专题03 热学（期末真题汇编，北京专用）高二物理下学期

**基本信息** 汇集北京多区高二下期末热学真题，覆盖分子动理论、内能、气体定律及固液性质4大考点，注重微观机制与宏观现象结合，适配期末复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|18题|布朗运动、分子力、气体状态方程|结合生活情境（如汽车胎压、健身球），区分易混概念（如布朗运动与分子运动）| |实验题|8题|油膜法测分子直径、气体等温变化|强调实验操作（如稀释目的、步骤排序）与误差分析（如油膜面积计数影响）| |解答题|4题|气体压强微观推导、热力学定律应用|综合微观建模（如分子碰撞推导压强公式）与宏观规律（如p-T图像分析），体现科学推理|

专题03 热学 4大高频考点概览 考点01 分子动理论 考点02 分子势能、分子动能及内能等 考点03 气体及热力学定律 考点04液体、固体等 地 城 考点01 分子动理论 一、单项选择题 1．【答案】C 2．【答案】B 3．【答案】A 4．【答案】D 5．【答案】D 二、实验题 6．【答案】 偏小 7．【答案】(1) 将油酸在酒精中稀释的目的是为了使油酸在水面充分展开，形成单分子油膜层 (2)BADC 8．【答案】(1)ABC (2) 三、解答题 9．【答案】(1) (2)①证明见解析， ②这种说法不对，因为高速列车的速度由小变大的过程，物体的动能增大，则机械能增大，但机械能的增加对物体内能没有贡献，所以列车的速度大但列车上物体分子平均动能不一定会增大,温度不一定升高。 【详解】（1）以碰撞前气体分子的速度方向为正方向，根据题意可知碰撞后的速度为－v，由动量定理得 一个气体分子碰撞过程中对器壁的冲量 在时间内能打到面积为S的器壁表面上的气体分子数为 由动量定理得 则面积为S的器壁受到的气体分子的擅击力为 所以气体分子对器壁的压强 （2）①由压强p与热力学温度T的关系可得 即 其中 ②这种说法不对，因为高速列车的速度由小变大的过程，物体的动能增大，则机械能增大，但机械能的增加对物体内能没有贡献，所以列车的速度大但列车上物体分子平均动能不一定会增大,温度不一定升高。 地 城 考点02 分子势能、分子动能及内能等 一、单项选择题 1．【答案】C 2．【答案】B 3 【答案】D 4．【答案】B 5．【答案】B 6．【答案】B 7．【答案】B 二、多项选择题 8．【答案】BC 地 城 考点03 气体及热力学定律 一、单项选择题 1．【答案】C 2．【答案】B 3．【答案】C 4．【答案】C 5．【答案】D 二、实验题 6．【答案】(1)C (2)作出压强与体积的倒数图像，若图像为一条过原点的倾斜直线，则可认为压强跟体积成反比 7．【答案】(1)C (2)保持气体温度不变 (3)< (4)软管内气体体积 8．【答案】(1)AB (2)未计入压强传感器与注射器相连处胶管中气体的体积 (3)V1+V0/V0+V1 9．【答案】气体发生泄漏或者环境温度降低 10． 【答案】（1）＞，＞，＞；（2）；（3）从同一高度，将大量豆粒连续释放落在台秤的秤盘上，使单位时间内倒出的豆粒数量越来越少，观察台秤的示数变化。 三、解答题 11．【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对活塞做受力分析，有 得 （2）根据盖−吕萨克定律，有 得 （3）根据热力学第一定律，内能的变化 12．【答案】(1)， (2) 见解析 见解析 (3)见解析 【详解】（1）状态状态为等容过程，根据查理定律有 由图2可知 解得 状态状态为等温过程， 根据玻意耳定律有 由图2可知 解得 （2）[1]在容器壁上取面积为的部分，则在时间内能够撞击在器壁上的分子总数为 对时间内撞击在面积为的器壁上的气体分子，根据动量定理 解得 根据牛顿第三定律，气体分子对面积为的器壁的撞击力大小也为，则有 解得气体分子对器壁的压强大小为 [2]过程，气体体积不变，气体分子数密度不变，温度升高，气体分子运动的平均动能增大，故压强增大； [3]，气体温度不变，气体分子运动的平均动能不变，体积减小，气体分子数密度增大，故压强增大。 （3）根据已知条件，区间的分子数约占总数的 区间的分子数约占总数的。 结合上述有 解得 可知 所以区间的分子对压强的贡献更大些。 地 城 考点04 液体、固体等 一、单项选择题 1.【答案】D 2．【答案】C 试卷第1页，共3页 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 热学 4大高频考点概览 考点01 分子动理论 考点02 分子势能、分子动能及内能等 考点03 气体及热力学定律 考点04液体、固体等 地 城 考点01 分子动理论 一、单项选择题 1．(24-25高二下·北京通州区·期末)下列说法正确的是（　　） A．制作茶叶蛋时，酱油的色素分子进入到蛋清内是由于外力作用 B．布朗运动反映了固体分子永不停息地做无规则运动 C．一定质量的理想气体体积不变，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大 D．密闭容器内50℃的水蒸发变成了50℃的水蒸气，它的内能不变 【答案】C 【详解】A．酱油色素进入蛋清是扩散现象，由分子热运动引起，无需外力，故A错误； B．布朗运动反映液体或气体分子的无规则运动，而非固体分子，故B错误； C．气体分子平均动能增大，说明气体温度T升高，由于其质量与体积V均不变，由理想气体状态方程可知，气体的压强p增大，故C正确； D．由于水蒸发为水蒸气过程需要吸收热量，由热力学第一定律有ΔU=W+Q，在密闭容器内不考虑外界做功，因W=0，Q>0，则其内能增加，故D错误。 故选C。 2．(24-25高二下·北京西城区·期末)关于布朗运动，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 C．液体温度越低，布朗运动越剧烈 D．固体颗粒越大，布朗运动越剧烈 【答案】B 【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的运动，而非液体分子的运动，故A错误； B．布朗运动指悬浮在液体中的微粒的无规则运动，故B正确； C．液体温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动越明显，故C错误； D．悬浮微粒越大，受分子撞击的合力越趋于平衡，布朗运动越不明显，故D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·北京昌平区·期末)分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示，为分子间的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A．当时，分子间的作用力最小 B．当时，分子间的作用力最小 C．分子间的作用力总是随分子间距离增大而减小 D．分子间的作用力总是随分子间距离增大而增大 【答案】A 【详解】A．为分子间的平衡位置，此位置分子斥力与引力等大反向，合力为0，即当时，分子间的作用力最小，A正确； B．当时，分子斥力小于引力，合力表现为引力，即分子间的作用力表现为引力，且为间距大于时的最大值，B错误； C．根据图像可知，当分子之间间距大于时，随分子间距离增大，分子间的作用力先增大后减小，C错误； D．根据图像可知，当分子之间间距小于和分子距离大于时，随分子间距离增大，分子间的作用力减小，D错误。 故选A。 4．(24-25高二下·北京朝阳区·期末)分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从到分子间引力、斥力都在减小 B．从到分子力的大小先减小后增大 C．从到分子势能先减小后增大 D．从到分子动能先增大后减小 【答案】D 【详解】A．从到分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误； B．由图可知，在时分子力为零，故从到分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误； C．分子势能在时分子势能最小，故从到分子势能一直减小，故C错误； D．从到分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 5．(24-25高二下·北京海淀区·期末)关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．气体体积等于所有气体分子体积之和 B．扩散现象是由于重力作用引起的 C．布朗运动是由于液体各部分温度不同引起的 D．分子间作用力的本质是电磁相互作用 【答案】D 【详解】A．气体分子间存在较大空隙，气体体积远大于所有分子体积之和，故A错误； B．扩散现象是分子无规则热运动的结果，与重力无关，故B错误； C．布朗运动是液体分子无规则撞击悬浮颗粒引起的，与液体温度是否均匀无关，故C错误； D．分子间作用力（如引力和斥力）由原子内部带电粒子间的相互作用产生，本质是电磁相互作用，故D正确。 故选D。 二、实验题 6．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法。已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径________。下图为某同学在实验中画出的油膜轮廓。在计算油膜面积时，他把凡是半格左右的油膜都算成了一格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径________（选填“偏大”或“偏小”） 【答案】 偏小 【详解】[1]已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径 [2]在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积测量值偏大，根据可知分子直径测量值偏小。 7．(24-25高二下·北京海淀区·期末)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。 (1)稀释的目的是______。 (2)为了测量出1滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，下列步骤的合理顺序是______。 A．将注射器吸取的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数 B．用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积 C．结合浓度计算1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积 D．用注射器吸取的油酸酒精溶液的总体积除以滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积 【答案】(1)见解析 (2)BADC 【详解】（1）将油酸在酒精中稀释的目的是为了使油酸在水面充分展开，形成单分子油膜层。 （2）为了测量出1滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，实验中，应先用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积，再将注射器吸取的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数，然后用注射器吸取的油酸酒精溶液的总体积除以滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积，最后结合浓度计算1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积，可知，为了测量出1滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，操作步骤的合理顺序是BADC。 8．(24-25高二下·北京昌平区·期末)某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 (1)本实验需做一些近似处理，下列说法中正确的是（　　）（选填选项前的字母） A．把油酸分子视为球形分子 B．油酸分子紧密排列，不考虑分子间隙 C．油膜视为单分子油膜 (2)测得一滴油酸溶液中所含油酸的体积为V，在水面上形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径为______（用已知物理量的字母表示）。 【答案】(1)ABC (2) 【详解】（1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验进行的近似处理：①油膜是呈单分子分布的；②把油膜分子看成球形；③分子之间没有空隙。 故选ABC。 （2）根据题意可知，油酸分子的直径为 三、解答题 9．(24-25高二下·北京通州区·期末)在热学领域的探索中，揭示气体性质与分子微观行为的规律是关键环节。从剖析气体压强的微观起源，到探寻温度与分子动能的本质关联，都离不开对微观机制的深入研究。通过构建简化模型与严谨的理论推导，能有效助力我们理解这些核心知识。从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的。如图所示正方体密闭容器中有大量运动的气体分子，分子质量为，单位体积内分子数为。气体分子运动速率均为，在与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。假设器壁各面碰撞的机会均等。 (1)通过计算写出气体分子对容器壁的压强表达式； (2)①某同学阅读人教版教科书《选择性必修第三册》第一章，看到了“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志”这句话，查阅资料他发现温度与分子平均动能之间有如下关系：，其中为常量，为分子热运动的平均动能。通过进一步研究得知：一定质量的理想气体，其压强与热力学温度的关系为，式中为单位体积内气体的分子数，为常数。理想气体的分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，无相互作用力。请根据上述信息证明，并求出； ②有人说：“在高速列车的速度由小变大的过程中，列车上所有物体的动能都在增大，组成这些物体的分子的平均动能也在增大。既然温度是分子平均动能的标志，因此，在这个过程中列车上物体的温度是在升高的，只是升高得并不大，我们感觉不到而已。”你觉得这个说法对吗？为什么？‍ 【答案】(1) (2)①证明见解析， ②这种说法不对，因为高速列车的速度由小变大的过程，物体的动能增大，则机械能增大，但机械能的增加对物体内能没有贡献，所以列车的速度大但列车上物体分子平均动能不一定会增大,温度不一定升高。 【详解】（1）以碰撞前气体分子的速度方向为正方向，根据题意可知碰撞后的速度为－v，由动量定理得 一个气体分子碰撞过程中对器壁的冲量 在时间内能打到面积为S的器壁表面上的气体分子数为 由动量定理得 则面积为S的器壁受到的气体分子的擅击力为 所以气体分子对器壁的压强 （2）①由压强p与热力学温度T的关系可得 即 其中 ②这种说法不对，因为高速列车的速度由小变大的过程，物体的动能增大，则机械能增大，但机械能的增加对物体内能没有贡献，所以列车的速度大但列车上物体分子平均动能不一定会增大,温度不一定升高。 地 城 考点02 分子势能、分子动能及内能等 一、单项选择题 1．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（    ） A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正 C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负 【答案】C 【详解】两个分子间距离r等于时分子势能为零，从处随着距离的增大，此时分子间作用力表现为引力，分子间作用力做负功，故分子势能增大；从处随着距离的减小，此时分子间作用力表现为斥力，分子间作用力也做负功，分子势能也增大；故可知当不等于时，为正。 故选C。 2．(24-25高二下·北京西城区·期末)分子力随分子间距离的变化如图所示，下列有关分子势能的说法正确的是（　　） A．分子间距从到，分子势能先减后增 B．分子间距从到，分子势能不断减小 C．分子间距从到，分子势能不断增大 D．分子间距从到，分子势能先增后减 【答案】B 【详解】AB．分子间距从到，分子力表现为引力，分子距离减小，分子力做正功，分子势能不断减小，故B正确，A错误； CD．分子间距从到，分子力先表现为斥力后表现为引力，分子距离增大，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大，故CD错误。 故选B。 3 (24-25高二下·北京通州区·期末)如图用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有一定质量的理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（　　） A．在自发扩散过程中，气体对外界做功 B．在自发扩散过程中，气体对汽缸壁的压强不变 C．气体在被压缩的过程中，内能保持不变 D．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能变大 【答案】D 【详解】AB．抽开隔板时，在自发扩散过程中，气体对外界不做功，没有热传递，根据热力学第一定律可知气体内能不变，则气体温度不变，根据pV=C，由于气体体积增大，所以气体对汽缸壁的压强减小，故AB错误； CD．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功，没有热传递，根据热力学第一定律可知气体内能增大，则气体温度升高，气体分子的平均动能变大，故C错误，D正确。 故选D。 4．(24-25高二下·北京石景山区·期末)庆典活动中放飞的气球在空中缓慢上升，气球体积逐渐变大。将气球内的气体视为理想气体，忽略环境温度的变化，则球内气体（　　） A．压强不变 B．对外界做功 C．内能变大 D．放出热量 【答案】B 【详解】A．气体温度不变，体积变大，根据玻意耳定律可知气体压强减小，故A错误； B．气体体积增大，则气体对外做功，故B正确； C．气体温度不变，则气体内能不变，故C错误； D．根据BC选项分析可知，外界对气体做负功，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，则气体吸收热量，故D错误。 故选B。 5．(24-25高二下·北京西城区·期末)健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可与外界发生充分的热交换。则下列说法正确的是（　　） A．人体快速挤压健身球的过程中，球内气体压强减小 B．人体快速挤压健身球的过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 C．人体缓慢离开健身球的过程中，球内气体对外放热 D．人体缓慢离开健身球的过程中，球内气体压强不变 【答案】B 【详解】AB．人体快速挤压健身球过程中，来不及与外界热交换，体积减小，外部对气体做功，根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，球内气体内能变大，球内温度升高，球内气体分子热运动的平均动能增大，由理想气体状态方程可知，球内气体压强变大，故A错误，B正确； C．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，由热力学第一定律ΔU=W+Q可知，体积增大，气体对外做功，内能不变，则球内气体从外界吸热，故C错误； D．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，由理想气体状态方程可知，当体积变大时球内气体压强变小，故D错误。 故选B。 6．(24-25高二下·北京朝阳区·期末)下列说法正确的是（　　） A．物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大 B．物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大 C．质量一定的气体吸收热量，其内能一定增加 D．质量一定的气体对外做功，其内能一定减少 【答案】B 【详解】A．温度升高时，分子热运动的平均动能增大，但并非所有分子的速率都增大，可能存在部分分子速率减小，A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度升高时，分子平均动能必然增大，B正确； C．根据热力学第一定律ΔU=Q+W，若气体吸收热量（Q>0）但对外做功（W<0），内能变化ΔU可能为正、负或零，因此内能不一定增加，C错误； D．同理，气体对外做功（W<0）时，若同时吸收足够热量（Q>0），内能可能增加，D错误。 故选B。 7．(24-25高二下·北京昌平区·期末)一辆汽车的胎压（汽车轮胎内气体的压强）在夏季白天比夜晚要高，导致这一现象的主要原因是（　　） A．气体分子数增大 B．气体分子的平均动能增大 C．气体分子间的作用力增大 D．轮胎内壁单位面积所受气体分子平均作用力减小 【答案】B 【详解】A．轮胎封闭，气体分子数不变，故A错误； B．白天温度升高，气体分子平均动能增大，导致压强增大，故B正确； C．气体分子间作用力在理想气体模型中忽略不计，且温度变化不直接影响分子间作用力，故C错误； D．压强增大意味着单位面积所受分子平均作用力增大，故D错误。 故选B。 二、多项选择题 8．(24-25高二下·北京海淀区·期末)分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示。若将甲分子固定在坐标原点，乙分子置于轴处，由静止释放。仅考虑两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从到，分子间的作用力先减小后增大 B．从到，分子间的作用力先做正功后做负功 C．从到，分子系统的分子势能一直减小 D．从到，乙分子的动能先减小后增大 【答案】BC 【详解】AC．从到，分子间的作用力先增大后减小，分子力为引力，分子力做正功，分子系统的分子势能一直减小，故A错误，C正确； BD．从到，分子力为引力，从到，分子力为斥力，故从到，分子间的作用力先做正功后做负功，乙分子的动能先增大后减小，故B正确，D错误。 故选BC。 地 城 考点03 气体及热力学定律 一、单项选择题 1．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．气体吸热后温度一定升高 B．热量不可能从低温物体传到高温物体 C．若系统A和系统B之间达到热平衡，则它们的温度一定相同 D．电冰箱的制冷系统能够不断地把热量从冰箱内传到外界，违背了热力学第二定律 【答案】C 【详解】A．由热力学第一定律得，如果气体吸热的同时对外做功，且做功的数值大于吸收的热量，则温度降低。故A错误； B．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但像冰箱等电器可以把热量从低温物体传到高温物体，但不是自发的。故B错误； C．若系统A和系统B之间达到热平衡，则它们的温度一定相同，故C正确； D．电冰箱的制冷系统能够不断地把热量从冰箱内传到外界，没有违背了热力学第二定律。制冷系统通过压缩机做功把把热量从冰箱内传到外界，故D错误。 故选C。 2．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)一定质量的理想气体从状态开始，经历三个过程回到原状态，状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示。、和三个状态气体的体积分别为和。下列说法正确的是（　　）    A． B．气体从状态到状态的过程中一定吸热 C．气体从状态到状态的过程中分子的数密度增加 D．气体在和三个状态中，状态时分子的平均动能最大 【答案】B 【详解】A．根据一定质量的理想气体的状态方程可知，从a→b的过程中，气体体积不变，即 从b→c的过程中，体积增大，即 故A错误； B．状态a到状态b的过程中气体的温度升高，则内能增大，体积不变，外界对气体不做功，由热力学第一定律得，气体从状态到状态的过程中一定吸热，故B正确； C．气体从状态到状态的过程中，体积增大，分子的数密度减小。故C错误； D．气体在和三个状态中，状态的温度最低，时分子的平均动能最小。故D错误。 故选B。 3．(24-25高二下·北京通州区·期末)一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A．整个过程中，气体在状态a时压强最大 B．从状态a到状态b，压强先增大后减小 C．状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态少 D．气体从状态c到状态d的过程中，外界对气体做功，气体分子的平均动能减小 【答案】C 【详解】A．根据理想气体状态方程 可得 可知图像上点与原点连线的斜率表示，即图像上点与原点连线的斜率越小，气体压强越大，可知气体在状态a时压强不是最大，故A错误； B．从状态a到状态b，图像上点与原点连线的斜率逐渐减小，则压强逐渐增大，故B错误； C．状态d和状态b的温度相同，分子的平均动能相等；状态d的体积大于状态b的体积，则状态d的分子数密度小于状态b的分子数密度，根据压强微观意义可知，状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态少，故C正确； D．气体从状态c到状态d的过程中，气体体积增大，气体对外界做功；气体温度降低，气体分子的平均动能减小，故D错误。 故选C。 4．(24-25高二下·北京石景山区·期末)如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度、和的关系，正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】C 【详解】从A到B等压膨胀，根据 可知温度升高，即； 从B到C等容过程，压强减小，根据 可知温度降低，则； 因 可知。 故选C。 5．(24-25高二下·北京昌平区·期末)如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c，再回到状态a，下列说法正确的是（　　） A．在过程a→b中气体对外做功 B．在过程a→b中气体的内能不变 C．在过程b→c中外界对气体做功 D．在过程c→a中气体对外界放热 【答案】D 【详解】A．在过程a→b中，气体体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功，A错误。 B．在过程a→b中，气体的温度升高，气体的内能增大，B错误； C．在过程b→c中，气体的体积增大，气体对外做功，C错误； D．在过程c→a中，气体的温度降低，内能减小。气体的体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律，气体对外界放热，D正确。 故选D。 二、实验题 6．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)关于该实验的操作，下列叙述正确的是________。 A．实验过程应该用手握注射器 B．应该以较快的速度推拉活塞来改变气体体积 C．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证气体的质量一定 (2)为得出气体压强和体积的定量关系，该同学利用所采集的数据在坐标纸上描点，绘制出了如图所示的图线。从图线上看类似于双曲线，那么，空气柱的压强跟体积是否成反比呢？请写出进行判断的一种方法________。 【答案】(1)C (2)作出压强与体积的倒数图像，若图像为一条过原点的倾斜直线，则可认为压强跟体积成反比 【详解】（1）AB．实验过程中要保证气体温度不变，而用手握注射器或快速推拉活塞改变气体体积，均会使气体温度改变，故AB错误； C．实验过程中为保证气体的质量一定，则橡胶套要有良好的密闭性，故C正确。 故选C。 （2）一种判断方法是作出压强与体积的倒数图像，若图像的延长线过原点，且为一条倾斜直线，即，则可认为压强跟体积成反比。 7．(24-25高二下·北京通州区·期末)某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的________。 A．读取刻度尺上显示的空气柱长度 B．读取压力表上显示的压强值 C．测出封闭气体的质量 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是____________。 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1________（选填“＜”“＝”或“＞”）T2。 (4)该同学用传感器进行该实验，实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法，根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像，如图4所示，请结合图像说明V0的意义________________。 【答案】(1)C (2)保持气体温度不变 (3)< (4)软管内气体体积 【详解】（1）A．由于注射器的直径均匀恒 定，根据 可知体积和空气柱长度成正比，所以需读取刻度尺上显示的空气柱长度，故该操作需要，故A错误； B．为了得知气压的变化情况，需要读取压力表上显示的气压值，故该操作需要，故B错误； C．该实验需要保证气体质量不变即可，无需测出封闭气体质量，故该操作不需要，故C正确。 故选C。 （2）用手握住玻璃管（或注射器）会使气体温度因手的温度改变，缓慢推动活塞且用铁架台固定，能让气体有足够时间与外界进行热交换，保持温度不变，满足等温变化条件，即保持气体温度不变。 （3）由图像可知同一体积下所对应的压强更大，根据可得的温度更高，即。 （4）设软管内气体体积为，根据 整理得 结合图像有 说明V0的表示的软管内气体体积。 8．(24-25高二下·北京海淀区·期末)某实验小组利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图1所示。气体压强传感器通过胶管与注射器相连。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V，由压强传感器可以测得气体的压强p。 (1)关于本实验，下列说法正确的是______。 A．实验中应缓慢推拉活塞 B．实验中不可用手接触注射器的针筒部分 C．必须测出注射器内封闭气体的质量 (2)该小组同学利用实验中得到的体积V与压强p的实验数据，绘制出的p−V图像为曲线。他们猜想如果图像中的各点位于过原点的同一直线上，就可以说明压强与体积成反比。为了验证猜想，他们作出如图2所示的图像。请写出该图线不过原点的原因________。 (3)在（2）的基础上，该小组同学利用该装置测量一小石子的体积。他们将小石子装入注射器内进行实验，记录体积V和压强p。根据实验测量数据，作出如图3所示的图像，则石子体积为______。（用图中相关物理量表示） 【答案】(1)AB (2)未计入压强传感器与注射器相连处胶管中气体的体积 (3)V1+V0/V0+V1 【详解】（1）A．缓慢推拉活塞，能使气体有足够时间与外界进行热交换，保持温度不变，故A正确； B．用手接触注射器针筒部分，会使气体温度改变，影响实验结果，故B正确； C．本实验探究的是一定质量气体压强与体积的关系，不需要测量气体质量，只要保证气体质量不变即可，故C错误。 故选AB。 （2）在实验中，压强传感器与注射器间存在一定体积的气体V′，这部分气体在计算时没有被考虑到。 由理想气体状态方程 可得 结合图2可知压强传感器与注射器间存在一定体积的气体 （3）将小石子装入注射器内进行实验，小石子的体积为V石 由理想气体状态方程 可得 结合图3可知 石子体积 9．(24-25高二下·北京昌平区·期末)某同学用如图所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，分别记录多组空气柱的压强p和均匀玻璃管内空气的体积V，实验数据中p和V的乘积越来越小，造成这一现象的原因可能是________________________。 【答案】气体发生泄漏或者环境温度降低 【详解】根据理想气体状态方程或者克拉珀龙方程，可知造成这一现象的原因可能是气体发生泄漏或者环境温度降低。 10．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)密闭容器中一定质量的某种理想气体的图像如图所示。图中①、②、③三个小圆圈分别代表气体的三个不同状态，从①到②经历了一个等温过程，从②到③经历了一个等容过程。 （1）定性判断。图中①、②、③三个不同状态，对应的温度分别是、、，用、、分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁单位面积上的平均次数。请判断以下物理量之间的大小关系： ______；______；______（选填“＞”“＜”或“=”）。 （2）定量计算。分别用、、和、、以及、、表示气体在①、②、③三个状态的状态参量。若状态①的温度是400K，结合图中信息，推导并计算状态③的温度。 （3）模型建构。从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。如图所示，我们可以设计一个简易实验，用豆粒做气体分子的模型，将豆粒连续地倒在台秤的秤盘上，演示气体压强产生的微观机理。为了从宏观上模拟从状态①到状态②过程中气体压强减小，请说明实验操作的思路。 【答案】（1）＞，＞，＞；（2）；（3）见解析 【详解】（1）从②到③气体体积不变，压强减小，则温度降低，可知； 状态①②的温度相等，状态①压强较大，体积较小，分子数密度较大，可知可知分子在单位时间内撞击容器壁单位面积上的平均次数较大，即； ②态压强大于③态压强，两态体积相等，②态温度大于③态温度，则②态分子平均速率较大，可知分子在单位时间内撞击容器壁单位面积上的平均次数较大，即； （2）状态①→状态②为等温过程，根据玻意耳定律，有 状态②→状态③为等容过程，根据查理定律，有 由图可知 联立上述各式可得              （3）从同一高度，将大量豆粒连续释放落在台秤的秤盘上，使单位时间内倒出的豆粒数量越来越少，观察台秤的示数变化。 三、解答题 11．(24-25高二下·北京西城区·期末)如图所示，在竖直放置的导热的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时密闭气体的温度为T0（低于环境温度），活塞与容器底的距离为h0。当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后，密闭气体与外界达到热平衡。 (1)活塞上升过程中，气体的压强保持不变，求气体压强的大小； (2)求外界环境的温度； (3)求在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对活塞做受力分析，有 得 （2）根据盖−吕萨克定律，有 得 （3）根据热力学第一定律，内能的变化 12．(24-25高二下·北京海淀区·期末)人类对现象的认识是从宏观到微观不断深入的，可以通过建构模型等方式寻求宏观现象的微观本质。 如图1所示，一汽缸固定在水平地面上，其内用活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。外界大气压强为且保持不变。 (1)宏观现象研究。 若汽缸内气体从状态A开始，分别经历如图2所示过程到达状态和状态。已知状态A的压强为。求状态和状态的压强和。 (2)微观机制建模。 为研究气体压强，可建立如下模型： 汽缸内（内部为正方体）每个气体分子质量均为，其速率均为，分子的数密度（单位体积内分子数量）为。为简化问题，我们假定：气体分子与器壁（包括活塞）各面碰撞的机会均等；碰撞前、后瞬间，其速度方向都与器壁垂直，且速率不变。 a.利用所学知识，推导出气体压强与、和的关系______。 b.从宏观上看，一定质量的理想气体，升高温度或减小体积，可以使气体压强增大。结合（1）的过程，根据（2）a中得出的结论，在下表中填写气体压强增大的微观解释。 过程 宏观现象 微观解释 气体体积不变，温度升高，压强增大 ______ 气体温度不变，体积减小，压强增大 ______ (3)宏观与微观联系。 实际上该汽缸内大量理想气体分子运动的速率不尽相同，不同速率的气体分子对压强的贡献不同。如果速率处于区间的分子约占总数的，速率处区间的分子约占总数的，请分析说明这两个区间分子对容器壁产生的压强贡献的大小关系。 【答案】(1)， (2) 见解析 见解析 (3)见解析 【详解】（1）状态状态为等容过程，根据查理定律有 由图2可知 解得 状态状态为等温过程， 根据玻意耳定律有 由图2可知 解得 （2）[1]在容器壁上取面积为的部分，则在时间内能够撞击在器壁上的分子总数为 对时间内撞击在面积为的器壁上的气体分子，根据动量定理 解得 根据牛顿第三定律，气体分子对面积为的器壁的撞击力大小也为，则有 解得气体分子对器壁的压强大小为 [2]过程，气体体积不变，气体分子数密度不变，温度升高，气体分子运动的平均动能增大，故压强增大； [3]，气体温度不变，气体分子运动的平均动能不变，体积减小，气体分子数密度增大，故压强增大。 （3）根据已知条件，区间的分子数约占总数的 区间的分子数约占总数的。 结合上述有 解得 可知 所以区间的分子对压强的贡献更大些。 地 城 考点04 液体、固体等 一、单项选择题 1. (24-25高二下·北京通州区·期末)下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（　　） A．图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用左边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料 B．图乙中水黾可以静止在水面上，是浮力和重力平衡的结果 C．图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡具有各向异性特点，是单晶体 D．图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体 【答案】D 【详解】A．图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用右边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料，故A错误； B．图乙中水黾可以静止在水面上，是因为液体表面张力使液面形成一层膜，水黾受到膜的支持力等于重力平衡，故B错误； C．图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明云母片具有各向异性特点，是单晶体，故C错误； D．图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体，故D正确。 故选D。 2．(24-25高二下·北京海淀区·期末)关于固体和液体，下列说法正确的是（　　） A．非晶体具有固定的熔点 B．液体的表面张力使液体表面具有扩张的趋势 C．液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态 D．在云母片上石蜡熔化区域呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能相同 【答案】C 【详解】A．非晶体在熔化时温度持续变化，无固定熔点，故A错误。 B．表面张力使液体表面收缩（如露珠呈球形），而非扩张，故B错误。 C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的部分有序排列特性，属于中间态，故C正确。 D．云母为晶体，导热性能各向异性，椭圆形熔化区域说明不同方向导热能力不同，故D错误。 故选C。 试卷第1页，共3页 2 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 热学 4大高频考点概览 考点01 分子动理论 考点02 分子势能、分子动能及内能等 考点03 气体及热力学定律 考点04液体、固体等 地 城 考点01 分子动理论 一、单项选择题 1．(24-25高二下·北京通州区·期末)下列说法正确的是（　　） A．制作茶叶蛋时，酱油的色素分子进入到蛋清内是由于外力作用 B．布朗运动反映了固体分子永不停息地做无规则运动 C．一定质量的理想气体体积不变，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大 D．密闭容器内50℃的水蒸发变成了50℃的水蒸气，它的内能不变 2．(24-25高二下·北京西城区·期末)关于布朗运动，下列说法正确的是（　　） A．布朗运动是液体分子的无规则运动 B．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动 C．液体温度越低，布朗运动越剧烈 D．固体颗粒越大，布朗运动越剧烈 3．(24-25高二下·北京昌平区·期末)分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示，为分子间的平衡位置。下列说法正确的是（　　） A．当时，分子间的作用力最小 B．当时，分子间的作用力最小 C．分子间的作用力总是随分子间距离增大而减小 D．分子间的作用力总是随分子间距离增大而增大 4．(24-25高二下·北京朝阳区·期末)分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从到分子间引力、斥力都在减小 B．从到分子力的大小先减小后增大 C．从到分子势能先减小后增大 D．从到分子动能先增大后减小 5．(24-25高二下·北京海淀区·期末)关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．气体体积等于所有气体分子体积之和 B．扩散现象是由于重力作用引起的 C．布朗运动是由于液体各部分温度不同引起的 D．分子间作用力的本质是电磁相互作用 二、实验题 6．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)用油膜法估测油酸分子直径是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法。已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径________。下图为某同学在实验中画出的油膜轮廓。在计算油膜面积时，他把凡是半格左右的油膜都算成了一格，这一操作会导致实验测得的油酸分子直径________（选填“偏大”或“偏小”） 7．(24-25高二下·北京海淀区·期末)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，需要将油酸在酒精中稀释后再滴入水中。 (1)稀释的目的是______。 (2)为了测量出1滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，下列步骤的合理顺序是______。 A．将注射器吸取的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数 B．用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器上的刻度读取该段溶液的总体积 C．结合浓度计算1滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积 D．用注射器吸取的油酸酒精溶液的总体积除以滴数，得到1滴油酸酒精溶液的体积 8．(24-25高二下·北京昌平区·期末)某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。 (1)本实验需做一些近似处理，下列说法中正确的是（　　）（选填选项前的字母） A．把油酸分子视为球形分子 B．油酸分子紧密排列，不考虑分子间隙 C．油膜视为单分子油膜 (2)测得一滴油酸溶液中所含油酸的体积为V，在水面上形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径为______（用已知物理量的字母表示）。 三、解答题 9．(24-25高二下·北京通州区·期末)在热学领域的探索中，揭示气体性质与分子微观行为的规律是关键环节。从剖析气体压强的微观起源，到探寻温度与分子动能的本质关联，都离不开对微观机制的深入研究。通过构建简化模型与严谨的理论推导，能有效助力我们理解这些核心知识。从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的。如图所示正方体密闭容器中有大量运动的气体分子，分子质量为，单位体积内分子数为。气体分子运动速率均为，在与器壁碰撞前后瞬间，分子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。假设器壁各面碰撞的机会均等。 (1)通过计算写出气体分子对容器壁的压强表达式； (2)①某同学阅读人教版教科书《选择性必修第三册》第一章，看到了“物体的温度是它的分子热运动的平均动能的标志”这句话，查阅资料他发现温度与分子平均动能之间有如下关系：，其中为常量，为分子热运动的平均动能。通过进一步研究得知：一定质量的理想气体，其压强与热力学温度的关系为，式中为单位体积内气体的分子数，为常数。理想气体的分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，无相互作用力。请根据上述信息证明，并求出； ②有人说：“在高速列车的速度由小变大的过程中，列车上所有物体的动能都在增大，组成这些物体的分子的平均动能也在增大。既然温度是分子平均动能的标志，因此，在这个过程中列车上物体的温度是在升高的，只是升高得并不大，我们感觉不到而已。”你觉得这个说法对吗？为什么？‍ 地 城 考点02 分子势能、分子动能及内能等 一、单项选择题 1．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（    ） A．只有r大于时，为正 B．只有r小于时，为正 C．当r不等于时，为正 D．当r不等于时，为负 2．(24-25高二下·北京西城区·期末)分子力随分子间距离的变化如图所示，下列有关分子势能的说法正确的是（　　） A．分子间距从到，分子势能先减后增 B．分子间距从到，分子势能不断减小 C．分子间距从到，分子势能不断增大 D．分子间距从到，分子势能先增后减 3 (24-25高二下·北京通州区·期末)如图用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有一定质量的理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（　　） A．在自发扩散过程中，气体对外界做功 B．在自发扩散过程中，气体对汽缸壁的压强不变 C．气体在被压缩的过程中，内能保持不变 D．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能变大 4．(24-25高二下·北京石景山区·期末)庆典活动中放飞的气球在空中缓慢上升，气球体积逐渐变大。将气球内的气体视为理想气体，忽略环境温度的变化，则球内气体（　　） A．压强不变 B．对外界做功 C．内能变大 D．放出热量 5．(24-25高二下·北京西城区·期末)健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可与外界发生充分的热交换。则下列说法正确的是（　　） A．人体快速挤压健身球的过程中，球内气体压强减小 B．人体快速挤压健身球的过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 C．人体缓慢离开健身球的过程中，球内气体对外放热 D．人体缓慢离开健身球的过程中，球内气体压强不变 6．(24-25高二下·北京朝阳区·期末)下列说法正确的是（　　） A．物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大 B．物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大 C．质量一定的气体吸收热量，其内能一定增加 D．质量一定的气体对外做功，其内能一定减少 7．(24-25高二下·北京昌平区·期末)一辆汽车的胎压（汽车轮胎内气体的压强）在夏季白天比夜晚要高，导致这一现象的主要原因是（　　） A．气体分子数增大 B．气体分子的平均动能增大 C．气体分子间的作用力增大 D．轮胎内壁单位面积所受气体分子平均作用力减小 二、多项选择题 8．(24-25高二下·北京海淀区·期末)分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示。若将甲分子固定在坐标原点，乙分子置于轴处，由静止释放。仅考虑两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从到，分子间的作用力先减小后增大 B．从到，分子间的作用力先做正功后做负功 C．从到，分子系统的分子势能一直减小 D．从到，乙分子的动能先减小后增大 地 城 考点03 气体及热力学定律 一、单项选择题 1．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．气体吸热后温度一定升高 B．热量不可能从低温物体传到高温物体 C．若系统A和系统B之间达到热平衡，则它们的温度一定相同 D．电冰箱的制冷系统能够不断地把热量从冰箱内传到外界，违背了热力学第二定律 2．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)一定质量的理想气体从状态开始，经历三个过程回到原状态，状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示。、和三个状态气体的体积分别为和。下列说法正确的是（　　）    A． B．气体从状态到状态的过程中一定吸热 C．气体从状态到状态的过程中分子的数密度增加 D．气体在和三个状态中，状态时分子的平均动能最大 3．(24-25高二下·北京通州区·期末)一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A．整个过程中，气体在状态a时压强最大 B．从状态a到状态b，压强先增大后减小 C．状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态少 D．气体从状态c到状态d的过程中，外界对气体做功，气体分子的平均动能减小 4．(24-25高二下·北京石景山区·期末)如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度、和的关系，正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 5．(24-25高二下·北京昌平区·期末)如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c，再回到状态a，下列说法正确的是（　　） A．在过程a→b中气体对外做功 B．在过程a→b中气体的内能不变 C．在过程b→c中外界对气体做功 D．在过程c→a中气体对外界放热 二、实验题 6．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)关于该实验的操作，下列叙述正确的是________。 A．实验过程应该用手握注射器 B．应该以较快的速度推拉活塞来改变气体体积 C．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证气体的质量一定 (2)为得出气体压强和体积的定量关系，该同学利用所采集的数据在坐标纸上描点，绘制出了如图所示的图线。从图线上看类似于双曲线，那么，空气柱的压强跟体积是否成反比呢？请写出进行判断的一种方法________。 7．(24-25高二下·北京通州区·期末)某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。 (1)在实验中，下列哪些操作不是必需的________。 A．读取刻度尺上显示的空气柱长度 B．读取压力表上显示的压强值 C．测出封闭气体的质量 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是____________。 (3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，该同学进行了两次实验，得到的p-V图像如图2所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1________（选填“＜”“＝”或“＞”）T2。 (4)该同学用传感器进行该实验，实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油，然后把活塞移至注射器中间位置，注射器通过塑料管与气体压强传感器连接；缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法，根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像，如图4所示，请结合图像说明V0的意义________________。 8．(24-25高二下·北京海淀区·期末)某实验小组利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图1所示。气体压强传感器通过胶管与注射器相连。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V，由压强传感器可以测得气体的压强p。 (1)关于本实验，下列说法正确的是______。 A．实验中应缓慢推拉活塞 B．实验中不可用手接触注射器的针筒部分 C．必须测出注射器内封闭气体的质量 (2)该小组同学利用实验中得到的体积V与压强p的实验数据，绘制出的p−V图像为曲线。他们猜想如果图像中的各点位于过原点的同一直线上，就可以说明压强与体积成反比。为了验证猜想，他们作出如图2所示的图像。请写出该图线不过原点的原因________。 (3)在（2）的基础上，该小组同学利用该装置测量一小石子的体积。他们将小石子装入注射器内进行实验，记录体积V和压强p。根据实验测量数据，作出如图3所示的图像，则石子体积为______。（用图中相关物理量表示） 9．(24-25高二下·北京昌平区·期末)某同学用如图所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，分别记录多组空气柱的压强p和均匀玻璃管内空气的体积V，实验数据中p和V的乘积越来越小，造成这一现象的原因可能是________________________。 10．(24-25高二下·北京中国人民大学附属中学·期末)密闭容器中一定质量的某种理想气体的图像如图所示。图中①、②、③三个小圆圈分别代表气体的三个不同状态，从①到②经历了一个等温过程，从②到③经历了一个等容过程。 （1）定性判断。图中①、②、③三个不同状态，对应的温度分别是、、，用、、分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁单位面积上的平均次数。请判断以下物理量之间的大小关系： ______；______；______（选填“＞”“＜”或“=”）。 （2）定量计算。分别用、、和、、以及、、表示气体在①、②、③三个状态的状态参量。若状态①的温度是400K，结合图中信息，推导并计算状态③的温度。 （3）模型建构。从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的平均动能，一个是分子的密集程度。如图所示，我们可以设计一个简易实验，用豆粒做气体分子的模型，将豆粒连续地倒在台秤的秤盘上，演示气体压强产生的微观机理。为了从宏观上模拟从状态①到状态②过程中气体压强减小，请说明实验操作的思路。 三、解答题 11．(24-25高二下·北京西城区·期末)如图所示，在竖直放置的导热的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞能无摩擦地滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时密闭气体的温度为T0（低于环境温度），活塞与容器底的距离为h0。当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后，密闭气体与外界达到热平衡。 (1)活塞上升过程中，气体的压强保持不变，求气体压强的大小； (2)求外界环境的温度； (3)求在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？ 12．(24-25高二下·北京海淀区·期末)人类对现象的认识是从宏观到微观不断深入的，可以通过建构模型等方式寻求宏观现象的微观本质。 如图1所示，一汽缸固定在水平地面上，其内用活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。外界大气压强为且保持不变。 (1)宏观现象研究。 若汽缸内气体从状态A开始，分别经历如图2所示过程到达状态和状态。已知状态A的压强为。求状态和状态的压强和。 (2)微观机制建模。 为研究气体压强，可建立如下模型： 汽缸内（内部为正方体）每个气体分子质量均为，其速率均为，分子的数密度（单位体积内分子数量）为。为简化问题，我们假定：气体分子与器壁（包括活塞）各面碰撞的机会均等；碰撞前、后瞬间，其速度方向都与器壁垂直，且速率不变。 a.利用所学知识，推导出气体压强与、和的关系______。 b.从宏观上看，一定质量的理想气体，升高温度或减小体积，可以使气体压强增大。结合（1）的过程，根据（2）a中得出的结论，在下表中填写气体压强增大的微观解释。 过程 宏观现象 微观解释 气体体积不变，温度升高，压强增大 ______ 气体温度不变，体积减小，压强增大 ______ (3)宏观与微观联系。 实际上该汽缸内大量理想气体分子运动的速率不尽相同，不同速率的气体分子对压强的贡献不同。如果速率处于区间的分子约占总数的，速率处区间的分子约占总数的，请分析说明这两个区间分子对容器壁产生的压强贡献的大小关系。 地 城 考点04 液体、固体等 一、单项选择题 1. (24-25高二下·北京通州区·期末)下列四幅图所涉及的物理知识，说法正确的是（　　） A．图甲中的酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润，因此可选用左边材料作为酱油瓶的瓶口制作材料 B．图乙中水黾可以静止在水面上，是浮力和重力平衡的结果 C．图丙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡具有各向异性特点，是单晶体 D．图丁中天然石英本身是晶体，将其熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）变为非晶体 2．(24-25高二下·北京海淀区·期末)关于固体和液体，下列说法正确的是（　　） A．非晶体具有固定的熔点 B．液体的表面张力使液体表面具有扩张的趋势 C．液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态 D．在云母片上石蜡熔化区域呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能相同 试卷第1页，共3页 2 / 23 学科网（北京）股份有限公司 $