【参考答案】ABD
【名师解析】 根据题图可知，气体在状态a和状态b时体积相同，气体的压强越大，温度越高，故状态b的温度比状态a的温度高，又bc为等温线，所以状态c的温度比状态a的温度高，A正确。
气体在状态a和状态b时体积相同，故分子密集程度不变，状态b的压强大，温度高，分子平均动能更大，B正确。
由c到d，气体体积减小，外界对气体做正功，且温度降低，内能减小，由热力学第一定律可得D正确。
从a到b，气体体积不变，密度不变，从b到c，气体体积变大，温度不变，C错误。
a、d等温，内能相等，故外界对气体做的功与气体放出的热量相等，E错误。
8.（多选）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其VT图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是________。
A．过程ab中气体一定吸热
B．pc＝pb>pa
C．过程bc中分子势能不断增大
D．过程bc中每一个分子的速率都减小
E．过程ca中气体吸收的热量等于对外界做的功
【参考答案】ABE
【名师解析】由题图知，该理想气体从a到b为等容变化，外界对气体做功为零，温度升高，内能增大，根据ΔU＝Q＋W，可知气体一定吸热，选项A正确；从b到c为等压变化，故pc＝pb，而从a到b为等容变化，根据查理定律p＝CT，可知温度升高，压强变大，故pb>pa，选项B正确；理想气体没有分子势能，选项C错误；从b到c，温度降低，分子的平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，选项D错误；从c到a，气体发生等温变化，内能不变，气体对外界做功，吸收热量，根据ΔU＝Q＋W，气体吸收的热量等于对外界做的功，选项E正确。
9.（2019·辽宁六校联考）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pV图象如图所示，已知气体处于状态A时的温度为300K，则下列判断正确的是________。
A．气体处于状态B时的温度为900K
B．气体处于状态C时的温度为300K
C．从状态A变化到状态C过程气体内能一直增大
D．从状态A变化到状态B过程气体放热
E．从状态B变化到状态C过程气体放热
【参考答案】ABE
【名师解析】由题知TA＝300K，A→B过程为等压变化，则根据
＝
，解得TB＝
TA＝
×300K＝900K。
故A正确。
B→C过程是等容变化，则有
＝
，得TC＝
TB＝
×900K＝300K，故B正确。
从状态A变化到状态C的过程，气体的温度先升高后降低，则气体的内能先增大后减小，故C错误。
由A→B气体的温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，气体吸热，故D错误。
B→C过程气体的体积不变，不做功，温度降低，气体的内能减小，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，气体放热，故E正确。
故选A、B、E。
二．计算题.
1.如图所示，一根两端开口、横截面积为S＝2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。
管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L＝21cm的气柱，气体的温度为t1＝7℃，外界大气压取p0＝1.0×105Pa（相当于75cm高的汞柱的压强）。
（1）若在活塞上放一个质量为m＝0.1kg的砝码，保持气体的温度t1不变，则平衡后气柱为多长？
（g＝10m/s2）
（2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t2＝77℃，此时气柱为多长？
（3）若在
（2）过程中，气体吸收的热量为10J，则气体的内能增加多少？
【答案】
（1）20cm
（2）25cm （3）8.95J
【名师解析】：
（1）被封闭气体的初状态为
p1＝p0＝1.0×105Pa
V1＝LS＝42cm3，T1＝280K
末状态压强p2＝p0＋
＝1.05×105Pa
V2＝L2S，T2＝T1＝280K
根据玻意耳定律，有p1V1＝p2V2，即p1L＝p2L2
得L2＝
L＝20cm。
（2）对气体加热后，气体的压强不变，p3＝p2，V3＝L3S，T3＝350K
根据盖·吕萨克定律，有
＝
，即
＝
得L3＝
L2＝25cm。
（3）气体对外做的功W＝p2Sh＝p2S（L3－L2）＝1.05J
根据热力学第一定律得
ΔU＝W＋Q＝－1.05J＋10J＝8.95J
即气体的内能增加8.95J。
2．一定质量的理想气体经历了如图所示的A→B→C→D→A循环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图所示。
A状态的压强为1×105Pa，求：
（1）B状态的温度；
（2）完成一次循环，气体与外界热交换的热量。
【答案】
（1）600K
（2）放热150J
【名师解析】：
（1）理想气体从A状态到B状态的过程中，压强保持不变，根据盖吕萨克定律有
＝
代入数据解得TB＝
TA＝600K
（2）理想气体从A状态到B状态的过程中，外界对气体做功
W1＝－pA（VB－VA）
解得W1＝－100J
气体从B状态到C状态的过程中，体积保持不变，根据查理定律有
＝
解得pC＝2.5×105Pa
从C状态到D状态的过程中，外界对气体做功
W2＝pC（VB－VA）
解得W2＝250J
一次循环过程中外界对气体所做的总功W＝W1＋W2＝150J
理想气体从A状态完成一次循环，回到A状态，始末温度不变，所以内能不变。
根据热力学第一定律有
ΔU＝W＋Q
解得Q＝－150J
故完成一次循环，气体向外界放热150J。
3．（2019·宁夏银川模拟）如图所示，导热性能良好的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞用轻弹簧与缸底相连，当汽缸如图甲水平放置时，弹簧伸长了x0，活塞到缸底的距离为L0，将汽缸缓慢转动竖直放置，开口向上，如图乙所示，这时活塞刚好向缸底移动了x0的距离。
已知活塞的横截面积为S，活塞与汽缸壁的摩擦不计，且气密性良好，活塞的质量为m，重力加速度为g，环境温度恒定，大气压强为p0，求：
（1）弹簧的劲度系数的大小；
（2）若从甲图到乙图的过程中，气体放出的热量为Q，活塞的重力对气体做的功为W，则弹簧开始具有的弹性势能为多少？
【答案】
（1）
（2）Q－W－p0x0S
【解析】
（1）汽缸水平放置时，缸内气体的压强为p1＝p0＋
，
当汽缸竖直放置时，缸内气体的压强为p2＝p0＋
，
根据玻意耳定律有p1L0S＝p2（L0－x0）S，
解得k＝
。
（2）从甲图到乙图的过程中，气体的温度始终不变，因此气体的内能不变，根据热力学第一定律可知Q＝W＋p0x0S＋Ep，
求得Ep＝Q－W－p0x0S。
4.（2016·漳州模拟）如图,竖直放置、开口向上的试管内用水银封闭一段理想气体,若大气压强不变,管内气体（ ）
A.温度升高,则体积减小B.温度降低,则压强减小
C.温度降低,则压强增大D.温度升高,则体积增大
【参考答案】．D
【名师解析】温度升高,压强不变，则体积增大，选项D正确A错误。
温度降低,则压强不变，体积减小，选项BC正确。
5.（9分）（2016·长沙模拟）
（1）（3分）下列叙述中,正确的是（ ）
A.同一温度下,气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律
B.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
C.第二类永动机是不可能制造出来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律
D.物体熔化时吸热,分子平均动能不一定增加
E.只知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出气体分子的体积
【参考答案】．ACD
【名师解析】同一温度下,气体分子速率呈现出“中间多,两头少”的分布规律，选项A正确。
布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，选项B错误。
第二类永动机是不可能制造出来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律，选项C正确。
物体熔化时吸热,温度不变，物体内分子平均动能不一定增加，选项D正确。
只知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出每个气体分子所占的体积，不能算出分子体积，选项E错误。
6.（10分）（2016·广东百校联盟模拟）
（1）（3分）当两分子间距为r0时,它们之间的引力和斥力相等。
关于分子之间的相互作用,下列说法正确的是（ ）
A.当两个分子间的距离等于r0时,分子势能最小
B.当两个分子间的距离小于r0时,分子间只存在斥力
C.在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=r0的过程中,分子间作用力的合力先增大后减小
D.在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=r0的过程中,分子间作用力的合力一直增大
E.在两个分子间的距离由r=r0逐渐减小的过程中,分子间作用力的合力一直增大
【参考答案】．ACE
【名师解析】当两个分子间的距离等于r0时,分子势能最小，选项A正确。
当两个分子间的距离小于r0时,分子间存在引力和斥力，但是斥力大于引力，对外表现为斥力，选项B错误。
在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=r0的过程中,分子间作用力的合力先增大后减小，选项C正确D错误。
在两个分子间的距离由r=r0逐渐减小的过程中,分子间作用力的合力一直增大，选项E正确。
7．（2016·云南昆明二检）下列说法正确的是________。
（填正确答案标号）
A．温度低的物体内能一定小
B．从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械功而不引起任何变化是不可能的
C．液体与大气相接触，表层分子所受其他分子的作用表现为相互吸引
D．熵值越大，表明系统内分子运动越无序
E．分子运动的平均动能可能为零，瞬时速度不可能为零
【参考答案】．BCD
【名师解析】温度低的物体，分子平均动能小，内能不一定小，选项A错误。
从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械功而不引起任何变化是不可能的，选项B正确。
液体与大气相接触，由于蒸发，表层分子之间距离较大，大于平衡位置之间的距离，所以表层分子所受其他分子的作用表现为相互吸引，选项C正确。
熵值越大，表明系统内分子运动越无序，选项D正确。
分子运动的平均动能不可能为零，瞬时速度不可能为零，选项E错误。
8．（2016·山东日照高三统考）下列说法正确的是________。
（填正确答案标号）
A．液晶具有流动性，光学性质各向异性
B．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
C．热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功转化为机械能
E．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力
【参考答案】．ACE
【名师解析】气体扩散现象表明气体分子无规则的热运动，选项B错误。
机械能可以全部转化为内能，选项D错误。
9.（2018北京丰台一模）机械能与内能转化和守恒。
理想气体的分子可视为质点，分子间除相互碰撞外，无相互作用力。
如图3所示，正方体容器密封着一定质量的某种理想气体。
每个气体分子的质量为m，已知该理想气体分子平均动能与温度的关系为Ek=
kT（k为常数，T为热力学温度）。
如果该正方体容器以水平速度u匀速运动，某时刻突然停下来，求该容器中气体温度的变化量∆T。
（容器与外界不发生热传递）
【解析】设气体初始温度为T1，末温度为T2，容器内气体分子总数为N，初始时气体分子平均动能Ek1=
kT1，
末态时气体分子平均动能Ek2=
kT2，
由能量守恒定律，气体的动能转化为气体的内能，NEk2-NEk1=
Nmu2，
气体温度的变化量∆T=T2-T1，
联立解得：
∆T=
。
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