2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：热学

这是一份2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：热学，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2023届北京市高考物理模拟试题知识点分类训练：热学

一、单选题
1．（2023·北京朝阳·统考二模）下列说法正确的是（　　）
A．悬浮在液体中微粒的大小，影响其布朗运动的明显程度
B．质量一定的理想气体，温度越高压强越大
C．热量只能从高温物体向低温物体传递
D．分子势能随分子间距离的增大而增大
2．（2023·北京海淀·统考二模）如图所示，固定在水平地面上的汽缸内密封一定质量的理想气体，活塞处于静止状态。若活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换。将活塞从A处缓慢地推至B处的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．气体的内能保持不变 B．气体的内能逐渐增大
C．气体的压强保持不变 D．气体的压强逐渐减小
3．（2023·北京丰台·统考二模）如图，固定在铁架台上的烧瓶，通过橡胶塞连接一根水平玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，关于烧瓶内的气体，下列说法正确的是（　　）

A．气体的压强变小 B．气体的体积变小
C．气体对外界做功 D．气体的内能减小
4．（2023·北京西城·统考一模）一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C，A、B和C三个状态的体积分别为、和．状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示，下列说法正确的是（    ）

A．，
B．，
C．状态A到状态B的过程中气体的内能增大
D．状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小
5．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，上端封闭的连通器三管中水银面相平，管内水银上方的空气柱长，若从下方阀门流出少量水银（保持三管中均留有水银）后，三管水银面的高度关系是（　　）

A．A管中水银面最高 B．B管中水银面最高
C．C管中水银面最高 D．条件不足，无法确定
6．（2023·北京门头沟·统考一模）关于质量相等的100℃的水和100℃的水蒸气，下列说法正确的是（　　）
A．水的内能比水蒸气的内能大
B．水分子的热运动比水蒸气的热运动剧烈
C．每个水分子的速率都和水蒸气分子的速率一样大
D．水分子的平均动能和水蒸气分子的平均动能一样大
7．（2023·北京·统考一模）一定质量的理想气体，其压强p与体积V的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．A→B的过程中，气体温度升高，从外界吸收热量
B．A→B的过程中，气体体积增大，外界对气体做功
C．B→C的过程中，气体压强减小，从外界吸收热量
D．C→A的过程中，气体温度始终不变，内能始终不变
8．（2023·北京石景山·统考一模）分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示，为分子间的平衡位置。下列说法正确的是（　　）

A．当时，分子间的作用力最小
B．当时，分子间的作用力最小
C．分子间的作用力总是随分子间距离增大而减小
D．分子间的作用力总是随分子间距离增大而增大
9．（2023·北京海淀·统考一模）2022年10月31日“梦天”实验舱成功发射，其上配置了世界领先的微重力超冷原子物理实验平台，利用太空中的微重力环境和冷却技术，可获得地面无法制备的超冷原子。超冷原子是指温度接近0K状态下的原子（质量约10-27kg），其运动速度约为室温下原子速度（约500m/s）的5×10-5倍。超冷原子的制备要先利用激光冷却技术，使用方向相反的两束激光照射原子，原子会吸收激光的光子然后再向四周随机辐射光子，经过多次吸收和辐射后，原子的速度减小。同时施加磁场将原子束缚在一定区域内，避免原子逃逸，以延长原子与激光作用的时间。再用蒸发冷却技术，将速度较大的原子从该区域中排除，进一步降低温度。取普朗克常量h=6.63×10-34J·s。下列说法错误的是（　　）
A．太空中的微重力环境可使实验舱中的原子长时间处于悬浮状态，利于获得超冷原子
B．超冷原子的物质波波长约为10-5m量级
C．原子减速是通过原子向四周随机辐射光子实现的
D．超冷原子的蒸发冷却的机制，与室温下水杯中的水蒸发冷却的机制类似
10．（2023·北京海淀·统考一模）一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的情况如图所示。气体先后经历状态A、B和C，下列说法正确的是（　　）

A．从状态A到状态B，气体压强保持不变
B．从状态A到状态B，气体内能保持不变
C．从状态B到状态C，气体对外做功
D．从状态B到状态C，气体向外放热
11．（2023·北京东城·统考一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经过两个状态变化过程，先后到达状态b和状态c。下列说法正确的是（    ）

A．从a到b的过程中，气体从外界吸热 B．从a到b的过程中，气体的内能增加
C．从b到c的过程中，气体的压强减小 D．从b到c的过程中，气体对外界做功
12．（2023·北京延庆·统考一模）下列说法正确的是（    ）
A．扩散现象和布朗运动都是分子的无规则热运动
B．分子间的作用力总是随分子间距增大而增大
C．一定质量的气体膨胀对外做功，气体的内能一定增加
D．在绕地球运行的“天宫二号”中飘浮的水滴几乎呈球形，这是表面张力作用使其表面具有收缩趋势而引起的结果
13．（2023·北京朝阳·统考一模）关于质量一定的理想气体，下列说法正确的是（　　）
A．气体温度降低，其压强可能增大
B．气体体积减小，其压强一定增大
C．气体不断被压缩的过程中，其内能一定增加
D．气体与外界不发生热量交换的过程中，其内能一定不变
14．（2023·北京丰台·统考一模）一定质量的理想气体在温度不变时，压强与体积的关系如图所示，气体由状态A到状态B的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．气体对外界做功 B．气体对外界放热
C．气体内能增大 D．分子热运动的平均动能增大
15．（2023·北京平谷·统考一模）下列说法正确的是（　　）
A．同一个物体，运动时的内能一定比静止时的内能大
B．物体温度升高，物体内分子的平均动能增加
C．物体从外界吸收热量，物体的内能一定增加
D．外界对物体做功，物体的内能一定增加
16．（2023·北京石景山·统考一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c，再回到状态a。下列说法正确的是（    ）

A．在过程a→b中气体对外做功 B．在过程a→b中气体的内能增加
C．在过程b→c中气体对外界放热 D．在过程c→a中气体的温度升高
17．（2023·北京·模拟预测）一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程回到原状态，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　）

A．过程中气体一定吸热
B．过程中气体既不吸热也不放热
C．过程中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同
18．（2023·北京·模拟预测）一定质量的理想气体由状态a变为状态b，再变为状态c，其图像如下图所示。下列说法正确的是（   ）

A．由状态a沿图像变化到状态b气体温度升高
B．由状态b沿图像变化到状态c气体温度升高
C．由状态a沿图像变化到状态b气体要从外界吸热
D．气体在状态c的内能大于在状态a的内能
19．（2023·北京·模拟预测）已知油酸的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA。若用m表示一个油酸分子的质量，用V0表示一个油酸分子的体积，则下列表达式中正确的是（　　）
A．m B．m C．V0= D．V0=
20．（2023·北京·模拟预测）一篮球从一定的高度下落，球内的气体分子在做无规则运动的同时，还参与竖直向下的落体运动。下列说法正确的是（   ）
A．篮球动能增大，球内气体的分子动能也增大
B．重力对篮球做正功，球内气体的分子势能在减小
C．空气阻力对篮球做负功，球内气体的内能减小
D．重力对篮球所做的功不能改变球内气体的内能
21．（2023·北京·模拟预测）一定量的理想气体的压强p与热力学温度T的变化图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．A→B的过程中，气体对外界做功，气体内能增加
B．A→B的过程中，气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量
C．B→C的过程中，气体体积增大，对外做功
D．B→C的过程中，气体对外界放热，内能减小
22．（2023·北京·统考模拟预测）如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外水银面高度差为，右侧管有一段水银柱，两端液面高度差为，中间封有一段空气，则（　　）

A．若环境温度升高，则不变，增大
B．若大气压强增大，则减小，减小
C．若把弯管向下移少许距离，则增大，不变
D．若在右管开口端沿管壁加入少许水银，则不变，增大

二、多选题
23．（2023·北京海淀·统考一模）关于分子势能的下列说法中正确的是（　　）
A．当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子势能增大
B．当分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子势能增大
C．两分子间的距离由无穷远减到不能再接近的过程中，当分子间距离为时分子势能最小
D．两分子间的距离由非常接近增到无穷远过程中，当分子间距离为无穷远时分子势能最小

三、填空题
24．（2023·北京·统考模拟预测）如图，在汽缸内活塞左边封闭一定质量的空气（可视为理想气体），压强和大气压相同，把汽缸和活塞固定，使汽缸内空气升高一定的温度，空气吸收的热量为Q1，此时汽缸内单位时间内撞击活塞的空气分子数___________（填“增加”或“减少”或“不变”），容器壁单位面积单位时间受到气体分子的总冲量___________（填“增大”或“减小”或“不变”）；若让活塞可以自由滑动（活塞与汽缸间无摩擦，不漏气），也使汽缸内空气温度升高相同温度，其吸收的热量为Q2，则Q2_____Q1（填“大于”或“等于”或“小于”）。

25．（2023·北京·统考模拟预测）如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，已知气体在状态A时的温度为300K，则气体在状态B时的温度为______K，从状态A到状态C气体从外界吸收热量______J。


四、实验题
26．（2023·北京平谷·统考一模）某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律，该同学按如下操作步骤进行实验：

a．将注射器活塞移动到空气柱体积适中的位置，用橡胶塞密封注射器的下端，记录此时压力表上显示的气压值和压力表刻度尺上显示的空气柱长度
b．用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；
c．读出此时压力表上显示的气压值和刻度尺上显示的空气柱长度
d．重复b、c两步操作，记录6组数据，作图。
（1）关于该同学在实验操作中存在的不当及其原因，下列叙述中正确的是________。
A．实验过程中手不能握注射器前端，以免改变了空气柱的温度
B．应该以较快的速度推拉活塞来改变气体体积，以免操作动作慢使空气柱的质量发生改变
（2）实验室中有容积为5mL和20mL的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为________mL的注射器更合适；实验中为了找到气体体积与压强的关系________（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。
（3）通过绘制的图像，该同学猜测：空气柱的压强跟体积成反比。你能够通过图像直观地帮助该同学检验这个猜想吗？请简要说明你的方案。( )

五、解答题
27．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，活塞横截面积为S＝1×10－4m2，质量为m＝1kg，活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气。汽缸内密封有一定质量的理想气体，气柱高度h＝0.2m。已知大气压p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2。
（1）如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的，请计算砂子质量，此过程理想气体吸热还是放热？
（2）如果在（1）的基础上设法升高缸内气体的温度，使活塞恢复到原高度，此过程气体吸收热量为5J，请计算气体内能的增量。

28．（2023·北京·统考模拟预测）如图所示，一下端开口的竖直固定圆筒，圆筒内横截面积为S，内有甲、乙两活塞，甲、乙质量分别为m、M，竖立的劲度系数为k的轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与活塞乙连接，圆筒上端与下端开口均与大气相通．两活塞间密闭一定质量的理想气体，两活塞间距为h，均处于静止状态．现对活塞甲施加向下的压力，使其缓慢下移．已知甲、乙都可沿圆筒无摩擦地上下滑动且不漏气，大气压强为p0，环境温度不变，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．则当施加的压力为F时，求：

(i)气体的压强p；
(ii)整个过程活塞甲下移的距离x．
29．（2023·北京·模拟预测）在长期的科学实践中，人类已经建立起各种形式的能量概念及其量度的方法，其中一种能量是势能。势能是由于各物体间存在相互作用而具有的、由各物体间相对位置决定的能。如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等。
（1）如图1所示，内壁光滑、半径为R的半圆形碗固定在水平面上，将一个质量为m的小球（可视为质点）放在碗底的中心位置C处。现给小球一个水平初速度v0（），使小球在碗中一定范围内来回运动。已知重力加速度为g。
a. 若以AB为零势能参考平面，写出小球在最低位置C处的机械能E的表达式；
b. 求小球能到达的最大高度h；说明小球在碗中的运动范围，并在图1中标出。
（2）如图2所示，a、b为某种物质的两个分子，以a为原点，沿两分子连线建立x轴．如果选取两个分子相距无穷远时的势能为零，则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离x的Ep-x关系图线如图3所示。
a．假设分子a固定不动，分子b只在ab间分子力的作用下运动（在x轴上）。当两分子间距离为r0时，b分子的动能为Ek0（Ek0 < Ep0）。求a、b分子间的最大势能Epm；并利用图3，结合画图说明分子b在x轴上的运动范围；
b．若某固体由大量这种分子组成，当温度升高时，物体体积膨胀．试结合图3所示的Ep-x关系图线，分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因。


参考答案：
1．A
【详解】A．悬浮在液体中微粒越小，布朗运动越明显，故A正确；
B．质量一定，体积一定的理想气体，温度越高压强越大，故B错误；
C．热量能够自发的从高温物体向低温物体传递，借助一些电器，热量可以从低温物体向高温物体传递，比如空调、冰箱等，故C错误；
D．当分子间力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小，D错误。
故选A。
2．B
【详解】AB．活塞从A处缓慢地推至B处的过程中，气体的体积减小，外界对气体做功，即W>0，气体与外界环境没有热交换，即Q=0，由热力学第一定律可知，，即气体的内能逐渐增大，A错误，B正确；
CD．因，即气体的内能逐渐增大，则气体的温度逐渐升高，气体的体积减小，由可知，气体的压强逐渐增大，CD错误。
故选B。
3．C
【详解】A．由于水柱处于水平玻璃管中，对水柱分析可知，烧瓶内气体的压强始终等于大气压强，即气体的压强不变，A错误；
B．根据上述可知，该过程是等压变化，手捂住烧瓶，温度升高，则气体体积增大，B错误；
C．气体体积增大，气体对外界做功，C正确；
D．气体温度升高，气体内能增大，D错误。
故选C。
4．C
【详解】AB．根据一定质量的理想气体的状态方程可知，从A→B的过程中，气体体积不变，即

从B→C的过程中，体积增大，即

故AB错误；
C．状态A到状态B的过程中气体的温度升高，则内能增大，故C正确；
D．状态B到状态C的过程中气体的温度不变，气体分子的平均动能不变，故D错误；
故选C。
5．A
【详解】初始时刻，三管中水银面相平，说明A、B、C气压相同，假设打开阀门三管中水银面降低了相同的高度，三管中水银面保持相平，气体末态压强也相同，对管内气体由玻意耳定律有

解得

由于

则有

与假设矛盾，说明后来三管内水银面不相平，由连通器原理有

则有

即A管中水银面最高。
故选A。
6．D
【详解】A．内能的大小与温度、质量和状态有关，同温度的水要变成同温度的水蒸气要吸热，因此相同质量、相同温度的热水和水蒸气，水的内能比相同质量的水蒸气的内能小，A错误；
B．分子热运动的剧烈程度与温度有关，质量相等的100℃的水和100℃的水蒸气，由于两者的温度相同，水分子的热运动与水蒸气的热运动剧烈程度相同，B错误；
CD．质量相等的100℃的水和100℃的水蒸气，因温度相同，则有水分子的平均动能和水蒸气分子的平均动能一样大，则平均速率一样大，由于分子的运动是无规则的，并不是每个分子的速率都一样大，C错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】AB．A→B的过程中，压强不变，根据，可知气体温度升高，内能增大，膨胀过程气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A正确，B错误；
C．B→C的过程中，气体体积不变，压强减小，根据，可知气体温度降低，内能减小，由于V不变，则W=0，根据，可知气体对外界放热，故C错误；
D．根据图像的等温线分布可知在C→A的过程中，气体温度会变化，气体的内能发生变化，故D错误；
故选A。
8．A
【详解】A．为分子间的平衡位置，此位置分子斥力与引力等大反向，合力为0，即当时，分子间的作用力最小，A正确；
B．当时，分子斥力小于引力，合力表现为引力，即分子间的作用力表现为引力，且为间距大于时的最大值，B错误；
C．根据图像可知，当分子之间间距大于时，随分子间距离增大，分子间的作用力先增大后减小，C错误；
D．根据图像可知，当分子之间间距小于和分子距离大于时，随分子间距离增大，分子间的作用力减小，D错误。
故选A。
9．C
【详解】A．在微重力环境下，原子几乎不受外力，故而能够长时间处于悬浮状态，有利于激光照射，故利于获得超冷原子，A正确，不符合题意；
B．由德布罗意波波长公式

其中

解得超冷原子的物质波波长

故B正确，不符合题意；
C．原子减速是通过吸收迎面射来的激光光子的能量，从而动量减少，速度减小，故C错误，符合题意；
D．超冷原子的蒸发冷却的机制，与室温下水杯中的水蒸发冷却的机制类似，D正确，不符合题意。
故选C。
10．A
【详解】A．从状态A到状态B，气体作等压变化，故A正确；
B．从状态A到状态B，温度升高，所以气体内能变大，故B错误；
CD．从状态B到状态C，温度升高，气体内能增大，体积不变，气体不做功，由热力学第一定律可知气体从外界吸收热量。故CD错误。
故选A。
11．C
【详解】AB．从a到b的过程中，气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功。


由热力学第一定律

得

气体从外界放热，AB错误；
CD．从b到c的过程中，体积不变，气体对外界不做功。从b到c的过程中，温度降低，体积不变，由查理定律得，气体的压强减小，C正确、D错误。
故选C。
12．D
【详解】A．扩散现象是分子的无规则热运动，布朗运动是固体微小颗粒的无规则运动，不是分子的无规则热运动，故A错误；
B．分子间的作用力体现为斥力时，随分子间距增大而减小；分子间的作用力体现为引力时，随分子间距增大先增大后减小，故B错误；
C．一定质量的气体膨胀对外做功，由于不清楚热传递情况，故无法判断气体的内能变化，故C错误；
D．在绕地球运行的“天宫二号”中飘浮的水滴几乎呈球形，这是表面张力作用使其表面具有收缩趋势而引起的结果，故D正确。
故选D。
13．A
【详解】A．气体温度降低，若体积也减小，其压强可能增大，故A正确；
B．气体体积减小，若温度也降低，其压强不一定增大，故B错误；
C．气体不断被压缩的过程中，外界对气体做正功，如果气体同时向外界放热，气体内能不一定增加，故C错误；
D．气体与外界不发生热量交换的过程中，如果外界对气体做功，气体内能发生变化，故D错误。
故选A。
14．A
【详解】A．理想气体由状态A到状态B，体积变大，所以气体对外界做功，A正确；
C．理想气体分子势能为零，内能由分子动能决定，温度不变，一定质量气体分子动能不变，故气体内能不变，C错误；
B．根据热力学第一定律

由上述分析知


故

气体吸收热量，故B错误；
D．温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，分子热运动的平均动能不变，故D错误。
故选A。
15．B
【详解】A．微观物体的内能与宏观物体的机械能无关，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，则当物体温度升高，组成物体的分子平均动能一定增加，故B正确；
CD．改变内能的两种方式做功和热传递，内能的变化要从这两方面考虑，故CD错误。
故选B。
16．B
【详解】A．在过程a→b中属于等容过程，气体不对外做功。故A错误；
B．根据

可知在过程a→b中气体的温度升高，即内能增加。故B正确；
C．在过程b→c中属于等温过程即内能不变，由图像可知气体的体积变大，即对外界做功，由热力学第一定律

易知，气体从外界吸热。故C错误；
D．在过程c→a中属于等压过程，且气体体积减小，根据理想气体状态方程可知气体温度降低。故D错误。
故选B。
17．A
【详解】A．过程图线的延长线过原点，根据查理定律可知气体经历等容变化，对外界做功为零，而气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知气体一定吸热，故A正确；
B．过程中气体经历等温变化，压强减小，根据玻意耳定律可知气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体一定吸热，故B错误；
C．过程气中气体经历等压变化，温度降低，内能减小，根据盖—吕萨克定律可知气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知外界对气体所做的功小于气体所放的热，故C错误；
D．b和c两个状态中，气体温度相同，分子平均动能相同，但b状态比c状态压强大，所以b状态下容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数比c状态多，故D错误。
故选A。
18．B
【详解】AC．由状态a沿图像变化到状态b，属于等容变化，根据查理定律可得

由状态a沿图像变化到状态b，压强减小，则温度降低，内能减小，气体需要放热，AC错误；
B．由状态a沿图像变化到状态b，属于等压変化，由盖-吕萨克定律可得

由状态a沿图像变化到状态b，体积增大，温度升高，B正确；
D．对于一定量的气体而言，则有

结合图形代入数据可得

理想气体的内能只与温度有关，因此，气体在状态c的内能等于在状态a的内能，D错误。
故选B。
19．B
【详解】AB．分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，则有
m
A错误，B正确；
CD．由于油酸分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数，则有
V0=
C、D错误。
故选B。
20．D
【详解】A．篮球动能增大，对球内气体的分子动能没有影响，A错误；
B．重力对篮球做正功，篮球重力势能减小，与球内气体的分子势能无关，B错误；
C．空气阻力对篮球做负功，篮球机械能减小，与球内气体的内能无关，C错误；
D．重力对篮球所做的功不能改变球内气体的内能，D正确。
故选D。
21．B
【详解】AB．从A到B的过程，是等容升温过程，气体不对外做功，气体从外界吸收热量，使得气体内能增加，故A错误，B正确；
CD．从B到C的过程是等温压缩过程，压强增大，体积减小，外界对气体做功，气体放出热量，内能不变，故CD错误。
故选B。
22．B
【详解】设大气压为p0，水银的密度为ρ，则管中封闭气体的压强
p=p0+ρgh1=p0+ρgh2
解得
h1=h2
A．如果温度升高，封闭气体压强与体积都增大，h1、h2都增大，故A错误；
B．若大气压升高时，封闭气体的压强增大，由玻意耳定律pV=C可知，封闭气体的体积减小，水银柱将发生移动，使h1和h2同时减小，故B正确；
C．若把弯管向下移动少许，封闭气体的体积减小，由玻意耳定律pV=C可知，气体压强增大，h1、h2都增大，故C错误；
D．右管中滴入少许水银，封闭气体压强增大，封闭气体体积减小，h1、h2都增大，故D错误。
故选B。
23．AC
【详解】A．当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功，分子势能增大，故A正确；
B．当分子间作用力表现为引力时，分子间距离减小，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；
C．两分子间的距离由无穷远减到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，当分子间距离由减到不能再接近的过程中，分子力做负功，分子势能增大，所以当分子间距离为时分子势能最小，故C正确；
D．两分子间的距离由非常接近增到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，当分子间距离由增到无穷远过程中，分子力做负功，分子势能增大，所以当分子间距离为时分子势能最小，故D错误。
故选AC。
24． 增加 增大 大于
【详解】[1]气体的温度升高，分子平均动能变大，则此时汽缸内单位时间内撞击活塞的空气分子数增加；
[2]容器壁单位面积单位时间受到气体分子的总冲量等于气体的压强，因气体体积不变，温度升高，则压强变大，即容器壁单位面积单位时间受到气体分子的总冲量增大；
[3]若让活塞可以自由滑动，也使汽缸内空气温度升高相同温度，内能增加量相同，但是气体体积变大，对外做功，则其吸收的热量为Q2大于Q1。
25． 100 400
【详解】[1]根据

可得

[2]从状态A到状态C，气体的pV乘积不变，则温度不变，内能不变；气体对外做功

则从外界吸收热量
Q=W=400J
26． A 5 不需要 以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，把实验中采集的各组数据在坐标纸上描点。若图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比
【详解】（1）[1] A．实验过程中手不能握注射器前端，以免改变了空气柱的温度，使气体发生的不是等温变化，A正确；
B．应该以较慢的速度推拉活塞来改变气体体积，以免操作动作快使空气柱的温度发生改变，B错误。
故选A。
（2）[2]由于注射器长度几乎相同，容积为5mL注射器，横截面积小，用相同的力，产生较大的压强，使体积变化明显。
[3]由于横截面积不变，只要知道空气柱长度之间的关系，就可以得到体积之间的关系，从而找到体积与压强之间的关系，因此不需要测出空气柱的横截面积。
（3）[4]以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，把实验中采集的各组数据在坐标纸上描点。若图像中的各点位于过原点的同一条直线上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。
27．(1)1kg，放热；(2)3J
【详解】(1)因为细砂是缓慢放置的，所以气体发生等温变化，据玻意耳定律可得
p1V1＝p2V2
其中
p1＝p0＋，p2＝p0＋
V1＝hS，V2＝hS
联立解得砂子质量为
m0＝1kg
因为气体体积减小，外界对气体做功，理想气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知，此过程理想气体放热。
(2)使活塞恢复到原高度的过程，气体压强不变，气体对外做功为
W＝－p2(V1－V2)＝－2J
据
ΔU＝W＋Q
代入数据解得，气体内能的增量为
ΔU＝3J
28．(1)   (2)
【详解】（1）活塞甲平衡，
解得：
（2）初态：气体压强为：，设末态甲乙间距为h′，
有：
解得
活塞乙对弹簧施加压力F，再下移∆h，k∆h=F，则整个过程中活塞甲下移距离：x=h-h′+∆h解得
29．（1） ， ，；（2）， ，见解析
【详解】（1）小球的机械能

以水平面为零势能参考平面
根据机械能守恒定律

解得     

小球在碗中的M与N之间来回运动，M与N等高，如图所示    

（2）当b分子速度为零时，此时两分子间势能最大根据能量守恒，有

由Ep-x图线可知，当两分子间势能为Epm时，b分子对应x1 和 x2两个位置坐标，b分子的活动范围

如图所示

当物体温度升高时，分子在x=r0处的平均动能增大，分子的活动范围 将增大 ，由Ep-x图线可以看出，曲线两边不对称，x < r0时曲线较陡，x > r0时曲线较缓，导致分子的活动范围主要向x >r0方向偏移，即分子运动过程中的中间位置向右偏移，从宏观看物体的体积膨胀。