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【期中模拟】2023-2024学年人教版高二物理下册预测卷09 热学.zip
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TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc19145" 01分子动理论 PAGEREF _Tc19145 \h 1
\l "_Tc29012" 02固体及其性质 PAGEREF _Tc29012 \h 3
\l "_Tc23579" 03液体及其性质 PAGEREF _Tc23579 \h 5
\l "_Tc21053" 04气体的等温变化 PAGEREF _Tc21053 \h 7
\l "_Tc5990" 05气体的等容变化 PAGEREF _Tc5990 \h 10
\l "_Tc12400" 06气体的等压变化 PAGEREF _Tc12400 \h 14
\l "_Tc20017" 07理想气体状态方程 PAGEREF _Tc20017 \h 17
\l "_Tc4867" 08热力学第一定律 PAGEREF _Tc4867 \h 20
\l "_Tc8253" 09热力学第二定律 PAGEREF _Tc8253 \h 23
\l "_Tc939" 10热力学第三定律 PAGEREF _Tc939 \h 25
\l "_Tc7552" 11热机、制冷剂 PAGEREF _Tc7552 \h 27
01分子动理论
1．（多选）（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）下列说法正确的是（ ）
A．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果
B．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫分子热运动
C．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数可表示为
【答案】AC
【详解】A．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果，选项A正确；
B．布朗运动的剧烈程度与温度有关，但是布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不是分子热运动，选项B错误；
C．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的，选项C正确；
D．某气体的摩尔体积为V，若每个分子运动占据的空间的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为
选项D错误。
故选AC。
2．（多选）（22-23高二下·湖北黄冈·期中）如图所示为两分子间的作用力F与分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是（ ）
A．当r>r0时，分子间只存在引力
B．当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子力先减小后增大
C．当rD．当r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增大
【答案】CD
【详解】A．分子间同时存在引力和斥力，故A错误；
B．由图可知，当时，随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小，故B错误；
C．由图可知，当时，随着分子间距离的增大，分子力逐渐减小，故C正确；
D．当时，分子间的作用力为引力，当分子间距离增大时，引力一直做负功，所以分子势能也增大，故D正确。
故选CD。
3．（22-23高二下·安徽滁州·期末）以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲图是振荡电路，当电路中电容器的电容一定时，线圈的自感系数越大，振荡电路的频率越大
B．乙图氧气分子的速率分布图像，图中温度小于温度
C．丙图是每隔记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
D．丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属
【答案】B
【详解】A．电磁振荡的频率为
可知一定时，越大，振荡电路的频率越小，故A错误；
B．氧气分子在温度下速率大的分子所占百分比较多，故温度较高，故B正确；
C．布朗运动时悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是分子的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故C错误；
D．真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量涡流（不是线圈中产生涡流），从而冶炼金属，故D错误。
故选B。
4．（22-23高二下·山东济南·期末）根据分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．某气体的摩尔质量为、摩尔体积为、密度为，用表示阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子平均占据的体积
B．物体体积增大，分子势能一定减小
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动
D．温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大
【答案】A
【详解】A．阿伏加德罗常数表示1ml物质所含分子数，结合题中数据可得每个气体分子的质量 ，每个气体分子平均占据的体积，选项A正确；
B．物体体积增大时，分子间距增大，但因为不知道分子的初始间距，故无法确定分子势能的变化，选项B错误；
C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是液体分子的运动，它间接证明了分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能是对大量分子的一种统计规律，并不适合于每一个分子，温度越高，分子平均动能越大，但并非每一个分子的动能都增大，选项D错误。
故选A。
02固体及其性质
5．（22-23高二下·广东东莞·期末）关于下列各图，说法正确的是（ ）
A．图甲中，实验现象说明薄板材料具有各向异性，是单晶体
B．图乙中，当分子间距离为r0时，分子合力为零
C．图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
【答案】B
【详解】A．甲图中蜂蜡熔化形成圆形区域说明薄板各个方向上导热速度是一样的，说明该薄板材料具有各向同性，不是单晶体，A错误；
B．图乙图像中的实线表示分子力的合力变化图像，从图中可以看出当分子间距离为r0时，分子合力为零，B正确；
C．气体温度越高，分子平均动能越大，分子平均速率也越大，图像整体越靠右，即T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，C错误；
D．微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，微粒受力就越均衡，布朗运动越不明显，D错误。
故选B。
6．（22-23高二下·山东威海·期末）下列说法正确的是（ ）
A．食盐各个方向的物理性质都是一样的
B．金属没有规则的形状属于非晶体
C．液体是否浸润固体只与液体的性质有关
D．液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力
【答案】D
【详解】A．食盐是晶体，具有各向异性，食盐晶体的物理性质沿各个方向是不一样的，故A错误；
B．金属没有规则的形状，属于多晶体，故B错误；
C．种液体是否浸润某种固体，与该种液体的性质以及固体的性质都有关，故C错误；
D．液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力，故D正确。
故选D。
7．（22-23高二下·辽宁丹东·期末）关于下列四幅图的说法正确的（ ）
A．图甲：处于能级的氢原子辐射出光子的能量最大为
B．图乙：光子与静止电子碰撞，散射光波长与入射光波长一定相同
C．图丙：分子力随分子间距变化的关系，在位置的分子势能最小
D．图丁：石蜡在单层云母片上熔化实验，云母晶体导热性能各向同性
【答案】C
【详解】A．处于能级的氢原子从跃迁到基态辐射出光子的能量最大为
故A错误；
B．光子与电子碰撞，一部分能量转移给电子，所以光子能量减小，频率减小，散射后光子的频率小于入射光子的频率；由于光速不变可知，散射光波长大于入射光波长，故B错误；
C．根据分子力和分子势能的关系可知，在位置（平衡位置）时分子力为零，分子势能最小，故C正确；
D．石蜡在单层云母片上熔化实验，云母晶体导热性能具有各向异性，故D错误。
故选C。
8．（22-23高二下·江苏苏州·期末）“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——压电效应。如图所示，石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面间的不同。则石英晶体（ ）
A．没有确定的熔点B．制成的传感器可测定压力大小
C．是各向同性的D．是多晶体
【答案】B
【详解】由题意知，石英晶体具有各向异性的压电效应，可制成的传感器可测定压力大小，晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状。
故选B。
03液体及其性质
9．（多选）（22-23高二下·广西桂林·期末）关于气体、液体和固体，下列说法正确的是（ ）
A．当分子间作用力表现为斥力时，分子间的作用力随分子间的距离减小而减小
B．物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志
C．航天员王亚平在空间站做的实验，漂浮的水滴呈球形，是因为水的表面张力作用结果
D．若某种固体的物理性质表现为各向同性，则该固体是单晶体
【答案】BC
【详解】A．当分子间作用力表现为斥力时，随着分子间距离的减小，分子间引力和斥力均增大，但斥力增大得比引力快，所以分子间的作用力随分子间距离的减小而增大，故A错误；
B．物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志，物体的温度升高，物体分子的平均动能增大，故B正确；
C．航天员王亚平在空间站做的实验——漂浮的水滴呈球形，是因为水的表面张力作用结果，故C正确；
D．单晶体表现为各向异性，多晶体和非晶体表现为各向同性，故D错误。
故选BC。
10．（22-23高二下·江苏徐州·期中）下列说法正确的是（ ）
A．所有物质都具有液晶态
B．水黾静止在水面上，其所受浮力等于重力
C．玻璃管的尖端放在火焰上烧熔会变钝，是液体表面张力的作用
D．液体表面具有收缩的趋势，是因为液体内部分子分布比表面层稀疏
【答案】C
【详解】A．不是所有物质都有液晶态，故A错误；
B．水黾可以停在水面上是因为液体表面张力与重力平衡，故B错误；
C．玻璃管的尖端放在火焰上烧熔会在液体表面张力使得玻璃管尖端收缩、变钝，故C正确；
D．液体表面具有收缩的趋势，是因为液体表面层分子比较稀疏，分子间引力大于斥力，故D错误；
故选C。
11．（22-23高二下·辽宁沈阳·期中）下列说法正确的是（ ）
A．多晶体是由单晶体组合而成的，所以多晶体和单晶体都表现为各向异性
B．液体表面张力的方向与液面相切
C．光敏电阻在传感器中的作用是将电信号转化为光信号
D．传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的
【答案】B
【详解】A．多晶体是由单晶体组合而成的，但多晶体表现为各向同性，单晶体表现为各向异性，故A错误；
B．液体表面张力的方向与液面相切，故B正确；
C．光敏电阻在传感器中的作用是将光信号转化为电信号，故C错误；
D．传感器的种类很多，不一定都是通过感知电压来实现信号传递的，故D错误。
故选B。
12．（22-23高二下·江苏扬州·期中）小明将某种材料制作的两端开口的洁净细管竖直插入水中，发现管内液面高于管外液面，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．水与该管的现象属于不浸润
B．水与该管的相互作用小于水分子间的相互作用
C．若换成内径更小的同种材料制作的细管，管中液面高度变小
D．不宜用该材料制作防水衣
【答案】D
【详解】AD．管内液面高于管外液面，液体浸润管壁，即水与该管的现象属于浸润，所以不宜用该材料制作防水衣，故A错误，D正确；
B．水浸润该管，水与该管的相互作用大于水分子间的相互作用，表面张力对管中的水形成向上的拉力，故B错误；
C．换成内径更小的同种材料制作的细管，毛细现象更显著，管中液面高度变高，故C错误。
故选D。
04气体的等温变化
13．（22-23高二下·贵州铜仁·期中）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的图像，已知气体在状态B时的体积是8L，求、和。
【答案】4L，8L，
【详解】气体从A到B发生等温变化，根据波义耳定律有
其中，，
解得
根据
可得
由图像可知，BC连线过坐标原点，因此可知，气体从B到C发生等容变化，则可知
气体从C到D发生等压变化，根据盖吕萨克定律有
其中，
解得
14．（22-23高二下·河北张家口·期中）如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为m=0.2kg且厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置，如图（b）所示，取g=10m/s2.求：
（1）活塞与汽缸底部之间的距离；
（2）将缸内气体加热到675K时封闭气体的压强。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）汽缸水平放置时，活塞与汽缸底部之间的距离
气体压强
气体体积
汽缸竖直放置时，活塞与汽缸底部之间的距离为L2气体压强为
气体体积
气体等温变化，根据玻意耳定律
得活塞与汽缸底部之间的距离
（2）活塞到达卡环前是等压变化，到达卡环后是等容变化，应分两个阶段来处理。
气体初状态压强
体积为
温度为
活塞刚好到达卡环时，气体压强仍为
体积为
温度为其中，气体等压变化，根据盖—吕萨克定律
得此时气体温度
则活塞到达卡环后，温度继续上升，气体等容变化
，，
根据查理定律
解得加热到675K时封闭气体的压强
15．（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）在两端开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭着长度为L的空气柱，a、b两水银面的高度差为h，现保持温度不变，则（ ）
A．若再向左管注入些水银，稳定后h变大
B．若再向左管注入些水银，稳定后h不变
C．若两管同时注入等量的水银，稳定后h不变
D．若两管同时注入等量的水银，稳定后L不变
【答案】B
【详解】AB．管内封闭气体的压强
则
即右侧管上部分水银柱长度等于a、b两水银面的高度差h，若再向左管注入些水银，稳定后气体的压强不变，则h不变，选项A错误，B正确；
CD．若两管同时注入等量的水银，稳定后管内气体的压强变大，则h变大，气体体积减小，则L减小，选项CD错误。
故选B。
16．（22-23高二下·河北张家口·期中）一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小
B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C．c→a过程中，气体压强增大，体积变小
D．c→a过程中，气体内能增大，体积变小
【答案】A
【详解】A．a→b过程中，气体温度不变，压强减小，根据
可知体积增大，故A正确；
B．b→c过程中，气体压强不变，温度降低，根据
则体积减小，故B错误；
CD．c→a过程中，气体压强增大，温度升高，气体内能增大，因p－T线是过原点的直线，故气体的体积不变，故CD错误。
故选A。
05气体的等容变化
17．（多选）（22-23高二下·河南南阳·阶段练习）有一种测量气温的简易装置，其结构如图所示，大玻璃泡A内封闭有一定量的空气，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度（即环境温度），已知该温度计是按照标准大气压进行温度刻度的。当温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．该测温装置利用了气体的等容变化的规律
B．当温度为27℃时，封闭气体的压强相当于91cm高的水银柱产生的压强
C．若把该温度计置于高山顶进行测温，已知高山顶的大气压低于标准大气压，则温度的测量值偏大
D．若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，则温度的测量值偏大
【答案】AC
【详解】A．根据题意，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，可知在B中液面移动时，可近似认为气体体积不变，即该测温装置利用了气体的等容变化的规律，故A正确；
B．温度为27℃时，封闭气体的压强
即封闭气体的压强相当于59cm高的水银柱产生的压强，故B错误；
C．根据查理定律有
其中
即有
可知，温度升高，管内水银面的高度x降低，即管中刻度从上往下，表示的温度逐渐升高，若把该温度计置于高山顶进行测温，由于高山顶的大气压低于标准大气压，对管中气体有
温度一定时，管中气体压强运动，大气压强减小，可知管内液面的高度比山底的低一些，则温度的测量值偏高，故C正确；
D．根据
可知，若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，管中气体的压强减小，可知管内液面上升，根据上述，温度的测量值偏小，故D错误。
故选AC。
18．（多选）（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）一定质量的理想气体从状态A开始，经、、三个过程后回到初始状态A，其图像如图所示，已知状态A的气体温度为，下列说法正确的是（ ）
A．状态B的气体温度为
B．在过程中，气体既不对外做功，外界也不对气体做功
C．在过程中，气体对外做功1200J
D．在一个循环过程中，气体从外界吸收热量450J
【答案】AB
【详解】A．状态变化为等容变化，有
解得
故A正确；
B．在过程中，气体体积没有发生变化，气体既不对外做功，外界也不对气体做功，故B正确；
C．在过程中，气体压强不变，体积减小，外界对气体做功为
故C错误；
D．在一个循环过程中，温度不变，内能变化。过程，气体体积不变，做功为零；过程，外界对气体做功为；过程，气体对外界做的功等于图线与横坐标围成的面积
根据热力学第一定律
表达式中的表示外界对气体做的功，则有
联立可得
气体向外界释放热量450J，故D错误。
故选AB。
19．（22-23高二下·黑龙江哈尔滨·期末）一种特殊的气体温度计由两个装有理想气体的导热容器组装而成，测量时将两个导热容器分别放入甲、乙两个水槽中，如图所示，连接管内装有水银，当两个水槽的温度都为时，没有压强差；当水槽乙处于而水槽甲处于时，压强差为。导热容器的体积恒定且远大于连接管的体积。求：
（1）两个水槽的温度都为时，导热容器内气体的压强多大；
（2）当水槽乙处于而水槽甲处于未知的待测温度（高于）时，压强差为，此未知待测温度是多少。
【答案】（1）；（2）333K
【详解】（1）设时，甲中气体的压强为，；气体温度为即
时，气体的压强
气体做等容变化，有
解得
（2）设未知温度为，，有
解得
20．（22-23高二下·广东韶关·期末）如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度、大气压强时，活塞与气缸底部之间的距离，不计活塞的质量和厚度。现对气缸加热，使活塞缓慢上升，求：
（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度；
（2）封闭气体温度升高到时的压强。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设气缸的横截面积为S，由盖-吕萨克定律有
代入数据得
（2）由查理定律有
代入数据得
06气体的等压变化
21．（多选）（22-23高二下·陕西榆林·期末）一定质量的理想气体被质量为的绝热且可自由滑动的活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距，气体热力学温度为。现接通电热丝给气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动距离后停止加热，整个过程中，气体吸收的热量为，大气压强为，重力加速度为，则（ ）
A．初始时，气体压强
B．停止加热时，气体的热力学温度
C．该过程中，气体内能增加量
D．该过程中，气体内能增加量
E．该过程中，气体对外做功为
【答案】BCE
【详解】A．对处于平衡状态的活塞进行受力分析，受到大气压力、重力和气体向上压力，则有
解得
故A错误；
B．活塞缓慢上升过程中气体压强不变，根据盖—吕萨克定律有
解得
故B正确；
CDE．气体对外做功
根据热力学第一定律
故CE正确，D错误。
故选BCE。
22．（17-18高二下·山东日照·期末）如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放在水平地面上，缸内部横截面积S＝10cm2，用质量m＝l0kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的气体，活塞可以在缸内无摩擦地滑动，外界大气压p0＝1.0×105pa。当气体温度T1＝300K时，封闭气柱长h＝40cm，活塞保持静止，重力加速度g＝10m/s，则：
（1）在活塞上再放一质量为M＝20kg的物块，活塞将向下移动，使活塞停在一个新的位置保持静止，若变化过程中温度不变，求活塞移动的距离△h；
（2）欲使活塞再回到原来的位置，需要使温度升高到T2，求T2。
【答案】（1）20cm；（1）600K
【详解】（1）第一阶段气体发生等温变化，状态1
，
状态2
，
由玻意耳定律，有
活塞移动的距离
解得=20cm
（2）由状态1到状态3，有
即
解得
23．（22-23高二下·山东青岛·期中）如图所示，内壁光滑的导热气缸，用轻质活塞密封质量1kg的理想气体氧气（）。初始时刻环境温度27℃，大气压强105Pa，氧气摩尔质量M＝32g/ml，摩尔体积VM＝25L/ml，氧气的内能U与氧气质量m、热力学温度T间的函数关系为U＝650mT（J）（m、T均采用国际单位对应的数值）。求当环境温度缓慢升高到28℃时，氧气从外界吸收的热量Q。
【答案】910J
【详解】氧气在27℃时体积为
氧气由27℃到28℃过程中压强不变，由
代入数据得
在此变化过程中外界对氧气做功
在此变化过程中氧气内能的变化量
由热力学第一定律得
24．（22-23高二下·江苏徐州·期中）一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C、D再回到状态A，其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均过原点O，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程中，气体压强增大
B．B→C过程中，气体向外放热
C．C→D过程中，气体对外做功
D．整个过程中，气体吸收的热量小于
【答案】D
【详解】A．根据理想气体状态方程有
可得
由图可知A→B过程中，图线斜率不变，故气体压强不变，为等压过程，故A错误；
B．B→C过程中，气体温度不变，为等温过程，因此气体内能不变，而气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体向外吸热，故B错误；
C．同A选项分析，可知C→D过程为等压过程，气体体积减小，外界对气体做功，故C错误；
D．根据题中温度T和体积V的关系图像可得到压强p和体积V的关系图像如下
由于p-V图像所围成的面积表示气体对外界做的功，因此整个过程气体对外界做的功小于ABCD所围成的梯形的面积，对应的梯形面积大小为
故气体对外界做功
由于整个过程气体内能不变，根据热力学第一定律可得整个过程中气体吸收的热量
故D正确。
故选D。
07理想气体状态方程
25．（多选）（22-23高二下·河北唐山·期末）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p-V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（ ）
A．气体经历过程1，外界对气体做功
B．气体经历过程1，内能增加
C．气体经历过程2，先放热后吸热
D．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的一定相同
【答案】CD
【详解】AB．由图可知气体经历过程1，压强减小，体积变大，气体膨胀对外界做功，而气体始终与外界无热量交换，根据热力学第一定律可得内能减小，故AB错误；
C．气体在过程2中，根据理想气体状态方程可知刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热；然后压强不变，体积变大，则温度升高，此过程体积变大对外做功，而温度升高内能增加，根据热力学第一定律可知气体要从外界吸热。即气体经历过程2，先放热后吸热，故C正确；
D．无论是经过1过程还是2过程，初、末状态相同，故内能改变量相同，故D正确。
故选CD。
26．（22-23高二下·山东济南·期末）为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的，湖底水温为，湖面水温为，大气压强为。求湖深多少？（水的密度为，，在计算时注意：试管长度比湖深小得多，可以不必考虑管长。）
【答案】
【详解】设试管中密封气体在湖面时的体积为，此时气体温度为
压强为
试管压至湖底时，根据题意可知，密封气体的体积为
温度为
此时密度气体压强为
根据理想气体状态方程可得
联立解得
27．（22-23高二下·云南大理·期中）一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态A，其p-V图像如图所示，已知状态A的气体温度为，下列说法正确的是（ ）
A．状态B的气体温度为800℃
B．在B→C过程中，单位时间内单位面积上气体对器壁的碰撞次数减少
C．在C→A过程中，气体内能一直在减小
D．在A→B→C→A一个循环过程中，气体向外界释放热量450J
【答案】D
【详解】A．状态A→B变化为等容变化，有
带入数据解得
故A错误；
B．从B→C，气体做等压变化，体积减小，温度降低，气体平均分子动能减小，压强不变，则单位时间内单位面积上气体对器壁的碰撞次数增多，故B错误；
C．根据
可得
可知pV的等温曲线是反比例函数图像，如图所示
根据数学知识可知，在C→A过程中，气体温度线先增大后减小，内能先增大后减小，故C错误；
D．在A→B→C→A一个循环过程中，温度不变，内能
A→B过程，气体体积不变，做功为零；B→C过程，外界对气体做功为
C→A过程，气体对外界做的功等于图线与横坐标围成的面积
根据热力学第一定律
表达式中的W表示外界对气体做的功，故
则
气体向外界释放热量450J，故D正确。
故选D。
28．（23-24高二上·江苏盐城·期末）密闭的容器中一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．a→b过程中，气体分子的平均动能增大
B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C．c→a过程中，单位体积分子数增大
D．c→a过程中，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多
【答案】D
【详解】A．a→b过程中，温度不变，所以气体分子的平均动能不变，A错误；
B．b→c过程中，气体压强不变，温度减低，根据
可知，体积减小，B错误；
CD．c→a过程中，根据
可知，气体体积不变，而气体的总数不变，所以单位体积分子数不变，由于压强变大，温度升高，分子热运动剧烈，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多，C错误，D正确。
故选D。
08热力学第一定律
29．（多选）（22-23高二下·江西宜春·期末）一定质量的理想气体，从状态A经B、C变化到状态D的状态变化过程图像如图所示，与横轴平行，与纵轴平行，在同一直线上。已知A状态温度为，从A状态至B状态气体吸收了的热量，下列说法正确的是（ ）
A．D状态的温度为
B．A状态的内能大于C状态的内能
C．从A状态到B状态的过程中，气体内能增加了
D．从B状态到C状态的过程中，器壁单位面积在单位时间内受到撞击的分子数增加
【答案】AC
【详解】A．由题图可得
根据
可解得
故A正确；
B．根据可知，由于AC两态的pV乘积相等，则两状态的温度相同，所以A状态的内能等于C状态的内能，故B错误；
C．从A状态到B状态的过程中，气体吸收了320J的热量，同时气体对外做功，因图像的面积等于功，可得
根据热力学第一定律可得
气体内能增加了240J，故C正确；
D．由图知，从B状态到C状态的过程中，气体的体积不变，压强减小，根据压强的微观解释，可知器壁单位面积在单位时间内受到撞击的分子数减小，故D错误。
故选AC。
30．（22-23高二下·安徽滁州·期末）如图所示，内壁光滑的圆柱形汽缸竖直倒立在两木块上，汽缸底水平，汽缸质量为、横截面积为、高为，质量、厚度可忽略的活塞在汽缸中封闭了一定质量的理想气体，气体温度，活塞静止，此时活塞到汽缸开口端的距离为。通过一定的方法使汽缸内封闭气体从外界吸收了热量，此时气体温度为，已知大气压强为，重力加速度大小，求：
（1）最终气体的压强；
（2）此过程中封闭气体的内能变化。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）初始时气体压强为
气体体积
温度。假设汽缸足够长，温度变为
根据盖—吕萨克定律有
解得汽缸体积
表明活塞向下移动后气体做等容变化，最终气体的压强为，体积，温度。根据理想气体状态方程有
解得
（2）封闭气体在等压变化过程中气体对外界做的功
对封闭气体，应用热力学第一定律有
联立解得
31．（22-23高二下·山东青岛·期中）一定质量理想气体从a状态经历四个过程ab、bc、cd、da回到a状态，其图像恰好是圆形，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．da过程是一个等温变化过程B．bc过程气体分子撞击内壁的平均作用力一直变大
C．cd过程气体温度一直降低，从外界吸收热量D．完成全过程，气体需要从外界吸收热量
【答案】D
【详解】A．若da过程是一个等温变化过程，则与成反比，图线为反比例图线，不可能是题意中圆形曲线，故A错误；
B．bc过程，由图像可知气体压强逐渐减小，则气体分子撞击内壁的平均作用力一直变小，故B错误；
C．cd过程，由图像可知，与均逐渐减小，则乘积逐渐减小，根据理想气体状态方程可知，气体温度一直降低，气体内能减少，由于气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故C错误；
D．完成全过程，气体内能变化为0，根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，由图像可知全过程外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D正确。
故选D。
32．（22-23高二下·河北衡水·阶段练习）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过等温变化到状态D，该变化过程的图像为A→C→D，该过程中气体对外界做的功为。该气体也可以经A→B→D过程从状态A变化到状态D，该过程中气体对外界做的功为。下列说法正确的是（ ）
A．该气体在A→C→D过程中从外界吸收的热量小于
B．该气体在A→B→D过程中从外界吸收的热量为
C．该气体在A→B→D过程中内能增加了
D．图像中A→B→D→C→A围成的面积为
【答案】D
【详解】A．由于从状态A经过等温变化到状态D，理想气体内能不变，体积变大对外做功，所以A→C→D过程中气体对外界做的功为，由能量守恒知识可知气体在A→C→D过程中从外界吸收的热量等于，故A错误；
BC．由于该气体经A→B→D过程从状态A变化到状态D，该过程中气体对外界做的功为，由理想气体状态方程可知从状态A变化到状态D，两个状态的温度相同，内能相同，即内能增加量为0，由能量守恒知识可知该气体在A→B→D过程中从外界吸收的热量为，故BC错误；
D．由于A→C→D过程中气体对外界做的功为，气体经A→B→D过程从状态A变化到状态D，该过程中气体对外界做的功为，且A→B→D→C→A最终回到状态A，图像与横轴围成的面积表示对外做功，所以图像中A→B→D→C→A围成的面积为，故D正确。
故选D。
09热力学第二定律
33．（多选）（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）下列说法中正确的是（ ）
A．从微观角度看，气体压强是由大量气体分子频繁地撞击器壁产生的
B．毛细管的形状必须是直的，不能是弯的
C．在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体饱和汽压大；同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大
D．电冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内的热量传递到外面，违背了热力学第二定律
【答案】AC
【详解】A．从微观角度看，气体压强是由大量气体分子频繁地撞击器壁产生的，选项A正确；
B．毛细管的形状可能是直的，也可能是弯的，选项B错误；
C．在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体饱和汽压大；同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大，选项C正确；
D．电冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内的热量传递到外面，消耗了电能，并不违背热力学第二定律，选项D错误。
故选AC。
34．（多选）（22-23高二下·河南商丘·期末）关于分子运动和热现象的说法，正确的是（ ）
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量的水变成的水蒸汽，其分子之间的势能增加
D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
【答案】AC
【详解】A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，反映了液体分子或气体分子的无规则热运动，A符合题意；
B．气体的温度升高，气体分子运动的平均速率增加，并不是每个分子的速率都增加，B不符合题意；
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气需要吸收热量，内能增加，由于温度不变，分子动能不变，则增加的内能转化为分子势能，故分子之间的势能增加，C符合题意；
D．空调机作为制冷机使用时，空气压缩机做功，要消耗电能，制冷过程不是自发进行的，制冷时将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作遵循热力学第二定律，D不符合题意；
故选AC。
35．（多选）（22-23高二下·辽宁盘锦·期中）下列现象及关于热力学第一、第二定律的叙述正确的是（ ）
A．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，气体一定从外界吸收热量
B．热力学第一定律和热力学第二定律是从不同角度阐述了能量守恒定律
C．0 ℃的冰融化为0 ℃的水，此过程系统吸收热量，内能增加
D．“覆水难收(泼出去的水难以收回)”反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性
【答案】ACD
【详解】A．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，内能不变，即
而
根据热力学第一定律
则
气体一定从外界吸收热量，故A正确；
B．热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的体现，热力学第二定律则指出了能量转化的方向性，故B错误；
C．0 ℃的冰融化为0 ℃的水，系统分子势能增加，分子平均动能不变，分子总动能不变，系统内能增加，故C正确；
D．热力学第二定律的微观意义是一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，泼出去的水相比盆中的水，分子无序性增加了，反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性，故D正确。
故选ACD。
36．（22-23高二下·辽宁沈阳·期中）下列关于热力学定律的说法中，正确的是（ ）
A．热力学第一定律与热力学第二定律的实质是一样的
B．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
C．我们要节约能源的根本原因是能量在数量上减少了
D．即使没有摩擦、不必要的散热损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能
【答案】D
【详解】A．热力学第一定律反映了物体的内能变化与做功和热传递的关系，而热力学第二定律则反映了热现象的宏观方向性，A错误；
B．在外界的影响下，可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，B错误；
C．我们要节约能源的根本原因是可利用能源的数量在不断减少，但能量的总量是不变的，C错误；
D．根据热力学第二定律，即使没有摩擦、不必要的散热损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能，也就是说，热机的效率不可能达到百分之百，D正确。
故选D。
10热力学第三定律
37．（22-23高二下·河北·期中）某校中学生参加某电视台“异想天开”节目的活动，他们提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是（ ）
A．制作一个装置从海水中吸收内能并全部用来做功
B．制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下
C．在房屋顶盖上安装太阳能板，可以用太阳能来解决照明和热水问题
D．汽车尾气中的各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝
【答案】C
【详解】A．根据热力学第二定律知，在不产生其他影响时，内能不能全部转化为机械能，因此从海水中吸收内能并全部用来做功而不产生其他影响是不可能实现的，A错误；
B．绝对零度是温度的极值，使温度降至绝对零度以下是不能的，B错误；
C．在房屋顶盖上安装太阳能板，利用太阳能来解决照明和热水问题是可以的，C正确；
D．有害气体和空气不可能自发地分离，违反热力学第二定律的方向性，D错误。
故选C。
38．（22-23高二下·湖南·期中）下列关于布朗运动、浸润现象、晶体和温度的说法，正确的是（ ）
A．一杯水中某个水分子的运动是无规则的，该水分子的运动是布朗运动
B．水能浸润玻璃，是因为水分子之间的相互作用强于玻璃与水分子之间的相互作用
C．单晶和多晶都是晶体，都表现出各向异性
D．温度升高1℃即温度升高1K，任何物体的温度都不可能低于-273.15℃
【答案】D
【详解】A．布朗运动不是分子运动，一杯水中某个水分子的运动是无规则的，该水分子的运动不是布朗运动，选项A错误；
B．水能浸润玻璃，是因为水分子之间的相互作用弱于玻璃与水分子之间的相互作用，选项B错误；
C．单晶和多晶都是晶体，只有单晶体表现出各向异性，选项C错误；
D．温度升高1℃即温度升高1K，因为绝对零度是低温的极限，则任何物体的温度都不可能低于-273.15℃，选项D正确。
故选D。
39．（20-21高二下·山东滨州·期中）关于热力学定律，下列说法中正确的是（ ）
A．在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度
B．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律
C．热机的效率可以达到100%
D．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体
【答案】D
【详解】A．热力学第三定律告诉我们，绝对零度永远无法达到，A错误；
B．第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，B错误；
C．不可能从单一热源吸收热量使之全部用来做功而不产生其他影响，热机效率无法达到100%，C错误；
D．热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能自发的从低温传到高温物体，D正确。
故选D。
40．（17-18高二下·江苏南通·期中）下列说法中正确的是（ ）
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
B．若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等
C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
【答案】D
【详解】A、由热力学第三定律可知，绝对零度不可达到，故A项错误；
B、若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气，氢气和氧气的摩尔数不相同，分子数不相等，所以内能不相等，故B错误；
C、分子间距离小于平衡距离时，斥力大于引力；分子间距离大于平衡距离，引力大于斥力，故C项错误．
D、液体内部分子距离等于平衡距离，表面分子间距离大于平衡距离，所以表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D项正确．
故选D．
11热机、制冷剂
41．（多选）（22-23高二下·新疆·期末）电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．冷凝器向环境散失的热量可能小于蒸发器从冰箱内吸收的热量
B．该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律
C．制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体
D．制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子动能都降低
【答案】BD
【详解】A．根据热力学第一定律，（从低温物体吸收的热量）（压缩机对系统做的功）（向高温物体释放的热量），故A错误；
B．这一过程不是自发完成的，整个过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律，故B正确；
C．制冷剂在蒸发器中虽然是气体状态，但是不满足远离液化的状态，不能看成理想气体，故C错误；
D．在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能降低，分子间距从气体过渡到液体，分子势能降低，故D正确。
故选BD。
42．（多选）（22-23高二下·辽宁·阶段练习）图为单缸四冲程汽油机的工作原理示意图，四个冲程分别为吸气、压缩、做功、排气。圆心为的轮轴半径是，转速为2400转/分，轮轴通过连杆与活塞连接，面积为S的活塞可在柱形气缸内做上下的直线运动。已知在吸气冲程结束时吸入的空气压强为、温度为，此时活塞运动到最低位置且气缸容积为。压缩冲程中气缸的进气门和排气门同时关闭，在压缩冲程结束瞬间喷油嘴喷入汽油并在金属气缸内爆燃推动活塞完成做功冲程。若汽油的燃点为，空气视为理想气体，假设汽油不占气缸的体积，则下列说法正确的是（ ）
A．汽油机每秒对外做功40次
B．当汽油机在做功冲程阶段，可将内能全部转化为机械能
C．当活塞由最低位置向上压缩空气到最高位置时，缸内空气的体积
D．活塞在很短时间内由最低位置到最高位置完成压缩冲程，为了使汽油点燃，缸内空气的压强至少为
【答案】CD
【详解】A．由题可知轮轴每秒转40圈，每转2圈对外做功一次，所以每秒对外做功20次，选项Α错误；
B．根据热力学第二定律开尔文表述，内能无法全部用来做功转化成机械能，选项B错误；
C．活塞由最低位置向上压缩空气到最高位置时，上升的距离为2R，则最高位置时缸内空气的体积为
选项C正确；
D．设活塞在很短时间内上升到最高位置时压强为，由理想气体状态方程可得
解得
选项D正确。
故选CD。
43．（22-23高二下·上海徐汇·期中）某热水壶上的铭牌显示“220V，1000W”
（1）当该水壶正常工作时，其工作电流的有效值和最大值分别为多少？
（2）小明用这个热水壶加热1L水，用时6分钟。已知水的初始温度为20℃，水的比热为，密度，外界大气压为一个标准大气压。求该热水壶的效率
【答案】（1），；（2）
【详解】（1）水壶工作电流的有效值和最大值分别为，
（2）水吸热为
效率为
水温度升高80℃，联立得
44．（20-21高二下·广东潮州·期末）如图所示是压缩式电冰箱的工作原理示意图。经过干燥过滤器后液体制冷剂进入蒸发器，汽化吸收箱体内的热量，压缩机使低温低压的制冷剂气体变成高温高压的气体，然后制冷剂在冷凝器中液化放出热量到箱体外。电冰箱将热量从低温物体转移到高温物体的工作过程 （填“违背”或“不违背”）热力学第二定律。制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中， （选填“气体对外做功”“外界对气体做功”或“气体对外不做功”）。
【答案】 不违背 气体对外做功
【详解】[1]热力学第二定律的克劳修斯表述为热量不能自发地从低温物体传到高温物体，电冰箱依靠压缩机实现了将热量从低温物体转移到高温物体，不违背热力学第二定律。
[2]制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中，体积膨胀，对外做功。
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc19145" 01分子动理论 PAGEREF _Tc19145 \h 1
\l "_Tc29012" 02固体及其性质 PAGEREF _Tc29012 \h 3
\l "_Tc23579" 03液体及其性质 PAGEREF _Tc23579 \h 5
\l "_Tc21053" 04气体的等温变化 PAGEREF _Tc21053 \h 7
\l "_Tc5990" 05气体的等容变化 PAGEREF _Tc5990 \h 10
\l "_Tc12400" 06气体的等压变化 PAGEREF _Tc12400 \h 14
\l "_Tc20017" 07理想气体状态方程 PAGEREF _Tc20017 \h 17
\l "_Tc4867" 08热力学第一定律 PAGEREF _Tc4867 \h 20
\l "_Tc8253" 09热力学第二定律 PAGEREF _Tc8253 \h 23
\l "_Tc939" 10热力学第三定律 PAGEREF _Tc939 \h 25
\l "_Tc7552" 11热机、制冷剂 PAGEREF _Tc7552 \h 27
01分子动理论
1．（多选）（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）下列说法正确的是（ ）
A．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果
B．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫分子热运动
C．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数可表示为
【答案】AC
【详解】A．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果，选项A正确；
B．布朗运动的剧烈程度与温度有关，但是布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不是分子热运动，选项B错误；
C．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的，选项C正确；
D．某气体的摩尔体积为V，若每个分子运动占据的空间的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为
选项D错误。
故选AC。
2．（多选）（22-23高二下·湖北黄冈·期中）如图所示为两分子间的作用力F与分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是（ ）
A．当r>r0时，分子间只存在引力
B．当r>r0时，随着分子间距离的增大，分子力先减小后增大
C．当r
【答案】CD
【详解】A．分子间同时存在引力和斥力，故A错误；
B．由图可知，当时，随着分子间距离的增大，分子力先增大后减小，故B错误；
C．由图可知，当时，随着分子间距离的增大，分子力逐渐减小，故C正确；
D．当时，分子间的作用力为引力，当分子间距离增大时，引力一直做负功，所以分子势能也增大，故D正确。
故选CD。
3．（22-23高二下·安徽滁州·期末）以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．甲图是振荡电路，当电路中电容器的电容一定时，线圈的自感系数越大，振荡电路的频率越大
B．乙图氧气分子的速率分布图像，图中温度小于温度
C．丙图是每隔记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
D．丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属
【答案】B
【详解】A．电磁振荡的频率为
可知一定时，越大，振荡电路的频率越小，故A错误；
B．氧气分子在温度下速率大的分子所占百分比较多，故温度较高，故B正确；
C．布朗运动时悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是分子的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故C错误；
D．真空冶炼炉的工作原理是电磁感应现象中的涡流，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量涡流（不是线圈中产生涡流），从而冶炼金属，故D错误。
故选B。
4．（22-23高二下·山东济南·期末）根据分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．某气体的摩尔质量为、摩尔体积为、密度为，用表示阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子平均占据的体积
B．物体体积增大，分子势能一定减小
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动
D．温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大
【答案】A
【详解】A．阿伏加德罗常数表示1ml物质所含分子数，结合题中数据可得每个气体分子的质量 ，每个气体分子平均占据的体积，选项A正确；
B．物体体积增大时，分子间距增大，但因为不知道分子的初始间距，故无法确定分子势能的变化，选项B错误；
C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，不是液体分子的运动，它间接证明了分子永不停息地做无规则运动，选项C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，分子的平均动能是对大量分子的一种统计规律，并不适合于每一个分子，温度越高，分子平均动能越大，但并非每一个分子的动能都增大，选项D错误。
故选A。
02固体及其性质
5．（22-23高二下·广东东莞·期末）关于下列各图，说法正确的是（ ）
A．图甲中，实验现象说明薄板材料具有各向异性，是单晶体
B．图乙中，当分子间距离为r0时，分子合力为零
C．图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D．图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
【答案】B
【详解】A．甲图中蜂蜡熔化形成圆形区域说明薄板各个方向上导热速度是一样的，说明该薄板材料具有各向同性，不是单晶体，A错误；
B．图乙图像中的实线表示分子力的合力变化图像，从图中可以看出当分子间距离为r0时，分子合力为零，B正确；
C．气体温度越高，分子平均动能越大，分子平均速率也越大，图像整体越靠右，即T2对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，C错误；
D．微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，微粒受力就越均衡，布朗运动越不明显，D错误。
故选B。
6．（22-23高二下·山东威海·期末）下列说法正确的是（ ）
A．食盐各个方向的物理性质都是一样的
B．金属没有规则的形状属于非晶体
C．液体是否浸润固体只与液体的性质有关
D．液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力
【答案】D
【详解】A．食盐是晶体，具有各向异性，食盐晶体的物理性质沿各个方向是不一样的，故A错误；
B．金属没有规则的形状，属于多晶体，故B错误；
C．种液体是否浸润某种固体，与该种液体的性质以及固体的性质都有关，故C错误；
D．液体表面层分子比较稀疏，分子间的作用力表现为引力，故D正确。
故选D。
7．（22-23高二下·辽宁丹东·期末）关于下列四幅图的说法正确的（ ）
A．图甲：处于能级的氢原子辐射出光子的能量最大为
B．图乙：光子与静止电子碰撞，散射光波长与入射光波长一定相同
C．图丙：分子力随分子间距变化的关系，在位置的分子势能最小
D．图丁：石蜡在单层云母片上熔化实验，云母晶体导热性能各向同性
【答案】C
【详解】A．处于能级的氢原子从跃迁到基态辐射出光子的能量最大为
故A错误；
B．光子与电子碰撞，一部分能量转移给电子，所以光子能量减小，频率减小，散射后光子的频率小于入射光子的频率；由于光速不变可知，散射光波长大于入射光波长，故B错误；
C．根据分子力和分子势能的关系可知，在位置（平衡位置）时分子力为零，分子势能最小，故C正确；
D．石蜡在单层云母片上熔化实验，云母晶体导热性能具有各向异性，故D错误。
故选C。
8．（22-23高二下·江苏苏州·期末）“嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——压电效应。如图所示，石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面间的不同。则石英晶体（ ）
A．没有确定的熔点B．制成的传感器可测定压力大小
C．是各向同性的D．是多晶体
【答案】B
【详解】由题意知，石英晶体具有各向异性的压电效应，可制成的传感器可测定压力大小，晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，石英是单晶体，有确定的熔点，有确定的几何形状。
故选B。
03液体及其性质
9．（多选）（22-23高二下·广西桂林·期末）关于气体、液体和固体，下列说法正确的是（ ）
A．当分子间作用力表现为斥力时，分子间的作用力随分子间的距离减小而减小
B．物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志
C．航天员王亚平在空间站做的实验，漂浮的水滴呈球形，是因为水的表面张力作用结果
D．若某种固体的物理性质表现为各向同性，则该固体是单晶体
【答案】BC
【详解】A．当分子间作用力表现为斥力时，随着分子间距离的减小，分子间引力和斥力均增大，但斥力增大得比引力快，所以分子间的作用力随分子间距离的减小而增大，故A错误；
B．物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志，物体的温度升高，物体分子的平均动能增大，故B正确；
C．航天员王亚平在空间站做的实验——漂浮的水滴呈球形，是因为水的表面张力作用结果，故C正确；
D．单晶体表现为各向异性，多晶体和非晶体表现为各向同性，故D错误。
故选BC。
10．（22-23高二下·江苏徐州·期中）下列说法正确的是（ ）
A．所有物质都具有液晶态
B．水黾静止在水面上，其所受浮力等于重力
C．玻璃管的尖端放在火焰上烧熔会变钝，是液体表面张力的作用
D．液体表面具有收缩的趋势，是因为液体内部分子分布比表面层稀疏
【答案】C
【详解】A．不是所有物质都有液晶态，故A错误；
B．水黾可以停在水面上是因为液体表面张力与重力平衡，故B错误；
C．玻璃管的尖端放在火焰上烧熔会在液体表面张力使得玻璃管尖端收缩、变钝，故C正确；
D．液体表面具有收缩的趋势，是因为液体表面层分子比较稀疏，分子间引力大于斥力，故D错误；
故选C。
11．（22-23高二下·辽宁沈阳·期中）下列说法正确的是（ ）
A．多晶体是由单晶体组合而成的，所以多晶体和单晶体都表现为各向异性
B．液体表面张力的方向与液面相切
C．光敏电阻在传感器中的作用是将电信号转化为光信号
D．传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的
【答案】B
【详解】A．多晶体是由单晶体组合而成的，但多晶体表现为各向同性，单晶体表现为各向异性，故A错误；
B．液体表面张力的方向与液面相切，故B正确；
C．光敏电阻在传感器中的作用是将光信号转化为电信号，故C错误；
D．传感器的种类很多，不一定都是通过感知电压来实现信号传递的，故D错误。
故选B。
12．（22-23高二下·江苏扬州·期中）小明将某种材料制作的两端开口的洁净细管竖直插入水中，发现管内液面高于管外液面，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．水与该管的现象属于不浸润
B．水与该管的相互作用小于水分子间的相互作用
C．若换成内径更小的同种材料制作的细管，管中液面高度变小
D．不宜用该材料制作防水衣
【答案】D
【详解】AD．管内液面高于管外液面，液体浸润管壁，即水与该管的现象属于浸润，所以不宜用该材料制作防水衣，故A错误，D正确；
B．水浸润该管，水与该管的相互作用大于水分子间的相互作用，表面张力对管中的水形成向上的拉力，故B错误；
C．换成内径更小的同种材料制作的细管，毛细现象更显著，管中液面高度变高，故C错误。
故选D。
04气体的等温变化
13．（22-23高二下·贵州铜仁·期中）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的图像，已知气体在状态B时的体积是8L，求、和。
【答案】4L，8L，
【详解】气体从A到B发生等温变化，根据波义耳定律有
其中，，
解得
根据
可得
由图像可知，BC连线过坐标原点，因此可知，气体从B到C发生等容变化，则可知
气体从C到D发生等压变化，根据盖吕萨克定律有
其中，
解得
14．（22-23高二下·河北张家口·期中）如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积为、质量为m=0.2kg且厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置，如图（b）所示，取g=10m/s2.求：
（1）活塞与汽缸底部之间的距离；
（2）将缸内气体加热到675K时封闭气体的压强。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）汽缸水平放置时，活塞与汽缸底部之间的距离
气体压强
气体体积
汽缸竖直放置时，活塞与汽缸底部之间的距离为L2气体压强为
气体体积
气体等温变化，根据玻意耳定律
得活塞与汽缸底部之间的距离
（2）活塞到达卡环前是等压变化，到达卡环后是等容变化，应分两个阶段来处理。
气体初状态压强
体积为
温度为
活塞刚好到达卡环时，气体压强仍为
体积为
温度为其中，气体等压变化，根据盖—吕萨克定律
得此时气体温度
则活塞到达卡环后，温度继续上升，气体等容变化
，，
根据查理定律
解得加热到675K时封闭气体的压强
15．（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）在两端开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭着长度为L的空气柱，a、b两水银面的高度差为h，现保持温度不变，则（ ）
A．若再向左管注入些水银，稳定后h变大
B．若再向左管注入些水银，稳定后h不变
C．若两管同时注入等量的水银，稳定后h不变
D．若两管同时注入等量的水银，稳定后L不变
【答案】B
【详解】AB．管内封闭气体的压强
则
即右侧管上部分水银柱长度等于a、b两水银面的高度差h，若再向左管注入些水银，稳定后气体的压强不变，则h不变，选项A错误，B正确；
CD．若两管同时注入等量的水银，稳定后管内气体的压强变大，则h变大，气体体积减小，则L减小，选项CD错误。
故选B。
16．（22-23高二下·河北张家口·期中）一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小
B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C．c→a过程中，气体压强增大，体积变小
D．c→a过程中，气体内能增大，体积变小
【答案】A
【详解】A．a→b过程中，气体温度不变，压强减小，根据
可知体积增大，故A正确；
B．b→c过程中，气体压强不变，温度降低，根据
则体积减小，故B错误；
CD．c→a过程中，气体压强增大，温度升高，气体内能增大，因p－T线是过原点的直线，故气体的体积不变，故CD错误。
故选A。
05气体的等容变化
17．（多选）（22-23高二下·河南南阳·阶段练习）有一种测量气温的简易装置，其结构如图所示，大玻璃泡A内封闭有一定量的空气，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度（即环境温度），已知该温度计是按照标准大气压进行温度刻度的。当温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．该测温装置利用了气体的等容变化的规律
B．当温度为27℃时，封闭气体的压强相当于91cm高的水银柱产生的压强
C．若把该温度计置于高山顶进行测温，已知高山顶的大气压低于标准大气压，则温度的测量值偏大
D．若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，则温度的测量值偏大
【答案】AC
【详解】A．根据题意，B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，可知在B中液面移动时，可近似认为气体体积不变，即该测温装置利用了气体的等容变化的规律，故A正确；
B．温度为27℃时，封闭气体的压强
即封闭气体的压强相当于59cm高的水银柱产生的压强，故B错误；
C．根据查理定律有
其中
即有
可知，温度升高，管内水银面的高度x降低，即管中刻度从上往下，表示的温度逐渐升高，若把该温度计置于高山顶进行测温，由于高山顶的大气压低于标准大气压，对管中气体有
温度一定时，管中气体压强运动，大气压强减小，可知管内液面的高度比山底的低一些，则温度的测量值偏高，故C正确；
D．根据
可知，若该温度计因某种原因漏掉一部分气体，管中气体的压强减小，可知管内液面上升，根据上述，温度的测量值偏小，故D错误。
故选AC。
18．（多选）（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）一定质量的理想气体从状态A开始，经、、三个过程后回到初始状态A，其图像如图所示，已知状态A的气体温度为，下列说法正确的是（ ）
A．状态B的气体温度为
B．在过程中，气体既不对外做功，外界也不对气体做功
C．在过程中，气体对外做功1200J
D．在一个循环过程中，气体从外界吸收热量450J
【答案】AB
【详解】A．状态变化为等容变化，有
解得
故A正确；
B．在过程中，气体体积没有发生变化，气体既不对外做功，外界也不对气体做功，故B正确；
C．在过程中，气体压强不变，体积减小，外界对气体做功为
故C错误；
D．在一个循环过程中，温度不变，内能变化。过程，气体体积不变，做功为零；过程，外界对气体做功为；过程，气体对外界做的功等于图线与横坐标围成的面积
根据热力学第一定律
表达式中的表示外界对气体做的功，则有
联立可得
气体向外界释放热量450J，故D错误。
故选AB。
19．（22-23高二下·黑龙江哈尔滨·期末）一种特殊的气体温度计由两个装有理想气体的导热容器组装而成，测量时将两个导热容器分别放入甲、乙两个水槽中，如图所示，连接管内装有水银，当两个水槽的温度都为时，没有压强差；当水槽乙处于而水槽甲处于时，压强差为。导热容器的体积恒定且远大于连接管的体积。求：
（1）两个水槽的温度都为时，导热容器内气体的压强多大；
（2）当水槽乙处于而水槽甲处于未知的待测温度（高于）时，压强差为，此未知待测温度是多少。
【答案】（1）；（2）333K
【详解】（1）设时，甲中气体的压强为，；气体温度为即
时，气体的压强
气体做等容变化，有
解得
（2）设未知温度为，，有
解得
20．（22-23高二下·广东韶关·期末）如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度、大气压强时，活塞与气缸底部之间的距离，不计活塞的质量和厚度。现对气缸加热，使活塞缓慢上升，求：
（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度；
（2）封闭气体温度升高到时的压强。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设气缸的横截面积为S，由盖-吕萨克定律有
代入数据得
（2）由查理定律有
代入数据得
06气体的等压变化
21．（多选）（22-23高二下·陕西榆林·期末）一定质量的理想气体被质量为的绝热且可自由滑动的活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的面积为S，与汽缸底部相距，气体热力学温度为。现接通电热丝给气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动距离后停止加热，整个过程中，气体吸收的热量为，大气压强为，重力加速度为，则（ ）
A．初始时，气体压强
B．停止加热时，气体的热力学温度
C．该过程中，气体内能增加量
D．该过程中，气体内能增加量
E．该过程中，气体对外做功为
【答案】BCE
【详解】A．对处于平衡状态的活塞进行受力分析，受到大气压力、重力和气体向上压力，则有
解得
故A错误；
B．活塞缓慢上升过程中气体压强不变，根据盖—吕萨克定律有
解得
故B正确；
CDE．气体对外做功
根据热力学第一定律
故CE正确，D错误。
故选BCE。
22．（17-18高二下·山东日照·期末）如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放在水平地面上，缸内部横截面积S＝10cm2，用质量m＝l0kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的气体，活塞可以在缸内无摩擦地滑动，外界大气压p0＝1.0×105pa。当气体温度T1＝300K时，封闭气柱长h＝40cm，活塞保持静止，重力加速度g＝10m/s，则：
（1）在活塞上再放一质量为M＝20kg的物块，活塞将向下移动，使活塞停在一个新的位置保持静止，若变化过程中温度不变，求活塞移动的距离△h；
（2）欲使活塞再回到原来的位置，需要使温度升高到T2，求T2。
【答案】（1）20cm；（1）600K
【详解】（1）第一阶段气体发生等温变化，状态1
，
状态2
，
由玻意耳定律，有
活塞移动的距离
解得=20cm
（2）由状态1到状态3，有
即
解得
23．（22-23高二下·山东青岛·期中）如图所示，内壁光滑的导热气缸，用轻质活塞密封质量1kg的理想气体氧气（）。初始时刻环境温度27℃，大气压强105Pa，氧气摩尔质量M＝32g/ml，摩尔体积VM＝25L/ml，氧气的内能U与氧气质量m、热力学温度T间的函数关系为U＝650mT（J）（m、T均采用国际单位对应的数值）。求当环境温度缓慢升高到28℃时，氧气从外界吸收的热量Q。
【答案】910J
【详解】氧气在27℃时体积为
氧气由27℃到28℃过程中压强不变，由
代入数据得
在此变化过程中外界对氧气做功
在此变化过程中氧气内能的变化量
由热力学第一定律得
24．（22-23高二下·江苏徐州·期中）一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C、D再回到状态A，其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均过原点O，气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程中，气体压强增大
B．B→C过程中，气体向外放热
C．C→D过程中，气体对外做功
D．整个过程中，气体吸收的热量小于
【答案】D
【详解】A．根据理想气体状态方程有
可得
由图可知A→B过程中，图线斜率不变，故气体压强不变，为等压过程，故A错误；
B．B→C过程中，气体温度不变，为等温过程，因此气体内能不变，而气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体向外吸热，故B错误；
C．同A选项分析，可知C→D过程为等压过程，气体体积减小，外界对气体做功，故C错误；
D．根据题中温度T和体积V的关系图像可得到压强p和体积V的关系图像如下
由于p-V图像所围成的面积表示气体对外界做的功，因此整个过程气体对外界做的功小于ABCD所围成的梯形的面积，对应的梯形面积大小为
故气体对外界做功
由于整个过程气体内能不变，根据热力学第一定律可得整个过程中气体吸收的热量
故D正确。
故选D。
07理想气体状态方程
25．（多选）（22-23高二下·河北唐山·期末）一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p-V图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是（ ）
A．气体经历过程1，外界对气体做功
B．气体经历过程1，内能增加
C．气体经历过程2，先放热后吸热
D．气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的一定相同
【答案】CD
【详解】AB．由图可知气体经历过程1，压强减小，体积变大，气体膨胀对外界做功，而气体始终与外界无热量交换，根据热力学第一定律可得内能减小，故AB错误；
C．气体在过程2中，根据理想气体状态方程可知刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热；然后压强不变，体积变大，则温度升高，此过程体积变大对外做功，而温度升高内能增加，根据热力学第一定律可知气体要从外界吸热。即气体经历过程2，先放热后吸热，故C正确；
D．无论是经过1过程还是2过程，初、末状态相同，故内能改变量相同，故D正确。
故选CD。
26．（22-23高二下·山东济南·期末）为了测定湖的深度，将一根试管开口向下缓缓压至湖底，测得进入管中的水的高度为管长的，湖底水温为，湖面水温为，大气压强为。求湖深多少？（水的密度为，，在计算时注意：试管长度比湖深小得多，可以不必考虑管长。）
【答案】
【详解】设试管中密封气体在湖面时的体积为，此时气体温度为
压强为
试管压至湖底时，根据题意可知，密封气体的体积为
温度为
此时密度气体压强为
根据理想气体状态方程可得
联立解得
27．（22-23高二下·云南大理·期中）一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态A，其p-V图像如图所示，已知状态A的气体温度为，下列说法正确的是（ ）
A．状态B的气体温度为800℃
B．在B→C过程中，单位时间内单位面积上气体对器壁的碰撞次数减少
C．在C→A过程中，气体内能一直在减小
D．在A→B→C→A一个循环过程中，气体向外界释放热量450J
【答案】D
【详解】A．状态A→B变化为等容变化，有
带入数据解得
故A错误；
B．从B→C，气体做等压变化，体积减小，温度降低，气体平均分子动能减小，压强不变，则单位时间内单位面积上气体对器壁的碰撞次数增多，故B错误；
C．根据
可得
可知pV的等温曲线是反比例函数图像，如图所示
根据数学知识可知，在C→A过程中，气体温度线先增大后减小，内能先增大后减小，故C错误；
D．在A→B→C→A一个循环过程中，温度不变，内能
A→B过程，气体体积不变，做功为零；B→C过程，外界对气体做功为
C→A过程，气体对外界做的功等于图线与横坐标围成的面积
根据热力学第一定律
表达式中的W表示外界对气体做的功，故
则
气体向外界释放热量450J，故D正确。
故选D。
28．（23-24高二上·江苏盐城·期末）密闭的容器中一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A．a→b过程中，气体分子的平均动能增大
B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大
C．c→a过程中，单位体积分子数增大
D．c→a过程中，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多
【答案】D
【详解】A．a→b过程中，温度不变，所以气体分子的平均动能不变，A错误；
B．b→c过程中，气体压强不变，温度减低，根据
可知，体积减小，B错误；
CD．c→a过程中，根据
可知，气体体积不变，而气体的总数不变，所以单位体积分子数不变，由于压强变大，温度升高，分子热运动剧烈，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多，C错误，D正确。
故选D。
08热力学第一定律
29．（多选）（22-23高二下·江西宜春·期末）一定质量的理想气体，从状态A经B、C变化到状态D的状态变化过程图像如图所示，与横轴平行，与纵轴平行，在同一直线上。已知A状态温度为，从A状态至B状态气体吸收了的热量，下列说法正确的是（ ）
A．D状态的温度为
B．A状态的内能大于C状态的内能
C．从A状态到B状态的过程中，气体内能增加了
D．从B状态到C状态的过程中，器壁单位面积在单位时间内受到撞击的分子数增加
【答案】AC
【详解】A．由题图可得
根据
可解得
故A正确；
B．根据可知，由于AC两态的pV乘积相等，则两状态的温度相同，所以A状态的内能等于C状态的内能，故B错误；
C．从A状态到B状态的过程中，气体吸收了320J的热量，同时气体对外做功，因图像的面积等于功，可得
根据热力学第一定律可得
气体内能增加了240J，故C正确；
D．由图知，从B状态到C状态的过程中，气体的体积不变，压强减小，根据压强的微观解释，可知器壁单位面积在单位时间内受到撞击的分子数减小，故D错误。
故选AC。
30．（22-23高二下·安徽滁州·期末）如图所示，内壁光滑的圆柱形汽缸竖直倒立在两木块上，汽缸底水平，汽缸质量为、横截面积为、高为，质量、厚度可忽略的活塞在汽缸中封闭了一定质量的理想气体，气体温度，活塞静止，此时活塞到汽缸开口端的距离为。通过一定的方法使汽缸内封闭气体从外界吸收了热量，此时气体温度为，已知大气压强为，重力加速度大小，求：
（1）最终气体的压强；
（2）此过程中封闭气体的内能变化。
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）初始时气体压强为
气体体积
温度。假设汽缸足够长，温度变为
根据盖—吕萨克定律有
解得汽缸体积
表明活塞向下移动后气体做等容变化，最终气体的压强为，体积，温度。根据理想气体状态方程有
解得
（2）封闭气体在等压变化过程中气体对外界做的功
对封闭气体，应用热力学第一定律有
联立解得
31．（22-23高二下·山东青岛·期中）一定质量理想气体从a状态经历四个过程ab、bc、cd、da回到a状态，其图像恰好是圆形，如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．da过程是一个等温变化过程B．bc过程气体分子撞击内壁的平均作用力一直变大
C．cd过程气体温度一直降低，从外界吸收热量D．完成全过程，气体需要从外界吸收热量
【答案】D
【详解】A．若da过程是一个等温变化过程，则与成反比，图线为反比例图线，不可能是题意中圆形曲线，故A错误；
B．bc过程，由图像可知气体压强逐渐减小，则气体分子撞击内壁的平均作用力一直变小，故B错误；
C．cd过程，由图像可知，与均逐渐减小，则乘积逐渐减小，根据理想气体状态方程可知，气体温度一直降低，气体内能减少，由于气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故C错误；
D．完成全过程，气体内能变化为0，根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，由图像可知全过程外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D正确。
故选D。
32．（22-23高二下·河北衡水·阶段练习）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过等温变化到状态D，该变化过程的图像为A→C→D，该过程中气体对外界做的功为。该气体也可以经A→B→D过程从状态A变化到状态D，该过程中气体对外界做的功为。下列说法正确的是（ ）
A．该气体在A→C→D过程中从外界吸收的热量小于
B．该气体在A→B→D过程中从外界吸收的热量为
C．该气体在A→B→D过程中内能增加了
D．图像中A→B→D→C→A围成的面积为
【答案】D
【详解】A．由于从状态A经过等温变化到状态D，理想气体内能不变，体积变大对外做功，所以A→C→D过程中气体对外界做的功为，由能量守恒知识可知气体在A→C→D过程中从外界吸收的热量等于，故A错误；
BC．由于该气体经A→B→D过程从状态A变化到状态D，该过程中气体对外界做的功为，由理想气体状态方程可知从状态A变化到状态D，两个状态的温度相同，内能相同，即内能增加量为0，由能量守恒知识可知该气体在A→B→D过程中从外界吸收的热量为，故BC错误；
D．由于A→C→D过程中气体对外界做的功为，气体经A→B→D过程从状态A变化到状态D，该过程中气体对外界做的功为，且A→B→D→C→A最终回到状态A，图像与横轴围成的面积表示对外做功，所以图像中A→B→D→C→A围成的面积为，故D正确。
故选D。
09热力学第二定律
33．（多选）（22-23高二下·宁夏石嘴山·期末）下列说法中正确的是（ ）
A．从微观角度看，气体压强是由大量气体分子频繁地撞击器壁产生的
B．毛细管的形状必须是直的，不能是弯的
C．在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体饱和汽压大；同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大
D．电冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内的热量传递到外面，违背了热力学第二定律
【答案】AC
【详解】A．从微观角度看，气体压强是由大量气体分子频繁地撞击器壁产生的，选项A正确；
B．毛细管的形状可能是直的，也可能是弯的，选项B错误；
C．在同一温度下，不同液体的饱和汽压一般不同，挥发性大的液体饱和汽压大；同一种液体的饱和汽压随温度的升高而迅速增大，选项C正确；
D．电冰箱的制冷系统能够不断把冰箱内的热量传递到外面，消耗了电能，并不违背热力学第二定律，选项D错误。
故选AC。
34．（多选）（22-23高二下·河南商丘·期末）关于分子运动和热现象的说法，正确的是（ ）
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量的水变成的水蒸汽，其分子之间的势能增加
D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
【答案】AC
【详解】A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，反映了液体分子或气体分子的无规则热运动，A符合题意；
B．气体的温度升高，气体分子运动的平均速率增加，并不是每个分子的速率都增加，B不符合题意；
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气需要吸收热量，内能增加，由于温度不变，分子动能不变，则增加的内能转化为分子势能，故分子之间的势能增加，C符合题意；
D．空调机作为制冷机使用时，空气压缩机做功，要消耗电能，制冷过程不是自发进行的，制冷时将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作遵循热力学第二定律，D不符合题意；
故选AC。
35．（多选）（22-23高二下·辽宁盘锦·期中）下列现象及关于热力学第一、第二定律的叙述正确的是（ ）
A．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，气体一定从外界吸收热量
B．热力学第一定律和热力学第二定律是从不同角度阐述了能量守恒定律
C．0 ℃的冰融化为0 ℃的水，此过程系统吸收热量，内能增加
D．“覆水难收(泼出去的水难以收回)”反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性
【答案】ACD
【详解】A．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，内能不变，即
而
根据热力学第一定律
则
气体一定从外界吸收热量，故A正确；
B．热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的体现，热力学第二定律则指出了能量转化的方向性，故B错误；
C．0 ℃的冰融化为0 ℃的水，系统分子势能增加，分子平均动能不变，分子总动能不变，系统内能增加，故C正确；
D．热力学第二定律的微观意义是一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行，泼出去的水相比盆中的水，分子无序性增加了，反映了与热现象有关的宏观过程具有方向性，故D正确。
故选ACD。
36．（22-23高二下·辽宁沈阳·期中）下列关于热力学定律的说法中，正确的是（ ）
A．热力学第一定律与热力学第二定律的实质是一样的
B．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
C．我们要节约能源的根本原因是能量在数量上减少了
D．即使没有摩擦、不必要的散热损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能
【答案】D
【详解】A．热力学第一定律反映了物体的内能变化与做功和热传递的关系，而热力学第二定律则反映了热现象的宏观方向性，A错误；
B．在外界的影响下，可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，B错误；
C．我们要节约能源的根本原因是可利用能源的数量在不断减少，但能量的总量是不变的，C错误；
D．根据热力学第二定律，即使没有摩擦、不必要的散热损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能，也就是说，热机的效率不可能达到百分之百，D正确。
故选D。
10热力学第三定律
37．（22-23高二下·河北·期中）某校中学生参加某电视台“异想天开”节目的活动，他们提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是（ ）
A．制作一个装置从海水中吸收内能并全部用来做功
B．制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下
C．在房屋顶盖上安装太阳能板，可以用太阳能来解决照明和热水问题
D．汽车尾气中的各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝
【答案】C
【详解】A．根据热力学第二定律知，在不产生其他影响时，内能不能全部转化为机械能，因此从海水中吸收内能并全部用来做功而不产生其他影响是不可能实现的，A错误；
B．绝对零度是温度的极值，使温度降至绝对零度以下是不能的，B错误；
C．在房屋顶盖上安装太阳能板，利用太阳能来解决照明和热水问题是可以的，C正确；
D．有害气体和空气不可能自发地分离，违反热力学第二定律的方向性，D错误。
故选C。
38．（22-23高二下·湖南·期中）下列关于布朗运动、浸润现象、晶体和温度的说法，正确的是（ ）
A．一杯水中某个水分子的运动是无规则的，该水分子的运动是布朗运动
B．水能浸润玻璃，是因为水分子之间的相互作用强于玻璃与水分子之间的相互作用
C．单晶和多晶都是晶体，都表现出各向异性
D．温度升高1℃即温度升高1K，任何物体的温度都不可能低于-273.15℃
【答案】D
【详解】A．布朗运动不是分子运动，一杯水中某个水分子的运动是无规则的，该水分子的运动不是布朗运动，选项A错误；
B．水能浸润玻璃，是因为水分子之间的相互作用弱于玻璃与水分子之间的相互作用，选项B错误；
C．单晶和多晶都是晶体，只有单晶体表现出各向异性，选项C错误；
D．温度升高1℃即温度升高1K，因为绝对零度是低温的极限，则任何物体的温度都不可能低于-273.15℃，选项D正确。
故选D。
39．（20-21高二下·山东滨州·期中）关于热力学定律，下列说法中正确的是（ ）
A．在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度
B．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律
C．热机的效率可以达到100%
D．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体
【答案】D
【详解】A．热力学第三定律告诉我们，绝对零度永远无法达到，A错误；
B．第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，B错误；
C．不可能从单一热源吸收热量使之全部用来做功而不产生其他影响，热机效率无法达到100%，C错误；
D．热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能自发的从低温传到高温物体，D正确。
故选D。
40．（17-18高二下·江苏南通·期中）下列说法中正确的是（ ）
A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度
B．若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气内能相等
C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力
D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势
【答案】D
【详解】A、由热力学第三定律可知，绝对零度不可达到，故A项错误；
B、若把氢气和氧气看做理想气体，则质量和温度均相同的氢气和氧气，氢气和氧气的摩尔数不相同，分子数不相等，所以内能不相等，故B错误；
C、分子间距离小于平衡距离时，斥力大于引力；分子间距离大于平衡距离，引力大于斥力，故C项错误．
D、液体内部分子距离等于平衡距离，表面分子间距离大于平衡距离，所以表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D项正确．
故选D．
11热机、制冷剂
41．（多选）（22-23高二下·新疆·期末）电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．冷凝器向环境散失的热量可能小于蒸发器从冰箱内吸收的热量
B．该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律
C．制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体
D．制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子动能都降低
【答案】BD
【详解】A．根据热力学第一定律，（从低温物体吸收的热量）（压缩机对系统做的功）（向高温物体释放的热量），故A错误；
B．这一过程不是自发完成的，整个过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律，故B正确；
C．制冷剂在蒸发器中虽然是气体状态，但是不满足远离液化的状态，不能看成理想气体，故C错误；
D．在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能降低，分子间距从气体过渡到液体，分子势能降低，故D正确。
故选BD。
42．（多选）（22-23高二下·辽宁·阶段练习）图为单缸四冲程汽油机的工作原理示意图，四个冲程分别为吸气、压缩、做功、排气。圆心为的轮轴半径是，转速为2400转/分，轮轴通过连杆与活塞连接，面积为S的活塞可在柱形气缸内做上下的直线运动。已知在吸气冲程结束时吸入的空气压强为、温度为，此时活塞运动到最低位置且气缸容积为。压缩冲程中气缸的进气门和排气门同时关闭，在压缩冲程结束瞬间喷油嘴喷入汽油并在金属气缸内爆燃推动活塞完成做功冲程。若汽油的燃点为，空气视为理想气体，假设汽油不占气缸的体积，则下列说法正确的是（ ）
A．汽油机每秒对外做功40次
B．当汽油机在做功冲程阶段，可将内能全部转化为机械能
C．当活塞由最低位置向上压缩空气到最高位置时，缸内空气的体积
D．活塞在很短时间内由最低位置到最高位置完成压缩冲程，为了使汽油点燃，缸内空气的压强至少为
【答案】CD
【详解】A．由题可知轮轴每秒转40圈，每转2圈对外做功一次，所以每秒对外做功20次，选项Α错误；
B．根据热力学第二定律开尔文表述，内能无法全部用来做功转化成机械能，选项B错误；
C．活塞由最低位置向上压缩空气到最高位置时，上升的距离为2R，则最高位置时缸内空气的体积为
选项C正确；
D．设活塞在很短时间内上升到最高位置时压强为，由理想气体状态方程可得
解得
选项D正确。
故选CD。
43．（22-23高二下·上海徐汇·期中）某热水壶上的铭牌显示“220V，1000W”
（1）当该水壶正常工作时，其工作电流的有效值和最大值分别为多少？
（2）小明用这个热水壶加热1L水，用时6分钟。已知水的初始温度为20℃，水的比热为，密度，外界大气压为一个标准大气压。求该热水壶的效率
【答案】（1），；（2）
【详解】（1）水壶工作电流的有效值和最大值分别为，
（2）水吸热为
效率为
水温度升高80℃，联立得
44．（20-21高二下·广东潮州·期末）如图所示是压缩式电冰箱的工作原理示意图。经过干燥过滤器后液体制冷剂进入蒸发器，汽化吸收箱体内的热量，压缩机使低温低压的制冷剂气体变成高温高压的气体，然后制冷剂在冷凝器中液化放出热量到箱体外。电冰箱将热量从低温物体转移到高温物体的工作过程 （填“违背”或“不违背”）热力学第二定律。制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中， （选填“气体对外做功”“外界对气体做功”或“气体对外不做功”）。
【答案】 不违背 气体对外做功
【详解】[1]热力学第二定律的克劳修斯表述为热量不能自发地从低温物体传到高温物体，电冰箱依靠压缩机实现了将热量从低温物体转移到高温物体，不违背热力学第二定律。
[2]制冷剂在蒸发器中由液态变成气态的过程中，体积膨胀，对外做功。
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