第1章 分子动理论与气体实验定律 综合拔高练（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（鲁科版）

综合拔高练 高考真题练 考点1　分子动理论 1.(2023北京,1)夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比,夜间轮胎内的气体 (　　) A.分子的平均动能更小 B.单位体积内分子的个数更少 C.所有分子的运动速率都更小 D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大 2.(2023海南,5)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是 (　　) A.分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力 B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大 C.分子势能在r0处最小 D.分子间距离在小于r0且减小时,分子势能在减小 3.(2021北京,4)比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸气,下列说法正确的是 (　　) A.热水分子的平均动能比水蒸气的大 B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小 C.热水分子的速率都比水蒸气的小 D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈 考点2　实验:探究气体等温变化的规律 4.(2023江苏,9)在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是 (　　) A.把柱塞快速地向下压 B.把柱塞缓慢地向上拉 C.在橡胶套处接另一注射器,快速推动该注射器柱塞 D.在橡胶套处接另一注射器,缓慢推动该注射器柱塞 考点3　理想气体图像问题 5.(2023江苏,3)如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中 (　　) A.气体分子的数密度增大 B.气体分子的平均动能增大 C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 6.(2024江西,13)可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA完成循环过程,AB和CD均为等温过程,BC和DA均为等容过程。已知T1=1 200 K,T2=300 K,气体在状态A的压强pA=8.0×105 Pa,体积V1=1.0 m3,气体在状态C的压强pC=1.0×105 Pa。求: (1)气体在状态D的压强pD; (2)气体在状态B的体积V2。 考点4　“液柱”封闭类气体实验定律的应用 7.[2023全国乙,33(2)]如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20 cm的A、B两段细管组成,A管的内径是B管的2倍,B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开,水银柱在两管中的长度均为10 cm。现将玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管内的空气柱长度改变1 cm。求B管在上方时,玻璃管内两部分气体的压强。(气体温度保持不变,以cmHg为压强单位) 8.[2022广东,15(2)]玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示,潜水员在水面上将80 mL水装入容积为380 mL的玻璃瓶中,拧紧瓶盖后带入水底,倒置瓶身,打开瓶盖,让水进入瓶中,稳定后测得瓶内水的体积为230 mL。将瓶内气体视为理想气体,全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2,水的密度ρ取1.0×103 kg/m3,求水底的压强p和水的深度h。 9.[2021全国乙,33(2)]如图,一玻璃装置放在水平桌面上,竖直玻璃管A、B、C粗细均匀,A、B两管的上端封闭,C管上端开口,三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为l1=13.5 cm,l2=32 cm。将水银从C管缓慢注入,直至B、C两管内水银柱的高度差h=5 cm。已知外界大气压为p0=75 cmHg。求A、B两管内水银柱的高度差。 考点5　“活塞”封闭类气体实验定律的应用 10.(2023湖北,13)如图所示,竖直放置在水平桌面上的左右两气缸粗细均匀,内壁光滑,横截面积分别为S、2S,由体积可忽略的细管在底部连通。两气缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭,左侧气缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时,两气缸内封闭气柱的高度均为H,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H,左侧活塞上升H。已知大气压强为p0,重力加速度大小为g,气缸足够长,气缸内气体温度始终不变,弹簧始终在弹性限度内。求 (1)最终气缸内气体的压强。 (2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。 11.(2024广东,13)差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,A、B两个导热良好的气缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B的体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于Δp时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于Δp时差压阀关闭。当环境温度T1=300 K时,A内气体体积VA1=4.0×10-2 m3;B内气体压强pB1等于大气压强p0。已知活塞的横截面积S=0.10 m2,Δp=0.11p0,p0=1.0×105 Pa。重力加速度大小取g=10 m/s2。A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与气缸间的摩擦,差压阀与连接管道内的气体体积不计。当环境温度降低到T2=270 K时: (1)求B内气体压强pB2; (2)求A内气体体积VA2; (3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到p0并保持不变,求已倒入铁砂的质量m。 12.[2024全国甲,33(2)]如图,一竖直放置的气缸内密封有一定量的气体,一不计厚度的轻质活塞可在气缸内无摩擦滑动,移动范围被限制在卡销a、b之间,b与气缸底部的距离=10,活塞的面积为1.0×10-2 m2。初始时,活塞在卡销a处,气缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同,分别为1.0×105 Pa和300 K。在活塞上施加竖直向下的外力,逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处(过程中气体温度视为不变),外力增加到200 N并保持不变。 (ⅰ)求外力增加到200 N时,卡销b对活塞支持力的大小; (ⅱ)再将气缸内气体加热使气体温度缓慢升高,求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 考点6　“新情景”类气体实验定律的综合应用 13.(2024山东,16)图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示。长柄顶部封闭,横截面积S1=1.0 cm2,长度H=100.0 cm,侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0 cm2、高度h=20.0 cm,罐底有一小孔B。汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2,大气压p0=1.0×105 Pa。整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度。 　　 (1)求x; (2)松开孔A,从外界进入压强为p0、体积为V的空气,使满储液罐中液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V。 14.(2024湖南,13)一个充有空气的薄壁气球,气球内气体压强为p、体积为V。气球内空气可视为理想气体。 (1)若将气球内气体等温膨胀至大气压强p0,求此时气体的体积V0(用p0、p和V表示); (2)小赞同学想测量该气球内气体体积V的大小,但身边仅有一个电子天平。将气球置于电子天平上,示数为m=8.66×10-3 kg(此时须考虑空气浮力对该示数的影响)。小赞同学查阅资料发现,此时气球内气体压强p和体积V还满足:(p-p0)(V-VB0)=C,其中p0=1.0×105 Pa为大气压强,VB0=0.5×10-3 m3为气球无张力时的最大容积,C=18 J为常数。已知该气球自身质量为m0=8.40×10-3 kg,外界空气密度为ρ0 =1.3 kg/m3,求气球内气体体积V的大小。 15.(2024黑吉辽,13)如图,理想变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2=5∶1,原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上,副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝,电热丝密封在绝热容器内,容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热。加热前气体温度为T0。 (1)求变压器的输出功率P。 (2)已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比,即Q=CΔT,其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收,要使容器内的气体压强达到加热前的2倍,求电热丝的通电时间t。 考点7　变质量问题 16.(2021山东,4)血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压的数值。充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为V;每次挤压气囊都能将60 cm3的外界空气充入臂带中,经5次充气后,臂带内气体体积变为5V,压强计示数为150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg,气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于 (　　) A.30 cm3　B.40 cm3　C.50 cm3　D.60 cm3 17.(2023湖南,13)汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力。如图,刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成,连杆AB与助力活塞固定为一体,驾驶员踩刹车时,在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车。助力气室与抽气气室用细管连接,通过抽气降低助力气室压强,利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力。每次抽气时,K1打开,K2闭合,抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动,助力气室中的气体充满抽气气室,达到两气室压强相等;然后,K1闭合,K2打开,抽气活塞向下运动,抽气气室中的全部气体从K2排出,完成一次抽气过程。已知助力气室容积为V0,初始压强等于外部大气压强p0,助力活塞横截面积为S,抽气气室的容积为V1。假设抽气过程中,助力活塞保持不动,气体可视为理想气体,温度保持不变。 (1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1; (2)第n次抽气后,求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF。 高考模拟练 应用实践 1.(2024北京海淀开学考试)下列说法中正确的是　 (　　) A.已知水的摩尔质量和水分子的质量,可以计算出阿伏伽德罗常数 B.悬浮在液体中的固体微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显 C.在两个分子的间距从很远处逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间的作用力先减小后增大,分子势能不断增大 D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,并且所有分子的速率都增大 2.(2024吉林百所名校期中)可视为质点的甲、乙两个分子,甲固定于坐标原点,乙只在x轴上运动,乙所受分子力F只与x有关,F沿x轴正方向为正,F与x在2.2×10-10 m≤x≤5.0×10-10 m间的关系如图所示。乙由静止从P点开始移动,假设乙除受分子力F外不受其他外力作用,则下列叙述正确的是 (　　) A.乙分子到达Q点时,动能最大 B.乙分子到达R点时,动能最大 C.乙分子到达Q点时便静止于该处 D.乙分子到达R点时便静止于该处 3.(2023山东潍坊测评)爆米花酥脆可口,是许多人喜欢的零食。如图为传统爆米花机,它的“爆米”原理是:封闭在铁炉内的米粒和空气同时受热,炉内产生高压,米粒中的水分蒸发受阻。打开铁炉,“嘭”的一声,米粒突遇内外压力差而爆炸形成爆米花。开始时,封闭铁炉内气体(可视为理想气体)的温度为室温t0=27 ℃,气体的压强为p0。玉米粒内外压强差为3.5p0才能炸成爆米花。设玉米粒的体积与打开铁炉后剩余爆米花的体积相等,则 (　　) A.为使玉米粒炸成爆米花,炉内温度至少为777 ℃ B.为使玉米粒炸成爆米花,炉内温度至少为1 077 ℃ C.打开炉盖,当炉内温度变为327 ℃时,炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为1∶3 D.打开炉盖,当炉内温度变为327 ℃时,炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为1∶4 4.(2024山东百师联盟联考)如图所示,某老师用封闭着一定质量理想气体、横截面积S=4 cm2的注射器提起质量m=3 kg的桶装水,此时注射器内气柱长度L=4 cm。已知大气压强p0=1×105 Pa,环境温度t0=27 ℃,注射器内气柱最大长度为8 cm,重力加速度g取10 m/s2,注射器和水桶质量可以忽略,不计一切阻力,注射器密封良好。求: (1)当放下桶装水时,注射器内气柱的长度; (2)当环境温度变为37 ℃时,注射器最多能提起桶装水的质量(结果保留三位有效数字)。 5.(2023河南商丘期末)“打吊瓶”是常见的医疗手段,如图是医院常用的一种玻璃输液瓶。输液瓶刚从药房取出时,其内部气体体积为V0、压强为608 mmHg、温度为7 ℃,输液前瓶内气体温度升高到环境温度27 ℃。准备输液时,将进气口打开(输液调节器未打开),发现有气体进入瓶内,外界大气压强为760 mmHg,环境温度恒定。(取T=t+273 K) (1)求瓶内气体状态稳定后,从进气口进入瓶内的空气与瓶内原有空气的质量之比; (2)输液时,若把空气柱输入体内,可能会造成空气栓塞,致使病人有生命危险。本次输液时若不慎将1 mL空气柱输入人体内,已知人的舒张压为80 mmHg,体温为37 ℃,试计算空气柱到达心脏处时,在舒张压状态下,空气柱的体积是多少?(结果保留三位有效数字) 6.(2023河北石家庄二中月考)潜水钟是一种水下救生避险设备,它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似,如图甲所示。潜水钟在水下时其内部上方空间内存有空气,可供潜水员呼吸,延长潜水员在水下作业逗留的时间。潜水钟可简化为高度为h=3.025 m、开口向下的薄壁圆柱形筒,如图乙所示。工作时,由水面上的船将筒由水面上方开口向下吊放至水下,筒的上表面距水面的深度为H=50 m。已知水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小为g=10 m/s2,大气压强为p0=1.0×105 Pa,忽略筒内气体温度的变化和水密度随深度的变化。 甲 乙 (1)求筒在水下位置时内部气体的高度d; (2)现保持H不变,由船上的气泵将空气压入筒内,使筒内的水全部排出,求压入空气的质量与筒内原来气体质量的比值k。 7.(2023江苏苏锡常镇四市一模)气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置,其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭气缸导热良好,面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时气缸内封闭一段长度为L0、压强为p1的理想气体。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。车辆载重时相当于在气缸顶部增加一个物体A,稳定时气缸下降了0.5L0,气体温度保持不变。 (1)求物体A的重力大小; (2)已知大气压强为p0,为使气缸升到原位置,求需向气缸内充入与气缸温度相同大气的体积。 迁移创新 8.(2024山东济南二模)青藏高原上海拔4 000 m时,大气压强为6.3×104 Pa。某游客在此出现了高原反应,随即取出一种便携式加压舱使用。如图所示,该加压舱主要由舱体、气源箱组成。已知加压舱刚取出时是折叠状态,只打开进气口,气源箱将周围环境中体积为15 m3的大气输入到舱体中,稳定后,舱内空气新鲜,且气压不变,温度维持在27 ℃,病人在舱内的高压环境中吸氧。充气后的加压舱舱体可视为长2.1 m、底面积1 m2的圆柱体,舱内外气体均可视为理想气体,舱外环境温度保持-3 ℃不变。 (1)求稳定后舱内气体的压强; (2)该游客在舱内治疗一段时间后情况好转,他改设2.0×105 Pa、27 ℃的新模式,加压舱会自动充气、放气,当将周围环境中1 m3的气体充入加压舱后达到了新模式,求这个过程中放出气体质量与进入气体质量之比。 答案与分层梯度式解析 综合拔高练 高考真题练 1.A　温度是分子平均动能的标志,温度低,则分子平均动能小,A正确。汽车轮胎的体积可认为不变,分子数量一定,所以密集程度是不变的,故B错。气体分子的平均动能减小,并不是每一个分子的速率都减小,故C错。气体压强变小,则分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力变小,故D错。 2.C　分子间距离大于r0,分子间表现为引力,A错误;分子从无限远靠近到r0处过程中,引力做正功,分子势能减小,在r0处势能最小,继续减小距离,分子间表现为斥力,分子力做负功,势能增大,C正确,B、D错误。 3.B　温度是分子热运动的平均动能的标志,温度越高分子平均动能越大,热运动越剧烈。100 ℃的水蒸气比45 ℃的热水温度高,分子热运动的平均动能大,热运动剧烈,故A、D错误;物体中分子运动的速率是不同的,有的大,有的小,故不能认为热水中的分子速率都比水蒸气的分子速率小,C错误;100 ℃的水蒸气比45 ℃的热水温度高,质量相同时内能大,故B正确。 4.B　快速推柱塞会使密封气体的温度改变,故A、C错误;在橡胶套处接另一注射器,会增大体积测量值的误差,故D错误,B正确。 5.B　由图像可知,该过程气体温度升高,压强增大,且图线为延长线过原点的倾斜直线,由理想气体状态方程可知,气体的体积不变,所以气体分子的数密度不变,故A错误。温度是分子热运动平均动能的标志,温度升高,分子的平均动能增大,体积不变的情况下单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增多,故B正确,D错误。气体分子和容器壁撞击,由动量定理可知FΔt=mΔv,当温度升高分子速率变大时,气体分子与器壁碰撞前后速度变化量增大,导致单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大,故C错误。 6.答案　(1)2.0×105 Pa　(2)2.0 m3 解析　(1)状态D到状态A为等容变化 由查理定律得= 代入数据解得pD=2.0×105 Pa。 (2)状态B到状态C为等容变化,V2=VC,状态C到状态D为等温变化,由玻意耳定律得pCV2=pDV1 代入数据解得V2=2.0 m3。 7.答案　74.36 cmHg　54.36 cmHg 解析　设初始时A管、B管内气体的压强分别为pA、pB,由题意可知pB=pA-20 cmHg 设B管的内径为d,则A管的内径为2d,玻璃管倒置使A管在上方且达到平衡后,A管内的空气柱长度增长1 cm,变为11 cm,分析可知两管内空气体积之和恒定,因此B管空气柱将变短4 cm,变为6 cm,易得此时A管、B管中水银柱长度分别为9 cm和14 cm。 设A管在上方且达到平衡后,A管、B管内气体的压强分别为pA'、pB',则pB'=pA'+(9+14) cmHg=pA'+23 cmHg 根据玻意耳定律,对A管气体, pA·10πd2=pA'·11πd2 对B管气体,pB·10π=pB'·6π 代入数据,解得pA=74.36 cmHg,pB=54.36 cmHg。 8.答案　2.0×105 Pa　10 m 解析　从水面到水底过程,瓶中气体做等温变化, 在水面,瓶中气体体积V1=380 mL-80 mL=300 mL,压强p1=p0=1.0×105 Pa 在水底,瓶中气体体积V2=380 mL-230 mL=150 mL 根据玻意耳定律得:p1V1=pV2 代入数据得:p=2.0×105 Pa 而p=p0+ρgh 代入数据得:h=10 m。 9.答案　1 cm 解析　设注入水银后A管内的水银柱高度为h1,横截面积为S1,B管内的水银柱高度为h2,横截面积为S2。分别对A、B管内的气体应用玻意耳定律 对A管内气体:p0l1S1=[p0+ρ水银g(h2+h-h1)](l1-h1)S1 ① 对B管内气体:p0l2S2=(p0+ρ水银gh)(l2-h2)S2 ② ②式代入数据解得:h2=2 cm ①式代入数据解得:h1=1 cm 故Δh=h2-h1=1 cm。 10.答案　(1)p0　(2)　 解析　(1)封闭气体发生等温变化,由玻意耳定律得 p0(SH+2SH)=p[S×(H+H)+2S×(H-H)] 解得p=p0。 (2)以左侧活塞为研究对象,由平衡条件得 p0S+k×H=pS 解得k= 以右侧所加质量为m的沙子和活塞整体为研究对象,由平衡条件得p0×2S+mg=p×2S 解得m=。 11.答案　(1)9×104 Pa　(2)3.6×10-2 m3　(3)110 kg 解析　(1)B内气体做等容变化,由查理定律有 = 代入数据解得pB2=9×104 Pa。 (2)A内气体做等压变化,由盖—吕萨克定律有= 代入数据解得VA2=3.6×10-2 m3。 (3)B内气体压强增大,说明差压阀打开,当B内气体压强为p0并保持不变时,A内气体压强为p0+Δp,故有 mg+p0S=(p0+Δp)S 代入数据得m=110 kg。 12.答案　(ⅰ)100 N　(ⅱ)327.3 K 解析　(ⅰ)由玻意耳定律有p1V1=p2V2 其中p1=1.0×105 Pa,V1=11·S,V2=10·S 解得p2=1.1×105 Pa 对活塞,由平衡条件有p0S+F=p2S+FN 代入数据解得FN=100 N。 (ⅱ)由查理定律有= p3=p0+=1.2×105 Pa 则= 解得T3≈327.3 K。 13.答案　(1)2 cm　(2)892 cm3 解析　(1)整个过程密封气体发生等温变化,对堵住孔A后汲液器内的密封气体,由玻意耳定律有p0V0=p1V1 即p0(H-x)S1=(p0-ρgh)HS1 代入数据解得x=2 cm。 (2)以进入长柄内的空气和其中原有的空气为研究对象,则有p0V+p1V1=p2V2 即p0[V+(H-x)S1]=p2 其中p2=p0-ρg· 代入数据解得V=892 cm3。 14.答案　(1)　(2)5×10-3 m3 解析　(1)气体发生等温变化,由玻意耳定律可知pV=p0V0,解得V0=。 (2)选气球及球内气体为研究对象,设球内气体质量为m',根据受力平衡可知mg+ρ0gV=(m0+m')g 设球内气体密度为ρ',则质量m'=ρ'V 由理想气体状态方程可知= 又(p-p0)(V-VB0)=C 联立并代入数据解得V=5×10-3 m3。 15.答案　(1) 　(2) 解析　(1)原线圈接入电压的有效值为U1= 由变压器原、副线圈电压与匝数的关系得== 解得副线圈输出电压的有效值为U2= 变压器的输出功率P==。 (2)气体做等容变化,由查理定律得= 解得T=2T0 由题意得ΔT=T-T0=T0 故Q=CΔT=CT0 又Q=Pt 解得电热丝通电时间t=。 16.D　取5次充气后,臂带内所有气体为研究对象,初态压强为p0=750 mmHg,体积为V0=V+5ΔV,其中ΔV=60 cm3;末态压强计示数为150 mmHg,则气体压强p1=p0+150 mmHg=900 mmHg,体积为V1=5V,根据玻意耳定律得p0V0=p1V1,解得V=60 cm3,D正确。 17.答案　(1)p0　(2)p0S 解析　(1)根据题意,由玻意耳定律有 p0V0=p1(V0+V1) 解得p1=p0。 (2)由(1)易知,第2次抽气后,p2=p1 即p2=p0 同理,第3次抽气后,p3=p0 …… 第n次抽气后,pn=p0 对助力活塞,有ΔF=p0S-pnS 解得ΔF=p0S。 高考模拟练 1.A　水的摩尔质量与一个水分子质量的比值等于阿伏伽德罗常数,故A正确;悬浮在液体中的固体微粒越小,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少,各个方向的撞击越不平衡,布朗运动越明显,故B错误;两个分子间的距离由很远(r>10-9 m)逐渐减小到很难再靠近的过程中,分子间的作用力先增大后减小,然后再增大,分子力先做正功,后做负功,则分子势能先减小后增大,故C错误;温度升高时分子的平均动能一定增大,但是并非所有分子的速率都增大,个别分子的速率可能减小,故D错误。 2.A　根据题图可知,乙分子从P→Q做加速运动,到达Q点时,F=0,速度最大,动能最大,之后开始做减速运动,选项A正确,B、C错误;由F-x图像中图线与横轴所围面积表示功可知,从P→Q过程中分子力做正功的绝对值大于Q→R过程中分子力做负功的绝对值,则乙分子到达R点时,速度不为0,则乙分子到达R点时不能静止于该处,选项D错误。 3.B　初态温度T1=(273+27)K=300 K,气体的压强为p0,玉米粒内外压强差为3.5p0才能炸成爆米花,则内部最终压强至少为4.5p0,根据查理定律得=,解得炉内温度T2=1 350 K=1 077 ℃,故B正确,A错误;设加热前炉内气体体积为V1,打开炉盖,当炉内温度变为T3=(273+327)K=600 K时,根据理想气体状态方程得=,解得=,则炉内剩余气体与加热前气体的质量之比为,故C、D错误。故选B。 4.答案　(1)1 cm　(2)3.48 kg 解析　(1)根据题意,受力分析有p0S=mg+p1S 解得p1=0.25×105 Pa 气体发生等温变化,有p1LS=p0L0S 解得L0=1 cm。 (2)根据理想气体状态方程有= 解得p2≈0.129×105 Pa 又有p0S=m'g+p2S 解得m'≈3.48 kg。 5.答案　(1)　(2)9.82 mL 解析　(1)输液前瓶内气体温度升高到27 ℃时,由查理定律得= 其中p1=608 mmHg=0.8p0,T1=(273+7) K=280 K,T2=(273+27) K=300 K,解得p2=p0 进入气室的气体在p0压强下的体积为ΔV,则p2V0+p0ΔV=p0V0,解得ΔV=V0 则==。 (2)由理想气体状态方程得= 其中p3=760 mmHg,T3=300 K,V3=1 mL p4=80 mmHg,T4=(273+37) K=310 K 解得V4=9.82 mL。 6.答案　(1)0.5 m　(2)5.302 5 解析　(1)设筒的横截面积为S,放入水下后筒内气体的压强为p1,由玻意耳定律得 p0hS=p1dS,其中p1=p0+ρg(H+d) 解得d=0.5 m。 (2)设水全部排出后筒内气体的压强为p2,此时筒内气体的体积为V0,这些气体在其压强为p0时的体积为V3,由玻意耳定律有 p2V0=p0V3,其中p2=p0+ρg(H+h) 设需压入压强为p0的气体体积为ΔV,则有 ΔV=V3-V0,k== 解得k=5.302 5。 7.答案　(1)p1S　(2)L0S 解析　(1)设稳定时气缸内气体压强为p2,根据玻意耳定律有 p1L0S=p2·L0S 解得p2=2p1 则物体A的重力大小为G=(p2-p1)S=p1S。 (2)设充入的气体体积为V,则有 p1L0S+p0V=p2L0S 解得V=L0S。 8.答案　(1)5×105 Pa　(2)10∶1 解析　(1)将体积为V0=15 m3、压强p0=6.3×104 Pa、温度T0=270 K的大气注入舱体,舱内气体温度T1=300 K,体积V1=LS=2.1 m3 根据理想气体状态方程有= 解得舱内气压p1=5×105 Pa。 (2)舱内温度T1=300 K不变,新模式气压p2=2×105 Pa 充入气体体积V3=1 m3,压强p0=6.3×104 Pa,温度T0=270 K 根据理想气体状态方程有=+ 解得V2=5.6 m3 排出舱体的气体体积ΔV=V2-V1=3.5 m3 根据理想气体状态方程有= 解得V4=0.35 m3 放出气体质量与进入气体质量之比等于体积之比,===10∶1。 7 学科网（北京）股份有限公司 $