（2）根据热力学第一定律   △U=W+Q=－4J  （2分）

锅内气体内能减少，减少了4J   （2分）

（3）当限压阀受到的向上的压力等于限压阀的重力和大气压力的合力时，气体将排出锅外，锅内气体压强不再升高，压强达最大，此时温度最高。

锅内最大压强为                

代入数据得  p=2.4×10⁵  Pa    （1分）

此时水的沸点  ℃ 

【答案】（1） N_A    （2）   减少了4J   （3）℃

9．【解析】（1）以表内气体为研究对象，初状态的压强为，温度为

    T₁=273+27=300K，设末状态的压强为p₂，温度为T₂=273―21=252K，根据气体状态方程，有

    解得                                            

    如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强至少为

，大于山脚下的大气压强（即常温下大气压强），这显然是不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。

   （2）当时外界的大气压强为：   

【答案】（1）手表的表盘玻璃是向外爆裂的 （2）

10．【解析】（1）取活塞为研究对象，由受力平衡得 …………①

   （2）气体对外做功 …………②

    由热力学第一定律得 …………③

    解得 …………④

   （3）设活塞回到原位置时，气体的温度为T₂

    则 …………⑤

    由气态方程             …………⑥

    解得      …………⑦

 【答案】 （1） （2）  

（3）

考点预测题

1．【解析】A、B正确。无论怎样压缩，气体分子间距离一定大于r₀，所以气体分子间一定表现为引力。空气压缩到一定程度很难再压缩不是因为分子斥力的作用，而是气体分子频繁撞击活塞产生压强的结果，应该用压强增大解释，所以C不正确。磁铁吸引铁屑是磁场力的作用，不是分子力的作用，所以D也不正确

【答案】ABD

2．【解析】1 g水的分子个数个，则完成任务所需时间t = =6×10¹⁸小时，约为100000年。所以选项C正确。

【答案】C      

3．【解析】做功和传递热量都可以使物体的内能发生改变，焦耳实验中是通过做功来增加水的内能，所以选项C正确；就放体内能的改变来说，做功和热传递是等效的，这是研究热功当量的前提，通过焦耳实验可测定热泪盈眶功当量，所以选项A正确，一个物体的内能是无法测量的，而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的，热量就是用来测定内能变化的一个物体量，所以选项B和D都错。                                                   

【答案】AC

4．【解析】研究瓶内水量与保温效果的关系，则水量变化而其它因素不变，1、3、5满足要求，而2、4、6时间因素发生变化，A正确B错；若研究初始水温与保温效果的关系，则初始水温不同，其它因素相同，C不满足要求，错；若研究保温时间与保温效果的关系，则保温时间不同其它因素相同，D不能满足要求。

【答案】A

5．【解析】由于两种状态下压强相等,所以在单位时间单位面积里气体分子对活塞的总冲量肯定相等，B错C对；由于b状态的温度比a状态的温度要高，所以分子的平均动量增大，因为总冲量保持不变，因此b状态单位时间内冲到活塞的分子数肯定比a状态要少，A对；由a到b，气体温度升高，内能增大，体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知气体一定吸热，D错。

【答案】AC

6．【解析】当气体增大时，气体对外界做功，当气体减小时，外界对气体做功；故A选正确；根据＝常数，p增大时，V不一定变化，故B选项错；在V减小的过程中，可能向外界放热，根据ΔE＝W＋Q可知，内能不一定增大，故C选项错误；Q＝0的过程中，W不一定为0，故D选项错误。考查热力学第一定律、气体压强、体积、温度三者的关系。难度较易。

【答案】A

7．【解析】由于是漏气过程，钢瓶内氧气分子总数在减少，但是温度不变，分子的平均动能不变，（因为温度是分子平均动能的标志），故选项A错，由于分子数目的减少，氧气瓶内容积不变，密度必然降低，选项B正确；在温度不变的情况下，钢瓶内分子数目减少，相同时间撞击单位面积的容器壁的分子数目减少，氧气分子对钢瓶壁的压强将变小。氧气瓶在缓慢地漏气过程中，气体的总体积是变大了，氧气对外做了功，选项D错；氧气对外做了功，自身内能将减少，温度应该降低，但是瓶内温度不变，说明必然吸收了外界的热量，选项C项正确

【答案】BC

8．【解析】由受力分析和做功分析知，在气体缓缓膨胀过程中，活塞与砝码的压力对气体做负功，大气压力对气体做负功，根据热力学第一定律得

∆U=W + Q                 　　

【答案】　　

9．【解析】此题以煤气泄漏到不通风的厨房是很危险的进行设问，巧妙考查热学中理想气体的等温、等容规律，以及改变内能的两种方式。

(1)居民厨房的体积为V₂=24m³=24000L

设有V­₁升煤气泄漏出来，将其作为研究对象，它经历等温过程，泄漏前后的气压为P₁和P₂。由    P₁V₁=P₂V₂

达到发生爆炸的气压条件是：P₂=0.05atm

V₁=P₂V₂/P₁

代入数值，得V₁=0.05×24000/4.00=300L

(2)爆炸瞬间气体来不及外泄，经历的是一个等容过程。

爆炸前的温度和压强力：

T₁=(27+273)K=300K       P₁=1.05atm

爆炸后的温度和压强为：T₂=(200+273)K=2273K        P₂=？

由等容过程P₁/T₁=P₂/T₂

得  P₂=(T₂/T₁)P₁           

代入数值，得P2=(2273/300)×1.05atm=7.96atm≈8 atm   

(3)爆炸时，煤气将其化学能转化为气体的内能，爆炸后的气体将其内能通过发光、推动周围的空气膨胀产生声波、作用于墙壁等方式转移。

【答案】（1）300L  （2）8 atm

10．【解析】设气压计玻璃管内水银柱的截面积为S，质量为m，仪器舱飞行过程中，舱内气体的温度为T，压强为P，对水银柱应用牛顿第二定律有

     ①

由于仪器舱内被封闭气体的体积不变，故对被封闭气体在起飞前后的过程应用查理定律有：

   ②

由①得   

由②得   

【答案】

11．【解析】此题以考生较熟悉生活现象为题材，考查平均压强的概念和动量定理，以及考生的估算能力。以1秒内下落的雨滴为研究对象，设圆柱形水杯的底成积为S，其质量为，根据动量定理，而，所以P=，故选项A正确。

【答案】A

12．【解析】（1）本小题是一道联系高新科技实际的题目, 考查考生收集、处理信息和获取新知识的能力，考查对热力学第二定律的理解，考查实验探究能力。

(1)a. 原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同。( 3分)

 b. 原子排列具有一定对称性。

(2) 制冷机正常工作时，室内工作器从室内吸收热量，同时将冷风向室内散发, 室外工作器向外散热。若将一台正在工作的电冰箱的门打开，尽管它可以不断地向室内释放冷气，但同时冰箱的箱体向室内散热，就整个房间来说，由于外界通过电流不断有能量输入，室内的温度会不断升高。

【答案】（1）a. 原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同。 b. 原子排列具有一定对称性。（2）室内的温度会不断升高。

13．【解析】高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟．

（1）①水的沸点随液面上方气压的增大而升高； ②力的平衡；

 ③压强 ；④熔点（熔化）．

（2）高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生．

（3）

P＝Po＋Pm＝1．01×10⁵Pa＋＝1．63×10⁵Pa

由图像可得锅内最高温度大约为115℃．

若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量．

【答案】（1） 见上  （2）见上    （3）大约为115℃．

14．【解析】（由于生活周边人们可以利用的能源不断的减少，做为新能源的太阳能正逐渐受到人们的关注，太阳能热水器就是直接利用太阳光的辐射加热水的，此过程中将太阳能直接转化为水的内能．由于技术条件的限制，在利用太阳能加热的过程中还不能做到完全转化，所以太阳能热水器在利用过程中还有一个效率的问题．

（1）将100Kg的水从20℃加热到40℃时，水吸收的热量为：

Q＝cm（t－t₀）

＝4.2×10³Ｊ/（Kg•℃）×100 Kg×20℃＝8.4×10⁶Ｊ　

消耗的电能：

Ｗ＝Ｑ／η＝8.4×10⁶Ｊ／80%＝1.05×10⁷Ｊ≈3KW•h　

加热时间：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) 通过（1）和（2）的计算说明：电热水器的优点是加热同样多的水所需时间短；太阳能热水器的优点是节约能源．

【答案】（1）2h  （2）4h   （3）电热水器的优点是加热同样多的水所需时间短；太阳能热水器的优点是节约能源．