第二章 气体、固体和液体（易错60题19大考点）单元复习-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 聚焦气体、固体和液体19大考点，以60道易错题为载体，系统覆盖热学核心概念与规律，强化物理观念与科学思维的综合应用。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |温度与热平衡|3题|概念辨析|从热平衡定律切入，构建温度与内能的物理观念| |气体实验定律|21题（含等温、等压、等容变化）|选择+计算|以理想气体状态方程为核心，形成“状态参量-图像分析-实际应用”的推理链条| |固体液体性质|16题（晶体、表面张力等）|判断+解释|结合微观结构阐释宏观现象，培养模型建构能力| |饱和汽与湿度|4题|理解应用|从分子动理论延伸到物态变化能量转化，体现知识迁移| |实验规律|3题|实验探究|通过数据处理与误差分析，提升科学探究素养|

第二章 气体、固体和液体（易错60题19大考点）（解析版） 一．温度与热平衡及热平衡定律（共3小题） 二．热力学温标和摄氏温标的换算（共4小题） 三．气体压强的计算（共5小题） 四．气体的等温变化与玻意耳定律的应用（共4小题） 五．气体的等压变化与盖-吕萨克定律的应用（共4小题） 六．气体的等容变化与查理定律的应用（共4小题） 七．理想气体及理想气体的状态方程（共6小题） 八．理想气体状态变化的图像问题（共3小题） 九．晶体和非晶体（共3小题） 十．固体和液体的微观结构与性质（共2小题） 十一．各向异性和各向同性（共2小题） 十二．液体的表面张力（共3小题） 十三．浸润和不浸润（共3小题） 十四．毛细现象（共2小题） 十五．液晶（共2小题） 十六．饱和汽与饱和汽压的概念及影响因素（共2小题） 十七．空气的湿度 相对湿度 湿度计（共2小题） 十八．物态变化中的能量转化（共3小题） 十九．理想气体的实验规律（共3小题） 一．温度与热平衡及热平衡定律（共3小题） 1．下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体比温度低的物体热量多 B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多 C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均速率大 D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 【答案】B 【解答】解：A、热量是过程量，描述在热传递过程中内能的变化情况，不能说物体含有多少热量，故A错误； B、物体内能指分子平均动能和分子势能之和，宏观上与温度、体积、质量等有关系，故B正确； C、分子平均速率与分子质量有关，温度高的物体比温度低的物体分子平均动能大，但是分子平均速率不确定，故C错误； D、相互间达到热平衡的两个物体温度一定相等，内能不一定相等，故D错误。 故选：B。 2．下列关于热现象的描述正确的是（　　） A．根据热力学定律，热机的效率可以达到100% B．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的 C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同 D．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的 【答案】C 【解答】解；A、根据热力学定律，热机的效率不可能达到100%；故A错误 B、做功是通过能量转化的方式改变系统内能，热传递是通过热量转移的方式改变系统内能，实质不同；故B错误 C、达到热平衡的两系统温度相同，故C正确 D、物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动具有统计规律，故D错误 故选：C。 3．（1）在物理学中，把所研究的对象称为 　系统　 ．描述状态参量物理量，叫做的状态参量．常用的三个状态参量 　体积　 、　压强　 压强、　温度　 ． （2）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． （3）如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于 　热平衡　 ，这个结论称为 　热平衡定律　 ． （4）一切达到热平衡状态的系统都具有相同的 　温度　 ． （5）常用的两种温标是 　摄氏温标　 、　热力学温标　 ，它们的关系是 　T＝t+273K　 ． 【答案】系统；体积；压强；温度；平衡态；非平衡态；平衡态；热平衡；热平衡定律；温度；摄氏温标；热力学温标；T＝t+273K 【解答】解：（1）在物理学中，把所研究的对象称为系统．描述状态参量物理量，叫做的状态参量．常用的三个状态参量体积、压强、温度． （2）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． （3）如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，这个结论称为热平衡定律． （4）一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度． （5）常用的两种温标是温标摄氏温标和热力学温标，它们的关系是T＝t+273K． 故答案为： （1）系统，体积、压强、温度． （2）平衡态，非平衡态，平衡态 （3）热平衡，热平衡定律． （4）温度 （5）温标摄氏温标，热力学温标，T＝t+273K． 二．热力学温标和摄氏温标的换算（共4小题） 4．有关热力学温度的说法中，正确的是（　　） A．热力学温度的零度是273.15℃ B．热力学温标表示的温度数值和摄氏温标表示的温度数值不同，则说明温度不同 C．绝对零度是低温的极限，永远达不到 D．1℃就是1K 【答案】C 【解答】解：A、热力学温度的零度是﹣273.15℃，故A错误； B、摄氏温度与热力学温度的差别为所选的零度的起点不同，单位不同；但每一度的大小和摄氏温度是相同的（ΔT＝Δt），故B错误； C、根据热力学第三定律知，绝对零度是低温的极限，不可达到，只能无限接近，故C正确； D、t＝1℃时，T＝273.15（K）+1℃＝274.15（K），所以1℃对应274.15K，故D错误。 故选：C。 5．关于温度和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的内能等于物体的势能和动能的总和 B．物体的内能变化时，它的温度一定改变 C．同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大 D．分子质量不同的物体，如果温度相同，物体分子的平均动能也相同 【答案】D 【解答】解：A、物体的内能等于分子动能和分子势能之和，故A错误； B、物体内能变化时，有可能分子势能发生变化，它的温度不一定改变，故B错误； C、同种物体，当温度高的质量少，而温度低的质量多时，低温的物体的内能有可能比温度高的内能大，故C错误； D、温度是物体分子平均动能的标志，温度相同，物体分子的平均动能相同，故D正确。 故选：D。 6．（多选）关于热力学温标的下列说法中，正确的是（　　） A．热力学温度的每一度的大小与摄氏温度的相同 B．热力学温度的零度记为0K，它等于﹣273.15℃ C．一定质量的气体，当它的温度降低至绝对零度时，气体的压强也应为零 D．C叙述的内容是理论上的推导，实际是达不到的 【答案】ABD 【解答】解：A、由T＝t+273.15K，得知，ΔT＝Δt，即热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化，故A正确， B、热力学温度与摄氏温度的关系是T＝t+273K．可知，当T＝0时，则t＝﹣273.15℃，故B正确。 C、开尔文所利用的实验事实是气体体积不变时，压强与摄氏温度成线性关系，P﹣t图象不过原点，开尔文运用合理外推，将P轴平移到﹣273.15℃，新坐标原点代表的温度作为热力学温度T的零度，即对规律P＝P0（1）作合理外推。故C错误。 D、根据热力学第三定律可知，热力学温标的零K达不到。故D正确。 故选：ABD。 7．人的正常体温为37℃，用热力学温标表示为　310K　 。水的温度从20℃加热到100℃，用热力学温标表示，水温升高了　80K　 。 【答案】310K；80K 【解答】解：温度是表示物体冷热程度的物理量，摄氏度与热力学温度的关系T＝t+273．人的正常体温用热力学温标表示为T＝t+273＝310K。 Δt＝t2﹣t1＝80℃ΔT＝T2﹣T1＝273+100﹣（273+20）＝80K 故答案为：310k，80K。 三．气体压强的计算（共5小题） 8．图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长L＝20cm．活塞A上方的水银深H＝10cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0相当于75cm高的水银柱产生的压强．则此时气体的压强为（　　） A．100cmHg B．85cmHg C．95cmHg D．75cmHg 【答案】C 【解答】解：使活塞B缓慢上移，当水银的一半被推入细筒中时，粗铜内的水银柱高5cm，因粗筒横截面积是细筒的3倍，所以进入细桶内的水银柱高为15cm，水银柱的总高度为H′＝20cm，所以此时气体的压强为p2＝p0+ρgH′＝95cmHg。 故选：C。 9．一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h（cm），上端空气柱长为L（cm），如图所示。已知大气压强为HcmHg，下列说法正确的是（　　） A．此时封闭气体的压强是（L+h）cmHg B．此时封闭气体的压强是（H一h）cmHg C．此时封闭气体的压强是（H+h）cmHg D．此时封闭气体的压强是（H﹣L）cmHg 【答案】B 【解答】解：管内水银面比管外高h（cm），已知大气压强为HcmHg， 由图示可知，封闭气体的压强为：p＝（H﹣h）cmHg； 故选：B。 10．（多选）如图所示，两端封闭的粗细均匀的U形管中，封闭两段气柱，长度分别为l1、l2，l1＞l2，现让管在竖直方向上运动，下述判断正确的是（　　） A．加速上升时，l1变长，l2变短 B．加速下降时，l2变长，l1变短 C．减速下降时，l2变长，l1变短 D．减速上升时，l1变长，l2变短 【答案】CD 【解答】解：A、U形管加速上升时，水银处于超重状态，封闭气体1压强变大，气体2压强减小，气体温度保持不变，由玻意耳定律可知，气体1体积减小，气体2的体积增大，则：l1变短，l2变长，故A错误； B、U形管加速下降时，加速度方向向下，水银处于失重状态，封闭气体1压强变小，气体2压强增大，气体温度保持不变，由玻意耳定律可知，气体1体积增大，气体2的体积减小，则：l1变长，l2变短，故B错误； C、U形管减速下降时，加速度方向向上，水银处于超重状态，封闭气体1压强变大，气体2压强减小，气体温度保持不变，由玻意耳定律可知，气体1体积减小，气体2的体积增大，则：l1变短，l2变长，故C正确； D、U形管减速上升时，加速度向下，水银处于失重状态，封闭气体1压强变小，气体2压强变大，气体温度保持不变，由玻意耳定律可知，气体1体积增大，气体2的体积减小，则：l1变长，l2变短，故D正确； 故选：CD。 11．（多选）一定质量的理想气体，处于某一状态，要使它的压强经过变化又回到初始状态值，用下列哪些方法可能实现（　　） A．先保持温度不变，使它的体积膨胀，接着保持体积不变而降低温度 B．先保持温度不变，使它的体积缩小，接着保持体积不变而降低温度 C．先保持体积不变，升高温度，接着保持温度不变而使它的体积膨胀 D．先保持体积不变，升高温度，接着保持温度不变而使它的体积缩小 【答案】BC 【解答】解：A．先保持温度不变，使它的体积膨胀，根据理想气体状态方程C，压强减小； 接着保持体积不变而降低温度，根据理想气体状态方程C，压强再次减小；故A错误； B．先保持温度不变，使它的体积缩小，根据理想气体状态方程C，压强增大； 接着保持体积不变而降低温度，根据理想气体状态方程C，压强减小，故B正确； C．先保持体积不变，升高温度，根据理想气体状态方程C，压强增大； 接着保持温度不变而使它的体积膨胀，根据理想气体状态方程C，压强减小，故C正确； D．先保持体积不变，升高温度，根据理想气体状态方程C，压强增大； 接着保持温度不变而使它的体积缩小，根据理想气体状态方程C，压强再次增大，故D错误； 故选：BC。 12．如图所示连通器左右两侧容器底面积均为100cm2，现将一质量为0.5kg的木质小球放入左侧容器中，静止后木球漂浮且不与容器接触．已知水的密度为1×103kg/m3，则木质小球静止后。 （1）左侧液面高度 　＝　 右侧液面高度（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （2）左侧液面高度升高的距离为 　2.5　 cm。 【答案】（1）＝；（2）2.5。 【解答】解：（1）根据连通器原理可知，左侧液面高度等于右侧液面高度。 （2）根据受力平衡可得F浮＝ρgV排＝mg 解得 则左侧液面高度升高的距离为。 故答案为：（1）＝；（2）2.5。 四．气体的等温变化与玻意耳定律的应用（共4小题） 13．某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在p、V图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（　　） ①两次实验中空气质量不同 ②两次实验中温度不同 ③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同 ④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同． A．①② B．②④ C．②③ D．①②④ 【答案】A 【解答】解：根据理想气体状态方程：C可知：PV＝CT； 若PV乘积一定，则P﹣V图是双曲线，且乘积不同，双曲线不同； 故题中可能是温度T不同，也可能是常数C不同，而常数C由质量决定，即也可能是气体质量不同； 故①②正确，③④错误，故A正确，BCD错误； 故选：A。 14．（多选）2020年初，新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得阶段性胜利。为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，图为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8L药液，上部密封1atm的空气1L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.2L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的是（　　） A．充气后，密封气体的压强增大为1.2atm B．充气后，密封气体的分子平均动能不变 C．打开阀门后，密封气体对外界做负功 D．打开阀门后，不再充气也能把药液喷光 【答案】AB 【解答】解：AB．根据题意可知，气体的温度不变，则密封气体的分子平均动能不变，玻意耳定律有p0V1+p0V2＝p1V1，代入数据解得p1＝1.2atm，故AB正确； C．由上述分析可知，打开阀门之前，封闭气体的压强大于外界大气压强，则打开阀门后，气体膨胀，密封气体对外界做正功，故C错误； D．根据题意，由玻意耳定律有pV1＝p2V3，解得，容器的气体压强小于外界气体压强，则不能把药液喷光，故D错误。 故选：AB。 15．一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为T0，现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h，若此后外界温度变为T，已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。求 （1）活塞的面积； （2）重新达到平衡后气体的体积。 【解答】解：（1）设活塞的面积为S，沙子倒在活塞上后对气体产生的压强为Δp，气体发生等温变化，由玻意耳定律得： phS＝（p+Δp）（hh）S， 解得：Δpp， 增加的压强Δp， 解得，活塞面积：S； （2）对气体加热过程，气体压强不变，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得： ， 解得：h′， 由（1）可知：S； 气体最终体积：V＝h′S， 解得：V； 答：（1）活塞的面积为； （2）重新达到平衡后气体的体积为。 16．如图所示，横截面积均为S的两导热汽缸A、B中装有同种气体，通过一段体积可忽略的细管相连接，在细管中间安装有一个阀门D，两汽缸中各有一个质量为m的活塞，汽缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。阀门D关闭时，轻弹簧处于原长，汽缸B中气柱长度为L，汽缸A中的活塞处于静止状态，气柱长度为3L。将一个质量为2m的重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度变为2L。打开阀门D，保持环境温度不变，待系统稳定后，关闭阀门D。已知弹簧的劲度系数，重力加速度为g，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气。求： （1）大气压强p0； （2）放上C打开阀门，系统稳定后弹簧的形变量； （3）最后关闭阀门时汽缸A中活塞与底端距离。 【解答】解：（1）初始时，根据平衡条件可知汽缸A中气体的压强为 放上C至稳定后，汽缸A中气体的压强为 汽缸A中气体发生等温变化，根据玻意耳定律有 p1•3L＝p2•2L 解得： （2）初始时汽缸B中气体的压强等于p0，放上C打开阀门，因为p2＞p0，所以系统稳定后，弹簧将压缩，设弹簧的形变量为x，根据平衡条件有 p0S+kx＝p0S+3mg 解得： （3）最后关闭阀门时汽缸A、B中气体压强均等于p2，设此时汽缸A中活塞与底端距离为h，将汽缸A、B中的气体整体分析，根据玻意耳定律有 p0L+p2•2L＝p2（x+L+h） 解得：h＝L 答：（1）大气压强p0为； （2）放上C打开阀门，系统稳定后弹簧的形变量为； （3）最后关闭阀门时汽缸A中活塞与底端距离为L。 五．气体的等压变化与盖-吕萨克定律的应用（共4小题） 17．我国在春节和元宵节都有挂灯笼的习俗。现代制作的灯笼大多用铁丝做骨架，外层蒙以纸或纱类等透明物，内部装有白炽灯。夜晚点亮的白炽灯，既起到照明作用，又能营造出喜庆的节日氛围。若灯未点亮前，灯笼内的温度为T1，空气密度为ρ1，灯点亮一段时间后，灯笼内的温度升至T2，空气密度为ρ2。不计灯笼体积的变化，T1与T2的单位均为开尔文。若大气压强不变，则ρ1与ρ2之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：设灯笼的体积为V1，灯未点亮前灯笼内空气的质量为m，点燃后灯笼内的温度为T2时，气体的体积为V2，大气压强不变，根据盖—吕萨克定律可得： 变形可得：V21 又因为：m＝ρ1V1＝ρ2V2 所以可得：，所以ABC错误，D正确。 故选：D。 18．（多选）如图所示，一气缸固定在水平地面上，质量为1kg的重物P通过滑轮与活塞相连，活塞下面封闭有温度为27℃的理想气体，已知大气压强为1.0×105Pa，活塞面积为10cm2，活塞离汽缸底的高度为30cm，不计活塞重及一切摩擦，当气体温度升高到177℃时（　　） A．重物P下降的距离为15 cm B．重物P下降的距离为20 cm C．气体压强为1.1×105 Pa D．气体压强为0.9×105 Pa 【答案】AD 【解答】解：以活塞为研究对象，由平衡条件得：pS+mg＝p0S， 则得封闭气体的压强为 P＝p01.0×105Pa0.9×105Pa 可知，温度升高时，气缸内气体发生等压变化。 初态：T1＝27K+273K＝300K，V1＝h1S＝30cm 末态：T2＝177K+273K＝450K，V2＝（h1+h）S＝（30+h）Scm 根据盖•吕萨克定律得， 代入解得h＝15cm 故选：AD。 19．根据气象报道，我国北方有些地区春秋季昼夜温差可以达到30℃以上。北方某城市某日白天最高气温高达37℃，夜晚最低气温低至7℃。该城市某无人居住的房间内温度与外界环境温度相同，房间内的空气视为理想气体，且白天最高气温时空气的密度为。热力学温度T与摄氏温度t的关系为T＝t+273K，昼夜大气压强保持不变，求： （1）若房间密闭，房间内昼夜空气压强的最大比值； （2）若房间与大气连通，房间内昼夜空气密度的最大值。（结果保留两位小数） 【解答】解：（1）温度最高为Tmax＝（37+273）K＝310K，此时气体压强取最大值pmax；温度最低为Tmin＝（7+273）K＝280K，此时气体压强取最小值pmin。 房间密闭，房间内空气发生等容变化，根据查理定律得 整理得房间内昼夜空气压强的最大比值为 （2）以温度最高时房间内的空气为研究对象，设其体积为V1，其在温度最低时对应的体积为V2，根据盖一吕萨克定律得 整理得： 设昼夜空气的最小密度和最大密度分别为ρ1、ρ2，有ρ1V1＝ρ2V2 整理得房间内昼夜空气密度的最大值为 ρ21.13kg/m3≈1.25kg/m3 答：（1）房间内昼夜空气压强的最大比值为； （2）房间内昼夜空气密度的最大值为1.25kg/m3。 20．热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降目的。有一热气球停在地面，下端开口使球内外的空气可以流通，以保持内外压强相等。设气球的容积V1＝400m3，除去内空气外，热气球总质量M＝150kg。已知地面附近大气温度T1＝300K，空气密度ρ＝1.2kg/m3，空气可视为理想气体。求： （1）当气球内温度调节到375K时，气球内剩余气体质量占原来球内气体质量的百分比； （2）气球刚好从地面飘起时球内的气体温度（结果取整数）。 【解答】解：（1）加热过程气体压强不变，球内气体做等压变化，由盖﹣吕萨克定律得： 代入数据解得：V2＝500m3， 气球内剩余气体质量占原来球内气体质量的百分比： 100%＝80%； （2）设气球刚好从地面飘起时气球内气体温度为T，气球内气体密度为ρ′， 气球升起时浮力等于气球和内部气体的总重力，由平衡条件得： ρgV1＝ρ′gV1+Mg 以气球内原有气体为研究对象，设加热后气体体积为V，气体质量不变，则：ρV1＝ρ′V 对气体加热过程，气体压强不变，由盖﹣吕萨克定律得： 代入数据解得：T＝436K 答：（1）当气球内温度调节到375K时，气球内剩余气体质量占原来球内气体质量的80%； （2）气球刚好从地面飘起时球内的气体温度是436K。 六．气体的等容变化与查理定律的应用（共4小题） 21．如图所示，两个容器A和B容积不同，内部装有气体，其间用细管相连，管中有一小段水银柱将两部分气体隔开。当A中气体温度为tA，B中气体温度为tB，且tA＞tB，水银柱恰好在管的中央静止。若对两部分气体降温，使它们的温度都降低相同的温度，则水银柱将（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．始终不动 D．以上三种情况都有可能 【答案】A 【解答】解：假设加速降温过程中A、B中气体体积不变化，则两侧气体都发生等容变化，根据查理定理 对A中气体有： 对B中气体有： 由于初始时：pA＝pB 由题意可知：ΔtA＝ΔtB 可得：ΔTA＝ΔTB 联合可得： 由于：tA＞tB，即：TA＞TB 所以有：，即A中气体压强的减少量小于B中气体压强的减少量，可知水银将向B侧移动，即向右移动。故BCD错误，A正确。 故选：A。 22．（多选）封闭在气缸内的一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度从300K升高到600K时，以下说法正确的是（　　） A．气体的密度增大一倍 B．气体分子的平均动能减小一半 C．气体的压强增大一倍 D．每秒撞击单位面积的器壁的分子数变大 【答案】CD 【解答】解：A、气体的质量和体积均不变，故密度不变，故A错误； B、温度是分子热运动的平均动能的标志，分子热运动的平均动能与温度成正比，温度变为2倍，故分子的平均动能变为2倍，故B错误； C、根据，气体体积不变，温度变为2倍，故气压变为2倍，故C正确； D、气体的质量和体积均不变，故分子数密度不变，但平均动能增加，故每秒撞击单位面积的器壁的分子数增加，故D正确； 故选：CD。 23．有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定质量的理想气体，与A连通的B管插在水银槽中。由管内水银面的高度x可知A内气体的温度（即环境温度），并可由B管上的刻度直接读出。在标准大气压（p0＝76cmHg）下，当温度t1为27℃时，x1＝16cm，将此高度处标记为27℃的刻度线。该温度计在标准大气压下标记好温度后，将其带到海拔很高的高山上测量当地温度。设B管的体积与玻璃泡A的体积相比可忽略。 （1）在标准大气压下，当温度t1为27℃时，玻璃泡A内气体的压强是多少？ （2）在标准大气压下，t2为﹣3℃的刻度线标记在x2等于多少处？ （3）高山上的真实压强比标准大气压小，则温度的测量值比实际温度高还是低？为什么？ 【解答】解：（1）温度27℃时，玻璃泡A内的气体压强为 （2）由于B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，因此可认为A泡内气体发生等容变化，由题可知 T1＝273+t1，解得T1＝300K T2＝273+t2，解得T2＝270K 根据查理定律得 解得 p2＝54cmHg 即水银面的高度为h′＝76cm﹣54cm＝22cm； （3）当管内水银面的高度为x时，地面上标准大气压下温度为T，设高山上压强为p0′，水银密度为ρ，温度为T′，由查理定律得 高山上压强减小，则温度的测量值比实际温度高。 答：（1）玻璃泡A内气体的压强是60cmHg； （2）水银面的高度为22cm； （3）温度的测量值比实际温度高。 24．2021年7月，神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波身着我国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服成功出舱。航天服在使用前要在地面实验室内进行气密性测试，已知实验室内的热力学温度为T0、压强为p0，在某次测试中，向密闭的航天服内充入一定量的气体，并将航天服上的所有阀门拧紧，此时航天服内气体的温度为γT0（γ＞1）、压强为kp0（k＞γ），经过一段时间后航天服内气体的温度降至T0。不考虑航天服内部体积的变化，航天服内的气体视为理想气体。求： （1）航天服内气体的温度降至T0时，航天服内气体的压强p； （2）航天服内气体的温度降至T0时，将航天服上的阀门打开，缓慢放气至航天服内气体与外界达到平衡时，航天服内剩余气体与放出的气体的质量之比。 【解答】解：（1）以航天服内的气体为研究对象，在降至室温的过程中， 航天服内的气体做等容变化，即： 变形解得：p （2）对航天服内原来所有的气体进行整体分析，放气的过程中其气体压强由p减至p0′、体积由V增大至V′、温度不变。由玻意尔定律得：pV＝p0V′ 同温度、同压强下，同种气体的质量之比等于体积之比，即： 联立以上几式解得： 答：（1）航天服内气体的温度降至T0时，航天服内气体的压强p为； （2）航天服内剩余气体与放出的气体的质量之比为。 七．理想气体及理想气体的状态方程（共6小题） 25．如图所示，p﹣T图上的abc表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在p﹣V图上的图线应是选项中的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：由图示p﹣T图像可知，气体由a到b过程， 气体压强p增大、温度升高，p与T成正比，由理想气体状态方程可知，气体体积不变， b到c过程气体温度不变而压强减小，由玻意耳定律可知，气体体积增大， 由此可知，由a到b过程气体体积V不变而压强p增大，由b到c过程压强p减小、体积V增大， 由此可知，选项C所示p﹣V图像符合气体状态变化过程； 故选：C。 26．如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（　　） A．当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、H减小、p变大、V变大 B．当外界温度升高（大气压不变）时，h减小、H变大、p变大、V减小 C．当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、H变大、p减小、V不变 D．当外界大气压变小（温度不变）时，h不变、H减小、p减小、V变大 【答案】D 【解答】解：AB、当外界温度升高（大气压不变）时，选择活塞与气缸为整体对其受力分析，受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力，在升温过程中，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度不变，活塞的位置不变，则h和L不变； 气缸内的气体做等压变化，根据理想气体状态方程可以判断，温度升高时，体积V增大、气缸下落，所以H减小，p不变，故AB错误； CD、当外界大气压变小（温度不变）时，选择活塞与气缸为整体对其受力分析，受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力，在外界大气压减小过程中，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度不变，活塞的位置不变，则h和L不变； 气体压强p＝p0，外界大气压p0减小，气体压强p减小，气体温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积V增大、气缸下移，H减小，故C错误，D正确。 故选：D。 27．（多选）如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72cm，大气压强为76cmHg，下列说法正确的是（　　） A．将管稍上提，h变大 B．将管下插至D项所述位置时，管内封闭气体的压强大于76cmHg C．将管下插至D项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm D．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cm 【答案】AC 【解答】解：A、水银柱产生的压强与封闭空气柱产生的压强之和等于外界大气压，即p1+ρgh＝p0，若将管稍上提，管内空气柱的体积增大，由于温度不变，根据玻意耳定律pV＝C可知，封闭空气柱的压强将减小，所以水银柱会上升，h会变大，故A正确； BCD、将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内封闭气体体积变小，压强增大，所以管内外液面差h变小，即管内外水银面高度差小于70cm，管内封闭气体压强小于大气压强76cmHg，故C正确，BD错误。 故选：AC。 28．如图所示，质量为m的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。 （1）若该气体摩尔质量为M，气体在A状态时的体积为V0，在B状态时压强为A状态时的，求气体在B状态时单位体积内的分子数（已知阿伏加德罗常数NA）； （2）若A→B过程中吸收的热量为Q1，C→D过程放出的热量为Q2，求卡诺热机的效率（热机效率为气体对外做的净功与从高温热源吸收热量的比值）。 【解答】解：（1）该气体的总分子数为n， A→B为等温过程，pBpA，由玻意耳定律得： pAV0pAVB， 解得：VB＝1.5V0 在B状态时单位体积内的分子数：N； （2）B→C和D→A为绝热过程，气体与外界无热量交换，即Q＝0；A→B过程中吸收的热量为Q1，C→D过程放出的热量为Q2，设一次循环气体对外做的净功为W，对此循环由热力学第一定律得： ΔU＝﹣W+Q1﹣Q2， 一次“卡诺循环”气体回到初始状态，则内能变化量ΔU＝0， 解得：W＝Q1﹣Q2， 卡诺热机的效率η 答：（1）气体在B状态时单位体积内的分子数为； （2）卡诺热机的效率。 29．如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环，该过程每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示。A状态的压强为PA＝1.2×105Pa，求： （1）B状态的温度TB； （2）C状态的压强PC； （3）完成一个循环，气体与外界热交换的热量是多少？是吸热还是放热？ 【解答】解：（1）理想气体从A状态到B状态的过程中，根据图象中数据可知： A状态：体积VA＝1×10﹣3m3，温度TA＝300K， B状态：体积VB＝2×10﹣3m3，温度TB， 理想气体从 A状态到B 状态的过程中，压强保持不变，根据盖﹣﹣吕萨克定律有 代入数据解得TB＝600K； （2）由理想气体状态方程：，得 （3）理想气体从A状态到B状态的过程中，压强不变，外界对气体做功：W1＝﹣pA（VB﹣VA） 解得：W1＝﹣120J 气体从B状态到C状态的过程中， B状态：压强pB＝pA＝1.2×105Pa，温度TB＝600K， C状态：压强pC，温度TC＝1500K， 体积保持不变，根据查理定律有： 解得：pC＝3.0×105Pa 从C状态到D状态的过程中，压强不变，外界对气体做功：W2＝pC（VB﹣VA） 解得：W2＝300J 一次循环过程中外界对气体所做的总功为：W＝W1+W2＝180J 理想气体从A状态完成一次循环，回到A状态，始末温度不变，所以内能不变， 根据热力学第一定律可得：ΔU＝W+Q 解得：Q＝﹣180J 故完成一个循环，气体对外界放热180J。 答：（1）B状态的温度为600K； （2）C状态的压强3×105Pa； （3）完成一个循环，气体对外界放热180J。 30．如图所示，横截面积为S＝10cm2的上端开口气缸固定在水平面上，质量不计的轻活塞a下面封闭长度为l＝40cm的理想气体，上面通过轻绳与质量为m＝4kg的重物b相连，重物b放在一劲度系数为k＝200N/m的轻弹簧上，弹簧下端固定在地面上，上端与重物b接触，但不拴接，气缸和光滑活塞a导热性能良好。开始时，外界温度为t0＝27℃，弹簧弹力大小为F＝40N，现缓慢降低温度，近似认为外界大气压强始终为p0＝1×105Pa，重力加速度大小为g＝10m/s2，求： （1）弹簧与b物体刚分离时，气缸中气体的温度； （2）从开始状态到b物体离开弹簧的过程中，求气缸中气体对外界做了多少功； （3）根据（2）问，若气体与外界交换了56J的热量，则气体内能的变化量。 【解答】解：（1）最初弹簧的压缩量：Δxm＝0.2m 对被封闭的气体，初始状态 T1＝300K V1＝Sl 对活塞，由于弹簧上端不拴接，所以弹簧对物块是向上的支持力，由平衡条件有：p0S＝p1S+mg﹣F 代入数据解得：p1＝1×105Pa 降温后，对被封闭的气体，b与弹簧分离时：T2＝？ V2＝S（l﹣Δx） 对活塞：p0S＝p2S+mg 代入数据解得：p2＝p01×105PaPa＝0.6×105Pa 由气体状态方程得： 联立解得：T2＝90K （2）从开始到b物刚离开弹簧时，活塞下降了Δx＝0.2m，则外界对气体做功： W＝p0S•Δx1×105Pa×10×10﹣4m2×0.2mΔx16J 所以气缸中气体对外界做功为﹣16J。 （3）由题意可知，外界缓慢降温，所以气体放出热量，即：Q＝﹣56J 由热力学第一定律得：ΔU＝W+Q＝16J﹣56J＝﹣40J 答：（1）弹簧与b物体刚分离时，气缸中气体的温度为90K； （2）从开始状态到b物体离开弹簧的过程中，气缸中气体对外界做功﹣16J； （3）根据（2）问，若气体与外界交换了56J的热量，则气体内能的变化量为﹣40J。 八．理想气体状态变化的图像问题（共3小题） 31．一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四段状态变化过程，其p﹣t图像如图所示。其中da延长线与横轴的交点为﹣273.15℃，bc和cd分别平行于横轴和纵轴，b、c、d三个状态的体积关系为2Vc＝Vb+Vd，下列说法正确的是（　　） A．从a到b，气体的体积不变 B．从b到c，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增加 C．c、d两状态的体积之比为2：3 D．从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量 【答案】D 【解答】解：A、根据理想气体状态方程得，可知图像的斜率与气体体积有关，从a到b，图线的斜率增大，则气体的体积减小。故A错误； B、从b到c，压强不变，温度升高，则体积变大，气体分子的平均动能增大，单位体积内分子数减少，则单位时间碰撞单位面积器壁的分子数减少。故B错误； C、d到a是等容过程，由查理定律有 c到d是等温过程，由玻意耳定律有 pcVc＝pdVd 联立解得：，故C错误； D、由2Vc＝Vb+Vd， 联立解得 bcd过程的p﹣V图如下 由图可知，b到c和c到d的体积差相等。由于p﹣V图线与横坐标围成的面积表示气体对外界做的功，显然 Wbc＞Wcd b到c，气体温度升高，内能增加，根据热力学第一定律得 ΔU＝Qbc﹣Wbc＞0 c到d，气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律得 ΔU′＝Qcd﹣Wcd＝0 联立可得：Qbc＞Qcd，即从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量，故D正确。 故选：D。 32．（多选）一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（　　） A．状态b的压强大于状态c的压强 B．状态a的压强小于状态b的压强 C．从状态c到状态d，体积减小 D．从状态a到状态c，温度不变 【答案】AB 【解答】解：AB、分别过a、b、c、d四个点作出等压线，如图所示； 等压线的斜率越大，由C知气体的压强越小，可知，pa＜pd＜pc＜pb，故AB正确； C、由图象可知，状态c到状态d，体积增大，故C错误； D、从状态a到状态c，温度升高，故D错误。 故选：AB。 33．某同学探究一封闭气缸内理想气体的状态变化特性，得到体积V随温度t的变化关系图线如图所示。已知图线Ⅰ描述的是压强为p1的等压过程，当温度为t1时体积为V1；图线Ⅱ描述的是体积为V2的等容过程。取0℃为273K，求： （1）封闭气体的温度为t2时气体的压强p2； （2）从0℃到t2的过程中，封闭气体对外界做的功W。 【解答】解：（1）t1到t2状态，根据理想气体状态方程有 解得 （2）设0℃时封闭气体的体积为V0，根据盖﹣吕萨克定律有 封闭气体对外界做的功 W＝p1ΔV＝p1（V2﹣V0） 解得 答：（1）封闭气体的温度为t2时气体的压强为 （2）从0℃到t2的过程中，封闭气体对外界做的功为 九．晶体和非晶体（共3小题） 34．玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体.关于玻璃，下列说法正确的是（　　） A．天然具有规则的几何形状 B．分子在空间上周期性排列 C．沿不同方向的导热性能不同 D．没有固定的熔点 【答案】D 【解答】解：A、玻璃是一种非晶体，没有天然的规则的几何形状，故A错误。 B、玻璃是一种非晶体，分子在空间上并不呈周期性排列，故B错误。 C、玻璃是一种非晶体，在物理性质上表现为各向同性，故沿不同方向的导热性能相同，故C错误。 D、玻璃是一种非晶体，没有固定的熔点，故D正确。 故选：D。 35．玻璃管裂口尖端非常尖锐如图甲所示，将其在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝如图乙所示。该现象说明（　　） A．玻璃在导热时具有各向异性 B．烧熔使玻璃由晶体变为非晶体 C．玻璃烧熔为液态时表面分子间的作用力表现为斥力 D．玻璃烧熔为液态时表面存在张力 【答案】D 【解答】解：A.玻璃在高温熔化时没有固定的熔点，是非晶体，导热性表现为各向同性，故A错误； B.玻璃烧熔，仅是玻璃由固态变成液态，仍是非晶体，故B错误； C.玻璃烧熔液态时表面的分子距离较大，分子间作用力表现为分子引力，叫液体的表面张力，故C错误； D.玻璃管裂口尖端在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝，是表面张力的作用，因熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩，故D正确； 故选：D。 36．（多选）以下说法正确的是（　　） A．玻璃是晶体，它有规则的几何形状 B．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质 C．荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 D．形成液体表面张力的原因是由于液体表面层的分子分布比内部稀疏 【答案】CD 【解答】解：A、玻璃是非晶体，它无规则的几何形状，故A错误； B、单晶体具有各向异性的物理性质，多晶体不具有各向异性的物理性质，故B错误； C、荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果，故C正确； D、形成液体表面张力的原因是由于液体表面层的分子分布比内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，故D正确； 故选：CD。 十．固体和液体的微观结构与性质（共2小题） 37．关于固体和液体的性质，以下说法正确的是（　　） A．液体分子没有固定的平衡位置，与晶体微观结构类似 B．液体分子没有固定的平衡位置，与非晶体微观结构类似 C．固体分子有固定的平衡位置，与非晶体微观结构类似 D．固体分子有固定的平衡位置，与晶体微观结构不同 【答案】B 【解答】解：A、B、液体具有流动性，无固定微观结构；非晶体也没有固定结构；故A错误，B正确； C、D、固体没有流动性，故固体分子有固定的平衡位置；固体根据分子的内部排列又分为晶体和非晶体；故C错误，D错误； 故选：B。 38．（多选）关于液体的汽化，正确的是（　　） A．液体分子离开液体表面时要克服其他液体分子的引力做功 B．液体的汽化热是与某个温度相对的 C．某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关 D．汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功 【答案】ABC 【解答】解：A、液体汽化时，液体分子离开液体表面成为气体分子，要克服其它液体分子的吸引而做功，因此要吸收能量，故A正确； B、液体在任何温度下都可以汽化，所以液体的汽化热与温度相对应，温度不同，液体变为气体所需的能量不同，故B正确； C、液体汽化过程中体积增大很多，体积膨胀时要克服外界气压做功，即液体的汽化热与外界气体的压强有关，故C正确； D、在汽化时，一方面要克服其它液体分子的引力做功，另一方面，在汽化过程中还要克服外界的气压做功，所以在汽化时吸收的热量大于液体分子克服分子引力所做的功，故D错误。 故选：ABC。 十一．各向异性和各向同性（共2小题） 39．在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则下列说法正确的是（　　） A．样本A一定是非晶体 B．样本A可能是非晶体 C．样本B一定是非晶体 D．样本B可能是非晶体 【答案】B 【解答】解：单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，这与水在蜡的表面呈圆形是同样的道理（表面张力）。 故样本A可能是非晶体，也可能是多晶体；样本B一定是单晶体； 故选：B。 40．（多选）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，而甲、乙、丙三种液体在溶解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、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、丙为晶体，乙是非晶体 C．甲、丙为非晶体，乙是晶体 D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 【答案】BD 【解答】解：单晶体是各向异性的，熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，因此丙为单晶体，甲、乙可能是多晶体与非晶体， 根据温度随加热时间变化的关系，可知，甲、丙为晶体，乙是非晶体。故BD正确，AC错误； 故选：BD。 十二．液体的表面张力（共3小题） 41．关于以下四幅图片的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于玻璃板的重力，主要是受到大气压力的影响 B．图乙中，小女孩吹出的肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关 C．图丙中，液体与玻璃杯壁接触的附着层的液体分子之间的分子力表现为引力 D．图丁中，石英沿垂直x轴晶面上的压电效应最显著，沿其他方向不明显，说明石英是多晶体 【答案】B 【解答】解：A、向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于玻璃板的重力，主要是受到水的张力的影响。故A错误； B、表面张力让液体收缩，而球面是同体积物体最小的表面积，所以肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关。故B正确； C、玻璃杯附着层内的液体分子由于受到固体分子的吸引，所以附着层液体分子比较密集，分子之间的分子力表现为斥力。故C错误； D、石英沿垂直x轴晶面上的压电效应最显著，沿其他方向不明显，说明具有各向异性的压电效应。故D错误。 故选：B。 42．下面哪种现象与液体表面张力无关（　　） A．一块泡沫飘在水面上 B．硬币可以浮在水面上 C．荷叶上的露珠呈球形 D．下雨天布制的伞不漏雨水 【答案】A 【解答】解：A．一块泡沫漂在水面上，是因为泡沫的密度小于水的密度，水对泡沫的浮力等于泡沫的重力，与液体的表面张力无关。故A正确； BC．硬币可以浮在水面上和荷叶上的露珠呈现球形都是表面张力作用的结果。故BC错误； D．由于雨水表面存在表面张力，虽然布伞有孔，但不漏水，与表面张力有关。故D错误。 故选：A。 43．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍 B．液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致 C．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小 D．导热性能各向同性的固体，可能是单晶体 【答案】AC 【解答】解：A、气体温度不变而体积减半，由玻意耳定律可知，气体压强加倍；气体温度不变，气体分子平均动能不变，每个分子撞击器壁时对器壁的作用力不变，如果气体体积减半，分子数密度加倍，单位时间内气体分子在器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故A正确； B、液体表面层分子间的距离大于平衡距离，液体表面层内分子间的作用力表现为引力，从宏观上表现为液体的表面张力，故B错误； C、随分子间距离增大，分子间引力与斥力均减小，当分子间距离为平衡距离时分子势能最小，如果分子间距离小于平衡距离，随分子间距增大，分子势能减小，如果分子间距大于平衡距离，随分子间距增大，分子势能增大，因此随分子间距离增大，分子势能不一定减小，故C正确； D、非晶体与多晶体都具有各向同性，单晶体具有各向异性，所以各向同性的固态，可能是多晶体也可能是非晶体，不可能是单晶体，故D错误； 故选：AC。 十三．浸润和不浸润（共3小题） 44．下列关于布朗运动、浸润现象、晶体和温度的说法，正确的是（　　） A．一杯水中某个水分子的运动是无规则的，该水分子的运动是布朗运动 B．水能浸润玻璃，是因为水分子之间的相互作用强于玻璃与水分子之间的相互作用 C．单晶和多晶都是晶体，都表现出各向异性 D．温度升高1℃即温度升高1K，任何物体的温度都不可能低于﹣273.15℃ 【答案】D 【解答】解：A．布朗运动不是分子运动，是悬浮在液体中的小颗粒的运动，一杯水中某个水分子的运动是无规则的，但该水分子的运动不是布朗运动，故A错误； B．水能浸润玻璃，是因为水分子之间的引力弱于玻璃与水分子之间的引力，故B错误； C．单晶体和多晶体都是晶体，只有单晶体在物理性质上会表现出各向异性，多晶体和非晶体都是各向同性的，故C错误； D．温度升高1℃即温度升高1K，是正确的；但因为绝对零度是低温的极限，则任何物体的温度都不可能低于﹣273.15℃，只能无限接近这个极限温度，故D正确。 故选：D。 45．（多选）将不同材料做成的两根细管子A和B插入同一种液体中，A管内的液面比管外液面高，B管内的液面比管外液面低，那么（　　） A．该液体对A管壁是浸润的，对B管壁是不浸润的 B．该液体对B管壁是浸润的，对A管壁是不浸润的 C．A管内发生的是毛细现象，B管内发生的不是毛细现象 D．A管和B管发生的都是毛细现象 【答案】AD 【解答】解：A、B、管径很细的管子叫做毛细管；将毛细管插入液体内时，管内、外液面会产生高度差；如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面；如果液体不浸润管壁，管内液面低于管外液面，这种现象叫毛细现象；故该液体对A管壁是浸润的，对B管壁是不浸润的；故A正确，B错误； C、D、A管中液面比管外液面高，B管中液面比管外液面低都是由于毛细现象而产生的；故C错误，D正确； 故选：AD。 46．把水或油灌入小口瓶时，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，这是什么道理？如果要将水银灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其它的方法吗？ 【解答】解：水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体，故能够引流； 水银对竹筷或玻璃是不浸润液体，浸润于铜或锌，不能采用竹筷或玻璃棒引流，但可以用铜棒或锌棒引流； 答：水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体，故能够引流；不能，可以用铜棒或锌棒引流。 十四．毛细现象（共2小题） 47．关于下列几幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中水黾静止在水面上，说明液体表面层分子间表现为斥力 B．图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显 C．图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体 D．图丁中的毛细现象是符合实际情况的 【答案】C 【解答】解：A．图甲中水黾静止在水面上，是由于液体表面张力的原因，说明液体表面层分子间表现为引力，故A错误； B．图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，受力越均匀，悬浮颗粒受力就越趋向于平衡，布朗运动越不明显，故B错误； C．图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，显然石蜡受热不均匀，石蜡是非晶体，传热性各向同性，因此一定是固体传热各向异性，说明该固体是单晶体，故C正确； D．毛细现象与管道的材质有关，浸润，则管内液面上升；不浸润，则液面下降。但是不论哪种，都是当管道越细小时，液体分子间的相互作用力更加明显，从而导致管道内产生更大的张力，使得毛细现象更为明显，图丁中的毛细现象不符合实际情况，故D错误。 故选：C。 48．（多选）下列关于浸润（不浸润）现象与毛细现象的说法正确的是（　　） A．水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡 B．浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象 C．浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象 D．浸润液体和不浸润液体在细管中都上升 【答案】AB 【解答】解：A、浸润与否与液体和固体的性质有关，水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡，故A正确； BC、浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象，故B正确，C错误； D、浸润液体在细管内上升，不浸润液体在细管内下降，故D错误。 故选：AB。 十五．液晶（共2小题） 49．通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求，被广泛应用于各领域。如图所示，通电雾化玻璃是将液迪高分子晶膜固化在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明。可以判断一通电雾化玻璃中的液晶（　　） A．是液态的晶体 B．具有光学性质的各向同性 C．不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过 D．通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播 【答案】D 【解答】解：AB．液晶是介于晶体和液体之间的中间状态，同时具有液体流动性，晶体光学性质的各向异性，故A，B错误； CD．不通电的自然条件下，液晶层中的液晶分子无规则排列，入射光在液晶层发生了漫反射，光线可以通过，但通过较少，所以像毛玻璃不透明。通电时，液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列，入射光在通过液晶层后按原方向传播，故C错误，D正确。 故选：D。 50．（多选）关于液晶，下列说法中错误的有（　　） A．液晶本身就是一种晶体 B．液晶具有各向异性的物理性质 C．液晶的光学性质随温度的变化而变化 D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 【答案】AC 【解答】解：A、液晶是液体，晶体是固体，不同，故A错误； B、液晶具有各向异性的物理性质（主要是光学性质），故B正确； C、有的液晶的光学性质与温度无关，故C错误； D、液晶通电时，分子排列变得有秩序，使光线容易通过，故D正确； 本题选错误的， 故选：AC。 十六．饱和汽与饱和汽压的概念及影响因素（共2小题） 51．冬天戴眼镜的人从温度较低的室外进入温度较高的室内，眼镜片往往突然变得模糊起来，这是由于（　　） A．室内空气混浊 B．室内气温降低，出现了雾 C．室内空气达到了饱和 D．眼镜片接触的薄层空气中所含水蒸气达到了饱和 【答案】D 【解答】解：当气温降低时，空气中的未饱和水蒸气将逐渐接近饱和，当气温达到某一温度时，水蒸气达到饱和状态，此时将有水蒸气凝结成水，并在物体表面形成一层细小的露滴。由于眼镜的温度低于室内气体的温度，使其周围的少量水蒸气达到饱和，并不是室内空气均达到饱和，故D正确，ABC错误。 故选：D。 52．（多选）下列说法正确的是（　　） A．气体放出热量，其分子平均动能不一定减小 B．水的饱和汽压随温度升高而增大 C．液体汽化现象的原因是液体分子间存在斥力，分子相互排斥导致汽化现象的发生 D．任何物质的摩尔体积V、分子体积V0与阿伏加德罗常数NA之间的关系都可表示为V＝NAV0 【答案】AB 【解答】解：A、气体放出热量，内能不一定减小，其温度也不一定减小，而温度是分子平均动能的标志，所以其分子平均动能不一定减小，故A正确； B、水的饱和汽压随温度升高而增大，故B正确； C、汽化是物质从液态变成气态的过程，汽化分为蒸发和沸腾两种情况，跟分子运动有关，不是分子间的相互排斥产生的，故C错误 D、固体或液体的摩尔体积V，每个分子的体积V0和阿伏加德罗常数的关系可表示为V＝NAV0，由于气体分子间的距离远大于分子体积，V＝NAV0对于气体不成立，故D错误。 故选：AB。 十七．空气的湿度 相对湿度 湿度计（共2小题） 53．下列情况晾出的湿衣服最不容易干的是（　　） A．气温5℃，绝对湿度5.058×102 Pa B．气温10℃，绝对湿度6.754×102 Pa C．气温15℃，绝对湿度1.023×103 Pa D．气温20℃，绝对湿度2.320×103 Pa 【答案】A 【解答】解：温度越低，饱和汽压越小，绝对湿度越大其相对湿度越大，其空气越潮湿，晾出的湿衣服就越不容易干。 所以A不容易干，BCD容易干； 本题选不容易干的，故选：A。 54．（多选）下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是由外界作用引起的，如风的对流 B．单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，液晶具有各向异性 C．在一定温度下，空气中水蒸气的压强越大，相对湿度越大 D．毛细现象的产生是因为浸润的液体附着层稀疏，表现为引力，使其具有收缩的趋势，使液面呈凹状 【答案】BC 【解答】解：A、扩散现象是分子的热运动引起的。故A错误； B、单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性，多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性，液晶是一种介于固态和液态的中间态，具有各向异性。故B正确； C、在一定温度下，饱和汽压一定，空气中水蒸气的压强越大，相对湿度越大。故C正确； D、浸润和不浸润都可以引起毛细现象。故D错误。 故选：BC。 十八．物态变化中的能量转化（共3小题） 55．下列现象中，需要吸热的是（　　） A．夏天，输水管外壁出现小水珠 B．干燥的冬天，结冰的衣服上的冰慢慢消失 C．严冬，玻璃窗内壁结了一层冰花 D．早晨，室外大雾弥漫 【答案】B 【解答】解：A、夏天水管上的水珠是水蒸气遇到冷的水管会发生液化现象变成小水珠，液化需要放热，不符合题意； B、结冰的衣服会干，这是冰块直接变成水蒸气发生的是升华现象，升华时需要吸收热量，符合题意； C、冬天里窗户上结一层冰花，这是空气中的水蒸气凝华成固态的冰，凝华时放出热量，不符合题意； D、早晨的雾是水蒸气液化而成的液化现象，液化放出热量，不符合题意。 故选：B。 56．（多选）如图所示，是水在大气压强为1.01×105Pa下的汽化热与温度的关系图线，则（　　） A．大气压强为1.01×105Pa时，水的沸点随温度升高而减小 B．该图线说明温度越高，单位质量的水汽化时需要的能量越小 C．由该图线可知水蒸气液化时，放出的热量与温度有关 D．该图线在100℃以后并没有实际意义，因为水已经汽化了 【答案】BC 【解答】解：A、液体的沸点与温度无关，大气压强为1.01×105Pa时，水的沸点是100℃，不变，故A错误； B、该图线说明温度t越高，单位质量的水汽化时需要的能量Q越小，故B正确； C、液化与汽化是相反的过程，汽化热与温度有关，则水蒸气液化放出的热量也与温度有关，故C正确； D、该图线在100℃以后是水的过热状态，可以理解为水没有来得及汽化，故D错误； 故选：BC。 57．太阳与地球的距离为1.5×1011m，太阳以平行光束入射到地面．地球表面有2/3的面积被水面覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J．设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去．太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面．试估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）． 【解答】解：一年中地球表面的水用于蒸发所吸收的总能量为Q＝W×0.93×0.65＝1.13×10 24J 解得蒸发的水量 m5.14×1017kg 设降雨量为h（降到地面的水层的厚度），由m＝ρ4πR2h 得h＝1.01×103mm 答：整个地球表面年平均降雨量约为1.01×103mm 十九．理想气体的实验规律（共3小题） 58．（多选）某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时的规律，实验装置如图所示。用注射器封闭一定量的气体，其压强p可由左侧的压强传感器测得，体积V由注射器壁上的刻度读出，下列说法正确的是（　　） A．注射器必须水平放置 B．改变气体体积时，应缓慢推动活塞 C．改变气体体积时，推动活塞快慢对实验没有影响 D．处理数据时可以作出图像，如果是过原点倾斜的直线，说明压强p与体积V成反比关系 【答案】BD 【解答】解：A、因为气体压强由压强传感器直接读出，所以注射器不必保持水平放置，故A错误； BC、防止封闭气体的温度发生改变，改变气体体积时，应缓慢推动活塞，故B正确，C错误； D、处理数据时可以作出图像，如果是过原点倾斜的直线，说明压强p与成正比，即压强p与体积V成反比，故D正确。 故选：BD。 59．在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中。 （1）某研究小组进行如下操作： A．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，再读取一组空气柱的长度与压强的数据 B．按要求组装实验器材，在注射器下端的开口套紧橡胶套，密封一定质量的空气 C．测量空气柱的体积V和压强p。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V；空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取 请对上述实验步骤进行正确排序 　BCA　 。 （2）某小组同学通过压力连杆上拉或下压柱塞得到了四组实验数据填在表中。如图1甲是压力表记录第2组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L（单位：cm）算出体积，已知封闭气柱的截面积S＝2cm2，且V＝LS，若测第3组数据时，读出空气柱的长度为2.0cm。 ①完善表中记录。 次数 1 2 3 4 p（×105Pa） 0.8 　1.0　 1.6 1.9 V（cm3） 8.0 6.4 　4.0　 3.4 （cm﹣3） 0.125 0.156 　0.250　 0.294 ②根据如表数据在如图1所示坐标系中作图像。 由图像可得实验结论：质量一定的某种气体，　在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比　 。 （3）如图2是甲、乙两同学在实验中得到的图像，若两人实验时均操作无误，所用气体种类、质量及装置均相同，则两图线斜率不同的原因可能是 　可能是实验设定的温度不同，甲同学实验时气体的温度较高　 。 【答案】（1）BCA； （2）①1.0，4.0，0.250；②图像见解析。在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比； （3）可能是实验设定的温度不同，甲同学实验时气体的温度较高。 【解答】解：（1）实验操作步骤应该先安装好仪器，测量一组数据，调节仪器，再测量数据，故正确排序为BCA。 （2）①由图1甲可读得第2组数据对应的气体压强为1.0×105Pa； 由题设可知，第3组数据中气柱体积为，则cm﹣3＝0.250cm﹣3 ②由表中数据描点，用一条平滑的线连接，使尽可能多的点落在线上，不能落在线上的点均匀分布在线的两侧，离线较远的点可以舍去，如图所示。 可图看出，质量一定的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积的倒数成正比，即压强p与体积V成反比。 （3）由图2可知，甲、乙两同学所用气体的体积相同时，甲实验时气体的压强较大；当某种气体的质量和体积一定时，温度越高，压强越大，所以两图线斜率不同的原因可能是实验设定的温度不同，甲同学实验时气体的温度较高。 故答案为：（1）BCA； （2）①1.0，4.0，0.250；②图像见解析。在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比； （3）可能是实验设定的温度不同，甲同学实验时气体的温度较高。 60．某实验小组利用如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器旁的刻度尺直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。 （1）关于该实验下列说法正确的是 　AC　 。 A.推拉活塞时，动作要缓慢，以保证温度不发生明显的变化 B.要用手握住注射器主管以保持其稳定 C.在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了保证封闭气体的质量不变 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组的同学分别进行了两次实验，得到的p﹣V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1　＞　 T2（填“＜”“＝”或“＞”）。 （3）某同学想利用此装置来测定一颗形状不规则的小物体的体积，主要实验步骤为：将不规则物体放入注射器内；注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；多次移动活塞，记录注射器的体积刻度V以及压强传感器的读数P。 ①根据实验测量数据，不考虑压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，作出的图像可能是图丙中的 　A　 （填“A”“B”或“C”）； ②若正确图像的延长线与横、纵轴的交点坐标值分别是a、b，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为V0（V物＞V0），则小物体的体积为 　b+V0 （用题中已知物理量的字母表示）。 【答案】（1）AC；（2）＞；（3）①A；②b+V0。 【解答】解：（1）A、实验中为了使气体能够做等温变化，改变气体体积应缓慢推拉活塞，如果快速推拉活塞，将会导致注射器内气体的温度发生变化，故A正确； B、推拉活塞时不可用手握住注射器，否则会使气体温度发生变化，故B错误； C、活塞上涂油是为了防止漏气，确保气体的质量不变，并不是为了减小摩擦，故C错误。 故选：A。 （2）由一定质量理想气体状态方程： 变形整理得： 结合图乙可知，当体积一定时，温度高则压强大，所以有：T1＞T2 （3）①设小物体的体积为V物由理想气体方程得： 化简得：，因为温度不变。图像应该是倾斜的直线，而且纵截距为正，故BC错误，A图线正确； 故选：A。 ②考虑传感器和注射器连接处的塑料管里的部分气体体积为V0.则根据玻意耳定律：p（V+V0﹣V2）＝C 变形得到： 结合图丙A图线可知，图像的纵截距：b＝Vm﹣V0 因此，小物件的体积为：V物＝b+V0 故答案为：（1）AC；（2）＞；（3）①A；②b+V0。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 气体、固体和液体（易错60题19大考点）（原卷版） 一．温度与热平衡及热平衡定律（共3小题） 二．热力学温标和摄氏温标的换算（共4小题） 三．气体压强的计算（共5小题） 四．气体的等温变化与玻意耳定律的应用（共4小题） 五．气体的等压变化与盖-吕萨克定律的应用（共4小题） 六．气体的等容变化与查理定律的应用（共4小题） 七．理想气体及理想气体的状态方程（共6小题） 八．理想气体状态变化的图像问题（共3小题） 九．晶体和非晶体（共3小题） 十．固体和液体的微观结构与性质（共2小题） 十一．各向异性和各向同性（共2小题） 十二．液体的表面张力（共3小题） 十三．浸润和不浸润（共3小题） 十四．毛细现象（共2小题） 十五．液晶（共2小题） 十六．饱和汽与饱和汽压的概念及影响因素（共2小题） 十七．空气的湿度 相对湿度 湿度计（共2小题） 十八．物态变化中的能量转化（共3小题） 十九．理想气体的实验规律（共3小题） 一．温度与热平衡及热平衡定律（共3小题） 1．下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体比温度低的物体热量多 B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多 C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均速率大 D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 2．下列关于热现象的描述正确的是（　　） A．根据热力学定律，热机的效率可以达到100% B．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的 C．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同 D．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的 3．（1）在物理学中，把所研究的对象称为 　 　 ．描述状态参量物理量，叫做的状态参量．常用的三个状态参量 　 　 、　 　 压强、　 　 ． （2）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 　 　 ，否则系统就是 　 　 ．当系统处于 　 　 时，系统所有性质都不随时间而变化． （3）如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于 　 　 ，这个结论称为 　 　 ． （4）一切达到热平衡状态的系统都具有相同的 　 　 ． （5）常用的两种温标是 　 　 、　 　 ，它们的关系是 　 　 ． 二．热力学温标和摄氏温标的换算（共4小题） 4．有关热力学温度的说法中，正确的是（　　） A．热力学温度的零度是273.15℃ B．热力学温标表示的温度数值和摄氏温标表示的温度数值不同，则说明温度不同 C．绝对零度是低温的极限，永远达不到 D．1℃就是1K 5．关于温度和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的内能等于物体的势能和动能的总和 B．物体的内能变化时，它的温度一定改变 C．同种物质，温度高的内能肯定比温度低的内能大 D．分子质量不同的物体，如果温度相同，物体分子的平均动能也相同 6．（多选）关于热力学温标的下列说法中，正确的是（　　） A．热力学温度的每一度的大小与摄氏温度的相同 B．热力学温度的零度记为0K，它等于﹣273.15℃ C．一定质量的气体，当它的温度降低至绝对零度时，气体的压强也应为零 D．C叙述的内容是理论上的推导，实际是达不到的 7．人的正常体温为37℃，用热力学温标表示为　 　 。水的温度从20℃加热到100℃，用热力学温标表示，水温升高了　 　 。 三．气体压强的计算（共5小题） 8．图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长L＝20cm．活塞A上方的水银深H＝10cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平．现使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0相当于75cm高的水银柱产生的压强．则此时气体的压强为（　　） A．100cmHg B．85cmHg C．95cmHg D．75cmHg 9．一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h（cm），上端空气柱长为L（cm），如图所示。已知大气压强为HcmHg，下列说法正确的是（　　） A．此时封闭气体的压强是（L+h）cmHg B．此时封闭气体的压强是（H一h）cmHg C．此时封闭气体的压强是（H+h）cmHg D．此时封闭气体的压强是（H﹣L）cmHg 10．（多选）如图所示，两端封闭的粗细均匀的U形管中，封闭两段气柱，长度分别为l1、l2，l1＞l2，现让管在竖直方向上运动，下述判断正确的是（　　） A．加速上升时，l1变长，l2变短 B．加速下降时，l2变长，l1变短 C．减速下降时，l2变长，l1变短 D．减速上升时，l1变长，l2变短 11．（多选）一定质量的理想气体，处于某一状态，要使它的压强经过变化又回到初始状态值，用下列哪些方法可能实现（　　） A．先保持温度不变，使它的体积膨胀，接着保持体积不变而降低温度 B．先保持温度不变，使它的体积缩小，接着保持体积不变而降低温度 C．先保持体积不变，升高温度，接着保持温度不变而使它的体积膨胀 D．先保持体积不变，升高温度，接着保持温度不变而使它的体积缩小 12．如图所示连通器左右两侧容器底面积均为100cm2，现将一质量为0.5kg的木质小球放入左侧容器中，静止后木球漂浮且不与容器接触．已知水的密度为1×103kg/m3，则木质小球静止后。 （1）左侧液面高度 　 　 右侧液面高度（选填“＞”、“＝”或“＜”）； （2）左侧液面高度升高的距离为 　 　 cm。 四．气体的等温变化与玻意耳定律的应用（共4小题） 13．某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实验数据却在p、V图上画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（　　） ①两次实验中空气质量不同 ②两次实验中温度不同 ③两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同 ④两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同． A．①② B．②④ C．②③ D．①②④ 14．（多选）2020年初，新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得阶段性胜利。为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，图为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8L药液，上部密封1atm的空气1L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.2L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的是（　　） A．充气后，密封气体的压强增大为1.2atm B．充气后，密封气体的分子平均动能不变 C．打开阀门后，密封气体对外界做负功 D．打开阀门后，不再充气也能把药液喷光 15．一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为T0，现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h，若此后外界温度变为T，已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。求 （1）活塞的面积； （2）重新达到平衡后气体的体积。 16．如图所示，横截面积均为S的两导热汽缸A、B中装有同种气体，通过一段体积可忽略的细管相连接，在细管中间安装有一个阀门D，两汽缸中各有一个质量为m的活塞，汽缸B中的活塞与一个轻弹簧相连接。阀门D关闭时，轻弹簧处于原长，汽缸B中气柱长度为L，汽缸A中的活塞处于静止状态，气柱长度为3L。将一个质量为2m的重物C轻轻地放到汽缸A中的活塞上，稳定后A中气柱长度变为2L。打开阀门D，保持环境温度不变，待系统稳定后，关闭阀门D。已知弹簧的劲度系数，重力加速度为g，活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气。求： （1）大气压强p0； （2）放上C打开阀门，系统稳定后弹簧的形变量； （3）最后关闭阀门时汽缸A中活塞与底端距离。 五．气体的等压变化与盖-吕萨克定律的应用（共4小题） 17．我国在春节和元宵节都有挂灯笼的习俗。现代制作的灯笼大多用铁丝做骨架，外层蒙以纸或纱类等透明物，内部装有白炽灯。夜晚点亮的白炽灯，既起到照明作用，又能营造出喜庆的节日氛围。若灯未点亮前，灯笼内的温度为T1，空气密度为ρ1，灯点亮一段时间后，灯笼内的温度升至T2，空气密度为ρ2。不计灯笼体积的变化，T1与T2的单位均为开尔文。若大气压强不变，则ρ1与ρ2之比为（　　） A． B． C． D． 18．（多选）如图所示，一气缸固定在水平地面上，质量为1kg的重物P通过滑轮与活塞相连，活塞下面封闭有温度为27℃的理想气体，已知大气压强为1.0×105Pa，活塞面积为10cm2，活塞离汽缸底的高度为30cm，不计活塞重及一切摩擦，当气体温度升高到177℃时（　　） A．重物P下降的距离为15 cm B．重物P下降的距离为20 cm C．气体压强为1.1×105 Pa D．气体压强为0.9×105 Pa 19．根据气象报道，我国北方有些地区春秋季昼夜温差可以达到30℃以上。北方某城市某日白天最高气温高达37℃，夜晚最低气温低至7℃。该城市某无人居住的房间内温度与外界环境温度相同，房间内的空气视为理想气体，且白天最高气温时空气的密度为。热力学温度T与摄氏温度t的关系为T＝t+273K，昼夜大气压强保持不变，求： （1）若房间密闭，房间内昼夜空气压强的最大比值； （2）若房间与大气连通，房间内昼夜空气密度的最大值。（结果保留两位小数） 20．热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降目的。有一热气球停在地面，下端开口使球内外的空气可以流通，以保持内外压强相等。设气球的容积V1＝400m3，除去内空气外，热气球总质量M＝150kg。已知地面附近大气温度T1＝300K，空气密度ρ＝1.2kg/m3，空气可视为理想气体。求： （1）当气球内温度调节到375K时，气球内剩余气体质量占原来球内气体质量的百分比； （2）气球刚好从地面飘起时球内的气体温度（结果取整数）。 六．气体的等容变化与查理定律的应用（共4小题） 21．如图所示，两个容器A和B容积不同，内部装有气体，其间用细管相连，管中有一小段水银柱将两部分气体隔开。当A中气体温度为tA，B中气体温度为tB，且tA＞tB，水银柱恰好在管的中央静止。若对两部分气体降温，使它们的温度都降低相同的温度，则水银柱将（　　） A．向右移动 B．向左移动 C．始终不动 D．以上三种情况都有可能 22．（多选）封闭在气缸内的一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度从300K升高到600K时，以下说法正确的是（　　） A．气体的密度增大一倍 B．气体分子的平均动能减小一半 C．气体的压强增大一倍 D．每秒撞击单位面积的器壁的分子数变大 23．有人设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定质量的理想气体，与A连通的B管插在水银槽中。由管内水银面的高度x可知A内气体的温度（即环境温度），并可由B管上的刻度直接读出。在标准大气压（p0＝76cmHg）下，当温度t1为27℃时，x1＝16cm，将此高度处标记为27℃的刻度线。该温度计在标准大气压下标记好温度后，将其带到海拔很高的高山上测量当地温度。设B管的体积与玻璃泡A的体积相比可忽略。 （1）在标准大气压下，当温度t1为27℃时，玻璃泡A内气体的压强是多少？ （2）在标准大气压下，t2为﹣3℃的刻度线标记在x2等于多少处？ （3）高山上的真实压强比标准大气压小，则温度的测量值比实际温度高还是低？为什么？ 24．2021年7月，神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波身着我国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服成功出舱。航天服在使用前要在地面实验室内进行气密性测试，已知实验室内的热力学温度为T0、压强为p0，在某次测试中，向密闭的航天服内充入一定量的气体，并将航天服上的所有阀门拧紧，此时航天服内气体的温度为γT0（γ＞1）、压强为kp0（k＞γ），经过一段时间后航天服内气体的温度降至T0。不考虑航天服内部体积的变化，航天服内的气体视为理想气体。求： （1）航天服内气体的温度降至T0时，航天服内气体的压强p； （2）航天服内气体的温度降至T0时，将航天服上的阀门打开，缓慢放气至航天服内气体与外界达到平衡时，航天服内剩余气体与放出的气体的质量之比。 七．理想气体及理想气体的状态方程（共6小题） 25．如图所示，p﹣T图上的abc表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在p﹣V图上的图线应是选项中的（　　） A． B． C． D． 26．如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（　　） A．当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、H减小、p变大、V变大 B．当外界温度升高（大气压不变）时，h减小、H变大、p变大、V减小 C．当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、H变大、p减小、V不变 D．当外界大气压变小（温度不变）时，h不变、H减小、p减小、V变大 27．（多选）如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72cm，大气压强为76cmHg，下列说法正确的是（　　） A．将管稍上提，h变大 B．将管下插至D项所述位置时，管内封闭气体的压强大于76cmHg C．将管下插至D项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cm D．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cm 28．如图所示，质量为m的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。 （1）若该气体摩尔质量为M，气体在A状态时的体积为V0，在B状态时压强为A状态时的，求气体在B状态时单位体积内的分子数（已知阿伏加德罗常数NA）； （2）若A→B过程中吸收的热量为Q1，C→D过程放出的热量为Q2，求卡诺热机的效率（热机效率为气体对外做的净功与从高温热源吸收热量的比值）。 29．如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环，该过程每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示。A状态的压强为PA＝1.2×105Pa，求： （1）B状态的温度TB； （2）C状态的压强PC； （3）完成一个循环，气体与外界热交换的热量是多少？是吸热还是放热？ 30．如图所示，横截面积为S＝10cm2的上端开口气缸固定在水平面上，质量不计的轻活塞a下面封闭长度为l＝40cm的理想气体，上面通过轻绳与质量为m＝4kg的重物b相连，重物b放在一劲度系数为k＝200N/m的轻弹簧上，弹簧下端固定在地面上，上端与重物b接触，但不拴接，气缸和光滑活塞a导热性能良好。开始时，外界温度为t0＝27℃，弹簧弹力大小为F＝40N，现缓慢降低温度，近似认为外界大气压强始终为p0＝1×105Pa，重力加速度大小为g＝10m/s2，求： （1）弹簧与b物体刚分离时，气缸中气体的温度； （2）从开始状态到b物体离开弹簧的过程中，求气缸中气体对外界做了多少功； （3）根据（2）问，若气体与外界交换了56J的热量，则气体内能的变化量。 八．理想气体状态变化的图像问题（共3小题） 31．一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四段状态变化过程，其p﹣t图像如图所示。其中da延长线与横轴的交点为﹣273.15℃，bc和cd分别平行于横轴和纵轴，b、c、d三个状态的体积关系为2Vc＝Vb+Vd，下列说法正确的是（　　） A．从a到b，气体的体积不变 B．从b到c，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增加 C．c、d两状态的体积之比为2：3 D．从b到c的过程气体从外界吸收的热量大于从c到d的过程气体从外界吸收的热量 32．（多选）一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（　　） A．状态b的压强大于状态c的压强 B．状态a的压强小于状态b的压强 C．从状态c到状态d，体积减小 D．从状态a到状态c，温度不变 33．某同学探究一封闭气缸内理想气体的状态变化特性，得到体积V随温度t的变化关系图线如图所示。已知图线Ⅰ描述的是压强为p1的等压过程，当温度为t1时体积为V1；图线Ⅱ描述的是体积为V2的等容过程。取0℃为273K，求： （1）封闭气体的温度为t2时气体的压强p2； （2）从0℃到t2的过程中，封闭气体对外界做的功W。 九．晶体和非晶体（共3小题） 34．玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体.关于玻璃，下列说法正确的是 A．天然具有规则的几何形状 B．分子在空间上周期性排列 C．沿不同方向的导热性能不同 D．没有固定的熔点 35．玻璃管裂口尖端非常尖锐如图甲所示，将其在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝如图乙所示。该现象说明 A．玻璃在导热时具有各向异性 B．烧熔使玻璃由晶体变为非晶体 C．玻璃烧熔为液态时表面分子间的作用力表现为斥力 D．玻璃烧熔为液态时表面存在张力 36．（多选）以下说法正确的是（　　） A．玻璃是晶体，它有规则的几何形状 B．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质 C．荷叶上的小水滴呈球形，这是表面张力使液面收缩的结果 D．形成液体表面张力的原因是由于液体表面层的分子分布比内部稀疏 十．固体和液体的微观结构与性质（共2小题） 37．关于固体和液体的性质，以下说法正确的是（　　） A．液体分子没有固定的平衡位置，与晶体微观结构类似 B．液体分子没有固定的平衡位置，与非晶体微观结构类似 C．固体分子有固定的平衡位置，与非晶体微观结构类似 D．固体分子有固定的平衡位置，与晶体微观结构不同 38．（多选）关于液体的汽化，正确的是（　　） A．液体分子离开液体表面时要克服其他液体分子的引力做功 B．液体的汽化热是与某个温度相对的 C．某个温度下，液体的汽化热与外界气体的压强有关 D．汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功 十一．各向异性和各向同性（共2小题） 39．在样本薄片上均匀地涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在样本的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则下列说法正确的是（　　） A．样本A一定是非晶体 B．样本A可能是非晶体 C．样本B一定是非晶体 D．样本B可能是非晶体 40．（多选）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，而甲、乙、丙三种液体在溶解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、乙为非晶体，丙是晶体 B．甲、丙为晶体，乙是非晶体 C．甲、丙为非晶体，乙是晶体 D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 十二．液体的表面张力（共3小题） 41．关于以下四幅图片的说法中，正确的是（　　） A．图甲中，向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于玻璃板的重力，主要是受到大气压力的影响 B．图乙中，小女孩吹出的肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关 C．图丙中，液体与玻璃杯壁接触的附着层的液体分子之间的分子力表现为引力 D．图丁中，石英沿垂直x轴晶面上的压电效应最显著，沿其他方向不明显，说明石英是多晶体 42．下面哪种现象与液体表面张力无关（　　） A．一块泡沫飘在水面上 B．硬币可以浮在水面上 C．荷叶上的露珠呈球形 D．下雨天布制的伞不漏雨水 43．（多选）下列说法中正确的是（　　） A．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍 B．液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致 C．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小 D．导热性能各向同性的固体，可能是单晶体 十三．浸润和不浸润（共3小题） 44．下列关于布朗运动、浸润现象、晶体和温度的说法，正确的是（　　） A．一杯水中某个水分子的运动是无规则的，该水分子的运动是布朗运动 B．水能浸润玻璃，是因为水分子之间的相互作用强于玻璃与水分子之间的相互作用 C．单晶和多晶都是晶体，都表现出各向异性 D．温度升高1℃即温度升高1K，任何物体的温度都不可能低于﹣273.15℃ 45．（多选）将不同材料做成的两根细管子A和B插入同一种液体中，A管内的液面比管外液面高，B管内的液面比管外液面低，那么（　　） A．该液体对A管壁是浸润的，对B管壁是不浸润的 B．该液体对B管壁是浸润的，对A管壁是不浸润的 C．A管内发生的是毛细现象，B管内发生的不是毛细现象 D．A管和B管发生的都是毛细现象 46．把水或油灌入小口瓶时，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，这是什么道理？如果要将水银灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其它的方法吗？ 十四．毛细现象（共2小题） 47．关于下列几幅图的说法正确的是（　　） A．图甲中水黾静止在水面上，说明液体表面层分子间表现为斥力 B．图乙中布朗运动产生原因的示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越明显 C．图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，说明该固体是单晶体 D．图丁中的毛细现象是符合实际情况的 48．（多选）下列关于浸润（不浸润）现象与毛细现象的说法正确的是（　　） A．水可以浸润玻璃但不能浸润蜂蜡 B．浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象 C．浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象 D．浸润液体和不浸润液体在细管中都上升 十五．液晶（共2小题） 49．通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求，被广泛应用于各领域。如图所示，通电雾化玻璃是将液迪高分子晶膜固化在两片玻璃之间，未通电时，看起来像一块毛玻璃不透明；通电后，看起来像一块普通玻璃，透明。可以判断一通电雾化玻璃中的液晶（　　） A．是液态的晶体 B．具有光学性质的各向同性 C．不通电时，入射光在液晶层发生了全反射，导致光线无法通过 D．通电时，入射光在通过液晶层后按原有方向传播 50．（多选）关于液晶，下列说法中错误的有（　　） A．液晶本身就是一种晶体 B．液晶具有各向异性的物理性质 C．液晶的光学性质随温度的变化而变化 D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化 十六．饱和汽与饱和汽压的概念及影响因素（共2小题） 51．冬天戴眼镜的人从温度较低的室外进入温度较高的室内，眼镜片往往突然变得模糊起来，这是由于（ ） A．室内空气混浊 B．室内气温降低，出现了雾 C．室内空气达到了饱和 D．眼镜片接触的薄层空气中所含水蒸气达到了饱和 52．（多选）下列说法正确的是（　　） A．气体放出热量，其分子平均动能不一定减小 B．水的饱和汽压随温度升高而增大 C．液体汽化现象的原因是液体分子间存在斥力，分子相互排斥导致汽化现象的发生 D．任何物质的摩尔体积V、分子体积V0与阿伏加德罗常数NA之间的关系都可表示为V＝NAV0 十七．空气的湿度 相对湿度 湿度计（共2小题） 53．下列情况晾出的湿衣服最不容易干的是（　　） A．气温5℃，绝对湿度5.058×102 Pa B．气温10℃，绝对湿度6.754×102 Pa C．气温15℃，绝对湿度1.023×103 Pa D．气温20℃，绝对湿度2.320×103 Pa 54．（多选）下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是由外界作用引起的，如风的对流 B．单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，液晶具有各向异性 C．在一定温度下，空气中水蒸气的压强越大，相对湿度越大 D．毛细现象的产生是因为浸润的液体附着层稀疏，表现为引力，使其具有收缩的趋势，使液面呈凹状 十八．物态变化中的能量转化（共3小题） 55．下列现象中，需要吸热的是（　　） A．夏天，输水管外壁出现小水珠 B．干燥的冬天，结冰的衣服上的冰慢慢消失 C．严冬，玻璃窗内壁结了一层冰花 D．早晨，室外大雾弥漫 56．（多选）如图所示，是水在大气压强为1.01×105Pa下的汽化热与温度的关系图线，则（　　） A．大气压强为1.01×105Pa时，水的沸点随温度升高而减小 B．该图线说明温度越高，单位质量的水汽化时需要的能量越小 C．由该图线可知水蒸气液化时，放出的热量与温度有关 D．该图线在100℃以后并没有实际意义，因为水已经汽化了 57．太阳与地球的距离为1.5×1011m，太阳以平行光束入射到地面．地球表面有2/3的面积被水面覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J．设水面对太阳辐射的平均反射率为7%，而且将吸收到的35%的能量重新辐射出去．太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量），而后凝结成雨滴降落到地面．试估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）． 十九．理想气体的实验规律（共3小题） 58．（多选）某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时的规律，实验装置如图所示。用注射器封闭一定量的气体，其压强p可由左侧的压强传感器测得，体积V由注射器壁上的刻度读出，下列说法正确的是（　　） A．注射器必须水平放置 B．改变气体体积时，应缓慢推动活塞 C．改变气体体积时，推动活塞快慢对实验没有影响 D．处理数据时可以作出图像，如果是过原点倾斜的直线，说明压强p与体积V成反比关系 59．在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中。 （1）某研究小组进行如下操作： A．把柱塞缓慢地向下压或向上拉，再读取一组空气柱的长度与压强的数据 B．按要求组装实验器材，在注射器下端的开口套紧橡胶套，密封一定质量的空气 C．测量空气柱的体积V和压强p。空气柱的长度l可以通过刻度尺读取，空气柱长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V；空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取 请对上述实验步骤进行正确排序 　 　 。 （2）某小组同学通过压力连杆上拉或下压柱塞得到了四组实验数据填在表中。如图1甲是压力表记录第2组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L（单位：cm）算出体积，已知封闭气柱的截面积S＝2cm2，且V＝LS，若测第3组数据时，读出空气柱的长度为2.0cm。 ①完善表中记录。 次数 1 2 3 4 p（×105Pa） 0.8 　 　 1.6 1.9 V（cm3） 8.0 6.4 　 　 3.4 （cm﹣3） 0.125 0.156 　 　 0.294 ②根据如表数据在如图1所示坐标系中作图像。 由图像可得实验结论：质量一定的某种气体，　 　 。 （3）如图2是甲、乙两同学在实验中得到的图像，若两人实验时均操作无误，所用气体种类、质量及装置均相同，则两图线斜率不同的原因可能是 　 　 。 60．某实验小组利用如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下气体压强与体积的关系。实验中气体的质量保持不变，气体的体积可从注射器旁的刻度尺直接读出，气体的压强由压强传感器精确测定。 （1）关于该实验下列说法正确的是 　 　 。 A.推拉活塞时，动作要缓慢，以保证温度不发生明显的变化 B.要用手握住注射器主管以保持其稳定 C.在活塞与注射器壁间涂上润滑油主要是为了保证封闭气体的质量不变 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，实验小组的同学分别进行了两次实验，得到的p﹣V图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1　 　 T2（填“＜”“＝”或“＞”）。 （3）某同学想利用此装置来测定一颗形状不规则的小物体的体积，主要实验步骤为：将不规则物体放入注射器内；注射器活塞推至适当位置，然后将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机连接；多次移动活塞，记录注射器的体积刻度V以及压强传感器的读数P。 ①根据实验测量数据，不考虑压强传感器和注射器连接处软管存在一定容积，作出的图像可能是图丙中的 　 　 （填“A”“B”或“C”）； ②若正确图像的延长线与横、纵轴的交点坐标值分别是a、b，已知传感器和注射器连接处的塑料管容积为V0（V物＞V0），则小物体的体积为 　 　 （用题中已知物理量的字母表示）。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $