第三节 气体实验定律的微观解释（分层作业）物理粤教版选择性必修第三册

第三节 气体实验定律的微观解释 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、气体压强的微观解释 1 考点二、气体实验定律的微观解释 2 考点三、理想气体状态方程 2 【拓思维·重难突破】 5 【链高考·精准破局】 6 考点一、气体压强的微观解释 1．（多选）关于气体的压强，下列说法中正确的是 A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力 C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强不一定减小 D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 【答案】AC 【详解】AB．由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强．根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．故A正确，B错误． C．影响气体压强的微观因素是分子的密集程度和分子的平均动能，平均动能减小，密集程度可能增加，则压强可能增加，故C正确． D．分子的密集程度增加，分子的平均动能可能减小，则气体压强可能减小，故D错误． 故选AC． 2．（多选）下面关于气体压强的说法正确的是（　　） A．气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的 B．气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力 C．从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关 D．从宏观角度看，气体压强的大小只跟气体的温度有关 【答案】ABC 【详解】A．压强产生的根本原因为气体分子与容器壁发生碰撞，A正确； B．气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力，B正确； C．从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关，C正确； D．从宏观的角度看，一定质量的气体压强与温度和体积有关，D错误。 故选ABC。 3．如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下：①把一颗豆粒从距秤盘处松手让它落到秤盘上，观察指针摆动的情况；②再把100颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上，观察指针摆动的情况；③使100颗左右的豆粒从的位置均匀连续倒在秤盘上，观察指针摆动的情况。下列说法正确的是（    ）。 A．步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系 B．步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系 C．步骤②和③模拟的是大量气体分子速率分布所服从的统计规律 D．步骤①和②反映了气体压强产生的原因 【答案】D 【详解】AD．步骤①和②都从相同的高度下落，不同的是豆粒的个数，故它模拟的气体压强与分子密集程度的关系，也说明大量的豆粒连续地作用在盘子上能产生持续的作用力，即反映了气体压强产生的原因，A错误，D正确； BC．步骤②和③的豆粒个数相同，让它们从不同的高度落下，豆粒撞击的速率不同，所以它们模拟的是气体压强与分子的速率的关系，或者说是气体的分子压强与气体平均动能的关系，BC错误。 故选D。 考点二、气体实验定律的微观解释 4．(25·重庆·二模)将两端开口的玻璃管一端插入水中，然后用手指按住上端开口，将玻璃管缓慢拿离水面。该过程中，管中封闭气体的温度和外界大气压均保持不变。则下列关于管中封闭气体的说法，正确的是（　　） A．体积不变 B．压强不变 C．分子的平均速率不变 D．单位体积分子数不变 【答案】C 【详解】C．将玻璃管拿离水面过程中，管内封闭气体温度不变，分子平均速率不变，故C正确； ABD．由玻意耳定律知，管内封闭气体体积变大，压强变小，单位体积内分子数减少，故ABD错误。 故选C。 5．(25·扬州·高三)在庆典活动中放飞的气球在升空过程中不断膨胀，外界大气压在减小，温度在降低，此过程中气球内（　　） A．气体压强不变 B．气体分子的平均动能增大 C．速率大的分子数占总分子数的比例增大 D．单位时间内对单位面积球体的撞击的分子数减小 【答案】D 【详解】A．气球在升空过程中不断膨胀，体积 V增大，外界大气压减小，温度 T降低。根据理想气体状态方程，由于V增大，T减小，压强p减小，选项A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度降低，气体分子的平均动能减小，选项B错误； C．温度降低，分子的平均速率减小，速率大的分子数占总分子数的比例减小，选项C错误； D．气球内压强减小，体积增大，分子数密度减小，温度降低，分子平均速率减小，所以单位时间内对单位面积球体的撞击的分子数减小，选项D正确。 故选D。 6．(24-25高二下·江苏徐州六区县·期中)健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是（　　） A．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体压强增大 B．人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小 C．人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变 D．人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 【答案】D 【详解】AC．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体能与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，体积变大，根据玻意耳定律可知气体压强减小；气体温度不变，则气体分子平均动能不变，气体分子的平均速率不变，而气体压强减小，根据压强微观意义可知，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数减小，故AC错误； BD．人体快速挤压健身球过程中，来不及与外界热交换，球内气体体积减小，外部对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，气体温度升高，则压强变大，球内气体分子热运动的平均动能增大，故B错误，D正确。 故选D。 考点三、理想气体状态方程 7．（多选）一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是（　　） A．A→B温度升高，压强不变 B．D点的压强比A点的压强小 C．B→C体积不变，压强不变 D．C→D体积变小，内能增大 【答案】AB 【详解】A．一定质量的理想气体，状态变化遵循规律 ，图中气体变化A→B，看坐标轴可得出结论：温度升高，从图上看不变，说明压强不变，A正确； B．连接OD，画一条等压线，其斜率大于AB连线的斜率，结合 可知，斜率越大说明压强P越小，B正确； C．B→C体积不变，同理，C点与原点连线的斜率大于AB连线的斜率，说明压强变小了，C错误； D．C→D的过程中体积明显变小，因温度不变，所以内能不变，D错误。 故选 AB。 8．（多选）关于理想气体的性质，下列说法正确的是（　　） A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B．理想气体是人为规定的，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C．一定质量的理想气体，分子平均动能增大，其温度一定升高 D．氦气是液化温度最低的气体，任何情况下均可当作理想气体 【答案】ABC 【详解】AB．理想气体是在研究气体的性质过程中建立的一种理想化模型，现实中并不存在，其具备的特性均是人为规定的，故AB正确； C．对于理想气体，分子间不存在相互作用力，也就没有分子势能的变化，其内能的变化即为分子动能的变化，宏观上表现为温度的变化，一定质量的理想气体，分子平均动能增大，其温度一定升高，故C正确； D．实际中不易液化的气体，包括液化温度最低的氦气，只有在温度不太低、压强不太大的条件下才可当作理想气体，在压强很大和温度很低的情形下，分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略，故D错误。 故选ABC。 9．(22-23高二下·江苏宿迁泗阳县·期中)对于下列实验，说法中错误所是（　　） A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径 B．乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快 C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的 D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验，说明云母晶体的导热性能各向异性 【答案】C 【详解】A．甲图是利用单分子油膜层粗测油酸分子直径，A正确； B．乙图是溴蒸气的扩散实验，温度越高，扩散的速度越快，B正确； C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁的撞击器壁产生的，C错误； D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向异性，D正确。 本题选错误的，故选C。 10．(23-24高二下·陕西西安临潼区·期末)关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．在显微镜下追踪悬浮于水中的小炭粒的运动情况，图甲中的折线是小炭粒的运动轨迹 B．图乙为氧气分子在不同温度下的速率分布规律，对应的分子平均动能较小 C．分子力与分子势能随分子间距变化规律相似，图丙表示分子势能与两分子间距离的关系 D．图丁为模拟气体压强产生机理的实验，仅增加豆粒数量，可模拟温度降低对气体压强的影响 【答案】B 【详解】A．在显微镜下追踪悬浮于水中的小炭粒的运动情况，图甲中的折线是小炭粒每隔一定时间位置的连线，不是小炭粒的运动轨迹，故A错误； B．由图可知，对应速率大的分子占据的比例较大，则说明对应的平均动能较大，对应的分子平均动能较小，故B正确； C．当分子间距离为平衡位置，分子力为0，分子势能具有最小值，但分子势能为负值，则图乙表示分子力与两分子间距离的关系，故C错误； D．仅增加豆粒的数量，即气体分子数的密度增加，所以可模拟体积减小对气体压强的影响，故D错误。 故选B。 11．(25·甘肃·高三联考)（多选）在学校的科技文化节中，老师展示了大气压强压扁油桶的实验，如图所示，视觉效果非常震撼，也让同学们切实体会到了大气压强的存在。实验步骤：①先向空油桶中加入少量水；②从底部对油桶缓慢加热，直到油桶口不断冒出水蒸气；③封住油桶口，撤去加热火源；④用凉水浇在油桶上对油桶降温。降温过程中，砰的一声油桶被压扁了，不考虑外界大气压强的变化，关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，油桶内气体分子平均动能增大 B．加热过程中，油桶内气体的压强增大 C．给油桶降温的过程中，内部气体状态量不遵循理想气体状态方程 D．重新加热油桶，使内部气体压强恢复到冷却前的压强，油桶就可以恢复原状 【答案】AC 【详解】A．加热过程中气体温度升高，分子平均动能增大，选项A正确； B．加热过程中内外相通，内部压强始终等于外界大气压强，保持不变，选项B错误； C．给油桶降温时，内部水蒸气会发生液化，不遵循理想气体状态方程，选项C正确； D．要让油桶恢复，内部压强要大于外界大气压强，选项D错误。 故选AC。 12．(25-26高三上·湖南邵阳绥宁县第一中学·期中)2．如图中一个底部水平、开口向上的圆柱形导热缸，汽缸内有一质量m=2kg、横截面积S=10 cm2的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞右上方固定一个大小不计的卡销，它们相距d=4 cm。当缸内温度为T1=240 K时，活塞与缸底相距h0=8cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度大小g=10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。 (1)当活塞刚好接触卡销时，求缸内气体温度T2； (2)当缸内气体温度为390K时，求力传感器的示数。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化，， 由盖-吕萨克定律有 代入数据解得 （2）方法一：活塞刚好接触到卡销及相互作用的过程中，缸内气体发生等容变化，由平衡条件有 由查理定律有 代入数据解得 方法二：由理想气体状态方程 其中， 解得 13．使一定质量的理想气体的状态按图2甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分。 (1)已知气体在状态A的温度TA＝300K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？ (2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和热力学温度T表示的图线（图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向），说明每段图线各表示什么过程。 【答案】(1)600K，600K，300K (2)，AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD是等压压缩过程 【详解】（1）根据理想气体状态方程有 解得， 由题意知B到C是等温变化，所以 （2）根据玻意耳定律有 解得 在V－T图上依次连接A、B、C、D各状态，如图所示 AB段是等压膨胀过程，BC段是等温膨胀过程，CD段是等压压缩过程。 14．(25-26高三上·福建“三明二中、永春一中、龙岩一中”三校·)4．如图所示，导热良好、粗细均匀的足够长玻璃管开口向上竖直放置，管内用一段高度h=4cm的水银柱，封闭了长度L1=24cm的空气柱，已知大气压强p0=76cmHg，初始时环境温度T1=300K。 (1)缓慢加热玻璃管，使温度升至T2=390K，求此时空气柱的长度L2； (2)保持温度T2不变，将玻璃管顺时针缓慢转动60°，稳定时求空气柱的长度L3。 【答案】(1)1.2cm (2)32cm 【详解】（1）温度从T1升高到的过程，封闭气体做等压变化，设玻璃管的横截面积为S，根据盖吕萨克定律得 代入数据解得L2=1.2cm （2）保持温度不变，将玻璃管顺时针旋转60°，管内气体的压强为 初始状态，管内气体的压强为             根据理想气体状态方程得                      代入数据解得L3=32cm 15．(25·广东中山·11月联考)如图所示，竖直放置在水平桌面上的左、右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： (1)最终汽缸内气体的压强； (2)添加的沙子质量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对左右汽缸内所封的气体，初态压强 体积 末态体积 设末态压强，根据玻意耳定律可得 解得 （2）对右边活塞受力分析可知 解得 16．如图所示，两端开口的导热汽缸竖直放置，用轻杆连接的A、B两活塞面积分别为、，质量分别为、1kg。用销钉P将A栓住，环境温度为300K，封闭气体压强为。已知大气压强，重力加速度大小g取，不计一切摩擦，缸内气体可视为理想气体。 (1)当环境温度变为285K时，求封闭气体的压强。 (2)当环境温度变为多少时，拔掉销钉后活塞还能保持静止？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）气体发生等容变化，由查理定律 解得 （2）活塞静止时，分析 A、B受力 气体发生等容变化，由查理定律 解得 17．(25·海南·高考)如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 (1)若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； (2)若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）活塞缓慢上升过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律 代入数值解得 （2）设稳定后气体的压强为，根据平衡条件有 分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为，整个过程根据玻意耳定律 联立解得 18．(25·广东·高考)如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强，铸型室底面积，高度，底面与注气前气室内金属液面高度差，柱状气室底面积，注气前气室内气体压强为，金属液的密度，重力加速度取，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。 (1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强。 (2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度为时，气室内气体压强。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）根据体积关系 可得下方液面下降高度 此时下方气体的压强 代入数据可得 （2）初始时，上方铸型室气体的压强为，体积 当上方铸型室液面高为时体积为 根据玻意耳定律 可得此时上方铸型室液面高为时气体的压强为 同理根据体积关系 可得 此时下方气室内气体压强 代入数据可得 19．(25·山东·一模)（多选）如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置，左管开口，右管封闭。管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是（　　） A．活塞向下移动的距离为 B．左管内水银面向下移动的距离为 C．稳定后右管中气体的压强为 D．稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐低于右管 【答案】AC 【详解】B．因为左管内水银面比右管内水银面高，则液面相平时，左侧下降6cm，右侧会上升，故B错误； C．初态右管内气体压强 液面相平后气体发生等温变化 其中 可求得变化后右侧压强为，故C正确； A．变化前左侧气体压强为大气压强，变化后压强与右侧相同，有 可得到 活塞下降的距离为，故A正确； D．假设两侧都发生等容变化，则有 由于两侧压强是相等的，变化相同的温度时压强依然相等，液面没有高度差，故D错误。 故选AC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 气体实验定律的微观解释 目录 【攻核心·技能提升】 1 考点一、气体压强的微观解释 1 考点二、气体实验定律的微观解释 2 考点三、理想气体状态方程 2 【拓思维·重难突破】 3 【链高考·精准破局】 4 考点一、气体压强的微观解释 1．（多选）关于气体的压强，下列说法中正确的是 A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力 C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强不一定减小 D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 2．（多选）下面关于气体压强的说法正确的是（　　） A．气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的 B．气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力 C．从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关 D．从宏观角度看，气体压强的大小只跟气体的温度有关 3．(22-23高二下·广东江门第一中学·月考)如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下：①把一颗豆粒从距秤盘处松手让它落到秤盘上，观察指针摆动的情况；②再把100颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上，观察指针摆动的情况；③使100颗左右的豆粒从的位置均匀连续倒在秤盘上，观察指针摆动的情况。下列说法正确的是（    ）。 A．步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系 B．步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系 C．步骤②和③模拟的是大量气体分子速率分布所服从的统计规律 D．步骤①和②反映了气体压强产生的原因 考点二、气体实验定律的微观解释 4．将两端开口的玻璃管一端插入水中，然后用手指按住上端开口，将玻璃管缓慢拿离水面。该过程中，管中封闭气体的温度和外界大气压均保持不变。则下列关于管中封闭气体的说法，正确的是（　　） A．体积不变 B．压强不变 C．分子的平均速率不变 D．单位体积分子数不变 5．在庆典活动中放飞的气球在升空过程中不断膨胀，外界大气压在减小，温度在降低，此过程中气球内（　　） A．气体压强不变 B．气体分子的平均动能增大 C．速率大的分子数占总分子数的比例增大 D．单位时间内对单位面积球体的撞击的分子数减小 6．(24-25高二下·江苏徐州六区县·期中)健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是（　　） A．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体压强增大 B．人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小 C．人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变 D．人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大 考点三、理想气体状态方程 7．（多选）一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是（　　） A．A→B温度升高，压强不变 B．D点的压强比A点的压强小 C．B→C体积不变，压强不变 D．C→D体积变小，内能增大 8．（多选）关于理想气体的性质，下列说法正确的是（　　） A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B．理想气体是人为规定的，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C．一定质量的理想气体，分子平均动能增大，其温度一定升高 D．氦气是液化温度最低的气体，任何情况下均可当作理想气体 9．(22-23高二下·江苏宿迁泗阳县·期中)对于下列实验，说法中错误所是（　　） A．甲图是用油膜法测分子直径的示意图，认为油酸薄膜厚度等于油酸分子直径 B．乙图是溴蒸气的扩散实验，若温度升高，则扩散的速度加快 C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体重力引起的 D．丁图是蜂蜡涂在单层云母片上熔化实验，说明云母晶体的导热性能各向异性 10．(23-24高二下·陕西西安临潼区·期末)关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．在显微镜下追踪悬浮于水中的小炭粒的运动情况，图甲中的折线是小炭粒的运动轨迹 B．图乙为氧气分子在不同温度下的速率分布规律，对应的分子平均动能较小 C．分子力与分子势能随分子间距变化规律相似，图丙表示分子势能与两分子间距离的关系 D．图丁为模拟气体压强产生机理的实验，仅增加豆粒数量，可模拟温度降低对气体压强的影响 11．（多选）在学校的科技文化节中，老师展示了大气压强压扁油桶的实验，如图所示，视觉效果非常震撼，也让同学们切实体会到了大气压强的存在。实验步骤：①先向空油桶中加入少量水；②从底部对油桶缓慢加热，直到油桶口不断冒出水蒸气；③封住油桶口，撤去加热火源；④用凉水浇在油桶上对油桶降温。降温过程中，砰的一声油桶被压扁了，不考虑外界大气压强的变化，关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．加热过程中，油桶内气体分子平均动能增大 B．加热过程中，油桶内气体的压强增大 C．给油桶降温的过程中，内部气体状态量不遵循理想气体状态方程 D．重新加热油桶，使内部气体压强恢复到冷却前的压强，油桶就可以恢复原状 12．(25-26高三上·湖南邵阳绥宁县第一中学·期中)2．如图中一个底部水平、开口向上的圆柱形导热缸，汽缸内有一质量m=2kg、横截面积S=10 cm2的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞右上方固定一个大小不计的卡销，它们相距d=4 cm。当缸内温度为T1=240 K时，活塞与缸底相距h0=8cm。已知大气压强p0=1.0×105 Pa，重力加速度大小g=10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。 (1)当活塞刚好接触卡销时，求缸内气体温度T2； (2)当缸内气体温度为390K时，求力传感器的示数。 13．使一定质量的理想气体的状态按图2甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分。 (1)已知气体在状态A的温度TA＝300K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？ (2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和热力学温度T表示的图线（图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向），说明每段图线各表示什么过程。 14．(25-26高三上·福建“三明二中、永春一中、龙岩一中”三校·)4．如图所示，导热良好、粗细均匀的足够长玻璃管开口向上竖直放置，管内用一段高度h=4cm的水银柱，封闭了长度L1=24cm的空气柱，已知大气压强p0=76cmHg，初始时环境温度T1=300K。 (1)缓慢加热玻璃管，使温度升至T2=390K，求此时空气柱的长度L2； (2)保持温度T2不变，将玻璃管顺时针缓慢转动60°，稳定时求空气柱的长度L3。 15．如图所示，竖直放置在水平桌面上的左、右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： (1)最终汽缸内气体的压强； (2)添加的沙子质量。 16．如图所示，两端开口的导热汽缸竖直放置，用轻杆连接的A、B两活塞面积分别为、，质量分别为、1kg。用销钉P将A栓住，环境温度为300K，封闭气体压强为。已知大气压强，重力加速度大小g取，不计一切摩擦，缸内气体可视为理想气体。 (1)当环境温度变为285K时，求封闭气体的压强。 (2)当环境温度变为多少时，拔掉销钉后活塞还能保持静止？ 17．如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 (1)若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； (2)若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 18．如图是某铸造原理示意图，往气室注入空气增加压强，使金属液沿升液管进入已预热的铸型室，待铸型室内金属液冷却凝固后获得铸件。柱状铸型室通过排气孔与大气相通，大气压强，铸型室底面积，高度，底面与注气前气室内金属液面高度差，柱状气室底面积，注气前气室内气体压强为，金属液的密度，重力加速度取，空气可视为理想气体，不计升液管的体积。 (1)求金属液刚好充满铸型室时，气室内金属液面下降的高度和气室内气体压强。 (2)若在注气前关闭排气孔使铸型室密封，且注气过程中铸型室内温度不变，求注气后铸型室内的金属液高度为时，气室内气体压强。 19．（多选）如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置，左管开口，右管封闭。管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是（　　） A．活塞向下移动的距离为 B．左管内水银面向下移动的距离为 C．稳定后右管中气体的压强为 D．稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐低于右管 / 学科网（北京）股份有限公司 $