暑假作业06 固体、气体、液体（巩固培优）高二物理人教版

**基本信息** 以“知识梳理-题型速练-能力提升”为框架，系统整合固体液体性质、气体定律及实验探究，通过模型建构与科学推理实现热学模块的专项突破。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识积累|1梳理|晶体非晶体比较表、活塞/连通器模型法、气体三定律对比|从宏观性质（固体液体）到微观解释（分子运动），构建“现象-规律-应用”逻辑链| |题型速练|20题|固体液体性质辨析、气体压强受力分析、气体定律公式应用、实验操作规范|按“概念理解-定量计算-规律应用-实验探究”递进，匹配高考高频考点|

( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业06 固体、气体、液体 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一．固体和液体的性质（共 5 小题） 二．气体压强相关问题（共 4 小题） 三．气体三定律及其应用（共 7 小题） （难★★） 四．探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系（共 4 小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、固体和液体性质的理解 1．固体 (1)分类：固体分为晶体和非晶体两类．晶体又分为单晶体和多晶体． (2)晶体和非晶体的比较 分类 比较 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 有规则的几何形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形 熔点 确定 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 各向同性 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属 玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青 转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 2.液体 (1)液体的表面张力 ①作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形表面积最小． ②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直． ③形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力． (2)浸润和不浸润 ①当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固定．反之，液体不浸润固体． ②毛细现象：浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降． 3．液晶 (1)液晶的物理性质 ①具有液体的流动性． ②具有晶体的光学各向异性． (2)液晶的微观结构 从某个方向上看，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． 二、气体压强的计算 1．气体压强的计算 (1)活塞模型：如图所示是最常见的封闭气体的两种方式． 求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程． 图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS，则气体的压强为p＝p0＋. 图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S， 则气体压强为p＝p0－＝p0－ρ液gh. (2)连通器模型 如图所示，U形管竖直放置．同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来．则有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1， 所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2)． 三、气体分子运动的速率分布图像 当气体分子间距离大约是分子直径的10倍时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示． 四、气体压强的微观解释 (1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力． (2)决定因素(一定质量的某种理想气体) ①宏观上：决定于气体的温度和体积． ②微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度． 五、气体定律及其应用 1．气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律 内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比 表达式 p1V1＝p2V2 ＝ 拓展：Δp＝ΔT ＝ 拓展：ΔV＝ΔT 微观 解释 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能不变．体积减小时，分子的数密度增大，气体的压强增大 一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大 一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变 图像 2.理想气体状态方程 (1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体． ①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体． ②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由温度决定． (2)理想气体状态方程：＝或＝C.(质量一定的理想气体) ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一．固体和液体的性质（共5小题） 1．黑锑烯被认为是未来电子元器件的理想材料。在等间距不同方位测量黑锑烯薄片电阻，发现薄片阻值皆不相同，则该黑锑烯薄片（     ） A．可能是多晶体 B．具有固定熔点 C．导电性能各向同性 D．所有性质各向异性 2．(25-26高三下·山西大学附中·)人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A．荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 B．农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 C．晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D．液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 3．(25-26高二下·湖北三所名校·)下列说法正确的是（　　） A．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C．液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 4．(25-26高二下·山西现代双语学校学校等校·期中)如图甲所示为光在方解石中呈现的双折射现象，图乙为两端开口的玻璃管插入水槽中形成的现象，下列说法正确的是（　　） A．由图甲的信息可以推断方解石具有规则的几何外形 B．由图乙可知玻璃对水分子的吸引力小于水分子之间的吸引力 C．换用更粗的玻璃管，图乙中内外的液面差会变大 D．若将玻璃管插入水银中可能形成图丙所示的情形 5．(25-26高二下·云南师范大学附属中学呈贡学校等校·期中)某种液体滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情形。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A B．该液体浸润毛细管B C．固体A和毛细管B可能是同种材料 D．将毛细管B略微下移，管中液面高度下降 二．气体压强相关问题（共4小题） 6．如图甲所示，一汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不可忽略的活塞。将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，活塞处于平衡状态。现保持温度不变，把汽缸向右倾斜90°（如图乙所示），达到平衡后，与原来相比（　　） A．气体的压强变大 B．气体的压强变小 C．气体的体积变大 D．气体的体积不变 7．(25-26高三上·重庆第十一中学校·月考)如图所示，一个圆筒形容器竖直放置，金属圆板形活塞的下表面是水平的，倾斜的上表面面积为S，上表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（　　） A． B． C． D． 8．(24-25高二下·河北邯郸·)如图所示，一端封闭的玻璃管用一定量的水银封闭一定质量的理想气体，玻璃管沿竖直方向放置且管口朝下，假设玻璃管足够长，环境的温度始终保持不变。则下列说法正确的是（　　） A．当玻璃管自由下落时，封闭气体的压强不变 B．当玻璃管自由下落时，水银柱相对玻璃管位置向下移动 C．如果将玻璃管沿逆时针方向转过一个小角度，封闭气体的压强减小 D．如果将玻璃管沿顺时针方向转过一个小角度，水银柱相对玻璃管位置上移 9．(25-26高三下·重庆育才中学校·模拟)如图甲所示，导热性能良好的玻璃管开口向下倒立在水槽中，将玻璃管缓慢竖直向下移动一段距离至如图乙所示位置（玻璃管未与水槽底部接触），此过程环境温度不变，管中气体可视作理想气体。则该过程中管中气体（     ） A．体积不变 B．分子平均动能增大 C．从外界吸收热量 D．压强增大 三．气体三定律及其应用（共7小题）（难★★） 10．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　） A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．摄氏温度升高3℃，在热力学温标中温度升高276.15K D．热力学温度升高3K，摄氏温度升高3℃ 11．关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　） A．-33℃与240.15K表示不同的温度 B．摄氏温度与热力学温度都不可能取负值 C．温度变化1℃，也就是温度变化1K D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了（273.15＋t）K 12．如图所示，汽缸内封闭的一定质量的理想气体，经历了a→b→c→a一个完整循环过程，其p-V图像如图所示。已知a→b过程图线为双曲线的一部分，下列说法正确的是（     ） A．气体在状态a时的体积为2V0 B．a→b过程中，外界对气体所做的功等于气体向外界放出的热量 C．b→c过程中，气体对外界所做的功为3p0V0 D．c→a过程中，气体向外界放出的热量小于气体内能的减少量 13．(25-26高三·天津武清区杨村第一中学·)在研究热机效率与微观机制时，科学家常借助理想气体模型分析热力学过程。如图为一定质量的理想气体经历循环过程中，气体压强与热力学温度的关系图像。已知、分别与横轴和纵轴平行，延长线过坐标原点。下列说法正确的是（　　） A．过程，气体的体积将减小 B．过程，单位时间撞击器壁单位面积的分子数增多 C．过程，每个气体分子的动能均保持不变 D．过程，气体放出的热量等于气体内能的减少量 14．“蛟龙”号载人潜水器在中国南海完成首次装备试验任务如图甲。已知海平面的温度为，大气压强为。如图乙，一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中，汽缸在海平面时，气体体积为。在某次深潜汽缸缓慢下降的过程中，探测到汽缸所在处的海水温度为，压强为，汽缸内气体体积为。不计活塞的质量和摩擦，则（　　） A．，在下潜过程中气体对外放热 B．，在下潜过程中气体从外界吸热 C．，在下潜过程中气体对外放热 D．，在下潜过程中气体从外界吸热 15．我国奋斗者号潜水器开展深海科考时，在深海采集样品并将样品密封在导热良好的金属采样管中，密封后管内留有部分空气，该空气可视为理想气体。在采样管缓慢上升的过程中，空气从状态到状态的压强随热力学温度变化的图像如图所示，图线的延长线过坐标原点。该过程中（     ） A．管内空气的分子平均动能逐渐增大 B．管内空气对外界放出热量 C．管内空气分子撞击单位面积管壁产生的平均作用力减小 D．管内单位体积内分子个数增加 16．一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，从状态到状态过程中气体体积不变，从状态到状态过程中气体压强不变。对该理想气体所经历过程的描述正确的是（     ） A．从状态到状态的过程，气体温度升高 B．从状态到状态的过程，分子平均动能增加 C．从状态到状态的过程，气体对外界做功 D．从状态经历状态、再次回到状态时，外界对气体做总功为零 四．探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系（共4小题） 17．图示装置可用于探究气体等温变化的规律。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体 B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界进行热交换 C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定 D．作出的图像可直观反映与的关系 18．用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，其原理如图乙所示。用注射器密闭一定质量的气体并通过导管接入压强传感器，压强传感器通过数据采集器与计算机相连，由计算机获得气体的压强数值。从注射器上的刻度可以直接读出气体的体积。 据此回答以下问题： (1)在实验中，下列哪些要求是必须要做到的_______。 A．在等温条件下操作实验 B．实验器材的密闭性良好 C．测量空气柱的横截面积 D．移动柱塞时动作要迅速 (2)该小组的同学用同一份气体在两种温度下完成了该实验，并作出图像，如图丙所示，图线①、②对应的封闭气体温度、的关系为_______（选填“>”“=”或“<”）。此外，两图线均不过原点，其纵截距表示_______。 19．(25-26高三下·河南许昌·)某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于该实验的操作、下列说法正确的是（　　） A．在柱塞上涂抹润滑油目的是为了减小摩擦，无其它作用 B．实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C．实验不需要测量柱塞的横截面积，也能得到被封闭气体的体积变化关系 (2)如图乙所示，实验小组同学从状态缓慢上拉柱塞，使其到达状态（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应下图中的状态________（填“”“”或“”），图中、、为同一等温线上的点； (3)实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________（填“①”或“②”）所示。 20．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 (2)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，关于压强p与体积V的图像，正确的是（　　） A． B． C． D． (3)另一实验小组想研究体积不变时，气体压强与温度的关系。小组在烧瓶封闭一定质量的理想气体。如图，通过橡胶塞连接一细玻璃管，左右两侧的细玻璃管通过橡皮管连接，并在玻璃管内注入一定的水银，右侧玻璃管开口。上下移动右侧玻璃管，使左右两侧的水银面等高，开始烧瓶内的气压为，温度为。接着缓慢加热烧瓶并同时上下移动右侧玻璃管，使左侧玻璃管的液面始终与初始液面等高，记录不同温度T与左右两管液面的高度差h。然后作图如图所示，则该图应为_________（填图中序号）；当瓶内气体加热至87℃时，左右两管液面高度差应为_________cm。 1、 单选题 1．(25-26高二上·浙江杭州·期末)下列物理量是矢量，且其单位在国际单位制中表示正确的是（　　） A．电流，A B．温度， C．冲量， D．电场强度， 2．(25-26高二下·黑龙江双鸭山第一中学·月考)如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为7℃，B中气体温度为63℃，现将A的温度降低10℃，为使液柱不移动，则需将B气体温度怎样改变（　　） A．将B气体温度降低15℃ B．将B气体温度降低12℃ C．将B气体温度降低10℃ D．将B气体温度升高15℃ 3．(25-26高二下·黑龙江龙东十校联盟·期中)石墨烯是一种由碳原子紧密堆积成单层二维六边形晶格结构的新材料，一层层叠起来就是石墨，1毫米厚的石墨约有300万层石墨烯。下列关于石墨烯的说法正确的是（　　） A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 B．石墨烯中的碳原子始终静止不动 C．石墨烯熔化过程中碳原子的平均动能增大 D．某些物理性质上石墨烯具有各向异性 4．(25-26高二·江苏徐州·期中)黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状层内容易移动，在不同片状层间移动时受到较大阻碍，则黑磷（　　） A．属于多晶体 B．有固定的熔点 C．导电性能呈各向同性 D．没有天然规则的几何外形 5．已知水银不浸润玻璃，把内径不同的两根细玻璃管插入水银槽中，关于玻璃管内水银液面的情况，下列选项中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨尚志尚志中学·月考)下列说法正确的是（　　） A．多晶体和非晶体一样没有规则的外形，所以它们均没有固定的熔点 B．声波和电磁波的传播都需要介质 C．原子核衰变放出的三种射线中，α粒子的穿透能力最强 D．体温计测量体温时需与身体接触一段时间是为了达到热平衡 二、多选题 7．(25-26高三下·天津第一中学·)洪涝灾害时，可利用圆柱形塑料盆实施紧急漂浮自救，如图（a）所示。将盆口用力F向下迅速竖直压入水面，如图（b）所示。设盆内气体可以视为理想气体，盆内气体压缩过程中与外界无热量交换。下列说法正确的是（　　） A．F大小逐渐增大 B．气体压强与体积成反比 C．封闭气体分子的无规则运动更加剧烈 D．气体内能保持不变 8．如图所示，汽缸内密封的一定质量理想气体按图中折线经历过程。下列说法正确的是（　　） A．状态与状态气体的温度相同 B．图中过程气体内能一直减小 C．图中过程气体对外界做功 D．图中过程与过程气体从外界吸收的热量相同 9．奥托循环（Otto Cycle）是四冲程汽油发动机的理论循环模型，该循环由两个等容过程和两个绝热过程组成，完整描述了一定质量理想气体在气缸内完成一个工作循环的状态变化过程。如图是某次奥托循环的图像，下列说法正确的是（    ） A．过程气体温度升高 B．过程气体内能增加 C．气体完成的工作循环，外界对气体做正功 D．过程气体吸收的热量大于过程气体放出的热量 三、实验题 10．(23-24高二下·广西示范性高中·期末)有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，（内装有理想气体）用玻璃管将C与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度。测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为。 (1)当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向______（填“上”或“下”）移动； (2)上述过程稳定后C内的理想气体内能______（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将______（填“吸热”或“放热”）。 (3)该温度计的刻度是均匀的，则______。（填“温度上高下低”或“温度上低下高”） 11．(23-24高二下·安徽A10联盟·月考)物理兴趣小组设计了用注射器和压强传感器来测量一块形状不规则矿石体积的实验。先把矿石洗干净晾干装进注射器，并将活塞推至注射器刻度线中部，再将注射器出口端与压强传感器相连接，将一部分气体封闭在注射器内，如图甲所示。推、拉活塞改变封闭气体的体积，通过注射器测量体积，利用压强传感器测量气体压强。实验过程中，环境温度保持不变且矿石不会堵住软管口。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________；（填选项前的字母） A．实验时不需要保持注射器水平以准确测量压强 B．实验时应迅速推拉活塞，并快速读数 C．若实验中不慎将活塞拔出，迅速套上后可继续实验 (2)实验中读取了多组注射器活塞所在刻度对应的体积，用传感器测得对应的压强。该小组通过描点作图，在坐标系中获得如乙图所示的图像，图像弯曲的原因可能是________；（填选项前的字母） A．注射器与传感器连接处有一部分气体 B．装置漏气使得气体分子数减少 C．手握住注射器导致温度升高 D．外界大气压强变化 (3)若图乙中为已知量，传感器和注射器连接处软管的总容积为，则这块矿石的体积为________。 四、解答题 12．上端A封闭、下端B开口的导热性能良好的均匀玻璃管长为l，横截面积为S。玻璃管在外力作用下从空中竖直缓慢插入水中，撤去外力后，玻璃管能稳定停留在图示的位置。玻璃管内液面与外界液面高度差为，玻璃管内液面与B端高度差为（未知）。已知大气压为，水的密度为ρ，重力加速度为g，环境温度不变，不考虑玻璃管的厚度和管内空气的质量，玻璃管内气体在水中没有漏出。求： (1)稳定停留在图示的位置时管内气体的压强； (2)玻璃管的质量m和玻璃管内液面与B端高度差。 13．(25-26高三下·辽宁多校·)如图所示，内壁光滑导热良好的气缸水平放置在粗糙水平面上，气缸内部的横截面积为S，活塞密封了一定质量的理想气体，轻质弹簧左侧与活塞相连接，右侧固定在墙上。初始状态时环境温度为，轻弹簧压缩量为，活塞到气缸左侧底部的距离为。若升高环境温度，轻弹簧压缩量变为。气缸始终处于静止状态，外界大气压强恒为，弹簧劲度系数，弹簧保持水平且始终处于弹性限度内。求： (1)初始状态时气缸内理想气体的压强； (2)轻弹簧压缩量变为时的环境温度和此时气缸所受摩擦力的大小。 1、 单选题 1．下列关于热力学温度与摄氏温度的说法正确的是（　　） A．热力学温度与摄氏温度对应的温标都是科学的温标 B．摄氏温度由t升高到，对应的热力学温度升高 C．热力学温度与摄氏温度无法比较 D．热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小是相等的 2．(24-25高二上·广东汕尾·期末)双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼等建筑中，双层玻璃密闭的空间内会残留一些气体，图为白天和夜晚该封闭气体分子的速率分布规律，则夜晚时的封闭气体（　　） A．内能增大 B．对应的曲线是① C．分子的平均动能变大 D．分子间平均距离增大 3．关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是（　　） A．A、B两系统各自处于平衡态，则两者处于热平衡 B．只要系统的温度不变且处处相等，系统就处于平衡态 C．处于热平衡的两个系统内能一定相同 D．处于热平衡的两个系统分子平均动能一定相同 4．(24-25高二下·云南文山文山第一中学·期中)下列说法中正确的是（　　） A．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 B．热力学温度T与摄氏温度t的关系是t＝T+273.15℃ C．热力学温标中的每升高1K与摄氏温标中的每升高1℃大小相等 D．0℃的物体内能为0 5．我国瓷器的发展历史悠久，最早可追溯至商周时期。瓷器的烧制采用如图甲所示的窑炉，图乙是窑炉的简图，上方有一单向排气阀。某次烧制过程，排气阀关闭，初始时窑内温度，窑内气体压强为。已知烧制过程中窑内气体体积不变，温度均匀且缓慢升高。气体可视为理想气体，绝对零度取-273℃，窑内气体压强升高到时，窑内气体温度为（　　） A．375℃ B．425℃ C．477℃ D．750℃ 6．气体初始温度为27℃，升高了20℃。用热力学温标表示为（　　） A．初始温度为27K，升高了20K B．初始温度为300.15K，升高了20K C．初始温度为27K，升高了293.15K D．初始温度为300.15K，升高了293.15K 7．(25-26高二下·云南师范大学附属中学呈贡学校等校·期中)如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始经、、三个过程回到原状态。已知ab反向延长线过O点，气体在状态a、b的压强分别为、，对于该气体，下列说法正确的是（     ） A．过程中，气体对外界做正功 B．气体在状态a时体积最大 C．气体从外界吸热 D．三角形abc的面积等于该过程气体对外做的功 8．如图所示，一定质量的理想气体由状态经状态变为状态，已知图线平行轴，图线垂直轴，气体在状态、和的温度分别为、和，则（　　） A．过程外界对气体做功 B．过程气体吸收热量 C． D． 2、 多选题 9．(25-26高三下·福建福州第三中学·)一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，其中BC的延长线过O点，气体在状态A时的压强为。下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中气体的压强增大了 B．B→C过程中气体对外界放出的热量大于外界对气体做的功 C．C→D过程中气体的压强变小，气体从外界吸收热量 D．D→A过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器的碰撞次数减少 10．(25-26高二下·北京中国人民大学附属中学·)关于下列四幅图，以下说法正确的是（    ） A．图甲中水黾停在水面不下沉时，水黾受到的浮力等于自身重力 B．图乙中蜂蜡在薄板上熔化成圆形区域，说明薄板一定是非晶体 C．图丙是玻璃管插入水中的情形，说明水浸润玻璃 D．图丁中的固体物质分子不规则地排列，没有周期性，它不具有确定的熔点 3、 实验题 11．某班级探究气体等温变化的规律，采用如图1所示的装置进行实验。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积V；计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强压强p，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像。分析得出结论。    （1）关于该实验下列说法正确的是________。 A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，目的是为了减小摩擦 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器，且推拉柱塞缓慢 C．必须测出注射器内封闭气体的质量 D．封闭气体的压强和体积单位可以不用国际单位表示 （2）某同学测得多组压强ρ和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为下图中________（选填“a”或“b”）。    （3）实验中某同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积，作出的图像可能为___________； A．  B．   C．     D．   12．探究气体等温变化规律的实验装置，如图所示。空气柱的长度由刻度尺读取、气体的压强通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取。 （1）为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是( ) A．柱塞上涂油是为了减小摩擦力 B．改变气体体积应缓慢推拉柱塞 C．推拉柱塞时可用手握住注射器 D．注射器必须竖直放置 （2）采用该装置进行实验，操作过程无误，但根据测得的数据做出图像如图所示，图像弯曲的可能原因为___________。 （3）另一小组实验时缓慢推动活塞，记录了3组数据，在采集第4组数据时，橡胶套脱落，重新接上后继续实验，又采集了3组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是___________。 A． B． C． D． （4）另一小组对实验装置进行了改进，将注射器与导气管、压强传感器，该小组绘出的图像如图所示，该图像不过原点的原因是___________。 A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积 4、 解答题 13．图甲是烧制瓷器的窑炉，图乙为其简化原理图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到一定值时，排气阀就会开启向外排气，压强低于该值时，排气阀自动关闭且不漏气。某次瓷器烧制过程，初始时窑内温度，窑内气体压强与外界大气压强相同，当温度达到时，排气阀开始向外排气。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高，不考虑瓷坯体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取。求： (1)排气阀开始排气时，窑内气体压强与大气压强之比； (2)窑内温度为时，排出气体与窑内原有气体的质量之比。 14．如图所示，导热性能良好的气缸静止在光滑水平面上，活塞的质量为，活塞的面积为，气缸内壁光滑且不漏气，缸口到缸底的距离为，开始时活塞到缸底的距离为，环境温度为，不计活塞的厚度，大气压强恒为。 (1)若缓慢升高环境温度，当活塞刚好到缸口时，求环境温度为多少； (2)若保持环境温度不变，给气缸施加水平向左的拉力，缓慢增大拉力，使气缸和活塞运动的加速度缓慢增大，当活塞刚好到缸口时，求活塞的加速度大小。 4 / 35 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： ) 暑假作业06 固体、气体、液体 ( 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一．固体和液体的性质（共 5 小题） 二．气体压强相关问题（共 4 小题） 三．气体三定律及其应用（共 7 小题） （难★★） 四．探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系（共 4 小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 ) ( 知识梳理 一天一练，温故知新，快乐过暑假 ) 一、固体和液体性质的理解 1．固体 (1)分类：固体分为晶体和非晶体两类．晶体又分为单晶体和多晶体． (2)晶体和非晶体的比较 分类 比较 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 有规则的几何形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形 熔点 确定 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 各向同性 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属 玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青 转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 2.液体 (1)液体的表面张力 ①作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形表面积最小． ②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直． ③形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力． (2)浸润和不浸润 ①当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固定．反之，液体不浸润固体． ②毛细现象：浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降． 3．液晶 (1)液晶的物理性质 ①具有液体的流动性． ②具有晶体的光学各向异性． (2)液晶的微观结构 从某个方向上看，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． 二、气体压强的计算 1．气体压强的计算 (1)活塞模型：如图所示是最常见的封闭气体的两种方式． 求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程． 图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS，则气体的压强为p＝p0＋. 图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S， 则气体压强为p＝p0－＝p0－ρ液gh. (2)连通器模型 如图所示，U形管竖直放置．同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来．则有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1， 所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2)． 三、气体分子运动的速率分布图像 当气体分子间距离大约是分子直径的10倍时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图所示． 四、气体压强的微观解释 (1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力． (2)决定因素(一定质量的某种理想气体) ①宏观上：决定于气体的温度和体积． ②微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度． 五、气体定律及其应用 1．气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律 内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比 表达式 p1V1＝p2V2 ＝ 拓展：Δp＝ΔT ＝ 拓展：ΔV＝ΔT 微观 解释 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能不变．体积减小时，分子的数密度增大，气体的压强增大 一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大 一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变 图像 2.理想气体状态方程 (1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体． ①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体． ②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由温度决定． (2)理想气体状态方程：＝或＝C.(质量一定的理想气体) ( 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 ) 一．固体和液体的性质（共5小题） 1．黑锑烯被认为是未来电子元器件的理想材料。在等间距不同方位测量黑锑烯薄片电阻，发现薄片阻值皆不相同，则该黑锑烯薄片（     ） A．可能是多晶体 B．具有固定熔点 C．导电性能各向同性 D．所有性质各向异性 【答案】B 【详解】A．多晶体由大量杂乱排列的小晶粒组成，宏观物理性质表现为各向同性，不同方位测量电阻阻值应一致，与题意不符，故A错误； B．该材料不同方位测量电阻阻值不同，说明导电性能各向异性，属于单晶体，所有晶体都具有固定熔点，故B正确； C．题干明确不同方位测量薄片阻值不同，说明导电性能为各向异性，故C错误； D．单晶体仅部分物理性质表现出各向异性，并非所有性质都各向异性（例如密度在各个方向上是相同的），故D错误。 故选B。 2．(25-26高三下·山西大学附中·)人类对物质的认识不断发展，下列判断正确的是（　　） A．荷叶上小水珠呈扁球状是由于失重而使液体表面收缩 B．农民锄地截断土壤中的毛细管结构可减少土壤中的水分蒸发 C．晶体具有确定的熔点，其物理性质一定呈现各向异性 D．液晶是液体和晶体的混合物，具有光学各向异性 【答案】B 【详解】A．荷叶上小水珠呈扁球状是液体表面张力使表面积收缩，同时受重力作用共同导致的，和失重无关，故A错误； B．土壤中的毛细管会通过毛细作用将地下水分输送到表层蒸发，锄地截断毛细管可阻止水分上升到表层，减少水分蒸发，故B正确； C．晶体都有确定熔点，其中单晶体物理性质呈现各向异性，多晶体由大量杂乱排列的单晶体组成，物理性质呈现各向同性，并非所有晶体物理性质都各向异性，故C错误； D．液晶是兼具液体流动性、晶体光学各向异性的特殊物质形态，不是液体和晶体的混合物，故D错误。 故选B。 3．(25-26高二下·湖北三所名校·)下列说法正确的是（　　） A．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 B．单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C．液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 D．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 【答案】A 【详解】A．液晶属于特殊的中间态物质，既具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征，故A正确； B．单晶体和多晶体都属于晶体，晶体均有固定的熔点，因此多晶体也有固定熔点，故B错误； C．液体表面张力的方向始终与液面相切，并非与液面垂直指向液体内部，故C错误； D．金属属于多晶体，多晶体整体表现为各向同性，但其有固定的熔点，属于晶体，故D错误。 故选A。 4．(25-26高二下·山西现代双语学校学校等校·期中)如图甲所示为光在方解石中呈现的双折射现象，图乙为两端开口的玻璃管插入水槽中形成的现象，下列说法正确的是（　　） A．由图甲的信息可以推断方解石具有规则的几何外形 B．由图乙可知玻璃对水分子的吸引力小于水分子之间的吸引力 C．换用更粗的玻璃管，图乙中内外的液面差会变大 D．若将玻璃管插入水银中可能形成图丙所示的情形 【答案】A 【详解】A．图甲中光通过方解石发生双折射，说明方解石是各向异性的单晶体，因此可以推断方解石具有规则几何外形，A正确； B．图乙是水浸润玻璃的毛细现象，浸润的成因是：固体对液体分子的吸引力（附着力）大于液体分子之间的吸引力（内聚力），因此玻璃对水分子的吸引力大于水分子间的吸引力，B错误； C．毛细现象中，换用更粗的玻璃管，内外的液面差会变小，C错误； D．水银不浸润玻璃，将玻璃管插入水银中时，管内水银面会低于管外液面，只形成凸形弯月面 图丙中管内液面高于管外，不符合实际，D错误。 故选A。 5．(25-26高二下·云南师范大学附属中学呈贡学校等校·期中)某种液体滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情形。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A B．该液体浸润毛细管B C．固体A和毛细管B可能是同种材料 D．将毛细管B略微下移，管中液面高度下降 【答案】B 【详解】ABC．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AC错误，B正确； D．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略微下移，管中液面高度不变，故D错误。 故选 B。 二．气体压强相关问题（共4小题） 6．如图甲所示，一汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不可忽略的活塞。将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，活塞处于平衡状态。现保持温度不变，把汽缸向右倾斜90°（如图乙所示），达到平衡后，与原来相比（　　） A．气体的压强变大 B．气体的压强变小 C．气体的体积变大 D．气体的体积不变 【答案】A 【详解】AB．对图甲中活塞进行分析，根据平衡条件有 解得 对图乙中活塞进行分析有 可知 即与原来相比，气体的压强变大，故A正确，B错误； CD．气体温度不变，根据玻意耳定律有 由于压强增大，则气体体积变小，故CD错误。 故选A。 7．(25-26高三上·重庆第十一中学校·月考)如图所示，一个圆筒形容器竖直放置，金属圆板形活塞的下表面是水平的，倾斜的上表面面积为S，上表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据平衡条件得 解得 故选D。 8．(24-25高二下·河北邯郸·)如图所示，一端封闭的玻璃管用一定量的水银封闭一定质量的理想气体，玻璃管沿竖直方向放置且管口朝下，假设玻璃管足够长，环境的温度始终保持不变。则下列说法正确的是（　　） A．当玻璃管自由下落时，封闭气体的压强不变 B．当玻璃管自由下落时，水银柱相对玻璃管位置向下移动 C．如果将玻璃管沿逆时针方向转过一个小角度，封闭气体的压强减小 D．如果将玻璃管沿顺时针方向转过一个小角度，水银柱相对玻璃管位置上移 【答案】D 【详解】A．设水银柱的高度为，由图示可知，封闭气体的压强为 如果玻璃管自由下落时，玻璃管中的气体压强变大等于大气压，封闭气体的压强增大，A错误； B．气体温度不变，由理想气体状态方程可知气体体积变小，气柱长度变短，则水银柱相对玻璃管位置向上移动，B错误； CD．当玻璃管沿逆时针或顺时针方向转过一个小角度后，水银柱的高度差减小，则封闭气体的压强增大，封闭气体的体积减小，C错误，D正确。 故选D。 9．(25-26高三下·重庆育才中学校·模拟)如图甲所示，导热性能良好的玻璃管开口向下倒立在水槽中，将玻璃管缓慢竖直向下移动一段距离至如图乙所示位置（玻璃管未与水槽底部接触），此过程环境温度不变，管中气体可视作理想气体。则该过程中管中气体（     ） A．体积不变 B．分子平均动能增大 C．从外界吸收热量 D．压强增大 【答案】D 【详解】D．由图可知，图甲状态下，理想气体的压强等于外界气体压强；图乙状态下，理想气体压强大于外界气体压强，即管中气体的压强增大，故D正确； A．环境温度不变，即管中气体温度不变，根据玻意耳定律可知，管中气体体积变小，故A错误； B．因为管中气体的温度不变，所以管中气体的分子平均动能不变，故B错误； C．因为管中气体的温度不变，所以管中气体的内能不变，即 管中气体体积变小，所以外界对气体做功，即 根据热力学第一定律 可知，管中气体向外界放出热量，故C错误。 故选D。 三．气体三定律及其应用（共7小题）（难★★） 10．关于温度与温标，下列说法正确的是（　　） A．温度与温标是一回事，所以热力学温标也称为热力学温度 B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值 C．摄氏温度升高3℃，在热力学温标中温度升高276.15K D．热力学温度升高3K，摄氏温度升高3℃ 【答案】D 【详解】A．温度是物体冷热程度的量度，而温标是温度的标定方法（如摄氏温标、热力学温标），二者本质不同，故A错误； B．热力学温度以绝对零度为起点，不可能取负值；摄氏温度可以取负值，故B错误； C．摄氏温度与热力学温度在数值上有 可知温度变化量在数值上满足 可知摄氏温度升高3℃，热力学温度同样升高3K，故C错误； D．由C选项分析可知，热力学温度升高3K时，摄氏温度也升高3℃，故D正确。 故选D。 11．关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　） A．-33℃与240.15K表示不同的温度 B．摄氏温度与热力学温度都不可能取负值 C．温度变化1℃，也就是温度变化1K D．温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了（273.15＋t）K 【答案】C 【详解】A．根据公式T=t+273.15K 可知-33℃对应的热力学温度为-33+273.15K=240.15K 即-33℃与240.15K表示相同的温度，故A错误； B．摄氏温度可以取负值，如-10℃，而热力学温度最低为0K，不可能取负值，故B错误； C．根据公式T=t+273.15K 可知，热力学温度与摄氏温度的变化量满足 因此温度变化1℃，也就是温度变化1K，故C正确； D．初始状态热力学温度为T1=t+273.15K 末状态热力学温度为T2=2t+273.15K 温度变化量为 即温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了tK，故D错误。 故选C。 12．如图所示，汽缸内封闭的一定质量的理想气体，经历了a→b→c→a一个完整循环过程，其p-V图像如图所示。已知a→b过程图线为双曲线的一部分，下列说法正确的是（     ） A．气体在状态a时的体积为2V0 B．a→b过程中，外界对气体所做的功等于气体向外界放出的热量 C．b→c过程中，气体对外界所做的功为3p0V0 D．c→a过程中，气体向外界放出的热量小于气体内能的减少量 【答案】B 【详解】A．由题意可知，过程图线为双曲线的一部分，对于一定质量的理想气体，这意味着（常数），即该过程为等温过程，故 根据玻意耳定律有， 由图可知，， 代入解得，故A错误； B．过程中，气体温度不变，理想气体内能只与温度有关，故内能不变，即。气体体积减小，外界对气体做功。根据热力学第一定律 可得，即气体向外界放出的热量等于外界对气体所做的功，故B正确； C．由图可知过程为等容过程，故 过程为等压膨胀过程，气体对外界所做的功，故C错误； D．过程中，气体体积不变，外界对气体不做功，即。压强减小，温度降低，内能减少。根据热力学第一定律 可知，即气体向外界放出的热量等于气体内能的减少量，故D错误。 故选B。 13．(25-26高三·天津武清区杨村第一中学·)在研究热机效率与微观机制时，科学家常借助理想气体模型分析热力学过程。如图为一定质量的理想气体经历循环过程中，气体压强与热力学温度的关系图像。已知、分别与横轴和纵轴平行，延长线过坐标原点。下列说法正确的是（　　） A．过程，气体的体积将减小 B．过程，单位时间撞击器壁单位面积的分子数增多 C．过程，每个气体分子的动能均保持不变 D．过程，气体放出的热量等于气体内能的减少量 【答案】D 【详解】A．由图可知，过程气体压强不变，温度升高，根据可知，该过程气体体积增大，故A错误； B．过程气体压强不变，温度升高，分子平均速率增大，则单位时间撞击器壁单位面积的分子数减少，故B错误； C．由图可知，过程气体温度不变，则分子平均动能不变，但不是每个气体分子的动能都保持不变，故C错误； D．根据可知，过程气体体积不变（即W=0），气体温度降低，内能减小（即），根据可知，气体放出的热量等于气体内能的减少量，故D正确。 故选D。 14．“蛟龙”号载人潜水器在中国南海完成首次装备试验任务如图甲。已知海平面的温度为，大气压强为。如图乙，一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中，汽缸在海平面时，气体体积为。在某次深潜汽缸缓慢下降的过程中，探测到汽缸所在处的海水温度为，压强为，汽缸内气体体积为。不计活塞的质量和摩擦，则（　　） A．，在下潜过程中气体对外放热 B．，在下潜过程中气体从外界吸热 C．，在下潜过程中气体对外放热 D．，在下潜过程中气体从外界吸热 【答案】C 【详解】由理想气体状态方程 解得 汽缸缓慢下潜的过程中，温度降低，则，气体体积减小，则；根据热力学第一定律，可得，即在此过程中气体放热。 故选C。 15．我国奋斗者号潜水器开展深海科考时，在深海采集样品并将样品密封在导热良好的金属采样管中，密封后管内留有部分空气，该空气可视为理想气体。在采样管缓慢上升的过程中，空气从状态到状态的压强随热力学温度变化的图像如图所示，图线的延长线过坐标原点。该过程中（     ） A．管内空气的分子平均动能逐渐增大 B．管内空气对外界放出热量 C．管内空气分子撞击单位面积管壁产生的平均作用力减小 D．管内单位体积内分子个数增加 【答案】A 【详解】A．空气从状态A到状态B，温度升高，管内空气的分子平均动能逐渐增大，故A正确； B．根据理想气体状态方程，变形得 由题意，图线延长线过原点，说明为定值，因此管内空气体积不变，该过程为等容变化； 管内空气温度升高，内能增大，体积不变，外界对气体做的功为0，根据热力学第一定律，得，因此管内空气从外界吸收热量，故B错误； C．管内空气压强在数值上等于空气分子撞击单位面积管壁产生的平均作用力，结合空气压强增大，可知管内空气分子撞击单位面积管壁产生的平均作用力增大，故C错误； D．管内空气分子总个数不变，空气体积不变，单位体积内分子个数保持不变，故D错误。 故选A。 16．一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，从状态到状态过程中气体体积不变，从状态到状态过程中气体压强不变。对该理想气体所经历过程的描述正确的是（     ） A．从状态到状态的过程，气体温度升高 B．从状态到状态的过程，分子平均动能增加 C．从状态到状态的过程，气体对外界做功 D．从状态经历状态、再次回到状态时，外界对气体做总功为零 【答案】B 【详解】A．由图可知，从状态A到状态B的过程中，气体的体积不变，为等容变化，根据查理定律 可知，从状态A到状态B的过程中，压强减小，温度降低，故A错误； B．由图可知，从状态B到状态C的过程中，气体的压强不变，为等压变化，根据盖-吕萨克定律 可知，从状态B到状态C的过程中，气体的体积增大，温度升高，分子的平均动能增大，故B正确； C．由图可知，从状态C到状态A的过程中，气体的体积减小，处于压缩过程，外界对气体做功，故C错误； D．图像中，图像与坐标轴围成的面积为变化过程所做的功，由于整个过程图像的面积不为零，因此外界对气体所做的总功不为零，故D错误。 故选B。 四．探究等温条件下一定质量气体压强与体积的关系（共4小题） 17．图示装置可用于探究气体等温变化的规律。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．柱塞上应该涂油以更好地密封气体 B．应快速推拉柱塞以避免气体与外界进行热交换 C．用手握住注射器推拉柱塞以使装置更加稳定 D．作出的图像可直观反映与的关系 【答案】AD 【详解】A．柱塞涂油既可以润滑，又能更好地密封气体，保证封闭气体的质量不变，故A正确； B．快速推拉柱塞时，气体与外界热交换不充分，会导致封闭气体温度改变，不符合“等温”的实验要求，应当缓慢推拉柱塞，使气体温度始终和环境温度一致，故B错误； C．手的温度与环境温度不同，用手握住注射器会改变封闭气体的温度，不符合“等温”的实验要求，故C错误； D．根据玻意耳定律，等温条件下，有（为常数） 整理得 与成正比，作出​图像为过原点的直线，可以直观看出与的反比关系，故D正确。 故选AD。 18．用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，其原理如图乙所示。用注射器密闭一定质量的气体并通过导管接入压强传感器，压强传感器通过数据采集器与计算机相连，由计算机获得气体的压强数值。从注射器上的刻度可以直接读出气体的体积。 据此回答以下问题： (1)在实验中，下列哪些要求是必须要做到的_______。 A．在等温条件下操作实验 B．实验器材的密闭性良好 C．测量空气柱的横截面积 D．移动柱塞时动作要迅速 (2)该小组的同学用同一份气体在两种温度下完成了该实验，并作出图像，如图丙所示，图线①、②对应的封闭气体温度、的关系为_______（选填“>”“=”或“<”）。此外，两图线均不过原点，其纵截距表示_______。 【答案】(1)AB (2) < 注射器与压强传感器连接部分的气体体积（或导管内的气体体积） 【详解】（1）A．实验条件就是温度不变，必须在等温下操作，A正确； B．要保证气体质量不变，装置必须密闭性良好，B正确； C．注射器刻度可直接读出气体体积，不需要测量横截面积，C错误； D．移动柱塞动作迅速会使气体温度变化，违反等温条件，应缓慢移动，D错误。 故选AB。 （2）[1]根据理想气体状态方程 在图像中，图线的斜率与温度成正比。 图丙中，图线①的斜率更小，说明 [2]两图线均不过原点，是因为注射器与压强传感器的连接导管内存在气体体积，注射器刻度读出的体积 V读比实际气体体积V实少了导管内的体积V0，即 整理得 因此，图像的纵截距表示导管内气体的体积（或连接部分的体积） 【点睛】 19．(25-26高三下·河南许昌·)某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。 (1)关于该实验的操作、下列说法正确的是（　　） A．在柱塞上涂抹润滑油目的是为了减小摩擦，无其它作用 B．实验时应快速推拉柱塞并迅速读数，以避免气体与外界发生热交换 C．实验不需要测量柱塞的横截面积，也能得到被封闭气体的体积变化关系 (2)如图乙所示，实验小组同学从状态缓慢上拉柱塞，使其到达状态（体积为）。若此时突然提升柱塞，使其快速到达体积，则此时可能对应下图中的状态________（填“”“”或“”），图中、、为同一等温线上的点； (3)实验小组绘制了图像，发现当气体压强增大到一定值后，实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中，注射器中气体出现漏气现象导致的，则描绘的图线可能如图丙的________（填“①”或“②”）所示。 【答案】(1)C (2) (3)② 【详解】（1）A．在柱塞上涂抹润滑油的主要目的是封闭气体，防止漏气，同时也有减少摩擦的作用，故A错； B．本实验要求气体温度保持不变，快速推拉柱塞会导致气体来不及与外界充分热交换，使其温度发生变化，不满足等温条件，正确操作应是缓慢移动柱塞，故B错误； C．实验中被封闭气体在柱塞内的部分可视为圆柱体，体积，其中为柱塞的横截面积，为空气柱长度，柱塞的横截面积不变，，因此可以通过空气柱长度的变化来反映体积的变化，不需要测量柱塞的横截面积，故C正确； 故选C。 （2）突然快速提升柱塞至，气体体积瞬间增大，气体对外做功，而该过程极短，来不及从外界吸热，导致气体内能减小，温度降低。 由，相同体积，压强越低，温度越低，因此图中在时，，因此填。 （3）等温变化应满足（常数），因此对于图像，图像是一条过原点的直线，斜率，当漏气时封闭气体的质量减小，即物质的量减小，斜率随之逐渐减小，图线会向下弯曲并逐渐平缓，因此填②。 20．(24-25高二下·广东广州第二中学·期末)某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 (1)关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．为保证气密性，实验前应在柱塞上涂润滑油 (2)如橡胶套内的气体不可忽略，移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度V和压力表读数p，关于压强p与体积V的图像，正确的是（　　） A． B． C． D． (3)另一实验小组想研究体积不变时，气体压强与温度的关系。小组在烧瓶封闭一定质量的理想气体。如图，通过橡胶塞连接一细玻璃管，左右两侧的细玻璃管通过橡皮管连接，并在玻璃管内注入一定的水银，右侧玻璃管开口。上下移动右侧玻璃管，使左右两侧的水银面等高，开始烧瓶内的气压为，温度为。接着缓慢加热烧瓶并同时上下移动右侧玻璃管，使左侧玻璃管的液面始终与初始液面等高，记录不同温度T与左右两管液面的高度差h。然后作图如图所示，则该图应为_________（填图中序号）；当瓶内气体加热至87℃时，左右两管液面高度差应为_________cm。 【答案】(1)C (2)B (3) ② 15.2cm 【详解】（1）A．由于空气柱的横截面积不变，故气体的体积与空气柱长度成正比，所以只需要测量空气柱长度，就能找到压强与体积的关系，故A正确； B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动柱塞保证气体温度不变，故B错误； C．为了保证气体质量不变，实验前应在柱塞上涂适量润滑油以保证气密性，故C正确。 故选C。 （2）AB．如果橡胶套内的气体不可忽略，设橡胶套内的气体体积为，则有 可得 故A错误，B正确； CD．由上述可得 可知图像上点与原点连线的斜率为 故随着的增大，图像上斜率逐渐减小，故C错误。 故选B。 （3）[1]根据 可得 故②符合题意。故选②。 [2] 当瓶内气体加热至87℃时，则 则 故左右两管液面高度差应为15.2cm。 1、 单选题 1．(25-26高二上·浙江杭州·期末)下列物理量是矢量，且其单位在国际单位制中表示正确的是（　　） A．电流，A B．温度， C．冲量， D．电场强度， 【答案】D 【详解】A．电流虽有方向，但运算遵循代数加减法则，属于标量，不符合矢量要求，故A错误； B．温度无方向，属于标量，不符合矢量要求，故B错误； C．冲量是矢量，根据冲量定义式，其国际单位为，故C错误； D．电场强度是矢量，根据匀强电场电场强度与电势差的关系，可得其单位可表示为，符合要求，故D正确。 故选D。 2．(25-26高二下·黑龙江双鸭山第一中学·月考)如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为7℃，B中气体温度为63℃，现将A的温度降低10℃，为使液柱不移动，则需将B气体温度怎样改变（　　） A．将B气体温度降低15℃ B．将B气体温度降低12℃ C．将B气体温度降低10℃ D．将B气体温度升高15℃ 【答案】B 【详解】液柱不移动，对A、B两容器中的气体都为等容变化，且初、末状态分别对应压强相等，对A容器中的气体，温度降低由 则气体压强减小，为使液柱不移动，B容器中的气体压强也要减小，温度也要降低 对A容器中的气体 对B容器中的气体 联立解得 故将B气体温度降低 故选B。 3．(25-26高二下·黑龙江龙东十校联盟·期中)石墨烯是一种由碳原子紧密堆积成单层二维六边形晶格结构的新材料，一层层叠起来就是石墨，1毫米厚的石墨约有300万层石墨烯。下列关于石墨烯的说法正确的是（　　） A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体 B．石墨烯中的碳原子始终静止不动 C．石墨烯熔化过程中碳原子的平均动能增大 D．某些物理性质上石墨烯具有各向异性 【答案】D 【详解】A．石墨和石墨烯都是晶体，A错误；     B．石墨烯中的碳原子一直做无规则运动，B错误； C．石墨烯熔化过程中温度不变，碳原子的平均动能不变，C错误；     D．石墨烯是单晶体，某些物理性质上石墨烯具有各向异性，D正确。 故选D。 4．(25-26高二·江苏徐州·期中)黑磷的原子按照一定的规则排列呈片状结构，电子在同一片状层内容易移动，在不同片状层间移动时受到较大阻碍，则黑磷（　　） A．属于多晶体 B．有固定的熔点 C．导电性能呈各向同性 D．没有天然规则的几何外形 【答案】B 【详解】A．黑磷原子按一定规则呈片状有序排列，属于单晶体，不属于多晶体，故A错误； B．黑磷属于晶体，所有晶体都具有固定的熔点，故B正确； C．电子在同一片状层内容易移动，在不同层间移动阻碍大，不同方向导电性能存在差异，呈各向异性，故C错误； D．黑磷属于单晶体，单晶体具有天然的规则几何外形，故D错误。 故选B。 5．已知水银不浸润玻璃，把内径不同的两根细玻璃管插入水银槽中，关于玻璃管内水银液面的情况，下列选项中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】水银不浸润玻璃，则玻璃管内的水银面凸起，细管的毛细现象更明显，则细管内的水银下降得更深。 故选C。 6．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨尚志尚志中学·月考)下列说法正确的是（　　） A．多晶体和非晶体一样没有规则的外形，所以它们均没有固定的熔点 B．声波和电磁波的传播都需要介质 C．原子核衰变放出的三种射线中，α粒子的穿透能力最强 D．体温计测量体温时需与身体接触一段时间是为了达到热平衡 【答案】D 【详解】A．多晶体没有规则外形，但具有固定熔点；非晶体既无规则外形也无固定熔点，故A错误； B．声波是机械波，需要介质；电磁波可在真空中传播，无需介质。故B错误； C．粒子的穿透能力最弱，射线的穿透能力最强。故C错误； D．体温计需与身体充分热交换以达到热平衡，确保示数稳定。故D正确。 故选D。 二、多选题 7．(25-26高三下·天津第一中学·)洪涝灾害时，可利用圆柱形塑料盆实施紧急漂浮自救，如图（a）所示。将盆口用力F向下迅速竖直压入水面，如图（b）所示。设盆内气体可以视为理想气体，盆内气体压缩过程中与外界无热量交换。下列说法正确的是（　　） A．F大小逐渐增大 B．气体压强与体积成反比 C．封闭气体分子的无规则运动更加剧烈 D．气体内能保持不变 【答案】AC 【详解】A．将盆用力向下迅速竖直压入水面，对盆进行受力分析，即 解得 因为下压过程为绝热压缩，气体体积减小、温度升高，压强增大，所以F逐渐增大，故A正确； B．气体经历的是绝热压缩过程，不是等温过程，不满足玻意耳定律，故B错误； CD．由于竖直向下压盆过程中，外界对气体做功，忽略此过程中封闭气体与外界的热交换，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，气体分子的无规则运动更加剧烈，故C正确，D错误。 故选AC 。 8．如图所示，汽缸内密封的一定质量理想气体按图中折线经历过程。下列说法正确的是（　　） A．状态与状态气体的温度相同 B．图中过程气体内能一直减小 C．图中过程气体对外界做功 D．图中过程与过程气体从外界吸收的热量相同 【答案】AC 【详解】A．根据理想气体状态方程可知，一定质量理想气体，与温度成正比；状态时 状态时 故两状态下的相等，状态与状态气体的温度相同，故A正确； B．理想气体内能仅与温度有关，温度升高则内能增大，对比状态与状态，有 因此,且过程中，持续增大，说明温度持续升高，内能一直增大，故B错误； C． 过程气体体积从 增大到，体积膨胀，气体对外界做功，故C正确； D． 图中过程曲线下的面积等于气体对外做功的大小，由图可知与过程气体对外做功大小相等，状态与状态气体的温度相同，内能不变，根据热力学第一定律 得 即过程，气体对外做功数值上等于气体从外界吸收的热量。过程，气体温度持续升高，内能一直增大，据热力学第一定律 得 即过程，气体对外做功数值小于气体从外界吸收的热量。因此过程与过程气体从外界吸收的热量不相等，故D错误； 故选AC。 9．奥托循环（Otto Cycle）是四冲程汽油发动机的理论循环模型，该循环由两个等容过程和两个绝热过程组成，完整描述了一定质量理想气体在气缸内完成一个工作循环的状态变化过程。如图是某次奥托循环的图像，下列说法正确的是（    ） A．过程气体温度升高 B．过程气体内能增加 C．气体完成的工作循环，外界对气体做正功 D．过程气体吸收的热量大于过程气体放出的热量 【答案】AD 【详解】A．过程为绝热过程，由热力学第一定律 ,外界压缩气体做功，，故 即内能增加，则气体温度升高，故A正确； B．过程为绝热过程， ,气体膨胀对外界做功，，故 即内能减小，故B错误； C．在图像，图像与横轴围成几何图形的面积表示功，气体完成的工作循环，气体对外界做正功为abcd组成图形面积，故C错误； D．气体完成的工作循环，内能不变，由上述解析知外界对气体做的功比气体对外界做功少，即对气体而言外界对其做功总功为负，故过程气体吸收的热量大于过程气体放出的热量，故D正确。 故选AD。 三、实验题 10．(23-24高二下·广西示范性高中·期末)有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，（内装有理想气体）用玻璃管将C与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度。测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为。 (1)当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向______（填“上”或“下”）移动； (2)上述过程稳定后C内的理想气体内能______（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将______（填“吸热”或“放热”）。 (3)该温度计的刻度是均匀的，则______。（填“温度上高下低”或“温度上低下高”） 【答案】(1)下 (2) 减小 放热 (3)温度上高下低 【详解】（1）液面位置保持在a处，则测温泡中的气体等容变化，测温泡中气体温度降低时，压强减小，因此B管向下移动。 （2）[1][2]C内的理想气体温度降低则内能减小。气体不对外做功，根据热力学第一定律可知气体将放热。 （3）测温泡所处环境的温度为时，热力学温度为，液面高度差为0，当摄氏温度为t时，热力学温度为T，液面高度差为，可得 即 该温度计刻度均匀，温度降低，B管向下移动，因此温度上高下低。 11．(23-24高二下·安徽A10联盟·月考)物理兴趣小组设计了用注射器和压强传感器来测量一块形状不规则矿石体积的实验。先把矿石洗干净晾干装进注射器，并将活塞推至注射器刻度线中部，再将注射器出口端与压强传感器相连接，将一部分气体封闭在注射器内，如图甲所示。推、拉活塞改变封闭气体的体积，通过注射器测量体积，利用压强传感器测量气体压强。实验过程中，环境温度保持不变且矿石不会堵住软管口。 (1)关于该实验，下列说法正确的是________；（填选项前的字母） A．实验时不需要保持注射器水平以准确测量压强 B．实验时应迅速推拉活塞，并快速读数 C．若实验中不慎将活塞拔出，迅速套上后可继续实验 (2)实验中读取了多组注射器活塞所在刻度对应的体积，用传感器测得对应的压强。该小组通过描点作图，在坐标系中获得如乙图所示的图像，图像弯曲的原因可能是________；（填选项前的字母） A．注射器与传感器连接处有一部分气体 B．装置漏气使得气体分子数减少 C．手握住注射器导致温度升高 D．外界大气压强变化 (3)若图乙中为已知量，传感器和注射器连接处软管的总容积为，则这块矿石的体积为________。 【答案】(1)A (2)C (3) 【详解】（1）A.气体的气压不随注射器位置改变而改变，所以实验时不需要保持注射器水平，故A正确； B．实验时应缓慢推拉活塞，待稳定后读数，故B 错误； C．若实验中不慎将活塞拔出，则必须废除之前获得的数据，重新实验，故C错误。 （2）由理想气体方程得 整理得 由图可知V与的斜率增大，图线发生弯曲的原因可能是气体温度升高，故选C。 （3）若传感器和注射器连接处软管的总容积为，则表达式应为 则由 可得石块的体积为 故填。 四、解答题 12．上端A封闭、下端B开口的导热性能良好的均匀玻璃管长为l，横截面积为S。玻璃管在外力作用下从空中竖直缓慢插入水中，撤去外力后，玻璃管能稳定停留在图示的位置。玻璃管内液面与外界液面高度差为，玻璃管内液面与B端高度差为（未知）。已知大气压为，水的密度为ρ，重力加速度为g，环境温度不变，不考虑玻璃管的厚度和管内空气的质量，玻璃管内气体在水中没有漏出。求： (1)稳定停留在图示的位置时管内气体的压强； (2)玻璃管的质量m和玻璃管内液面与B端高度差。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）根据液面平衡可得管内气体的压强 （2）对玻璃管受力分析得   解得   以玻璃管中的气体为研究对象 初态：， 末态：，   气体发生等温变化，根据玻意耳定律   解得 13．(25-26高三下·辽宁多校·)如图所示，内壁光滑导热良好的气缸水平放置在粗糙水平面上，气缸内部的横截面积为S，活塞密封了一定质量的理想气体，轻质弹簧左侧与活塞相连接，右侧固定在墙上。初始状态时环境温度为，轻弹簧压缩量为，活塞到气缸左侧底部的距离为。若升高环境温度，轻弹簧压缩量变为。气缸始终处于静止状态，外界大气压强恒为，弹簧劲度系数，弹簧保持水平且始终处于弹性限度内。求： (1)初始状态时气缸内理想气体的压强； (2)轻弹簧压缩量变为时的环境温度和此时气缸所受摩擦力的大小。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）对活塞，处于平衡状态 解得初始状态气体的压强 （2）升温后，活塞处于平衡状态         对气缸内理想气体,初态：，，，末态：，， 由理想气体状态方程         联立解得升温后环境温度     对气缸活塞整体，水平方向处于平衡状态，气缸受摩擦力     解得 1、 单选题 1．下列关于热力学温度与摄氏温度的说法正确的是（　　） A．热力学温度与摄氏温度对应的温标都是科学的温标 B．摄氏温度由t升高到，对应的热力学温度升高 C．热力学温度与摄氏温度无法比较 D．热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小是相等的 【答案】D 【详解】A．热力学温度对应开尔文温标，是基于绝对零度的科学温标；摄氏温度对应摄氏温标，是实用温标，常用于科学测量，但并非基于热力学定律的绝对温标，故A错误； B．摄氏温度从升高到，热力学温度从变为 ， 升高量， 而非，故B错误； C．热力学温度与摄氏温度可通过关系式相互转换，因此可以比较，故C错误； D．热力学温度的单位开尔文（K）与摄氏温度的单位摄氏度（°C）在温度间隔上相同，即 ，故每一开的大小与每一度的大小相等，故D正确。 故选D。 2．(24-25高二上·广东汕尾·期末)双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼等建筑中，双层玻璃密闭的空间内会残留一些气体，图为白天和夜晚该封闭气体分子的速率分布规律，则夜晚时的封闭气体（　　） A．内能增大 B．对应的曲线是① C．分子的平均动能变大 D．分子间平均距离增大 【答案】B 【详解】AC．由于夜晚的温度低于白天的温度，所以夜晚时的封闭气体分子的平均动能变小，内能减小，故AC错误； B．温度越高，气体分子的速率分布图像中分子速度大所占的比例更大；由于夜晚时的温度较低，所以夜晚时的封闭气体对应的曲线是①，故B正确； D．由于封闭气体的质量不变，体积不变，所以分子间平均距离不变，故D错误。 故选B。 3．关于平衡态和热平衡，下列说法正确的是（　　） A．A、B两系统各自处于平衡态，则两者处于热平衡 B．只要系统的温度不变且处处相等，系统就处于平衡态 C．处于热平衡的两个系统内能一定相同 D．处于热平衡的两个系统分子平均动能一定相同 【答案】D 【详解】AB．平衡态是针对某一系统而言的，描述系统状态的参量不只温度一个，还与体积压强有关，当温度不变时，系统不一定处于平衡态；热平衡是两个系统相互影响的最终结果，根据热平衡的定义可知，系统在接触时它们的状态不发生变化，这两个系统的温度是相等的，故AB错误； CD．如果两个系统处于热平衡状态，则它们的温度一定相同，两个系统分子平均动能一定相同，但是内能不一定相同，故C错误，D正确。 故选D。 4．(24-25高二下·云南文山文山第一中学·期中)下列说法中正确的是（　　） A．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等 B．热力学温度T与摄氏温度t的关系是t＝T+273.15℃ C．热力学温标中的每升高1K与摄氏温标中的每升高1℃大小相等 D．0℃的物体内能为0 【答案】C 【详解】A．达到热平衡的物体温度相同，但内能由质量、材料、体积等因素共同决定，温度相同并不保证内能相等。例如，相同温度的一杯水和一桶水内能不同，故A错误； B．热力学温度与摄氏温度的换算关系为 ，故B错误； C．热力学温标（K）与摄氏温标（℃）的刻度间隔相同，即温度变化量与大小相等，故C正确； D．内能由分子动能和势能组成，0℃（273.15K）时分子仍有热运动，内能不为零，故D错误。 故选C。 5．我国瓷器的发展历史悠久，最早可追溯至商周时期。瓷器的烧制采用如图甲所示的窑炉，图乙是窑炉的简图，上方有一单向排气阀。某次烧制过程，排气阀关闭，初始时窑内温度，窑内气体压强为。已知烧制过程中窑内气体体积不变，温度均匀且缓慢升高。气体可视为理想气体，绝对零度取-273℃，窑内气体压强升高到时，窑内气体温度为（　　） A．375℃ B．425℃ C．477℃ D．750℃ 【答案】C 【详解】封闭在窑炉内的气体体积不变，烧制前温度，烧制过程中气体发生等容变化，根据查理定律有 又 解得，故选C。 6．气体初始温度为27℃，升高了20℃。用热力学温标表示为（　　） A．初始温度为27K，升高了20K B．初始温度为300.15K，升高了20K C．初始温度为27K，升高了293.15K D．初始温度为300.15K，升高了293.15K 【答案】B 【详解】气体初始温度为27℃，摄氏温度与热力学温度的关系是 可知气体初始温度用热力学温标表示 升高了 故选B。 7．(25-26高二下·云南师范大学附属中学呈贡学校等校·期中)如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始经、、三个过程回到原状态。已知ab反向延长线过O点，气体在状态a、b的压强分别为、，对于该气体，下列说法正确的是（     ） A．过程中，气体对外界做正功 B．气体在状态a时体积最大 C．气体从外界吸热 D．三角形abc的面积等于该过程气体对外做的功 【答案】C 【详解】A．过程中，气体做等压变化，由可知温度降低，体积减小，可知外界对气体做正功，故A错误； B．为等温变化，压强减小，根据可得体积变大，有 为等容变化，可知，可知气体在状态时体积最大，故B错误； C．为等温变化，内能不变，压强减小，体积变大，可得气体对外界做正功，即，根据热力学第一定律 可得，即气体从外界吸热，故C正确； D．气体循环在图像中与坐标轴所围成的面积等于气体做功大小，而题中给出的是图像，故D错误。 故选C。 8．如图所示，一定质量的理想气体由状态经状态变为状态，已知图线平行轴，图线垂直轴，气体在状态、和的温度分别为、和，则（　　） A．过程外界对气体做功 B．过程气体吸收热量 C． D． 【答案】D 【详解】AD．过程，气体压强不变，气体体积增大，气体对外界做功；根据，可知气体温度升高，则有，故A错误，D正确； BC．过程，气体体积不变，外界对气体不做功；根据，由于气体压强减小，则气体温度降低，则有，气体内能减小，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故BC错误。 故选D。 2、 多选题 9．(25-26高三下·福建福州第三中学·)一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B、C、D再回到状态A，其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，其中BC的延长线过O点，气体在状态A时的压强为。下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中气体的压强增大了 B．B→C过程中气体对外界放出的热量大于外界对气体做的功 C．C→D过程中气体的压强变小，气体从外界吸收热量 D．D→A过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器的碰撞次数减少 【答案】BD 【详解】A．A→B过程为等容过程，根据查理定律有 解得 可知A→B过程中气体的压强增大了，故A错误； B．B→C过程，温度降低，气体内能减小，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体对外界放出的热量大于外界对气体做的功，故B正确； C．C→D过程中为等容过程，温度降低，根据查理定律可知，气体的压强变小；温度降低，气体内能减小，体积一定，气体与外界之间做功为0，根据热力学第一定律，气体向外界释放热量，故C错误； D．D→A过程为等温过程，根据玻意耳定律可知，体积增大，压强减小，由于温度一定，则分子运动的平均速率一定，一个分子与器壁撞击的平均作用力一定，而压强减小，则气体分子在单位时间内对单位面积容器的碰撞次数减少，故D正确。 故选BD。 10．(25-26高二下·北京中国人民大学附属中学·)关于下列四幅图，以下说法正确的是（    ） A．图甲中水黾停在水面不下沉时，水黾受到的浮力等于自身重力 B．图乙中蜂蜡在薄板上熔化成圆形区域，说明薄板一定是非晶体 C．图丙是玻璃管插入水中的情形，说明水浸润玻璃 D．图丁中的固体物质分子不规则地排列，没有周期性，它不具有确定的熔点 【答案】CD 【详解】A．图甲中水黾停在水面不下沉。水黾依靠的是水的表面张力。故A错误。 B．图乙中蜂蜡在薄板上熔化成圆形区域。这说明薄板导热性能各向同性。多晶体和非晶体都具有各向同性，单晶体具有各向异性。所以薄板可能是多晶体，也可能是非晶体，不能断定一定是非晶体。故B错误。 C．图丙是玻璃管插入水中，管内液面高于管外液面，且液面呈凹形。这是毛细现象，说明水浸润玻璃。故C正确。 D．图丁中展示了、、等离子，排列看起来杂乱无章。固体物质分子不规则地排列，没有周期性，这是非晶体的微观结构特征。非晶体没有确定的熔点。故D正确。 故选CD。 3、 实验题 11．某班级探究气体等温变化的规律，采用如图1所示的装置进行实验。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积V；计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强压强p，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像。分析得出结论。    （1）关于该实验下列说法正确的是________。 A．在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，目的是为了减小摩擦 B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器，且推拉柱塞缓慢 C．必须测出注射器内封闭气体的质量 D．封闭气体的压强和体积单位可以不用国际单位表示 （2）某同学测得多组压强ρ和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为下图中________（选填“a”或“b”）。    （3）实验中某同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积，作出的图像可能为___________； A．  B．   C．     D．   【答案】 D b B 【详解】（1）[1]A．为保证实验中气体气密性，需涂抹润滑油，故A错误； B．本实验的条件是温度不变，所以实验过程中缓慢拉柱塞，不能用手握住注射器，故B错误； C．玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定，气体质量具体值不需要测量，故C错误； D．由玻意耳定律可知 只要方程两边压强与体积的单位相同即可，不必采用国际单位，故D正确。 故选D。 （2）[2] 若漏气会导致pV之积减小，根据 可知温度降低，故的图像斜率减小。 故选b。 （3）[3] 根据 变形得 可知图像仍是一条倾斜的直线，由于未计入注射器与压强传感器之间软管内的气体体积，则此时气体存在初态压强，故图像有横截距。 故选B。 12．探究气体等温变化规律的实验装置，如图所示。空气柱的长度由刻度尺读取、气体的压强通过柱塞与注射器内空气柱相连的压力表读取。 （1）为得到气体的压强与体积关系，下列做法正确的是( ) A．柱塞上涂油是为了减小摩擦力 B．改变气体体积应缓慢推拉柱塞 C．推拉柱塞时可用手握住注射器 D．注射器必须竖直放置 （2）采用该装置进行实验，操作过程无误，但根据测得的数据做出图像如图所示，图像弯曲的可能原因为___________。 （3）另一小组实验时缓慢推动活塞，记录了3组数据，在采集第4组数据时，橡胶套脱落，重新接上后继续实验，又采集了3组数据，其余操作无误。该小组绘出的关系图像应是___________。 A． B． C． D． （4）另一小组对实验装置进行了改进，将注射器与导气管、压强传感器，该小组绘出的图像如图所示，该图像不过原点的原因是___________。 A．实验过程中有漏气现象 B．实验过程中气体温度降低 C．实验过程中气体温度升高 D．漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积 【答案】 B 气体温度升高或推动活塞过快 A D 【详解】（1）[1]A．柱塞上涂油是为了防止漏气，A错误； B．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柱塞，B正确； C．推拉柱塞时若用手握住注射器，会使气体温度升高，C错误； D．注射器不是必须竖直放置的，水平放置也可以，D错误。 故选B。 （2）[2]由理想气体状态方程 整理得 图像向上弯曲，说明温度升高，可能原因为气体温度升高或推动活塞过快。 （3）[3]由理想气体状态方程整理可得 图像的斜率表示温度，缓慢推动活塞过程，压强增大、体积减小，温度不变，在橡胶套脱落后，压强迅速减小，对应气体温度迅速降低，之后又继续发生等温变化，故之后的等温变化温度较低，图线斜率较小，对比可知，A图像符合题意。 故选A。 （4）[4]D．图像整体下移，可知体积偏小，即漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积，D正确； ABC．若实验过程中有漏气现象、气体温度降低或气体温度升高，图像会发生弯曲，ABC错误。 故选D。 4、 解答题 13．图甲是烧制瓷器的窑炉，图乙为其简化原理图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到一定值时，排气阀就会开启向外排气，压强低于该值时，排气阀自动关闭且不漏气。某次瓷器烧制过程，初始时窑内温度，窑内气体压强与外界大气压强相同，当温度达到时，排气阀开始向外排气。已知烧制过程中窑内气体温度均匀且缓慢升高，不考虑瓷坯体积的变化，气体可视为理想气体，绝对零度取。求： (1)排气阀开始排气时，窑内气体压强与大气压强之比； (2)窑内温度为时，排出气体与窑内原有气体的质量之比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设大气压强为，开始排气时窑内气体压强为p 此过程中排气阀关闭，气体体积不变，为等容变化 初始状态， 排气阀开启时， 根据查理定律 可得 （2）设窑的容积为V，窑内温度升高到时，根据题意可知，若气体压强为 根据盖-吕萨克定律 解得 排出气体的体积 排出气体与窑内原有气体的质量之比为 14．如图所示，导热性能良好的气缸静止在光滑水平面上，活塞的质量为，活塞的面积为，气缸内壁光滑且不漏气，缸口到缸底的距离为，开始时活塞到缸底的距离为，环境温度为，不计活塞的厚度，大气压强恒为。 (1)若缓慢升高环境温度，当活塞刚好到缸口时，求环境温度为多少； (2)若保持环境温度不变，给气缸施加水平向左的拉力，缓慢增大拉力，使气缸和活塞运动的加速度缓慢增大，当活塞刚好到缸口时，求活塞的加速度大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）气体发生等压变化，设升高后环境温度为，则 解得 （2）气体发生等温变化，设活塞到缸口时封闭气体压强为，则 解得 当活塞到缸口时，对活塞研究，根据牛顿第二定律 解得 4 / 35 学科网（北京）股份有限公司 $