3．根据热力学定律，可知下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机

　　　 械能，这在原理上是可行的

　 　　 B．可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用

　 　　 C．可以将冰箱内的热量传到外界空气中而不引起其他变化

　 　　 D．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可能自发地进行

2．下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　 　　 A．常温常压下，质量相等、温度相同的氧气和氢气比较，氢气的内能比氧气的内能大

　 　　 B．0℃的冰融化为0^oC的水时，分子平均动能一定增大

　 　　 C．随着分子间距离的增大，分子引力和分子斥力的合力(即分子力)一定减小

　 　　 D．用打气简不断给自行车轮胎加气时，由于空气被压缩，空气分子间的斥力增大，所

　　　 以越来越费力

1．关于分子力，下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　 　　 A．碎玻璃小能拼合在一起，说明分子间存在斥力

　 　　 B．将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力

　 　　 C．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力

　 　　 D．固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力

2．气体的体积、压强和温度的关系：对一定质量的理想气体(实际气体在常温下可视为理

　 想气体)(恒量)。

　 [例题解析]

　　　 题型一　 热现象和概念辨析

　　 题型特点：题目一般选教材中一些重要的演示实验、常见热现象、重要概念的理解写成

　　　 选项，考查对重要热现象和热学概念的掌握情况。

　　　 解题策略：这类题目较基础，属于送分题。在平常的学习中，要关注对物理概念辨析的

　　　 有关说法(或否定)特例进行积累，正确理解基本概念、基本定律的形成过程。

例1．下列叙述正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．理想气体压强越大，分子的平均动能越大

　　　 B．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性

　　　 C．外界对理想气体做正功，气体的内能不一定增大

　 　　 D．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大

　　　 解析：气体的压强是大量分子对器壁碰撞产生的，影响气体压强的因素有两个：分子的平均动能和气体分子密度，故A错；自发的热现象都具有方向性，所以B正确；改变物体的内能有两种方式，若对气体做正功的同时放出热量，则内能有可能减小，所以C也正确；单个分子的热运动具有无规则性和随机性，所以D选项错误，正确选项为BC。

　　　 点拨：该题重点是对有关热现象进行辨析，虽然是对多个现象进行了组合，但题目都比较简单，完全来源于教材。因此，在学习中要做到理解、识记基本的现象和一些特例，善于比较、鉴别一些似是而非的说法。

　　　 变式训练1：下列说法中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．理想气体的压强是由于其受重力作用而产生的

　　　 B．热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向

　　　 性

　　　 C．热力学温度的零度是一切物体低温的极限，只能无限接近，但不可能达到

　　　 D．气体分子的热运动的速率是遵循统计规律的　　　　　　　　 (答案：BD)

　　　 题型二　 微观量的估算

　　 题型特点：题目一般要以阿伏加德罗常数为联系桥梁对分子、原子或原子核进行有关量

　　　 的计算，考查对分子数量、分子大小的理解情况。

　　　 解题策略：这类题目较难度不是太大，但往往比较繁杂。在平常的学习中，要关注运算

　　　 能力的培养，要过细完成具体的运算过程。

例2．粒子与金原子核发生对心碰撞时，能够接近金原子核中心的最小距离为m，

　　　 已知金原子的摩尔质量为kg/mol，阿伏加德罗常数为个/mol，则

　　　 由此可估算出金原子核的平均密度为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．　　　　　　　 　　 B．

　　　 C．　　　　　　 　　　　 D．

　　　 解析：lmol的任何物质，都含有N_A(阿伏加德罗常数)个分子(或原子)，其摩尔质量M_mol

 恒等于N_A个分子(或原子)质量为m的质量总和，据此可求出一个分子(或原子)的质量为

　　　 把上述思路用于本题，一个金原子的质量为

　　　 金原子核几乎集中了金原子的全部质量，故可认为金原子核的质量近似等于金原子

　　　 的质量m，如果把金原子核想象成一个球体，由粒子能够接近金原子核中心的最小距

　　　 离可推知，金原子核的半径r近似等于且不会大于这一最小距离，综合上述两点，便可

　　　 求出金原子核的平均密度近似等于且不会小于下式所求的值．即

　　 ，故选项B正确。

　　　 点拨：估算固体或液体个分子(或原子)的直径和质量，要理解如下两个要点：

　　　 ①忽略分子的间隙，建立理想化的微观结构模型，这是估算个分子(或原子)的体积和直

　　　 径数量级的基础。

　　　 ②用阿伏加德罗常数N_A把宏现量摩尔质量M_mol，与摩尔体积V_mol跟微观量分子质量m

　　　 与分子体积V联系起来。　　

　　 变式训练2：假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，

　　 不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数N_A取6×10²³ mol^－1)(　　 )

　　　 A．10年　　　　　　　　　 B．1千年　　　　　　　　 C．10万年　　　　　　 D．1千万年

　(答案：C)

　　　 题型三　 热学概念与规律的理解

　　 题型特点：该类试题重点考查对热学基本概念与基本规律的理解，题目叙述简单但各个

　　　 选项迷惑性强，似是而非。

　　　 解题策略：正确解决热学问题的首要要求是清楚基本概念和基本规律， 概念重在理解，

　　　 一定要清楚它是从什么现象引出的，要注意各个基本概念之间常常存在因果关系，只有

　　　 善于把握这种因果关系才能抓住解决问题的关键。

例3．对一定量的气体，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　 A．在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功

　　 B．在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功

　　 C．在体积不断增大的过程中，内能一定增加

　　 D．在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

　　 解析：只要气体体积膨胀，气体就一定会对外界做功。故选项A正确；气体压强在不断

　　 增大的过程中，外界不一定对气体做功，因为有可能是气体体积不变，从外界吸热，自

　　 身温度升高，压强增大的情况，故选项B错误；气体体积在不断被压缩的过程中，外界

　　 对气体做了功，但其内能不一定增加，因为有可能对外放出了热量，如果放出的热量大

　　 于外界对气体做的功，其自身内能还要降低，故选项C错误；当气体在与外界没有发生

　　 任何热量交换的过程中内能有可能要改变，因为改变内能有两种方式：做功和热传递，

　　 故选项D错误。

　　 点拨：根据能量守恒定律、热力学第一定律来分析问题，先要弄清楚能量的转化关系和

　　　 转化的方向，即物体是吸热还是放热，是物体对外做功还是外界对物体做功，最后判断

　　　 内能是增加还是减少。

　　 变式训练3：地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压

　　 强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)(　　 )

　　 A.体积减小，温度降低　　　　　　　　　　　　　　　　　 B.体积减小，温度不变

　　 C.体积增大，温度降低　　　　　　　　　　　　　　　　　 D.体积增大，温度不变　　　

　 (答案：C)

　　　 题型四　 气体压强与气缸的应用

　　 题型特点：气缸活塞类试题是考查气体压强问题的极好载体，对近几年各类考试题(尤

　　　 其是高考)进行研究，可以发现气缸活塞类问题是高考中的“常客”，该类试题重点考查

　　　 对热学基本规律的综合应用。

　　　 解题策略：一是要能够利用物体平衡条件求气体压强。对于求用固体(如活塞等)封闭

　　　 在静止容器内的气体压强问题，应对固体(如活塞等)进行受力分析，然后根据平衡条

　　　 件求解。二是要会用理想气体状态参量的关系分析问题。

例4．如图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，

　　　 活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固

　　　 定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E_P(弹簧处于自然长度时

　　　 的弹性势能为零)，现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静

　　　 止，气体达到平衡态，经过此过程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．E_P全部转换为气体的内能

　　　 B．E_P一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能

　　　 C．E_P全部转换成活塞的重力势能和气体的内能

　　　 D．E_P一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其

　　　 余部分仍为弹簧的弹性势能

　　 解析：以活塞为研究对象，设初态时气体压强为P₁，活塞质量为m，截面积为S，末态

　　 时的压强为P₂，初态：，由题意可得末态位置必须高于初态位置，否则

　　 增加，活塞重力势能增加，末态时，由力的平衡条件知：，仍然具有一

　　 定弹性势能，D正确。

　　 点拨：本题考查力学与气体、与热力学第一定律的综合应用，解答本题的关键是中间过

　　 程不考虑，只考虑初、末状态，热力学第一定律是研究内能、热量与功之间关系的，反

　　 映了改变内能的方式既可以通过做功也可以通过热传递。

变式训练4：如图所示，绝热气缸直立于地面上，光滑绝热活塞封闭一定质量的气体并

静止在A位置，气体分子间的作用力忽略不计，现将一个

物体轻轻放在活塞上，活塞最终静止在B位置(图中未画

出)，则活塞　　　　　　　　　　　　　　　 (　　 )

　　 A．在B位置时气体的温度与在A位置时气体的温度相同

　　 B．在B位置时气体的压强比在A位置时气体的压强大

C．在B位置时气体单位体积内的分子数比在A位置时气

　 体单位体积内的分子数少

D．在B位置时气体分子的平均速率比在A位置时气体分子的平均速率大　　　　　　　　　　　　　　　　

　 (答案BD)

[专题训练与高考预测]

1．气体的压强：气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的，气体的压强与单位体

　 积的分子数和分子的平均动能有关。

3．能量守恒定律是自然界的普遍规律。

2．热力学第二定律的两种表述的实质是：从做功与热传递两个角度描述了与热现象有关的

　 宏观过程都具有方向性，这种方向性是自然发生的，要使其反方向发生必须提供一定的

　 条件而引起一些其他变化。

1．热力学第一定律的数学表达式为：，表达了功和热量与物体内能变化之间

　 确定的数量关系。

4．改变物体的内能有两种方式：做功和热传递。

3．物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。