第二章 气体、固体和液体（专项训练，12大题型）物理人教版选择性必修第三册

第二章 气体、固体和液体（解析版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、晶体和非晶体 1 题型二、液体 3 题型三、液柱封闭气体压强的计算（基础） 5 题型四、汽缸活塞封闭气体压强的计算（基础） 8 题型五、气体状态变化图像的分析计算 10 题型六、气体状态变化图像的转换 14 题型七、“玻璃管封液”模型（重点） 16 题型八、“汽缸活塞类”模型（重点） 22 题型九、变质量气体”模型（重点） 25 题型十、“关联气体”模型 31 题型十一、“汽缸和液柱组合”模型（难点） 34 题型十二、实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 37 B综合攻坚・能力跃升 42 题型一、晶体和非晶体 1．（23-24高二下·河北·期末）同一种原子可以形成不同空间结构的晶体，比如在常压下铁具有体心立方结构（图甲），而铁则具有面心立方结构（图乙），这称为铁的同素异形体。关于铁的两种同素异形体，下列说法正确的是（   ） A．由甲图可知，由铁组成的物体一定具有各向异性 B．由乙图可知，由铁组成的物体没有固定的熔点 C．由甲、乙两图可知，纯铁由铁转化为铁时体积会缩小 D．由甲、乙两图可知，由铁和铁组成的物体硬度相同 【答案】C 【详解】A．由甲图可知，由铁组成的物体为多晶体，一定具有各向同性。故A错误； B．由乙图可知，由铁组成的物体为多晶体，有固定的熔点。故B错误； C．由甲、乙两图可知，纯铁由铁转化为铁时铁原子之间的距离减小，体积会缩小。故C正确； D．由甲、乙两图可知，由铁和铁的空间结构不同，组成的物体硬度不相同。故D错误。 故选C。 2．（24-25高二下·河北·期中）在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化区域的形状如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．玻璃片沿各个方向的导热性能不相同 B．云母片沿各个方向的导热性能相同 C．可以根据物理性质各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体 D．物体表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 【答案】D 【详解】AB．玻璃片上石蜡的熔化区域呈圆形，说明玻璃片沿各个方向的导热性能相同；云母片上石蜡的熔化区域呈椭圆形，说明云母片沿各个方向的导热性能不相同，AB错误； C．物理性质表现为各向同性的可以是多晶体，也可以是非晶体，故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体，故C错误； D．物体表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的，具有空间上的周期性，D正确。 故选D。 3．（多选）（24-25高二下·四川绵阳·期末）六出飞花入户时，坐看青竹变琼枝。在冬季赏雪时也要注意下雪对人们生活的影响。雪花是晶体的一种。晶体的特征有（　　） A．有固定的熔点 B．物理性质都是各向异性 C．同种元素组成的物质，其空间点阵唯一 D．在一定的条件下，晶体和非晶体间可以相互转化 【答案】AD 【详解】A．晶体具有确定的熔点，熔化时温度保持不变，这是晶体的基本特征，故A正确； B．单晶体物理性质各向异性，但多晶体表现为各向同性，故B错误； C．同种元素可能形成不同晶体结构（如碳可形成石墨或金刚石），空间点阵不唯一，故C错误； D．实验证实，通过特定条件，晶体与非晶体可相互转化，故D正确。 故选AD。 4．（23-24高二下·江苏南通·期中）如图所示，烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点，熔化的蜂蜡呈椭圆形．则下列说法中正确的是（　　） A．针尖接触的是云母片背面的P点 B．云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同 C．云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同 D．云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同 【答案】B 【详解】用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体； A．针尖接触的是云母片背面的O点，故A错误； B．云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同，故B正确； C．云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数不同，故C错误； D．云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数可能相同，故D错误； 故选B。 题型二、液体 5．（24-25高二下·江苏淮安·期末）如图甲所示，叶面上的露珠呈椭球形；如图乙所示，水滴附着在玻璃上。关于这两种现象，下列说法正确的是（　　） A．露珠呈球形是由于水对叶面浸润 B．露珠呈球形是由于水的表面张力作用 C．水滴附着在玻璃上是由于水对玻璃不浸润 D．水滴附着在玻璃上是由于水的表面张力作用 【答案】B 【详解】AB．露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误，B正确； CD．水滴附着在玻璃上，这是水对玻璃浸润的结果，故CD错误。 故选B。 6．（24-25高二下·四川雅安·期末）如图所示，在中国空间站中，宇航员将水挤在两块液桥板上形成两个水球，液桥板合拢，两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两板间形成了一座“水桥”。则下列说法正确的是（    ） A．水未浸润该透明板 B．水形成半球状是因为水表面存在张力 C．形成“水桥”时，水分子间只有引力作用 D．如果在地球上做该实验，“水桥”长度更长 【答案】B 【详解】A．由图可知，水浸润该透明板，选项A错误； B．水形成半球状是因为水表面存在张力，选项B正确； C．形成“水桥”时，水分子间既有引力又有斥力，但分子力表现为引力作用，选项C错误； D．如果在地球上做该实验，由于水的重力作用，“水桥”长度会较短，选项D错误。 故选B。 7．（24-25高二下·江西景德镇·期末）如图所示，将两根材质不同、粗细也不同的细管插入水中。一根细管中水面明显高于水槽水面，形成凹液面；另一根细管中水面略低于水槽水面，形成凸液面。则（　　） A．两根细管中的液面不同是因为粗细差异导致的 B．细管越细毛细现象越明显 C．水浸润粗管 D．出现凹液面是因为水的表面张力，与毛细现象和浸润、不浸润无关 【答案】B 【详解】A．两根细管液面不同是因为浸润和不浸润以及表面张力导致的，不是粗细差异导致的，故A错误； B．细管越细，毛细现象（液面上升或下降）越明显，故B正确； C．形成凹液面的管是水浸润的，凸液面的管是水不浸润的，故水不浸润粗管，故C错误； D．凹液面与毛细现象、浸润有关，是表面张力等共同作用，故D错误。 故选B。 8．（22-23高二下·江苏泰州·期末）液晶在现代生活中扮演着重要角色，广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅图哪个是液晶态分子排列图（　　） A． B．     C．   D．   【答案】B 【详解】AD．液晶在某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的，选项A、D中分子排列非常有序，不符合液晶分子的排列规律，故AD错误； B．选项B中分子排列比较整齐，但从另外一个角度看也具有无序性，符合液晶分子的排列规律，故B正确； C．选项C中，分子排列是完全无序的，不符合液晶分子的排列规律，故C错误。 故选B。 题型三、液柱封闭气体压强的计算 9．（23-24高二下·河北·期中）如图所示，足够长U形管竖直放置，左右两侧分别用水银封有A、B两部分气体，气柱及液柱长度如图中标注所示。已知大气压强为p0=75cmHg，h1=5cm，h2=10cm，则有（　　） A．pB=65cmHg B．pB =90cmHg C．pA =80cmHg D．pA=90cmHg 【答案】C 【详解】对B气体分析可知 对A气体分析可知 故选C。 10．（22-23高一下·上海黄浦·期末）如图的Ｕ形管中装有水银，其中左侧管中有2cm的气柱，气柱上方的水银高10cm，若大气压强为76cmHg，则两边水银面的高度差h为（　　） A．2cm B．8cm C．10cm D．4cm 【答案】A 【详解】如下图所示 由于大气压强为76cmHg，而左侧管中气柱上方的水银高10cm，则左侧管中的气体压强为 又 则气柱底与右侧水银柱的高度差为 所以则两边水银面的高度差为 故选A。 11．（多选）（23-24高二下·广东江门·阶段练习）如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为60°，A支管中有一段长为h=8cm的水银柱保持静止。已知大气压强为p0=76cmHg，下列说法中正确的是（　　） A．B管内水银面比管外水银面高4cm B．B管内水银面比管外水银面低4cm C．管内封闭气体的压强为68cmHg D．管内封闭气体的压强为72cmHg 【答案】AD 【详解】以A管中的水银为研究对象，则有 所以B管内压强为 且B管内封闭气体的压强比大气压强小，B管内水银面比管外水银面高 故选AD。 12．（多选）（23-24高二下·四川广元·阶段练习）若已知大气压强为，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．甲图中密闭气体的压强大小是 B．乙图中密闭气体的压强大小是 C．丙图中密闭气体的压强大小是 D．丁图中密闭气体的压强大小是 【答案】AD 【详解】A．甲图中根据受力平衡可得 可得甲图中密闭气体的压强大小为 故A正确； B．乙图中根据受力平衡可得 可得乙图中密闭气体的压强大小为 故B错误； C．丙图中根据受力平衡可得 可得丙图中密闭气体的压强大小为 故C错误； D．丁图中，以A液面为对象，根据受力平衡可得 可得丁图中密闭气体的压强大小为 故D正确。 故选AD。 13．（2025·陕西汉中·三模）有一段12cm长汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上（如图所示），在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为）为（　　） A．70cmHg B．76cmHg C．78cmHg D．80cmHg 【答案】B 【详解】将玻璃管和水银柱作为整体，根据牛顿第二定律可得整体的加速度为 设被封闭气体的压强为，以汞柱为对象，根据牛顿第二定律可得 联立解得 故选B。 题型四、汽缸活塞封闭气体压强的计算 14．（23-24高二下·河南许昌·期中）如图所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计一切摩擦，大气压强为，重力加速度为g，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】以圆板A为研究对象，竖直方向受力平衡，有 所以 得 故选D。 15．（多选）（22-23高二下·新疆巴音郭楞·期末）如图所示，活塞质量为m，汽缸质量为M，通过弹簧吊在空中，汽缸内封住一定质量的空气，汽缸内壁与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为，则（　　）    A．汽缸内空气的压强等于 B．汽缸内空气的压强等于 C．弹簧弹力的大小为 D．内外空气对活塞的作用力大小为 【答案】BC 【详解】AB．以汽缸为研究对象受力分析，由平衡条件得 解得汽缸内空气的压强等于 故A错误，B正确； CD．以汽缸，缸内气体及活塞整体为研究对象，由平衡条件得弹簧弹力 以活塞为研究对象，由平衡条件得 则内外空气对活塞的作用力 故C正确，D错误。 故选BC。 16．（多选）（21-22高二下·河北邯郸·阶段练习）如图所示，圆柱形导热汽缸内有一光滑活塞，密封了一定质量的理想气体。用一弹簧测力计挂在活塞上，将整个汽缸悬挂在天花板上。测得此时弹簧测力计的示数为，汽缸内气体的压强为。若外界大气压始终保持不变，那么随着外界温度的升高（　　） A．F变大 B．F不变 C．p变大 D．p不变 【答案】BD 【详解】A B．弹簧测力计上的拉力跟汽缸和活塞总重力相等，设汽缸和活塞的质量分别为和。 当气温升高时，不影响弹簧弹力大小，所以示数不变，A错误、B正确； C D．设大气压强为，汽缸的横截面积为，以汽缸为研究对象可知，最终达到平衡时，汽缸重力与汽缸内压力之和等于大气压力。 得 随着外界温度的升高,汽缸内气体压强不变，C错误、D正确。 故选BD。 题型五、气体状态变化图像的分析计算 17．（23-24高二下·重庆渝中·期中）如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　） A． B．过程中，气体的内能不变 C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小 D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加 【答案】C 【详解】A．等温线离坐标原点越远温度越高，故 A错误； B．过程中，温度降低，气体的内能减小，B错误； C．若气体状态沿图中虚线由，因为等温线离坐标原点越远温度越高，则温度先升高后降低，故气体的平均分子动能先变大后变小，C正确； D．过程中，温度升高，气体分子平均动能变大，单个气体分子对容器的平均冲击力变大，又因为压强不变，故气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数减小，D错误。 故选C。 18．（24-25高二下·湖南长沙·期中）如图所示，在水平地面上固定一个U形汽缸，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁摩擦不计，外界大气压为，活塞紧压小挡板。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则图中能反映汽缸内气体的压强随热力学温度变化的图像的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由题意分析可知，最初活塞紧压着两个挡板，故活塞受到外部大气施加的向下的压力、内部大气施加的向上的支持力以及挡板施加的向上的支持力的作用处于平衡状态，随着汽缸内温度的升高，内部气体压强增大，内部大气对活塞施加的向上的支持力增大，而挡板施加的向上的支持力减小，故此过程为等容变化过程，在这个过程中，是一个定值，即在这个过程中，图像应该是一条过原点的倾斜直线；直到挡板施加的向上的支持力减为0后，汽缸内的气体压强等于外界大气压强，之后随着温度的升高，活塞会被向上慢慢顶起，这个过程是一个等压膨胀过程，即是一个定值，故随着温度的升高，汽缸内封闭气体的体积变大，在图像中是一条平行于轴的直线，D正确。 故选D。 19．（23-24高二下·江苏淮安·期末）一定质量的理想气体经过一系列过程，压强P随热力学温度T变化的图像如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．a→b过程中，气体压强增大，体积变小 B．a→b过程中，气体温度升高，内能变大 C．b→c过程中，气体压强减小，体积变小 D．b→c过程中，气体温度不变，分子数密度变大 【答案】B 【详解】AB．a→b过程中，气体发生等容变化，温度升高，内能增大，故A错误，B正确； CD．b→c过程中，气体发生等温变化，根据玻意耳定律 pV=C 可知压强减小，体积增大，分子密度减少。故CD错误。 故选B。 20．（多选）（24-25高二下·湖北恩施·期中）如图所示，一定质量的理想气体从状态A连续变化到状态B、C、D，最后由状态D回到状态A的图像，初始状态A的压强为，体积为，热力学温度为，图中OBC在一条直线上，OAD在一条直线上，AB平行于横轴，CD平行于纵轴。已知状态B的体积为，状态D的压强为，下列说法正确的是（　　） A．状态D到状态A是等温变化 B．状态C的压强为 C．状态C的热力学温度为 D．状态D的温度低于状态B的 【答案】AB 【详解】A．根据理想气体状态方程有 由于OAD在一条直线上，所以直线OAD的斜率为定值，所以状态D到状态A是等温变化。故A正确； B．从状态A到状态B为等压变化 得 从状态B到状态C为等温变化 从状态D到状态A为等温变化 从状态C到状态D为等容变化 解得 故B正确； C．从状态B到状态C为等温变化 故C错误； D．通过以上分析得到， 得到 故D错误。 故选AB。 题型六、气体状态变化图像的转换 21．（24-25高二下·山东枣庄·期末）一定质量的理想气体，状态变化过程如图像中A→B→C图线所示，BC平行于横轴。若将这一变化过程表示在图像或图像上，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据理想气体状态方程，可得 由图像可知，A→B过程，气体的压强不变，体积增大，温度升高；可知该过程，、图像均为一条平行于横轴向右的直线； B→C过程，气体的压强逐渐增大，体积不变，温度升高，可知该过程，图像为一条与横轴垂直向上的直线，图像为一条过原点倾斜向上的直线。 故选B。 22．（24-25高二下·甘肃平凉·期末）对nmol理想气体，其状态参量p（压强）、V（体积）以及T（绝对温度）之间存在如下关系：（R是一个普适常量）。现有nmol理想气体，其T−V图像如图所示，经过一个缓慢的过程，从状态P沿抛物线到达状态Q。已知此过程中当时，温度达到最大值。若状态P和Q的温度TP和TQ都等于，则该过程的p−V图为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由T（绝对温度）—V（体积）图可知，最高点坐标为（，），则抛物线方程可表示为 将P点或Q点坐标代入方程可得 因此抛物线方程为 又由于pV=nRT 联立解得 故选D。 23．（22-23高二下·江苏南通·期中）一定质量的理想气体，其状态变化过程为图像中的ABCA，如图所示。则对应过程的V-T图像或p-T图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．根据图像可知，压强不变，即不变，故此时V-T图像为一条过原点的倾斜直线；同时此时体积在减小，温度在降低，AB错误； CD．根据图像可知，体积不变，即不变，故此时p-T图像为一条过原点的倾斜直线；同时压强在增大，温度在升高；由图像可知过程中图线为直线，此时乘积可能先增大后减小，根据可知此时温度可能先增大后减小，C正确，D错误。 故选C。 题型七、“玻璃管封液”模型 24．（24-25高二下·山东临沂·期末）如图所示，两端封闭内径均匀的玻璃管竖直放置，内有一段水银柱把玻璃管内空气分为上下两段气柱。现使温度逐渐升高，则在此过程中玻璃管内的水银柱（　　） A．会向上移动 B．会向下移动 C．不会移动 D．如何移动跟上下两部分气柱的长度有关 【答案】A 【详解】设升温后上下部分气体体积不变，则由查理定律可得 整理得 由于、都相等，且，，可知，所以随室温逐渐升高过程中玻璃管内的水银柱会向上移动，故选A。 25．（23-24高二下·黑龙江牡丹江·期末）如图所示，A、B两个大容器中装有同种气体，容器间用一根细玻璃管连接，管中有一水银滴D作为活塞，当左边容器的温度为，右边容器的温度为时，水银滴刚好在玻璃管的中央保持平衡，两个容器的温度都升高时，下列判断正确的是（　　） A．水银滴将不移动 B．水银滴将向右移动 C．水银滴将向左移动 D．水银滴将向哪个方向移动无法判断 【答案】B 【详解】假定先让两个容器的体积不变，即V1，V2不变，A、B中所装气体温度分别为263K和283K，当温度升高时，容器A的压强由p1增至，则 容器B的压强由p2增至，则 由查理定律得 ， 所以 即水银柱应向右移动。故ACD错误，B正确。 故选B。 26．（多选）（24-25高二下·湖北黄冈·期末）如图所示，一圆柱形导热玻璃管的上端A封闭，下端B开口。将其竖直插入足够大的水槽中，放掉部分空气后松手，玻璃管可以竖直地浮在水中，此时管内封闭气体的长度为l=30cm，内外液面的高度差Δh=5cm。已知玻璃管的横截面积S=4cm2，大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，下列分析正确的是（　　） A．玻璃管的质量为32g B．若适当升高环境温度，玻璃管会上升 C．若用手将A端下压5.15cm，玻璃管内外液面高度相等 D．若封闭气体缓慢泄漏三分之一，则玻璃管会下降10cm 【答案】BD 【详解】A．平衡时玻璃管内外液面的高度差为Δh=5cm 内部气体压强为 根据力学方程可知 联立两个方程得m=20g，故A错误； B．升高温度，内部气体经历等压变化，因此体积增大，但是Δh保持不变，因此玻璃管会上升，故B正确； C．要使玻璃管内外液面高度相等，则说明内部气体压强变为p0，根据玻意耳定律有 解得l1=30.15cm 说明应该将玻璃管向上提30.15cm−25cm=5.15cm，故C错误； D．温度和压强保持不变，则气体的密度不变，若气体缓慢泄露三分之一，则气柱长度变为20cm，内外液面保持不变，因此玻璃管会下降10cm，故D正确。 故选BD。 27．（多选）（23-24高二下·吉林松原·期末）一端封闭粗细均匀的足够长导热性能良好的细玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度，玻璃管开口斜向上，在倾角的光滑斜面上以一定的初速度上滑，稳定时被封闭的空气柱长为，大气压强始终为，取重力加速度大小，不计水银与试管壁间的摩擦力，不考虑温度的变化。下列说法正确的是（    ） A．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，则封闭气体的长度 B．被封闭气体的压强为 C．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，由于环境温度变化，封闭气体的长度，则现在的温度与原来温度之比为 D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，则稳定时封闭气体的长度 【答案】AC 【详解】B．设玻璃管在光滑斜面上运动时加速度为，对整体，由牛顿第二定律有 解得 对水银柱，根据牛顿第二定律 其中 解得被封闭气体的压强 故B错误； A．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，被封闭气体的压强 被封闭气体做等温变化，则 解得封闭气体的长度 故A正确； C．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，被封闭气体的压强 气体做等容变化，则 可得 故C正确； D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，对水银柱，根据牛顿第二定律 其中 被封闭气体做等温变化，则 解得 ， 故D错误。 故选AC。 28．（23-24高二下·广西南宁·期末）如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强p0=76cmHg的理想气体A，左管上端封有长度L1=8cm的理想气体B，左右两侧水银面高度差L2=4cm，此时A、B气体的温度均为T0=288K。 （1）求初始时理想气体B的压强； （2）保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热。求右侧液面上升△h=4cm时气体A的压强和气体B的温度。 【答案】（1）72cmHg：（2）114cmHg，708K 【详解】(1)根据题意，设初始时理想气体B的压强为，则有 解得 =72cm (2)右侧液面上升4cm时，左侧液面下降4cm。初状态理想气体A压强为，A的长度为 =12cm 末状态理想气体A的压强为，A的长度为 =8cm 则有 解得 =114cmHg 左右液面高度差为4cm，末状态理想气体B的压强为 =+4cmHg=118cmHg 对气体B有 解得 T=708K 29．（23-24高二下·广西贵港·期末）水银气压计中混入了一个空气泡，空气泡上升到水银柱的上方，使水银柱的上方不再是真空，使得水银气压计的读数比实际的大气压要小。已知地的实际大气压是，温度是27℃，水银气压计放在地时的读数是，此时管中水银面到管顶的长度是。把水银气压计放在地时的读数是，地的实际大气压是，，求地的实际气温是多少摄氏度？ 【答案】 【详解】当实际大气压为时，封闭气体压强为 设管内部横截面积为S，则封闭气体体积为 温度为 在地时，封闭气体的压强 此时水银柱高度下降，封闭气体体积为 根据理想气体状态方程 代入数据求得 所以，B地的实际气温是 题型八、“汽缸活塞类”模型 30．（多选）（24-25高二下·内蒙古·期末）如图甲所示，一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内壁光滑，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后将另一端悬挂在天花板下且它处于静止状态，初始时环境和封闭气体的热力学温度均为T0，封闭气体的体积为V0，封闭气体的压强为0.9p0。现把汽缸取下并开口斜向下固定在倾角为30°的斜面上，如图乙所示，已知大气压强恒为p0，活塞与汽缸的质量相等，重力加速度大小为g，环境的温度视为不变，下列说法正确的是（　　） A．汽缸的质量为 B．图乙中汽缸重新平衡后，气体的压强为0.9p0 C．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积仍为V0 D．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积为0.9V0 【答案】AD 【详解】A．根据甲图中汽缸受力平衡有 解得，故A正确； B．图乙中汽缸重新平衡后，设气体的压强为，根据活塞受力平衡有 解得，故B错误； CD．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的压强不变，设气体的体积变为，根据理想气体状态方程有 解得，故C错误，D正确。 故选AD。 31．（多选）（24-25高二下·江西南昌·期末）如图所示，内壁光滑的甲、乙两个气缸的横截面积分别为2S、S，分别竖直固定在天花板和水平 面上，气缸的中心在同一竖直线上，两活塞与竖直刚性细杆组成的整体的总质量为，分别把两团理想气体封闭在气缸内，稳定时甲内气体的压强等于大气压p0，两团气体高度均为d。气缸导热性良好，环境温度恒为T，重力加速度为g，现对气缸甲内的气体缓慢加热，再次稳定后活塞移动的距离为0.5d。下列说法正确的是（　　） A．加热前大气对活塞的作用力大小为3p0S B．加热前气缸乙内气体的压强为2p0 C．加热后气缸甲内气体的压强为4p0 D．加热后气缸甲内气体的温度为3T 【答案】BD 【详解】A．大气对活塞的作用力大小为，A错误； B．设乙内的气体压强为p，对两活塞与刚性杆组成的整体有，解得， B正确； CD．加热时活塞向下移动，对甲内气体有 对乙内气体有 对活塞有 解得，C错误，D正确。 故选BD。 32．（24-25高二下·黑龙江·期末）如图是一同学设计的车间温度监控器，平台上表面有一个压力传感器（大小可忽略），开口向上、导热良好的气缸通过活塞密封了一定质量的理想气体，活塞固定在竖直轻杆上，轻杆上端固定在水平面上。当温度为时，活塞下表面距气缸底部上表面的距离为，平台上表面到气缸下表面的距离为，随着温度升高，气缸下移，气缸接触平台时，活塞未脱离气缸。已知气缸的质量为，活塞的横截面积为，大气压强，重力加速度为，求： (1)当温度为时，封闭气体的压强； (2)当压力传感器的示数大于时，传感器就会报警，求传感器报警的最低环境温度。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）温度为时，对气缸受力分析，根据平衡条件可得 解得封闭气体的压强为 （2）设活塞刚好报警时，末状态封闭气体的压强为，此时封闭气体的体积为；对气缸受力分析，可得 解得 由理想气体状态方程可得 解得 33．（24-25高二下·云南·期末）图甲为囊式空气凳，其原理是在一个密闭容器内充入压缩气体，利用气体的可压缩性实现空气凳高度的调节。空气凳的简化结构如图乙所示，导热性和密闭性良好的圆柱形汽缸内有一横截面积为S的活塞通过连杆与凳面连接，凳面、连杆及活塞组成的整体质量为m。环境温度为T0，凳面未坐人时汽缸内密封一段长度为L0的理想气体，汽缸与活塞间的摩擦可忽略，已知大气压强为p0，重力加速度为g。 (1)凳面未坐人，环境温度降至0.95T0，求稳定后凳面下降的高度； (2)若环境温度仍为T0，一人双脚悬空坐在凳面上，稳定后气柱高度变为0.8L0，求人的质量M。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）环境温度下降过程中，汽缸内气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律有 解得 （2）汽缸内的气体做等温变化，设初态和末态气缸内气体压强分别为和，则有， 根据玻意耳定律有 联立解得 题型九、变质量气体”模型 34．（24-25高二下·山东潍坊·期末）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。 35．（24-25高二下·河北·期末）负压病房（如图）是一种用于隔离和控制传染病传播的特殊医疗环境，其目的是通过维持室内空气压强低于外界空气压强，防止病原体从病房扩散到其他区域。一个体积为的负压隔离病房初态处于封闭状态，温度为，压强为。启用时，需先启动加热设备将病房内的温度升高到较为适宜的，空气可视为理想气体，病房密封性良好，不考虑病房的漏气。（结果均保留3位有效数字） (1)求温度为时负压病房内的气压； (2)病房内的温度升高到较为适宜的后，保持此温度不变，打开排气装置向外排出部分气体，使病房内的气压降为，求排出的气体质量与原来病房内气体总质量的百分比。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）病房内气体发生等容变化，由查理定律可得 解得 （2）抽气过程为等温变化，由玻意耳定律可得 解得 需要排出的气体体积为 排出气体的质量占原来气体质量的百分比为 解得排出气体的质量占原来气体质量的百分比为 36．（24-25高二下·河北衡水·期末）某种喷雾器贮液筒的总容积为6L，若装入5L的药液后将加水口密封盖盖好，如图所示。拉压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒，可以把体积为0.2L、压强为1atm的空气打进贮液筒。设打气过程中气体温度不变，外界大气压强为1atm，求： (1)关闭阀门，用打气筒向贮液筒内打气两次，当液面上方气体温度与外界温度相等时，气体压强为多大？ (2)要使贮液筒中液面上方的气体压强达到4atm，打气筒要拉压多少次？当贮液筒内气体压强达4atm时停止打气，打开喷雾阀门使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时贮液筒内还剩多少药液？ 【答案】(1)；(2)15次； 【详解】（1）设大气压强为，贮液筒内原来空气体积为，打气两次后气体压强为，每次打入空气体积为。由玻意耳定律 其中，， 代入可得 （2）设打气筒拉压次，由玻意耳定律， 解得次。 打开阀门后，设此时气体体积为 由 得 则剩余药液体积 37．（23-24高二下·山东菏泽·期末）可可西里海拔4800m处，大气压强为，游客小强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真空压缩折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中温度为-13℃、体积为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内吸氧。充气后的加压舱舱体可视为长2.0m、底面积的圆柱体（之后再充气体积可视为不再变化，病人的体积不计），舱内外气体均可视为理想气体，舱外环境不变，。 （1）求稳定后舱内气体的压强； （2）游客小强在舱内治疗一段时间后情况未见好转，他改设、27℃的新模式，加压舱会自动充气，求这个过程中充入的气体质量与新模式下气体总质量之比。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）环境温度与稳定后舱内空气温度分别为 ， 输入到舱体中气体的体积与稳定后舱内空气体积分别为 ， 根据理想气体状态方程有 解得 （2）小强改设、27℃的新模式后，舱内气体体积不变，令充入的气体体积为，根据理想气体状态方程有 解得 则充入的气体质量与新模式下气体总质量之比 解得 38．（23-24高二下·山西·期末）如图甲所示，将一个U形汽缸放在升降梯中，一个质量为m、横截面积为S的活塞将一定量的气体密封在汽缸内，气体的温度为T，稳定时活塞与汽缸底部之间的距离为h，活塞厚度不计且活塞与汽缸之间无摩擦，外界大气压强恒定为，升降梯先以恒定的加速度a竖直向上做匀加速运动，后做匀速运动。已知重力加速度为g。 （1）当升降梯匀加速上升时，若汽缸内气体温度始终保持不变，则活塞达到稳定时距离汽缸底部的高度是多少？ （2）当升降梯做匀速直线运动时，仍要使活塞达到（1）中相同的位置。 ①需要将汽缸内的气体温度调整到多少？ ②若保持汽缸内的气体温度T不变，从缸内缓慢抽出一定量气体（图乙），求抽出气体与原有气体的质量比。 【答案】（1）；（2）①；② 【详解】（1）汽缸处于静止状态时，设汽缸内部压强为，对活塞有 当升降机匀加速上升时，且活塞达到稳定状态时，汽缸内部的压强为，有 因为汽缸内气体温度不变，所以有 设活塞达到稳定时距离汽缸底部的高度为 解得 （2）①当升降梯做匀速直线运动时，仍要使活塞达到（1）中相同的位置，汽缸内气体的压强为，温度为，满足 由于该过程为等容变化，则有 解得 ②由 ， 可得 39．（23-24高二下·广东广州·期末）中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。罐内气体初始压强与外部大气压相同。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，温度为450K，最终降到300K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为罐容积的，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同，忽略抽气过程中气体温度的变化。罐内气体均可视为理想气体，外部大气压。求： （1）火罐降温后的内部气压； （2）抽气拔罐罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）设火罐内气体初始状态参量分别为、、，温度降低后状态参量分别为、、，罐的容积为，由题意知 ，，，， 由理想气体状态方程得 代入数据得 ， （2）设抽气罐的容积为，抽出的气体体积为V，抽气过程温度不变，由题意知 故剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为 题型十、“关联气体”模型 40．（24-25高二下·山东泰安·期末）医疗呼吸机在临床医疗中正发挥着极其重要的作用，某型号呼吸机工作原理可简化为如图所示装置，竖直放置的绝热密闭容器，横截面积为，有一质量为的绝热隔板放在卡槽上，隔板与容器密封良好，将容器分隔为容积均为的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向气阀与容器上下两部分连接，气筒内活塞和气筒与容器连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变。两部分气体初始时温度为，均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为大气压强，活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气，从最左侧运动到最右侧完成一次打气。活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为，重力加速度为。 (1)求气筒的容积； (2)完成一次打气后，将关闭，容器保持密封状态，通过电热丝对B中气体缓慢加热，使绝热隔板缓慢向上移动，当A中气体变为时停止加热，求此时B气体的温度。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）设气筒的容积为，抽气后A中气体的压强变为，由于抽气、打气时气体温度保持不变，根据玻意耳定律可得抽气过程有 解得 同理设打气后B中气体的压强变为，则打气过程有 解得 由题意可知 解得气筒的容积为 同时可求出完成一次打气后A中气体的压强变为 B中气体的压强变为 （2）设当A中气体体积变为时，其压强为，则根据玻意耳定律可得 解得 设此时B中气体的压强为，对隔板进行受力分析，列平衡方程有 解得停止加热时B中气体的压强为 已知未加热时B中气体的压强为，体积为，温度为 停止加热时B中气体的体积为 设停止加热时其温度为，则对B中气体列理想气体状态方程有 解得停止加热时B中气体的温度为 41．（24-25高二下·河北邢台·期末）如图所示，密闭容器竖直放置且分成A和B两部分，A部分空气柱的长度为4L，空气柱的压强，水银柱的长度为2L，横截面积为S；B部分空气柱的长度为2L，水银柱的长度为2L，横截面积为2S。A和B两部分空气柱的热力学温度均为，现保持A部分空气柱的温度不变，缓慢升高B部分空气柱的温度，已知水银的密度为ρ，重力加速度大小为g。 (1)当A部分空气柱的长度为2L时，求A部分空气柱的压强； (2)当A部分空气柱的长度为2L时，求B部分空气柱的热力学温度。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）对A部分空气柱有，，由玻意耳定律 解得 （2）当A部分空气柱的长度为2L时，A部分水银柱的长度增加了2L，B部分水银柱的长度减少了L，对B部分空气柱有 ， ， 解得 42．（24-25高二下·湖北咸宁·期末）如图，容积均为V0、缸壁可导热的甲、乙两圆柱形汽缸通过体积可忽略的细管连通，放置在压强为p0、温度为T0的环境中；甲汽缸的左下部通过开口O与外界相通，汽缸内的两活塞各自将缸内气体分成体积相等的两部分，环境压强保持不变，不计活塞的体积，忽略摩擦。 (1)若将环境温度缓慢降低，求甲汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时的温度； (2)若将环境温度缓慢降低至，然后用气泵从开口O向汽缸内缓慢注入气体，求甲汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时，乙汽缸内气体的压强。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）当环境温度降低时，被两活塞封闭的中间部分气体和乙右边部分气体都发生等压变化，则当甲汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时，由盖−吕萨克定律可得 对于乙汽缸中右边部分气体有 两活塞封闭的中间部分气体 解得 （2）设当汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时，乙汽缸内气体的压强为p，则此时两活塞之间气体压强也等于p，设此时乙内右边部分气体的体积为V，则两活塞中间气体被压缩的体积为V0−V，则 对于乙汽缸中右边部分气体有 两活塞封闭的中间部分气体 联立解得， 题型十一、“汽缸和液柱组合”模型 43．（23-24高二下·黑龙江大庆·期末）如图所示，一定质量的气体放在体积为的导热容器中，室温，有一光滑导热活塞C（体积忽略不计）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长的形管，两侧水银柱高度差为，A内有体积可以忽略的电阻丝，B室容器可通过一阀门K与大气相通。已知外界大气压。 （1）此时B室内气体压强是多少？ （2）若A室内气体的温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是多少？ （3）若打开阀门K稳定后，给A室内的电阻丝通电，将A室内气体温度加热到多少K时，活塞C恰好到达容器的最左端？ 【答案】（1）152cmHg；（2）；（3）600K 【详解】（1）开始时，设A室内气体压强为pA0，则 由，则B室内气体压强是 （2）开始时，设A室内气体压强为pA0，则 A室的体积为 阀门K打开后，A室内气体等温变化，稳定后压强为pA1，则 体积设为VA1，根据玻意耳定律有 解得 B室内气体等温变化，依题意有 ，， 根据玻意耳定律有 解得 则稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比为 （3）假设打开阀门后，气体从T0=300K升到T1时，活塞C恰好到达容器最左端，即A室内气体体积变为V0，根据理想气体状态方程有 解得 44．（24-25高二下·河北邯郸·期中）如图所示，开口向上的汽缸内盛有一定深度的水银，一粗细均匀、长度l=16cm且下端开口的细玻璃管竖直漂浮在水银中。平衡时，玻璃管露出水银面的高度和进入玻璃管中的水银柱长度均为h1=4cm，轻质活塞到水银面的高度h0=11.8cm，水银面上方的气体压强p0=76cmHg。现施加外力使活塞缓慢向下移动，当玻璃管内气体的压强p2=126cmHg时，玻璃管上端恰好与水银面齐平，活塞与汽缸壁间的摩擦不计且密封性良好，玻璃管的横截面积远小于汽缸的横截面积，整个过程中各部分气体的温度保持T0不变，求： (1)此时玻璃管中的水银柱长度h2； (2)整个过程中活塞向下移动的距离； (3)保持活塞移动后位置不变，将各部分气体温度均升高到1.5T0，平衡时，玻璃管上升的高度（保留两位小数）。 【答案】(1)8cm；(2)4.2cm；(3)0.17cm 【详解】（1）初始状态玻璃管内气体的压强和体积分别为， 末状态玻璃管内气体的压强和体积分别为， 玻璃管内的气体做等温变化，由玻意耳定律得 求得 （2）初始状态汽缸内气体的压强和体积分别为， 末状态汽缸内气体的压强和体积分别为， 对汽缸内的气体由玻意耳定律得 求得 （3）设玻璃管重力为G，横截面积为S0，由 温度升到1.5T0，汽缸内气体体积不变，由查理定律得 解得 平衡时，对玻璃管有 解得 玻璃管内气体有 解得 玻璃管上升的高度 45．（23-24高二下·河北邯郸·月考）如图所示，在两个相距很近的水平桌面上倒立一个绝热汽缸甲，现用一质量为M=1.36kg、横截面积为S=10cm2的绝热活塞乙（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦地上、下滑动且封闭气体的汽缸不会漏气，活塞下部空间与外界连通，大气压强为p0，汽缸上端底部连接一U形细管丙（管与汽缸连接部分气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体温度为T0=300K，活塞距离汽缸上端底部为h0=0.3m，细管丙两侧水银柱存在高度差，水银密度为ρ=13.6g/cm3，重力加速度为g。 （1）求U形细管丙内两侧水银柱的高度差Δh0； （2）通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降Δh0（活塞未接触桌面），求此时的温度。 【答案】（1）0.1m；（2）400K 【详解】（1）设封闭气体的压强为p，以活塞为研究对象，根据平衡条件可得 用水银柱表达气体的压强，则 解得 （2）加热过程中气体等压变化，由盖吕萨克定律有 解得 题型十二、实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 45．（24-25高二下·贵州黔西·期末）某同学应用如图甲所示的装置做“探究气体等温变化的规律”的实验。设计了如下的实验步骤，其中操作正确的步骤是 （填步骤前的数字序号）。 ①利用注射器选取一段空气柱为研究对象，保持气体的质量和温度不变。 ②把柱塞快速地向下压或向上拉，读取空气柱的长度（可得到空气柱体积）与压强的几组数据。 ③为了直观反映气体的压强与体积的关系，应作出图像。 ④改变空气柱或环境温度，重复实验。 若图像是过原点的一条直线，则说明一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成 （选填“正比”或“反比”）。图乙是该同学在不同环境温度下，对同一段空气柱做实验时得出的两条等温线和，对应的温度分别为、，则 （选填“>”“=”或“<”）。 【答案】 ①③ 反比 > 【详解】[1]实验目的探究气体等温变化的规律，则需要确保空气质量与温度一定，可知，利用注射器选取一段空气柱为研究对象，保持气体的质量和温度不变，步骤①正确；为了确保实验过程温度一定，实验中应把柱塞缓慢地向下压或向上拉，稳定后读取空气柱的长度（可得到空气柱体积）与压强的几组数据，步骤②错误；根据玻意耳定律有 变形得 可知，为了直观反映气体的压强与体积的关系，应作出图像，步骤③正确；实验目的探究气体等温变化的规律，环境温度需要保持不变，步骤④错误。其中操作正确的步骤是①③。 [2]结合上述有 可知，若图像是过原点的一条直线，则说明一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。 [3]根据理想气体状态方程有 变形得 可知，图像的斜率 等温线的斜率大于等温线的斜率，则有 47．（24-25高二下·广东深圳·期末）学习完选择性必修三气体相关的知识之后，某同学提出一种测量不规则形状物体的方法，并且用下面的实验装置对一颗形状不规则的小石子的体积进行测量，实验过程中假定大气温度不变，注射器与外界导热良好。        (1)实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在坐标系中获得直线图像，应选择 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 (2)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图2所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗小石子的体积为 。 (3)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了（1）中的关系图线，如图3所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若两个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2，则由图可知它们的大小关系是m1 m2（选填“大于”或“小于”）。 【答案】(1)C；(2)b；(3)大于 【详解】（1）设小石子的体积为，大气温度不变，由 有 解得，对应图2，故选C。 （2）由可知，这颗小石子的体积为b。 （3）如图所示，可知图线m1的斜率大于m2 由 其中C与质量有关，质量越大，C越大，故。 48．（24-25高二下·河南郑州·期末）某同学利用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气柱，上端固定一托盘，下端通过橡胶管与压强传感器相连。实验时，将细沙缓慢倒入托盘，由注射器的刻度可以读出气体的体积，由压强传感器测得压强，逐渐增加细沙质量，采集多组数据。 (1)实验操作前，应在注射器活塞上涂润滑油，是为保证封闭空气柱的 （选填“温度”“压强”“质量”）不变； (2)将细沙倒入托盘时需缓慢操作，是为了保证封闭空气柱的 （选填“温度”“压强”“质量”）不变； (3)测得多组体积和压强的数据后，为了更直观地判断体积与压强之间的关系，若以为纵坐标，则应以 （用字母表示）为横坐标在坐标系中描点作图； (4)该同学在早晨和中午各做一次实验，得到两条图像如图乙所示，其中 （选填“①”“②”）是早晨实验得到的图像；纵截距表示 内气体的体积。 【答案】(1)质量；(2)温度；(3) (4) ② 橡胶管 【详解】（1）实验操作前，应在注射器活塞上涂润滑油防止漏气，为了保证封闭空气柱的质量不变； （2）将细沙倒入托盘时需缓慢操作，则活塞移动缓慢，封闭气体的温度恒定。 （3）根据玻意耳定律，整理可得 则图线为一条直线，若以为纵坐标，则应以为横坐标在坐标系中描点作图； （4）[1][2] 根据实验数据画出的图线不过坐标原点，该图线的方程为 说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，截距b代表注射器与气体压强传感器连接部位的气体体积即橡胶管内气体的体积；且温度越高，图像的斜率越大，早晨的温度低，则②为早晨实验得到的图像。 49．（24-25高二下·山东日照·期末）某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 (1)下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A．为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B．为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C．计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 (2)实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是 ，图像中的表示 的体积。 A． B． (3)实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为 （用图中的字母表示）。 【答案】(1)A；(2) A 细管内气体；(3) 【详解】（1）A．实验中要保持气体质量不变，活塞上均匀涂抹润滑油目的是为了让气体密封良好，故A正确； B．实验中要保持气体温度不变，因此不能用手握住注射器，同时需要缓慢推拉活塞，故B错误； C．计算机做出图像若为曲线，不能直接证明、成反比关系，必须要证明和成正比，才可说明、成反比关系，故C错误。 故选A。 （2）[1] 如图所示，若温度逐渐升高，根据，可知、的乘积变大，（或根据等温变化的等温线来判断，、的乘积越大，对应气体的温度越高）故选A。 [2]设细管内气体的体积为，根据等温变化 ，整理得 根据数学知识可知，该点数值表示细管内气体的体积。 （3）设大豆的体积，根据等温变化，整理得，即，故大豆的体积为 B综合攻坚・能力跃升 1．（2025·江苏南通·一模）爱出汗的夏季，相比传统的棉质衣物，速干面料的衣物更受喜爱，它能快速吸附汗液，并快速扩散到外侧，网状或孔状的编织结构使得水分能快速蒸发。下列说法正确的是（　　） A．棉质衣物不浸润汗液 B．速干面料不浸润汗液 C．速干面料网状或孔状中的水膜表面分子间表现为斥力 D．速干面料的网状或孔状结构是利用毛细现象加速水分蒸发 【答案】D 【详解】A．棉质衣物的纤维结构具有亲水性，汗液会附着在棉质纤维上，说明棉质衣物能浸润汗液，故A错误； B．速干面料能快速吸附汗液，说明汗液能附着在速干面料的纤维上，即速干面料能浸润汗液，故B错误； C．在速干面料的网状或孔状结构中，水分子之间的分子间作用力表现为引力，使得水分子能在面料结构中聚拢并传递，从而被快速吸附和扩散，故C错误； D．速干面料的网状或孔状结构，类似于“毛细管”，汗液在这种细小的网状和孔状结构中，因毛细现象快速扩散到面料外侧，故D正确。 故选D。 2．（2025·甘肃甘南·模拟预测）同质量、同种类的理想气体分别装在两密闭容器中，它们的压强随摄氏温度的变化规律如图中直线1和2所示。它们都是过横轴上点的直线，下列判断正确的是（　　） A．点横坐标应大于绝对零度 B．在同一温度下，图线1对应的气体分子单位时间、单位面积上撞击器壁的分子数比图线2对应的多 C．在同一压强时，图线1对应的所有气体分子的运动速率比图线2对应的大 D．图线1对应的气体的体积大于图线2对应的气体的体积 【答案】B 【详解】A．装在密闭容器中的理想气体的质量和体积都一定，它的压强与热力学温度成正比，可知点的坐标代表绝对零度，等于，故A错误； B．由题图可知温度相同时，图线1对应的气体的压强大，根据玻意耳定律可知其体积小，则分子数密度大，单位时间、单位面积上撞击器壁的分子数多，故B正确； C．由题图可知，压强相同时图线1对应的气体的温度低，分子的平均速率小，但无法判断图线1、2对应所有气体分子的运动速率大小，故C错误； D．根据理想气体状态方程 可得 即图线的斜率 可知斜率越大对应的气体体积越小，故D错误。 故选B。 3．（2025·甘肃武威·模拟预测）一医用氧气瓶内有压强为、温度为、体积为V的氧气。该氧气瓶内的氧气可以通过调压阀分装到氧气袋中从而方便使用。若每次分装时，氧气袋均是折叠状态，袋内无气体，分装结束后，每个氧气袋内氧气的压强为、温度为、体积为，若氧气可视为理想气体，下图中能正确表示氧气瓶内剩余氧气的压强p与充气次数n的关系图像的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】气体进行等温度变化，由玻意耳定律可知 即 则p—n图像为一条下倾的直线。 故选A。 4．（2025·江苏·二模）已知玻璃管插入水中后，管中水升高的高度与管的直径成反比。将两块压紧的玻璃板，右侧稍稍分开一些插入水中，稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意有（k为大于零的常数） 两玻璃板之间的缝隙宽度d与到缝隙最左端的距离x的关系为（为大于零的常数） 所以液面的高度与到缝隙最左端的距离x的关系为 故选A。 5．（2025·河北秦皇岛·一模）一定质量的理想气体从初状态a经b、c、d最终回到状态a，该过程中气体的体积（V）随热力学温度（T）的变化规律如图所示。则与该变化过程相对应的变化过程正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．图中横坐标表示摄氏温度，由于 可知，将图像的 纵轴水平向右平移便得到图像，此时图像不会经过坐标原点，故A错误； B．根据理想气体状态方程有 可知，是等压过程，图像平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，该图像中压强减小，不符合题意，故B错误； C．是等压过程，图像平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，该图像中压强减小，不符合题意，故C错误； D．是等压过程，图像平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，图像的延长线经过坐标原点，过程是等温过程，图像平行于轴，过程是等压过程，图像平行于轴，该图像符合题意，故D正确。 故选D。 6．（多选）（2025·广西南宁·三模）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图（a）中，温度一定时，微粒越小，其布朗运动越明显 B．图（b）中，若油膜未完全展开，则测得的油酸分子直径偏小 C．图（c）中，用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，说明玻璃的导热性能具有各向同性 D．图（d）中，戳破右侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲 【答案】AC 【详解】A．温度一定时，微粒越小，周围液体分子撞击微粒的不平衡性越明显，微粒的布朗运动越明显，故A正确； B．油酸分子直径为，若油膜未完全展开，则S偏小，测得的油酸分子直径偏大，故B错误； C．用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，说明玻璃沿各个方向的传热一样快，即导热性能具有各向同性，故C正确； D．戳破右侧的肥皂膜，左侧肥皂膜因表面张力收缩，棉线会向左弯曲，故D错误。 故选AC。 7．（2025·福建福州·模拟预测）一端封闭粗细均匀的足够长导热性能良好的细玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度h=5cm，玻璃管开口斜向上，在倾角θ=30°的光滑斜面上以一定的初速度上滑，稳定时被封闭的空气柱长为L=40cm，大气压强始终为p0=75cmHg， 取重力加速度大小，不计水银与试管壁间的摩擦力，不考虑温度变化。下列说法正确的是（　　） A．被封闭气体的压强为 B．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，则封闭气体的长度 C．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，由于环境温度变化，封闭气体的长度L=40cm，则现在的温度与原来温度之比为 D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，则稳定时封闭气体的长度 【答案】AC 【详解】A．设玻璃管在光滑斜面上运动时加速度为，对整体，由牛顿第二定律得 解得 对水银柱，根据牛顿第二定律得 解得被封闭气体的压强为 故A正确； B．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，被封闭气体的压强为 被封闭气体做等温变化，则有 解得封闭气体的长度 故B错误； C．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，被封闭气体的压强为 气体做等容变化，则有 可得 故C正确； D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，对水银柱，根据牛顿第二定律得 被封闭气体做等温变化，则有 解得， 故D错误。 故选AC。 8．（2025·广西南宁·二模）如图甲所示，用一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体，烧瓶容积为V0。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连，压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。某同学利用此装置探究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系。 步骤如下： ①打开阀门，缓慢推动注射器活塞向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门； ②根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时气体的压强p； ③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。 (1)正确操作后，发现气体的压强随体积的减小而增大，若以p为纵坐标、以 为横坐标的图像为近乎过原点的倾斜直线（用题中字母表示），可认为在误差允许范围内气体的压强与体积成反比； (2)若以 为纵坐标（选填“V”“”）、以为横坐标，可画出如图乙所示的图像，则注水前封闭气体的体积为 （用图中字母表示）。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）设烧瓶容积为V0，由玻意耳定律则有p（V0−V）=C 得 以为横坐标的图像为近乎过原点的倾斜直线。 （2）设烧瓶容积为V0，由玻意耳定律则有p（V0−V）=C 得 所以图线的纵坐标是V，图线的纵截距为容器的体积，则有V0=n 9．（2025·四川成都·三模）某同学利用图示装置探究一定质量的理想气体在温度不变时压强p与体积V的关系。如图所示，U形管两端是粗细均匀的细玻璃管，中间是软管。右边玻璃管上端开口与大气相通，左边带刻度尺的玻璃管上端封闭，其内部用水银封闭一段空气，抬高U形管右端，使右侧水银面高于左侧。已知大气压强为，水银的密度为，重力加速度大小为g。 (1)实验步骤如下： ①用两铁架台竖直固定U形管的左右两管，待管内水银柱稳定时，读出空气柱的长度l和U形管左右水银面的高度差h，此时封闭气体的压强p= ； ②缓慢调节U形管的左右两边，改变U形管左右水银面的高度差h，记录空气柱长度l； ③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。 (2)正确实验后，若以p为横坐标，以 （选填“l”或“”）为纵坐标，在实验误差允许范围内，可描绘出一条过原点的直线。 (3)另一同学重复实验，计算了多组p与l的乘积，发现p与l的乘积随压强p增大而变小，写出导致该现象的一个可能原因 。 【答案】(1)；(2)；(3)左端玻璃管密封不严有漏气 【详解】（1）此时封闭气体的压强为p= （2）气体温度不变，根据理想气体状态方程 可得 可见以p为横坐标，以为纵坐标，在实验误差允许范围内，可描绘出一条过原点的直线； （3）根据理想气体状态方程 知 可见p与l的乘积随压强p增大而减小，即变小，则可能是气体的物质的量n变小，故装置可能漏气。 10．（2025·安徽安庆·模拟预测）如图（a）所示，某一小组用气体压强传感器、标号为25mL的注射器等器材探究气体等温变化的规律，主要实验步骤如下： ①测出软管内空气的体积为0.9mL； ②在注射器内用活塞封闭一定量的气体，将注射器、软管、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ③缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录注射器和软管内封闭气体的总体积和由计算机显示的气体压强； ④重复上述步骤③，多次测量并记录； ⑤计算机根据p、V值，作出图像。 (1)实验操作中除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需要在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了 ； (2)根据记录数据，作出如图（b）所示的图。对图线进行分析，若在实验误差允许范围内，、、、之间满足关系式 ，则说明一定质量的气体在温度不变时压强与体积成反比。图中阴影部分的物理意义是 。 【答案】(1)增强气密性，保持气体质量不变 (2) 气体体积由增大到的过程中，气体对外界所做的功 【详解】（1）实验中，除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需保证气体的质量不变。为此，在封入气体前，应在活塞上均匀涂抹润滑油； （2）[1]对图线进行分析，若在实验误差允许范围内，满足关系式，则说明一定质量的气体在温度不变时压强与体积成反比。 [2]根据，可知图中阴影部分的物理意义是：气体体积由增大到的过程中，气体对外界所做的功。 11．（2025·湖南常德·二模）下图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，如图（a），然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，在拉起吸盘同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以最大的压力压住吸盘，使外界空气不能进入吸盘，如图（b）。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前吸盘内密封一定质量的气体，压强与外界大气压强相同，锁扣扳下后吸盘内气体体积变为扳下前的1.25倍，盘盖的左侧截面积即图（b）中大圆面积，吸盘中气体与墙面的接触面积，大气压强，重力加速度，吸盘内的气体可视为理想气体，环境温度不变，吸盘导热性能良好。 (1)求扳下锁扣后吸盘内气体压强； (2)若吸盘与墙之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计吸盘及其他装置的重力，求此时吸盘能挂起重物质量的最大值。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）已知环境气温不变，说明气体发生等温变化，对于一定质量的理想气体，在等温变化过程中，满足玻意耳定律 代入数据可解得 （2）在水平方向上，吸盘内外存在压强差，大气对吸盘有向内的压力，吸盘内气体对吸盘有向外的压力，设墙对吸盘的支持力为，由受力平衡有 代入数据可得 当吸盘恰好能挂起重物时，竖直方向上重物对挂钩的拉力等于吸盘受到的最大静摩擦力，即 代入数据计算得 即吸盘能挂起重物质量的最大值为。 12．（2025·山东·二模）某品牌“锁鲜包”采用了气调保鲜技术，通过向包装内充入惰性气体，隔绝氧气和抑制细菌生长。如图所示，某锁鲜包容积为800ml，包内盛放质量为250g、体积为200ml的辣鸭脖。在的低温车间里封装完毕后，通过冷链运输至各销售门店，由于温度改变，锁鲜包封装膜“鼓起”的体积为锁鲜包容积的5%。已知销售门店的温度，大气压强，锁鲜包内外温度始终一致，求： (1)在门店销售时，锁鲜包内的气体压强（结果用分数表示）； (2)为了防止喷溅，在开启包装前，需要先给锁鲜包“放气”直至包内外压强相同（封装膜不再鼓起），放气过程中，锁鲜包放出的气体与封装时包内气体的质量之比。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）封装时锁鲜包的气体，， 在销售门店锁鲜包的气体压强为p，， 根据气体状态方程有 可得 （2）在放气过程中放出的气体体积，根据玻意尔定律有 解得 则 13．（2026·河北沧州·一模）某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气（气体在人体内温度可视为），快速尽力呼出后，呼出气体的温度可视为不变，压强变为大气压强，体积为（未知），则为肺活量测试的结果。某人用如图甲所示的装置进行测试，绝热气缸的底面积为S、总高度为H，导热活塞可在气缸内无摩擦滑动而不漏气，活塞的质量和厚度均忽略不计。测试前，气缸顶部的小孔和底部软管均与大气连通，活塞位于气缸底部，环境大气压强为、温度为；测试时，先将气缸顶部的小孔密闭，人尽力吸气后，快速尽力呼出，通过软管把气体吹入气缸中活塞的下部，然后关闭软管的阀门，稳定时如图乙所示，活塞上升的高度为h，软管内气体忽略不计，吸气和呼气中水蒸气的影响可忽略不计，人呼出的气体可视为理想气体，热力学温度与摄氏温度的关系为。求： (1)图乙中活塞上部分气体的压强和热力学温度之比； (2)该次测试中，此人的肺活量。 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）根据理想气体状态方程，对活塞上部分气体有 故压强和热力学温度之比 （2）对活塞下部分气体从图乙的状态，还原到“温度为，压强为大气压强”求体积，则 解得 14．（24-25高三上·河北·期末）图甲是一种简易抽水设备，图乙是其结构原理示意图，地下水面与上面粗筒底面间的高度差h0 = 8 m，抽水时先将活塞推到粗筒底部，活塞到达粗筒底部时只能向上打开的上、下两个单向阀门均处于闭合状态，此时下面细管中气体压强等于大气压强p0。用力压手柄使活塞上移，上阀门处于闭合状态，下阀门自动开启，随着活塞上升细管中的液面就会上升。已知活塞的横截面积S1 = 40 cm2，细管内横截面积S2 = 2 cm2，p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1 × 103 kg/m3，g取10 m/s2，地下水面处的压强恒为大气压强p0，抽水过程中装置内空气的温度均视为不变，不考虑阀门重力及地下水面高度的变化。 (1)求当活塞第一次上移高度h = 0.2 m时细管中水柱的高度h1； (2)活塞第一次上移高度h = 0.2 m后，用力提升手柄使活塞下移，上阀门打开与大气相通，下阀门立即闭合，活塞下移至距离粗筒底部h′ = 0.075 m处时，用力压手柄使活塞第二次上移至距离粗筒底部h = 0.2 m处，求此时细管中的水柱高度h2。 【答案】(1)2 m；(2)3 m 【详解】（1）活塞第一次上移高度h = 0.2 m时，封闭气体的压强为 根据玻意耳定律有 解得 （2）活塞第二次从距离粗筒底部h′ = 0.075 m处上移至距离粗筒底部h = 0.2 m处，设细管中空气柱长L，根据玻意耳定律有 其中 解得 可知此时细管中的水柱高度为 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 气体、固体和液体（解析版） 目录 A题型建模・专项突破 题型一、晶体和非晶体 1 题型二、液体 2 题型三、液柱封闭气体压强的计算（基础） 4 题型四、汽缸活塞封闭气体压强的计算（基础） 5 题型五、气体状态变化图像的分析计算 6 题型六、气体状态变化图像的转换 8 题型七、“玻璃管封液”模型（重点） 10 题型八、“汽缸活塞类”模型（重点） 12 题型九、变质量气体”模型（重点） 14 题型十、“关联气体”模型 17 题型十一、“汽缸和液柱组合”模型（难点） 18 题型十二、实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 20 B综合攻坚・能力跃升 23 题型一、晶体和非晶体 1．（23-24高二下·河北·期末）同一种原子可以形成不同空间结构的晶体，比如在常压下铁具有体心立方结构（图甲），而铁则具有面心立方结构（图乙），这称为铁的同素异形体。关于铁的两种同素异形体，下列说法正确的是（   ） A．由甲图可知，由铁组成的物体一定具有各向异性 B．由乙图可知，由铁组成的物体没有固定的熔点 C．由甲、乙两图可知，纯铁由铁转化为铁时体积会缩小 D．由甲、乙两图可知，由铁和铁组成的物体硬度相同 2．（24-25高二下·河北·期中）在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化区域的形状如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．玻璃片沿各个方向的导热性能不相同 B．云母片沿各个方向的导热性能相同 C．可以根据物理性质各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体 D．物体表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间有规则地排列着 3．（多选）（24-25高二下·四川绵阳·期末）六出飞花入户时，坐看青竹变琼枝。在冬季赏雪时也要注意下雪对人们生活的影响。雪花是晶体的一种。晶体的特征有（　　） A．有固定的熔点 B．物理性质都是各向异性 C．同种元素组成的物质，其空间点阵唯一 D．在一定的条件下，晶体和非晶体间可以相互转化 4．（23-24高二下·江苏南通·期中）如图所示，烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点，熔化的蜂蜡呈椭圆形．则下列说法中正确的是（　　） A．针尖接触的是云母片背面的P点 B．云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同 C．云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同 D．云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同 题型二、液体 5．（24-25高二下·江苏淮安·期末）如图甲所示，叶面上的露珠呈椭球形；如图乙所示，水滴附着在玻璃上。关于这两种现象，下列说法正确的是（　　） A．露珠呈球形是由于水对叶面浸润 B．露珠呈球形是由于水的表面张力作用 C．水滴附着在玻璃上是由于水对玻璃不浸润 D．水滴附着在玻璃上是由于水的表面张力作用 6．（24-25高二下·四川雅安·期末）如图所示，在中国空间站中，宇航员将水挤在两块液桥板上形成两个水球，液桥板合拢，两个水球融合在一起，再把两板慢慢拉开，水在两板间形成了一座“水桥”。则下列说法正确的是（    ） A．水未浸润该透明板 B．水形成半球状是因为水表面存在张力 C．形成“水桥”时，水分子间只有引力作用 D．如果在地球上做该实验，“水桥”长度更长 7．（24-25高二下·江西景德镇·期末）如图所示，将两根材质不同、粗细也不同的细管插入水中。一根细管中水面明显高于水槽水面，形成凹液面；另一根细管中水面略低于水槽水面，形成凸液面。则（　　） A．两根细管中的液面不同是因为粗细差异导致的 B．细管越细毛细现象越明显 C．水浸润粗管 D．出现凹液面是因为水的表面张力，与毛细现象和浸润、不浸润无关 8．（22-23高二下·江苏泰州·期末）液晶在现代生活中扮演着重要角色，广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中。下列四幅图哪个是液晶态分子排列图（　　） A． B．     C．   D．   题型三、液柱封闭气体压强的计算 9．（23-24高二下·河北·期中）如图所示，足够长U形管竖直放置，左右两侧分别用水银封有A、B两部分气体，气柱及液柱长度如图中标注所示。已知大气压强为p0=75cmHg，h1=5cm，h2=10cm，则有（　　） A．pB=65cmHg B．pB =90cmHg C．pA =80cmHg D．pA=90cmHg 10．（22-23高一下·上海黄浦·期末）如图的Ｕ形管中装有水银，其中左侧管中有2cm的气柱，气柱上方的水银高10cm，若大气压强为76cmHg，则两边水银面的高度差h为（　　） A．2cm B．8cm C．10cm D．4cm 11．（多选）（23-24高二下·广东江门·阶段练习）如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为60°，A支管中有一段长为h=8cm的水银柱保持静止。已知大气压强为p0=76cmHg，下列说法中正确的是（　　） A．B管内水银面比管外水银面高4cm B．B管内水银面比管外水银面低4cm C．管内封闭气体的压强为68cmHg D．管内封闭气体的压强为72cmHg 12．（多选）（23-24高二下·四川广元·阶段练习）若已知大气压强为，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．甲图中密闭气体的压强大小是 B．乙图中密闭气体的压强大小是 C．丙图中密闭气体的压强大小是 D．丁图中密闭气体的压强大小是 13．（2025·陕西汉中·三模）有一段12cm长汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体。若管口向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上（如图所示），在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为）为（　　） A．70cmHg B．76cmHg C．78cmHg D．80cmHg 题型四、汽缸活塞封闭气体压强的计算 14．（23-24高二下·河南许昌·期中）如图所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计一切摩擦，大气压强为，重力加速度为g，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p为（　　） A． B． C． D． 15．（多选）（22-23高二下·新疆巴音郭楞·期末）如图所示，活塞质量为m，汽缸质量为M，通过弹簧吊在空中，汽缸内封住一定质量的空气，汽缸内壁与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为，则（　　）    A．汽缸内空气的压强等于 B．汽缸内空气的压强等于 C．弹簧弹力的大小为 D．内外空气对活塞的作用力大小为 16．（多选）（21-22高二下·河北邯郸·阶段练习）如图所示，圆柱形导热汽缸内有一光滑活塞，密封了一定质量的理想气体。用一弹簧测力计挂在活塞上，将整个汽缸悬挂在天花板上。测得此时弹簧测力计的示数为，汽缸内气体的压强为。若外界大气压始终保持不变，那么随着外界温度的升高（　　） A．F变大 B．F不变 C．p变大 D．p不变 题型五、气体状态变化图像的分析计算 17．（23-24高二下·重庆渝中·期中）如图是一定质量的理想气体的图，气体状态从完成一次循环，（图中实线）和为等温过程，温度分别为和。下列判断正确的是（　　） A． B．过程中，气体的内能不变 C．若气体状态沿图中虚线由，则气体的平均分子动能先变大后变小 D．过程中，气体分子在单位时间内与容器单位面积上碰撞的次数增加 18．（24-25高二下·湖南长沙·期中）如图所示，在水平地面上固定一个U形汽缸，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁摩擦不计，外界大气压为，活塞紧压小挡板。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则图中能反映汽缸内气体的压强随热力学温度变化的图像的是（　　） A． B． C． D． 19．（23-24高二下·江苏淮安·期末）一定质量的理想气体经过一系列过程，压强P随热力学温度T变化的图像如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．a→b过程中，气体压强增大，体积变小 B．a→b过程中，气体温度升高，内能变大 C．b→c过程中，气体压强减小，体积变小 D．b→c过程中，气体温度不变，分子数密度变大 20．（多选）（24-25高二下·湖北恩施·期中）如图所示，一定质量的理想气体从状态A连续变化到状态B、C、D，最后由状态D回到状态A的图像，初始状态A的压强为，体积为，热力学温度为，图中OBC在一条直线上，OAD在一条直线上，AB平行于横轴，CD平行于纵轴。已知状态B的体积为，状态D的压强为，下列说法正确的是（　　） A．状态D到状态A是等温变化 B．状态C的压强为 C．状态C的热力学温度为 D．状态D的温度低于状态B的 题型六、气体状态变化图像的转换 21．（24-25高二下·山东枣庄·期末）一定质量的理想气体，状态变化过程如图像中A→B→C图线所示，BC平行于横轴。若将这一变化过程表示在图像或图像上，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 22．（24-25高二下·甘肃平凉·期末）对nmol理想气体，其状态参量p（压强）、V（体积）以及T（绝对温度）之间存在如下关系：（R是一个普适常量）。现有nmol理想气体，其T−V图像如图所示，经过一个缓慢的过程，从状态P沿抛物线到达状态Q。已知此过程中当时，温度达到最大值。若状态P和Q的温度TP和TQ都等于，则该过程的p−V图为（　　） A． B． C． D． 23．（22-23高二下·江苏南通·期中）一定质量的理想气体，其状态变化过程为图像中的ABCA，如图所示。则对应过程的V-T图像或p-T图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 题型七、“玻璃管封液”模型 24．（24-25高二下·山东临沂·期末）如图所示，两端封闭内径均匀的玻璃管竖直放置，内有一段水银柱把玻璃管内空气分为上下两段气柱。现使温度逐渐升高，则在此过程中玻璃管内的水银柱（　　） A．会向上移动 B．会向下移动 C．不会移动 D．如何移动跟上下两部分气柱的长度有关 25．（23-24高二下·黑龙江牡丹江·期末）如图所示，A、B两个大容器中装有同种气体，容器间用一根细玻璃管连接，管中有一水银滴D作为活塞，当左边容器的温度为，右边容器的温度为时，水银滴刚好在玻璃管的中央保持平衡，两个容器的温度都升高时，下列判断正确的是（　　） A．水银滴将不移动 B．水银滴将向右移动 C．水银滴将向左移动 D．水银滴将向哪个方向移动无法判断 26．（多选）（24-25高二下·湖北黄冈·期末）如图所示，一圆柱形导热玻璃管的上端A封闭，下端B开口。将其竖直插入足够大的水槽中，放掉部分空气后松手，玻璃管可以竖直地浮在水中，此时管内封闭气体的长度为l=30cm，内外液面的高度差Δh=5cm。已知玻璃管的横截面积S=4cm2，大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，下列分析正确的是（　　） A．玻璃管的质量为32g B．若适当升高环境温度，玻璃管会上升 C．若用手将A端下压5.15cm，玻璃管内外液面高度相等 D．若封闭气体缓慢泄漏三分之一，则玻璃管会下降10cm 27．（多选）（23-24高二下·吉林松原·期末）一端封闭粗细均匀的足够长导热性能良好的细玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度，玻璃管开口斜向上，在倾角的光滑斜面上以一定的初速度上滑，稳定时被封闭的空气柱长为，大气压强始终为，取重力加速度大小，不计水银与试管壁间的摩擦力，不考虑温度的变化。下列说法正确的是（    ） A．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，则封闭气体的长度 B．被封闭气体的压强为 C．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，由于环境温度变化，封闭气体的长度，则现在的温度与原来温度之比为 D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，则稳定时封闭气体的长度 28．（23-24高二下·广西南宁·期末）如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强p0=76cmHg的理想气体A，左管上端封有长度L1=8cm的理想气体B，左右两侧水银面高度差L2=4cm，此时A、B气体的温度均为T0=288K。 （1）求初始时理想气体B的压强； （2）保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热。求右侧液面上升△h=4cm时气体A的压强和气体B的温度。 29．（23-24高二下·广西贵港·期末）水银气压计中混入了一个空气泡，空气泡上升到水银柱的上方，使水银柱的上方不再是真空，使得水银气压计的读数比实际的大气压要小。已知地的实际大气压是，温度是27℃，水银气压计放在地时的读数是，此时管中水银面到管顶的长度是。把水银气压计放在地时的读数是，地的实际大气压是，，求地的实际气温是多少摄氏度？ 题型八、“汽缸活塞类”模型 30．（多选）（24-25高二下·内蒙古·期末）如图甲所示，一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在导热良好的汽缸内，汽缸内壁光滑，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后将另一端悬挂在天花板下且它处于静止状态，初始时环境和封闭气体的热力学温度均为T0，封闭气体的体积为V0，封闭气体的压强为0.9p0。现把汽缸取下并开口斜向下固定在倾角为30°的斜面上，如图乙所示，已知大气压强恒为p0，活塞与汽缸的质量相等，重力加速度大小为g，环境的温度视为不变，下列说法正确的是（　　） A．汽缸的质量为 B．图乙中汽缸重新平衡后，气体的压强为0.9p0 C．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积仍为V0 D．若环境的热力学温度降为0.95T0，则图乙中封闭气体的体积为0.9V0 31．（多选）（24-25高二下·江西南昌·期末）如图所示，内壁光滑的甲、乙两个气缸的横截面积分别为2S、S，分别竖直固定在天花板和水平 面上，气缸的中心在同一竖直线上，两活塞与竖直刚性细杆组成的整体的总质量为，分别把两团理想气体封闭在气缸内，稳定时甲内气体的压强等于大气压p0，两团气体高度均为d。气缸导热性良好，环境温度恒为T，重力加速度为g，现对气缸甲内的气体缓慢加热，再次稳定后活塞移动的距离为0.5d。下列说法正确的是（　　） A．加热前大气对活塞的作用力大小为3p0S B．加热前气缸乙内气体的压强为2p0 C．加热后气缸甲内气体的压强为4p0 D．加热后气缸甲内气体的温度为3T 32．（24-25高二下·黑龙江·期末）如图是一同学设计的车间温度监控器，平台上表面有一个压力传感器（大小可忽略），开口向上、导热良好的气缸通过活塞密封了一定质量的理想气体，活塞固定在竖直轻杆上，轻杆上端固定在水平面上。当温度为时，活塞下表面距气缸底部上表面的距离为，平台上表面到气缸下表面的距离为，随着温度升高，气缸下移，气缸接触平台时，活塞未脱离气缸。已知气缸的质量为，活塞的横截面积为，大气压强，重力加速度为，求： (1)当温度为时，封闭气体的压强； (2)当压力传感器的示数大于时，传感器就会报警，求传感器报警的最低环境温度。 33．（24-25高二下·云南·期末）图甲为囊式空气凳，其原理是在一个密闭容器内充入压缩气体，利用气体的可压缩性实现空气凳高度的调节。空气凳的简化结构如图乙所示，导热性和密闭性良好的圆柱形汽缸内有一横截面积为S的活塞通过连杆与凳面连接，凳面、连杆及活塞组成的整体质量为m。环境温度为T0，凳面未坐人时汽缸内密封一段长度为L0的理想气体，汽缸与活塞间的摩擦可忽略，已知大气压强为p0，重力加速度为g。 (1)凳面未坐人，环境温度降至0.95T0，求稳定后凳面下降的高度； (2)若环境温度仍为T0，一人双脚悬空坐在凳面上，稳定后气柱高度变为0.8L0，求人的质量M。 题型九、变质量气体”模型 34．（24-25高二下·山东潍坊·期末）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． 35．（24-25高二下·河北·期末）负压病房（如图）是一种用于隔离和控制传染病传播的特殊医疗环境，其目的是通过维持室内空气压强低于外界空气压强，防止病原体从病房扩散到其他区域。一个体积为的负压隔离病房初态处于封闭状态，温度为，压强为。启用时，需先启动加热设备将病房内的温度升高到较为适宜的，空气可视为理想气体，病房密封性良好，不考虑病房的漏气。（结果均保留3位有效数字） (1)求温度为时负压病房内的气压； (2)病房内的温度升高到较为适宜的后，保持此温度不变，打开排气装置向外排出部分气体，使病房内的气压降为，求排出的气体质量与原来病房内气体总质量的百分比。 36．（24-25高二下·河北衡水·期末）某种喷雾器贮液筒的总容积为6L，若装入5L的药液后将加水口密封盖盖好，如图所示。拉压一次与贮液筒相连的活塞式打气筒，可以把体积为0.2L、压强为1atm的空气打进贮液筒。设打气过程中气体温度不变，外界大气压强为1atm，求： (1)关闭阀门，用打气筒向贮液筒内打气两次，当液面上方气体温度与外界温度相等时，气体压强为多大？ (2)要使贮液筒中液面上方的气体压强达到4atm，打气筒要拉压多少次？当贮液筒内气体压强达4atm时停止打气，打开喷雾阀门使其喷雾，直至内外气体压强相等，这时贮液筒内还剩多少药液？ 37．（23-24高二下·山东菏泽·期末）可可西里海拔4800m处，大气压强为，游客小强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真空压缩折叠状态，只打开进气口，气源箱将周围环境中温度为-13℃、体积为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内吸氧。充气后的加压舱舱体可视为长2.0m、底面积的圆柱体（之后再充气体积可视为不再变化，病人的体积不计），舱内外气体均可视为理想气体，舱外环境不变，。 （1）求稳定后舱内气体的压强； （2）游客小强在舱内治疗一段时间后情况未见好转，他改设、27℃的新模式，加压舱会自动充气，求这个过程中充入的气体质量与新模式下气体总质量之比。 38．（23-24高二下·山西·期末）如图甲所示，将一个U形汽缸放在升降梯中，一个质量为m、横截面积为S的活塞将一定量的气体密封在汽缸内，气体的温度为T，稳定时活塞与汽缸底部之间的距离为h，活塞厚度不计且活塞与汽缸之间无摩擦，外界大气压强恒定为，升降梯先以恒定的加速度a竖直向上做匀加速运动，后做匀速运动。已知重力加速度为g。 （1）当升降梯匀加速上升时，若汽缸内气体温度始终保持不变，则活塞达到稳定时距离汽缸底部的高度是多少？ （2）当升降梯做匀速直线运动时，仍要使活塞达到（1）中相同的位置。 ①需要将汽缸内的气体温度调整到多少？ ②若保持汽缸内的气体温度T不变，从缸内缓慢抽出一定量气体（图乙），求抽出气体与原有气体的质量比。 39．（23-24高二下·广东广州·期末）中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。罐内气体初始压强与外部大气压相同。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，温度为450K，最终降到300K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为罐容积的，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同，忽略抽气过程中气体温度的变化。罐内气体均可视为理想气体，外部大气压。求： （1）火罐降温后的内部气压； （2）抽气拔罐罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。 题型十、“关联气体”模型 40．（24-25高二下·山东泰安·期末）医疗呼吸机在临床医疗中正发挥着极其重要的作用，某型号呼吸机工作原理可简化为如图所示装置，竖直放置的绝热密闭容器，横截面积为，有一质量为的绝热隔板放在卡槽上，隔板与容器密封良好，将容器分隔为容积均为的上下两部分，另有一只气筒分别通过单向气阀与容器上下两部分连接，气筒内活塞和气筒与容器连接处的体积不计，抽气、打气时气体温度保持不变。两部分气体初始时温度为，均关闭，活塞位于气筒最右侧，上下气体压强均为大气压强，活塞从气筒的最右侧运动到最左侧完成一次抽气，从最左侧运动到最右侧完成一次打气。活塞完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽未分离，此时容器上下两部分气体压强之比为，重力加速度为。 (1)求气筒的容积； (2)完成一次打气后，将关闭，容器保持密封状态，通过电热丝对B中气体缓慢加热，使绝热隔板缓慢向上移动，当A中气体变为时停止加热，求此时B气体的温度。 41．（24-25高二下·河北邢台·期末）如图所示，密闭容器竖直放置且分成A和B两部分，A部分空气柱的长度为4L，空气柱的压强，水银柱的长度为2L，横截面积为S；B部分空气柱的长度为2L，水银柱的长度为2L，横截面积为2S。A和B两部分空气柱的热力学温度均为，现保持A部分空气柱的温度不变，缓慢升高B部分空气柱的温度，已知水银的密度为ρ，重力加速度大小为g。 (1)当A部分空气柱的长度为2L时，求A部分空气柱的压强； (2)当A部分空气柱的长度为2L时，求B部分空气柱的热力学温度。 42．（24-25高二下·湖北咸宁·期末）如图，容积均为V0、缸壁可导热的甲、乙两圆柱形汽缸通过体积可忽略的细管连通，放置在压强为p0、温度为T0的环境中；甲汽缸的左下部通过开口O与外界相通，汽缸内的两活塞各自将缸内气体分成体积相等的两部分，环境压强保持不变，不计活塞的体积，忽略摩擦。 (1)若将环境温度缓慢降低，求甲汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时的温度； (2)若将环境温度缓慢降低至，然后用气泵从开口O向汽缸内缓慢注入气体，求甲汽缸中的活塞刚到达甲汽缸最右端时，乙汽缸内气体的压强。 题型十一、“汽缸和液柱组合”模型 43．（23-24高二下·黑龙江大庆·期末）如图所示，一定质量的气体放在体积为的导热容器中，室温，有一光滑导热活塞C（体积忽略不计）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长的形管，两侧水银柱高度差为，A内有体积可以忽略的电阻丝，B室容器可通过一阀门K与大气相通。已知外界大气压。 （1）此时B室内气体压强是多少？ （2）若A室内气体的温度保持不变，将阀门K打开，稳定后B室内剩余气体的质量和B室原有气体质量之比是多少？ （3）若打开阀门K稳定后，给A室内的电阻丝通电，将A室内气体温度加热到多少K时，活塞C恰好到达容器的最左端？ 44．（24-25高二下·河北邯郸·期中）如图所示，开口向上的汽缸内盛有一定深度的水银，一粗细均匀、长度l=16cm且下端开口的细玻璃管竖直漂浮在水银中。平衡时，玻璃管露出水银面的高度和进入玻璃管中的水银柱长度均为h1=4cm，轻质活塞到水银面的高度h0=11.8cm，水银面上方的气体压强p0=76cmHg。现施加外力使活塞缓慢向下移动，当玻璃管内气体的压强p2=126cmHg时，玻璃管上端恰好与水银面齐平，活塞与汽缸壁间的摩擦不计且密封性良好，玻璃管的横截面积远小于汽缸的横截面积，整个过程中各部分气体的温度保持T0不变，求： (1)此时玻璃管中的水银柱长度h2； (2)整个过程中活塞向下移动的距离； (3)保持活塞移动后位置不变，将各部分气体温度均升高到1.5T0，平衡时，玻璃管上升的高度（保留两位小数）。 45．（23-24高二下·河北邯郸·月考）如图所示，在两个相距很近的水平桌面上倒立一个绝热汽缸甲，现用一质量为M=1.36kg、横截面积为S=10cm2的绝热活塞乙（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦地上、下滑动且封闭气体的汽缸不会漏气，活塞下部空间与外界连通，大气压强为p0，汽缸上端底部连接一U形细管丙（管与汽缸连接部分气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体温度为T0=300K，活塞距离汽缸上端底部为h0=0.3m，细管丙两侧水银柱存在高度差，水银密度为ρ=13.6g/cm3，重力加速度为g。 （1）求U形细管丙内两侧水银柱的高度差Δh0； （2）通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降Δh0（活塞未接触桌面），求此时的温度。 题型十二、实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 45．（24-25高二下·贵州黔西·期末）某同学应用如图甲所示的装置做“探究气体等温变化的规律”的实验。设计了如下的实验步骤，其中操作正确的步骤是 （填步骤前的数字序号）。 ①利用注射器选取一段空气柱为研究对象，保持气体的质量和温度不变。 ②把柱塞快速地向下压或向上拉，读取空气柱的长度（可得到空气柱体积）与压强的几组数据。 ③为了直观反映气体的压强与体积的关系，应作出图像。 ④改变空气柱或环境温度，重复实验。 若图像是过原点的一条直线，则说明一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成 （选填“正比”或“反比”）。图乙是该同学在不同环境温度下，对同一段空气柱做实验时得出的两条等温线和，对应的温度分别为、，则 （选填“>”“=”或“<”）。 47．（24-25高二下·广东深圳·期末）学习完选择性必修三气体相关的知识之后，某同学提出一种测量不规则形状物体的方法，并且用下面的实验装置对一颗形状不规则的小石子的体积进行测量，实验过程中假定大气温度不变，注射器与外界导热良好。        (1)实验中通过活塞所在刻度读取了多组体积V及对应压强p，为了在坐标系中获得直线图像，应选择 A．图像 B．图像 C．图像 D．图像 (2)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图2所示，忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则这颗小石子的体积为 。 (3)在相同温度环境下，不同小组的同学均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标标度的情况下画出了（1）中的关系图线，如图3所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若两个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2，则由图可知它们的大小关系是m1 m2（选填“大于”或“小于”）。 48．（24-25高二下·河南郑州·期末）某同学利用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气柱，上端固定一托盘，下端通过橡胶管与压强传感器相连。实验时，将细沙缓慢倒入托盘，由注射器的刻度可以读出气体的体积，由压强传感器测得压强，逐渐增加细沙质量，采集多组数据。 (1)实验操作前，应在注射器活塞上涂润滑油，是为保证封闭空气柱的 （选填“温度”“压强”“质量”）不变； (2)将细沙倒入托盘时需缓慢操作，是为了保证封闭空气柱的 （选填“温度”“压强”“质量”）不变； (3)测得多组体积和压强的数据后，为了更直观地判断体积与压强之间的关系，若以为纵坐标，则应以 （用字母表示）为横坐标在坐标系中描点作图； (4)该同学在早晨和中午各做一次实验，得到两条图像如图乙所示，其中 （选填“①”“②”）是早晨实验得到的图像；纵截距表示 内气体的体积。 49．（24-25高二下·山东日照·期末）某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 (1)下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A．为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B．为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C．计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 (2)实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是 ，图像中的表示 的体积。 A． B． (3)实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为 （用图中的字母表示）。 B综合攻坚・能力跃升 1．（2025·江苏南通·一模）爱出汗的夏季，相比传统的棉质衣物，速干面料的衣物更受喜爱，它能快速吸附汗液，并快速扩散到外侧，网状或孔状的编织结构使得水分能快速蒸发。下列说法正确的是（　　） A．棉质衣物不浸润汗液 B．速干面料不浸润汗液 C．速干面料网状或孔状中的水膜表面分子间表现为斥力 D．速干面料的网状或孔状结构是利用毛细现象加速水分蒸发 2．（2025·甘肃甘南·模拟预测）同质量、同种类的理想气体分别装在两密闭容器中，它们的压强随摄氏温度的变化规律如图中直线1和2所示。它们都是过横轴上点的直线，下列判断正确的是（　　） A．点横坐标应大于绝对零度 B．在同一温度下，图线1对应的气体分子单位时间、单位面积上撞击器壁的分子数比图线2对应的多 C．在同一压强时，图线1对应的所有气体分子的运动速率比图线2对应的大 D．图线1对应的气体的体积大于图线2对应的气体的体积 3．（2025·甘肃武威·模拟预测）一医用氧气瓶内有压强为、温度为、体积为V的氧气。该氧气瓶内的氧气可以通过调压阀分装到氧气袋中从而方便使用。若每次分装时，氧气袋均是折叠状态，袋内无气体，分装结束后，每个氧气袋内氧气的压强为、温度为、体积为，若氧气可视为理想气体，下图中能正确表示氧气瓶内剩余氧气的压强p与充气次数n的关系图像的是（　　） A． B． C． D． 4．（2025·江苏·二模）已知玻璃管插入水中后，管中水升高的高度与管的直径成反比。将两块压紧的玻璃板，右侧稍稍分开一些插入水中，稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是（　　） A． B． C． D． 5．（2025·河北秦皇岛·一模）一定质量的理想气体从初状态a经b、c、d最终回到状态a，该过程中气体的体积（V）随热力学温度（T）的变化规律如图所示。则与该变化过程相对应的变化过程正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（多选）（2025·广西南宁·三模）关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A．图（a）中，温度一定时，微粒越小，其布朗运动越明显 B．图（b）中，若油膜未完全展开，则测得的油酸分子直径偏小 C．图（c）中，用烧热的电烙铁接触涂有石蜡的薄玻璃片的背面，石蜡融化区域的形状近似呈圆形，说明玻璃的导热性能具有各向同性 D．图（d）中，戳破右侧的肥皂膜，棉线会向右弯曲 7．（2025·福建福州·模拟预测）一端封闭粗细均匀的足够长导热性能良好的细玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度h=5cm，玻璃管开口斜向上，在倾角θ=30°的光滑斜面上以一定的初速度上滑，稳定时被封闭的空气柱长为L=40cm，大气压强始终为p0=75cmHg， 取重力加速度大小，不计水银与试管壁间的摩擦力，不考虑温度变化。下列说法正确的是（　　） A．被封闭气体的压强为 B．若细玻璃管开口向上竖直放置且静止不动，则封闭气体的长度 C．若细玻璃管开口竖直向下静止放置，由于环境温度变化，封闭气体的长度L=40cm，则现在的温度与原来温度之比为 D．若用沿斜面向上的外力使玻璃管以的加速度沿斜面加速上滑，则稳定时封闭气体的长度 8．（2025·广西南宁·二模）如图甲所示，用一个带两根细管的橡胶塞塞紧烧瓶的瓶口，封闭一定质量的气体，烧瓶容积为V0。其中，一根带阀门的细管连通充满水的注射器，另一根细管与压强传感器相连，压强传感器连接数据采集器，数据采集器连接计算机。某同学利用此装置探究一定质量的气体在温度不变时压强与体积的关系。 步骤如下： ①打开阀门，缓慢推动注射器活塞向烧瓶内注入一定量的水，然后关闭阀门； ②根据注射器刻度记录注入烧瓶中水的体积V，并记录此时气体的压强p； ③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。 (1)正确操作后，发现气体的压强随体积的减小而增大，若以p为纵坐标、以 为横坐标的图像为近乎过原点的倾斜直线（用题中字母表示），可认为在误差允许范围内气体的压强与体积成反比； (2)若以 为纵坐标（选填“V”“”）、以为横坐标，可画出如图乙所示的图像，则注水前封闭气体的体积为 （用图中字母表示）。 9．（2025·四川成都·三模）某同学利用图示装置探究一定质量的理想气体在温度不变时压强p与体积V的关系。如图所示，U形管两端是粗细均匀的细玻璃管，中间是软管。右边玻璃管上端开口与大气相通，左边带刻度尺的玻璃管上端封闭，其内部用水银封闭一段空气，抬高U形管右端，使右侧水银面高于左侧。已知大气压强为，水银的密度为，重力加速度大小为g。 (1)实验步骤如下： ①用两铁架台竖直固定U形管的左右两管，待管内水银柱稳定时，读出空气柱的长度l和U形管左右水银面的高度差h，此时封闭气体的压强p= ； ②缓慢调节U形管的左右两边，改变U形管左右水银面的高度差h，记录空气柱长度l； ③多次实验，记录多组数据，分析得出结论。 (2)正确实验后，若以p为横坐标，以 （选填“l”或“”）为纵坐标，在实验误差允许范围内，可描绘出一条过原点的直线。 (3)另一同学重复实验，计算了多组p与l的乘积，发现p与l的乘积随压强p增大而变小，写出导致该现象的一个可能原因 。 10．（2025·安徽安庆·模拟预测）如图（a）所示，某一小组用气体压强传感器、标号为25mL的注射器等器材探究气体等温变化的规律，主要实验步骤如下： ①测出软管内空气的体积为0.9mL； ②在注射器内用活塞封闭一定量的气体，将注射器、软管、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ③缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录注射器和软管内封闭气体的总体积和由计算机显示的气体压强； ④重复上述步骤③，多次测量并记录； ⑤计算机根据p、V值，作出图像。 (1)实验操作中除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需要在活塞上均匀涂抹润滑油，主要目的是为了 ； (2)根据记录数据，作出如图（b）所示的图。对图线进行分析，若在实验误差允许范围内，、、、之间满足关系式 ，则说明一定质量的气体在温度不变时压强与体积成反比。图中阴影部分的物理意义是 。 11．（2025·湖南常德·二模）下图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，如图（a），然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，在拉起吸盘同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以最大的压力压住吸盘，使外界空气不能进入吸盘，如图（b）。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前吸盘内密封一定质量的气体，压强与外界大气压强相同，锁扣扳下后吸盘内气体体积变为扳下前的1.25倍，盘盖的左侧截面积即图（b）中大圆面积，吸盘中气体与墙面的接触面积，大气压强，重力加速度，吸盘内的气体可视为理想气体，环境温度不变，吸盘导热性能良好。 (1)求扳下锁扣后吸盘内气体压强； (2)若吸盘与墙之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计吸盘及其他装置的重力，求此时吸盘能挂起重物质量的最大值。 12．（2025·山东·二模）某品牌“锁鲜包”采用了气调保鲜技术，通过向包装内充入惰性气体，隔绝氧气和抑制细菌生长。如图所示，某锁鲜包容积为800ml，包内盛放质量为250g、体积为200ml的辣鸭脖。在的低温车间里封装完毕后，通过冷链运输至各销售门店，由于温度改变，锁鲜包封装膜“鼓起”的体积为锁鲜包容积的5%。已知销售门店的温度，大气压强，锁鲜包内外温度始终一致，求： (1)在门店销售时，锁鲜包内的气体压强（结果用分数表示）； (2)为了防止喷溅，在开启包装前，需要先给锁鲜包“放气”直至包内外压强相同（封装膜不再鼓起），放气过程中，锁鲜包放出的气体与封装时包内气体的质量之比。 13．（2026·河北沧州·一模）某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气（气体在人体内温度可视为），快速尽力呼出后，呼出气体的温度可视为不变，压强变为大气压强，体积为（未知），则为肺活量测试的结果。某人用如图甲所示的装置进行测试，绝热气缸的底面积为S、总高度为H，导热活塞可在气缸内无摩擦滑动而不漏气，活塞的质量和厚度均忽略不计。测试前，气缸顶部的小孔和底部软管均与大气连通，活塞位于气缸底部，环境大气压强为、温度为；测试时，先将气缸顶部的小孔密闭，人尽力吸气后，快速尽力呼出，通过软管把气体吹入气缸中活塞的下部，然后关闭软管的阀门，稳定时如图乙所示，活塞上升的高度为h，软管内气体忽略不计，吸气和呼气中水蒸气的影响可忽略不计，人呼出的气体可视为理想气体，热力学温度与摄氏温度的关系为。求： (1)图乙中活塞上部分气体的压强和热力学温度之比； (2)该次测试中，此人的肺活量。 14．（24-25高三上·河北·期末）图甲是一种简易抽水设备，图乙是其结构原理示意图，地下水面与上面粗筒底面间的高度差h0 = 8 m，抽水时先将活塞推到粗筒底部，活塞到达粗筒底部时只能向上打开的上、下两个单向阀门均处于闭合状态，此时下面细管中气体压强等于大气压强p0。用力压手柄使活塞上移，上阀门处于闭合状态，下阀门自动开启，随着活塞上升细管中的液面就会上升。已知活塞的横截面积S1 = 40 cm2，细管内横截面积S2 = 2 cm2，p0 = 1.0 × 105 Pa，水的密度ρ = 1 × 103 kg/m3，g取10 m/s2，地下水面处的压强恒为大气压强p0，抽水过程中装置内空气的温度均视为不变，不考虑阀门重力及地下水面高度的变化。 (1)求当活塞第一次上移高度h = 0.2 m时细管中水柱的高度h1； (2)活塞第一次上移高度h = 0.2 m后，用力提升手柄使活塞下移，上阀门打开与大气相通，下阀门立即闭合，活塞下移至距离粗筒底部h′ = 0.075 m处时，用力压手柄使活塞第二次上移至距离粗筒底部h = 0.2 m处，求此时细管中的水柱高度h2。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $