2018届二轮复习热学课件（49张）（全国通用）

2018届二轮复习热学课件（49张）（全国通用）

第 1 讲　热学 - 2 - 网络构建 要点必备 - 3 - 网络构建 要点必备 1 . 分子动理论 : 分子直径的数量级是 　　 　 　 m; 分子永不停息地做 　　　　　 运动 ; 分子间存在着相互作用的引力和 　　　　 。   2 . 气体实验定律和理想气体状态方程 3 . 热力学定律 (1) 热力学第一定律 :Δ U= 　　　　 。   (2) 热力学第二定律 : 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有 　　　　　　 。   10 - 10 无 规则 斥力 p 2 V 2 W+Q 方向性 - 4 - 1 2 1 . (2017 全国 Ⅰ 卷 )(1)( 多选 ) 氧气分子在 0 ℃ 和 100 ℃ 温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 图中两条曲线下面积相等 B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C. 图中实线对应于氧气分子在 100 ℃ 时的情形 D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E. 与 0 ℃ 时相比 ,100 ℃ 时氧气分子速率出现在 0~400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大 - 5 - 1 2 (2) 如图 , 容积均为 V 的汽缸 A 、 B 下端有细管 ( 容积可忽略 ) 连通 , 阀门 K 2 位于细管的中部 ,A 、 B 的顶部各有一阀门 K 1 、 K 3 ;B 中有一可自由滑动的活塞 ( 质量、体积均可忽略 ) 。初始时 , 三个阀门均打开 , 活塞在 B 的底部 ; 关闭 K 2 、 K 3 , 通过 K 1 给汽缸充气 , 使 A 中气体的压强达到大气压 p 0 的 3 倍后关闭 K 1 。已知室温为 27 ℃ , 汽缸导热 。 ( ⅰ ) 打开 K 2 , 求稳定时活塞上方气体的体积和压强 ; ( ⅱ ) 接着打开 K 3 , 求稳定时活塞的位置 ; ( ⅲ ) 再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ℃ , 求此时活塞下方气体的压强。 - 6 - 1 2 答案 (1)ABC 　 (2)( ⅰ ) 　 2 p 0 　 ( ⅱ ) 上升到 B 的顶部 　 ( ⅲ )1 . 6 p 0 解析 (1) 由归一化知图中两条曲线下的面积相等均为 1,A 正确。虚线对应的氧气分子速率较小的占的比例大 , 故平均动能较小 ,B 正确。实线对应的氧气分子速率较大的占的比例大 , 故热运动剧烈 , 为 100 ℃ 的情形 ,C 项正确。曲线只给出了各速率区间分子数占总分子数的百分比 , 没有给出分子数目 , 故 D 项错误。 100 ℃ 时分子速率出现在 0 ~ 400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较小 ,E 项错误。 (2)( ⅰ ) 设打开 K 2 后 , 稳定时活塞上方气体的压强为 p 1 , 体积为 V 1 。依题意 , 被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得 p 0 V=p 1 V 1 ① - 7 - 1 2 - 8 - 1 2 - 9 - 1 2 考点定位 : 分子运动速率的统计分布 　 气体实验定律 命题能力点 : 侧重考查理解能力 + 分析综合能力 解题思路与方法 : 打开 K 2 后 , 被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。打开 K 3 后 , 活塞必定上升。 - 10 - 1 2 2 . (2016 全国 Ⅱ 卷 )(1)( 多选 ) 一定量的理想气体从状态 a 开始 , 经历等温或等压过程 ab 、 bc 、 cd 、 da 回到原状态 , 其 p - T 图象如图所示 , 其中对角线 ac 的延长线过原点 O 。下列判断正确的是 ( 　　 ) A . 气体在 a 、 c 两状态的体积相等 B . 气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能 C . 在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D . 在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E . 在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功 - 11 - 1 2 (2) 一氧气瓶的容积为 0 . 08 m 3 , 开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压。某实验室每天消耗 1 个大气压的氧气 0 . 36 m 3 。当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时 , 需重新充气。若氧气的温度保持不变 , 求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。 答案 (1)ABE 　 (2)4 天 - 12 - 1 2 解析 (1) ac 延长后过原点 , 所以 ac 是等容线 ,A 选项正确 ; 根据图象 , T a >T c , 一定量的理想气体的内能只与温度有关 , 温度越高 , 内能越大 ,B 选项正确 ; cd 过程中 , 温度不变 , 内能不变 , 根据热力学第一定律 Δ U=Q+W , 向外界放出的热量等于外界对气体做的功 ,C 选项错误 ; 在过程 da 中 ,Δ U> 0 即 W+Q> 0, 吸收的热量应大于气体对外界做的功 ,D 选项错误 ; 在过程 da 中 , 外界对气体做的功为 W 1 =p d ( V a -V d ) =p d V a -p d V d , d 和 a 压强相等 , 所以 W 1 =p a V a -p d V d , bc 过程中气体对外界做功 W 2 =p c ( V b -V c ), b 、 c 压强相同 , 所以 W 2 =p b V b -p c V c , c 和 d , a 和 b 温度相同 , 所以 p a V a =p b V b , p d V d =p c V c , W 1 =W 2 ,E 选项正确。 - 13 - 1 2 (2) 设氧气开始时的压强为 p 1 , 体积为 V 1 , 压强变为 p 2 (2 个大气压 ) 时 , 体积为 V 2 。根据玻意耳定律得 p 1 V 1 =p 2 V 2 ① 重新充气前 , 用去的氧气在 p 2 压强下的体积为 V 3 =V 2 -V 1 ② 设用去的氧气在 p 0 (1 个大气压 ) 压强下的体积为 V 0 , 则有 p 2 V 3 =p 0 V 0 ③ 设实验室每天用去的氧气在 p 0 下的体积为 Δ V , 则氧气可用的天数为   联立 ①②③④ 式 , 并代入数据得 N= 4 天 ⑤ - 14 - 1 2 考点定位 : 热力学定律 　 气体实验定律 命题能力点 : 侧重考查理解能力 + 分析综合能力 解题思路与方法 : 开始时瓶中压强为 20 个大气压的氧气分成了两部分 , 一部分是 1 个大气压的氧气 , 另一部分是瓶中 2 个大气压的氧气。 - 15 - 1 2 命题规律研究及预测 分析近年的高考试题可以看出 , 气体实验规律、理想气体、热力学第一定律是近年来的必考点 ; 题型为一个多选选择题和一个计算题。 在 2018 年的备考过程中要重视气体实验规律、理想气体、热力学第一定律的复习。 - 16 - 考点一 考点二 考点三 分子动理论、内能及热力学定律 (H) 典题 1 ( 多选 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 外界对物体做功 , 物体内能一定增大 B. 温度越高 , 布朗运动就越显著 C. 当分子间作用力表现为斥力时 , 分子势能随分子间距离的减小而增大 D. 在各种晶体中 , 原子 ( 或分子、离子 ) 都是按照一定的规则排列的 , 具有空间上的周期性 E. 空气相对湿度越大时 , 空气中水蒸气压强越接近饱和汽压 , 此时暴露在空气中的水蒸发得越快 BD - 17 - 考点一 考点二 考点三 解析 外界对物体做功 , 若物体放热 , 则物体内能不一定增大 , 选项 A 错误 ; 温度越高 , 布朗运动就越显著 , 选项 B 正确 ; 当分子间作用力表现为斥力时 , 随分子间距离的减小 , 分子力做负功 , 则分子势能增大 , 选项 C 正确 ; 在各种晶体中 , 原子 ( 或分子、离子 ) 都是按照一定的规则排列的 , 具有空间上的周期性 , 选项 D 正确 ; 空气相对湿度越大时 , 空气中水蒸气压强越接近饱和汽压 , 蒸发的速度越接近水蒸气液化的速度 , 水蒸发越慢。故 E 错误 ; 故选 BCD 。 - 18 - 考点一 考点二 考点三 典题 2 ( 多选 )(2017 全国 Ⅱ 卷 ) 如图 , 用隔板将一绝热汽缸分成两部分 , 隔板左侧充有理想气体 , 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. 气体自发扩散前后内能相同 B. 气体在被压缩的过程中内能增大 C. 在自发扩散过程中 , 气体对外界做功 D. 气体在被压缩的过程中 , 外界对气体做功 E. 气体在被压缩的过程中 , 气体分子的平均动能不变 ABD - 19 - 考点一 考点二 考点三 解析 由于隔板右侧是真空 , 隔板抽开后 , 气体自发扩散至整个汽缸 , 并不做功也没有热量交换 , 所以自发扩散前后内能相同 , 故选项 A 正确 , 选项 C 错误 ; 气体被压缩过程中 , 外界对气体做功 , 没有热量交换 , 根据 Δ U=W+Q , 气体的内能增大 , 故选项 B 、 D 正确 ; 气体被压缩过程中 , 温度升高 , 分子平均动能增大 , 故选项 E 错误。 - 20 - 考点一 考点二 考点三 典题 3 ( 多选 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 B. 气体的温度升高 , 每个气体分子运动的速率都增大 C. 一定量 100 ℃ 的水变成 100 ℃ 的水蒸气 , 其分子之间的势能增加 D. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度 , 气体的温度就可以降低 E. 分子力只要增大 , 分子间的分子势能就要增大 ACD - 21 - 考点一 考点二 考点三 解析 布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动 , 而不是分子的运动 , 故 A 对。温度升高 , 分子的平均动能增大 , 但不是每个分子的速率都增大 , 故 B 错。一定量 100 ℃ 的水变成 100 ℃ 的水蒸气 , 虽然温度没有升高 , 但此过程必须吸热 , 而吸收的热量使分子之间的距离增大 , 分子势能增加 , 故 C 对。温度是分子热运动的平均动能的标志 , 故 D 对。由 E p - r 和 F - r 图象比较可知 , 分子力增大 , 分子间的分子势能不一定增大 ,E 错。 - 22 - 考点一 考点二 考点三 规律方法 1 . 必须掌握的三个问题 (1) 必须掌握微观量估算的两个模型 球模型 : V= π R 3 ( 适用于估算液体、固体分子直径 ) 。 立方体模型 : V=a 3 ( 适用于估算气体分子间距 ) 。 (2) 必须明确反映分子运动规律的两个实例 ① 布朗运动 研究对象 : 悬浮在液体或气体中的固体小颗粒。 运动特点 : 无规则、永不停息。 相关因素 : 颗粒大小、温度。 ② 扩散现象 产生原因 : 分子永不停息地无规则运动。 相关因素 : 温度。 - 23 - 考点一 考点二 考点三 (3) 必须弄清的分子力和分子势能 ① 分子力 : 分子间引力与斥力的合力。分子间距离增大 , 引力和斥力均减小 ; 分子间距离减小 , 引力和斥力均增大 , 但斥力总比引力变化得快。 ② 分子势能 : 分子力做正功 , 分子势能减小 ; 分子力做负功 , 分子势能增大 ; 当分子间距为 r 0 ( 分子间的距离为 r 0 时 , 分子间作用的合力为 0) 时 , 分子势能最小。 - 24 - 考点一 考点二 考点三 2 . 物体的内能与热力学定律 (1) 物体内能变化的判定 : 温度变化引起分子平均动能的变化 ; 体积变化 , 分子间的分子力做功 , 引起分子势能的变化。 (2) 热力学第一定律 ① 公式 :Δ U=W+Q ; ② 符号规定 : 外界对系统做功 , W> 0; 系统对外界做功 , W< 0 。系统从外界吸收热量 , Q> 0; 系统向外界放出热量 , Q< 0 。系统内能增加 ,Δ U> 0; 系统内能减少 ,Δ U< 0 。 (3) 热力学第二定律的表述 : 热量不能自发地从低温物体传到高温物体 ( 按热传递的方向性表述 ) 或不可能从单一热库吸收热量 , 使之完全变成功 , 而不产生其他影响 ( 按机械能和内能转化的方向性表述 ) 。第二类永动机是不可能制成的。 - 25 - 考点一 考点二 考点三 固体、液体和气体 (M) 典题 4 ( 多选 )(2017 山东泰安模拟 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 小雨滴呈现球形是水的表面张力作用的结果 B. 给车胎打气 , 越压越吃力 , 是由于分子间存在斥力 C. 干湿泡温度计的示数差越大 , 表示空气中水蒸气离饱和状态越远 D. 常见的金属都是非晶体 E. 液晶的光学性质与某些晶体相似 , 具有各向异性 ACE - 26 - 考点一 考点二 考点三 解析 空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力 , 使雨滴表面有收缩趋势 ,A 正确 ; 给车胎打气 , 越压越吃力 , 是由于打气过程中气体压强增大的结果 , 不是由于分子间存在斥力 ,B 错误 ; 干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度 , 是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热 , 干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大 , 表示空气中水蒸气离饱和状态越远 ,C 正确 ; 常见的金属都是晶体 ,D 错误 ; 液晶像液体一样可以流动 , 又具有某些晶体结构特征的一类物质 , 所以液晶的光学性质与某些晶体相似 , 具有各向异性 ,E 正确。故选 ACE 。 - 27 - 考点一 考点二 考点三 典题 5 ( 多选 )(2017 江西南昌模拟 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 晶体的导热性能一定是各向异性 B. 封闭气体的压强仅与分子的密集程度有关 C. 夏季天旱时 , 给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管 , 防止水分蒸发 D. 虽然大量分子做无规划运动 , 速率有大有小 , 但分子的速率却按一定的规律分布 E. 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离 , 液面分子间表现为引力 , 所以液体表面具有收缩的趋势 CDE - 28 - 考点一 考点二 考点三 解析 单晶体的导热性能一定是各向异性 , 多晶体的导热性能是各向同性的 , 选项 A 错误 ; 封闭气体的压强与分子的密集程度和气体分子的平均速率有关 , 选项 B 错误 ; 夏季天旱时 , 给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管 , 防止水分蒸发 , 选项 C 正确 ; 虽然大量分子做无规则运动 , 速率有大有小 , 但分子的速率却按一定的规律分布 , 选项 D 正确 ; 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离 , 液面分子间表现为引力 , 所以液体表面具有收缩的趋势 , 选项 E 正确。 - 29 - 考点一 考点二 考点三 规律方法 1 . 对晶体、非晶体特性的理解 (1) 只有单晶体才可能具有各向异性。 (2) 各种晶体都具有固定熔点 , 晶体熔化时 , 温度不变 , 吸收的热量全部用于分子势能的增加。 (3) 晶体与非晶体可以相互转化。 (4) 有些晶体属于同素异构体 , 如金刚石和石墨。 2 . 对液晶特性的理解 (1) 液晶是一种特殊的物质状态 , 所处的状态介于固态和液态之间。液晶具有流动性 , 在光学、电学物理性质上表现出各向异性。 (2) 液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势 , 表面张力的方向跟液面相切。 - 30 - 考点一 考点二 考点三 气体实验定律和理想气体状态方程 (H) 解题策略 策略 1 : 气体实验定律 - 31 - 考点一 考点二 考点三 策略 2 : 应用气体实验定律的三个重点环节 (1) 正确选择研究对象 : 对于变质量问题要保证研究质量不变的部分 ; 对于多部分气体问题 , 要各部分独立研究 , 各部分之间一般通过压强找联系。 (2) 列出各状态的参量 : 气体在初、末状态 , 往往会有两个 ( 或三个 ) 参量发生变化 , 把这些状态参量列出来会比较准确、快速地找到规律。 (3) 认清变化过程 : 准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律。 - 32 - 考点一 考点二 考点三 典题 6 (2017 全国 Ⅱ 卷 ) 一热气球体积为 V , 内部充有温度为 T a 的热空气 , 气球外冷空气的温度为 T b 。已知空气在 1 个大气压、温度 T 0 时的密度为 ρ 0 , 该气球内、外的气压始终都为 1 个大气压 , 重力加速度大小为 g 。 (1) 求该热气球所受浮力的大小 ; (2) 求该热气球内空气所受的重力 ; (3) 设充气前热气球的质量为 m 0 , 求充气后它还能托起的最大质量。 - 33 - 考点一 考点二 考点三 - 34 - 考点一 考点二 考点三 - 35 - 考点一 考点二 考点三 典题 7 一 U 形玻璃管竖直放置 , 左端开口 , 右端封闭 , 左端上部有一光滑的轻活塞。初始时 , 管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞 , 直至管内两边汞柱高度相等时为止。已知玻璃管的横截面积处处相同 ; 在活塞向下移动的过程中 , 没有发生气体泄漏 ; 大气压强 p 0 = 75 . 0 cmHg, 环境温度不变。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。 答案 144 cmHg 　 9 . 42 cm - 36 - 考点一 考点二 考点三 解析 设初始时 , 右管中空气柱的压强为 p 1 , 长度为 l 1 ; 左管中空气柱的压强为 p 2 =p 0 , 长度为 l 2 。活塞被下推 h 后 , 右管中空气柱的压强为 p 1 ' , 长度为 l 1 ' ; 左管中空气柱的压强为 p 2 ' , 长度为 l 2 ' 。由题给条件得 - 37 - 考点一 考点二 考点三 典题 8 使一定质量的理想气体的状态按图甲中箭头所示的顺序变化 , 图线 BC 是一段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。   (1) 已知气体在状态 A 的温度 T A = 300 K, 问气体在状态 B 、 C 和 D 的温度各是多大 ? (2) 请在图乙上将上述气体变化过程在 V - T 图中表示出来 ( 图中要标明 A 、 B 、 C 、 D 四点 , 并且要画箭头表示变化方向 ) 。 答案 (1)600 K 　 600 K 　 300 K 　 (2) 见 解析 - 38 - 考点一 考点二 考点三 - 39 - 考点一 考点二 考点三 典题 9 (2017 湖南怀化模拟 ) 如图所示 , 竖直放置的汽缸 , 活塞横截面积为 S , 厚度不计 , 可在汽缸内无摩擦滑动。汽缸侧壁有一个小孔 , 与装有水银的 U 形玻璃细管相通。汽缸内封闭了一段高为 L 的气柱 (U 形管内的气体体积不计 ) 。此时缸内气体温度为 T 0 ,U 形管内水银面高度差为 h 。已知大气压强为 p 0 , 水银的密度为 ρ , 重力加速度为 g 。 ( 汽缸内气体与外界无热交换 ) (1) 求活塞的质量 m ; (2) 若在活塞上添加质量为 4 m 的沙粒时 , 活塞下降到距汽缸 底部 L 处 , 求此时汽缸内气体的温度。 - 40 - 考点一 考点二 考点三 解析 (1) 活塞受力如图所示 , 由平衡条件有 p 2 S=p 0 S+mg 结合液体压强公式有 p 1 =p 0 + ρ gh 所以活塞的质量 m= ρ hS 。 (2) 在活塞上添加质量为 4 m 的沙粒时 , 由平衡条件有 p 2 S=p 0 S+ 5 mg - 41 - 考点一 考点二 考点三 规律方法 1 . 压强的计算 (1) 被活塞、汽缸封闭的气体 , 通常分析活塞或汽缸的受力 , 应用平衡条件或牛顿第二定律列式计算。 (2) 被液柱封闭的气体的压强 , 若应用平衡条件或牛顿第二定律求解 , 得出的压强单位为 Pa 。 2 . 合理选取气体变化所遵循的规律列方程 (1) 若气体质量一定 , p 、 V 、 T 均发生变化 , 则选用理想气体状态方程列方程求解。 (2) 若气体质量一定 , p 、 V 、 T 中有一个量不发生变化 , 则选用对应的实验定律列方程求解。 3 . 多个研究对象的问题 由活塞、液柱相联系的 “ 两团气 ” 问题 , 要注意寻找 “ 两团气 ” 之间的压强、体积或位移关系 , 列出辅助方程 , 最后联立求解。 - 42 - 1 . (2017 四川宜宾模拟 )(1)( 多选 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 不可能使热量从低温物体传向高温物体 B. 外界对物体做功 , 物体内能可能减少 C. 气体如果失去了容器的约束就会散开 , 这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故 D. 当分子间作用力表现为斥力时 , 分子势能随分子间距离的减小而增大 E. 一定质量的理想气体压强增大 , 其分子的平均动能可能减小 - 43 - (2) 如图所示 , 两端开口的汽缸水平固定 , A 、 B 是两个厚度不计的活塞 , 面积分别为 S 1 = 20 cm 2 , S 2 = 10 cm 2 , 它们之间用一根细杆连接 , B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为 M 的重物 C 连接 , 静止时汽缸中的空气压强 p= 1 . 3 × 10 5 Pa, 温度 T= 540 K, 汽缸两部分的气柱长均为 L 。已知大气压强 p 0 = 1 × 10 5 Pa, g 取 10 m/s 2 , 缸内空气可看作理想气体 , 不计一切摩擦。   ( ⅰ ) 求重物 C 的质量 m C 。 ( ⅱ ) 逐渐降低汽缸中气体的温度 , 活塞 A 将缓慢向右移动 , 求当活塞 A 刚靠近 D 处而处于平衡状态时缸内气体的温度。 答案 (1)BDE 　 (2)( ⅰ )3 kg 　 ( ⅱ )360 K - 44 - 解析 (1) 根据热力学第二定律可知 , 不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他的变化 , 选项 A 错误 ; 外界对物体做功 , 若气体放热 , 则物体内能可能减少 , 选项 B 正确 ; 气体如果失去了容器的约束就会散开 , 这是因为气体分子不停地做无规则运动的缘故 , 选项 C 错误 ; 当分子间作用力表现为斥力时 , 分子距离减小时 , 斥力做负功 , 分子势能变大 , 故分子势能随分子间距离的减小而增大 , 选项 D 正确 ; 一定质量的理想气体压强增大 , 温度可能降低 , 则其分子的平均动能可能减小 , 选项 E 正确。 (2)( ⅰ ) 活塞整体受力处于平衡状态 , 则 : pS 1 +p 0 S 2 =p 0 S 1 +pS 2 +m C g , 解得 m C = 3 kg 。 ( ⅱ ) 当活塞 A 靠近 D 处时 , 活塞整体受力的平衡方程没变 , 气体压强不变 , 根据气体的等压变化有 , 解得 T'= 360 K 。 - 45 - 2 . (2017 湖南常德模拟 )(1)( 多选 ) 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 布朗运动虽不是分子运动 , 但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动 B. 液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离 C. 扩散现象可以在液体、气体中进行 , 不能在固体中发生 D. 随着分子间距增大 , 分子间引力和斥力均减小 , 分子势能不一定减小 E. 气体体积不变时 , 温度越高 , 单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多 - 46 - (2) 如图甲所示 , 开口向上、内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放置 , 在汽缸 P 、 Q 两处设有卡口 , 使厚度不计的活塞只能在 P 、 Q 之间运动。开始时活塞停在 Q 处 , 温度为 300 K, 现缓慢加热缸内气体 , 直至活塞运动到 P 处 , 整个过程中的 p - V 图线如图乙所示。设外界大气压强 p 0 = 1 . 0 × 10 5 Pa 。   ( ⅰ ) 说出图乙中气体状态的变化过程 , 卡口 Q 下方气体的体积以及两卡口之间的汽缸的体积 ; ( ⅱ ) 求活塞刚离开 Q 处时气体的温度以及缸内气体的最高温度。 答案 (1)BDE 　 (2)( ⅰ )1 . 0 × 10 - 3 m 3 　 0 . 2 × 10 - 3 m 3 　 ( ⅱ )127 ℃ 　 327 ℃ - 47 - 解析 (1) 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动 , 而固体颗粒是由大量颗粒分子组成的 , 固体颗粒的运动是所有颗粒分子整体在运动 , 不能证明组成固体颗粒的分子在做无规则运动 , 故 A 错误 ; 液体表面层的分子间距离近似等于 r 0 , 内部分子之间距离小于 r 0 , 故 B 正确 ; 扩散现象可以在液体、气体中进行 , 也能在固体中发生 , 故 C 错误 ; 分子间距离增大时 , 分子间的引力和斥力都减小 , 但是它们合力的变化却不一定 , 如分子之间距离从小于 r 0 位置开始增大 , 则分子力先减小后增大再减小 , 故 D 正确 ; 由 可知 , 气体体积不变时 , 温度越高 , 气体的压强越大 , 由于单位体积内气体分子数不变 , 分子平均动能增大 , 所以单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数越多 , 故 E 正确。 - 48 - (2)( ⅰ ) 从题图乙可以看出 , 气体先做等容变化 , 然后做等压变化 , 最后做等容变化 , 由题图乙可知 , 卡口 Q 下方气体的体积 V 0 = 1 . 0 × 10 - 3 m 3 两卡口之间的汽缸的体积 Δ V= 1 . 2 × 10 - 3 m 3 - 1 . 0 × 10 - 3 m 3 = 0 . 2 × 10 - 3 m 3 。 - 49 -