2.运用牛顿运动定律列方程的常用方法：①力的合成法：这种方法非常适用于物体只受到两个力的作用而产生加速度的情形，这里合外力的方向就是加速度的方向。②正交分解法：当物体受到两个以上的力的作用而产生加速度时，常常用正交分解法进行解答，可以根据物理问题的实际情景采用分解力或者分解加速度的方法进行.多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直于加速度的方向两个分量，即：F_x=ma(沿着加速度方向)；F_y=0(垂直于加速度的方向)。

1.第二定律在第一定律的基础上，进一步研究了物体在受力作用条件下的运动状态，确定了力、质量以及加速度的瞬时对应关系，是牛顿三个运动定律的核心。牛顿第二定律具有四性，即①矢量性：物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的；②瞬时性：加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失；③独立性；④同体性：即加速度和合外力、质量必须是对应于同一个物体的.

17．(09年海南物理)模块3-3试题(12分)

(I)(4分)下列说法正确的是　　　　　　 (填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分)

(A)气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；

(B)气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；

(C)功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；

(D)热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；

(E)一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；

(F)一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

(II)(8分)

一气象探测气球，在充有压强为1．00atm(即76．0cmHg)、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m³。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：

(1)氦气在停止加热前的体积；

(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

答案：(1)ADEF (4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分)

(II)(1)在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。

根据玻意耳-马略特定律有

式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得

　 　　　　　　　　　　　②

(2)在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程 根据盖-吕萨克定律有

　 　　　　　　　　　③

式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得

　　 ④

评分参考：本题8分。①至④式各2分。

(09年上海物理)21．(12分)如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：

(1)稳定后右管内的气体压强p；

(2)左管A端插入水银槽的深度h。(大气压强p₀＝76cmHg)

解析：(1)插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p₀l₀S＝p(l₀－Dh/2)S，

所以p＝78cmHg；

(2)插入水银槽后左管压强：p’＝p+rgDh＝80cmHg，左管内外水银面高度差h₁＝＝4cm，中、左管内气体p₀l＝p’l’，l’＝38cm，

左管插入水银槽深度h＝l+Dh/2－l’+h₁＝7cm。

(09年宁夏卷)34. [物理--选修3-3](15分)

(1)(5分)带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为P_b、和P_C，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q_ab和Q_ac，则　　　　 (填入选项前的字母，有填错的不得分)

A. P_b >P_c，Q_ab>Q_ac

B. P_b >P_c，Q_ab<Q_ac

C. P_b <P_c，Q_ab>Q_ac

D. P_b <P_c，Q_ab<Q_ac

答案：C

解析：略

　(2)(10分)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。

容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p₀，温度为T₀=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p₀。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求

(i)第二次平衡时氮气的体积；

(ii)水的温度。

解析：

(i)考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为0.8hS。

设末态的压强为P，由玻意耳定律得

　　　　　　 　①

活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1，体积为V；末态的压强为，体积为，则

　　　　　　　 　②

　　　　　　　　　　　 　　③

由玻意耳定律得

　　　　　　　　 　④

(i i) 活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得

　　　　　　　　　 　⑤

14.(09年重庆卷)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)

　 A．内能增大，放出热量　　 B．内能减小，吸收热量

　 C．内能增大，对外界做功　 D．内能减小，外界对其做功

答案：D

(09年江苏卷物理)12(选做题)A．(选修模块3-3)(12分)

(1)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法正确的是　　 　　　　。(填写选项前的字母)

　 　(A)气体分子间的作用力增大　　　　　 (B)气体分子的平均速率增大

　 　(C)气体分子的平均动能减小　　　　　 (D)气体组成的系统地熵增加

(2)若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6J的功，则此过程中的气泡　　　 (填“吸收”或“放出”)的热量是　　　　 J。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1J的功，同时吸收了0.3J的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了　　　　 J。

(3)已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)。

答案：A. (1) D ；(2) 吸收；0.6；0.2；(3) 设气体体积为，液体体积为，

气体分子数, (或)

则　 (或)

解得　　 (都算对)

解析：(1)掌握分子动理论和热力学定律才能准确处理本题。气泡的上升过程气泡内的压强减小，温度不变，由玻意尔定律知，上升过程中体积增大，微观上体现为分子间距增大，分子间引力减小，温度不变所以气体分子的平均动能、平均速率不变，此过程为自发过程，故熵增大。D 项正确。

(2)本题从热力学第一定律入手，抓住理想气内能只与温度有关的特点进行处理。理想气体等温过程中内能不变，由热力学第一定律，物体对外做功0.6J，则一定同时从外界吸收热量0.6J，才能保证内能不变。而温度上升的过程，内能增加了0.2J。

(3)微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为，气体分子数, (或)

则　 (或)

解得　　 (都算对)

16.(09年四川卷)关于热力学定律，下列说法正确的是

A.在一定条件下物体的温度可以降到0 K

B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

C.吸收了热量的物体，其内能一定增加

D.压缩气体总能使气体的温度升高

答案：B

36．(09年山东卷)(8分)[物理--物理3-3]

一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知V_A=0.3m3，T_A=T_B=300K、T_B=400K。

(1)求气体在状态B时的体积。

(2)说明BC过程压强变化的微观原因

(3)没AB过程气体吸收热量为Q，BC过 气体　 放出热量为Q₂，比较Q₁、Q₂的大小说明原因。

解析：设气体在B状态时的体积为V_B，由盖--吕萨克定律得，,代入数据得。

(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。

(3)大于；因为T_A=T_B，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于

考点：压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律

(09年浙江自选模块)14. “物理3-3”模块(10分)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体)，然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。

(1)(本小题共3分，在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)

关于气球内气体的压强，下列说法正确的是

A.大于大气压强

B.是由于气体重力而产生的

C.是由于气体分子之间的斥力而产生的

D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的

(2)(本小题共3分，在给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，也可能有多个选项正确，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)

在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是

A.球内气体体积变大

B.球内气体体积变小

C.球内气体内能变大

D.球内气体内能不变

(3)(本小题共4分)

　　 为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.01310₅Pa，取g=10 m/s²_，则气球内气体的压强为

　　　　　 Pa。(取4位有效数字)

　　 气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？

答案：(1)AD ；(2)BD；(3)1.053*10⁵Pa　 面积相同

13．(09年广东物理)(10分)

(1)远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过　　　　 方式改变物体的内能，把

　　　　 转变为内能。

(2)某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的　　　　 ，温度　　　 ，体积　　　 。

答案：(1)做功，机械能；(2)热量，升高，增大

解析：做功可以增加物体的内能；当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程可知，气体体积增大。

9．(09年上海物理)如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为DV_A、DV_B，压强变化量为Dp_A、Dp_B，对液面压力的变化量为DF_A、DF_B，则

A．水银柱向上移动了一段距离　　　　 B．DV_A＜DV_B

C．Dp_A＞Dp_B　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．DF_A＝DF_B

答案：AC

解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：；对气体B：，又初始状态满足，可见使A、B升高相同温度，，，因此，因此液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此DV_A=DV_B，所以B、D错误。

2．(09年上海物理)气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的

A．温度和体积　　　　　　 B．体积和压强

C．温度和压强　　　　　 D．压强和温度

答案：A

解析：由于温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度；分子势能是由于分子间引力和分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积。因此答案A正确。

13．(09年北京卷)做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是

A．分子无规则运动的情况

B．某个微粒做布朗运动的轨迹

C．某个微粒做布朗运动的速度--时间图线

D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线

答案：D

解析：布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误；既然无规则所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误，对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度-时间图线，故C项错误；故只有D项正确。