（2）根據(jù)熱力學第一定律   △U=W+Q=－4J  （2分）

鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了4J   （2分）

（3）當限壓閥受到的向上的壓力等于限壓閥的重力和大氣壓力的合力時，氣體將排出鍋外，鍋內(nèi)氣體壓強不再升高，壓強達最大，此時溫度最高。

鍋內(nèi)最大壓強為                

代入數(shù)據(jù)得  p=2.4×10⁵  Pa    （1分）

此時水的沸點  ℃ 

【答案】（1） N_A    （2）   減少了4J   （3）℃

9．【解析】（1）以表內(nèi)氣體為研究對象，初狀態(tài)的壓強為，溫度為

    T₁=273+27=300K，設(shè)末狀態(tài)的壓強為p₂，溫度為T₂=273―21=252K，根據(jù)氣體狀態(tài)方程，有

    解得                                            

    如果手表的表盤玻璃是向內(nèi)爆裂的，則外界的大氣壓強至少為

，大于山腳下的大氣壓強（即常溫下大氣壓強），這顯然是不可能的，所以可判斷手表的表盤玻璃是向外爆裂的。

   （2）當時外界的大氣壓強為：   

【答案】（1）手表的表盤玻璃是向外爆裂的 （2）

10．【解析】（1）取活塞為研究對象，由受力平衡得 …………①

   （2）氣體對外做功 …………②

    由熱力學第一定律得 …………③

    解得 …………④

   （3）設(shè)活塞回到原位置時，氣體的溫度為T₂

    則 …………⑤

    由氣態(tài)方程             …………⑥

    解得      …………⑦

 【答案】 （1） （2）  

（3）

考點預(yù)測題

1．【解析】A、B正確。無論怎樣壓縮，氣體分子間距離一定大于r₀，所以氣體分子間一定表現(xiàn)為引力。空氣壓縮到一定程度很難再壓縮不是因為分子斥力的作用，而是氣體分子頻繁撞擊活塞產(chǎn)生壓強的結(jié)果，應(yīng)該用壓強增大解釋，所以C不正確。磁鐵吸引鐵屑是磁場力的作用，不是分子力的作用，所以D也不正確

【答案】ABD

2．【解析】1 g水的分子個數(shù)個，則完成任務(wù)所需時間t = =6×10¹⁸小時，約為100000年。所以選項C正確。

【答案】C      

3．【解析】做功和傳遞熱量都可以使物體的內(nèi)能發(fā)生改變，焦耳實驗中是通過做功來增加水的內(nèi)能，所以選項C正確；就放體內(nèi)能的改變來說，做功和熱傳遞是等效的，這是研究熱功當量的前提，通過焦耳實驗可測定熱淚盈眶功當量，所以選項A正確，一個物體的內(nèi)能是無法測量的，而在某種過程中物體內(nèi)能的變化卻是可以測定的，熱量就是用來測定內(nèi)能變化的一個物體量，所以選項B和D都錯。                                                   

【答案】AC

4．【解析】研究瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系，則水量變化而其它因素不變，1、3、5滿足要求，而2、4、6時間因素發(fā)生變化，A正確B錯；若研究初始水溫與保溫效果的關(guān)系，則初始水溫不同，其它因素相同，C不滿足要求，錯；若研究保溫時間與保溫效果的關(guān)系，則保溫時間不同其它因素相同，D不能滿足要求。

【答案】A

5．【解析】由于兩種狀態(tài)下壓強相等,所以在單位時間單位面積里氣體分子對活塞的總沖量肯定相等，B錯C對；由于b狀態(tài)的溫度比a狀態(tài)的溫度要高，所以分子的平均動量增大，因為總沖量保持不變，因此b狀態(tài)單位時間內(nèi)沖到活塞的分子數(shù)肯定比a狀態(tài)要少，A對；由a到b，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，對外做功，由熱力學第一定律可知氣體一定吸熱，D錯。

【答案】AC

6．【解析】當氣體增大時，氣體對外界做功，當氣體減小時，外界對氣體做功；故A選正確；根據(jù)＝常數(shù)，p增大時，V不一定變化，故B選項錯；在V減小的過程中，可能向外界放熱，根據(jù)ΔE＝W＋Q可知，內(nèi)能不一定增大，故C選項錯誤；Q＝0的過程中，W不一定為0，故D選項錯誤。考查熱力學第一定律、氣體壓強、體積、溫度三者的關(guān)系。難度較易。

【答案】A

7．【解析】由于是漏氣過程，鋼瓶內(nèi)氧氣分子總數(shù)在減少，但是溫度不變，分子的平均動能不變，（因為溫度是分子平均動能的標志），故選項A錯，由于分子數(shù)目的減少，氧氣瓶內(nèi)容積不變，密度必然降低，選項B正確；在溫度不變的情況下，鋼瓶內(nèi)分子數(shù)目減少，相同時間撞擊單位面積的容器壁的分子數(shù)目減少，氧氣分子對鋼瓶壁的壓強將變小。氧氣瓶在緩慢地漏氣過程中，氣體的總體積是變大了，氧氣對外做了功，選項D錯；氧氣對外做了功，自身內(nèi)能將減少，溫度應(yīng)該降低，但是瓶內(nèi)溫度不變，說明必然吸收了外界的熱量，選項C項正確

【答案】BC

8．【解析】由受力分析和做功分析知，在氣體緩緩膨脹過程中，活塞與砝碼的壓力對氣體做負功，大氣壓力對氣體做負功，根據(jù)熱力學第一定律得

∆U=W + Q                 　　

【答案】　　

9．【解析】此題以煤氣泄漏到不通風的廚房是很危險的進行設(shè)問，巧妙考查熱學中理想氣體的等溫、等容規(guī)律，以及改變內(nèi)能的兩種方式。

(1)居民廚房的體積為V₂=24m³=24000L

設(shè)有V­₁升煤氣泄漏出來，將其作為研究對象，它經(jīng)歷等溫過程，泄漏前后的氣壓為P₁和P₂。由    P₁V₁=P₂V₂

達到發(fā)生爆炸的氣壓條件是：P₂=0.05atm

V₁=P₂V₂/P₁

代入數(shù)值，得V₁=0.05×24000/4.00=300L

(2)爆炸瞬間氣體來不及外泄，經(jīng)歷的是一個等容過程。

爆炸前的溫度和壓強力：

T₁=(27+273)K=300K       P₁=1.05atm

爆炸后的溫度和壓強為：T₂=(200+273)K=2273K        P₂=？

由等容過程P₁/T₁=P₂/T₂

得  P₂=(T₂/T₁)P₁           

代入數(shù)值，得P2=(2273/300)×1.05atm=7.96atm≈8 atm   

(3)爆炸時，煤氣將其化學能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，爆炸后的氣體將其內(nèi)能通過發(fā)光、推動周圍的空氣膨脹產(chǎn)生聲波、作用于墻壁等方式轉(zhuǎn)移。

【答案】（1）300L  （2）8 atm

10．【解析】設(shè)氣壓計玻璃管內(nèi)水銀柱的截面積為S，質(zhì)量為m，儀器艙飛行過程中，艙內(nèi)氣體的溫度為T，壓強為P，對水銀柱應(yīng)用牛頓第二定律有

     ①

由于儀器艙內(nèi)被封閉氣體的體積不變，故對被封閉氣體在起飛前后的過程應(yīng)用查理定律有：

   ②

由①得   

由②得   

【答案】

11．【解析】此題以考生較熟悉生活現(xiàn)象為題材，考查平均壓強的概念和動量定理，以及考生的估算能力。以1秒內(nèi)下落的雨滴為研究對象，設(shè)圓柱形水杯的底成積為S，其質(zhì)量為，根據(jù)動量定理，而，所以P=，故選項A正確。

【答案】A

12．【解析】（1）本小題是一道聯(lián)系高新科技實際的題目, 考查考生收集、處理信息和獲取新知識的能力，考查對熱力學第二定律的理解，考查實驗探究能力。

(1)a. 原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同。( 3分)

 b. 原子排列具有一定對稱性。

(2) 制冷機正常工作時，室內(nèi)工作器從室內(nèi)吸收熱量，同時將冷風向室內(nèi)散發(fā), 室外工作器向外散熱。若將一臺正在工作的電冰箱的門打開，盡管它可以不斷地向室內(nèi)釋放冷氣，但同時冰箱的箱體向室內(nèi)散熱，就整個房間來說，由于外界通過電流不斷有能量輸入，室內(nèi)的溫度會不斷升高。

【答案】（1）a. 原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同。 b. 原子排列具有一定對稱性。（2）室內(nèi)的溫度會不斷升高。

13．【解析】高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟．

（1）①水的沸點隨液面上方氣壓的增大而升高； ②力的平衡；

 ③壓強 ；④熔點（熔化）．

（2）高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生．

（3）

P＝Po＋Pm＝1．01×10⁵Pa＋＝1．63×10⁵Pa

由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．

若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強差變大，應(yīng)適當提高鍋的承壓能力，并適當增加安全閥的質(zhì)量．

【答案】（1） 見上  （2）見上    （3）大約為115℃．

14．【解析】（由于生活周邊人們可以利用的能源不斷的減少，做為新能源的太陽能正逐漸受到人們的關(guān)注，太陽能熱水器就是直接利用太陽光的輻射加熱水的，此過程中將太陽能直接轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能．由于技術(shù)條件的限制，在利用太陽能加熱的過程中還不能做到完全轉(zhuǎn)化，所以太陽能熱水器在利用過程中還有一個效率的問題．

（1）將100Kg的水從20℃加熱到40℃時，水吸收的熱量為：

Q＝cm（t－t₀）

＝4.2×10³Ｊ/（Kg•℃）×100 Kg×20℃＝8.4×10⁶Ｊ　

消耗的電能：

Ｗ＝Ｑ／η＝8.4×10⁶Ｊ／80%＝1.05×10⁷Ｊ≈3KW•h　

加熱時間：t＝Ｗ／Ｐ＝3KW•h／1.5ＫＷ＝2h

(2) t ＝8.4×10⁶Ｊ／［1.0×10³J／（m² •s）×1.5 m²×40%］

＝1.4×10⁴s≈4h

(3) 通過（1）和（2）的計算說明：電熱水器的優(yōu)點是加熱同樣多的水所需時間短；太陽能熱水器的優(yōu)點是節(jié)約能源．

【答案】（1）2h  （2）4h   （3）電熱水器的優(yōu)點是加熱同樣多的水所需時間短；太陽能熱水器的優(yōu)點是節(jié)約能源．