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2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练：热学
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这是一份2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练：热学，共40页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练：热学
一、单选题
1．（2023·浙江宁波·统考二模）下列四幅教材中的图片场景，其中用到了理想化模型思想的是（ ）
A．甲图示意形状规则的均匀物体的重心
B．乙图示意把带小孔的空腔看成黑体
C．丙图示意模拟气体压强产生的机理
D．丁图示意用卡文迪许扭秤测量引力常量
2．（2023·浙江嘉兴·统考二模）下列四幅图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：黑体辐射强度的极大值随温度升高向波长较长的方向移动
B．图乙：用竹竿举着蜂鸣器快速转动时听到声音频率发生变化，这是多普勒效应
C．图丙：下雪时轻盈的雪花从空中飘落，说明分子在做无规则运动
D．图丁：高压输电线上方架有与大地相连的两条导线，其原理是尖端放电
3．（2023·浙江嘉兴·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．液体分子永不停息的无规则运动称为布朗运动
B．光经过大头针尖时影的轮廓模糊属于干涉现象
C．康普顿效应中入射光子与电子碰撞发生散射后，波长变大
D．黑体辐射电磁波的强度只与黑体的本身材料有关，与温度无关
4．（2023·浙江绍兴·统考一模）某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，并将注射器置于恒温水池中，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连。开始时，活塞位置对应的刻度数为“8”，测得压强为p0，活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固；继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“4”时停止压缩，此时压强为。则（ ）
A．气泡在上升过程中要吸收热量
B．在压缩过程中，气体分子的平均动能变大
C．泄漏气体的质量为最初气体质量的一半
D．泄漏气体的内能与注射器内存留气体的内能相等
5．（2023·浙江杭州·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B．气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动
C．热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同
D．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小
6．（2023·浙江杭州·统考一模）夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面， 湖水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内的气体看做理想气体。则上升过程中，以下说法正确的是（ ）
A．气泡内气体的内能可能不变
B．气泡上升过程中可能会放热
C．气泡内气体的压强增大
D．气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小
7．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。这就是热机的“卡诺循环”则（ ）
A．A→B过程说明，热机可以从单一热源吸热对外做功而不引起其它变化
B．B→C过程中，气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量增大
C．C→D过程中，气体的内能增大
D．整个循环过程中，气体从外界吸收热量
8．（2023·浙江·模拟预测）氧气分子在 和 下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法不正确的是（ ）
A．在和下,气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律
B．图中虚线对应于氧气分子平均速率较小的情形
C．图中实线对应于氧气分子在时的情形
D．与时相比, 时氧气分子速率在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
9．（2023·浙江·模拟预测）一定质量的理想气体保持温度不变，从状态A到状态B。用表示气体压强，用表示气体体积，图中能描述气体做等温变化的是（ ）
A． B． C． D．
10．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为V、V，温度分别为T、T。下列说法正确的是（ ）
A．V＞V，T＞T B．V＞V，T＜T
C．V＜V，T＜T D．V＜V，T＞T
11．（2023·浙江·模拟预测）一定质量理想气体的状态变化如图所示，该气体从状态a沿圆形线变化到状态b、c、d，最终回到状态a，则（ ）
A．从状态a到状态b是等温变化过程
B．从状态a到状态c是等压膨胀过程
C．从状态a到状态c，气体放出热量、内能增大
D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量
12．（2023·浙江·一模）如图所示的容器中, A，B处各有一个可自由移动的活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定,A，B的底部由带阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,在这个过程中( )
A．大气压力对水做功,水的内能增加
B．水克服大气压力做功,水的内能减少
C．大气压力对水不做功,水的内能不变
D．大气压力对水不做功,水的内能增加
二、多选题
13．（2023·浙江·模拟预测）一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环，该过程每个状态可视为平衡态。下列说法正确的是（ ）
A．状态A气体分子的平均动能比状态B气体分子的平均动能大
B．状态C到状态D，气体的内能保持不变
C．状态B到状态C，气体将放出热量
D．状态D到状态A，气体没有对外做功
14．（2023·浙江·模拟预测）一定质量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（ ）
A．过程da中气体一定放热
B．过程ab中气体既不吸热也不放热
C．过程bc中外界对气体做的功小于气体所放出的热量
D．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
15．（2023·浙江嘉兴·统考一模）一定量理想气体经历状态，其过程如图上的两条线段所示，则气体（ ）
A．对外做功值小于吸收的热量
B．在状态b处的压强小于状态c处的压强
C．过程气体分子的数密度一直变小
D．过程每一个气体分子的动能都减小
16．（2023·浙江·模拟预测）由于分子间存在着相互作用力，而分子间作用力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，取r无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子间作用力的信息，则下列说法不正确的是（ ）
A．假设将两个分子由r=r2释放，它们将开始远离
B．假设将两个分子由r=r2释放，它们将相互靠近
C．假设将两个分子由r=r2释放，它们的加速度先增大后减小
D．假设将两个分子由r=r1释放，当r=r2时它们的速度最大
17．（2023·浙江·模拟预测）在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液.现将体积为的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为，阿伏伽德罗常数为，则下列说法中正确的是（ ）
A．该实验中假设形成油膜的油酸分子是按照单分子层排列的
B．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算分子直径数值会偏大
C．由题目中数据可知油酸分子的直径为
D．这一滴油酸酒精溶液中所含的油酸分子数为
三、解答题
18．（2023·浙江温州·统考三模）如图所示是用导热性能良好的材料制成的空气压缩引火仪，活塞的横截面积；开始时封闭的空气柱长度为、温度为、压强为大气压强；现在用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭空气柱长度变为，不计活塞的质量、活塞与器壁的摩擦以及漏气。
（1）若用足够长的时间缓慢压缩气体，求压缩后气体的压强；
（2）若以适当的速度压缩气体，压强达到时，求空气柱的温度
（3）若压缩气体过程中，人对活塞做功为，气体向外散失的热量为，求气体的内能增加值。
19．（2023·浙江台州·统考二模）一导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体。如图甲所示，汽缸水平横放时，缸内空气柱长为。已知大气压强为，环境温度为，活塞横截面积为S，汽缸的质量，不计活塞与汽缸之间的摩擦。现将气缸悬挂于空中，如图乙所示。求
（1）稳定后，汽缸内空气柱长度；
（2）汽缸悬在空中时，大气压强不变，环境温度缓慢地降至多少时能让活塞回到初始位置；
（3）第（2）小题过程中，若气体内能减少了，此气体释放了多少热量。
20．（2023·浙江绍兴·统考二模）长途旅行出发之前，小王检查轮胎的充气情况，发现轮胎的胎压为，温度为15℃，在高速公路上行驶几个小时后，胎内气体从外界吸收2600J的热量，检查轮胎的胎压为。轮胎制造商建议胎压保持在至之间，于是他将轮胎中的一些气体放掉，使胎压重新降为，若放气过程中温度保持不变。假设整个过程中轮胎的体积不变，求：
（1）胎压为时，胎内气体的温度；
（2）未放气前，胎压从变为过程中，气体内能的增加量；
（3）从轮胎中放掉气体的分子数目占总数目的比例。
21．（2023·浙江宁波·统考二模）如图所示，质量kg的金属圆柱形气缸内封闭有长为m的空气，气缸与水平面的动摩擦因数，截面为T字形的活塞与竖直墙面接触且无挤压力，活塞底面积m2。忽略活塞与气缸间的摩擦，环境温度稳定，气缸内的空气可视为理想气体，大气压强pa。现用水平外力使气缸缓慢向右运动，当气缸向右运动m时。
（1）求此时气缸内空气的压强；
（2）求此时外力的大小；
（3）在气缸缓慢向右运动的过程中，请判断气体是吸热还是放热？并比较外界对气缸内气体所做的功与气体跟外界交换的热量的大小并说明理由。
22．（2023·浙江温州·统考二模）如图甲为汽车中使用的氮气减振器，汽缸中充入氮气后，能有效减少车轮遇到冲击时产生的高频振动。它的结构简图如图乙所示，汽缸活塞截面积，活塞及支架质量，汽缸缸体导热性良好。现为了测量减震器的性能参数，将减震器竖直放置，充入氮气后密闭，活塞被卡环卡住，缸体内氮气处于气柱长度、压强的状态A，此时弹簧恰好处于原长。现用外力F向下压活塞，使其缓慢下降，气体达到状态B。从状态A到B过程气体放出热量。汽缸内的氮气可视为理想气体，不计摩擦和外界温度变化，大气压强取，弹簧劲度系数。求：
（1）状态B气体的压强；
（2）气体处于状态B时外力大小F；
（3）状态A到B过程外界对气体做的功W。
23．（2023·浙江嘉兴·统考二模）如图1所示，上端封闭、下端开口且粗细均匀的玻璃管长度，将其从水银面上方竖直向下缓慢插入水银中。发现管内水银面与管壁接触的位置向下弯曲，致玻璃管内水银面形成凸液面，如图2所示。当玻璃管恰好全部插入水银时，管内、外水银面的高度差为h，此时作用于管的竖直向下压力大小为。已知大气压强，玻璃管横截面积大小，玻璃管质量，环境温度为常温且恒定。
（1）图2所示水银面说明水银能否浸润玻璃？插入过程中，管内气体吸热还是放热？
（2）求高度差h：
（3）求撤去压力F的瞬间，玻璃管的加速度大小。
24．（2023·浙江杭州·统考二模）如图甲、乙，是某一强力吸盘挂钩，其结构原理如图丙、丁所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲和丙)，空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣(如图乙和丁)，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，空腔体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上。已知吸盘挂钩的质量m=0.02kg，外界大气压强p0=1×105Pa，丙图空腔体积为V0=1.5cm3，丁图空腔体积为V1=2.0cm3，如图戊，空腔与墙面的正对面积为S1=8cm2，吸盘与墙面接触的圆环面积S2=8cm2，吸盘与墙面间的动摩擦因数，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。吸盘空腔内气体可视为理想气体，忽略操作时温度的变化，全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。
（1）扳下锁扣过程中空腔内气体吸热还是放热？
（2）求板下锁扣后空腔内气体的压强p1；
（3）若挂钩挂上重物时恰好不脱落，求所挂重物的质量M。
25．（2023·浙江嘉兴·统考一模）如图甲所示为小姚设计的液体拉力测量仪，一容积的导热汽缸下接一圆管，质量、横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下端用轻绳悬挂一质量的U形金属细丝，刚好处于A位置，摩擦不计，外界大气压强，环境温度保持不变，求：
（1）活塞处于A位置时，汽缸中的气体压强；
（2）如图乙所示，将金属丝部分浸入液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝在液体中上升但未脱离，活塞稳定于B位置，已知A、B距离，求液体对金属丝拉力F的大小；
（3）金属丝拉出液体后要维持活塞的最低位置B，汽缸向上运动的加速度大小。
26．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，下端开口的导热汽缸竖直悬挂在天花板下，缸口内壁有卡环，卡环与汽缸底部间的距离为L，一横截面积为S的光滑活塞（质量、厚度均不计）将一定量的理想气体封闭在汽缸内，活塞下方挂一质量为m的砂桶，活塞静止时活塞与汽缸底部的间距为。大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境热力学温度恒为。
（1）若在砂桶中逐渐加入砂子，求活塞刚接触卡环时砂桶（含砂）的总质量M；
（2）若不在砂桶中加入砂子，对缸内气体缓慢加热，求气体的热力学温度时的压强p。
27．（2023·浙江绍兴·统考一模）某物理兴趣小组设计了一款火警报警装置，原理图简化如下：质量M=2kg的汽缸通过细线悬挂在天花板下，质量m=0.1kg、横截面积S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体密封在导热汽缸内。开始时活塞距汽缸底部的高度h=30cm，缸内温度t1=27℃；当环境温度上升，活塞缓慢下移时，活塞表面（涂有导电物质）恰与a、b两触点接触，蜂鸣器发出报警声。不计活塞与汽缸之间的摩擦，活塞厚度可忽略，大气压强p0=1.0×105Pa，求：
（1）细线的拉力及缸内气体的压强；
（2）蜂鸣器刚报警时的环境温度t2；
（3）若气体内能增加了15J，该过程中气体吸收的热量Q为多大？
28．（2023·浙江·模拟预测）如图，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口且足够高，汽缸的横截面积为S，两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为t0＝27℃，其中活塞M为导热活塞，活塞N为绝热活塞，活塞M为轻活塞，活塞N的质量为。两活塞的间距为3L，活塞N距汽缸底的距离为6L。其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。已知外界的大气压为p0，环境的温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g，两活塞的厚度及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。现用加热装置缓慢加热气体B，使其温度达到t1＝127℃，同时将质量为的物体慢慢放于活塞M上，系统稳定后两活塞都不移动。求：
（1）系统稳定后理想气体B的压强pB；
（2）系统稳定后活塞M移动的距离d。
29．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，两汽缸A、B厚度均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通，A上端封闭，B上端与大气连通。两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热，两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热活塞，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气，连接活塞b的细绳绕过光滑的定滑轮与重物连接。当大气压为、外界和汽缸内气体温度均为系统平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中间。重物与活塞a质量均为，活塞a的横截面积为4S，b为轻活塞且横截面积为S，b缸体积为V，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，细绳不可伸长，整个过程不漏气且缸内气体可视为理想气体。
（1）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；
（2）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是汽缸高度时，求氧气压强；
（3）已知汽缸中氮气的内能为（T为氮气温度，为常数），求第（1）问过程中电阻丝的发热量Q。
30．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一导热性能良好的圆柱形容器竖直放置于地面上，容器的横截面积为S。内部用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可无摩擦地滑动，整个装置放在大气压强为、温度为的室内，开始时活塞到容器底的距离为h。由于温度变化，活塞缓慢下降了d，这一过程中，封闭气体内能变化量大小为，已知重力加速度为g。求：
（1）此时的室内温度T；
（2）此过程吸收或者放出的热量是多少。
31．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口的长的薄壁玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积，管内一长的静止水银柱封闭着长度的空气柱，此时外界温度℃。现把容器没在温度为℃的热水中，水银柱缓慢上升，当水银柱重新静止时下方空气柱长度，实验过程中认为大气压没有变化，大气压P0相当于76cm高汞柱的压强。（0℃对应的热力学温度为273 K，忽略水银柱与玻璃管壁之间的摩擦阻力）
(1)求容器的容积；
(2)在标准大气压下，这时对热水继续缓慢加热，能否让水银柱全部从上部离开玻璃管？
32．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，活塞横截面积为S＝1×10－4m2，质量为m＝1kg，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。汽缸内密封有一定质量的理想气体，气柱高度h＝0.2m。已知大气压p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2。
（1）如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的，请计算砂子质量，此过程理想气体吸热还是放热？
（2）如果在（1）的基础上设法升高缸内气体的温度，使活塞恢复到原高度，此过程气体吸收热量为5J，请计算气体内能的增量。
33．（2023·浙江·模拟预测）如图，一定质量的理想气体经历了的状态变化过程，在此过程中气体的内能增加了135J，外界对气体做了90J的功。已知状态A时气体的体积。求：
（1）从状态A到状态的过程中，气体与外界热交换的热量；
（2）状态A时气体的压强。
34．（2023·浙江·模拟预测）某型号氧气瓶的容积，温度时，瓶中氧气的压强为（为1个大气压）。已知热力学温度与摄氏温度的关系为。假设瓶中的气体可视为理想气体。
（1）若将氧气瓶内气体的温度降至，求此时氧气瓶内气体的压强。
（2）若保持氧气瓶内氧气的温度不变。
a.已知瓶中原有氧气的质量为，现将该氧气瓶与一个体积未知且真空的储气瓶用细管相连，稳定后，氧气瓶内压强，求此时氧气瓶内剩下的氧气质量；
b.当该氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需要给其重新充气。现将该氧气瓶供某实验室使用，若每天消耗1个大气压的氧气，求该氧气瓶重新充气前可供该实验室使用多少天。
35．（2023·浙江·模拟预测）一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量M=3×103kg、体积V0=0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1=40m，筒内气体体积V1=1m3在拉力作用下浮筒缓慢上升。当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮。已知大气压强p0=1×105Pa，水的密度ρ=1×103kg/m3，重力加速度的大小g=10m/s2。不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。求V2和h2。
36．（2023·浙江·模拟预测）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则：
（1）该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？
（2）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？
37．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，竖直圆筒是固定不动的，细筒内横截面积为S，粗筒横截面职是细筒的3倍，气筒足够长。利用活塞在筒内封有一定质量的理想气体，气柱长L。活塞上方的液柱的长成为H，活塞与筒壁间的摩擦不计，初始时活塞处于平衡状态，水面与粗筒上端相平，此时气体压强为P1，温度为T1.对气体缓慢加热，直至液体的三分之一被推入细筒，此时气体温度为T2（未知），已知大气压强P0，液体密度，重力加速度g。
（1）求活塞质量；
（2）求温度T2；
（3）该过程气体吸热还是放热？请说明理由，并画出该过程气体的P-V图像。
38．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一质量为m=0.01kg、导热良好的玻璃管倒插在水槽中，处于静止状态，此时玻璃管露出液面的长度为L=1cm，外界大气压强始终为p0=1.0×105Pa，水的密度为ρ=1×103kg/m3，玻璃管横截面积为S=1×10-4m2，重力加速度g取10m/s2，周围环境温度为35℃，玻璃管的壁厚不计，玻璃管与液体之间的粘滞力也不计。求：
(1)玻璃管密闭气体液面以下部分的长度H；
(2)现缓慢降低气体温度，使玻璃管恰好全部没入水中，此时周围环境的温度。
39．（2023·浙江·模拟预测）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)．初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的4倍后关闭K1．已知汽缸导热性能良好．
(i)打开K2，活塞上升直到稳定的过程中，活塞上方气体不断地___________(填“吸热”或“放热”)
(ii)打开k2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强
(iii)接着打开K3，求稳定时活塞下方气体的体积和压强
参考答案：
1．B
【详解】A．甲图是等效替代思想，A错误；
B．把带小孔的空腔看成黑体是理想化物理模型，B正确；
C．丙图为模拟气体压强产生机理实验图。实验说明了气体压强是由气体分子对器壁频繁碰撞产生的，C错误；
D．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，将两个球体之间由于万有引力的吸引而移动的距离通过石英丝的扭转角度“放大”展现，应用了微小形变放大法，D错误。
故选B。
2．B
【详解】A．图甲表明，随温度的升高黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A错误；
B．蜂鸣器快速转动至声源的相对位置发生改变，所接受频率发生变化，是多普勒效应，B正确；
C．雪花是宏观物体，与分子热运动无关，C错误；
D．高压输电线上方架有与大地相连的两条导线，用于减小闪电击中的概率，利用静电屏蔽原理，D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．悬浮在液体中小微粒的无规则运动称为布朗运动，不是液体分子的无规则运动，故A错误；
B．光经过大头针尖时影的轮廓模糊属于衍射现象，故B错误；
C．康普顿效应中入射光子与电子碰撞时，根据动量守恒可知其动量减少，根据
可知光子散射后波长边变长，故C正确；
D．根据黑体辐射实验的规律可知，黑体辐射电磁波的强度只与黑体的温度有关，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．气泡在上升过程中温度不变，由等温变化pV=C可知，气泡内气体压强减小时，体积增大，气体对外做功，即W＜0；理想气体的内能只跟温度有关，所以气泡在上升过程中内能不变，由热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知，Q>0，所以气泡在上升过程中要吸收热量，故A正确；
B．由于注射器导热性能良好，所以注射器内的气体温度不变，据温度是气体分子平均动能大小的标志，所以在压缩过程中，气体分子的平均动能不变，故B错误；
C．设单位刻度的气体体积为V0，由
解得
则泄漏气体的质量为
故C错误；
D．温度相同时，理想气体的内能与分子数有关，可知泄漏气体的内能是注射器内存留气体的内能的一半，故D错误。
故选A。
5．C
【详解】A．布朗运动是花粉颗粒的无规则运动，布朗运动反映了液体分子做无规则热运动，布朗运动并不是液体分子的无规则热运动，A错误；
B．一切物质的分子，包括固体物质的分子都在永不停息地做无规则的热运动，B错误；
C．根据
T=273K+t
可知
即热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同，C正确；
D．水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大，D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．根据题意可知，越往上温度越高，故气泡温度升高，内能变大，故A错误。
B．气泡体积变大，外界对气体做负功，根据
△U=W+Q
可知
Q>0
气泡内能增大，故气泡吸热，故B错误；
C．气泡上升
P=P0+ρgh
深度h减小，汽包内其他压强减小，C错误；
D．根据气体压强定义及其微观意义，气泡内气体压强减小，气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小，故D正确。
故选D。
【点睛】分析的过程注意温度、体积的变化情况，再结合热力学定律等进行解答。
7．D
【详解】A．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，A错误；
B．B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，分子的平均动能减小，压强变小，单位时间内气体分子对器壁单位面积的冲量
气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量减小，B错误；
C．C→D为等温过程，温度是理想气体的内能大小的标度，故温度恒定，内能不变，C错误；
D．整个循环过程中，气体从外做功，从状态A回到状态A，温度相同，根据热力学第一定律可知气体必从外界吸收热量，D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．由图可以知道，气体分子在和下都满足“中间多，两头少”的规律，A正确；
B．题图中虚线占百分比比较大的分子速率较小的情形，B正确；
C．题图中实线占百分比比较大的分子速率较大的情形，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在时的情形，C正确；
D．根据题图，与时相比，时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，D错误。
故选D。
9．C
【详解】根据
整理有
若保持温度不变，则图线p与V-1成正比，若横坐标为V，则图线应为双曲线的一支。
故选C。
10．D
【详解】AB．解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，根据 可知，b气体的压强大，故活塞左移，平衡时
AB错误；
CD．根据热力学第一定律，活塞左移过程中，a气体被压缩内能增大，温度增大，b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时T＞T，C错误，D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．等温线的形状不是圆弧，从状态a到状态b不是等温变化过程，A错误；
B．从状态a到状态c，气体的压强先减小后增大，不是等压膨胀过程，B错误；
C．从状态a到状态c，根据 ，初末状态的压强相等，体积增大，温度升高，内能增大，体积增大对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量，C错误；
D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体的温度不变，内能不变；外界对气体所做的功等于圆形面积，根据热力学第一定律，气体放出热量，D正确。
故选D。
12．D
【详解】打开阀门K后，据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如下图所示：
即A中水面下降，B中水面上升；设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，由于水的总体积保持不变，则有S1h1=S2h2，A管中大气压力对水做的功：W1=p0S1h1，B管中大气压力对水做的功：W2=-p0S2h2，大气压力对水做的总功：W=W1+W2=p0S1h1-p0S2h2，因为S1h1=S2h2，所以W=0，即大气压力对水不做功；由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加．故D正确，ABC错误．
13．CD
【详解】A．由题图可知状态A气体的压强、体积都比状态B的小，由理想气体状态方程
得
TA
B．由题图可知状态D气体的压强、体积都比状态C的小，同理可得TD
=C
知
TB>TC
所以气体从状态B到状态C内能减小，ΔU<0，又W=0，由热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知Q<0，故气体将放出热量，故C正确；
D．状态D到状态A，气体体积不变，气体没有对外做功，故D正确。
故选CD。
14．CD
【详解】A．d→a过程中，温度升高，则内能增大，，根据热力学第一定律
可知
温度升高，压强不变，则体积增大，外界对气体做负功，W<0，则Q>0，气体一定吸热，A错误；
B．a→b过程中温度不变，内能不变，即，根据热力学第一定律
可知
温度不变，压强降低，则体积增大，外界对气体做负功，则，气体一定吸热，B错误；
C．过程b→c温度降低，则内能减小，，又压强不变，则体积减小，外界对气体做正功，，因为
所以，且，即外界对气体做的功小于气体所放出的热量，C正确；
D．理想气体的内能只由温度决定，由题图可知
所以气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能，D正确。
故选CD。
15．AC
【详解】A．由图像可知，的过程气体温度升高，内能增大，体积增大，则气体对外做功，由热力学第一定律可知，对外做功值小于吸收的热量，故A正确；
B．气体状态方程
结合的过程中温度降低体积增大，可知，压强减小，既在状态b处的压强大于状态c处的压强，故B错误；
C．从的过程中，气体体积一直增大，所以气体分子的数密度一直变小，故C正确；
D．过程中，温度降低，气体分子的平均动能减小，但个别分子的动能可能增大，故D错误。
故选AC。
16．ABC
【详解】ABC．由题图可知，两个分子之间距离r=r2时分子势能最小，此时分子之间的距离为平衡距离，分子之间作用力的合力恰好为0。结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子由r=r2释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，故A、B、C均错误。
D．由于r1
17．ACD
【详解】A．该实验中假设油酸分子是按照单分子层排列的，A项正确；
B．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算得到的油膜的面积偏大，则测得的分子直径数值会偏小，B项错误；
C．体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液，单位体积的油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径
C项正确；
D．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量
这一滴溶液中所含的油酸分子数为
D项正确。
故选ACD.
18．（1）；（2）312K；（3）84J
【详解】（1）设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为S，L0=22cm，L=2cm，V0=L0S，V=LS，缓慢压缩气体温度不变，由玻意耳定律得
解得
（2）由理想气体状态方程
解得
T=312K
（3）大气压力对活塞做功
由热力学第一定律得
解得
19．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设气缸竖直悬挂时，内部气体压强为，空气柱长度为，由玻意耳定律可知
对气缸受力分析，由平衡条件
联立可得，稳定后，汽缸内空气柱长度为
（2）由盖—吕萨克定律可知
得
（3）由热力学第一定律可知
其中
得
则气体释放的热量为
20．（1）47℃；（2）2600J；（3）
【详解】（1）整个过程中轮胎的体积不变，则有
可得
（2）未放气前，整个过程中轮胎的体积不变，所以气体没有做功，则气体内能的增加量
（3）放气过程中温度保持不变，则有
则
从轮胎中放掉气体的分子数目占总数目的比例
21．（1）；（2）152N；（3）见解析
【详解】（1）玻意耳定律
得压强
（2）对圆柱形气缸受力分析
得
F=152N
（3）气缸内的空气可以看成是理想气体，环境温度不变，其内能持不变，故压缩气体过程，气体释放热量，根据热力学第一定律，因，因此压缩气体所做的功W等于气体对外释放的热量Q。
22．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）汽缸缸体导热性良好，可知从状态A到状态B，气体发生等温变化，则有
解得状态B气体的压强为
（2）活塞和支架处于平衡状态，则有
代入数据解得
（3）汽缸缸体导热性良好，可知从状态A到状态B，气体发生等温变化，气体内能不变，根据热力学第一定律可得
解得外界对气体做的功为
23．（1）水银不浸润玻璃，放热；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，由图2可知，水银不浸润玻璃，插入过程中，温度不变，气体内能不变，把玻璃管压入水面过程中，气体压强变大，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放热。
（2）根据题意可知，插入过程等温变化，则有
又有
解得
（3）根据题意，撤去瞬间，由牛顿第二定律有
解得
24．（1）吸热；（2）7.5×104Pa；（3）4.98kg
【详解】（1）整个过程中，温度不变，空腔内气体内能不变，扳下锁扣过程中外力对空腔内气体做负功，根据热力学第一定律，空腔内气体吸热。
（2）根据玻意耳定律
代入数据解得
p1=7.5×104Pa
（3）若挂钩挂上重物时恰好不脱落，对挂钩受力分析
挂钩对墙面的压力
联立代入数据得
M=4.98kg
25．（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）由活塞受力平衡得
代入数据得
（2）当活塞在B位置时，汽缸内压强为，气体温度不变，根据等温变化得
代入数据解得
由平衡方程得
解得
（3）由牛顿第二定律可得
解得
26．（1）；（2）
【详解】（1）未加砂子平衡时，根据平衡条件
当活塞刚接触卡环时，对封闭气体，根据波义耳定律有
根据平衡条件
联立解得
（2）活塞接触卡环之前，缸内气体发生等压变化，有
活塞刚接触卡环时，气体温度
之后，气体发生等容变化，加热到时
解得
27．（1）21N，0.99×105Pa；（2）360K或；（3）20.94J
【详解】（1）对汽缸活塞整体
F=（M+m）g=21N
对活塞
p0S=p1S+mg
解得
p1=0.99×105Pa
（2）等压变化过程，，则
解得
T2=360K
则
（3）气体等压膨胀对外做功
W=－p1SΔh=－5.94J
根据热力学第一定律ΔU=W+Q，又
解得
Q=20.94J
28．（1）4p0；（2）4L
【详解】（1）系统稳定后对活塞M受力分析，有
对活塞N受力分析，有
联立，可得
（2）缓慢放上物体后直至系统稳定过程理想气体A温度保持不变，初始压强为
设稳定后两活塞的间距为，根据玻意耳定律，可得
解得
理想气体B初始压强设为，稳定后活塞N距汽缸底的距离为有
解得
根据理想气体状态方程
其中
解得
系统稳定后活塞M移动的距离为
29．（1）320K；（2）；（3）
【详解】（1）汽缸A的横截面积为B的4倍，所以A的体积为4V。初始温度
在活塞b升至顶部的过程中，氮气压强不变，根据盖-吕萨克定律得到
解得
（2）设初始时氮气气压为，氧气气压为，最终到题中状态下，氧气气压为。对加热前活塞b进行受力分析，拉力等于重物重力，处于平衡状态，可得
解得
再对这时的活塞a进行受力分析，处于平衡状态，可得
代入数据得到
在加热的过程中，因为A顶部导热，所以氧气温度不变，根据波意耳定律，可得
解得
（3）根据热力学第一定律有
在该过程中，气体对外做功有
所以
30．（1）（2）
【详解】（1）取密闭气体为研究对象，活塞下降过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有
其中
，
解得外界温度为
（2）活塞下降的过程，大气压力和活塞重力对气体做功，所以外界对系统做的功
根据热力学第一定律，得封闭气体增加的内能
温度降低，内能减小，放热过程。
题目中的只表示内能的变化量，实际上内能是减小的，为负值，故
31．(1)58cm3；(2) 水银不能离开玻璃管
【详解】(1)设容器的容积为V，由盖-吕萨克定律
解得
(2)设水银刚要溢出时的温度为T3，根据盖-吕萨克定律
解得
标在标准大气压下，热水最高温度为
说明水银不能离开玻璃管。
32．(1)1kg，放热；(2)3J
【详解】(1)因为细砂是缓慢放置的，所以气体发生等温变化，据玻意耳定律可得
p1V1＝p2V2
其中
p1＝p0＋，p2＝p0＋
V1＝hS，V2＝hS
联立解得砂子质量为
m0＝1kg
因为气体体积减小，外界对气体做功，理想气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知，此过程理想气体放热。
(2)使活塞恢复到原高度的过程，气体压强不变，气体对外做功为
W＝－p2(V1－V2)＝－2J
据
ΔU＝W＋Q
代入数据解得，气体内能的增量为
ΔU＝3J
33．（1）45J；（2）
【详解】(1)根据热力学第一定律有
代入数据得
即气体从外界吸收45J的热量。
(2)从状态A到状态B为等容变化过程，根据查理定律有
代入数据可得
从状态B到状态C为等压变化过程，根据盖吕萨克定律有
代入数据可得
从状态A到状态B，外界对气体不做功；从状态B到状态C，外界对气体做的功为
可得
据可得状态A时的压强为
34．（1）；（2）， 4天
【详解】（1）由题意可知：，。根据查理定律有
解得
（2）a、设未知容器、细管与氧气瓶的总容积为V3，根据玻意耳定律
解得
所以
b、重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为
设用去的氧气在p0（1个大气压）压强下的体积为V0，则有
式中所以
则氧气可用的天数为
（天）
35．2.5m3；10m
【详解】当F=0时，由平衡条件得
Mg=ρg(V0+V2)
代入数据得
V2=2.5m3
设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得
在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得
p1V1=p2V2
联立解得
h2=10m
36．（1），；（2） 200J
【详解】（1）由图像可知：A→B等容变化，由查理定律得
代入数据得
又
联立解得得
B→C等压变化，由盖吕萨克定律得
代入数据得
联立解得
（2）由热力学第一定律得：，所以A→C的过程中是吸热，吸收的热量
解得
37．（1）；（2）；（3）吸热，见解析，
【详解】(1)初态的压强为
由平衡条件可得
联立解得
(2)末态活塞上升
满足
解得，此时液面高度
液体压强为
由平衡条件可得
联立解得
对气体，升温后气柱长度为
由理想气体状态方程可得
联立解得
(3)温度升高，理想气体内能增大，即ΔU>0。体积变大，气体对外界做功，即W<0，由热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知，Q>0，吸热，P-V图像如图所示
38．(1)10cm；(2)7℃
【详解】(1)由平衡知识可知
解得
(2) 使玻璃管恰好全部没入水中时，此时气体体积为HS，气体压强不变，则由盖吕萨克定律
其中T1=273+35=308K
解得
T2=280K
即此时环境温度为280-273=7℃
39．（i）放热；（ⅱ）2.5P0,0.4V；（ⅲ）2V，2P0；
【分析】（i）气体被压缩，外界对气体做功，由热力学第一定律确定气体吸热放热情况；（ⅱ）根据等温变化的方程求解打开k2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；（ⅲ）根据等温变化的方程求解打开k3，求稳定时活塞下方气体的体积和压强；
【详解】（i）打开K2，活塞上升直到稳定的过程中，活塞上方气体被压缩，外界对B气体做功，因汽缸导热性能良好，则活塞上方气体不断地放热；
（ⅱ）打开K2后，B缸内气体（活塞上方）等温压缩，压缩后体积为V1，A缸内气体（活塞下方）等温膨胀，活塞上下方压强相等均为p1
则：对A缸内（活塞下方）气体：4p0V=p1（2V-V1）
对B缸内（活塞上方）气体：p0V=p1V1
联立以上两式得： p1=2.5p0 V1=0.4V
（ⅲ）打开K3假设活塞下方气体压强可降为p0，体积为V2，
则：4p0V=p0V2
得：V2=4V＞2V
即：此时活塞将处于B汽缸顶端，体积为2V
设缸内气压为p2，4p0V=p2×2V
得：p2=2P0
【点睛】本题主要是考查了理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解；本题要能用静力学观点分析各处压强的关系，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实验定律解决问题．
2023届浙江省高考物理模拟试题知识点分类训练：热学
一、单选题
1．（2023·浙江宁波·统考二模）下列四幅教材中的图片场景，其中用到了理想化模型思想的是（ ）
A．甲图示意形状规则的均匀物体的重心
B．乙图示意把带小孔的空腔看成黑体
C．丙图示意模拟气体压强产生的机理
D．丁图示意用卡文迪许扭秤测量引力常量
2．（2023·浙江嘉兴·统考二模）下列四幅图涉及到不同的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．图甲：黑体辐射强度的极大值随温度升高向波长较长的方向移动
B．图乙：用竹竿举着蜂鸣器快速转动时听到声音频率发生变化，这是多普勒效应
C．图丙：下雪时轻盈的雪花从空中飘落，说明分子在做无规则运动
D．图丁：高压输电线上方架有与大地相连的两条导线，其原理是尖端放电
3．（2023·浙江嘉兴·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．液体分子永不停息的无规则运动称为布朗运动
B．光经过大头针尖时影的轮廓模糊属于干涉现象
C．康普顿效应中入射光子与电子碰撞发生散射后，波长变大
D．黑体辐射电磁波的强度只与黑体的本身材料有关，与温度无关
4．（2023·浙江绍兴·统考一模）某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，并将注射器置于恒温水池中，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连。开始时，活塞位置对应的刻度数为“8”，测得压强为p0，活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固；继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“4”时停止压缩，此时压强为。则（ ）
A．气泡在上升过程中要吸收热量
B．在压缩过程中，气体分子的平均动能变大
C．泄漏气体的质量为最初气体质量的一半
D．泄漏气体的内能与注射器内存留气体的内能相等
5．（2023·浙江杭州·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动
B．气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动
C．热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同
D．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小
6．（2023·浙江杭州·统考一模）夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面， 湖水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内的气体看做理想气体。则上升过程中，以下说法正确的是（ ）
A．气泡内气体的内能可能不变
B．气泡上升过程中可能会放热
C．气泡内气体的压强增大
D．气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力变小
7．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。这就是热机的“卡诺循环”则（ ）
A．A→B过程说明，热机可以从单一热源吸热对外做功而不引起其它变化
B．B→C过程中，气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量增大
C．C→D过程中，气体的内能增大
D．整个循环过程中，气体从外界吸收热量
8．（2023·浙江·模拟预测）氧气分子在 和 下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法不正确的是（ ）
A．在和下,气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律
B．图中虚线对应于氧气分子平均速率较小的情形
C．图中实线对应于氧气分子在时的情形
D．与时相比, 时氧气分子速率在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大
9．（2023·浙江·模拟预测）一定质量的理想气体保持温度不变，从状态A到状态B。用表示气体压强，用表示气体体积，图中能描述气体做等温变化的是（ ）
A． B． C． D．
10．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，水平放置的封闭绝热汽缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2mol氧气，两部分气体温度相等，均可视为理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为V、V，温度分别为T、T。下列说法正确的是（ ）
A．V＞V，T＞T B．V＞V，T＜T
C．V＜V，T＜T D．V＜V，T＞T
11．（2023·浙江·模拟预测）一定质量理想气体的状态变化如图所示，该气体从状态a沿圆形线变化到状态b、c、d，最终回到状态a，则（ ）
A．从状态a到状态b是等温变化过程
B．从状态a到状态c是等压膨胀过程
C．从状态a到状态c，气体放出热量、内能增大
D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量
12．（2023·浙江·一模）如图所示的容器中, A，B处各有一个可自由移动的活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定,A，B的底部由带阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,在这个过程中( )
A．大气压力对水做功,水的内能增加
B．水克服大气压力做功,水的内能减少
C．大气压力对水不做功,水的内能不变
D．大气压力对水不做功,水的内能增加
二、多选题
13．（2023·浙江·模拟预测）一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环，该过程每个状态可视为平衡态。下列说法正确的是（ ）
A．状态A气体分子的平均动能比状态B气体分子的平均动能大
B．状态C到状态D，气体的内能保持不变
C．状态B到状态C，气体将放出热量
D．状态D到状态A，气体没有对外做功
14．（2023·浙江·模拟预测）一定质量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（ ）
A．过程da中气体一定放热
B．过程ab中气体既不吸热也不放热
C．过程bc中外界对气体做的功小于气体所放出的热量
D．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
15．（2023·浙江嘉兴·统考一模）一定量理想气体经历状态，其过程如图上的两条线段所示，则气体（ ）
A．对外做功值小于吸收的热量
B．在状态b处的压强小于状态c处的压强
C．过程气体分子的数密度一直变小
D．过程每一个气体分子的动能都减小
16．（2023·浙江·模拟预测）由于分子间存在着相互作用力，而分子间作用力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，取r无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图像中得到有关分子间作用力的信息，则下列说法不正确的是（ ）
A．假设将两个分子由r=r2释放，它们将开始远离
B．假设将两个分子由r=r2释放，它们将相互靠近
C．假设将两个分子由r=r2释放，它们的加速度先增大后减小
D．假设将两个分子由r=r1释放，当r=r2时它们的速度最大
17．（2023·浙江·模拟预测）在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液.现将体积为的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为，阿伏伽德罗常数为，则下列说法中正确的是（ ）
A．该实验中假设形成油膜的油酸分子是按照单分子层排列的
B．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算分子直径数值会偏大
C．由题目中数据可知油酸分子的直径为
D．这一滴油酸酒精溶液中所含的油酸分子数为
三、解答题
18．（2023·浙江温州·统考三模）如图所示是用导热性能良好的材料制成的空气压缩引火仪，活塞的横截面积；开始时封闭的空气柱长度为、温度为、压强为大气压强；现在用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭空气柱长度变为，不计活塞的质量、活塞与器壁的摩擦以及漏气。
（1）若用足够长的时间缓慢压缩气体，求压缩后气体的压强；
（2）若以适当的速度压缩气体，压强达到时，求空气柱的温度
（3）若压缩气体过程中，人对活塞做功为，气体向外散失的热量为，求气体的内能增加值。
19．（2023·浙江台州·统考二模）一导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体。如图甲所示，汽缸水平横放时，缸内空气柱长为。已知大气压强为，环境温度为，活塞横截面积为S，汽缸的质量，不计活塞与汽缸之间的摩擦。现将气缸悬挂于空中，如图乙所示。求
（1）稳定后，汽缸内空气柱长度；
（2）汽缸悬在空中时，大气压强不变，环境温度缓慢地降至多少时能让活塞回到初始位置；
（3）第（2）小题过程中，若气体内能减少了，此气体释放了多少热量。
20．（2023·浙江绍兴·统考二模）长途旅行出发之前，小王检查轮胎的充气情况，发现轮胎的胎压为，温度为15℃，在高速公路上行驶几个小时后，胎内气体从外界吸收2600J的热量，检查轮胎的胎压为。轮胎制造商建议胎压保持在至之间，于是他将轮胎中的一些气体放掉，使胎压重新降为，若放气过程中温度保持不变。假设整个过程中轮胎的体积不变，求：
（1）胎压为时，胎内气体的温度；
（2）未放气前，胎压从变为过程中，气体内能的增加量；
（3）从轮胎中放掉气体的分子数目占总数目的比例。
21．（2023·浙江宁波·统考二模）如图所示，质量kg的金属圆柱形气缸内封闭有长为m的空气，气缸与水平面的动摩擦因数，截面为T字形的活塞与竖直墙面接触且无挤压力，活塞底面积m2。忽略活塞与气缸间的摩擦，环境温度稳定，气缸内的空气可视为理想气体，大气压强pa。现用水平外力使气缸缓慢向右运动，当气缸向右运动m时。
（1）求此时气缸内空气的压强；
（2）求此时外力的大小；
（3）在气缸缓慢向右运动的过程中，请判断气体是吸热还是放热？并比较外界对气缸内气体所做的功与气体跟外界交换的热量的大小并说明理由。
22．（2023·浙江温州·统考二模）如图甲为汽车中使用的氮气减振器，汽缸中充入氮气后，能有效减少车轮遇到冲击时产生的高频振动。它的结构简图如图乙所示，汽缸活塞截面积，活塞及支架质量，汽缸缸体导热性良好。现为了测量减震器的性能参数，将减震器竖直放置，充入氮气后密闭，活塞被卡环卡住，缸体内氮气处于气柱长度、压强的状态A，此时弹簧恰好处于原长。现用外力F向下压活塞，使其缓慢下降，气体达到状态B。从状态A到B过程气体放出热量。汽缸内的氮气可视为理想气体，不计摩擦和外界温度变化，大气压强取，弹簧劲度系数。求：
（1）状态B气体的压强；
（2）气体处于状态B时外力大小F；
（3）状态A到B过程外界对气体做的功W。
23．（2023·浙江嘉兴·统考二模）如图1所示，上端封闭、下端开口且粗细均匀的玻璃管长度，将其从水银面上方竖直向下缓慢插入水银中。发现管内水银面与管壁接触的位置向下弯曲，致玻璃管内水银面形成凸液面，如图2所示。当玻璃管恰好全部插入水银时，管内、外水银面的高度差为h，此时作用于管的竖直向下压力大小为。已知大气压强，玻璃管横截面积大小，玻璃管质量，环境温度为常温且恒定。
（1）图2所示水银面说明水银能否浸润玻璃？插入过程中，管内气体吸热还是放热？
（2）求高度差h：
（3）求撤去压力F的瞬间，玻璃管的加速度大小。
24．（2023·浙江杭州·统考二模）如图甲、乙，是某一强力吸盘挂钩，其结构原理如图丙、丁所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲和丙)，空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣(如图乙和丁)，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，空腔体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上。已知吸盘挂钩的质量m=0.02kg，外界大气压强p0=1×105Pa，丙图空腔体积为V0=1.5cm3，丁图空腔体积为V1=2.0cm3，如图戊，空腔与墙面的正对面积为S1=8cm2，吸盘与墙面接触的圆环面积S2=8cm2，吸盘与墙面间的动摩擦因数，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。吸盘空腔内气体可视为理想气体，忽略操作时温度的变化，全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。
（1）扳下锁扣过程中空腔内气体吸热还是放热？
（2）求板下锁扣后空腔内气体的压强p1；
（3）若挂钩挂上重物时恰好不脱落，求所挂重物的质量M。
25．（2023·浙江嘉兴·统考一模）如图甲所示为小姚设计的液体拉力测量仪，一容积的导热汽缸下接一圆管，质量、横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下端用轻绳悬挂一质量的U形金属细丝，刚好处于A位置，摩擦不计，外界大气压强，环境温度保持不变，求：
（1）活塞处于A位置时，汽缸中的气体压强；
（2）如图乙所示，将金属丝部分浸入液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝在液体中上升但未脱离，活塞稳定于B位置，已知A、B距离，求液体对金属丝拉力F的大小；
（3）金属丝拉出液体后要维持活塞的最低位置B，汽缸向上运动的加速度大小。
26．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，下端开口的导热汽缸竖直悬挂在天花板下，缸口内壁有卡环，卡环与汽缸底部间的距离为L，一横截面积为S的光滑活塞（质量、厚度均不计）将一定量的理想气体封闭在汽缸内，活塞下方挂一质量为m的砂桶，活塞静止时活塞与汽缸底部的间距为。大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境热力学温度恒为。
（1）若在砂桶中逐渐加入砂子，求活塞刚接触卡环时砂桶（含砂）的总质量M；
（2）若不在砂桶中加入砂子，对缸内气体缓慢加热，求气体的热力学温度时的压强p。
27．（2023·浙江绍兴·统考一模）某物理兴趣小组设计了一款火警报警装置，原理图简化如下：质量M=2kg的汽缸通过细线悬挂在天花板下，质量m=0.1kg、横截面积S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体密封在导热汽缸内。开始时活塞距汽缸底部的高度h=30cm，缸内温度t1=27℃；当环境温度上升，活塞缓慢下移时，活塞表面（涂有导电物质）恰与a、b两触点接触，蜂鸣器发出报警声。不计活塞与汽缸之间的摩擦，活塞厚度可忽略，大气压强p0=1.0×105Pa，求：
（1）细线的拉力及缸内气体的压强；
（2）蜂鸣器刚报警时的环境温度t2；
（3）若气体内能增加了15J，该过程中气体吸收的热量Q为多大？
28．（2023·浙江·模拟预测）如图，一竖直放置的绝热圆柱形汽缸上端开口且足够高，汽缸的横截面积为S，两个活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在汽缸内，两部分气体的温度均为t0＝27℃，其中活塞M为导热活塞，活塞N为绝热活塞，活塞M为轻活塞，活塞N的质量为。两活塞的间距为3L，活塞N距汽缸底的距离为6L。其底部有一体积很小的加热装置，其体积可忽略不计。已知外界的大气压为p0，环境的温度为27℃且保持不变，重力加速度大小为g，两活塞的厚度及活塞与汽缸之间的摩擦均可忽略不计，两活塞始终在水平方向上。现用加热装置缓慢加热气体B，使其温度达到t1＝127℃，同时将质量为的物体慢慢放于活塞M上，系统稳定后两活塞都不移动。求：
（1）系统稳定后理想气体B的压强pB；
（2）系统稳定后活塞M移动的距离d。
29．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，两汽缸A、B厚度均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通，A上端封闭，B上端与大气连通。两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热，两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热活塞，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气，连接活塞b的细绳绕过光滑的定滑轮与重物连接。当大气压为、外界和汽缸内气体温度均为系统平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中间。重物与活塞a质量均为，活塞a的横截面积为4S，b为轻活塞且横截面积为S，b缸体积为V，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，细绳不可伸长，整个过程不漏气且缸内气体可视为理想气体。
（1）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；
（2）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是汽缸高度时，求氧气压强；
（3）已知汽缸中氮气的内能为（T为氮气温度，为常数），求第（1）问过程中电阻丝的发热量Q。
30．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一导热性能良好的圆柱形容器竖直放置于地面上，容器的横截面积为S。内部用质量为m的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可无摩擦地滑动，整个装置放在大气压强为、温度为的室内，开始时活塞到容器底的距离为h。由于温度变化，活塞缓慢下降了d，这一过程中，封闭气体内能变化量大小为，已知重力加速度为g。求：
（1）此时的室内温度T；
（2）此过程吸收或者放出的热量是多少。
31．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一导热性能良好的球形容器内部不规则，某兴趣小组为了测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口的长的薄壁玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积，管内一长的静止水银柱封闭着长度的空气柱，此时外界温度℃。现把容器没在温度为℃的热水中，水银柱缓慢上升，当水银柱重新静止时下方空气柱长度，实验过程中认为大气压没有变化，大气压P0相当于76cm高汞柱的压强。（0℃对应的热力学温度为273 K，忽略水银柱与玻璃管壁之间的摩擦阻力）
(1)求容器的容积；
(2)在标准大气压下，这时对热水继续缓慢加热，能否让水银柱全部从上部离开玻璃管？
32．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，活塞横截面积为S＝1×10－4m2，质量为m＝1kg，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。汽缸内密封有一定质量的理想气体，气柱高度h＝0.2m。已知大气压p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2。
（1）如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的，请计算砂子质量，此过程理想气体吸热还是放热？
（2）如果在（1）的基础上设法升高缸内气体的温度，使活塞恢复到原高度，此过程气体吸收热量为5J，请计算气体内能的增量。
33．（2023·浙江·模拟预测）如图，一定质量的理想气体经历了的状态变化过程，在此过程中气体的内能增加了135J，外界对气体做了90J的功。已知状态A时气体的体积。求：
（1）从状态A到状态的过程中，气体与外界热交换的热量；
（2）状态A时气体的压强。
34．（2023·浙江·模拟预测）某型号氧气瓶的容积，温度时，瓶中氧气的压强为（为1个大气压）。已知热力学温度与摄氏温度的关系为。假设瓶中的气体可视为理想气体。
（1）若将氧气瓶内气体的温度降至，求此时氧气瓶内气体的压强。
（2）若保持氧气瓶内氧气的温度不变。
a.已知瓶中原有氧气的质量为，现将该氧气瓶与一个体积未知且真空的储气瓶用细管相连，稳定后，氧气瓶内压强，求此时氧气瓶内剩下的氧气质量；
b.当该氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需要给其重新充气。现将该氧气瓶供某实验室使用，若每天消耗1个大气压的氧气，求该氧气瓶重新充气前可供该实验室使用多少天。
35．（2023·浙江·模拟预测）一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量M=3×103kg、体积V0=0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1=40m，筒内气体体积V1=1m3在拉力作用下浮筒缓慢上升。当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮。已知大气压强p0=1×105Pa，水的密度ρ=1×103kg/m3，重力加速度的大小g=10m/s2。不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。求V2和h2。
36．（2023·浙江·模拟预测）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则：
（1）该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？
（2）该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？
37．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，竖直圆筒是固定不动的，细筒内横截面积为S，粗筒横截面职是细筒的3倍，气筒足够长。利用活塞在筒内封有一定质量的理想气体，气柱长L。活塞上方的液柱的长成为H，活塞与筒壁间的摩擦不计，初始时活塞处于平衡状态，水面与粗筒上端相平，此时气体压强为P1，温度为T1.对气体缓慢加热，直至液体的三分之一被推入细筒，此时气体温度为T2（未知），已知大气压强P0，液体密度，重力加速度g。
（1）求活塞质量；
（2）求温度T2；
（3）该过程气体吸热还是放热？请说明理由，并画出该过程气体的P-V图像。
38．（2023·浙江·模拟预测）如图所示，一质量为m=0.01kg、导热良好的玻璃管倒插在水槽中，处于静止状态，此时玻璃管露出液面的长度为L=1cm，外界大气压强始终为p0=1.0×105Pa，水的密度为ρ=1×103kg/m3，玻璃管横截面积为S=1×10-4m2，重力加速度g取10m/s2，周围环境温度为35℃，玻璃管的壁厚不计，玻璃管与液体之间的粘滞力也不计。求：
(1)玻璃管密闭气体液面以下部分的长度H；
(2)现缓慢降低气体温度，使玻璃管恰好全部没入水中，此时周围环境的温度。
39．（2023·浙江·模拟预测）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)．初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的4倍后关闭K1．已知汽缸导热性能良好．
(i)打开K2，活塞上升直到稳定的过程中，活塞上方气体不断地___________(填“吸热”或“放热”)
(ii)打开k2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强
(iii)接着打开K3，求稳定时活塞下方气体的体积和压强
参考答案：
1．B
【详解】A．甲图是等效替代思想，A错误；
B．把带小孔的空腔看成黑体是理想化物理模型，B正确；
C．丙图为模拟气体压强产生机理实验图。实验说明了气体压强是由气体分子对器壁频繁碰撞产生的，C错误；
D．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，将两个球体之间由于万有引力的吸引而移动的距离通过石英丝的扭转角度“放大”展现，应用了微小形变放大法，D错误。
故选B。
2．B
【详解】A．图甲表明，随温度的升高黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A错误；
B．蜂鸣器快速转动至声源的相对位置发生改变，所接受频率发生变化，是多普勒效应，B正确；
C．雪花是宏观物体，与分子热运动无关，C错误；
D．高压输电线上方架有与大地相连的两条导线，用于减小闪电击中的概率，利用静电屏蔽原理，D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．悬浮在液体中小微粒的无规则运动称为布朗运动，不是液体分子的无规则运动，故A错误；
B．光经过大头针尖时影的轮廓模糊属于衍射现象，故B错误；
C．康普顿效应中入射光子与电子碰撞时，根据动量守恒可知其动量减少，根据
可知光子散射后波长边变长，故C正确；
D．根据黑体辐射实验的规律可知，黑体辐射电磁波的强度只与黑体的温度有关，故D错误。
故选C。
4．A
【详解】A．气泡在上升过程中温度不变，由等温变化pV=C可知，气泡内气体压强减小时，体积增大，气体对外做功，即W＜0；理想气体的内能只跟温度有关，所以气泡在上升过程中内能不变，由热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知，Q>0，所以气泡在上升过程中要吸收热量，故A正确；
B．由于注射器导热性能良好，所以注射器内的气体温度不变，据温度是气体分子平均动能大小的标志，所以在压缩过程中，气体分子的平均动能不变，故B错误；
C．设单位刻度的气体体积为V0，由
解得
则泄漏气体的质量为
故C错误；
D．温度相同时，理想气体的内能与分子数有关，可知泄漏气体的内能是注射器内存留气体的内能的一半，故D错误。
故选A。
5．C
【详解】A．布朗运动是花粉颗粒的无规则运动，布朗运动反映了液体分子做无规则热运动，布朗运动并不是液体分子的无规则热运动，A错误；
B．一切物质的分子，包括固体物质的分子都在永不停息地做无规则的热运动，B错误；
C．根据
T=273K+t
可知
即热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同，C正确；
D．水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，引力和斥力同时增大，D错误。
故选C。
6．D
【详解】A．根据题意可知，越往上温度越高，故气泡温度升高，内能变大，故A错误。
B．气泡体积变大，外界对气体做负功，根据
△U=W+Q
可知
Q>0
气泡内能增大，故气泡吸热，故B错误；
C．气泡上升
P=P0+ρgh
深度h减小，汽包内其他压强减小，C错误；
D．根据气体压强定义及其微观意义，气泡内气体压强减小，气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小，故D正确。
故选D。
【点睛】分析的过程注意温度、体积的变化情况，再结合热力学定律等进行解答。
7．D
【详解】A．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化，A错误；
B．B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，分子的平均动能减小，压强变小，单位时间内气体分子对器壁单位面积的冲量
气体分子在单位时间内碰撞单位面积器壁的平均冲量减小，B错误；
C．C→D为等温过程，温度是理想气体的内能大小的标度，故温度恒定，内能不变，C错误；
D．整个循环过程中，气体从外做功，从状态A回到状态A，温度相同，根据热力学第一定律可知气体必从外界吸收热量，D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．由图可以知道，气体分子在和下都满足“中间多，两头少”的规律，A正确；
B．题图中虚线占百分比比较大的分子速率较小的情形，B正确；
C．题图中实线占百分比比较大的分子速率较大的情形，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在时的情形，C正确；
D．根据题图，与时相比，时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，D错误。
故选D。
9．C
【详解】根据
整理有
若保持温度不变，则图线p与V-1成正比，若横坐标为V，则图线应为双曲线的一支。
故选C。
10．D
【详解】AB．解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，根据 可知，b气体的压强大，故活塞左移，平衡时
AB错误；
CD．根据热力学第一定律，活塞左移过程中，a气体被压缩内能增大，温度增大，b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时T＞T，C错误，D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．等温线的形状不是圆弧，从状态a到状态b不是等温变化过程，A错误；
B．从状态a到状态c，气体的压强先减小后增大，不是等压膨胀过程，B错误；
C．从状态a到状态c，根据 ，初末状态的压强相等，体积增大，温度升高，内能增大，体积增大对外做功，根据热力学第一定律，气体吸收热量，C错误；
D．从状态a经b、c、d回到状态a，气体的温度不变，内能不变；外界对气体所做的功等于圆形面积，根据热力学第一定律，气体放出热量，D正确。
故选D。
12．D
【详解】打开阀门K后，据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如下图所示：
即A中水面下降，B中水面上升；设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，由于水的总体积保持不变，则有S1h1=S2h2，A管中大气压力对水做的功：W1=p0S1h1，B管中大气压力对水做的功：W2=-p0S2h2，大气压力对水做的总功：W=W1+W2=p0S1h1-p0S2h2，因为S1h1=S2h2，所以W=0，即大气压力对水不做功；由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加．故D正确，ABC错误．
13．CD
【详解】A．由题图可知状态A气体的压强、体积都比状态B的小，由理想气体状态方程
得
TA
B．由题图可知状态D气体的压强、体积都比状态C的小，同理可得TD
=C
知
TB>TC
所以气体从状态B到状态C内能减小，ΔU<0，又W=0，由热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知Q<0，故气体将放出热量，故C正确；
D．状态D到状态A，气体体积不变，气体没有对外做功，故D正确。
故选CD。
14．CD
【详解】A．d→a过程中，温度升高，则内能增大，，根据热力学第一定律
可知
温度升高，压强不变，则体积增大，外界对气体做负功，W<0，则Q>0，气体一定吸热，A错误；
B．a→b过程中温度不变，内能不变，即，根据热力学第一定律
可知
温度不变，压强降低，则体积增大，外界对气体做负功，则，气体一定吸热，B错误；
C．过程b→c温度降低，则内能减小，，又压强不变，则体积减小，外界对气体做正功，，因为
所以，且，即外界对气体做的功小于气体所放出的热量，C正确；
D．理想气体的内能只由温度决定，由题图可知
所以气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能，D正确。
故选CD。
15．AC
【详解】A．由图像可知，的过程气体温度升高，内能增大，体积增大，则气体对外做功，由热力学第一定律可知，对外做功值小于吸收的热量，故A正确；
B．气体状态方程
结合的过程中温度降低体积增大，可知，压强减小，既在状态b处的压强大于状态c处的压强，故B错误；
C．从的过程中，气体体积一直增大，所以气体分子的数密度一直变小，故C正确；
D．过程中，温度降低，气体分子的平均动能减小，但个别分子的动能可能增大，故D错误。
故选AC。
16．ABC
【详解】ABC．由题图可知，两个分子之间距离r=r2时分子势能最小，此时分子之间的距离为平衡距离，分子之间作用力的合力恰好为0。结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子间作用力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子由r=r2释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近，故A、B、C均错误。
D．由于r1
17．ACD
【详解】A．该实验中假设油酸分子是按照单分子层排列的，A项正确；
B．在计算面积时，如果将油膜轮廓中包含的所有格数（包括不完整的）都按整数格计算在内，那么计算得到的油膜的面积偏大，则测得的分子直径数值会偏小，B项错误；
C．体积为的纯油酸用酒精稀释，配成体积为的油酸酒精溶液，单位体积的油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为，由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径
C项正确；
D．一滴油酸酒精溶液中纯油酸的质量
这一滴溶液中所含的油酸分子数为
D项正确。
故选ACD.
18．（1）；（2）312K；（3）84J
【详解】（1）设压缩后气体的压强为p，活塞的横截面积为S，L0=22cm，L=2cm，V0=L0S，V=LS，缓慢压缩气体温度不变，由玻意耳定律得
解得
（2）由理想气体状态方程
解得
T=312K
（3）大气压力对活塞做功
由热力学第一定律得
解得
19．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设气缸竖直悬挂时，内部气体压强为，空气柱长度为，由玻意耳定律可知
对气缸受力分析，由平衡条件
联立可得，稳定后，汽缸内空气柱长度为
（2）由盖—吕萨克定律可知
得
（3）由热力学第一定律可知
其中
得
则气体释放的热量为
20．（1）47℃；（2）2600J；（3）
【详解】（1）整个过程中轮胎的体积不变，则有
可得
（2）未放气前，整个过程中轮胎的体积不变，所以气体没有做功，则气体内能的增加量
（3）放气过程中温度保持不变，则有
则
从轮胎中放掉气体的分子数目占总数目的比例
21．（1）；（2）152N；（3）见解析
【详解】（1）玻意耳定律
得压强
（2）对圆柱形气缸受力分析
得
F=152N
（3）气缸内的空气可以看成是理想气体，环境温度不变，其内能持不变，故压缩气体过程，气体释放热量，根据热力学第一定律，因，因此压缩气体所做的功W等于气体对外释放的热量Q。
22．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）汽缸缸体导热性良好，可知从状态A到状态B，气体发生等温变化，则有
解得状态B气体的压强为
（2）活塞和支架处于平衡状态，则有
代入数据解得
（3）汽缸缸体导热性良好，可知从状态A到状态B，气体发生等温变化，气体内能不变，根据热力学第一定律可得
解得外界对气体做的功为
23．（1）水银不浸润玻璃，放热；（2）；（3）
【详解】（1）根据题意，由图2可知，水银不浸润玻璃，插入过程中，温度不变，气体内能不变，把玻璃管压入水面过程中，气体压强变大，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放热。
（2）根据题意可知，插入过程等温变化，则有
又有
解得
（3）根据题意，撤去瞬间，由牛顿第二定律有
解得
24．（1）吸热；（2）7.5×104Pa；（3）4.98kg
【详解】（1）整个过程中，温度不变，空腔内气体内能不变，扳下锁扣过程中外力对空腔内气体做负功，根据热力学第一定律，空腔内气体吸热。
（2）根据玻意耳定律
代入数据解得
p1=7.5×104Pa
（3）若挂钩挂上重物时恰好不脱落，对挂钩受力分析
挂钩对墙面的压力
联立代入数据得
M=4.98kg
25．（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）由活塞受力平衡得
代入数据得
（2）当活塞在B位置时，汽缸内压强为，气体温度不变，根据等温变化得
代入数据解得
由平衡方程得
解得
（3）由牛顿第二定律可得
解得
26．（1）；（2）
【详解】（1）未加砂子平衡时，根据平衡条件
当活塞刚接触卡环时，对封闭气体，根据波义耳定律有
根据平衡条件
联立解得
（2）活塞接触卡环之前，缸内气体发生等压变化，有
活塞刚接触卡环时，气体温度
之后，气体发生等容变化，加热到时
解得
27．（1）21N，0.99×105Pa；（2）360K或；（3）20.94J
【详解】（1）对汽缸活塞整体
F=（M+m）g=21N
对活塞
p0S=p1S+mg
解得
p1=0.99×105Pa
（2）等压变化过程，，则
解得
T2=360K
则
（3）气体等压膨胀对外做功
W=－p1SΔh=－5.94J
根据热力学第一定律ΔU=W+Q，又
解得
Q=20.94J
28．（1）4p0；（2）4L
【详解】（1）系统稳定后对活塞M受力分析，有
对活塞N受力分析，有
联立，可得
（2）缓慢放上物体后直至系统稳定过程理想气体A温度保持不变，初始压强为
设稳定后两活塞的间距为，根据玻意耳定律，可得
解得
理想气体B初始压强设为，稳定后活塞N距汽缸底的距离为有
解得
根据理想气体状态方程
其中
解得
系统稳定后活塞M移动的距离为
29．（1）320K；（2）；（3）
【详解】（1）汽缸A的横截面积为B的4倍，所以A的体积为4V。初始温度
在活塞b升至顶部的过程中，氮气压强不变，根据盖-吕萨克定律得到
解得
（2）设初始时氮气气压为，氧气气压为，最终到题中状态下，氧气气压为。对加热前活塞b进行受力分析，拉力等于重物重力，处于平衡状态，可得
解得
再对这时的活塞a进行受力分析，处于平衡状态，可得
代入数据得到
在加热的过程中，因为A顶部导热，所以氧气温度不变，根据波意耳定律，可得
解得
（3）根据热力学第一定律有
在该过程中，气体对外做功有
所以
30．（1）（2）
【详解】（1）取密闭气体为研究对象，活塞下降过程为等压变化，由盖·吕萨克定律有
其中
，
解得外界温度为
（2）活塞下降的过程，大气压力和活塞重力对气体做功，所以外界对系统做的功
根据热力学第一定律，得封闭气体增加的内能
温度降低，内能减小，放热过程。
题目中的只表示内能的变化量，实际上内能是减小的，为负值，故
31．(1)58cm3；(2) 水银不能离开玻璃管
【详解】(1)设容器的容积为V，由盖-吕萨克定律
解得
(2)设水银刚要溢出时的温度为T3，根据盖-吕萨克定律
解得
标在标准大气压下，热水最高温度为
说明水银不能离开玻璃管。
32．(1)1kg，放热；(2)3J
【详解】(1)因为细砂是缓慢放置的，所以气体发生等温变化，据玻意耳定律可得
p1V1＝p2V2
其中
p1＝p0＋，p2＝p0＋
V1＝hS，V2＝hS
联立解得砂子质量为
m0＝1kg
因为气体体积减小，外界对气体做功，理想气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知，此过程理想气体放热。
(2)使活塞恢复到原高度的过程，气体压强不变，气体对外做功为
W＝－p2(V1－V2)＝－2J
据
ΔU＝W＋Q
代入数据解得，气体内能的增量为
ΔU＝3J
33．（1）45J；（2）
【详解】(1)根据热力学第一定律有
代入数据得
即气体从外界吸收45J的热量。
(2)从状态A到状态B为等容变化过程，根据查理定律有
代入数据可得
从状态B到状态C为等压变化过程，根据盖吕萨克定律有
代入数据可得
从状态A到状态B，外界对气体不做功；从状态B到状态C，外界对气体做的功为
可得
据可得状态A时的压强为
34．（1）；（2）， 4天
【详解】（1）由题意可知：，。根据查理定律有
解得
（2）a、设未知容器、细管与氧气瓶的总容积为V3，根据玻意耳定律
解得
所以
b、重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为
设用去的氧气在p0（1个大气压）压强下的体积为V0，则有
式中所以
则氧气可用的天数为
（天）
35．2.5m3；10m
【详解】当F=0时，由平衡条件得
Mg=ρg(V0+V2)
代入数据得
V2=2.5m3
设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得
在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得
p1V1=p2V2
联立解得
h2=10m
36．（1），；（2） 200J
【详解】（1）由图像可知：A→B等容变化，由查理定律得
代入数据得
又
联立解得得
B→C等压变化，由盖吕萨克定律得
代入数据得
联立解得
（2）由热力学第一定律得：，所以A→C的过程中是吸热，吸收的热量
解得
37．（1）；（2）；（3）吸热，见解析，
【详解】(1)初态的压强为
由平衡条件可得
联立解得
(2)末态活塞上升
满足
解得，此时液面高度
液体压强为
由平衡条件可得
联立解得
对气体，升温后气柱长度为
由理想气体状态方程可得
联立解得
(3)温度升高，理想气体内能增大，即ΔU>0。体积变大，气体对外界做功，即W<0，由热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知，Q>0，吸热，P-V图像如图所示
38．(1)10cm；(2)7℃
【详解】(1)由平衡知识可知
解得
(2) 使玻璃管恰好全部没入水中时，此时气体体积为HS，气体压强不变，则由盖吕萨克定律
其中T1=273+35=308K
解得
T2=280K
即此时环境温度为280-273=7℃
39．（i）放热；（ⅱ）2.5P0,0.4V；（ⅲ）2V，2P0；
【分析】（i）气体被压缩，外界对气体做功，由热力学第一定律确定气体吸热放热情况；（ⅱ）根据等温变化的方程求解打开k2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；（ⅲ）根据等温变化的方程求解打开k3，求稳定时活塞下方气体的体积和压强；
【详解】（i）打开K2，活塞上升直到稳定的过程中，活塞上方气体被压缩，外界对B气体做功，因汽缸导热性能良好，则活塞上方气体不断地放热；
（ⅱ）打开K2后，B缸内气体（活塞上方）等温压缩，压缩后体积为V1，A缸内气体（活塞下方）等温膨胀，活塞上下方压强相等均为p1
则：对A缸内（活塞下方）气体：4p0V=p1（2V-V1）
对B缸内（活塞上方）气体：p0V=p1V1
联立以上两式得： p1=2.5p0 V1=0.4V
（ⅲ）打开K3假设活塞下方气体压强可降为p0，体积为V2，
则：4p0V=p0V2
得：V2=4V＞2V
即：此时活塞将处于B汽缸顶端，体积为2V
设缸内气压为p2，4p0V=p2×2V
得：p2=2P0
【点睛】本题主要是考查了理想气体的状态方程；解答此类问题的方法是：找出不同状态下的三个状态参量，分析理想气体发生的是何种变化，利用理想气体的状态方程列方程求解；本题要能用静力学观点分析各处压强的关系，要注意研究过程中哪些量不变，哪些量变化，选择合适的气体实验定律解决问题．
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