任務(wù)群檢測(cè)練(十八)熱學(xué)

1．根據(jù)熱學(xué)知識(shí)可以判斷，下列說法正確的是()

A．載重汽車卸去貨物的過程中，外界對(duì)汽車輪胎內(nèi)的氣體做正

功

B．氣體的摩爾質(zhì)量為M，分子質(zhì)量為m，若1mol該氣體的體積

mV

為V，則該氣體分子的體積為

M

C．一定質(zhì)量100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢(shì)

能增加

D．空調(diào)的壓縮機(jī)制冷時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較

高的室外，所以這一過程不遵守?zé)崃W(xué)第二定律

解析：選C。載重汽車卸去貨物的過程中，輪胎體積變大，則汽

車輪胎內(nèi)的氣體對(duì)外界做正功，故A錯(cuò)誤；若1mol該氣體的體積為

MmV

V，V＝NV，N＝，該氣體分子所占空間的體積為V＝，由于氣

A0Am0M

體分子的體積遠(yuǎn)小于該氣體分子所占空間的體積，故B錯(cuò)誤；因?yàn)樗?/p>

蒸發(fā)要吸收能量，蒸發(fā)過程中溫度恒定，分子動(dòng)能不變，能量轉(zhuǎn)化為

分子勢(shì)能，故分子之間的勢(shì)能增加，故C正確；空調(diào)的壓縮機(jī)制冷時(shí)，

壓縮機(jī)做功，消耗電能，制冷過程不是自發(fā)地進(jìn)行的，所以這一過程

遵守?zé)崃W(xué)第二定律，故D錯(cuò)誤。

2．(多選)下列說法正確的是()

A．在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(大于10－10m)減小到很難再靠

近的過程中，分子間作用力先減小后增大，分子勢(shì)能不斷增大

B．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分

子的速率都增大

C．無論什么物質(zhì)，只要它們的物質(zhì)的量相同就含有相同的分子

個(gè)數(shù)

D．液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的各向異性特征

解析：選BCD。在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)(大于10－10m)減小

到很難再靠近的過程中，分子力先表現(xiàn)為引力并先增大后減小，之后

表現(xiàn)為斥力后再一直增大，分子力先做正功后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減

小后增大，故A錯(cuò)誤；分子平均動(dòng)能描述的是大量分子的整體表現(xiàn)，

溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分子的速率

都增大，故B正確；無論什么物質(zhì)，只要它們的物質(zhì)的量相同就含有

相同的分子個(gè)數(shù)，故C正確；液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體

的各向異性特征，故D正確。

3．(多選)某同學(xué)記錄某日教室內(nèi)的溫度如下：

時(shí)刻6：009：0012：0015：0018：00

15182317

溫度12℃

℃℃℃℃

教室內(nèi)氣壓可認(rèn)為不變，則當(dāng)天15：00與9：00相比，下列說

法正確的是()

A．教室內(nèi)所有空氣分子動(dòng)能均增加

B．教室內(nèi)空氣密度減小

C．教室內(nèi)單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)一定增加

D．單位時(shí)間碰撞墻壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少

解析：選BD。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高則分子的

平均動(dòng)能增大，不是所有空氣分子動(dòng)能均增加，故A錯(cuò)誤；壓強(qiáng)不變，

當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體體積增大，因此教室內(nèi)的空氣質(zhì)量將減少，教室

體積不變，則密度減小，故B正確；空氣密度減小，單位體積內(nèi)分子

數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；與9：00相比，15：00時(shí)教室內(nèi)的溫度升高，

空氣分子的平均動(dòng)能增大，教室內(nèi)氣體分子密度減小，又因?yàn)榻淌覂?nèi)

氣壓不變，那么單位時(shí)間內(nèi)碰撞墻壁單位面積的氣體分子數(shù)一定減少，

故D正確。

4．(多選)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充

有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體

會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸，待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體

壓回到原來的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是()

A．氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能變化

B．氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大

C．在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對(duì)外界做功

D．氣體在被壓縮的過程中，外界對(duì)氣體做功

解析：選BD。氣體向真空擴(kuò)散過程中對(duì)外不做功，且又因?yàn)槠?/p>

缸絕熱，可知?dú)怏w自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同，故A、C錯(cuò)誤；氣體在被

壓縮的過程中活塞對(duì)氣體做功，因汽缸絕熱，則氣體內(nèi)能增大，故B、

D正確。

5．關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()

A．?dāng)U散現(xiàn)象只能發(fā)生在液體或氣體中，不能發(fā)生在固體中

B．布朗運(yùn)動(dòng)就是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C．懸浮在一定溫度的液體中的固體小顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明

顯

D．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能證明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)

動(dòng)

解析：選D。大量事實(shí)表明，氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)之間都能發(fā)

生擴(kuò)散現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體表面的花粉微粒的無

規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是花粉分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；懸浮在一定溫

度的液體中的固體小顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；擴(kuò)散

現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)都能證明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正

確。

6．如圖所示為兩分子間的分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化的圖

像，對(duì)此以下說法中正確的是()

A.r>r1時(shí)，分子間的引力大于斥力

B．固體相鄰分子間的距離約等于r1

C．液體存在表面張力是因?yàn)楸砻鎸又邢噜彿肿拥钠骄g距大于

r2

D．將分子間距由r1增大到r2，分子間引力與斥力的合力會(huì)變大

解析：選C。分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力，當(dāng)二者大

小相等時(shí)分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子間距離為平衡距離，即固體相鄰分

子間的距離約等于r2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)分子間距離r>r2時(shí)，分子間的

引力大于斥力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；液體存在表面張力是因?yàn)楸砻鎸又邢噜?/p>

分子的平均間距大于r2，選項(xiàng)C正確；將分子間距由r1增大到平衡距

離r2時(shí)，分子間引力與斥力的合力會(huì)變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

7．關(guān)于固體、液體，下列說法正確的是()

A．晶體沒有確定的熔點(diǎn)，非晶體有確定的熔點(diǎn)

B．液晶既具有液體的流動(dòng)性，又像某些晶體那樣具有光學(xué)各向

異性

C．表面張力使液體表面具有擴(kuò)張的趨勢(shì)，使液體表面積趨于最

大

D．發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象時(shí)，細(xì)管中的液體只能上升不會(huì)下降

解析：選B。晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒有確定的熔點(diǎn)，A錯(cuò)

誤；由液晶的性質(zhì)知它既具有液體的流動(dòng)性，又像某些晶體那樣具有

光學(xué)各向異性，B正確；表面張力使液體表面具有收縮的趨勢(shì)，使液

體表面積趨于最小，C錯(cuò)誤；毛細(xì)管插入浸潤液體中，管內(nèi)液面上升，

高于管外；毛細(xì)管插入不浸潤液體中，管內(nèi)液面下降，低于管外，D

錯(cuò)誤。

8．自行車胎充氣過足，在陽光下受曝曬時(shí)車胎極易爆裂，曝曬

過程中內(nèi)胎容積的變化可以忽略不計(jì)。則()

A．在車胎突然爆裂的瞬間，胎內(nèi)氣體內(nèi)能減小

B．車胎爆裂是車胎內(nèi)氣體溫度升高、氣體分子間斥力急劇增大

的結(jié)果

C．在車胎爆裂前，胎內(nèi)所有氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都在增大

D．在車胎爆裂前，胎內(nèi)氣體吸熱、溫度升高，氣體分子的平均

動(dòng)能減小

解析：選A。在車胎突然爆裂的瞬間，可以認(rèn)為胎內(nèi)氣體與外界

沒有熱交換，而胎內(nèi)氣體對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，車胎內(nèi)

氣體內(nèi)能減小，選項(xiàng)A正確；車胎爆裂是車胎內(nèi)氣體溫度升高、壓強(qiáng)

增大的結(jié)果，與分子間斥力無關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在車胎爆裂前，車胎

內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，但不是所有氣體分子的

運(yùn)動(dòng)速率都在增大，實(shí)際上有些分子的運(yùn)動(dòng)速率可能減小，選項(xiàng)C、

D錯(cuò)誤。

9．一定質(zhì)量的理想氣體從A開始，經(jīng)狀態(tài)B和狀態(tài)C回到狀態(tài)

A，其狀態(tài)變化的p-T圖像如圖所示，其中線段AB與T軸平行，線

段BC與p軸平行。下列說法中正確的是()

A．氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中，氣體分子對(duì)容器壁的碰撞次

數(shù)不變

B．氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過程中，氣體向外界釋放熱量

C．氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中，氣體吸收熱量全部用來增加

氣體的內(nèi)能

D．氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)A過程中，單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少

解析：選B。氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B經(jīng)歷了一個(gè)溫度升高的等壓

過程，則氣體分子的平均動(dòng)能增加，單個(gè)氣體分子對(duì)容器壁的撞擊力

增大，由理想氣體狀態(tài)方程可知其體積要增大，所以單位體積內(nèi)的氣

體分子數(shù)要減少，但是氣體壓強(qiáng)保持不變，由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可

知，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)容器壁的碰撞次數(shù)要減小，故A錯(cuò)誤；

氣體體積增大的過程中氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W

＋Q，可知吸熱并不全部用來增加內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；氣體從狀態(tài)B到

狀態(tài)C是壓強(qiáng)增大的等溫過程，由理想氣體狀態(tài)方程可知其體積減小，

即氣體被壓縮，外界對(duì)氣體做功，但是氣體的內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第

一定律可知?dú)怏w向外界釋放熱量，故B正確；A、C兩點(diǎn)所在的直線

過原點(diǎn)，即壓強(qiáng)p與溫度T成正比，其比值是一個(gè)定值，由理想氣體

pC

狀態(tài)方程可得＝，即從狀態(tài)C到狀態(tài)A，氣體的體積沒有變化，

TV

單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)不變，故D錯(cuò)誤。

10．帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體。氣體開始處于

狀態(tài)a；然后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀態(tài)b或經(jīng)過過程ac到達(dá)狀態(tài)c，b、

c狀態(tài)溫度相同，如圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為

pb和pc，在過程ab和ac中吸引的熱量分別為Qab和Qac，則()

A．pb>pc，Qab>Qac

B．pb<pc，Qab>Qac

C．pb<pc，Qab<Qac

D．pb>pc，Qab<Qac

pVCT

解析：選B。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C，整理可得V＝，

Tp

所以V-T圖線斜率越大，壓強(qiáng)越小，b點(diǎn)的壓強(qiáng)小于c點(diǎn)，即pb<pc；

由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，經(jīng)過程ab到達(dá)狀態(tài)b或經(jīng)過程ac到

達(dá)狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，所以ΔU相等，又因經(jīng)過程ab到達(dá)

狀態(tài)b，體積增大，對(duì)外做功，W為負(fù)值，而經(jīng)過過程ac到達(dá)狀態(tài)c，

體積不變，對(duì)外不做功，W為零，所以ab過程吸收的熱量多，即Qab>Qac，

故選B。

11．在四沖程內(nèi)燃機(jī)的奧托循環(huán)中，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷兩

個(gè)絕熱和兩個(gè)等容的循環(huán)過程，從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后

再回到狀態(tài)a，其p-V圖像如圖所示。下列說法正確的是()

A．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能等于狀態(tài)b時(shí)的內(nèi)能

B．氣體分子的平均動(dòng)能Eka＝Ekb<Ekc＝Ekd

C．對(duì)狀態(tài)c到d的過程中，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)汽缸壁單位

面積的碰撞次數(shù)一定減小

D．由狀態(tài)a經(jīng)b到c的過程中，氣體吸收的熱量小于由狀態(tài)c

經(jīng)d到a過程中放出的熱量

解析：選C。由題意知，從狀態(tài)a到b是絕熱過程，Q＝0，氣體

體積減小，則外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)

增加，則氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能小于狀態(tài)b時(shí)的內(nèi)能，A錯(cuò)誤；由于

氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能小于狀態(tài)b時(shí)的內(nèi)能，理想氣體分子勢(shì)能不計(jì)，

則分子平均動(dòng)能滿足Eka<Ekb，同理可知，Ekc>Ekd，B錯(cuò)誤；從狀態(tài)c到

d為絕熱過程，氣體體積增大，氣體對(duì)外界做正功，內(nèi)能減少，分子

平均動(dòng)能減小，分子數(shù)密度減小，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)汽缸壁單

位面積的碰撞次數(shù)一定減小，C正確；設(shè)由狀態(tài)a經(jīng)b到c的過程中，

外界對(duì)氣體做的正功為W1，吸收的熱量為Q1，由狀態(tài)c經(jīng)d到a的過

程中，氣體對(duì)外界做的正功為W2，放出的熱量為Q2，由熱力學(xué)第一定

律可得ΔU＝W1＋Q1－W2－Q2＝0，p-V圖像中，圖線與橫坐標(biāo)軸所圍

成的面積表示外界對(duì)氣體做功的絕對(duì)值，則有W1<W2，所以Q1－Q2＝W2

－W1>0，則由狀態(tài)a經(jīng)b到c的過程中，氣體吸收的熱量大于由狀態(tài)

c經(jīng)d到a過程中放出的熱量，D錯(cuò)誤。

12．一定質(zhì)量的理想氣體p-V變化圖像如圖所示，氣體從1→2

→3的過程對(duì)外界做的功為W1，從外界吸收的熱量為Q1，氣體內(nèi)能的

變化量為ΔU1；氣體從1→4→3的過程對(duì)外界做的功為W2，從外界吸

收的熱量為Q2，氣體內(nèi)能的變化量為ΔU2，則它們之間的關(guān)系正確的

是()

A．W1<W2，Q1<Q2，ΔU1>ΔU2

B．W1<W2，Q1>Q2，ΔU1<ΔU2

C．W1>W2，Q1>Q2，ΔU1＝ΔU2

D．W1>W2，Q1<Q2，ΔU1＝ΔU2

解析：選C。在氣體的兩個(gè)變化過程中，初態(tài)和末態(tài)溫度相同，

因此兩個(gè)熱力學(xué)過程內(nèi)能變化相同，即ΔU1＝ΔU2；在p-V圖像中，

圖線與橫軸所圍面積表示氣體對(duì)外界做功的多少，故W1>W2，又ΔU＝

－W＋Q可得Q1>Q2，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。

13．(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)a變化到狀

態(tài)b，再變化到狀態(tài)c，最后回到狀態(tài)a。下列說法正確的是()

A．氣體在狀態(tài)a時(shí)的溫度小于在狀態(tài)b時(shí)的溫度

B．氣體從狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的過程中，內(nèi)能增加

C．氣體從狀態(tài)c變化到狀態(tài)a的過程中，分子平均動(dòng)能減小

D．氣體從狀態(tài)c變化到狀態(tài)a的過程中，氣體吸收熱量

解析：選AC。由題圖知，氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b過程中，

pV

pV乘積變大，由＝C可知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的溫度小于在狀態(tài)b時(shí)

T

的溫度，A正確；氣體從狀態(tài)b變化到狀態(tài)c的過程中，發(fā)生等容變

化，壓強(qiáng)降低，溫度降低，內(nèi)能減小，B錯(cuò)誤；氣體從狀態(tài)c變化到

狀態(tài)a的過程中，發(fā)生等壓變化，體積減小，溫度降低，分子平均動(dòng)

能減小，C正確；氣體從狀態(tài)c變化到狀態(tài)a的過程中，體積減小，

外界對(duì)氣體做正功，即W>0，溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，即ΔU<0，

由熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，可得Q<0，即氣體放出熱量，D錯(cuò)誤。

14．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)溫裝置，用于測(cè)量教室內(nèi)的氣溫(教

室內(nèi)的氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，相當(dāng)于76cm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng))，結(jié)

構(gòu)如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的大玻璃泡A內(nèi)有一定量的氣體，與A相

連的B管插在水銀槽中，B管內(nèi)水銀面的高度