第63講 熱學(xué)基礎(chǔ)（講義）（原卷版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

第63講熱學(xué)基礎(chǔ)目錄01、考情透視，目標(biāo)導(dǎo)航TOC\o"1-3"\h\u02、知識導(dǎo)圖，思維引航 203、考點(diǎn)突破，考法探究 3考點(diǎn)一.分子動理論 3知識點(diǎn)一、分子動理論的內(nèi)容 3知識點(diǎn)二、溫度與物體的內(nèi)能 4考向1.微觀量的估算 4考向2.布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動 6考向3.分子力、分子勢能與物體的內(nèi)能 7考點(diǎn)二.固體、液體和氣體的性質(zhì) 9知識點(diǎn)一、固體和液體 9知識點(diǎn)二、氣體 10考向1.固體、液體性質(zhì)的理解 11考向2氣體壓強(qiáng)的計(jì)算及微觀解釋 12考向3氣體分子的運(yùn)動特點(diǎn) 14考點(diǎn)三.氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程 15知識點(diǎn)1．氣體實(shí)驗(yàn)定律 15知識點(diǎn)2.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系 15考向1等容變化與等溫變化 15考向2等壓變化與等容變化 16考點(diǎn)四.氣體狀態(tài)變化的圖像問題 17考向1氣體的p-V圖像 17考向2氣體的V-T圖像 18考向3氣體的p-T圖像 18考法4氣體的p-eq\f(1,V)圖像 19考向5氣體狀態(tài)變化圖像的轉(zhuǎn)換 1904、真題練習(xí)，命題洞見 20考情分析2024·海南·高考物理第5題2024·浙江·高考物理第9題2024·全國甲卷·高考物理第33題2024·江西·高考物理第13題2024·江蘇·高考物理第13題2024·安徽·高考物理第13題復(fù)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)1.知道阿伏加德羅常數(shù)，會進(jìn)行微觀物理量的計(jì)算。理解擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動、熱運(yùn)動。目標(biāo)2.知道分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系，理解物體的內(nèi)能的概念。目標(biāo)3.了解固體的微觀結(jié)構(gòu)，知道晶體和非晶體的特點(diǎn)，了解液晶的主要性質(zhì)。了解表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象，知道它們的產(chǎn)生原因。目標(biāo)4.掌握氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法及氣體壓強(qiáng)的微觀解釋。能用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決實(shí)際問題，并會分析氣體圖像問題?？键c(diǎn)一.分子動理論知識點(diǎn)一、分子動理論的內(nèi)容1．物體是由大量分子組成的(1)分子的直徑：數(shù)量級為10－10m。(2)分子的質(zhì)量：數(shù)量級為10－26kg。(3)阿伏加德羅常數(shù)：NA＝________________mol－1。2．分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(1)擴(kuò)散現(xiàn)象：在物理學(xué)中，人們把不同種物質(zhì)能夠彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫作擴(kuò)散。溫度越___________，擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。(2)布朗運(yùn)動：懸浮在液體(或氣體)中的___________的無規(guī)則運(yùn)動。顆粒越小，運(yùn)動越明顯；溫度越___________，運(yùn)動越明顯。(3)熱運(yùn)動：分子永不停息的___________運(yùn)動。溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈。3．分子間的作用力(1)引力和斥力總是___________，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的___________。(2)分子引力和斥力都隨距離的增大而___________，但___________變化得更快。知識點(diǎn)二、溫度與物體的內(nèi)能溫度與溫標(biāo)溫度表示物體的冷熱程度，一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有___________的溫度溫標(biāo)包括攝氏溫標(biāo)(t)和熱力學(xué)溫標(biāo)(T)，兩者的關(guān)系是T＝___________分子動能概念分子動能是分子___________所具有的動能決定因素___________是分子熱運(yùn)動的平均動能的標(biāo)志分子勢能概念分子勢能是由分子間的___________決定的能決定因素①微觀上：決定于___________和分子排列情況；②宏觀上：決定于___________和狀態(tài)物體的內(nèi)能概念物體中所有分子的熱運(yùn)動動能與___________的總和，是狀態(tài)量決定因素對于給定的物體，其內(nèi)能大小是由物體的___________、___________和質(zhì)量決定，即由物體的內(nèi)部狀態(tài)決定考向1.微觀量的估算1．兩種分子模型(1)球體模型：把分子看成球體，分子的直徑：d＝eq\r(3,\f(6V0,π))。適用于固體和液體。(2)立方體模型：把分子看成小立方體，其邊長：d＝eq\r(3,V0)。適用于固體、液體和氣體。注意：對于氣體，利用d＝eq\r(3,V0)計(jì)算出的d不是分子直徑，而是氣體分子間的平均距離。2．宏觀量與微觀量的相互關(guān)系微觀量分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0等宏觀量物體的體積V、密度ρ、質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積Vmol、物質(zhì)的量n等相互關(guān)系①一個分子的質(zhì)量：m0＝eq\f(Mmol,NA)＝eq\f(ρVmol,NA)②一個分子的體積：V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(Mmol,ρNA)(對于氣體，V0表示一個氣體分子占有的空間)注意：阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀量(摩爾質(zhì)量Mmol、摩爾體積Vmol、密度ρ等)與微觀量(分子直徑d、分子質(zhì)量m0、分子體積V0等)的“橋梁”。如圖所示。1．晶須是一種發(fā)展中的高強(qiáng)度材料，它是一些非常細(xì)的、非常完整的絲狀(橫截面為圓形)晶體?，F(xiàn)有一根鐵質(zhì)晶須，直徑為d，用大小為F的力恰好將它拉斷，斷面呈垂直于軸線的圓形。已知鐵的密度為ρ，鐵的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則拉斷過程中相鄰鐵原子之間的相互作用力是()2．若阿伏加德羅常數(shù)為NA，某液體的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ。則下列說法正確的是()A．1kg該液體所含有分子數(shù)為ρNAB．1m3該液體所含有分子數(shù)為eq\f(ρNA,M)C．1個該液體分子的質(zhì)量為eq\f(NA,M)D．該液體分子的直徑約為eq\r(3,\f(6M,ρNA))3．在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的情況下，氣體分子本身大小比分子間距小得多，可以忽略分子大小。氮?dú)獾哪栙|(zhì)量為2.8×10－2kg/mol，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下摩爾體積是22.4L，阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023mol－1。(1)估算氮?dú)夥肿娱g距；(2)液氮的密度為810kg/m3，假設(shè)液氮可以看成由立方體分子堆積而成，估算液氮分子間距。(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)考向2.布朗運(yùn)動與分子熱運(yùn)動擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動與熱運(yùn)動的比較擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動熱運(yùn)動活動主體分子固體微小顆粒分子區(qū)別是分子的運(yùn)動，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間是比分子大得多的顆粒的運(yùn)動，只能在液體、氣體中發(fā)生是分子的運(yùn)動，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)(1)都是無規(guī)則運(yùn)動(2)都隨溫度的升高而更加激烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動都反映了分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動1．我們在實(shí)驗(yàn)室用酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，整個實(shí)驗(yàn)室很快就聞到了刺鼻的酒精氣味，這是一種擴(kuò)散現(xiàn)象。以下有關(guān)分析錯誤的是()A．?dāng)U散現(xiàn)象只發(fā)生在氣體、液體之間B．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子在不停息地運(yùn)動C．溫度越高時擴(kuò)散現(xiàn)象越劇烈D．?dāng)U散現(xiàn)象說明分子間存在著間隙2．(多選)PM2.5是指空氣中直徑小于或等于2.5微米的懸浮顆粒物，其飄浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動，很難自然沉降到地面，被人體吸入后會進(jìn)入血液對人體形成危害，在靜穩(wěn)空氣中，下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是()A．在其他條件相同時，溫度越高，PM2.5的運(yùn)動越激烈B．PM2.5在空氣中的運(yùn)動屬于分子熱運(yùn)動C．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動D．減少工業(yè)污染的排放對減少“霧霾”天氣的出現(xiàn)沒有影響3．對分子的熱運(yùn)動，以下敘述中正確的是()A．分子的熱運(yùn)動就是布朗運(yùn)動B．熱運(yùn)動是分子的無規(guī)則運(yùn)動，同種物質(zhì)的分子的熱運(yùn)動激烈程度相同C．氣體分子的熱運(yùn)動不一定比液體分子激烈D．物體運(yùn)動的速度越大，其內(nèi)部分子的熱運(yùn)動就越激烈考向3.分子力、分子勢能與物體的內(nèi)能1.分子力與分子勢能的比較分子力F分子勢能Ep圖像隨分子間距離的變化情況r＜r0F隨r增大而減小，表現(xiàn)為斥力r增大，F(xiàn)做正功，Ep減小r＞r0r增大，F(xiàn)先增大后減小，表現(xiàn)為引力r增大，F(xiàn)做負(fù)功，Ep增大r＝r0F引＝F斥，F(xiàn)＝0Ep最小，但不為零r＞10r0引力和斥力都很微弱，F(xiàn)＝0Ep＝02.分子動能、分子勢能、內(nèi)能、機(jī)械能的比較分子動能分子勢能內(nèi)能機(jī)械能定義分子無規(guī)則運(yùn)動的動能由分子間相對位置決定的勢能所有分子的熱運(yùn)動動能和分子勢能的總和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的總和決定因素溫度(決定分子平均動能)分子間距溫度、體積、物質(zhì)的量跟宏觀運(yùn)動狀態(tài)、參考系和參考平面的選取有關(guān)說明溫度、內(nèi)能等物理量只對大量分子才有意義，對單個或少量分子沒有實(shí)際意義1.設(shè)甲分子在坐標(biāo)原點(diǎn)O處不動，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)＞0表現(xiàn)為斥力，F(xiàn)＜0表現(xiàn)為引力。a、b、c為r軸上三個特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放(設(shè)無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零)，則()A.乙分子從a到c，分子力先減小后增大B.乙分子運(yùn)動到c點(diǎn)時，動能最大C.乙分子從a到c，分子力先做正功后做負(fù)功D.乙分子運(yùn)動到c點(diǎn)時，分子力和分子勢能都是零2.(多選)下列關(guān)于溫度及內(nèi)能的說法中正確的是()A.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，所以兩個動能不同的分子相比，動能大的分子溫度高B.兩個不同的物體，只要溫度和體積相同，內(nèi)能就相同C.質(zhì)量和溫度相同的冰和水，內(nèi)能不同D.溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大3.(多選)關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A．物體所有分子的動能與分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能B．一個物體，當(dāng)它的機(jī)械能發(fā)生變化時，其內(nèi)能也一定發(fā)生變化C．一個物體內(nèi)能的多少，與它的機(jī)械能的多少無關(guān)D．摩擦生熱使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能考點(diǎn)二.固體、液體和氣體的性質(zhì)知識點(diǎn)一、固體和液體1．固體：固體通?？煞譃榫w和非晶體，具體見下表：分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形___________不規(guī)則熔點(diǎn)確定不確定物理性質(zhì)各向___________各向___________微觀結(jié)構(gòu)組成晶體的物質(zhì)微粒有___________地、周期性地在空間排列注意：多晶體中每個小晶體間的排列無規(guī)則無規(guī)則2．液體(1)液體的表面張力作用液體的表面張力使液面具有收縮到表面積___________的趨勢方向表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界面___________(2)浸潤和不浸潤①浸潤：一種液體會潤濕某種固體并附著在固體的表面上的現(xiàn)象。②不浸潤：一種液體不會潤濕某種固體，也就不會附著在這種固體的表面上的現(xiàn)象。③當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強(qiáng)時，液體能夠浸潤固體，反之，液體不浸潤固體。(3)毛細(xì)現(xiàn)象：指浸潤液體在細(xì)管中___________的現(xiàn)象，以及不浸潤液體在細(xì)管中下降的現(xiàn)象，毛細(xì)管越細(xì)，毛細(xì)現(xiàn)象越明顯。(4)液晶①液晶分子既保持排列有序而顯示各向___________，又可以自由移動位置，保持了液體的___________。②液晶分子的位置無序使它像___________，排列有序使它像___________。③液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是___________的。知識點(diǎn)二、氣體氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因由于大量分子無規(guī)則運(yùn)動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁___________的壓力叫作氣體的壓強(qiáng)決定因素①宏觀上：決定于氣體的溫度和___________②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的___________理想氣體模型宏觀模型在任何條件下始終遵守___________的氣體注意：實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體微觀模型理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，即分子間無___________氣體實(shí)驗(yàn)三定律玻意耳定律p1V1＝p2V2查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)或eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)蓋-呂薩克定律eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)或eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)理想氣體的狀態(tài)方程表達(dá)式eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C考向1.固體、液體性質(zhì)的理解1．區(qū)別晶體和非晶體的方法(1)要判斷一種物質(zhì)是晶體還是非晶體，關(guān)鍵是看有無確定的熔點(diǎn)，有確定熔點(diǎn)的是晶體，無確定熔點(diǎn)的是非晶體。(2)從導(dǎo)電、導(dǎo)熱等物理性質(zhì)來看，物理性質(zhì)各向異性的是單晶體，各向同性的可能是多晶體，也可能是非晶體。2．對液體表面張力的理解形成原因表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界線表面張力的效果表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小1．隨著科技的發(fā)展，國家對晶體材料的研究也越來越深入，尤其是對稀土晶體的研究，已經(jīng)走在世界的前列。關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正確的是()A．晶體都有規(guī)則的幾何外形，非晶體則沒有規(guī)則的幾何外形B．同種物質(zhì)不可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)C．單晶體具有固定的熔點(diǎn)，多晶體沒有固定的熔點(diǎn)D．多晶體是由單晶體組合而成的，但單晶體表現(xiàn)為各向異性，多晶體表現(xiàn)為各向同性2．關(guān)于液晶，下列說法正確的是()A．液晶是液體和晶體的混合物B．液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性C．電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，能夠發(fā)光D．所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)3．噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場上廣泛銷售的特殊防水劑。其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護(hù)膜，形成類似于荷葉外表的效果。水滴以橢球形分布在表面，故無法停留在玻璃上。從而在遇到雨水的時候，雨水會自然流走，保持視野清晰，如圖所示。下列說法正確的是()A．水滴呈橢球形是液體表面張力作用的結(jié)果，與重力無關(guān)B．圖中的玻璃和水滴發(fā)生了浸潤現(xiàn)象C．水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大D．圖中水滴表面分子比水滴的內(nèi)部密集考向2氣體壓強(qiáng)的計(jì)算及微觀解釋1.平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法力平衡法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)等壓面法在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等。液體內(nèi)深h處總壓強(qiáng)p＝p0＋ρgh，p0為液面上方的壓強(qiáng)液片法選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)2.加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解。4.若已知大氣壓強(qiáng)為p0，如圖所示各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度均為ρ，重力加速度為g，則()A.圖甲中被封閉氣體的壓強(qiáng)為p0＋ρghB.圖乙中被封閉氣體的壓強(qiáng)為p0＋ρghC.圖丙中被封閉氣體的壓強(qiáng)為p0＋eq\f(\r(3),2)ρghD.圖丁中被封閉氣體的壓強(qiáng)為p0＋ρgh15.如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的汽缸，汽缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的活塞，活塞面積為S。已知外界大氣壓強(qiáng)為p0?，F(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞達(dá)到相對靜止?fàn)顟B(tài)，則此時缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為()A.p0＋eq\f(（m＋M）F,Sm) B.p0＋eq\f(mF,SM)C.p0＋eq\f(MF,S（m＋M）) D.p0＋eq\f(mF,S（m＋M）)6．夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體()A．分子的平均動能更小B．單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更少C．所有分子的運(yùn)動速率都更小D．分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大考向3氣體分子的運(yùn)動特點(diǎn)(1)氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子直徑，氣體分子之間的作用力十分微弱，可以忽略不計(jì)。(2)氣體分子的速率分布，表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。(3)氣體分子向各個方向運(yùn)動的機(jī)會均等。(4)溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是確定的，速率的平均值也是確定的，溫度升高，氣體分子的平均速率增大，但不是每個分子的速率都增大。7．氧氣分子在0℃和100℃下的速率分布如圖所示，縱軸表示對應(yīng)速率的氧氣分子數(shù)目ΔN占氧氣分子總數(shù)N的百分比，則關(guān)于分子運(yùn)動的說法正確的是()A．0℃的氧氣分子速率一定比100℃時速率小B．0℃的氧氣分子平均動能可能比100℃時的大C．同一溫度下，速率中等的氧氣分子所占比例大D．溫度越高，同樣速率的分子對應(yīng)的百分比都增加考點(diǎn)三.氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程知識點(diǎn)1．氣體實(shí)驗(yàn)定律玻意耳定律查理定律蓋呂薩克定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成正比表達(dá)式p1V1＝p2V2eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)拓展：Δp＝eq\f(p1,T1)ΔTeq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)拓展：ΔV＝eq\f(V1,T1)ΔT知識點(diǎn)2.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(溫度不變：p1V1＝p2V2（玻意耳定律）,體積不變：\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)（查理定律）,壓強(qiáng)不變：\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)（蓋－呂薩克定律）))考向1等容變化與等溫變化1．汽車行駛時輪胎的胎壓太高或太低容易造成安全隱患。已知某型號輪胎能在－40～100℃溫度下正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時的最高胎壓不超過3.535×105Pa，最低胎壓不低于1.616×105Pa。設(shè)輪胎容積不變，若在溫度t為20℃時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適？2．如圖所示，某飲料瓶內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體，t＝27℃時，壓強(qiáng)p＝1.050×105Pa，則(1)t′＝37℃時，氣壓是多大？(2)保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與(1)相同時，氣體體積變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？考?等壓變化與等容變化3．某同學(xué)制作了一個簡易的環(huán)境溫度監(jiān)控器，如圖所示，汽缸導(dǎo)熱，缸內(nèi)溫度與環(huán)境溫度可以認(rèn)為相等，達(dá)到監(jiān)控的效果。汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不計(jì)、橫截面積S＝10cm2的活塞封閉著一定質(zhì)量理想氣體，活塞上方用輕繩懸掛著矩形重物。當(dāng)缸內(nèi)溫度為T1＝300K時，活塞與缸底相距H＝3cm，與重物相距h＝2cm。環(huán)境空氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2，不計(jì)活塞厚度及活塞與缸壁間的摩擦。(1)當(dāng)活塞剛好接觸重物時，求缸內(nèi)氣體的溫度T2；(2)若重物質(zhì)量為m＝2kg，當(dāng)輕繩拉力剛好為零時，警報器開始報警，求此時缸內(nèi)氣體溫度T3。考點(diǎn)四.氣體狀態(tài)變化的圖像問題氣體的四類“等值變化”圖像的比較類別特點(diǎn)(其中C為常量)舉例等溫變化p-V圖像pV＝CT，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)p-eq\f(1,V)圖像p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高等容變化：p-T圖像p＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，體積越小等壓變化：V-T圖像V＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，壓強(qiáng)越小注意：各個常量“C”意義有所不同，可以根據(jù)pV＝nRT確定各個常量“C”的意義。考向1氣體的p-V圖像1．(2024·邯鄲模擬)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的A→B→C狀態(tài)變化，已知該氣體在狀態(tài)C時的熱力學(xué)溫度為280K，則該氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)B時的熱力學(xué)溫度分別為()A．567K,280K B．420K,280KC．567K,300K D．420K,300K考向2氣體的V-T圖像2．(多選)汽缸中有一定質(zhì)量的理想氣體。氣體由初始狀態(tài)A開始，經(jīng)歷AB、BC、CA三個過程回到初始狀態(tài)，其V-T圖像如圖所示，下列說法正確的是()A．AB過程中氣體分子的平均動能增大B．BC過程中氣體分子數(shù)密度增大C．CA過程中氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加D．AB過程中氣體對外做的功小于CA過程中外界對氣體做的功考向3氣體的p-T圖像3．如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中()A．氣體分子的數(shù)密度增大B．氣體分子的平均動能增大C．單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D．單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小考法4氣體的p-eq\f(1,V)圖像4．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其p-eq\f(1,V)圖線如圖所示，變化順序由a→b→c→d→a，圖中ab線段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，cd線段與p軸垂直，da線段與eq\f(1,V)軸垂直。氣體在此狀態(tài)變化過程中()A．a(chǎn)→b，壓強(qiáng)減小、溫度不變、體積增大B．b→c，壓強(qiáng)增大、溫度降低、體積減小C．c→d，壓強(qiáng)不變、溫度升高、體積減小D．d→a，壓強(qiáng)減小、溫度升高、體積不變考向5氣體狀態(tài)變化圖像的轉(zhuǎn)換5.“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對應(yīng)的p-V圖像可能是()1．（2024·海南·高考真題）用鋁制易拉罐制作溫度計(jì)，一透明薄吸管里有一段油柱（長度不計(jì)）粗細(xì)均勻，吸管與罐密封性良好，罐內(nèi)氣體可視為理想氣體，已知罐體積為，薄吸管底面積，罐外吸管總長度為20cm，當(dāng)溫度為27℃時，油柱離罐口10cm，不考慮大氣壓強(qiáng)變化，下列說法正確的是（）A．若在吸管上標(biāo)注等差溫度值，則刻度左密右疏B．該裝置所測溫度不高于31.5℃C．該裝置所測溫度不低于23.5℃D．其他條件不變，緩慢把吸管拉出來一點(diǎn)，則油柱離罐口距離增大2．（2024·浙江·高考真題）下列說法正確的是（）A．中子整體呈電中性但內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B．真空中的光速在不同的慣性參考系中大小都相同C．增加接收電路的線圈匝數(shù)，可接收更高頻率的電臺信號D．分子間作用力從斥力變?yōu)橐Φ倪^程中，分子勢能先增加后減少3.（2024·全國·高考真題）如圖，四個相同的絕熱試管分別倒立在盛水的燒杯a、b、c、d中，平衡后燒杯a、b、c中的試管內(nèi)外水面的高度差相同，燒杯d中試管內(nèi)水面高于試管外水面。已知四個燒杯中水的溫度分別為、、、，且。水的密度隨溫度的變化忽略不計(jì)。下列說法正確的是（）A．a(chǎn)中水的飽和氣壓最小B．a(chǎn)、b中水的飽和氣壓相等C．c、d中水的飽和氣壓相等D．a(chǎn)、b中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)