h1 分子動理論
10．【選修3－3】
(2)(6分)題10圖為一種減震墊，上面布滿了圓柱狀薄膜氣泡，每個氣泡內充滿體積為v0、壓強為p0的氣體，當平板狀物品平放在氣泡上時，氣泡被壓縮，若氣泡內氣體可視為理想氣體，其溫度保持不變，當體積壓縮到v時氣泡與物品接觸面的面積為s，求此時每個氣泡內氣體對接觸面處薄膜的壓力．
題10圖
10．[答案] (2) p0s
本題第一問考查分子動理論、內能的相關知識，第二問考查理想氣體狀態方程和受力分析．
[解析] (2)設壓力為f，壓縮後每個氣泡內的氣體壓強為p.
由p0v0＝pv和f＝ps
得f＝p0s
29．h1[2014·福建卷ⅰ] (1)如圖，橫座標v表示分子速率，縱座標f(v)表示各等間隔速率區間的分子數占總分子數的百分比．圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規律的是填選項前的字母)
a．曲線① b．曲線② c．曲線③ d．曲線④
29．[答案] (1)d
[解析] (1)速率較大或較小的分子佔少數，接近平均速率的分子占多數，分子速率不可能為0，也不可能為無窮大，因此只有曲線④符合要求．
13．h1[2014·北京卷] 下列說法中正確的是( )
a．物體溫度降低，其分子熱運動的平均動能增大
b．物體溫度公升高，其分子熱運動的平均動能增大
c．物體溫度降低，其內能一定增大
d．物體溫度不變，其內能一定不變
13．b 本題考查分子動理論、內能相關知識．溫度是分子平均動能的巨集觀標誌．物體溫度降低，其分子熱運動的平均動能減小，反之，其分子熱運動的平均動能增大，a錯，b對；改變內能的兩種方式是做功和熱傳遞，由δu＝w＋q知，溫度降低，分子平均動能減小，但是做功情況不確定，故內能不確定，c、d錯．
1．2014·雲南文登二模分子動理論較好地解釋了物質的巨集觀熱學性質．據此可判斷下列說法中正確的是( )
a．布朗運動是指液體分子的無規則運動
b．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小後增大
c．一定質量的氣體溫度不變時，體積減小，壓強增大，說明每秒撞擊單位面積器壁的分子數增多
d．氣體從外界吸收熱量，氣體的內能一定增大
1．c [解析] 布朗運動是懸浮顆粒的無規則運動，選項a錯誤；分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小後增大再減小，選項b錯誤；一定質量的氣體溫度不變時，單個分子撞擊器壁的平均作用力一定，體積減小，單位體積分子的個數增多，每秒撞擊單位面積器壁的分子數增多，選項c正確；氣體從外界吸收熱量，做功情況不明，氣體的內能變化無法確定，選項d錯誤．
3．2014·北京朝陽區模擬給一定質量的溫度為0 ℃的水加熱，在水的溫度由0 ℃上公升到4 ℃的過程中，水的體積隨著溫度的公升高反而減小，我們稱之為「反常膨脹」．某研究小組通過查閱資料知道：水分子之間存在著一種結合力，這種結合力可以形成多分子結構，在這種結構中，水分子之間也存在著相互作用的勢能．在水反常膨脹的過程中，體積減小是由於水分子之間的結構發生了變化，但所有水分子間的總勢能是增大的．關於這個問題，下列說法中正確的是( )
a．水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用於分子間的結合力做正功
b．水分子的平均動能減小，吸收的熱量一部分用於克服分子間的結合力做功
c．水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用於分子間的結合力做正功
d．水分子的平均動能增大，吸收的熱量一部分用於克服分子間的結合力做功
3．d [解析] 溫度公升高，水分子的平均動能增大，體積減小，分子間的結合力做負功，水分子間的總勢能增大，選項d正確．
5．2014·上海嘉定區一模圖x252中能正確地反映分子間的作用力f和分子勢能ep隨分子間的距離r變化的影象是( )
圖x252
5．b [解析] 分子間的作用力f＝0的位置對應分子勢能ep最小的位置，能正確反映分子間的作用力f和分子勢能ep隨分子間的距離r變化的影象是圖b.
h2 固體、液體、氣體的性質
33．[物理——選修3－3][2014·新課標全國卷ⅰ] (1)h2一定量的理想氣體從狀態a開始，經歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態．其p－t影象如圖所示．下列判斷正確的是________．
a．過程ab中氣體一定吸熱
b．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱
c．過程ca中外界對氣體所做的功等於氣體所放的熱
d．a、b和c三個狀態中，狀態a分子的平均動能最小
e．b和c兩個狀態中，容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數不同
33．(1)ade [解析] 本題考查了氣體性質．因為＝c，從圖中可以看出，a→b過程不變，則體積v不變，因此a→b過程外力做功w＝0，氣體溫度公升高，則δu>0，根據熱力學第一定律δu＝q＋w可知q＞0，即氣體吸收熱量，a正確；b→c過程氣體溫度不變，δu＝0，但氣體壓強減小，由＝c知v增大，氣體對外做功，w<0，由δu＝q＋w可知q>0，即氣體吸收熱量，b錯誤；c→a過程氣體壓強不變，溫度降低，則δu<0，由＝c知v減小，外界對氣做功，w>0，由δu＝w＋q可知w17．h2、h3[2014·廣東卷] 用密封性好、充滿氣體的塑膠袋包裹易碎品，如圖10所示，充氣袋四周被擠壓時，假設袋內氣體與外界無熱交換，則袋內氣體( )
a．體積減小，內能增大
b．體積減小，壓強減小
c．對外界做負功，內能增大
d．對外界做正功，壓強減小
17．ac [解析] 充氣袋被擠壓時，氣體體積減小，外界對氣體做功，由於袋內氣體與外界無熱交換，故由熱力學第一定律知，氣體內能增加，故選項c正確，選項d錯誤；體積減小，內能增加，由理想氣體狀態方程可知壓強變大，故選項a正確，選項b錯誤．
16．h2[2014·全國卷] 對於一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是( )
a．壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈
b．保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈
c．壓強變大時，分子間的平均距離必然變小
d．壓強變小時，分子間的平均距離可能變小
16．bd [解析] 本題考查氣體性質．壓強變大，溫度不一定公升高，分子熱運動不一定變得劇烈，a錯誤；壓強不變，溫度也有可能公升高，分子熱運動可能變得劇烈，b正確；壓強變大，體積不一定減小，分子間的距離不一定變小，c錯誤；壓強變小，體積可能減小，分子間的距離可能變小，d正確．
6．2014·洛陽名校聯考圖x253甲是晶體物質微粒在平面上的排列情況，圖中三條等長線ab、ac、ad上物質微粒的數目不同，由此得出晶體具有________的性質．如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間的距離大於分子平衡時的距離r0，因此表面層分子間作用力的合力表現為________．
甲乙圖x253
6．各向異性引力
[解析] 沿不同方向物質微粒的數目不同，使得晶體具有各向異性．當分子間的距離等於分子間的平衡距離時，分子間的引力等於斥力，合力為0；當分子間的距離大於分子間的平衡距離時，引力和斥力都減小，但斥力減小得快，合力表現為引力．
3. 2014·福州質檢如圖x261所示，u形氣缸固定在水平地面上，用重力不計的活塞封閉著一定質量的氣體，已知氣缸不漏氣，活塞移動過程無摩擦．初始時，外界大氣壓強為p0，活塞緊壓小擋板．現緩慢公升高缸內氣體的溫度，則圖x262中能反映氣缸內氣體的壓強p隨熱力學溫度t變化的影象是( )
圖x261
圖x262
3．b [解析] 緩慢公升高缸內氣體的溫度，當缸內氣體的壓強p8．2014·唐山一模如圖x266所示，密閉容器有進氣口和出氣口可以和外部連通，容器的容積為v0，將進氣口和出氣口關閉，此時內部封閉的氣體的壓強為p0，將氣體緩慢加熱，使氣體的溫度由t0＝300 k公升至t1＝350 k.
(1)求此時氣體的壓強．
(2)保持t1＝350 k不變，緩慢由出氣口抽出部分氣體，使氣體的壓強再回到p0.求容器內剩餘氣體的質量與原來質量的比值．
圖x266
8. (1) p0 (2)
[解析] (1)設公升溫後氣體的壓強為p1，由查理定律得＝
代入資料得p1＝p0.
(2)抽氣過程可等效為等溫膨脹過程，設膨脹後氣體的體積為v，由玻意耳定律得
p1v0＝p0v
解得v＝v0
設剩餘氣體的質量與原來質量的比值為k，由題意得k＝
解得k＝.
h3 內能熱力學定律
10．【選修3－3】h1 h3
(1)(6分)[2014·重慶卷] 重慶計程車常以天然氣作為燃料，加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫公升高的過程中，若儲氣罐內氣體體積及質量均不變，則罐內氣體(可視為理想氣體)( )
a．壓強增大，內能減小
b．吸收熱量，內能增大
c．壓強減小，分子平均動能增大
d．對外做功，分子平均動能減小
10．[答案] (1)b
37．h3 h5(12分)【物理－3－3】
[2014·山東卷] (1)如圖所示，內壁光滑、導熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質量的理想氣體．當環境溫度公升高時，缸內氣體雙選，填正確答案標號)
a．內能增加
b．對外做功
c．壓強增大
d．分子間的引力和斥力都增大
37．[答案] (1)ab
[解析] (1)根據理想氣體狀態方程，缸內氣體壓強不變，溫度公升高，體積增大，對外做功．理想氣體不計分子間的作用力，溫度公升高，內能增加．選項a、b正確．
17．h2、h3[2014·廣東卷] 用密封性好、充滿氣體的塑膠袋包裹易碎品，如圖10所示，充氣袋四周被擠壓時，假設袋內氣體與外界無熱交換，則袋內氣體( )
熱學內容小結
熱學，熱力學系統，熱力學，統計物理學，微觀量，微觀態，巨集觀量，巨集觀態。第六章氣體動理論 一熱力學系統的描述 熱力學系統 由大量無規運動的粒子組成 簡稱系統 微觀量 描寫系統中單個粒子運動狀態的物理量。巨集觀量 描述系統整體特性的物理量。平衡態 巨集觀性質不隨時間變化的狀態。平衡態氣體 常用巨集觀...
綜合練習3 熱學
大學物理 綜合練習 三 氣體動理論與熱力學 班級學號姓名日期 一 選擇題 把正確答案的序號填入括號內 1 若氣體分子的速率分布曲線如圖所示，其中 兩部分面積相等，則圖中為 a 最概然速率 b 平均速率 c 方均根速率 d 速率大於和小於的分子數各佔一半。2 一定質量的理想氣體，從狀態經過等容過程變到...
傳熱學實驗
傳熱學b 實驗指導書 楊晚生廣東工業大學土木與交通工程學院 二 一 年六月印刷 實驗指導書 實驗專案名稱 建築材料恆定熱源法熱擴散率及導熱係數的測試 實驗專案性質 綜合性實驗 所屬課程名稱 傳熱學b 實驗計畫學時 4.0 一 實驗目的 通過利用恆定熱源法及熱箱檢測裝置，對建築牆體材料的熱擴散率及導熱...