高中物理課時(shí)作業(yè)（人教版選修第三冊(cè)）詳解答案

詳解答案

分層作業(yè)（一）分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容

1.解析：酒香在空氣中傳播、馬蹄上的花香在空氣中傳播都屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，描述的是分

子熱運(yùn)動(dòng)，A、B符合題意；影動(dòng)是由光學(xué)因素造成的，與分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，C不符合題意；

風(fēng)沙刮地是沙子在自身重力和氣流的作用下所做的運(yùn)動(dòng)，不是分子的熱運(yùn)動(dòng).D不符合題意.

答案：AB

2.解析：0℃的物體中的分子仍然在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；存放過(guò)煤的混凝土

地面下一段深度內(nèi)都有黑色顆粒，說(shuō)明原分子和混凝土分子都在做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，B正確；

分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫作熱交動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體（或氣體）中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不

是熱運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；物體溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體的運(yùn)動(dòng)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)物體

中的分子熱運(yùn)動(dòng)不一定比靜止物體中的分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，D錯(cuò)誤.

答案：B

3.解析：根據(jù)布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知，炭粒越小，溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，A、D錯(cuò)

誤；小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)，B正確；水分子很小，在光

學(xué)顯微鏡下看不到水分子，C錯(cuò)誤.

答案：B

4.解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體小顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子對(duì)顆粒撞擊力

不平衡造成的，所以布朗運(yùn)動(dòng)說(shuō)明了液體分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但不是液體分子的無(wú)

規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；液體的溫度越高，液體分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，則布朗運(yùn)動(dòng)也越劇烈，故B

錯(cuò)誤；懸浮微粒越大，同一時(shí)刻撞擊顆粒的液體分子數(shù)越多，液體分子對(duì)顆粒的撞擊作用力

越容易平衡，現(xiàn)象越不明顯，故C錯(cuò)誤；懸浮微粒做布朗運(yùn)動(dòng)，是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞

擊造成的，故D正確.

答案：D

5.解析：引力和斥力都隨距離的減小而增大，故A正確：兩分子間的距離為々時(shí)，分

子間斥力與分子間引力大小相等但不為零，故B錯(cuò)誤；分子始終在做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)

誤；分子力的本質(zhì)是電磁力，故D錯(cuò)誤.故選A.

答案：A

6.解析：氣溶膠懸浮顆粒是固體小顆粒，是固體小顆粒懸浮在空氣中，受到氣體分子撞

擊不均勻造成的小顆粒的運(yùn)動(dòng)，它不是空氣分子的運(yùn)動(dòng)，但可以反映空氣分子的運(yùn)動(dòng)，是布

朗運(yùn)動(dòng)，故A正確；飛沫重量大，布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，飛沫不是固體小顆粒，故

其運(yùn)動(dòng)不能看成是布朗運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故氣溶膠懸浮顆粒在

空氣中的運(yùn)動(dòng)越劇烈，故C正確；飛沫運(yùn)動(dòng)不是分子運(yùn)動(dòng)，與分子運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，所以溫度越高，

飛沫在空氣中的運(yùn)動(dòng)不一定越劇烈，故D錯(cuò)誤.

答案：AC

7.解析：（1）金剛石的質(zhì)量

碳的物質(zhì)的量n=—

M

這塊金剛石所含碳原子數(shù)

N=n-NA=〃""=x］（）22個(gè).

M

（2）一個(gè)碳原子的體積

把金剛石中的碳原子看成球體，則由公式

%=加小

6

可得碳原子直徑為d=36r0=XlO-,om.

兀

答案：⑴X1022個(gè)(2)X101％］】

8.解析：當(dāng)分子間距離為ro時(shí)，它們之間的引力與斥力剛好大小相等，分子力為零，A

項(xiàng)正確；一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為l()rom,跟分子間的平衡距離為相當(dāng)，B項(xiàng)正確：當(dāng)兩分

子間距離在大于ro的范圍為減小時(shí)，分子力先增大，后減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)時(shí)，分子力

表現(xiàn)為引力，D項(xiàng)正確.

答案：ABD

9.解析：以千克氣凝狡的摩爾數(shù)為“，所含分子數(shù)為N="NA,選項(xiàng)A正確；氣凝膠

MM

的摩爾體積為%=",選項(xiàng)B正確；每個(gè)氣凝膠分子的體積為%=%="，選項(xiàng)C正

PNApN人

確；氣凝膠為固體材料，分子模型為球體模型，根據(jù)匕=：兀"3,則每個(gè)氣凝膠分子的直徑

6

為d=36M,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故選A、B、C.

兀〃NA

答案：ABC

10.解析：(1)10?可燃冰可釋放164m3的天然氣.

標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積為XIO-2n^.

甲烷物質(zhì)的量為〃=164mol,

則InV可燃冰所含甲烷分子數(shù)為

164

N=〃NA=XX1()23個(gè)QX1O27個(gè)

X10-2

1cm3可燃冰所含甲烷分子數(shù)為X1021個(gè).

(2)平均每個(gè)甲烷分子的質(zhì)量為

用=錯(cuò)誤！kg^X1026kg.

NA

答案：(1)X1021個(gè)(2)X10-26kg

分層作業(yè)(二)分子運(yùn)動(dòng)速率分布規(guī)律

1.答案：A

2.答案：C

3.解析：通常情況下，分子間距離較大，相互作用力可以忽略，故氣體分子可以自由運(yùn)

動(dòng)，氣體分子能否視為質(zhì)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)具體問(wèn)題而定，A、C錯(cuò)誤，B、D正確.

答案：BD

4.解析：氣體的壓強(qiáng)是由大量氣體分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生的，A說(shuō)法錯(cuò)誤，B說(shuō)法正

確；壓強(qiáng)的大小取決于氣體分子的平均速率和分子的數(shù)密度，與物體的宏觀運(yùn)動(dòng)無(wú)美，C、D

說(shuō)法錯(cuò)誤.

答案：ACD

5.解析：由不同溫度下的分子速率分布曲線可知，分子數(shù)百分率呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”

統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高則分子速率大的占多數(shù)，所以乙狀態(tài)下溫度

較高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均速率較大，分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，故A、B錯(cuò)誤，C正確；由于分

子運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則，故在下一時(shí)刻的速率無(wú)法確定，故D錯(cuò)誤.故選C.

答案：C

6.解析：裝入熱水時(shí)，瓶?jī)?nèi)上方氣體溫度升高，將一些氣體排出，擰緊瓶蓋，過(guò)一段時(shí)

間后與外界發(fā)生熱傳遞，氣體放出熱量后，內(nèi)能減小溫度降低.由于氣體等容規(guī)律，瓶?jī)?nèi)的

壓強(qiáng)也減小，外界大氣壓將瓶蓋壓緊，故打開(kāi)瓶蓋需要克服更大的摩擦力.溫度降低后，氣

體分子的平均動(dòng)能減小，并不是每個(gè)氣體分子的速率都減小.有的分子的速率增大，故A、

B錯(cuò)誤；溫度降低后，氣體分子的平均動(dòng)能減小，平均速率也減小，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子撞

擊瓶蓋的次數(shù)減少，故C正確，D錯(cuò)誤.

答案：C

7.解析：氣體的壓強(qiáng)與兩個(gè)因素有關(guān)，一是氣體分子的平均速率，二是氣體分子的數(shù)密

度.當(dāng)氣體分子的平均速率增大時(shí)，若氣體的體積增大，則氣體分子的數(shù)密度減小，氣體的

壓強(qiáng)可能減小，同理，當(dāng)氣體分子的數(shù)密度增大時(shí)，因?yàn)榉肿悠骄俾首兓闆r不確定，所

以氣體壓強(qiáng)的變化情況不能確定，A、C說(shuō)法錯(cuò)誤，B、D說(shuō)法正確.

答案：BD

8.解析：蠟燭燃燒后，燈籠內(nèi)溫度升高，部分氣體分子將從燈籠內(nèi)部跑到外部，所以燈

籠內(nèi)分子總數(shù)減少，故分子密集程度減小，A錯(cuò)誤.燈籠內(nèi)溫度升高，分子的平均速率增大,

B錯(cuò)誤.燈籠始終與大氣連通，壓強(qiáng)不變，燈籠內(nèi)氣體體積也不變，C錯(cuò)誤.溫度升高，氣

體分子的平均速率增大，分子在單位時(shí)間對(duì)器壁單位面積碰撞的平均作用力增大，而氣體壓

強(qiáng)不變，所以單位時(shí)間與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)減少，D正確.

答案：D

9.解析：由題圖可知，100C的氧氣速率大的分子所占比例較多，A錯(cuò)誤；具有最大比

例的速率區(qū)間是指曲線峰值附近對(duì)應(yīng)的速率，顯然，100C時(shí)對(duì)應(yīng)的峰值速率較大，B錯(cuò)誤；

由題圖可知，在同一溫度下，氣體分子速率分布總呈“中間多，兩頭少”的分布特點(diǎn)，C正

確；在0℃和100°C兩種不同情況下，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率

間的關(guān)系圖線與橫抽所圍圖形的面積都應(yīng)該等于1,即相等，D正確.

答案：CD

10.解析：由題圖可知，氣體分子速率均呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，但是最

大比例的速率區(qū)間是不同的，A說(shuō)法正確；氣體的溫度越高，速率較大的分子所占的比例越

大，則乃＜76幾，B說(shuō)法錯(cuò)誤；溫度高的氣體，分子平均速率較大，速率大的分子比例較多，

C說(shuō)法正確；從圖像中可以直觀體會(huì)到溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，D說(shuō)法正確.

答案：B

分層作業(yè)（三）分子動(dòng)能和分子勢(shì)能

1.解析：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度相同時(shí)，不同物質(zhì)的分子平均動(dòng)能相同，但

分子的質(zhì)量不一定相等，所以平均速率不一定相等，AJE確，B、C錯(cuò)誤；溫度升高時(shí)，并

不是物體的每一個(gè)分子的動(dòng)能都增加，個(gè)別分子的平均動(dòng)能可能減少，D錯(cuò)誤.

答案：A

2.解析：溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，內(nèi)能是所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，

故溫度不變時(shí)，內(nèi)能可能變化，A錯(cuò)誤；兩物體溫度相同，內(nèi)能可能不同，分子的平均動(dòng)能

相同，由Ek=l6峭知，平均速率?？赡懿煌珼正確；內(nèi)能大小不僅要看溫度，還要

2

看總分子數(shù)和分子勢(shì)能這些因素，C錯(cuò)誤；機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度增大與分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能無(wú)關(guān)，

B錯(cuò)誤.

答案：D

3.解析：溫度相同，則分子的平均動(dòng)能一樣大.同種物質(zhì)，質(zhì)量相同，分子數(shù)一樣多.冰

吸熱變?yōu)樗鼰嶙優(yōu)樗魵?，冰、水、水蒸氣的分干?shì)能依次變大，內(nèi)能依次變大.

答案：AD

4.解析：在兩分子間距減小到門(mén)的過(guò)程中，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子力先增

大后減小，故A錯(cuò)誤；在兩分子間距減小到門(mén)的過(guò)程中，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，無(wú)

窮遠(yuǎn)處分子勢(shì)能為零，間距減小到小時(shí)，分子勢(shì)能小于零，故B、C錯(cuò)誤；在兩分子間距由

r2減小到小的過(guò)程中，分子力儆正功，分子勢(shì)能臧小，分子力減小為零，故D正確.

答案：D

5.解析：溫度高低只反映分子平均動(dòng)能的大小，由于物體的內(nèi)能跟物體的質(zhì)量、體積、

溫度和狀態(tài)有關(guān)，所以溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大，A錯(cuò)誤；內(nèi)能是物體內(nèi)

所有分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以內(nèi)

能永不為零，B正確；內(nèi)能相同的物體，它們的溫度可能不相同，所以它們的分子平均動(dòng)能

可能不相同，C錯(cuò)誤；內(nèi)能不同的兩個(gè)物體，它們的溫度可以相同，即它們的分子平均動(dòng)能

可以相同，D錯(cuò)誤.

答案：B

6.解析：當(dāng)時(shí)引力與斥力的合力為零，即分子力為零，A、D錯(cuò)；當(dāng)分子間的距

離趨于m時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減少，，?=，?()時(shí)分子勢(shì)能最小，B對(duì)，C錯(cuò).

答案：B

7.解析：分子8受力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)，分子力做正功，分子勢(shì)能減少，A正

確；分子間距離從無(wú)窮遠(yuǎn)減小到/p的過(guò)程中，分子間的相互作用力先增大后減小，B錯(cuò)誤；

分子間的距離等于m時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小，C錯(cuò)誤；分子勢(shì)能最小時(shí)，分子間的

作用力一定為零，但分子勢(shì)能的最小值不一定為零，D錯(cuò)誤.

答案：A

8.解析：A、D錯(cuò)，C對(duì)：由題圖看出，乙分子在P點(diǎn)。=也)時(shí)，分子勢(shì)能最小，此時(shí)

分子位于平衡位置，分子間作用力為零，則加速度為零.B對(duì)：乙分子在0點(diǎn)(X=X2)時(shí)，分

子勢(shì)能最小，由能量守恒定律知，分子的動(dòng)能最大.

答案：BC

9.解析：乙分子的運(yùn)動(dòng)方向始終不變，A錯(cuò)誤；加速度與力的大小成正比，方向與力相

同，故B正確；乙分子從.4處由岸止釋放，分子勢(shì)能不可能增大到正值，故C錯(cuò)誤；分子動(dòng)

能不可能為負(fù)值，故D錯(cuò)誤.

答案：B

10.解析：從分子力的曲線中可以看出從⑴處到,處斥力減小，加速度也就減小，從少

處到無(wú)窮遠(yuǎn)處引力先增大后減小，所以A錯(cuò)誤；從ro處到/?處乙分子受到向右的斥力，做向

右的加速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)少處后受到向左的引力，做向右的減速運(yùn)動(dòng)，在/?()處加速度4=0,速度

最大，所以B正確；當(dāng)通過(guò)小后分子的引力做負(fù)功，分子的勢(shì)能增大，C錯(cuò)誤；從小到，p

處分子的斥力做正功，分子的勢(shì)能減小，通過(guò)/后，分子的引力做負(fù)功，分子的勢(shì)能增大，

故分子在/U處的勢(shì)能最小，D正確.

答案：BD

分層作業(yè)（四）溫度和溫標(biāo)

1.解析：同一溫度，所選溫標(biāo)不同，數(shù)值不同，A錯(cuò)誤；攝氏溫度的每一攝氏度與熱力

學(xué)溫度的每一開(kāi)的數(shù)值相等，故溫度升高了就是升高了IK,B正確；攝氏溫度可以取

負(fù)值，但是熱力學(xué)溫度不能取負(fù)值，因?yàn)闊崃W(xué)溫度的零點(diǎn)是低溫的極限，C錯(cuò)誤；熱力學(xué)

溫度7=K+/=（-33）K=K,故-33c與K表示相同的溫度，D錯(cuò)誤.

答案：B

2.解析：系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)，其狀態(tài)參量穩(wěn)定不變，金屬塊放在沸水中加熱足夠長(zhǎng)的時(shí)

間，冰水混合物在0℃環(huán)境中，它們溫度、壓強(qiáng)、體積都不再變化，是平衡態(tài)，故A、B正

確；對(duì)一個(gè)裝有氣體的導(dǎo)熱性良好的容器加熱時(shí)，容器內(nèi)氣體的溫度升高，故其不是平衡態(tài)，

C錯(cuò)誤；開(kāi)空調(diào)2分鐘后教室內(nèi)的氣體溫度、體積均要變化，故其不是平衡態(tài)，D錯(cuò)誤.

答案：AB

3.解析：溫度是物體平均動(dòng)能的標(biāo)志，當(dāng)杯中水的溫度升高，則水分子的平均動(dòng)能增大，

但并不是每個(gè)水分子的動(dòng)能都增大，個(gè)別水分子的動(dòng)能也可能減小.故選A.

答案：A

4.解析：熱力學(xué)的平衡態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡，組成系統(tǒng)的分子仍在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，

只是分子運(yùn)動(dòng)的平均效果不隨時(shí)間變化，系統(tǒng)的狀態(tài)參量均不隨時(shí)間發(fā)生變化，所以A.C.

D錯(cuò)誤，B正確.

答案：B

5.解析：系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)，其狀態(tài)參量不變，冰水混合物放在0C環(huán)境中，銅塊放在

沸水中加熱足夠長(zhǎng)的時(shí)間，其狀態(tài)參量不再變化，即處于平衡態(tài)，A、B正確；剛剛放在教

室中2分鐘的一杯熱水和一杯加較多泳塊的可樂(lè)，溫度未達(dá)到相同，則未處于平衡態(tài)，C錯(cuò)

誤；一瓶放在房間中很久的84消毒液，與環(huán)境溫度相同，其狀態(tài)參量不變，則處于平衡態(tài)，

D正確.

答案：ABD

6.解析；兩個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了熱乎衡，它們具有一個(gè)“共同性質(zhì)”，就是溫度，或者說(shuō)溫度

是決定一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.

答案：B

7.解析：（1）當(dāng)溫度升高時(shí)，瓶?jī)?nèi)的氣體受熱膨脹擠壓上方的液柱，液柱就會(huì)向左移動(dòng)；

（2）將此裝置放在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的冰水混合物中，在波柱正中間處標(biāo)上0℃,將它族在一

個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中，在液柱正中間處標(biāo)上100°C,然后將以上兩個(gè)刻度之間的部分進(jìn)

行100等分，標(biāo)上刻度就成了一個(gè)溫度計(jì).

答案：（1）左邊（2）見(jiàn)解析

8.解析：由題圖知力、。間共有15個(gè)格，每個(gè)格表示溫度為75cli51=49,有

色水柱的下端離。點(diǎn)3個(gè)格，即對(duì)應(yīng)3X4℃=12C,所以題圖中有色水柱下端所示溫度為

Z=15#C+12℃=27℃.

答案：27℃

9.解析：系統(tǒng)不與外界交換能量，熱量由溫度較高的銅塊傳給鐵塊，且在兩者達(dá)到熱平

衡前的任意一段時(shí)間內(nèi)，銅塊放出的熱量等于鐵塊吸收的熱量，A正確，B錯(cuò)誤；兩個(gè)系統(tǒng)

達(dá)到熱平衡時(shí)溫度相同，所以當(dāng)溫度相等時(shí)熱傳遞停止，達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度應(yīng)用0=°〃加

求解，而不是兩者溫度的平均值，C錯(cuò)誤，D正確.

答案：AD

10.解析：雙金屬溫度計(jì)是用熱膨脹系數(shù)不同的銅、鐵兩種金屬制成的.該溫度t-是利

用雙金屬片的彎曲程度隨溫度變化的原理來(lái)工作的，A、B選項(xiàng)是正確的；甲圖中加熱時(shí)，

雙金屬片彎曲程度增大，即進(jìn)一步向上彎曲，說(shuō)明雙金屬片下層熱膨脹系數(shù)較大，即銅的熱

膨脹系數(shù)較大，C選項(xiàng)正確；乙圖中，溫度計(jì)示數(shù)沿順時(shí)針?lè)较蛟龃?，說(shuō)明當(dāng)溫度升高時(shí)溫

度計(jì)指針繞順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，故可以推知雙金屬片的內(nèi)層

一定是鐵，外層一定是銅，D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的.

答案：ABC

11.解析：溫度計(jì)是利用熱脹冷縮原理制成的，溫度升高時(shí)燒瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，有色水柱

上升，溫度降低時(shí)燒瓶?jī)?nèi)氣體收縮，有色水柱下降，已知C間的測(cè)量范圍為20?S0℃,

則4點(diǎn)為80。點(diǎn)為20℃,4、。間刻度均勻分布，每格表示8020c=4。。，則有

15

色水柱下端溫度為20℃+3X4℃=32℃,C正確，A、B、D錯(cuò)誤.

答案：C

分層作業(yè)(五)玻意耳定律及其應(yīng)用

1.解析：由玻意耳定律得體枳增大為原來(lái)的2倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的；，故C

正確.

答案：C

2.解析：

由圖像可知，PWA=PWB,所以力、8兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上，可在〃

圖上作出幾條等溫線，如圖所示.由于離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，所以從狀態(tài)力到狀態(tài)

8溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小.

答案：D

3.解析：設(shè)水銀柱的長(zhǎng)度為爪豎直放置時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為“=P0—玻璃管傾斜45。

時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為P2=poicos45。,根據(jù)p"=p2/',則/'變短，選項(xiàng)C正確.

答案：C

4.解析：A錯(cuò)：打氣后，由于氣體的溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，但每個(gè)分子運(yùn)動(dòng)速

率的變化情況無(wú)法判斷，故球內(nèi)每個(gè)氣體分子對(duì)球內(nèi)壁的作用力的變化無(wú)法判斷.

B對(duì)：打氣后，球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變大，即球內(nèi)氣體分子對(duì)球內(nèi)壁單位面積的平均作用力

增大.

C對(duì)，D錯(cuò)：打氣前，pi=atm,%=%

打氣6次，p2=latm,r2=6XK0.

末態(tài)：ps=?，匕=%

根據(jù)玻意耳定律可得：%+p2P2=〃3/3

聯(lián)立解得：P3=atm.

答案：BC

5.解析：開(kāi)始管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為pi=po-pg爪當(dāng)玻璃管從豎直位置轉(zhuǎn)過(guò)45。時(shí)，溫度不

變，假設(shè)氣體體積不變，末態(tài)氣體壓強(qiáng)為P2=po—pg〃cos45。，根據(jù)玻意耳定律，由,P=C

可知，因?yàn)閴簭?qiáng)增大，則空氣柱體積將減小.故選C.

答案：C

6.解析：未向藥瓶?jī)?nèi)注入氣體前，藥瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)pi=X1()5Pa.體積力=mL,注射

器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)po=x105Pa,體積匕尸XmL=mL,將注射器內(nèi)氣體注入藥瓶后，藥瓶?jī)?nèi)

氣體的體積匕=%=mL,設(shè)壓強(qiáng)為〃2,根據(jù)玻意耳定律有pi/l+po%=P2-2,解得P2=

Xio5Pa.

答案：XIO5Pa

7.解析：對(duì)理想氣體I,由玻意耳定律poZdS=p06

P尸夕。+〃誓

代入數(shù)據(jù)得￡1=m

對(duì)理想氣體II,由玻意耳定律〃OA2S=P2〃2S

PFP'+Y

代入數(shù)據(jù)得〃2=m

故活塞力移動(dòng)的距離

〃=田+心2）—（〃1+〃2）=m.

答案：m

8.解析：A錯(cuò)，B對(duì)：由題意知管內(nèi)水銀柱上方封閉一部分氣體，如果將玻璃管稍微向

上提，則被封閉氣體的體積增大，因?yàn)闇囟缺３植蛔?，所以被封閉氣體壓強(qiáng)減小.外界大氣

壓等于水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上封閉空氣柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，此時(shí)外界的大氣壓不變，管內(nèi)水銀柱

的工強(qiáng)須增大才能重新邛衡，故管內(nèi)外水銀面的高度差人增大.C錯(cuò)，D對(duì)：無(wú)論揩管下插

至什么程度，管內(nèi)被封閉氣體體積不可能為零，故將管下插至管頂與管外水銀面高度差為70

cm時(shí)，管內(nèi)外水銀面高度差小于70cm.

答案：BD

9.解析：（1）設(shè)需要打氣〃次，因每次打入的氣體相同，故可把〃次打入的氣體視為一

55

次性打入，則氣體的初狀杰：pi=X10Pa,匕=匕）+必匕末狀態(tài)：p2=X10Pa,%=%,

其中匕）=2dm*AK=dm3.

由玻意耳定律有pi%=P2%,代入數(shù)據(jù)解得〃=40.

（2）當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣體氣壓變?yōu)閄105pa時(shí)的體積為匕，則p3=X105pa,由玻意耳定律有p?%

=P3%,代入數(shù)據(jù)解得匕=5dm3,真空瓶的容積為P\=dm?,因右=42,故最多可

囁7

充4瓶.

答案：（1）40次（2）4瓶

分層作業(yè)（六）氣體的等壓變化和等容變化

1.解析：A對(duì)：由?’=C（常數(shù)）可知，體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，溫度升高，氣體分子的

平均動(dòng)能一定增大.B錯(cuò)：當(dāng)溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能不變，要使壓強(qiáng)減小，則分子的

密集程度一定減小，即單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少.C錯(cuò)：當(dāng)溫度降低時(shí)，

分子的平均動(dòng)能減小，要保持壓強(qiáng)不變，則分子的密集程度一定增大，即單位時(shí)間內(nèi)撞擊單

位面積器壁的分子數(shù)增多.D錯(cuò)：溫度升高，壓強(qiáng)和體積至少有一個(gè)要發(fā)生變化，不可能都

不變.

答案：A

2.解析：氣體做等壓變化，溫度升高時(shí)，體積變大，所以汽缸體高度〃減小.

答案：B

3.解析：設(shè)絕對(duì)零度相當(dāng)于A）

則初態(tài)：ri=-ro+30℃,%=3()s

末態(tài)：△=一兀+906,匕=36S

由蓋?呂薩克定律”=V1

T\T2

代入數(shù)據(jù)解得公=一270℃,故選B.

答案：B

4.解析：由匕7圖可以看出由彳一一8是等容過(guò)程，TB>TA,故ps>p/,A,C錯(cuò)誤，D

正確；由4一一C為等壓過(guò)程，p8=pc,故B錯(cuò)誤.

答案：D

5.解析：根據(jù)查理定律可得Pl=P2,解得P2=72=400=4故選C.

TiT2p\Ti3003

答案：C

6.解析：(1)活塞從開(kāi)始至剛到卡環(huán)的過(guò)程做等壓變化，設(shè)汽缸的橫截面積為S,

由蓋?呂薩克定律得坐=?

nTi

代入數(shù)據(jù)得。=360K.

(2)活塞到達(dá)卡環(huán)后做等容變化，由查理定律得P°=〃2

T\Tz

代入數(shù)據(jù)得P2=X105Pa.

答案：⑴360K(2)X105Pa

7.解析：(1)設(shè)理想氣體8的初始?jí)簭?qiáng)為ps,

則〃8=po—5cmHg=70cmHg

(2)當(dāng)左、右兩側(cè)液面相平時(shí)，氣體4、B的長(zhǎng)度均為

Zd=Li+"=10cm

2

以氣體力為研究對(duì)象，根據(jù)玻意耳定律得

po{L\-\~L2)S=p'ALyS

以氣體8為研究對(duì)象，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得

PBL\S_P'BL\S

T0~r

左、右兩側(cè)液面相平時(shí)p)=p'8

解得r=500K

答案：(l)70cmHg(2)500K

8.解析：使U形管兩端水策面一樣高，即保持封閉氣體的壓強(qiáng)始終等于外界大氣壓且

不變，若把燒瓶浸在熱水中，氣體體積增大，力中水銀面上升，為使兩管水銀面等高，應(yīng)把

力向下移，故A對(duì)，B錯(cuò)；若把燒瓶浸在冷水中，氣體體積減小，〃管中水銀面上升，為使

兩管水銀面等高，應(yīng)把彳向上移，故C錯(cuò)，D對(duì).

答案：AD

9.解析：根據(jù)蓋-呂薩克定律得?匕因力、8管中的封閉氣柱初溫r相同，溫度

T

降低量相同，且Aao,所以AK0,即力、3管中氣柱的體積都減??；△匕=八?△7,△匕="Ar,

TiTi

又因?yàn)樗?gt;，2,則匕>匕，又T\=Tz,則|A%|>|A七|,力管中氣柱減小得較多，故力、E兩管

氣柱上方的水銀柱均向下移動(dòng)，且力管中的水銀柱下移得較多，故選項(xiàng)A正確，B、C、D

錯(cuò)誤.

答案：A

10.解析：（1）對(duì)活塞【受力分析如圖

由平衡條件有p-2S=po-2S+2wg+A7

對(duì)活塞I【受力分析如圖

由平衡條件有pS+mg=poS+kl

聯(lián)立解得左=40：g,p=pM；g

（2）由于是對(duì)氣體^慢加熱，則兩活塞受力平衡，將兩活塞、彈簧、活塞間氣體作為整體

分析，受力情況不變，故氣體壓強(qiáng)不變，“=p=P0s+3幅,且彈簧長(zhǎng)度不變

S

對(duì)活塞間的氣體，由蓋?呂薩克定律有以=?

T}T2

其中%=’；'（2S+S）=IS,T尸To

Vi=（l+f）-2S=lS

解得T2~TQ

答案：⑴40了（2>+37.

IJ

分層作業(yè)（七）氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用

1.解析：根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的等壓變化線的特征可知，A、C正確，B錯(cuò)誤；D

選項(xiàng)中沒(méi)有明確標(biāo)明圖像與/軸交點(diǎn)的坐標(biāo)為（一℃,0）,因此，不能算正確.

答案：AC

2.解析：力一一。過(guò)程中，氣體的體積不變，發(fā)生等容變化，由彳=C可知，溫度升高，

壓強(qiáng)增大，故A錯(cuò)誤；在C—一8過(guò)程中，發(fā)生等溫變化，由pP=C可知，體積減小，壓強(qiáng)

增大，故B正確；綜上所述，在力一一C一一8過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)始終增大，所以氣體在狀

態(tài)6時(shí)的壓強(qiáng)最大，在狀態(tài)力時(shí)的壓強(qiáng)最小，故C、D正確.

答案：BCD

3.解析：A、C錯(cuò)：在V-7圖像中，過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線是等壓線，所以。氏cd為兩條

等壓線，即p0=p〃，p,=pd.B、D對(duì)：在圖像中，斜率越大表示壓強(qiáng)越小，所以得到po

=">Pc=Pd.即由8到c的過(guò)程，壓強(qiáng)變小，由d到。的過(guò)程，壓強(qiáng)變大.

答案；BD

4.解析：（1）設(shè)后來(lái)兩部分氣體的壓強(qiáng)為p,氧氣的體積為匕2,氮?dú)獾捏w積為丘,根

據(jù)玻意耳定律有P0%l=P〃2

2〃0分1=〃/2

以2+孕=VB\

2

活塞M移動(dòng)的距離x=2

代入數(shù)據(jù)解得p=3po,x=3cm.

(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件F+p心產(chǎn)pSM

解得解=6X16N.

答案：⑴5,cm(2)6X103N

5.解析：(1)設(shè)玻璃管的橫截面積為S,右側(cè)氣體初狀態(tài)體積％=S

溫度升高過(guò)程氣體壓強(qiáng)不變，由蓋-呂薩克定律得“=LS

為T(mén)2

代入數(shù)據(jù)解得，右側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度A=cm.

(2)大氣壓強(qiáng)po=pg,由圖示可知，右管氣體壓強(qiáng)p6=po+"g="g

左管初狀態(tài)壓強(qiáng)P主尸p*=pg

左管初狀態(tài)體積V^=S

溫度升高后，設(shè)左側(cè)管內(nèi)水銀面下降的高度為肌左管氣體末狀態(tài)壓強(qiáng)p左2=0右+2〃8人

=(+2〃)〃g

左管內(nèi)氣體末狀態(tài)的體積/左2=(+〃)S

對(duì)左管內(nèi)氣體，由理理氣體狀態(tài)方程得〃左7左?="左2"g2

TiTi

代入數(shù)據(jù)解得分=3cm.

答案：⑴cm⑵3cm

6.解析：此氣體在0℃時(shí)，壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為XL=L,根據(jù)圖線

所示，從po到力狀態(tài)，氣案是等容變化，/狀態(tài)的體積為L(zhǎng),溫度為127K+273K=400K,

從力狀態(tài)到8狀態(tài)為等壓變化.8狀態(tài)的溫度為227K+273K=500K,根據(jù)蓋?呂薩克定律

VaVbVATB

=得，VB==錯(cuò)誤！L=L.

TATBTA

答案：D

7.解析：在活塞下推前，玻璃管下部空氣柱的壓強(qiáng)為pi=po+〃g/2

設(shè)活塞下推后，下部空氣柱的壓強(qiáng)為p：玻璃管的橫截面積為S,由玻意耳定律得p"iS

=p"iS

,

設(shè)活塞下推距離為△/,則此時(shí)玻璃管上部空氣柱的長(zhǎng)度為z3=/3+/i-ri-A/

設(shè)此時(shí)玻璃管上部空氣柱的壓強(qiáng)為p'3,則

P'3=p'l—pg，2

由玻意耳定律得pohs="3/'3s

解得A/=l5cm,C項(xiàng)正確.

答案：C

8.解析：(1)當(dāng)推力尸=2X103N、活塞N達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，力汽缸中氣體的壓強(qiáng)

"/="()+(=xio5Pa=atm.

(2)初始時(shí)4汽缸中氣體的壓強(qiáng)及體積分別為

PA=\atm,

匕=12L,

力汽缸中氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律有

PAVA=P'AV,A

代入數(shù)據(jù)解得匕=8L,

則活塞N向右移動(dòng)的距離Ax="="28)義10cm=l()cm.

S400

(3)因?yàn)榛钊?保持在原位置不動(dòng)，所以4汽缸中的氣體發(fā)生等容變化，初始時(shí)6汽缸

中氣體的壓強(qiáng)、溫度分別為ps=latm,rfi=300K,活塞N達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，8汽缸中氣體

的壓強(qiáng)p>=p0=X105pa=atm,對(duì)8汽缸中的氣體，根據(jù)直理定律有^=咚,

TBTB

解得r8=450K,即力=177℃.

答案：(l)atm(2)1()cm(3)177℃

分層作業(yè)(八)固體

1.解析：物質(zhì)的性質(zhì)由物質(zhì)微粒的微觀結(jié)構(gòu)決定，石墨和金剛石都是由碳原子組成，石

墨和金剛石都是晶體，因原子排列結(jié)構(gòu)不同，原子間作月力不同.D選項(xiàng)正確.

答案：D

2.解析：?jiǎn)尉w的各句異性取決于晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有規(guī)則性，不同方向上物質(zhì)微粒的排

列情況不同，A、D正確，B、C錯(cuò)誤.

答案：AD

3.解析：由題圖可知，圖甲中物質(zhì)吸收熱量，開(kāi)始時(shí)溫度升高，到達(dá)熔點(diǎn)之后，不斷吸

收熱量，溫度保持不變，全部熔化之后，吸收熱量，溫度不斷升高，則圖甲中物質(zhì)為晶體；

圖乙中物質(zhì)吸收熱量，溫度不斷升高，沒(méi)有確定的熔點(diǎn)，則圖乙中物質(zhì)為非晶體.A正確.

答案:A

4.解析：石蠟以接觸點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為中心，逐漸向四周擴(kuò)大熔成圓形，具有各向同性，因

此薄片可能為多晶體，也可能為非晶體，C正確，A、B.D錯(cuò)誤.

答案：C

5.解析：晶體中的分子只在平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)沿三條直線發(fā)生定向移動(dòng)，A錯(cuò)誤;

三條直線上晶體分子的數(shù)目不同，表明晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，B.D錯(cuò)誤，。正確.

答案：C

6.解析：?jiǎn)尉w分子在空間分布上具有規(guī)則性，故石墨與石墨烯都是晶體，C正確，A、

B錯(cuò)誤；安德烈獲取石墨煒的方法是物理方法，D正確.

答案：CD

分層作業(yè)(九)液體

1.解析：液晶既不是液體也不是晶體，更不是兩者混合物，A錯(cuò)誤；只有部分物質(zhì)具有

液晶態(tài)，B錯(cuò)誤；液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，C正確；電子手表中的

液晶本身不能發(fā)光，D錯(cuò)誤.

答案：C

2.解析：一種液體是否浸潤(rùn)某種固體與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系，由題圖乙可以看出，

肥皂水浸潤(rùn)玻璃，故A錯(cuò)吳；肥皂泡表面張力方向和表面平行，故B錯(cuò)誤；表面張力讓液體

收縮，而球面是同體積物體中表面積最小的，所以肥皂泡呈球狀與液體的表面張力有關(guān)，故

C正確；肥皂泡表面液體分子間既存在引力也存在斥力，合力表現(xiàn)為引力，故D錯(cuò)誤.

答案：C

解析：液體對(duì)?團(tuán)體浸潤(rùn)，則附著層內(nèi)分子間距小于液體內(nèi)部分子間距,附著層內(nèi)分子

間表現(xiàn)出排斥力，液體對(duì)固體不浸潤(rùn)，則附著層內(nèi)分子間距大于液體內(nèi)部分子間距，附著層

內(nèi)分子間表現(xiàn)出吸引力，即浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象是分子力作用的表現(xiàn)，A、D正確；在浸潤(rùn)現(xiàn)

象中，附著層內(nèi)分子受到固體分子吸引力較液體內(nèi)部分子吸引力強(qiáng)，分子分布比液體內(nèi)部更

密，B、C錯(cuò)誤.

答案：AD

4.解析：液體表面張力是分子間相互作用的結(jié)果，就水來(lái)說(shuō)，內(nèi)部的水分子處于其他水

分子的包圍之中，各個(gè)方向分子的引力會(huì)相互抵消，但是表層水分子受到的內(nèi)部水分子引力

遠(yuǎn)大于外部空氣分子的引力，所以表面的水分子永遠(yuǎn)受到指向液體內(nèi)部的力，總是趨向于內(nèi)

部移動(dòng)，這樣液體總是會(huì)力圖縮小箕表面積，而同樣體積的物體，總是以球體的表面積最小，

故A正確；分子之間引力和斥力同時(shí)存在，故B錯(cuò)誤；理想氣體分子的內(nèi)能只考慮分子動(dòng)能,

分子勢(shì)能為零，則只與溫度有關(guān)，兩氣泡溫度相同，所以兩氣體的分子平均動(dòng)能相同，故C

錯(cuò)誤；水球表面滴一小滴紅墨水，若水球未破，水球外表面附近的水分子間作用力表現(xiàn)為引

力，最后水球?qū)⒊始t色，故D正確.

答案：AD

5.解析：液體對(duì)固體浸潤(rùn)，則分子間距小于液體內(nèi)部；液體對(duì)固體不浸潤(rùn)，則分子間距

大于液體內(nèi)部，即浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象是分子力作用的表現(xiàn)，A錯(cuò)誤；浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)與固體和

液體都有關(guān)系，B錯(cuò)誤；在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，溫度保持不變，C正確；燒熱的

針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說(shuō)明云母片是晶體，D錯(cuò)誤.

答案：C

分層作業(yè)（十）功、熱和內(nèi)能的改變

1.解析：發(fā)生熱傳遞的條件是有溫度差，而與物體內(nèi)能的多少、是否接觸及周?chē)沫h(huán)境

（是否真空）無(wú)關(guān)，故B正確.

答案：B

2.解析：做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的本質(zhì)不同，做功的過(guò)程是不同形式的能相互轉(zhuǎn)化

的過(guò)程，而熱傳遞是同種形式的能（內(nèi)能）在不同的物體之間或物體的不同部分之間傳遞或轉(zhuǎn)

移的過(guò)程，A、D正確；物體內(nèi)能的變化取決于做功和熱傳遞兩種途徑，單就一個(gè)方面不足

以斷定其內(nèi)能的變化，B、C錯(cuò)誤.

答案：AD

3.解析：鐵塊勻速下滑，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減少，則機(jī)械能減少，下降過(guò)程中，摩擦

力做負(fù)功，故鐵塊的內(nèi)能增加，根據(jù)能量守恒定律可知，鐵塊機(jī)械能的減少量等于鐵塊和斜

面內(nèi)能的增加量之和，D正確.

答案：D

4.解析；由尸通過(guò)活塞對(duì)密封的理想氣體做正功，容器及活塞絕熱，知。=0,由功和

內(nèi)能的關(guān)系知理想氣體內(nèi)能增大，溫度7升高，再根據(jù)季=C,體積P減小，知壓強(qiáng)p增大.

答案：C

5.解析：在外界不做功的情況下，系統(tǒng)內(nèi)能的改變等于傳遞的熱量，內(nèi)能增加，一定是

吸收了熱量，故A錯(cuò)誤、B正確.物體內(nèi)能包括所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能，內(nèi)能由分子數(shù)、分

子平均動(dòng)能、分子勢(shì)能共同決定，所以內(nèi)能增加了50J并不一定是分子動(dòng)能增加了50J.物

體的分子平均動(dòng)能有可能不變，這時(shí)吸收的50J熱量全部用來(lái)增加分子勢(shì)能（如晶體熔化過(guò)

程），故C錯(cuò)誤、D正確.

答案：BD

6.解析：繩與紫銅管間的摩擦力做功，使管壁內(nèi)能噌大，溫度升高.通過(guò)傳熱，乙醛的

內(nèi)能增大，溫度升高.管塞被沖開(kāi)前管內(nèi)氣體內(nèi)能增大，壓強(qiáng)變大.選項(xiàng)D正確.

答案：D

7.解析：根據(jù)題意，順序?yàn)椋嚎諝馔苿?dòng)瓶塞做功——空氣內(nèi)能減小溫度降低——瓶?jī)?nèi)水

蒸氣液化成小水珠.

答案：B

8.解析：由于汽缸及活塞均絕熱，故外界對(duì)氣體所做的功全部轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，即

AU=W斗=（m話富+〃？物?。?/p>

二（5+15）X10XJ+X1O5XXJ=1030J

答案：1030J

9.解析：在快速推鐵絲而馬鈴薯小塊未飛出的過(guò)程中，外界對(duì)筆芯內(nèi)封閉氣體做功，內(nèi)

能增加，氣體的溫度升高，故A正確、B錯(cuò)誤；馬鈴薯小塊高速飛出時(shí)，筆芯內(nèi)氣體對(duì)馬鈴

薯小塊做功，氣體內(nèi)能減小，即馬鈴.薯小塊高速飛出的動(dòng)能來(lái)自氣體的內(nèi)能，故C正確、D

錯(cuò)誤.

答案：AC

10.解析：對(duì)被封閉氣體，如沒(méi)有泄露氣體，等溫變化時(shí)，由玻意耳定律

…4

po,8lS=poxlS

解得x=6

則泄露氣體的質(zhì)量與最初氣體質(zhì)量之比為4：6=2：3,A正確；氣泡在上升過(guò)程中，隨

著壓強(qiáng)的減小，體積將增大，氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律，溫度不變、內(nèi)能不變，則

此過(guò)程會(huì)吸收熱量，B錯(cuò)誤；注射器導(dǎo)熱性能良好，在反縮氣體的過(guò)程中，氣體溫度不變，

氣體分子的平均動(dòng)能不變，C錯(cuò)誤；由A項(xiàng)分析知泄露匕的氣體的質(zhì)量與注射器內(nèi)存留氣體

的質(zhì)量之比為2：1,同種氣體，在同樣的狀態(tài)下，顯然泄露出的氣體內(nèi)能大于殘留氣體的內(nèi)

能，D錯(cuò)誤.

答案：A

11.解析：由于噴氣時(shí)間極短，故輪胎內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，氣體體積增大，對(duì)外做

功，%0,則AUvO,所以輪胎內(nèi)氣體在噴出過(guò)程中其內(nèi)能迅速減小，故A正確；理想氣體

的內(nèi)能由分子動(dòng)能決定，輪胎放氣時(shí)，胎內(nèi)氣體迅速膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能減小時(shí)，分子的平

均動(dòng)能減小，由于溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度會(huì)下降，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程??

=C,體積變大，溫度下降，壓強(qiáng)會(huì)迅速減小，故B、D正確；輪胎內(nèi)的氣體迅速向外噴出

是由于輪胎內(nèi)外壓強(qiáng)差引足的，不是分子擴(kuò)散的原因，故C錯(cuò)誤.

答案：ABD

分層作業(yè)（十一）熱力學(xué)第一定律能量守恒定律

1.解析：第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能實(shí)現(xiàn)，是因?yàn)樗`反了能量守恒定律，A正確，B錯(cuò)誤；

根據(jù)能量守恒定律可知，某種形式的能量減少，一定有其他形式的能量增加，C正確；由能

量守恒定律可知，能量是不能憑空產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤.

答案：AC

2.解析：自由擺動(dòng)的秋千擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，說(shuō)明機(jī)械能在減少，A、C錯(cuò)誤；減少的

機(jī)械能通過(guò)摩擦做功轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，但總能量守恒，B錯(cuò)誤，D正確.

答案：D

3.解析：當(dāng)氣體被壓縮時(shí)，外界對(duì)氣體做功，即WX),因容器壁與外界沒(méi)有熱量交換,

則0=0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=%+0,可知△U>0,即氣體內(nèi)能增加，溫度升高，根據(jù)。

=C可知，P減小，r變大，則壓強(qiáng)P變大，B、C、D錯(cuò)誤，A正確.

答案：A

4.解析：對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)過(guò)一系列的狀態(tài)變化后又回到原狀態(tài)，表明塞個(gè)過(guò)

程中內(nèi)能的變化為零，即通過(guò)做功和熱傳遞引起的內(nèi)能變化相互抵消，所以A選項(xiàng)正確.當(dāng)

然，若。=。2,則必定有的=牝；若則必定有心〈印2；若則必定有用,仍,

所以B、C,D三項(xiàng)都有可能但不一定，故選A.

答案：A

5.解析：A錯(cuò)：一定質(zhì)量的理想氣體溫度一定時(shí)，其內(nèi)能一定，氣體膨脹對(duì)外做功，根

據(jù)熱力學(xué)第一定律得知，氣體應(yīng)吸熱，違反了熱力學(xué)第一定律.B對(duì)：氣體從外界吸收熱量，

若對(duì)外做功，而且熱量與做功的數(shù)值相等，根據(jù)熱力學(xué)第一定律氣體的溫度不變，符合熱力

學(xué)第一定律.C錯(cuò)：氣體體積不變則氣體既不對(duì)外做功，外界也不對(duì)氣體做功，溫度升高，

內(nèi)能增大，則氣體應(yīng)吸收熱量，但在絕熱條件下不可能吸收熱量，違反了熱力學(xué)第一定律.D

對(duì)：氣體對(duì)外做功的同時(shí)向外界放出熱量，根據(jù)熱力學(xué)第一定律氣體的內(nèi)能減小，符合熱力

學(xué)第一定律.

答案：DD

6.解析：氣體體積減為原來(lái)的一半，外界對(duì)氣體做正功，故A錯(cuò)誤.溫度不變，氣體

體積減半，根據(jù)玻意耳定律可知，氣體壓強(qiáng)增大，故B正確.溫度不變，所以二氧化碳?xì)怏w

分子的平均動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤.一定質(zhì)量的理想氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，%>0,根據(jù)

熱力學(xué)第一定律AU=K+0可知，封閉氣體向外界傳遞熱量，故D錯(cuò)誤.

答案：B

7.解析：由于。一〃是絕熱過(guò)程，根據(jù)熱力學(xué)第一足律，外界對(duì)其做的功全部用于增加

內(nèi)能，A正確；由于。一6的過(guò)程氣體的內(nèi)能增加，溫度升高；8~c的過(guò)程，體積不變，壓

強(qiáng)增大，根據(jù)〃=。可知溫度升高，因此￡>兀，可得在狀態(tài)。時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能小于

T

狀態(tài)。時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能，B錯(cuò)誤；在d-“的過(guò)程中，體積不變，根據(jù);=C,可知溫

度降低，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，分子的平均速率減小，因此單位時(shí)間內(nèi)撞擊汽缸壁的分子

數(shù)減少，C錯(cuò)誤；在題圖所示的一次循環(huán)過(guò)程中，封閉圖線圍成的面積等于氣體對(duì)外做為功，

由于總體對(duì)外做功隊(duì)0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律，可知?dú)怏w吸收的熱量大于放出的熱量，D正

確.

答案：AD

8.解析：(1)由熱力學(xué)第一定律可得AU=A+0=-12OJ+28OJ=16OJ,所以氣體的內(nèi)

能增加了160J.

(2)由于氣體的內(nèi)能僅與狀態(tài)有關(guān)，所以氣體從另一個(gè)狀態(tài)回到原來(lái)狀態(tài)過(guò)程中內(nèi)能的變

化量加上從原來(lái)的狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)過(guò)程中內(nèi)能的變化量等于零，則從另一個(gè)狀態(tài)回到原來(lái)

狀態(tài)的過(guò)程中，內(nèi)能應(yīng)減少160J,即△U=-160J,又0=-24OJ,根據(jù)熱力學(xué)第一定律得

AU，=%，+0，，所以有勿=4。-0，=-160J-(—24()J)=80J,即外界對(duì)氣體做功80J.

答案：(1)內(nèi)能增加了160J(2)外界對(duì)氣體做功80J

9.解析：(1)外界對(duì)氣體做的功力=p￡P(guān)=p(P—，)，

解得rr=xio5J.

(2)由熱力學(xué)第一定律得，汽缸內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量AU=Q+W=—X105j+xi()5j=-

2X104J,即氣體內(nèi)能減少了2XIO*1j.

答案：⑴XKFjQ)減少了2X104j

10.解析：(1)設(shè)平衡時(shí)活塞距汽缸底部的距離為y，取封閉氣體為研究對(duì)象，氣體發(fā)生

等壓變化，由蓋-呂薩克定律"S=h，S,解得勿=m.

TiTi

(2)在此過(guò)程中氣體對(duì)外做功

W=p(S(h'_A)+〃吆(//—/?)

由熱力學(xué)第二定律AU=。一%

解得J

氣體內(nèi)能增加J.

答案：(l)m(2)增加J

11.解析：由于開(kāi)始彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧中儲(chǔ)存了一定的彈性勢(shì)能，在繩子斷開(kāi)后

活塞向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后再向下運(yùn)動(dòng)，如此反復(fù)；在此過(guò)程中彈簧的部分彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化

為氣體的內(nèi)能，活塞與彈簧的機(jī)械能不斷減小，最終活塞將靜止，靜止時(shí)彈簧的彈力等于活

塞的重力和上部氣體對(duì)活塞的壓力，此時(shí)彈簧仍處于壓縮狀態(tài).彈簧的彈性勢(shì)能有一部分轉(zhuǎn)

化為氣體內(nèi)能，最終氣體溫度趨于一個(gè)定值；在活塞運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)活塞做功的有重力、彈簧

的彈力和氣體對(duì)活塞的壓力.當(dāng)彈簧最后靜止時(shí)，彈簧仍處于壓縮狀態(tài)，但彈簧的形變量減

小，故彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能減小；由于活塞的高度增大，故活塞的重力勢(shì)能增大，在活塞運(yùn)

動(dòng)的過(guò)程中活塞壓縮氣體做功，產(chǎn)生內(nèi)能，故減少的彈性勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，一部

分轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能.故B、C正確.

答案：BC

12.解析：因?yàn)镻，4%=P8%,所以，氣體在力、8兩狀態(tài)時(shí)的溫度相等.由圖像可知，

由狀態(tài)力到狀態(tài)8的過(guò)程中，氣體溫度先升高后降低，A錯(cuò)誤；因?yàn)闅怏w在力、8兩狀態(tài)時(shí)

的溫度相等，所以內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=J歹+0,氣體從外界吸收的熱量等于

氣體對(duì)外界所做的功，B錯(cuò)誤；由狀態(tài)8到狀態(tài)。的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做的功為力=pAP

=X105X(3—l)X10-3J=202J,C正確；由