第二章 气体、固体和液体（重难点训练）物理人教版选择性必修第三册

第二章 气体、固体和液体 【题型1 热平衡定律】 1 【题型2 热力学温标、摄氏温标】 3 【题型3 状态参量】 4 【题型4 玻意耳定律的理解及初步应用】 7 【题型5 气体等温变化的图象】 8 【题型6 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系】 9 【题型7 查理定理的理解及初步应用】 14 【题型8 气体等容变化的图象】 16 【题型9 盖吕萨克定理的理解及初步应用】 18 【题型10 气体等压变化的图象】 20 【题型11 理想气体的状态方程的理解及初步应用】 23 【题型12 “玻璃管液封”模型】 26 【题型13 “变质量气体”模型】 30 【题型14 晶体和非晶体】 34 【题型15 晶体的微观结构】 36 【题型16 各向同性、各向异性】 37 【题型17 液体的表面张力】 39 【题型18 浸润和不浸润】 41 【题型19 毛细现象】 42 【题型20 液晶】 44 【题型1 】 1．下列说法中正确的是（　　） A．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变 B．处于热平衡的几个系统的压强一定相等 C．两个系统处于热平衡时，它们一定具有某一相同的状态参量 D．处于平衡态的热力学系统，所有分子的速率都相同 【答案】C 【详解】A．状态参量是描述系统状态的物理量，当系统状态变化时，不一定各个状态参量都会改变，比如一定质量理想气体发生等温变化时，压强和体积会改变，但温度这个状态参量不变，故A错误； BC．根据热平衡定律，两个系统处于热平衡时，它们的温度必定相同，即它们一定具有相同的状态参量，故B错误，C正确； D．处于平衡态的热力学系统，分子做无规则热运动，分子速率按“中间多、两头少” 的统计规律分布，并非所有分子速率都相同，故D错误。 故选C。 2．下列说法正确的是（　　） A．状态参量是描述系统状态的物理量，系统处于非平衡态时各部分的状态参量不发生变化 B．当系统不受外界影响且经过足够长的时间时，其内部各部分状态参量将会相同 C．只有处于平衡态的系统才有状态参量 D．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态 【答案】B 【详解】A．系统处于非平衡状态时状态参量会发生变化，直至达到平衡态时才不再变化。故A错误； B．当系统不受外界影响且经过足够长的时间时，其内部各部分状态参量将会相同，即达到平衡态。故B正确； C．平衡态和非平衡态的系统，均有状态参量。故C错误； D．不能仅凭温度不变且处处相等就判定系统处于平衡态，还需要压强和体积都不再变化才能判定平衡态。故D错误。 故选B。 3．（多选）如图所示，一绝热汽缸由导热隔板分为左右两部分，隔板可沿汽缸内壁无摩擦滑动，汽缸两侧充有同种气体。缓慢推动绝热活塞压缩右侧气体，当左右两侧气体达到新的热平衡时，以下说法正确的是（　　） A．两侧气体的温度相等 B．右侧气体分子的平均速率等于左侧气体分子的平均速率 C．右侧气体压强大于左侧气体压强 D．汽缸内每个气体分子的动能均相等 【答案】AB 【详解】A．由热平衡定律可知，当左右两侧气体达到新的热平衡时，两侧气体温度相等，故A正确； B．温度是分子平均动能的标志，所以两侧气体分子的平均动能相等，由于汽缸两侧充有同种气体，则两侧气体分子的平均速率相等，故B正确； C．当左右两侧气体达到新的热平衡时，右侧气体压强等于左侧气体压强，故C错误； D．两侧气体分子的平均动能相等，但不能说明汽缸内每个气体分子的动能均相等，故D错误。 故选AB。 【题型2 】 4．下列说法正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动 B．热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同 C．气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动 D．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的作用力变小 【答案】B 【详解】A．悬浮在液体中微粒的无规则运动为布朗运动，并不是液体分子的无规则热运动，故A项错误； B．根据 整理有 故B项正确； C．一切物质的分子，包括固体物质的分子都在永不停息地做无规则的热运动，故C项错误； D．水分子在气态下引力、斥力忽略不计，凝结成液态，分子间距减小，分子间的作用力增加，故D项错误。 故选B。 5．（多选）在贵州马岭河峡谷风景区，科研团队研究峡谷空气的热力学性质。已知标准状况下，1mol气体的体积为22.4L，含有6.02×1023个分子。关于分子平均动能、温标和阿伏加德罗常数的应用，哪些说法是正确的（    ） A．温度升高时，所有气体分子的动能都增大 B．摄氏温标和热力学温标的温差数值不同 C．在相同温度下，氮气（N2）和氧气（O2）分子的平均动能相等 D．若某种气体分子质量为，则其摩尔质量约为28.9g/mol 【答案】CD 【详解】A．温度升高仅意味着分子平均动能增大，个别分子动能可能减小，故A错误； B．摄氏温标和热力学温标的温差数值相同，故B错误； C．温度是分子平均动能的标志，分子平均动能只取决于温度，与分子种类无关，故C正确； D．某种气体的摩尔质量约为，故D正确。 故选CD。 6．北京时间2016年8月6日是第31届里约奥运会开幕的日子，中央电视台播报天气预报，里约的最高气温是38，它是___________K。我国在研究超导问题方面走在世界前列，我国科学家发现某种超导材料的临界温度是90 K，它是___________ 。 【答案】 311.15 -183.15 【详解】[1][2]天气预报说里约的最高气温为38，它是 我国科学家发现某种超导材料的临界温度是90K，它是 【题型3 】 7．如图所示，内径均匀、两端开口的细V形管，B管竖直插入水银槽中，A管与B管之间的夹角为θ，A管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是（　　） A．B管内水银面比槽内水银面高h B．B管内水银面比槽内水银面高hcos θ C．B管内水银面比槽内水银面低hcos θ D．管内封闭气体的压强比大气压强小h高水银柱产生的压强 【答案】B 【详解】以管中的水银柱为研究对象有 则管内封闭气体的压强 显然且管内水银面要比槽内水银面高出。 故选B。 8．（多选）如图所示，左右两管水银面一样高，左右两管的水银面分别在管壁A点和B点位置，两管下面用橡皮管连接，则下列说法中正确的是（　　） A．在右管向上提的过程中，右管水银面将高于管壁B点 B．在右管向上提的过程中，右管水银面将低于管壁B点 C．在右管向下移的过程中，右管水银面将高于管壁B点 D．在右管向下移的过程中，左管水银面将低于管壁A点 【答案】BCD 【详解】AB．原来左管上方气体压强等于大气压，在右管向上提的过程中，如果右管水银面仍在B点，取软管最低点分析，则右侧的压强大，则水银向左移动，所以左管的液面上升，右管的水银面将低于管壁B点，故A错误，B正确； CD．在右管下移过程中，如果右管水银面仍在B点，取软管最低点分析，左侧的压强大，则水银向右移动，所以左管液面下降，左管的水银面将低于管壁A点；右管的水银面将高于管壁B点，故CD正确。 故选BCD。 9．小明用自制的气压计去棋盘山探究海拔对气压的影响，将如图甲所示的气压计从山脚移到山顶，玻璃管中水柱的高度将__________（选填“上升”“下降”或“不变”）；同组的诗诗用B管水平向A管管口吹气（如图乙所示），A管中水柱升高，是由于流体流速大的位置压强__________（选填“大”或“小”）。 【答案】 上升 小 【详解】[1]根据自制气压计原理 从山脚移到山顶，p0变小，不变，所以h变大，玻璃管中水柱的高度将上升； [2]往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升，这是由于A管上方气体流速变大，压强变小的缘故。 10．状态参量与平衡态 (1)在力学中，为了确定物体运动的状态，我们使用了物体的坐标和速度这两个物理量。在热学中如果我们要研究一箱气体的状态，需要哪些物理量呢？ (2)如果系统与外界没有能量交换，该系统就达到平衡态了吗？ 【答案】(1)体积、压强和温度 (2)不是 【详解】（1）在热学中如果我们要研究一箱气体的状态，需要气体的体积、压强和温度三个状态参量。 （2）不是，因为把不同压强、不同温度的气体混在同一容器（体积一定）中，如果容器与外界没有热交换，经过一段时间后，容器内各点的温度、压强变得一样，这时我们就说系统达到了平衡态，否则系统就是非平衡态，当系统处于平衡态时，系统所有性质都不随时间而变化。 【题型4 】 11．一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处，不考虑气泡温度的变化，它的体积约变为原来体积的（水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g＝10 m/s2，大气压强p0＝1.0×105 Pa）（　　） A．3倍 B．2倍 C．1.5倍 D． 【答案】C 【详解】气泡在温度不变时遵循玻意耳定律 初态（20m深处）压强： 末态（10m深处）压强： 根据玻意耳定律，体积比为 因此体积变为原来的1.5倍。故选C。 12．（多选）甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为2V，罐中气体的压强为p；乙罐的容积为6V，罐中气体压强为。现通过细管连接两罐，使两罐中气体进行调配，设两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等，则调配后（　　） A．两罐中气体的压强为1.6p B．两罐中气体的压强为 C．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比为 D．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比为 【答案】BD 【详解】AB．由玻意耳定律有 解得，故B正确，A错误； CD．根据理想气体状态方程推导，在温度 �� 不变时，气体质量 �� 与 ���� 的乘积成正比。甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比 ，故C错误，D正确。 故选BD。 13．某天早晨，张老师到店为轿车调节胎内气压。调节前，（胎压监测系统）显示某一轮胎内气体压强为，温度为；调节后，显示该轮胎内气体压强为，温度为。不计胎内气体体积变化。求调节前、后该轮胎内气体的质量之比。 【答案】 【详解】若压强、体积为的气体，保持温度不变，压强变为时体积为，由玻意耳定律可得 质量之比等于体积之比，故 联立解得。 14．有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平，现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，此时筒中气体长度减为原来的。若测得A点压强为，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏。 (1)求液体中B点的压强； (2)从微观上解释气体压强变化的原因。 【详解】（1）由题意知气体做等温变化，则有 代入数据解得 （2）在缓慢下压过程中，温度不变，气体分子的平均动能不变；但气体体积减小，则单位体积内的气体分子数增多，单位时间内气体分子碰撞器壁的次数增多，气体的压强变大。 【题型5 】 15．如图所示，p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程，此过程在p-V图上的图线应为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】气体从a到b为等容变化，b到c为等温变化，则p-V图像中，a到b对应V不变，且压强增大，p-V图像中的双曲线为等温线，故bc为双曲线。 故选C。 16．（多选）如图所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是（　　） A． B． C． D． 【答案】CD 【详解】根据 变形得 可知当一定质量的气体发生等温变化时，其图像为双曲线。 故选CD。 【题型6 】 17．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。关于该实验操作正确的是（　　） A．可以用手握住玻璃管 B．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞 C．使用润滑油的目的是为了减小摩擦 D．改变空气柱体积时需缓慢移动柱塞 【答案】D 【详解】A．为了防止注射器内气体温度变化，不能用手握住玻璃管，A错误； B．使用橡胶套的目的是防止漏气，在橡胶套处不能接另一注射器，B错误； C．使用润滑油的目的是为了防止漏气，C错误； D．改变空气柱体积时需缓慢移动柱塞，使注射器内的气体与外界有充分的时间进行热交换，保证注射器内气体温度不变，D正确。 故选D。 18．（多选）某实验小组用如图所示的装置来探究气体的等温变化规律，带有刻度的注射器内封闭了一定质量的理想气体，推动活塞来改变管内气体的体积V，用压强传感器测出管内、外气体的压强差，多次改变V，测出多组与V的对应值，并做出的关系图像，下列说法正确的是（   ） A．每次气体的状态调整后，不能立即记录数据 B．实验要保持环境温度和大气压强不变，可用手握住注射器快速推拉活塞来做实验 C．若实验过程中环境的温度突然升高，则图像的斜率会增大 D．若关系图像的纵截距为b，则大气的压强为 【答案】AC 【详解】A．每次气体的状态调整后，都要隔一段时间再记录数据，其目的是为了气体的温度与环境温度达到相同值，从而保证做等温变化，A正确； B．实验的过程要保持环境的温度和大气的压强不变才能探究气体的等温变化规律，若用手握住注射器的空气柱部分，然后快速的推拉活塞来改变气体的体积，气体的温度很难做等温变化，B错误； C．设大气压强为p0，由等温变化的规律可得 结合 可得 其中C、p0是常数，做出的关系图像是一条倾斜直线，气体做等温变化，若实验过程中环境的温度突然升高，C增大，关系图像的斜率增大，C正确； D．关系图像的纵截距为 则有，D错误。 故选AC。 19．为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 (1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强_________。 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为_________；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强_________，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，根据平衡条件可得 解得密封气体的压强 （2）[1][2]在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，根据平衡条件可得 解得 根据玻意耳定律可知 联立整理可得 可知图像的纵截距为； 根据图乙可知该图像的横截距为a，则有 可得。 20．(1)某学习小组利用图甲所示装置探究一定质量气体在等温条件下的压强与体积的关系。实验装置包括竖直固定的注射器（带刻度、下端连接压强传感器），活塞上端固定托盘，托盘中放置砝码以改变气体体积。实验时，增减砝码，记录压强传感器示数和注射器内气体体积。采集多组数据后作出（SI单位制）拟合曲线如图乙所示。 ①实验中，为保证气体温度与环境温度一致，每次改变砝码质量后应___________（填“立即”或“待示数稳定后”）读数。 ②关于拟合线未过坐标原点的原因，下列说法正确的是___________。 A．注射器与压强传感器连接的塑料管容积未计入总体积 B．压强传感器读数始终比真实值偏小一个恒定值 C．实验过程中环境温度逐渐升高 D．活塞与注射器筒壁间存在漏气现象 ③若气体的总体积为，由图乙可得该实验中气体的压强与的乘积___________（用图像中字母、表示）。 (2)某实验小组利用如图所示气垫导轨装置测量滑块与弹片碰撞过程中的机械能损失。实验装置包括水平气垫导轨、带宽度为的遮光条的滑块、固定弹片及光电门。 实验步骤：用天平测得滑块质量为（含遮光条）；将弹片固定在气垫导轨左端，调节气垫导轨至水平，在光电门右侧某位置使滑块获得水平向左的速度，滑块第一次通过光电门后在弹片处反弹并第二次通过光电门；记录光电门遮光时间分别为和。 请回答以下问题： ①忽略空气阻力，与弹片碰撞过程中滑块（含遮光条）损失的机械能___________（用、、和表示）。 ②实验中由于空气阻力的存在，使的测量值___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 待示数稳定后 A (2) 偏大 【详解】（1）[1]确保气体与环境充分热交换，温度达到平衡，即待示数稳定后读数。 [2]A．存在未计入的塑料管容积，则实际体积 由（常数），可得 即纵轴截距，与实验现象一致，A正确。 B．的测量值偏小，偏大，但不会产生纵轴截距，B错误； C．温度变化会改变斜率，而非截距，C错误； D．漏气会导致乘积不恒定，图像非线性，D错误。 故选A。 [3]由可知，图像的斜率为，即乘积等于斜率。 （2）[1]滑块通过光电门时的速度 碰撞前动能 碰撞后动能 机械能损失。 [2]实验中由于有空气阻力，空气阻力对滑块做负功，也会有机械能损失，所以的测量值偏大。 【题型7 】 21．“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，在罐中气体逐渐冷却的过程中，罐中气体质量和体积均可视为不变，若罐中气体可视为理想气体。气体冷却后下列说法正确的是（    ） A．每个分子的运动动能均减少 B．分子的数密度变小 C．罐内的压强等于大气压强 D．单位时间内气体分子碰撞器壁的次数减少 【答案】D 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，气体冷却时温度降低，分子的平均动能减小，但不是每个分子的动能都减少，个别分子的动能可能增大。故A错误； B．分子的数密度（单位体积分子数）由气体的质量和体积决定，由于气体冷却过程中，气体的质量和体积均不变，所以分子的数密度不变，故B错误； C．罐内气体温度降低，体积不变，则根据查理定律可知，气体冷却后压强会减小，小于大气压强，故C错误； D．气体温度降低，分子的平均动能减小，平均速率也减小，又因为分子的数密度不变，所以单位时间内气体分子碰撞器壁的次数减少，故D正确。 故选D。 22．（多选）如图所示，小南在T0的恒温实验室中，用横截面积为S的轻质木塞密封一导热性良好的玻璃瓶。初始时，瓶内气体压强与大气压强p0相等；随后，他将瓶子竖直放入2T0的恒温热水中，且木塞位置在水面上方。瓶子和木塞的热膨胀可忽略，瓶内气体视为理想气体，则待瓶内气体温度再次稳定时（ ） A．瓶内气体的压强为2p0 B．瓶内气体的压强为p0 C．瓶颈和圆木塞间的静摩擦力大小为p0S D．瓶颈和圆木塞间的静摩擦力大小为2p0S 【答案】AC 【详解】AB．瓶内气体发生等容变化，根据 可得 故A正确，B错误； CD．根据平衡条件可知瓶颈与软木塞之间的静摩擦力大小 故C正确，D错误。 故选AC。 23．春日踏青，小李驾驶汽车在郊外公路上行驶。为了安全，他特意关注了仪表盘上的胎压监测数据。出发前，左前胎气体温度为，胎压显示为。行驶一段时间后，胎内气体温度升高，小李观察到胎压上升到，此时胎内气体温度为t。为防止爆胎，小李停车给左前胎放气降压，使胎压降回到厂家推荐值。假设在放气过程中，胎内气体温度保持t不变，且外界大气压恒为，温度恒为。将胎内的气体视为理想气体，且假设轮胎的容积在整个过程中保持不变。求： (1)放气时胎内气体温度t； (2)放出的气体在外界环境下的体积V。 【详解】（1）根据查理定律有 或 解得℃或350K （2）根据玻意耳定律有 又由 联立解得 【题型8 】 24．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则（　　） A．在过程A→C中，气体的压强不变 B．在过程C→B中，气体的压强不断变小 C．在状态A时，气体的压强最大 D．在状态B时，气体的压强最大 【答案】D 【详解】A．气体在过程A→C中发生等温变化，由（恒量）可知，体积减小，压强增大，故A错误； B．在C→B变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由（恒量）可知，温度升高，压强增大，故B错误； CD．在A→C→B过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，故C错误，D正确。 故选D。 25．如图所示，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、后再回到状态，关于该循环过程，下列说法中正确的是（　　） A．过程中，气体温度升高 B．过程中，气体分子的平均动能减小 C．过程中，气体密度变大 D．过程中，单位时间单位面积碰撞到器壁的分子数减少 【答案】B 【详解】AD．图像中，过坐标原点的直线为等温线，所以过程是等温变化，压强增大，体积减小，单位时间单位面积碰撞到器壁的分子数增多，故AD错误； B．过程为等容变化，由可知，与成正比，压强减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确； C．过程体积增大，由可知，气体密度变小，故C错误。 故选B。 26．（多选）如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。下列说法正确的是（　　） A． B． C．A到B过程单位体积内的气体分子个数增大 D．B到C过程单位体积内的气体分子个数增大 【答案】AD 【详解】AB．状态A经等容过程到达状态B，温度升高，根据查理定律可知，压强增大，状态B经等温过程到达状态C，温度一定，体积减小，根据玻意耳定律可知，压强增大，则有，故A正确，B错误； C．A到B过程体积一定，则单位体积内的气体分子个数不变，故C错误； D．B到C过程体积减小，则单位体积内的气体分子个数增大，故D正确。 故选AD。 【题型9 】 27．某同学记录2022年3月10日教室内温度如下： 时刻 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 温度 12 ℃ 15 ℃ 18 ℃ 23 ℃ 17 ℃ 教室内气压可认为不变，则当天15:00与9:00相比，下列说法正确的是（　　） A．教室内所有空气分子速率均增大 B．教室内空气密度增大 C．教室内单位体积内的分子个数一定增加 D．单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少 【答案】D 【详解】A．当天15:00与9:00相比，温度升高，空气分子的平均速率增大，但不是所有空气分子速率均增大，故A错误； BC．压强不变，当温度升高时，气体体积增大，因此教室内空气的质量将减少，教室体积不变，则教室内空气密度减小，教室内单位体积内的分子个数一定减少，故BC错误； D．当天15:00与9:00相比，温度升高，空气分子的平均速率增大，由于压强不变，根据压强微观意义可知，单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少，故D正确。 故选D。 28．（多选）下列关于盖-吕萨克定律的说法中正确的是（　　） A．对于一定质量的理想气体，在保持压强不变的情况下，温度每升高1℃时，其体积的增量是温度升高前体积的 B．对于一定质量的理想气体，在保持压强不变的情况下，温度每升高1℃时，其体积的增量是它在0℃时体积的 C．对于一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，其体积与摄氏温度成正比 D．对于一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比 【答案】BD 【详解】AB．由题意，根据热力学温标与摄氏温标的关系可知，摄氏温度每升高1℃，热力学温度升高1K。设该理想气体0℃时的体积为V，升高1℃时体积的增量为。根据盖-吕萨克定律有 解得 即体积的增量是它在0℃时体积的，故A错误，B正确； CD．根据盖-吕萨克定律的表达式可知，对于一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比，与摄氏温度成一次函数关系，故C错误，D正确。 故选BD。 29．如图，一上端有卡销、容积为的内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上，一定质量的理想气体被一厚度不计的活塞密封在汽缸内。初始时封闭气体压强为（为大气压强），温度为，体积为。现对气体缓慢加热，使活塞刚好上升到卡销处时停止加热，然后立即在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，使缸内气体体积变回。求： (1)活塞刚上升到卡销处时，缸内气体的温度； (2)所加细砂的总质量与活塞质量的比值。 【详解】（1）气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律 代入解得 （2）气体发生等温变化，由玻意耳定律 代入解得 设活塞质量为，所加细砂质量为，初始时，根据活塞平衡条件有 在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，使缸内气体体积变回时，根据活塞平衡条件有 解得 【题型10 】 30．一定质量的理想气体发生图中到的状态变化，下列对该变化描述正确的是（　　） A．气体的压强增大 B．气体的压强减小 C．在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数减少 D．在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数不变 【答案】C 【详解】AB．理想气体状态方程为 热力学温度T与摄氏温度t的关系为 从图像可知，B到A的过程中，图线是过的直线，说明这是等压变化，即气体的压强不变，故AB错误； CD．由于气体的压强不变，故气体分子对器壁单位面积的作用力不变，从B到A气体温度升高，所以气体分子热运动的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小，故C正确、D错误。 故选C。 31．量的理想气体，状态变化过程如图中ABC图线所示，其中BC为一段双曲线。若将这一状态变化过程表示在下图中的、图像或图像上，下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】AB．由题图可知，从气体发生等压膨胀，根据可知，图线为过原点的倾斜直线；从气体发生等温变化，气体体积减小，图线为平行纵轴的直线；从气体发生等容变化，气体压强减小，温度降低，图线为平行横轴的直线；故A错误，B正确； C．由题图可知，从气体发生等压膨胀，气体温度升高，图线为平行纵轴的直线，故C错误； D．由题图可知，从气体发生等压膨胀，气体温度升高，图线为平行纵轴的直线；从气体发生等温变化，气体压强增大，图线为平行纵轴的直线；从气体发生等容变化，根据，可知图线不是过原点的直线，故D错误。 故选B。 32．（多选）如图为一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像，ab、cd是过坐标原点的直线，ad、bc垂直于横轴，下列关于该气体变化过程的说法正确的是（　　） A．a状态气体的压强大于c状态气体的压强 B．d状态气体的压强大于b状态气体的压强 C．气体经历a→b→c→d→a的循环过程中，气体对外界做功大于外界对气体做功 D．气体经历a→b→c→d→a的循环过程中，外界对气体做功大于气体对外界做功 【答案】BD 【详解】AB．ab、cd是过坐标原点的直线，为等压线，根据 可知 等压线的斜率与压强的倒数成正比，压强越大，等压线的斜率越小，故a状态气体的压强小于c状态气体的压强、d状态气体的压强大于b状态气体的压强，故A错误，B正确； CD．气体经历a→b→c→d→a的循环过程，可画出p－V图像大致如图所示，经图像转化后可知，该循环为逆时针循环，外界对气体做功大于气体对外界做功，故C错误，D正确。 故选BD。 33．图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。 (1)写出A→B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图甲中TA的温度值。 (2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p－T图像，并在图线相应的位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程。 【详解】（1）由题图甲可以看出，A与B的连线的延长线过原点O，所以A→B是等压变化，即，由题图甲可知，由B→C是等容变化；根据盖—吕萨克定律可得 代入数据，解得 （2）根据查理定律得 又因为 代入数据，解得 则可画出由状态A→B→C的图像如图所示 【题型11 】 34．哈尔滨市地铁列车运行的平稳性与车厢的震动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减震。空气弹簧可简化成由活塞、气缸和缸内封闭的一定质量的气体构成，乘客上下车及剧烈颠簸均能引起车厢震动，从而引起缸内气体的状态变化。列车沿某路段行驶时，缸内气体（视为理想气体）从A状态经B状态变化到C状态，p-V图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．从A到B的过程中，缸内气体的内能减小 B．从B到C的过程中，缸内气体对外界做功 C．分子平均动能A状态大于C状态 D．单位体积分子数A状态大于B状态 【答案】C 【详解】A．由图可知，气体从A状态变化到B状态的过程中，pV乘积先增大后减小，根据理想气体状态方程可知，气体的温度先增大后减小，则气体的内能先增大后减小，故A错误； B．从B到C的过程中，气体的体积不变，缸内气体不会对外界做功，故B错误； C．由于气体在A状态与B状态时pV乘积相等，则温度相等，从B到C的过程中，气体的体积不变，压强减小，则气体温度降低，所以A状态气体温度高于C状态温度，则分子平均动能A状态大于C状态，故C正确； D．A状态与B状态相比，压强小、体积大，则单位体积分子数小，即单位体积分子数A状态小于B状态，故D错误。 故选C。 35．一驾驶员在恒温库中卸货时，看到胎压表显示汽车轮胎的胎压，离开恒温库后，用便携充气泵将每个轮胎的气压都补充至。已知恒温库内的温度，外界环境温度，大气压强，轮胎的体积始终保持。轮胎内部空气可视为理想气体，且始终与外界温度相同。则每个轮胎应充入压强为、温度为的气体体积是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据理想气体状态方程可得 其中， 解得 故选D。 36．（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。 37．将质量为的圆柱形玻璃杯用热水洗净后放置于水平桌面上，杯中气体因受热缓慢溢出，气体温度为时，杯中气体压强比大气压大，将杯子倒扣在水平桌面上，如图所示，残留的水珠将杯口与桌面密封，杯中气体不再溢出，并缓慢冷却到室温。已知大气压强为，水杯横截面直径为，厚度可忽略，室温为，室温下大气密度为，重力加速度为。求： (1)忽略水珠与桌面的附着力，将杯子竖直拿起需要的力的大小； (2)冷却后杯中气体的密度。 【详解】（1）气体发生等容变化，设冷却后气体压强为，根据查理定律     设将杯子竖直拿起所需的力为，对杯子受力分析可知 其中 联立可得 （2）设杯子的体积为，气体在大气压下的对应体积为，则 该部分气体质量不变，满足 解得 【题型12 】 38．将空试管开口朝下竖直全部插入水中，在某一深度处放手，试管恰好处于悬浮状态，（所有操作过程中管内气体和水温度相等且均不变）下列判断正确的是（　　） A．若将试管稍下移后放手，试管会上浮 B．若将试管稍下移后放手，试管会静止 C．若将试管稍下移后放手，试管会下沉 D．若将试管稍上移后放手，试管会静止 【答案】C 【详解】ABC．初始试管恰好处于悬浮状态，有 试管位置下移，封闭气体受到的水压强随深度增大而增大； 根据玻意耳定律，压强增大则气体体积减小，因此减小，浮力，浮力小于重力，试管会下沉，故AB错误，C正确； D．试管位置上移，封闭气体压强减小，气体体积增大，增大，浮力，浮力大于重力，试管会上浮，故D错误。 故选C。 39．如图所示，两端开口的足够长玻璃管竖直插在水银槽中，管中有一段水银柱将一部分气体封闭，封闭气体看成理想气体，初始时系统静止。保持玻璃管不动，现从上管口缓慢向管中倒入水银，使水银柱长度增加，在倒入水银的过程中气体温度不变，下列说法正确的是（　　） A．管中气体分子数密度不变 B．管中气体内能增大 C．稳定后，水银槽中的水银在管内、外液面高度差增加量小于l D．管中气体放出热量 【答案】D 【详解】A．设管中气体初始状态时压强为，末态压强为，对水银柱受力分析，由平衡条件 由于从上管口缓慢向管中倒入水银，水银质量增大，所以管中气体压强增大，根据玻意耳定律 可知管中气体体积减小，管中气体被压缩，体积减小，则管中气体分子数密度增大，故A错误； B．由于在倒入水银的过程中气体温度不变，则管中气体内能不变，故B错误； C．设大气压强为，管上部水银柱的长度为h，管内外水银面的高度差为,对封闭气体进行受力分析，其压强P由上方的大气和水银柱产生，即 同时，封闭气体的压强也平衡了下方的大气压和管内外水银面的高度差产生的压强，即 由以上两式可得，即上部水银柱的长度等于管内外水银面的高度差，故C错误； D．根据热力学第一定律 其中， 则，则故管中气体放出热量，故D正确。 故选D。 40．（多选）如图所示，在两端开口的U形管中，下部有一段水银柱a，右侧直管内封闭气体上有一段水银柱b、若向左侧直管中沿管壁缓慢注入高为x的水银，则平衡后（　　） A．右侧直管内封闭气体的压强减小 B．右侧直管内封闭气体的体积不变 C．水银柱a两侧水银面的高度差增加 D．水银柱b升高 【答案】BD 【详解】AB．左侧直管中注入水银前后，水银柱受力平衡，则有 重力和大气压力不变，所以右侧直管内封闭气体的压强不变，缓慢注入水银的过程，气体温度不变，由理想气体状态方程可知右侧直管内封闭气体的体积不变，故A错误，B正确； C．设水银柱两侧水银面的高度差为，以水银柱左侧蓝色部分为研究对象，如下图所示 设蓝色水银柱质量为，由受力平衡可得 可得 可知蓝色部分水银柱与水银柱的高度相等，即 左管注入水银后，水银柱的高度不变，所以不变，故C错误； D．水银柱两侧水银面的高度差不变，假设原来的水银柱不动，则左侧注入水银柱的高度为，右侧水银面上升，右侧直管中封闭空气体积不变，则水银柱上升，如下图所示 根据题意可知左侧直管中注入水银等于水银柱左右两端红色部分，即 可得 所以水银柱升高，故D正确。 故选BD。 41．某课外兴趣小组用一根上端A封闭、下端B开口的细长薄壁玻璃管制作了一个简易温度计，把玻璃管插入水中，放掉适当的空气后放手，让玻璃管竖直地浮在水中，A端露出水面。当封闭空气的热力学温度为时，玻璃管内水面上方的空气柱长度等于水面下方空气柱长度的，如图甲所示；封闭空气的热力学温度缓慢降低到T（未知）时，玻璃管上端A恰好与水面相平，如图乙所示。已知玻璃管的质量为m、横截面积为S，大气压强恒为，重力加速度大小为g，空气可视为理想气体，求： (1)玻璃管内空气的压强p； (2)图乙中玻璃管内空气的热力学温度T。 【详解】（1）漂浮的玻璃管受到的重力与浮力平衡，有 解得 （2）气体做等压变化，设题图甲中空气柱的长度为，则题图乙中空气柱的长度为，有 解得 42．如图所示，竖直放置的U形玻璃管盛有水银，右管顶端封闭，足够长的左管开口且左管内有一轻质活塞。左、右两侧各有一段高度为H的密封气柱。当环境温度为T时，左右两侧水银面齐平，已知U形玻璃管横截面积为S，大气压强为。现对整个U形玻璃管加热，让气体温度缓慢上升，当左、右水银面高度差为H时停止升温，右空气柱的压强变为，不计一切摩擦，两侧密封气体均可视为理想气体，求： (1)升温后的温度； (2)升温过程中轻质活塞向上移动的距离。 【详解】（1）设当两管液面高度差为H时，右管液柱下降h，左管液柱上升h，则 设升温后的温度为，对右管封闭气体，根据理想气体状态方程 解得 （2）升温过程中，左管封闭气体压强不变，设末状态时左管中封闭气柱高度为，根据盖-吕萨克定律有 解得 活塞向上移动的距离 解得 【题型13 】 43．如图所示，高空科研探测气球悬停空中，其配备智能温控系统可精准调控气球内部气体温度。气球第一次悬停时调节温控系统，使气球内部气体迅速升温并维持恒定，气球上升一段距离后第二次悬停，此时探测到外界空气压强变为第一次悬停处的，温度变为第一次悬停处的。已知气球体积始终为，运动过程中气球内外压强始终相等，第一次悬停处外界空气密度为，气体密度与压强、温度关系满足常量。第二次悬停相比于第一次悬停气球内气体质量减少了（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设第一次悬停时压强为，温度为，气球内的气体质量为 依题意，第二次悬停时压强，温度，气体密度为，气体质量 由常量 有 得 由 解得 故选A。 44．（多选）如图所示，桶装水的容积为，为取水方便，在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为，水面距出水口的高度为。取水器每按压一次，向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为，水的密度为，大气压强为，重力加速度为，取水过程中气体温度保持不变，则（　　） A．若要压出4L水，至少需按压14次 B．若要压出水，至少需按压17次 C．压出4L水时水桶中气体质量与初始质量之比为131：80 D．压出4L水时水桶中气体质量与初始质量之比为135：78 【答案】BC 【详解】AB．若压出水后，则桶内液面下降高度 则此时桶内液面与出水口高度差为 则有 解得 由于外界温度保持不变，根据玻意耳定律有 其中，，， 解得 可知，要压出水，至少需要按压17次，故A错误，B正确； CD．同温同压下，气体质量之比等于体积之比。设压出4L水时水桶中气体压强为时，其对应的体积为 故有 解得 压出4L水时水桶中气体质量与初始质量之比为，故C正确，D错误； 故选BC。 45．如图是医院用于静脉输液的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通且药液始终没有进入，b管为输液软管，中间有一气室B，管通过针头接入人体静脉，输液处由于液体压强高于静脉血压，药液顺利进入静脉。气室A内气体温度与室温相同，输液瓶近似为高度22cm的圆柱体，瓶内总体积。初始时，药液体积200ml，输液一段时间后，药液体积减少至100ml。大气压强p0=1×105Pa，药液密度，重力加速度，a管上端到瓶口的距离为L=2cm。求： (1)初始状态气室A中封闭气体压强pA； (2)此过程中进入气室A的空气与原有空气的质量比。 【详解】（1）输液瓶为圆柱体，总容积 ，总高 ，因此横截面积 初始药液体积，气室体积 气室高度 液体总高度20cm，a管上端到液面的高度 a管上端的压强，可得初始状态气室中的压强 代入数据得 （2）药液体积时，中封闭气体体积 压强， 代入数据得 由理想气体方程可得，中封闭气体物质的量之比 代入数据可得 进入空气与原有空气的物质的量之比 故此过程中进入气室的空气与原有空气的质量比约为。 46．如图所示为空间站内部的结构简图，核心舱内气体的压强为，气闸舱内为真空，宇航员需要出舱检修设备，先关闭闸门B，打开闸门A，由核心舱进入气闸舱后关闭闸门A。再通过抽气机抽取气闸舱内的气体，每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后，打开外闸门B，宇航员出舱检修设备，同时剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为，核心舱的容积为，抽气机每次抽气的体积为，抽气机每次抽气结束时气体压强始终与气闸舱内气体压强相等。不考虑抽气过程中温度的变化，气体视为理想气体，忽略宇航员自身的体积。 (1)宇航员打开闸门A进入气闸舱时气体的压强； (2)第一次抽气排放到核心舱后核心舱内气体的压强； (3)次抽气后，气闸舱内的气体压强。 【详解】（1）打开闸门前后对气体分析，由玻意耳定律可得 解得气闸舱内的气体压强 （2）从气闸舱里第1次抽气后，气闸舱内气体压强变为，将抽气机和气闸舱内的气体作为整体研究，由玻意耳定律可得   将第1次将抽气机中气体排放到核心舱后，核心舱内气体压强为，由玻意耳定律可得 解得 （3）对气闸舱内的气体，抽气机每次抽气的体积 第一次抽气则有 解得 第二次抽气则有 解得 同理n次抽气后，气闸舱内气体的压强       即 【题型14 】 47．一块金属整体表现为各向同性是因为（　　） A．金属是单晶体 B．金属是多晶体 C．金属晶粒的排列是有序的 D．金属是非晶体 【答案】B 【详解】A．单晶体具有规则的晶体结构，在不同方向上物理性质不同，表现为各向异性，故A错误。 B．多晶体由大量随机取向的小晶粒组成，晶粒的各向异性相互抵消，整体表现为各向同性，故B正确。 C．晶粒排列有序时（如单晶体），材料表现为各向异性；多晶体中晶粒排列无序，导致各向同性，故C错误。 D．非晶体（如金属玻璃）各向同性，但常见金属多为多晶体，非晶体金属较少见，且题干讨论整体表现为各向同性的主要原因在于多晶结构，故D错误。 故选B。 48．下列有关晶体和非晶体的说法正确的是（　　） A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体有固定的熔点，可以使X光发生有规律的衍射 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 【答案】B 【详解】A．具有规则几何外形的固体不一定为晶体，例如玻璃是非晶体但可以加工成规则外形，故A错误； B．晶体具有固定的熔点，且由于其原子排列长程有序，可以使X光发生有规律的衍射（如布拉格衍射），故B正确； C．晶体研碎后仅物理形态改变，内部原子排列仍有序，并未变为非晶体，故C错误； D．玻璃是非晶体，加工成规则固体后其内部原子排列仍无序，不会变成晶体，故D错误。 故选B。 49．（多选）下列说法正确的是（　　） A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的 B．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 D．同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同 【答案】BC 【详解】A．固体分为晶体和非晶体，但某些非晶体在一定条件下可以转化为晶体（如非晶态玻璃经热处理可结晶），因此晶体与非晶体的划分并非绝对，故A错误； B．同种元素的原子通过不同排列方式可形成不同晶体，例如碳元素可形成金刚石（四面体结构）和石墨（层状结构），故B正确； C．天然石英是单晶体，其各向异性（如不同方向导热性、折射率不同）源于内部微粒规则排列，故C正确； D．同种物质在不同条件下可能生成不同晶体结构（如碳可形成石墨或金刚石），晶体微粒排列规律不同，故D错误。 故选BC。 【题型15 】 50．关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中，不正确的是（　　） A．图甲中，晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质 B．图乙为石墨中碳原子形成的一种层状结构，相互之间作用力很弱，所以石墨质地松软，可制造润滑剂 C．图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关 D．图丁为雪花的微观结构，雪花是晶体，当雪化成水后，水也是晶体 【答案】D 【详解】A．图甲晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质，A正确，不符合题意； B．图乙为石墨中碳原子形成的一种层状结构，相互之间作用力很弱，所以石墨质地松软，可制造润滑剂，B正确，不符合题意； C．图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关，C正确，不符合题意； D．图丁为雪花的微观结构，雪花有规则的几何形状，所以是晶体，当雪化成水后，具有流动性，是液体不再是固体，水不是晶体，D错误，符合题意。 故选D。 51．（多选）石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（　　）    A．石墨是晶体 B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯 C．单层石墨烯的厚度约3 μm D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动 【答案】AD 【详解】A．石墨是晶体，故A正确； B．石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误； C．单层石墨烯厚度约为原子尺寸，故C错误； D．根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，则碳原子在六边形顶点附近不停地振动，故D正确。 故选AD。 【题型16 】 52．晶体有单晶体和多晶体两种，下列关于材料物理性质的描述中，最能说明其属于单晶体特性的是（　　） A．材料熔化过程中温度保持不变 B．材料具有规则的几何外形 C．材料沿不同方向测得的电阻率相同 D．材料沿相互垂直的两个方向导热性能不同 【答案】D 【详解】A．单晶体和多晶体熔化时温度均保持不变，即单晶体和多晶体均有材料熔化过程中温度保持不变的特性，故A错误； B．单晶体具有规则的几何外形，但实际中可能因生长条件而不明显，并非所有单晶体都呈现规则外形，故B错误； C．多晶体因晶粒排列无序，整体表现为各向同性（电阻率相同），而单晶体具有各向异性，即材料沿不同方向测得的电阻率相同描述的是多晶体特性，故C错误； D．单晶体的导热性能在不同方向存在差异（各向异性），而多晶体导热性能各向同性，即材料沿相互垂直的两个方向导热性能不同体现了单晶体的特性，故D正确。 故选D。 53．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示。下列说法正确的是（　　） A．甲具有各向异性 B．乙有固定熔点 C．丙为单晶体 D．甲为非晶体 【答案】C 【详解】AD．图甲中熔化范围为一个圆，表明甲具有各向同性，由于甲有固定熔点，表明甲是多晶体，故AD错误； B．图乙中熔化范围为一个圆，表明乙具有各向同性，由于乙没有固定熔点，表明乙为非晶体，故B错误； C．图丙中熔化范围为一个椭圆，表明丙具有各向异性，可知，丙为单晶体，故C正确。 故选C。 54．（多选）下列四幅图中对应的说法正确的是（　　） A．甲图中峰值大的曲线（虚线）对应的气体温度较高，即 B．乙图中点位置对应的分子力最小，分子势能也最小 C．丙图中的实验现象说明薄板在导热性能上具有各向同性 D．丁图中微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显 【答案】CD 【详解】A．在气体分子速率分布图像中，温度越高，分子的平均速率越大，速率大的分子所占比例越高，图像的峰值越向右移动且越矮。甲图中实线对应的气体温度较高，即，故A错误； B．乙图中点位置对应的分子力表现为引力最大，分子势能不是最小，图中C点位置对应分子力最小为零，分子势能最小，故B错误； C．丙图中用高温针尖加热薄板上的蜂蜡熔化成圆形，这表明薄板在导热性能上具有各向同性，说明薄板是非晶体或者多晶体，故C正确 D．丁图中布朗运动是由于液体分子对微粒的撞击不平衡引起的，微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显，故D正确。 故选CD。 【题型17 】 55．如图所示，在轨运行的天宫号空间站内，宇航员用乒乓球拍将水球打出。下列说法正确的是（　　） A．相对于舱体，水球的飞行轨迹是一条抛物线 B．舱内灯光进入水球后，波长变短 C．胶皮上不沾水，说明水与胶皮浸润 D．水球表面的分子间平均距离比内部小 【答案】B 【详解】A．空间站处于无重力，水球被击出后，在舱体内运动时不受重力，轨迹为直线，故A错误； B．光从空气进入水时，频率不变，根据，所以波长会变短，故B正确； C．“浸润”指液体附着在固体表面（如水滴在玻璃上铺展）；“不浸润”指液体不附着在固体表面（如水珠在荷叶上滚动）。胶皮上不沾水，说明水与胶皮不浸润，故C错误； D．液体表面存在表面张力，原因是表面层分子比内部稀疏（分子间平均距离更大），分子间引力大于斥力，导致液体表面有收缩趋势。因此，水球表面分子间平均距离比内部大，故D错误。 故选B。 56．“秋荷一滴露，清夜坠玄天。将来玉盘上，不定始知圆”描写的是我国古代诗人对露珠的观察和感悟，一个“圆”字，既写出了露珠的物理形态，也暗喻了一种圆融的品格。关于露珠形成的主要原因，下列说法正确的是（　　） A．液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相吸引 B．液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相排斥 C．液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相排斥 D．液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相吸引 【答案】A 【详解】露珠的形成主要与液体表面张力有关，表面张力是由于液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间距离较大，分子间作用力表现为引力，导致液体表面收缩，形成球形。 故选A。 57．（多选）随着科技的发展，人类对物质的认识不断深入，使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是（　　） A．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 B．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉 C．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用 D．在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关 【答案】ABC 【详解】A．脱脂棉经过脱脂处理，目的是去除棉花纤维表面原有的疏水性油脂。未脱脂时，棉花因油脂的存在具有疏水性，难以被水浸润，无法有效吸收药液。脱脂后，纤维表面变得亲水，能够被水浸润，从而增强其吸液能力，满足医疗或实验中吸取药液的需求，故A正确； B．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉，故B正确； C．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水是因为液体存在表面张力的作用，故C正确； D．在毛细现象中，毛细管中液面的升降不仅与液体种类有关，还与毛细管的材质相关，故D错误。 故选ABC。 58．（多选）关于液体表面张力，下列说法正确的有（　　） A．图甲中的液体表面层分子间距离小于平衡距离 B．图甲中的液体表面层分子间距离大于平衡距离 C．图乙中液体表面张力方向与液面相切 D．图乙中液体表面张力方向与分界线垂直 【答案】BCD 【详解】AB．图甲中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的平均距离，故A错误，B正确； CD．图乙中液体表面张力方向与分界线垂直，与液面相切，故CD正确。 故选BCD。 【题型18 】 59．小明将一滴液体滴在固体A表面，现象如图甲所示；把该液体装入试管B，液面如图乙所示，则（　　） A．该液体对固体A浸润 B．该液体对试管B不浸润 C．固体A和试管B可能是同种材料 D．固体A和试管B一定不是同种材料 【答案】D 【详解】当把毛细管B插入液体时，液面呈现凹形，说明液体对B浸润，液体不能附着在A的表面，所以对A不浸润，所以A与B一定不是同种材料。 故选D。 60．某种液体滴在固体A的表面时，出现图甲所示的情形。在该液体中插入毛细管B时，出现图乙所示的情形。则（　　） A．该液体浸润固体 B．固体A和毛细管B可能是同种材料 C．将毛细管B略微上提，管中液面高度不变 D．将毛细管B略微下移，管中液面高度下降 【答案】C 【详解】AB．如图乙，当把毛细管B插入这种液体时，液面呈现凹形，说明液体对B是浸润的，由图甲可知，该液体不能附着在A的表面，所以对A是不浸润的，所以A与B一定不是同种材料，故AB错误； CD．根据浸润现象的特点可知，毛细管的粗细程度一定时，毛细管中的液体高度是一定的，将毛细管B略微上提或略微下移，管中液面高度不变，故C正确，D错误。 故选C。 61．（多选）下列说法正确的是（　　） A．封闭气体的压强是由封闭气体的重力产生的 B．荷叶上的露珠是椭球形，说明水与荷叶是不浸润的 C．某种物质在受热时表现出各向同性，该物质也可能是单晶体 D．布朗运动的激烈程度只与温度有关系 【答案】BC 【详解】A．封闭气体的压强是由大量气体分子频繁碰撞容器壁产生的，并非由气体重力产生，故A错误； B．荷叶上的露珠呈椭球形，是因为水与荷叶不浸润，液体表面张力使露珠收缩成椭球形，故B正确； C．单晶体在某些物理性质上表现出各向异性，但如果是受热时，单晶体和多晶体都可能表现出各向同性，故C正确； D．布朗运动的激烈程度不仅与温度有关，还与悬浮颗粒的大小有关，颗粒越小，布朗运动越激烈，故D错误。 故选BC。 【题型19 】 62．关于液体相关性质，下列说法正确的是（　　） A．在玻璃试管中，液体不浸润细管壁就不能产生毛细现象 B．滴入水中的红墨水很快散开是液体表面张力的作用 C．雨后荷叶上的露珠呈近似球体的形状，说明液体存在表面张力且液体不浸润荷叶 D．天鹅羽毛上有一层很薄的脂肪，使水能浸润羽毛 【答案】C 【详解】A．毛细现象在不浸润时表现为液面下降，并非“不能产生”，故A错误； B．红墨水散开是扩散现象，与表面张力无关，故B错误； C．雨后荷叶上的露珠呈近似球体的形状，说明液体存在表面张力且液体不浸润荷叶。表面张力使液面收缩成球形，而不浸润荷叶使液滴保持球形而非铺展，故C正确； D．脂肪使水不浸润羽毛，故D错误。 故选C。 63．下列说法正确的是（　　） A．云母片上的石蜡熔化区域的形状呈椭圆形，表明云母片具有各向同性的特点 B．液体与气体接触的表面层中，分子比较稀疏，分子间力表现为斥力，这是表面张力的来源 C．浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降的现象称为毛细现象 D．单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体，粘在一起的糖块也是单晶体 【答案】C 【详解】A．云母片是单晶体，具有各向异性，石蜡熔化区域呈椭圆形说明导热性各向异性，故A错误； B．液体表面层分子间距较大，分子间作用力表现为引力，表面张力由此产生，故B错误； C．浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降，符合毛细现象的定义，故C正确； D．单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体，但粘在一起的糖块是由许多取向不同的小晶粒组成的多晶体，不是单晶体，故D错误。 故选C。 64．（多选）关于下列四幅图所涉及的物理知识的分析，以下说法正确的是（　　） A．图甲：方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征 B．图乙：水波由深水区至浅水区传播方向发生改变是波的反射现象 C．图丙：根据管中液面凹凸情况可知细管材料可以用来制作防水衣 D．图丁：观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的干涉原理 【答案】AC 【详解】A．图甲：方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征，故A正确； B．图乙：水波从深水区传到浅水区传播方向发生改变是波的折射现象，故B错误； C．图丙：根据管中液面凹凸情况可知细管材料与水是不浸润的，可以用来制作防水衣，故C正确； D．图丁：观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的偏振原理，故D错误。 故选AC。 【题型20 液晶】 65．液晶在现代生活中扮演着重要的角色，下列对于液晶的认识正确的是（　　） A．液晶态就是固态和液态的混合 B．液晶具有光学各向同性的性质 C．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 【答案】D 【详解】A．液晶态是介于固态和液态之间的独立物态，而非两者的混合，故A错误； B．液晶具有光学各向异性（如双折射现象），而非各向同性，故B错误； C．液晶分子的排列虽有一定有序性，但受外界条件（如温度、电场）影响较大，并非完全稳定，故C错误； D．液晶的光学性质（如透光性、偏振方向）会随外加电压改变，这是液晶显示器的工作原理，故D正确。 故选D。 66．下图中所涉及物理知识的论述中正确的是（　　） A．图甲中烧熔后玻璃管的裂口的尖端变钝，是因为表面张力的缘故 B．图乙中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 C．图丙中液体和管壁表现为不浸润 D．图丁中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的 【答案】A 【详解】A．玻璃管道裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故，故A正确； B．水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故B错误； C．图丙中液体和管壁表现为浸润，故C错误； D．图丁中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故D错误。 故选A。 67．（多选）下列说法正确的是（　　） A．液晶具有旋光性，加电场时偏振光被液晶层旋光呈现暗态 B．列车从远处匀速驶近观测时，观测者耳朵听到的汽笛声频率越来越高 C．冰在融化过程中分子势能增大 D．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大 【答案】AC 【详解】A．液晶具有旋光性，外加电场会改变液晶分子排列，影响偏振光旋转，从而呈现暗态，故A正确； B．根据多普勒效应可知，列车匀速靠近观测者，会导致接收到的频率升高，而不是越来越高，故B错误； C．冰在融化过程中温度保持不变，分子的平均动能不变，分子动能不变，分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增大，故C正确； D．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，会使空气发生电离，产生带负电的电子和带正电的离子，验电器会吸引电子从而中和验电器上的正电荷，所以验电器金属箔的张角会变小，故D错误。 故选AC。 68．（多选）下面四幅图描述了不同的现象，针对这些现象的说法正确的是（　　） A．如图甲，水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果 B．如图乙，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体 C．如图丙，从微观角度看气体压强是气体分子频繁撞击器壁造成的 D．如图丁，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的 【答案】BC 【详解】A．因为液体表面张力的存在，水黾才能在水面上行走自如，故A错误； B．石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体具有各向异性，而多晶体具有各向同性，所以该固体是单晶体，故B正确； C．从微观角度看气体压强是气体分子频繁撞击器壁造成的，故C正确； D．液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故D错误。 故选BC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 气体、固体和液体 【题型1 热平衡定律】 1 【题型2 热力学温标、摄氏温标】 2 【题型3 状态参量】 3 【题型4 玻意耳定律的理解及初步应用】 4 【题型5 气体等温变化的图象】 5 【题型6 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系】 6 【题型7 查理定理的理解及初步应用】 9 【题型8 气体等容变化的图象】 10 【题型9 盖吕萨克定理的理解及初步应用】 11 【题型10 气体等压变化的图象】 12 【题型11 理想气体的状态方程的理解及初步应用】 13 【题型12 “玻璃管液封”模型】 15 【题型13 “变质量气体”模型】 17 【题型14 晶体和非晶体】 19 【题型15 晶体的微观结构】 19 【题型16 各向同性、各向异性】 20 【题型17 液体的表面张力】 21 【题型18 浸润和不浸润】 22 【题型19 毛细现象】 23 【题型20 液晶】 23 【题型1 】 1．下列说法中正确的是（　　） A．状态参量是描述系统状态的物理量，故当系统的状态变化时，其各个状态参量都会改变 B．处于热平衡的几个系统的压强一定相等 C．两个系统处于热平衡时，它们一定具有某一相同的状态参量 D．处于平衡态的热力学系统，所有分子的速率都相同 2．下列说法正确的是（　　） A．状态参量是描述系统状态的物理量，系统处于非平衡态时各部分的状态参量不发生变化 B．当系统不受外界影响且经过足够长的时间时，其内部各部分状态参量将会相同 C．只有处于平衡态的系统才有状态参量 D．只要温度不变且处处相等，系统就一定处于平衡态 3．（多选）如图所示，一绝热汽缸由导热隔板分为左右两部分，隔板可沿汽缸内壁无摩擦滑动，汽缸两侧充有同种气体。缓慢推动绝热活塞压缩右侧气体，当左右两侧气体达到新的热平衡时，以下说法正确的是（　　） A．两侧气体的温度相等 B．右侧气体分子的平均速率等于左侧气体分子的平均速率 C．右侧气体压强大于左侧气体压强 D．汽缸内每个气体分子的动能均相等 【题型2 】 4．下列说法正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的无规则热运动 B．热力学温度升高1K和摄氏温度升高1℃对应的温度变化量相同 C．气体与液体分子可以自由移动而固体分子不会发生运动 D．水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的作用力变小 5．（多选）在贵州马岭河峡谷风景区，科研团队研究峡谷空气的热力学性质。已知标准状况下，1mol气体的体积为22.4L，含有6.02×1023个分子。关于分子平均动能、温标和阿伏加德罗常数的应用，哪些说法是正确的（    ） A．温度升高时，所有气体分子的动能都增大 B．摄氏温标和热力学温标的温差数值不同 C．在相同温度下，氮气（N2）和氧气（O2）分子的平均动能相等 D．若某种气体分子质量为，则其摩尔质量约为28.9g/mol 6．北京时间2016年8月6日是第31届里约奥运会开幕的日子，中央电视台播报天气预报，里约的最高气温是38，它是___________K。我国在研究超导问题方面走在世界前列，我国科学家发现某种超导材料的临界温度是90 K，它是___________ 。 【题型3 】 7．如图所示，内径均匀、两端开口的细V形管，B管竖直插入水银槽中，A管与B管之间的夹角为θ，A管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是（　　） A．B管内水银面比槽内水银面高h B．B管内水银面比槽内水银面高hcos θ C．B管内水银面比槽内水银面低hcos θ D．管内封闭气体的压强比大气压强小h高水银柱产生的压强 8．（多选）如图所示，左右两管水银面一样高，左右两管的水银面分别在管壁A点和B点位置，两管下面用橡皮管连接，则下列说法中正确的是（　　） A．在右管向上提的过程中，右管水银面将高于管壁B点 B．在右管向上提的过程中，右管水银面将低于管壁B点 C．在右管向下移的过程中，右管水银面将高于管壁B点 D．在右管向下移的过程中，左管水银面将低于管壁A点 9．小明用自制的气压计去棋盘山探究海拔对气压的影响，将如图甲所示的气压计从山脚移到山顶，玻璃管中水柱的高度将__________（选填“上升”“下降”或“不变”）；同组的诗诗用B管水平向A管管口吹气（如图乙所示），A管中水柱升高，是由于流体流速大的位置压强__________（选填“大”或“小”）。 10．状态参量与平衡态 (1)在力学中，为了确定物体运动的状态，我们使用了物体的坐标和速度这两个物理量。在热学中如果我们要研究一箱气体的状态，需要哪些物理量呢？ (2)如果系统与外界没有能量交换，该系统就达到平衡态了吗？ 【题型4 】 11．一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处，不考虑气泡温度的变化，它的体积约变为原来体积的（水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g＝10 m/s2，大气压强p0＝1.0×105 Pa）（　　） A．3倍 B．2倍 C．1.5倍 D． 12．（多选）甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为2V，罐中气体的压强为p；乙罐的容积为6V，罐中气体压强为。现通过细管连接两罐，使两罐中气体进行调配，设两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等，则调配后（　　） A．两罐中气体的压强为1.6p B．两罐中气体的压强为 C．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比为 D．甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体质量之比为 13．某天早晨，张老师到店为轿车调节胎内气压。调节前，（胎压监测系统）显示某一轮胎内气体压强为，温度为；调节后，显示该轮胎内气体压强为，温度为。不计胎内气体体积变化。求调节前、后该轮胎内气体的质量之比。 14．有一空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平，现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，此时筒中气体长度减为原来的。若测得A点压强为，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏。 (1)求液体中B点的压强； (2)从微观上解释气体压强变化的原因。 【题型5 】 15．如图所示，p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程，此过程在p-V图上的图线应为（　　） A． B． C． D． 16．（多选）如图所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是（　　） A． B． C． D． 【题型6 】 17．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。关于该实验操作正确的是（　　） A．可以用手握住玻璃管 B．在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞 C．使用润滑油的目的是为了减小摩擦 D．改变空气柱体积时需缓慢移动柱塞 18．（多选）某实验小组用如图所示的装置来探究气体的等温变化规律，带有刻度的注射器内封闭了一定质量的理想气体，推动活塞来改变管内气体的体积V，用压强传感器测出管内、外气体的压强差，多次改变V，测出多组与V的对应值，并做出的关系图像，下列说法正确的是（   ） A．每次气体的状态调整后，不能立即记录数据 B．实验要保持环境温度和大气压强不变，可用手握住注射器快速推拉活塞来做实验 C．若实验过程中环境的温度突然升高，则图像的斜率会增大 D．若关系图像的纵截距为b，则大气的压强为 19．为了探究“等温条件下气体压强与体积的关系”，某同学设计了如图甲所示的实验装置。水平桌面上固定一足够高、导热性能良好、开口向上的汽缸，质量为m0、横截面积为S、厚度不计的光滑活塞密封一定质量的理想气体，轻质细绳一端连接活塞中心，另一端绕过两个光滑定滑轮连接轻质沙桶（桶中开始没有细沙），连接活塞的细绳竖直，在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，活塞到汽缸底部的高度为。已知重力加速度为g，大气压强为，环境温度不变。 (1)在桶中加入细沙之前，活塞稳定时，密封气体的压强_________。 (2)在沙桶中缓慢加入一定质量的细沙，活塞稳定时，记录下沙桶中细沙的质量m与活塞到汽缸底部的高度h，多次重复这一过程，得到多组m、h的数据，利用所得数据，描绘出图像如图乙所示，则该图像的纵截距为_________；根据图乙可知该图像的横截距为a，若在误差允许的范围内，满足大气压强_________，则温度一定时，气体压强与体积成反比。 20．(1)某学习小组利用图甲所示装置探究一定质量气体在等温条件下的压强与体积的关系。实验装置包括竖直固定的注射器（带刻度、下端连接压强传感器），活塞上端固定托盘，托盘中放置砝码以改变气体体积。实验时，增减砝码，记录压强传感器示数和注射器内气体体积。采集多组数据后作出（SI单位制）拟合曲线如图乙所示。 ①实验中，为保证气体温度与环境温度一致，每次改变砝码质量后应___________（填“立即”或“待示数稳定后”）读数。 ②关于拟合线未过坐标原点的原因，下列说法正确的是___________。 A．注射器与压强传感器连接的塑料管容积未计入总体积 B．压强传感器读数始终比真实值偏小一个恒定值 C．实验过程中环境温度逐渐升高 D．活塞与注射器筒壁间存在漏气现象 ③若气体的总体积为，由图乙可得该实验中气体的压强与的乘积___________（用图像中字母、表示）。 (2)某实验小组利用如图所示气垫导轨装置测量滑块与弹片碰撞过程中的机械能损失。实验装置包括水平气垫导轨、带宽度为的遮光条的滑块、固定弹片及光电门。 实验步骤：用天平测得滑块质量为（含遮光条）；将弹片固定在气垫导轨左端，调节气垫导轨至水平，在光电门右侧某位置使滑块获得水平向左的速度，滑块第一次通过光电门后在弹片处反弹并第二次通过光电门；记录光电门遮光时间分别为和。 请回答以下问题： ①忽略空气阻力，与弹片碰撞过程中滑块（含遮光条）损失的机械能___________（用、、和表示）。 ②实验中由于空气阻力的存在，使的测量值___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【题型7 】 21．“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，在罐中气体逐渐冷却的过程中，罐中气体质量和体积均可视为不变，若罐中气体可视为理想气体。气体冷却后下列说法正确的是（    ） A．每个分子的运动动能均减少 B．分子的数密度变小 C．罐内的压强等于大气压强 D．单位时间内气体分子碰撞器壁的次数减少 22．（多选）如图所示，小南在T0的恒温实验室中，用横截面积为S的轻质木塞密封一导热性良好的玻璃瓶。初始时，瓶内气体压强与大气压强p0相等；随后，他将瓶子竖直放入2T0的恒温热水中，且木塞位置在水面上方。瓶子和木塞的热膨胀可忽略，瓶内气体视为理想气体，则待瓶内气体温度再次稳定时（ ） A．瓶内气体的压强为2p0 B．瓶内气体的压强为p0 C．瓶颈和圆木塞间的静摩擦力大小为p0S D．瓶颈和圆木塞间的静摩擦力大小为2p0S 23．春日踏青，小李驾驶汽车在郊外公路上行驶。为了安全，他特意关注了仪表盘上的胎压监测数据。出发前，左前胎气体温度为，胎压显示为。行驶一段时间后，胎内气体温度升高，小李观察到胎压上升到，此时胎内气体温度为t。为防止爆胎，小李停车给左前胎放气降压，使胎压降回到厂家推荐值。假设在放气过程中，胎内气体温度保持t不变，且外界大气压恒为，温度恒为。将胎内的气体视为理想气体，且假设轮胎的容积在整个过程中保持不变。求： (1)放气时胎内气体温度t； (2)放出的气体在外界环境下的体积V。 【题型8 】 24．一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则（　　） A．在过程A→C中，气体的压强不变 B．在过程C→B中，气体的压强不断变小 C．在状态A时，气体的压强最大 D．在状态B时，气体的压强最大 25．如图所示，一定质量的理想气体从状态依次经过状态、后再回到状态，关于该循环过程，下列说法中正确的是（　　） A．过程中，气体温度升高 B．过程中，气体分子的平均动能减小 C．过程中，气体密度变大 D．过程中，单位时间单位面积碰撞到器壁的分子数减少 26．（多选）如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。下列说法正确的是（　　） A． B． C．A到B过程单位体积内的气体分子个数增大 D．B到C过程单位体积内的气体分子个数增大 【题型9 】 27．某同学记录2022年3月10日教室内温度如下： 时刻 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 温度 12 ℃ 15 ℃ 18 ℃ 23 ℃ 17 ℃ 教室内气压可认为不变，则当天15:00与9:00相比，下列说法正确的是（　　） A．教室内所有空气分子速率均增大 B．教室内空气密度增大 C．教室内单位体积内的分子个数一定增加 D．单位时间碰撞墙壁单位面积的气体分子数一定减少 28．（多选）下列关于盖-吕萨克定律的说法中正确的是（　　） A．对于一定质量的理想气体，在保持压强不变的情况下，温度每升高1℃时，其体积的增量是温度升高前体积的 B．对于一定质量的理想气体，在保持压强不变的情况下，温度每升高1℃时，其体积的增量是它在0℃时体积的 C．对于一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，其体积与摄氏温度成正比 D．对于一定质量的气体，在保持压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比 29．如图，一上端有卡销、容积为的内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面上，一定质量的理想气体被一厚度不计的活塞密封在汽缸内。初始时封闭气体压强为（为大气压强），温度为，体积为。现对气体缓慢加热，使活塞刚好上升到卡销处时停止加热，然后立即在活塞上加细砂并保持缸内气体温度不变，让活塞缓慢下降，使缸内气体体积变回。求： (1)活塞刚上升到卡销处时，缸内气体的温度； (2)所加细砂的总质量与活塞质量的比值。 【题型10 】 30．一定质量的理想气体发生图中到的状态变化，下列对该变化描述正确的是（　　） A．气体的压强增大 B．气体的压强减小 C．在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数减少 D．在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数不变 31．量的理想气体，状态变化过程如图中ABC图线所示，其中BC为一段双曲线。若将这一状态变化过程表示在下图中的、图像或图像上，下列选项正确的是（　　） A． B． C． D． 32．（多选）如图为一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像，ab、cd是过坐标原点的直线，ad、bc垂直于横轴，下列关于该气体变化过程的说法正确的是（　　） A．a状态气体的压强大于c状态气体的压强 B．d状态气体的压强大于b状态气体的压强 C．气体经历a→b→c→d→a的循环过程中，气体对外界做功大于外界对气体做功 D．气体经历a→b→c→d→a的循环过程中，外界对气体做功大于气体对外界做功 33．图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。 (1)写出A→B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图甲中TA的温度值。 (2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p－T图像，并在图线相应的位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程。 【题型11 】 34．哈尔滨市地铁列车运行的平稳性与车厢的震动密切相关，车厢底部安装的空气弹簧可以有效减震。空气弹簧可简化成由活塞、气缸和缸内封闭的一定质量的气体构成，乘客上下车及剧烈颠簸均能引起车厢震动，从而引起缸内气体的状态变化。列车沿某路段行驶时，缸内气体（视为理想气体）从A状态经B状态变化到C状态，p-V图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．从A到B的过程中，缸内气体的内能减小 B．从B到C的过程中，缸内气体对外界做功 C．分子平均动能A状态大于C状态 D．单位体积分子数A状态大于B状态 35．一驾驶员在恒温库中卸货时，看到胎压表显示汽车轮胎的胎压，离开恒温库后，用便携充气泵将每个轮胎的气压都补充至。已知恒温库内的温度，外界环境温度，大气压强，轮胎的体积始终保持。轮胎内部空气可视为理想气体，且始终与外界温度相同。则每个轮胎应充入压强为、温度为的气体体积是（　　） A． B． C． D． 36．（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 37．将质量为的圆柱形玻璃杯用热水洗净后放置于水平桌面上，杯中气体因受热缓慢溢出，气体温度为时，杯中气体压强比大气压大，将杯子倒扣在水平桌面上，如图所示，残留的水珠将杯口与桌面密封，杯中气体不再溢出，并缓慢冷却到室温。已知大气压强为，水杯横截面直径为，厚度可忽略，室温为，室温下大气密度为，重力加速度为。求： (1)忽略水珠与桌面的附着力，将杯子竖直拿起需要的力的大小； (2)冷却后杯中气体的密度。 【题型12 】 38．将空试管开口朝下竖直全部插入水中，在某一深度处放手，试管恰好处于悬浮状态，（所有操作过程中管内气体和水温度相等且均不变）下列判断正确的是（　　） A．若将试管稍下移后放手，试管会上浮 B．若将试管稍下移后放手，试管会静止 C．若将试管稍下移后放手，试管会下沉 D．若将试管稍上移后放手，试管会静止 39．如图所示，两端开口的足够长玻璃管竖直插在水银槽中，管中有一段水银柱将一部分气体封闭，封闭气体看成理想气体，初始时系统静止。保持玻璃管不动，现从上管口缓慢向管中倒入水银，使水银柱长度增加，在倒入水银的过程中气体温度不变，下列说法正确的是（　　） A．管中气体分子数密度不变 B．管中气体内能增大 C．稳定后，水银槽中的水银在管内、外液面高度差增加量小于l D．管中气体放出热量 40．（多选）如图所示，在两端开口的U形管中，下部有一段水银柱a，右侧直管内封闭气体上有一段水银柱b、若向左侧直管中沿管壁缓慢注入高为x的水银，则平衡后（　　） A．右侧直管内封闭气体的压强减小 B．右侧直管内封闭气体的体积不变 C．水银柱a两侧水银面的高度差增加 D．水银柱b升高 41．某课外兴趣小组用一根上端A封闭、下端B开口的细长薄壁玻璃管制作了一个简易温度计，把玻璃管插入水中，放掉适当的空气后放手，让玻璃管竖直地浮在水中，A端露出水面。当封闭空气的热力学温度为时，玻璃管内水面上方的空气柱长度等于水面下方空气柱长度的，如图甲所示；封闭空气的热力学温度缓慢降低到T（未知）时，玻璃管上端A恰好与水面相平，如图乙所示。已知玻璃管的质量为m、横截面积为S，大气压强恒为，重力加速度大小为g，空气可视为理想气体，求： (1)玻璃管内空气的压强p； (2)图乙中玻璃管内空气的热力学温度T。 42．如图所示，竖直放置的U形玻璃管盛有水银，右管顶端封闭，足够长的左管开口且左管内有一轻质活塞。左、右两侧各有一段高度为H的密封气柱。当环境温度为T时，左右两侧水银面齐平，已知U形玻璃管横截面积为S，大气压强为。现对整个U形玻璃管加热，让气体温度缓慢上升，当左、右水银面高度差为H时停止升温，右空气柱的压强变为，不计一切摩擦，两侧密封气体均可视为理想气体，求： (1)升温后的温度； (2)升温过程中轻质活塞向上移动的距离。 【题型13 】 43．如图所示，高空科研探测气球悬停空中，其配备智能温控系统可精准调控气球内部气体温度。气球第一次悬停时调节温控系统，使气球内部气体迅速升温并维持恒定，气球上升一段距离后第二次悬停，此时探测到外界空气压强变为第一次悬停处的，温度变为第一次悬停处的。已知气球体积始终为，运动过程中气球内外压强始终相等，第一次悬停处外界空气密度为，气体密度与压强、温度关系满足常量。第二次悬停相比于第一次悬停气球内气体质量减少了（　　） A． B． C． D． 44．（多选）如图所示，桶装水的容积为，为取水方便，在上面安装一个取水器。某次取水前桶内气体压强为，剩余水的体积为，水面距出水口的高度为。取水器每按压一次，向桶内打入压强为、体积为的空气。已知水桶的横截面积为，水的密度为，大气压强为，重力加速度为，取水过程中气体温度保持不变，则（　　） A．若要压出4L水，至少需按压14次 B．若要压出水，至少需按压17次 C．压出4L水时水桶中气体质量与初始质量之比为131：80 D．压出4L水时水桶中气体质量与初始质量之比为135：78 45．如图是医院用于静脉输液的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通且药液始终没有进入，b管为输液软管，中间有一气室B，管通过针头接入人体静脉，输液处由于液体压强高于静脉血压，药液顺利进入静脉。气室A内气体温度与室温相同，输液瓶近似为高度22cm的圆柱体，瓶内总体积。初始时，药液体积200ml，输液一段时间后，药液体积减少至100ml。大气压强p0=1×105Pa，药液密度，重力加速度，a管上端到瓶口的距离为L=2cm。求： (1)初始状态气室A中封闭气体压强pA； (2)此过程中进入气室A的空气与原有空气的质量比。 46．如图所示为空间站内部的结构简图，核心舱内气体的压强为，气闸舱内为真空，宇航员需要出舱检修设备，先关闭闸门B，打开闸门A，由核心舱进入气闸舱后关闭闸门A。再通过抽气机抽取气闸舱内的气体，每次抽气都将抽出的气体排放在核心舱中。当气闸舱内的压强降到一定值后，打开外闸门B，宇航员出舱检修设备，同时剩余气体排到外太空的真空环境中。若气闸舱的容积为，核心舱的容积为，抽气机每次抽气的体积为，抽气机每次抽气结束时气体压强始终与气闸舱内气体压强相等。不考虑抽气过程中温度的变化，气体视为理想气体，忽略宇航员自身的体积。 (1)宇航员打开闸门A进入气闸舱时气体的压强； (2)第一次抽气排放到核心舱后核心舱内气体的压强； (3)次抽气后，气闸舱内的气体压强。 【题型14 】 47．一块金属整体表现为各向同性是因为（　　） A．金属是单晶体 B．金属是多晶体 C．金属晶粒的排列是有序的 D．金属是非晶体 48．下列有关晶体和非晶体的说法正确的是（　　） A．具有规则几何外形的固体均为晶体 B．晶体有固定的熔点，可以使X光发生有规律的衍射 C．晶体研碎后即变为非晶体 D．将玻璃加工成规则的固体即变成晶体 49．（多选）下列说法正确的是（　　） A．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的 B．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 C．天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 D．同种物质在不同条件下所生成的晶体微粒的排列规律相同 【题型15 】 50．关于下列四幅图中所涉及晶体微观结构及其解释的论述中，不正确的是（　　） A．图甲中，晶体中沿不同的方向上微粒排列的情况不同，故晶体在不同的方向上会表现出不同的物理性质 B．图乙为石墨中碳原子形成的一种层状结构，相互之间作用力很弱，所以石墨质地松软，可制造润滑剂 C．图丙为食盐晶体的点阵结构，晶体的许多特性都与点阵结构有关 D．图丁为雪花的微观结构，雪花是晶体，当雪化成水后，水也是晶体 51．（多选）石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（　　）    A．石墨是晶体 B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯 C．单层石墨烯的厚度约3 μm D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动 【题型16 】 52．晶体有单晶体和多晶体两种，下列关于材料物理性质的描述中，最能说明其属于单晶体特性的是（　　） A．材料熔化过程中温度保持不变 B．材料具有规则的几何外形 C．材料沿不同方向测得的电阻率相同 D．材料沿相互垂直的两个方向导热性能不同 53．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图甲、乙、丙所示，甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图丁所示。下列说法正确的是（　　） A．甲具有各向异性 B．乙有固定熔点 C．丙为单晶体 D．甲为非晶体 54．（多选）下列四幅图中对应的说法正确的是（　　） A．甲图中峰值大的曲线（虚线）对应的气体温度较高，即 B．乙图中点位置对应的分子力最小，分子势能也最小 C．丙图中的实验现象说明薄板在导热性能上具有各向同性 D．丁图中微粒越小，受到液体分子的撞击越不容易平衡，布朗运动越明显 【题型17 】 55．如图所示，在轨运行的天宫号空间站内，宇航员用乒乓球拍将水球打出。下列说法正确的是（　　） A．相对于舱体，水球的飞行轨迹是一条抛物线 B．舱内灯光进入水球后，波长变短 C．胶皮上不沾水，说明水与胶皮浸润 D．水球表面的分子间平均距离比内部小 56．“秋荷一滴露，清夜坠玄天。将来玉盘上，不定始知圆”描写的是我国古代诗人对露珠的观察和感悟，一个“圆”字，既写出了露珠的物理形态，也暗喻了一种圆融的品格。关于露珠形成的主要原因，下列说法正确的是（　　） A．液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相吸引 B．液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相排斥 C．液体表面层的分子分布比液体内部稀疏，表面层的分子之间互相排斥 D．液体表面层的分子分布比液体内部密集，表面层的分子之间互相吸引 57．（多选）随着科技的发展，人类对物质的认识不断深入，使很多现象有了较为正确的解释。下列说法正确的是（　　） A．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液 B．给农田松土的目的是破坏土壤里的毛细管，使地下的水分不会被快速引上来而蒸发掉 C．布制的雨伞伞面能明显看到线的缝隙，但雨伞不漏雨水主要是因为液体存在表面张力的作用 D．在毛细现象中，毛细管中液面有的升高，有的降低，这只与液体的种类有关，与毛细管的材料无关 58．（多选）关于液体表面张力，下列说法正确的有（　　） A．图甲中的液体表面层分子间距离小于平衡距离 B．图甲中的液体表面层分子间距离大于平衡距离 C．图乙中液体表面张力方向与液面相切 D．图乙中液体表面张力方向与分界线垂直 【题型18 】 59．小明将一滴液体滴在固体A表面，现象如图甲所示；把该液体装入试管B，液面如图乙所示，则（　　） A．该液体对固体A浸润 B．该液体对试管B不浸润 C．固体A和试管B可能是同种材料 D．固体A和试管B一定不是同种材料 60．某种液体滴在固体A的表面时，出现图甲所示的情形。在该液体中插入毛细管B时，出现图乙所示的情形。则（　　） A．该液体浸润固体 B．固体A和毛细管B可能是同种材料 C．将毛细管B略微上提，管中液面高度不变 D．将毛细管B略微下移，管中液面高度下降 61．（多选）下列说法正确的是（　　） A．封闭气体的压强是由封闭气体的重力产生的 B．荷叶上的露珠是椭球形，说明水与荷叶是不浸润的 C．某种物质在受热时表现出各向同性，该物质也可能是单晶体 D．布朗运动的激烈程度只与温度有关系 【题型19 】 62．关于液体相关性质，下列说法正确的是（　　） A．在玻璃试管中，液体不浸润细管壁就不能产生毛细现象 B．滴入水中的红墨水很快散开是液体表面张力的作用 C．雨后荷叶上的露珠呈近似球体的形状，说明液体存在表面张力且液体不浸润荷叶 D．天鹅羽毛上有一层很薄的脂肪，使水能浸润羽毛 63．下列说法正确的是（　　） A．云母片上的石蜡熔化区域的形状呈椭圆形，表明云母片具有各向同性的特点 B．液体与气体接触的表面层中，分子比较稀疏，分子间力表现为斥力，这是表面张力的来源 C．浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降的现象称为毛细现象 D．单个的蔗糖晶体颗粒是单晶体，粘在一起的糖块也是单晶体 64．（多选）关于下列四幅图所涉及的物理知识的分析，以下说法正确的是（　　） A．图甲：方解石双折射现象说明它具有各向异性的特征 B．图乙：水波由深水区至浅水区传播方向发生改变是波的反射现象 C．图丙：根据管中液面凹凸情况可知细管材料可以用来制作防水衣 D．图丁：观看立体电影时佩戴的眼镜利用了光的干涉原理 【题型20 液晶】 65．液晶在现代生活中扮演着重要的角色，下列对于液晶的认识正确的是（　　） A．液晶态就是固态和液态的混合 B．液晶具有光学各向同性的性质 C．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性 D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 66．下图中所涉及物理知识的论述中正确的是（　　） A．图甲中烧熔后玻璃管的裂口的尖端变钝，是因为表面张力的缘故 B．图乙中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用 C．图丙中液体和管壁表现为不浸润 D．图丁中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的 67．（多选）下列说法正确的是（　　） A．液晶具有旋光性，加电场时偏振光被液晶层旋光呈现暗态 B．列车从远处匀速驶近观测时，观测者耳朵听到的汽笛声频率越来越高 C．冰在融化过程中分子势能增大 D．α射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大 68．（多选）下面四幅图描述了不同的现象，针对这些现象的说法正确的是（　　） A．如图甲，水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果 B．如图乙，石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体 C．如图丙，从微观角度看气体压强是气体分子频繁撞击器壁造成的 D．如图丁，液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的 / 学科网（北京）股份有限公司 $