第二章 气体、固体和液体（高效培优·单元测试）物理人教版选择性必修第三册

第二章 气体、固体和液体 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 选择性必修第三册第2章。 2．考试时间：75分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．“工夫茶”是潮汕地区的传统饮茶习俗。如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃盖碗是非晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 【答案】A 【详解】A．玻璃属于典型的非晶体，所以玻璃盖碗是非晶体，故A正确； B．水温越高，水分子运动的平均速率越大，但不是每个水分子运动的速率都越大，故B错误； C．温度降低，封闭空气的体积不变，根据查理定律可知，空气的压强减小，则玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小，故C错误； D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水能浸润茶托，故D错误。 故选A。 2．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于（　　） A．破坏空间点阵结构，增加分子动能 B．破坏空间点阵结构，增加分子势能 C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能 D．破坏空间点阵结构，但不增加物体的内能 【答案】B 【详解】晶体熔化过程中，温度保持不变，因此分子的平均动能不变（分子动能与温度成正比）。吸收的热量主要用于破坏晶体的空间点阵结构，增加分子间的势能，从而使物体的内能增加（内能是分子动能和势能的总和）。 故选B。 3．如图所示，2025年九三阅兵式上，由全降解天然材料制作的8万只气球腾空而起。最初的阶段，气球快速上升，外界大气压强迅速减小，气球体积膨胀，内部温度降低，则此过程中气球内部（　　） A．气体压强增大 B．气体分子的数密度增大 C．所有气体分子的速率都减小 D．气体分子的平均动能减小 【答案】D 【详解】A．气球体积膨胀，内部温度降低，根据可知气球内的气体压强减小，故A错误； B．气球体积膨胀，则分子数密度减小，故B错误； CD．气球内部温度降低，则气体分子的平均动能减小，但并非所有气体分子的速率都减小，故C错误，D正确。 故选D。 4．一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小2atm时，体积变化4L，则该气体原来的体积为（　　） A． B．2L C． D．8L 【答案】B 【详解】根据玻意耳定律，温度不变时，气体压强与体积成反比，即 初态压强，设原体积为，压强减小，末态压强，体积变化，因压强减小，体积增大，末态体积 代入数据解得 故选B。 5．物质是由大量分子组成的，下列相关说法正确的是（  ） A．分子很小，肉眼看不到，但在高倍光学显微镜下可以观测到 B．雾霾天气是大量的细微的尘粒悬浮在空中，说明尘粒分子在做无规则运动 C．温度相同的两种理想气体的分子平均速率一定相同 D．物体的温度是它的分子热运动平均动能的标志 【答案】D 【详解】A．分子十分微小，它的直径的数量级一般，用肉眼不能看到，只有借助电子显微镜才能看到，故A错误； B．尘粒有大量分子组成的，尘粒的运动属于物体的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，故B错误； CD．物体的温度是它的分子热运动平均动能的标志，则质量不同，温度相同的两种理想气体的分子平均速率不相同，故C错误，D正确。 故选D。 6．下列关于速度和温度的说法中正确的是（　　） A．两物体的速度大小均为，这两个速度一定相同 B．两物体速度、，则甲的速度大小小于乙的速度大小 C．速度和温度都是标量 D．温度有正有负，其正、负号表示温度的方向 【答案】B 【详解】A．速度是矢量，既有大小又有方向。两物体速度大小均为10m/s，但方向不一定相同，所以这两个速度不一定相同，故A错误； B．速度的正负表示方向，比较速度大小时应比较绝对值。甲的速率为3m/s，乙为5m/s，乙的速率更大，故B正确； C．速度是矢量，温度是标量，故C错误； D．温度是标量，只有大小，没有方向，温度的正、负号表示温度的高低，不表示方向，故D错误。 故选B。 7．如图所示，把上端封闭、下端开口的玻璃管竖直插入水中后，将玻璃管缓慢向下移动。若管内气体温度保持不变，则管内气体（　　） A．压强小于大气压强 B．内能增大 C．单位体积内的分子数保持不变 D．单位面积上分子撞击器壁的作用力变大 【答案】D 【详解】A．玻璃管下压时，管内气体所处深度增加，外界大气压强p0不变，但管内气体上方水柱的高度h增大，根据液体压强公式，管内气体压强为 由于h增大，故管内气体压强p增大且大于大气压强，故A错误； B．管内气体温度保持不变，则气体内能不变，故B错误； C．根据玻意耳定律可知pV=C，因下压过程中压强 p增大，故气体体积V减小，单位体积内的分子数增大，故C错误； D．气体温度不变，压强增大，根据压强的微观解释可知，单位面积上分子撞击器壁的作用力变大，故D正确。 故选D。 8．对两部分质量相等的同种理想气体、压强与体积倒数的关系图像分别为如图所示的、两条倾斜直线、则第一部分气体从状态A到状态B，以及第二部分气体从状态C到状态D，下列说法正确的是（　　） A．两部分气体分子的数密度均减小 B．两部分气体分子对容器壁单位面积上的作用力均减小 C．两部分气体均做等温变化 D．第二部分气体从状态C到状态D，气体分子的平均动能增大 【答案】D 【详解】A．两部分气体的体积倒数均增大，说明体积均减小，则气体分子数密度均增大，故A错误； B．两部分气体的压强均增大，则气体分子对容器壁单位面积上的作用力均增大，故B错误； C．根据理想气体状态方程 变形得 图像的斜率为 由图可知第一部分气体图像的反向延长线经过坐标原点，说明做等温变化；第二部分气体图像的反向延长线不经过坐标原点，不做等温变化，故 C错误； D．气体从C到D，在图像上某点与坐标原点连线的斜率越来越大，即 斜率越来越大，根据理想气体状态方程 可知温度越来越高，分子的平均动能增大，故D正确。 故选D。 9．（多选）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B．温度越高，布朗运动越显著 C．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小 D．当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小分子势能先减小后增大 【答案】AB 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能一定大；但内能由质量、温度和体积共同决定，温度高的物体内能不一定大（如小物体与大物体比较），故A正确； B．布朗运动的显著程度与温度有关，温度越高，液体分子热运动越剧烈，对悬浮颗粒的撞击越频繁，布朗运动越显著，故B正确； C．分子间作用力随距离的变化并非单调。当分子间距离从小于平衡位置（r0）开始增大时，斥力逐渐减小；但当距离从大于r0开始增大时，分子力（引力）可能先增大后减小，故C错误； D．当分子间作用力表现为斥力时（r<r0），分子势能随分子间距离的减小而持续增大（需克服斥力做功），故D错误。 故选AB。 10．（多选）以下关于液体的说法正确的是（　　） A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体 B．液体的物理性质一般表现为各向同性 C．液体的密度总是小于固体的密度 D．所有的金属在常温下都是固体 【答案】AB 【详解】A．非晶体的微观结构与液体相似，分子排列无序，可视为粘滞性极大的液体，故A正确； B．液体分子排列无序且可自由移动，其物理性质（如密度、压强）在不同方向通常相同，表现为各向同性，故B正确； C．液体的密度不一定小于固体的密度，例如汞的密度大于铁，故C错误； D．并非所有金属在常温下均为固体，例如汞（金属）在常温下为液体，故D错误。 故选AB。 11．（多选）在电梯的轿厢中，有一质量，内部横截面积的汽缸，现用一个质量的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时，汽缸静置在轿厢底部，气柱高度，如图甲所示。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在轿厢的顶部，轿厢以加速度匀加速上升达到稳定时气柱高度，如图乙所示。已知大气压强，轿厢内温度不变，汽缸导热性能良好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A．图甲静止状态下，汽缸内气体的压强 B．图乙轿厢加速运动时，汽缸内气体的压强 C．图乙轿厢加速运动时，加速度的大小为 D．图乙轿厢加速运动时，加速度的大小为 【答案】ABD 【详解】A．初始状态，活塞处于平衡状态时，则有 代入数据解得，故A正确； B．轿厢加速运动时，由玻意耳定律可得 代入数据解得，故B正确； CD．对汽缸受力分析，由牛顿第二定律可得 代入数据解得，故C错误，D正确。 故选ABD。 12．（多选）某同学利用实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图像所示。已知在状态B时气体的体积为，则下列说法正确的是（　　） A．状态A到状态B气体的体积不变 B．状态B到状态C气体温度增加 C．状态A的压强是 D．状态C体积是 【答案】AD 【详解】A．因AB连线过绝对零点，可知状态A到状态B是等容变化，故体积不变，故A正确； B．状态B到状态C是等温变化，气体温度不变，故B错误； C．从题图中可知，，，，根据查理定律，有，解得，故C错误； D．，，，根据玻意耳定律，有，解得，故D正确。 故选AD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 13．某同学利用图甲装置研究一定质量气体温度与压强的关系。他的操作步骤如下： ①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管C与直玻璃管B连接，在B管中注入适量的水银，另一端插入橡皮塞，再用橡皮塞塞住烧瓶口；保持B管竖直并调节B和软管高度，使A、B两管水银液面相平，并在A上标注此时水银面的位置； ②将温度传感器、数据采集器和计算机连接好，并将温度传感器探针插入烧瓶中； ③将烧瓶浸入热水中，待烧瓶中气体温度稳定后，保持B管竖直并再次调节B和软管高度，使A管水银液面仍处于位置，然后记录A、B两管水银液面高度差及烧瓶内气体温度； ④改变热水温度，重复操作步骤③，记录多组高度差及温度的数据，并绘制图像如图乙所示。 根据以上实验操作，进行分析： (1)烧瓶浸入热水中，烧瓶中气体温度稳定后，应将B和软管______（填“向上”或“向下”）调节，才能使A管水银液面仍处于位置； (2)图乙中的图像末端弯曲，原因可能是烧瓶______（填“进气”或“漏气”）； (3)已知图乙中图像直线段横轴截距为，水银密度为，重力加速度为，则大气压强为______。 【答案】(1)向上 (2)漏气 (3) 【详解】（1）将烧瓶浸入热水中，烧瓶中气体温度升高，压强增大，要使A管水银液面处于K位置，则应将B管向上调节。 （2）从图中可知图像末端A、B两管水银液面高度差减小，说明两管压强差减小，可能是因为漏气导致烧瓶中气体压强减小。 （3）根据A、B两管压强平衡，初状态有 末状态有 烧瓶中气体由等容变化得 联立可得 由图乙图线可得 解得大气压强为 14．某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，______（填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 (2)下列实验操作中正确的是______。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 D．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 (3)实验中，某小组同学用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出p-V图中的等温线，如图乙所示。根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条______线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图丙中的______。 (5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 【答案】(1)不需要 (2)AC (3)等轴双曲 (4)a (5)BC 【详解】（1）实验时，为判断气体压强与体积的关系，可以用气柱的长度代替体积，不需要测出空气柱的横截面积。 （2）A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油，以增加活塞的气密性，A正确； B．推拉活塞时，不能用手握住注射器气体部分，以防止气体温度升高，B错误； CD．实验时缓慢移动活塞，防止气体温度变化，C正确，D错误。 故选AC。 （3）根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条等轴双曲线，即满足pV=C，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 （4）同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，则气体的温度会升高，根据，则图像的斜率将变大，那么该同学可能得到的图像是图丙中的a。 （5）AB．由于实验操作和数据处理均正确，同体积情况下，则温度高对应压强大，pV乘积较大的是对应的T1图线，距离原点较远，故B正确，A错误； CD．根据，温度越高，对应的C值越大，则斜率越大，因T1较大，故C正确，D错误。 故选BC。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．一端封闭、粗细均匀、导热性能良好且足够长的玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度，玻璃管开口向上，倾角倾斜放置，稳定时被封闭的空气柱长，大气压强始终为，环境的热力学温度，取重力加速度大小，不计水银与玻璃管壁间的摩擦力。 (1)缓慢转动玻璃管，当玻璃管竖直且开口向上时，求管内空气柱的长度； (2)缓慢转动玻璃管，并缓慢改变管内气体的温度，当玻璃管竖直且开口向下时，管内空气柱的长度仍为，求管内气体的热力学温度。 【详解】（1）由题意可知，初始时封闭气体的压强为 当玻璃管竖直且开口向上时，封闭气体的压强为 设玻璃管的横截面积为，根据玻意耳定律可得 解得 （2）当玻璃管竖直且开口向下时，封闭气体的压强为 由题意可知，封闭气体的体积不变，根据查理定律可得 代入数据，解得 16．如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，，面积分别为2S、S，，轻杆长为。初始时系统处于平衡状态，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0 = 300K。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。（重力加速度常量） (1)求活塞间气体的压强； (2)轻杆上力的大小； (3)缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的温度。 【详解】（1）设封闭气体的压强为，对两活塞和轻杆的整体受力分析，由平衡条件有 代入数据解得 （2）对活塞Ⅰ分析，由平衡条件 解得轻杆上的力为 （3）缓慢加热两活塞间的气体，使活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和轻杆的整体分析，由平衡条件可知，气体的压强不变依然为 即封闭气体发生等压过程，由等压方程可知，， 代入数据解得 17．如图，某刚性绝热轻杆将绝热U形管固定在某高度，左管与大气相通，右管用轻活塞封闭一定质量的气体，活塞通过刚性轻杆与轻活塞相连，固定在地面上的导热气缸内中装有气体。已知活塞平衡时，左右两管的水银高度差为，气柱长为，活塞到缸底距离为，环境大气压，温度为，活塞可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。活塞的面积分别为。求： (1)活塞平衡时，缸内气体的压强为多少？ (2)对气缸进行加热，U形管内水银柱相平时，气缸中气体温度为多少摄氏度？ 【详解】（1）对气体有 对活塞整体受力分析有： 解得： （2）当左右两侧水银柱相平时有： 对气体有状态参量如下：，，， 由理想气体状态方程可知： 解得 由几何关系： 解得活塞上升的距离为 对活塞整体受力分析 解得 对气体由状态参量如下：，，，， 由理想气体状态方程得： 得 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 气体、固体和液体 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 选择性必修第三册第2章。 2．考试时间：75分钟 试卷满分：100分。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．“工夫茶”是潮汕地区的传统饮茶习俗。如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃盖碗是非晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变大 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 2．晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于（　　） A．破坏空间点阵结构，增加分子动能 B．破坏空间点阵结构，增加分子势能 C．破坏空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能 D．破坏空间点阵结构，但不增加物体的内能 3．如图所示，2025年九三阅兵式上，由全降解天然材料制作的8万只气球腾空而起。最初的阶段，气球快速上升，外界大气压强迅速减小，气球体积膨胀，内部温度降低，则此过程中气球内部（　　） A．气体压强增大 B．气体分子的数密度增大 C．所有气体分子的速率都减小 D．气体分子的平均动能减小 4．一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小2atm时，体积变化4L，则该气体原来的体积为（　　） A． B．2L C． D．8L 5．物质是由大量分子组成的，下列相关说法正确的是（  ） A．分子很小，肉眼看不到，但在高倍光学显微镜下可以观测到 B．雾霾天气是大量的细微的尘粒悬浮在空中，说明尘粒分子在做无规则运动 C．温度相同的两种理想气体的分子平均速率一定相同 D．物体的温度是它的分子热运动平均动能的标志 6．下列关于速度和温度的说法中正确的是（　　） A．两物体的速度大小均为，这两个速度一定相同 B．两物体速度、，则甲的速度大小小于乙的速度大小 C．速度和温度都是标量 D．温度有正有负，其正、负号表示温度的方向 7．如图所示，把上端封闭、下端开口的玻璃管竖直插入水中后，将玻璃管缓慢向下移动。若管内气体温度保持不变，则管内气体（　　） A．压强小于大气压强 B．内能增大 C．单位体积内的分子数保持不变 D．单位面积上分子撞击器壁的作用力变大 8．对两部分质量相等的同种理想气体、压强与体积倒数的关系图像分别为如图所示的、两条倾斜直线、则第一部分气体从状态A到状态B，以及第二部分气体从状态C到状态D，下列说法正确的是（　　） A．两部分气体分子的数密度均减小 B．两部分气体分子对容器壁单位面积上的作用力均减小 C．两部分气体均做等温变化 D．第二部分气体从状态C到状态D，气体分子的平均动能增大 9．（多选）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大 B．温度越高，布朗运动越显著 C．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小 D．当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小分子势能先减小后增大 10．（多选）以下关于液体的说法正确的是（　　） A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看作是粘滞性极大的液体 B．液体的物理性质一般表现为各向同性 C．液体的密度总是小于固体的密度 D．所有的金属在常温下都是固体 11．（多选）在电梯的轿厢中，有一质量，内部横截面积的汽缸，现用一个质量的活塞封闭了一定质量的理想气体。初始时，汽缸静置在轿厢底部，气柱高度，如图甲所示。若用绳子连接活塞将汽缸悬挂在轿厢的顶部，轿厢以加速度匀加速上升达到稳定时气柱高度，如图乙所示。已知大气压强，轿厢内温度不变，汽缸导热性能良好且不计活塞与汽缸壁间的摩擦，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A．图甲静止状态下，汽缸内气体的压强 B．图乙轿厢加速运动时，汽缸内气体的压强 C．图乙轿厢加速运动时，加速度的大小为 D．图乙轿厢加速运动时，加速度的大小为 12．（多选）某同学利用实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图像所示。已知在状态B时气体的体积为，则下列说法正确的是（　　） A．状态A到状态B气体的体积不变 B．状态B到状态C气体温度增加 C．状态A的压强是 D．状态C体积是 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分） 13．某同学利用图甲装置研究一定质量气体温度与压强的关系。他的操作步骤如下： ①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管C与直玻璃管B连接，在B管中注入适量的水银，另一端插入橡皮塞，再用橡皮塞塞住烧瓶口；保持B管竖直并调节B和软管高度，使A、B两管水银液面相平，并在A上标注此时水银面的位置； ②将温度传感器、数据采集器和计算机连接好，并将温度传感器探针插入烧瓶中； ③将烧瓶浸入热水中，待烧瓶中气体温度稳定后，保持B管竖直并再次调节B和软管高度，使A管水银液面仍处于位置，然后记录A、B两管水银液面高度差及烧瓶内气体温度； ④改变热水温度，重复操作步骤③，记录多组高度差及温度的数据，并绘制图像如图乙所示。 根据以上实验操作，进行分析： (1)烧瓶浸入热水中，烧瓶中气体温度稳定后，应将B和软管______（填“向上”或“向下”）调节，才能使A管水银液面仍处于位置； (2)图乙中的图像末端弯曲，原因可能是烧瓶______（填“进气”或“漏气”）； (3)已知图乙中图像直线段横轴截距为，水银密度为，重力加速度为，则大气压强为______。 14．某同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。 (1)实验时，为判断气体压强与体积的关系，______（填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。 (2)下列实验操作中正确的是______。 A．密封气体前，在活塞上均匀涂抹润滑油 B．推拉活塞时，用手握住注射器气体部分 C．实验时缓慢移动活塞 D．实验中应快速推拉柱塞，以免气体进入或漏出注射器 (3)实验中，某小组同学用采集的各组数据在坐标纸上描点，绘制出p-V图中的等温线，如图乙所示。根据图乙所示的图像，如果在误差允许范围内该图线是一条______线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 (4)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，作出图像。某同学在实验操作过程中，不小心用手握住了注射器的空气柱部分，那么该同学可能得到的图像是图丙中的______。 (5)在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是______（选填选项前下的字母）。 A． B． C． D． 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．一端封闭、粗细均匀、导热性能良好且足够长的玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度，玻璃管开口向上，倾角倾斜放置，稳定时被封闭的空气柱长，大气压强始终为，环境的热力学温度，取重力加速度大小，不计水银与玻璃管壁间的摩擦力。 (1)缓慢转动玻璃管，当玻璃管竖直且开口向上时，求管内空气柱的长度； (2)缓慢转动玻璃管，并缓慢改变管内气体的温度，当玻璃管竖直且开口向下时，管内空气柱的长度仍为，求管内气体的热力学温度。 16．如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，，面积分别为2S、S，，轻杆长为。初始时系统处于平衡状态，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0 = 300K。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。（重力加速度常量） (1)求活塞间气体的压强； (2)轻杆上力的大小； (3)缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的温度。 17．如图，某刚性绝热轻杆将绝热U形管固定在某高度，左管与大气相通，右管用轻活塞封闭一定质量的气体，活塞通过刚性轻杆与轻活塞相连，固定在地面上的导热气缸内中装有气体。已知活塞平衡时，左右两管的水银高度差为，气柱长为，活塞到缸底距离为，环境大气压，温度为，活塞可在气缸内无摩擦的移动且不漏气。活塞的面积分别为。求： (1)活塞平衡时，缸内气体的压强为多少？ (2)对气缸进行加热，U形管内水银柱相平时，气缸中气体温度为多少摄氏度？ / 学科网（北京）股份有限公司 $