专题06 气体和固体（期末真题汇编，黑吉辽蒙专用）高二物理下学期

**基本信息** 聚焦气体实验定律与固液性质，整合吉林、内蒙古等多地区期末真题，以生活（自行车充气、汽车胎压）和科技情境（气动升降平台、太空燃料箱）为载体，实现基础与综合应用的梯度考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----|----| |单选|11题|气体三定律、表面张力、浸润现象|结合神舟毛笔、蒲公英绒毛等情境考查固液性质| |实验题|5题|气体等温变化实验操作与误差分析|通过压强传感器实验考查数据处理与微观解释| |解答题|15题|汽缸模型、鱼鳔气体变化、抽气问题|综合气体定律与力学平衡，如气动平台升降、太空燃料箱压强计算|

专题06 气体、液体固体（答案版） 3大高频考点概览 考点01 气体的等温变化 考点02 气体的等压和等容变化 考点03 固体和液体 地 城 考点01 气体的等温变化 一、单选题 1.【答案】B 二、实验题 2，【答案】(1) 缓慢 缓慢移动气体可与外界充分热交换，维持温度恒定 (2)温度不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大。 (3)AC (4)由于胶管内存在气体 3.【答案】(1)压强 (2) (3) (4) 放出 B 4.【答案】(1)C (2) 升高 减小 (3)C 5.【答案】(1)BC (2) 反比 > 三、解答题 6.【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）阀门关闭时，汽缸底部气体的压强 汽缸倒置稳定后，根据玻意耳定律有 解得 （2）阀门关闭前，设汽缸顶部气体的压强为，对活塞受力分析有 汽缸倒置稳定后，设汽缸底部气体的压强为，对活塞受力分析有 根据玻意耳定律有 解得 （3）阀门打开、弹簧再次平衡时，设活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部的气体压强为，对活塞受力分析有 根据玻意耳定律有 阀门打开前、后汽缸顶部气体的质量之比 解得 7．【答案】(1) (2)6.25cm 【详解】（1）水平管中水银恰好全部推进竖直管中时，气体A的压强 （2）初状态，气体A的压强 设玻璃管横截面积为Scm²，初状态气体A的体积 设末状态气体A的体积为，对气体A由玻意耳定律得 解得 末状态气体A的长度 气体A的长度减少量 △L=(45-42.5)=2.5cm 初状态气体B 的压强 末状态气体B的压强 初状态气体B的体积 设活塞移动的距离为 xcm，末状态气体B的体积 对气体 B 由玻意耳定律得 带入数据得 x=6.25cm 8．【答案】(1) (2) 【详解】（1）当鱼鳔内气体的体积变为时，设鱼鳔内气体压强为，由玻意耳定律得 解得 （2）初始时鱼鳔内气体的压强为，体积为。设当此部分气体压强变为时，气体体积变为，由玻意耳定律得 解得 当压强都为时，气体质量和体积成正比，则此时鱼鳔内气体质量和初始时鱼鳔内气体质量之比为 联立解得 9．【答案】(1) (2) 【详解】（1）对支撑杆（含活塞）和平台以及重物受力分析可得 解得 （2）若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，设此时汽缸内压强为，对整体由平衡条件可得 解得 假设应向汽缸内充入气体体积为，则 解得 10．【答案】 【详解】倒置前，对液柱 解得 倒置后，对液柱 解得 根据气体发生等温变化可得 解得 地 城 考点02 气体的等压和等容变化 一、单选题 1.【答案】B 2.【答案】A 二、多选题 3.【答案】AD 4.【答案】ABC 5.【答案】AC 6.【答案】AD 三、解答题 7.【答案】(1)； (2) 【详解】（1）设小物块轻放在活塞上表面，再次平衡后封闭气体的压强为，对活塞受力分析有 根据玻意耳定律有 解得 （2）根据查理定律有 解得 8.【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）部分气体初状态，， 形管水平部分恰好没有水银柱时，水银柱全部在右侧竖管中，末状态， 由 得 （2）当水银柱与管口齐平时，设左侧竖管水银柱上升，则注入水银柱高度为 部分气体压强 体积 由玻意耳定律有 得， （3）当两管中液面齐平时，管中气体状态：， 对管中气体由玻意耳定律有 解得 对管中气体有 解得 9.【答案】(1) (2) 【详解】（1）对箱内氦气有 解得 则箱内剩余燃料体积 （2）箱内体温度 T1=（273-183）K=90K 标准状态温度 T2=273K 则有 解得注入的氦气在标准状态下的体积 10.【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始时，根据平衡条件，对汽缸有 当细沙质量为时有 根据玻意耳定律可知 解得 （2）初始时有 当细沙质量为m时有 为使汽缸恢复到原来位置，汽缸内气体的高度为 根据盖—吕萨克定律可知 解得 11.【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）封闭气体做等温变化，初始时封闭气体的压强为，体积 末状态气体体积为 根据玻意耳定律有 解得 （2）此时弹簧的形变量 弹簧的弹力 对活塞受力分析，根据受力平衡有 解得 （3）设此时封闭气体的压强为，对活塞受力分析，根据受力平衡有 根据胡克定律可知 此时气体的体积 根据理想气体状态方程有 解得 12.【答案】(1)6J (2) (3)76.9% 【详解】（1）由题意可知汽缸b的横截面积为 汽缸b的容积为 汽缸内气体的压强为 第1次抽气过程中抽出气体的体积为 小于汽缸b的容积，活塞还没有达到卡腰处，故第1次抽气过程为等压变化。第1次抽气过程中汽缸b中的活塞对气体做功 （2）由题意得，a汽缸的容积 抽气10次后活塞恰达到卡腰处，汽缸内压强为 第11次抽气过程，根据玻意尔定律，有 解得 同理，第12次抽气过程，根据玻意耳定律，有 解得 （3）由理想气体密度方程得 整个抽气过程结束后剩余气体的质量与抽气体前气体的质量比 故整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比为 13.【答案】(1)漏气， (2) 【详解】（1）若轮胎没有漏气，设轮胎内气体在冬季的压强为，由查理定律可得 其中 联立解得 因为 所以有漏气，假设轮胎内气体在温度为，压强为状态下，漏出气体的体积为，由理想气体状态方程可得 漏出气体的质量与轮胎内原有气体质量的比值 解得 （2）设充进轮胎的空气的体积为，由玻意耳定律 其中 解得 14.【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 15.【答案】(1) (2) 【详解】（1）活塞缓慢上升过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律 代入数值解得 （2）设稳定后气体的压强为，根据平衡条件有 分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为，整个过程根据玻意耳定律 联立解得 地 城 考点03 固体和液体 一、单选题 1.【答案】B 2.【答案】B 3.【答案】A 4.【答案】B 5.【答案】B 6.【答案】A 7.【答案】B 8.【答案】C 2 / 31 1 / 31 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 气体、液体固体（解析版） 3大高频考点概览 考点01 气体的等温变化 考点02 气体的等压和等容变化 考点03 固体和液体 地 城 考点01 气体的等温变化 一、单选题 1．（24-25高二下·吉林省白城市洮南市第一中学·期末）给自行车充气时，每次可将体积为、压强为1atm的空气充入自行车内胎，内胎的容积为，假设胎内原来没有空气，且充气过程温度不变，那么充了40次后胎内空气压强为（　　） A．2atm B．2.5atm C．4atm D．5atm 【答案】B 【详解】根据玻意耳定律可得 可得充了40次后胎内空气压强为 故选B。 二、实验题 2．（24-25高二下·内蒙古锡林郭勒·期末）如图甲，某位同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 回答下列问题： (1)为确保封闭气体温度恒定，应_________（“快速”或“缓慢”）移动活塞。原因是_______。 (2)在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，你对这一结论的微观解释是_______。 (3)在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，更能直观反映相关物理量之间关系的是（　　） A． B． C． D． (4)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的数据并作出图线如图，发现图线不通过坐标原点，造成这一结果的原因可能是_________。 【答案】(1) 缓慢 缓慢移动气体可与外界充分热交换，维持温度恒定 (2)温度不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大。 (3)AC (4)由于胶管内存在气体 【详解】（1）[1]为确保封闭气体温度恒定，应缓慢移动活塞。 [2]原因是缓慢移动气体可与外界充分热交换，维持温度恒定。 （2）在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，微观解释是温度不变，分子平均动能一定，体积减小，分子数密度增大，压强增大。 （3）AB、由一定质量的理想气体状态方程，可知 C是常数，温度T越大，pV越大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是对应的图线，故A正确，B错误； CD、由一定质量的理想气体状态方程，可知 的斜率 C是常数，气体温度越高，图像斜率越大，故C正确，D错误。 故选AC。 （4）由图像可得 则 所以造成图线不过原点的原因是由于胶管内存在气体。 3．（24-25高二下·辽宁·期末）利用图（a）的装置“探究气体压强与体积的关系”，压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连。 (1)图中压力表读出的是空气柱中空气的________（填“压力”或“压强”）。 (2)通过多次缓慢改变空气柱的体积，得到相应的压力表读数，绘出如图（b）所示的图像，若想以气体体积V为横坐标，描绘出线性图像，则纵坐标代表的是________（用p表示）。 (3)已知初状态空气柱体积为V0，压强为p0，正确选择纵坐标代表的物理量后得到线性图像的斜率为k=________。 (4)若图（b）中横纵坐标轴的单位分别为m³和Pa，空气柱中的气体从b状态缓慢变化到a状态，则气体_______（填“吸收”或“放出”）热量对应的是_______。 A．fabe所围面积    B．adcb所围面积 C．fabcO所围面积    D．abg所围面积 【答案】(1)压强 (2) (3) (4) 放出 B 【详解】（1）图中压力表读出的是空气柱中空气的压强。 （2）通过多次缓慢改变空气柱的体积，得到相应的压力表读数，绘出图（b）所示的图像为双曲线，由 可知，若想以气体体积V为横坐标，描绘出线性图像，则纵坐标代表的是。 （3）已知初状态空气柱体积为，压强为，由玻尔定律 可得 所以正确选择纵坐标代表的后得到线性图像的斜率为。 （4）[1][2]若图（b）中横纵坐标轴的单位分别为和，空气柱中的气体从b状态缓慢变化到a状态，气体体积减小，外界对气体做功，做功数值等于对应图像与横轴所围的面积，由于状态缓慢变化，气体温度不变，内能不变，根据热力学第一定律，可知气体放出热量对应的是所围面积，故选B。 4．（24-25高二下·黑龙江省齐齐哈尔市·期末）晓宇在验证玻意耳定律时，利用如图所示的装置进行了验证。晓宇将注射器的下端用胶塞塞住，沿竖直方向固定在铁架台上，柱塞上端与压力表相接，现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中，已知注射器密封性以及导热性能良好。现用外力缓慢地向下压柱塞，同时记录封闭气体的压强以及封闭气体的体积，通过所学知识回答下列问题： (1)下列对该实验的理解正确的是________（填字母）。 A．柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小会影响到实验结果的准确性 B．处理实验数据时，、必须用国际单位制 C．实验时，不能用手握注射器 (2)实验时，如果快速地向下压柱塞，则气体的温度应________（填“升高”、“不变”或“降低”）；如果密封性不好，操作时有气体泄漏，则的乘积________（填“增大”、“不变”或“减小”）； (3)晓宇在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是________（填字母）。 A． B． C． D． 【答案】(1)C (2) 升高 减小 (3)C 【详解】（1）A．柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小并不影响压强以及体积的测量，对实验结果无影响，A错误； B．气体的压强和体积没必要必须用国际单位，只要单位相同即可，B错误； C．实验时，不能用手握住注射器简上的空气柱部分，以防止气体温度发生变化，C正确； 故选C。 （2）[1][2]实验过程中气体压缩太快，温度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高；根据理想气体状态方程 可得 其中与质量有关，故漏气会使减小。 （3）根据可知，某小组在一次实验过程中，环境温度突然降低，则图像的斜率将减小。 故选C。 5．（24-25高二下·黑龙江省佳木斯市汤原县高级中学·期末）某实验小组利用如图装置探究一定质量的气体等温变化的规律 (1)在实验操作过程中，为保证温度不变，以下操作正确的是___________ A．用橡皮帽堵住注射器的小孔 B．移动活塞要缓慢 C．实验时不要用手握住注射器 D．在注射器活塞一周涂润滑油 (2)在相同温度下，实验小组第一次密封了质量为的气体、第二次密封了质量为的气体，完成两次实验后，在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图，则根据图像，可判断在等温情况下，一定质量的气体压强与体积成___________关系（填“正比”、“反比”）；___________（填“>”、“＜”） 【答案】(1)BC (2) 反比 > 【详解】（1）A．橡皮帽的作用是密封注射器内的气体。A错误； B．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是缓慢移动活塞，避免做功导致温度变化，B正确； C．为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是不用手握住注射器封闭气体部分，避免热传递导致温度变化，C正确； D．为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是用润滑油涂活塞，D错误； 故选BC。 （2）[1]根据图像，压强与体积的倒数成正比，即压强与体积成反比，故填“反比”。 [2]根据图像知，当体积相同时，的气体压强大于的气体压强，说明温度一定时，的气体的分子数大于的气体分子数，则，故填“>”。 三、解答题 6．（24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔市·期末）如图甲所示，长度为的导热汽缸竖直放置，初始时汽缸底部阀门打开与外界相通，横截面积为的活塞在汽缸内封闭了一定质量的空气，轻质弹簧一端与活塞相连，另一端固定在汽缸底部，弹簧的原长为，此时活塞到汽缸顶部的距离为。现关闭阀门，将汽缸缓慢倒置，再次稳定时弹簧恰好恢复原长，如图乙所示。不计活塞的厚度，活塞与汽缸之间无摩擦且气密性良好，已知活塞的质量为，重力加速度大小为，大气压强恒为，弹簧始终在弹性限度内，环境温度始终保持不变。 (1)求汽缸倒置再次稳定后，汽缸顶部气体的压强； (2)求弹簧的劲度系数； (3)若汽缸倒置后，再将阀门打开，弹簧再次平衡，取，求阀门打开前、后汽缸顶部气体质量之比。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）阀门关闭时，汽缸底部气体的压强 汽缸倒置稳定后，根据玻意耳定律有 解得 （2）阀门关闭前，设汽缸顶部气体的压强为，对活塞受力分析有 汽缸倒置稳定后，设汽缸底部气体的压强为，对活塞受力分析有 根据玻意耳定律有 解得 （3）阀门打开、弹簧再次平衡时，设活塞到汽缸底部的距离为，汽缸底部的气体压强为，对活塞受力分析有 根据玻意耳定律有 阀门打开前、后汽缸顶部气体的质量之比 解得 7．（24-25高二下·内蒙古乌兰察布西集宁一中·期末）如图所示，将一内径处处相同，导热良好的“T” 形细玻璃管以“∈”的姿势放在水平面上，使其上端开口，下端封闭，且使竖直细管垂直水平面，管中用水银封闭着A、B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图所示。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好全部推进竖直管中，水银未从上端管口溢出，已知大气压强设外界温度不变。，求： (1)水平管中水银恰好全部被推进竖直管中时，气体A的压强； (2)将水平管中水银全部推进竖直管的过程中活塞移动的距离。 【答案】(1) (2)6.25cm 【详解】（1）水平管中水银恰好全部推进竖直管中时，气体A的压强 （2）初状态，气体A的压强 设玻璃管横截面积为Scm²，初状态气体A的体积 设末状态气体A的体积为，对气体A由玻意耳定律得 解得 末状态气体A的长度 气体A的长度减少量 △L=(45-42.5)=2.5cm 初状态气体B 的压强 末状态气体B的压强 初状态气体B的体积 设活塞移动的距离为 xcm，末状态气体B的体积 对气体 B 由玻意耳定律得 带入数据得 x=6.25cm 8．（24-25高二下·吉林长春·期末）鱼鳔是鱼的重要器官。鱼通过鱼鳔肌控制鱼鳔的收缩和扩张，达到上升或下沉的目的。鱼在水里某深度时，鱼鳔内气体的压强为，体积为。鱼鳔内的气体可视为理想气体，且温度保持不变。 (1)鱼下沉时，需要缓慢收缩鱼鳔（鱼鳔内气体质量不变），当鱼鳔内气体的体积变为时，求鱼鳔内气体压强； (2)鱼上升时，需要使气体（可视为理想气体）缓慢进入鱼鳔，当鱼鳔内气体压强变为，体积变为时，求此时鱼鳔内气体质量和初始时鱼鳔内气体质量之比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当鱼鳔内气体的体积变为时，设鱼鳔内气体压强为，由玻意耳定律得 解得 （2）初始时鱼鳔内气体的压强为，体积为。设当此部分气体压强变为时，气体体积变为，由玻意耳定律得 解得 当压强都为时，气体质量和体积成正比，则此时鱼鳔内气体质量和初始时鱼鳔内气体质量之比为 联立解得 9．（24-25·吉林省"BEST合作体"·期末）气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 (1)求此时平台上重物的质量； (2)若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对支撑杆（含活塞）和平台以及重物受力分析可得 解得 （2）若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，设此时汽缸内压强为，对整体由平衡条件可得 解得 假设应向汽缸内充入气体体积为，则 解得 10．（24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末）如图，一端封闭的粗细均匀的玻璃管长，管内有一段长的水银柱，当玻璃管开口向上竖直放置时，管内水银柱封闭气柱的长度。已知大气压强，管内、外气体的温度不变。现将玻璃管缓慢倒置使开口竖直向下，求稳定后的气柱长度。 【答案】 【详解】倒置前，对液柱 解得 倒置后，对液柱 解得 根据气体发生等温变化可得 解得 地 城 考点02 气体的等压和等容变化 一、单选题 1．（24-25高一下·吉林省吉林九校·期末）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（   ） A．内能变小 B．压强变大 C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大 【答案】B 【详解】A．将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，温度升高，而理想气体内能只与温度相关，则内能变大，故A错误； B．将糖果瓶带入温暖的车厢过程，气体做等容变化，根据，因为温度升高，则压强变大，故B正确； C．气体分子数量不变，气体体积不变，则分子的数密度不变，故C错误； D．温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。 故选 B。 2．（24-25高二下·黑龙江省大庆市大庆中学·期末）压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气储存能量，在电网负荷高峰期释放储存能量的储能方式。若在电网负荷低谷期压缩空气时，初段采取快速压缩一定质量气体（可视为理想气体）的方式，由于来不及散热，可看作发生如图所示的绝热压缩过程，关于该过程下列说法正确的是（　　） A．气体分子的平均动能一定增大 B．气体温度可能不变 C．气体分子数密度减小 D．单位时间内碰撞单位面积容器内壁的气体分子个数减少 【答案】A 【详解】AB．绝热压缩一定质量气体，则Q=0，W>0，由热力学第一定律可知，所以T增大，气体分子的平均动能一定增大，故A正确，B错误； CD．快速压缩一定质量气体，气体压强变大，气体分子数不变，体积减小，气体分子数密度增大，单位时间内碰撞单位面积容器内壁的气体分子个数增大，故CD错误。 故选A。 二、多选题 3．（24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·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。 4．（24-25高二下·辽宁丹东·期末）如图所示，有一内径相等、两端开口的“几”字形导热细玻璃管，玻璃管右端水平部分足够长，现用甲和乙两段水银柱封闭了一定质量的理想气体。已知大气压强为，环境温度为，稳定后水银柱甲的左侧液面比右侧液面低，右侧液面和底部水平玻璃管的距离为。下列说法正确的是（　　） A．封闭气体的长度为 B．封闭气体的压强为 C．若改变环境温度使水银柱乙刚好完全进入底部水平玻璃管，此时环境温度约为333K D．水银柱乙完全进入底部水平玻璃管后，继续升高环境温度，液面A、B之间的高度差将变大 【答案】ABC 【详解】AB．对甲水银柱，封闭气体压强为 对乙水银柱，封闭气体压强为（为乙水银柱上表面与水平面的高度差） 联立解得 故封闭气体的长度为，故AB正确； C．若改变环境温度使水银柱乙刚好完全进入底部水平玻璃管，则封闭气体压强 此时封闭气体的长度为 根据理想气体状态方程有 联立解得，故C正确； D．水银柱乙完全进入底部水平玻璃管后，继续升高环境温度，封闭气体压强不变，始终等于大气压，故液面之间的高度差不变，故D错误。 故选ABC。 5．（24-25·吉林省"BEST合作体"·期末）如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置，左管开口，右管封闭。管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是（　　） A．活塞向下移动的距离为 B．左管内水银面向下移动的距离为 C．稳定后右管中气体的压强为 D．稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐低于右管 【答案】AC 【详解】B．因为左管内水银面比右管内水银面高，则液面相平时，左侧下降6cm，右侧会上升，故B错误； C．初态右管内气体压强 液面相平后气体发生等温变化 其中 可求得变化后右侧压强为，故C正确； A．变化前左侧气体压强为大气压强，变化后压强与右侧相同，有 可得到 活塞下降的距离为，故A正确； D．假设两侧都发生等容变化，则有 由于两侧压强是相等的，变化相同的温度时压强依然相等，液面没有高度差，故D错误。 故选AC。 6．（24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图所示为一种海上充气救生船。充气船使用时，在船的浮筒内充入气体。充满气体后浮筒的体积可视为不变。海上昼夜温差较大，若将充满气体的充气船放置在海上，则关于充气船浮筒内的气体，夜间与白天相比（　　） A．气体的内能更小 B．气体的压强更大 C．气体的分子数密度更小 D．单位时间撞击到单位面积浮筒内壁的分子数减小 【答案】AD 【详解】A．夜间与白天相比，由于温度降低，所以气体的内能更小，故A正确； B．充满气体后浮筒的体积可视为不变，根据，由于温度降低，所以气体的压强更小，故B错误； CD．充满气体后浮筒的体积可视为不变，则气体的分子数密度不变；由于温度降低，气体分子的平均动能减小，根据气体压强微观意义可知，单位时间撞击到单位面积浮筒内壁的分子数减小，故C错误，D正确。 故选AD。 三、解答题 7．（24-25高二下·内蒙古·期末）横截面积为S的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在竖直放置、导热良好的圆柱形汽缸内，初始时外界的热力学温度为，活塞下表面距汽缸底部的高度为h。现将一小物块轻放在活塞上表面，如图所示，再次平衡时，活塞下表面距汽缸底部的高度为。大气压强恒为，重力加速度大小为g，活塞和汽缸间的摩擦可忽略。 (1)求小物块的质量m； (2)若外界温度缓慢升高，当活塞恢复到初始位置时再次稳定，求此时外界的热力学温度T。 【答案】(1)； (2) 【详解】（1）设小物块轻放在活塞上表面，再次平衡后封闭气体的压强为，对活塞受力分析有 根据玻意耳定律有 解得 （2）根据查理定律有 解得 8．（24-25高二下·辽宁省普通高中·期末）端密封端开口、粗细均匀的形玻璃管竖直放置，管内有水银柱，此时环境温度为，各部分数据如图所示，外界大气压强，整个过程不漏气，玻璃管的内径远小于其长度。（以下计算小数点后均保留一位） (1)若缓慢升高环境温度当形管水平部分恰好没有水银柱时，环境温度为多少？ (2)若用水银滴定管向管中的侧壁缓慢滴入水银，使管内空气全部排出，当水银柱与管口齐平时，求滴入水银柱的高度（环境温度不变）； (3)若将端开口密封然后用打气筒缓慢向管中打入压强为的空气，当两管中水银面齐平时求打入的空气体积（环境温度不变，玻璃管的横截面积）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）部分气体初状态，， 形管水平部分恰好没有水银柱时，水银柱全部在右侧竖管中，末状态， 由 得 （2）当水银柱与管口齐平时，设左侧竖管水银柱上升，则注入水银柱高度为 部分气体压强 体积 由玻意耳定律有 得， （3）当两管中液面齐平时，管中气体状态：， 对管中气体由玻意耳定律有 解得 对管中气体有 解得 9．（24-25·内蒙古集宁一中·期末）目前太空飞船所用的燃料多为低温液态氧和煤油的混合物，通常燃料箱内温度需保持在-183℃，且在燃料消耗的过程中，需要不断注入氦气使箱内压强维持在（为标准大气压），发动机才能正常工作。某太空飞船燃料箱容积为，若燃料剩余时飞船发生故障，无法再给燃料箱注入氦气，发动机在非正常状态下继续工作，直至燃料箱内压强降至时，飞船发动机被迫关机。已知燃料箱无泄漏，箱内温度保持不变，箱内氦气可视为理想气体，忽略燃料的蒸发，，求： (1)发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积； (2)需注入标准状态下（压强为，温度为0℃）体积多大的氦气才能使上述被迫关机的发动机正常工作？（结果保留2位有效数字） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对箱内氦气有 解得 则箱内剩余燃料体积 （2）箱内体温度 T1=（273-183）K=90K 标准状态温度 T2=273K 则有 解得注入的氦气在标准状态下的体积 10．（24-25高二下·辽宁·期末）如图所示，一个竖立着的劲度系数为k的轻质弹簧，支撑着倒立汽缸的活塞使汽缸悬空静止，活塞与汽缸之间封闭有理想气体，气体高度为h。不计活塞的质量和汽缸壁的厚度，汽缸的质量为m，活塞和汽缸壁导热性能良好。重力加速度为g，环境温度为，大气压强为，活塞面积为S，活塞与汽缸间的摩擦不计。现在汽缸顶部缓慢加细沙，汽缸顶部细沙的质量为m时，求：（整个过程活塞未脱离汽缸、汽缸也未触地，弹簧始终未超过弹性限度） (1)汽缸内气体的高度； (2)为使汽缸恢复到原来的位置，应使周围环境的温度变为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始时，根据平衡条件，对汽缸有 当细沙质量为时有 根据玻意耳定律可知 解得 （2）初始时有 当细沙质量为m时有 为使汽缸恢复到原来位置，汽缸内气体的高度为 根据盖—吕萨克定律可知 解得 11．（24-25高二下·辽宁辽阳·期末）如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦均不计，现将汽缸放置在光滑水平面上，活塞与水平轻弹簧连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上，已知汽缸的长度为2L，活塞的面积为S，此时封闭气体的压强为，封闭气体的热力学温度为，活塞到缸口的距离恰为L，大气压强恒为。现用外力向左缓慢移动汽缸（该过程中气体的温度不变），当汽缸的位移为3L时，活塞恰好移动到缸口位置（仍未脱离汽缸），弹簧始终在弹性限度内。 (1)求此时汽缸内封闭气体的压强； (2)求弹簧的劲度系数k； (3)保持汽缸静止不动，并缓慢降低封闭气体的温度，当活塞到缸口的距离为时停止降温，求此时封闭气体的热力学温度T。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）封闭气体做等温变化，初始时封闭气体的压强为，体积 末状态气体体积为 根据玻意耳定律有 解得 （2）此时弹簧的形变量 弹簧的弹力 对活塞受力分析，根据受力平衡有 解得 （3）设此时封闭气体的压强为，对活塞受力分析，根据受力平衡有 根据胡克定律可知 此时气体的体积 根据理想气体状态方程有 解得 12．（24-25高二下·吉林长春·期末）如图所示，竖直放置的卡腰式圆柱形汽缸由、两部分组成，两部分高度均为，汽缸的横截面积，汽缸的横截面积是的2倍，汽缸的下端装有抽气筒。汽缸中有光滑活塞（厚度不计），活塞质量为，活塞与汽缸间封闭性良好．初始状态活塞恰好在汽缸的上端，现对汽缸进行缓慢抽气，共抽气12次，每次抽出气体的体积均为。温度保持不变，大气压强为，重力加速度。求： (1)第1次抽气过程中汽缸中的活塞对气体做的功； (2)整个抽气过程结束后，汽缸内气体的压强；（结果保留三位有效数字） (3)整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比。（结果保留三位有效数字） 【答案】(1)6J (2) (3)76.9% 【详解】（1）由题意可知汽缸b的横截面积为 汽缸b的容积为 汽缸内气体的压强为 第1次抽气过程中抽出气体的体积为 小于汽缸b的容积，活塞还没有达到卡腰处，故第1次抽气过程为等压变化。第1次抽气过程中汽缸b中的活塞对气体做功 （2）由题意得，a汽缸的容积 抽气10次后活塞恰达到卡腰处，汽缸内压强为 第11次抽气过程，根据玻意尔定律，有 解得 同理，第12次抽气过程，根据玻意耳定律，有 解得 （3）由理想气体密度方程得 整个抽气过程结束后剩余气体的质量与抽气体前气体的质量比 故整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比为 13．（24-25高二下·吉林长春·期末）在夏季，汽车静止在温度为的环境时，系统显示右前轮的胎压为；到了冬季，汽车静止在温度为的环境时，系统显示右前轮的胎压变为。在夏季到冬季的这段时间，该轮胎一直没有充过气。已知轮胎内气体体积，轮胎内气体可视为理想气体且体积不变，大气压强为。 (1)通过计算判断这段时间内该轮胎是否漏气？若漏气，计算出漏出的气体占轮胎内原有气体质量的比值。 (2)为了安全，在的环境下需充气使该轮胎的静态胎压达到。假设充气过程中轮胎内气体的温度与环境相同且不变，求充入气体在大气压强下的体积。 【答案】(1)漏气， (2) 【详解】（1）若轮胎没有漏气，设轮胎内气体在冬季的压强为，由查理定律可得 其中 联立解得 因为 所以有漏气，假设轮胎内气体在温度为，压强为状态下，漏出气体的体积为，由理想气体状态方程可得 漏出气体的质量与轮胎内原有气体质量的比值 解得 （2）设充进轮胎的空气的体积为，由玻意耳定律 其中 解得 14．（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 15．（24-25·黑龙江省大庆市大庆中学·期末）如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 (1)若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； (2)若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）活塞缓慢上升过程中，气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律 代入数值解得 （2）设稳定后气体的压强为，根据平衡条件有 分析可知初始状态时气体压强与大气压相等为，整个过程根据玻意耳定律 联立解得 地 城 考点03 固体和液体 一、单选题 1．（24-25高二下·辽宁鞍山·期末）下列四幅图的有关说法中不正确的是（　　）    A．图甲中，两分子间距离为时，分子力等于0，分子势能最小 B．悬浮微粒运动的位置连线如图乙所示，其无规则运动是液体分子热运动的直接反映 C．图丙中，食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，这种规则性分布是单晶体在某些性质上体现出各向异性的微观原因 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高 【答案】B 【详解】A．当两分子间距离为时，分子力为0，分子势能最小，故A正确，不符合题意； B．图中记录的是悬浮微粒每隔一定时间所处位置的连线图，由图可以看出悬浮微粒在做无规则运动，间接地反映液体分子运动的无规则性，故B错误，符合题意； C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，这种规则性分布是单晶体在某些性质上体现出各向异性的微观原因，故C正确，不符合题意； D．由图丁可知，②中速率大的分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，即，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（24-25高二下·吉林长春·期中）对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（　　） A．甲图中分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也一定为零 B．乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C．丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力 D．丁图为大量气体分子热运动的速率分布图，峰值向右侧移动的曲线②比曲线①对应的温度低 【答案】B 【详解】A．甲图中分子间距离为时，分子间斥力、引力都不为零，但是合力为零，分子势能最小，分子势能的大小与零势能的规定有关，因为没有规定零势能，所以此位置的分子势能不一定为零，故A错误； B．图乙由于玻璃板与液体间存在分子引力，故玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B正确； C．图丙为液体的结构的示意图，由图可知，液体表面层的分子距离较大，但分子间的引力和斥力都比液体内部的小，只是分子斥力减小得更快，故表现出来的是引力，故C错误； D．丁图中温度越高，分子热运动越剧烈，速率较大的分子数目占总分子数的比例越大，所以图中②对应的温度高，故D错误。 故选B。 3．（24-25高二下·吉林·期末）神舟十二号航天员刘伯明曾在太空中用毛笔写下“理想”二字。在太空舱内使用的毛笔、墨汁和纸张都是特制的，毛笔笔尖内部存在毛细管能够吸墨，笔尖与纸张接触时，墨汁就从笔尖转移到纸上。在太空舱内（　　） A．墨汁浸润纸张 B．墨汁不浸润毛笔笔尖 C．墨汁分子间作用力消失 D．墨汁从笔尖转移到纸上是因为墨汁的重力作用 【答案】A 【详解】A．毛笔笔尖接触纸张时墨汁能够转移，说明墨汁能浸润纸张，故A正确； B．笔尖内部毛细管能吸墨，说明墨汁浸润笔尖，故B错误： C．墨汁分子间作用力一直都存在，故C错误； D．太空舱内是完全失重状态，故D错误。 故选A 。 4．（24-25高二下·吉林省白山市五校·期末）如图所示，将蒲公英的球状冠毛泡到水里再拿出来，绒毛还能保持干燥，主要原因是（　　） A．水浸润绒毛 B．水不浸润绒毛 C．浸泡时间较短 D．绒毛不受重力 【答案】B 【详解】将蒲公英的球状冠毛泡到水里，表面的绒毛将水撑开一个保护罩，再拿出来，绒毛还能保持干燥，原因是水不浸润绒毛。 故选B。 5．（24-25高二下·吉林市吉林地区普通高中友好学校联合体·期末）关于下列说法正确的是（　　） A．晶体一定具有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 B．液晶显示器的成像应用了光的偏振原理 C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力 D．浸润现象中附着层分子密度增大，分子间引力占主导 【答案】B 【详解】A．晶体分为单晶体和多晶体，单晶体有规则外形，而多晶体（如金属）由许多小单晶杂乱排列而成，整体形状不规则，但仍是晶体。因此，形状不规则的金属未必是非晶体，故A错误； B．液晶显示器利用液晶分子在电场中改变排列方向，从而影响光的偏振方向，通过偏振片控制光线明暗，成像原理确实与光的偏振有关，故B正确； C．表面张力是由于液体表面分子间距较大，分子间引力占主导，但并非没有斥力，斥力依然存在，只是作用较弱，故C错误； D．浸润现象中，附着层分子密度增大，分子间距减小，此时分子间斥力占主导（而非引力），导致液体在固体表面扩散，故D错误。 故选B 。 6．（24-25高二下·辽宁丹东·期末）夏天的清晨，植物叶片上挂满了圆滚滚的水珠，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为引力 B．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为引力 C．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 D．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 【答案】A 【详解】A．液体表面层分子间距比内部大，分布更稀疏。当分子间距大于平衡位置时，分子间作用力表现为引力，形成表面张力，故A正确； B．表面层分子更密集不符合实际，故B错误； C．表面层分子间距大时作用力应为引力而非斥力，故C错误； D．表面层分子不可能更密集且斥力主导，故D错误。 故选A。 7．（24-25高二下·辽宁·期末）当水银温度计断裂后，逸出的水银在其表面会形成接近球形的水银滴并能自发滚落，滚落过程中几乎不会在瓷砖地面留下痕迹。下列说法正确的是（　　） A．水银能浸润瓷砖地面 B．水银滴呈球形是因为液体表面张力的作用 C．水银滴表面的水银分子间只存在分子引力 D．将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，管内水银面比管外水银面高 【答案】B 【详解】A．水银在瓷砖表面形成球形并滚落，说明水银不浸润瓷砖（浸润时液体会铺展），故A错误； B．液体表面张力使液面收缩到最小面积，球形符合这一特性，故B正确； C．分子间同时存在引力和斥力，表面分子间距较大时引力占优，但并非“只存在引力”，故C错误； D．水银不浸润玻璃，插入两端开口的细玻璃管时，管内水银面会低于管外（毛细现象下降），故D错误。 故选B。 8．（24-25高二下·辽宁·期末）图甲是一个气球，图乙是微粒做布朗运动的位置连线图，图丙是静止在水面上的硬币，图丁是弹簧测力计向上拉一块贴在水面的玻璃，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，气球之所以能够膨胀是因为其内的空气分子之间作用力表现为斥力 B．乙图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 C．丙图中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的表面张力 D．丁图中，贴于水面上的玻璃很难被拉起是因为大气压力的缘故 【答案】C 【详解】A．甲图中，气球之所以能够膨胀是因为其内的空气压强增大，与分子斥力无关，故A错误； B．乙图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越不明显，故B错误； C．丙图中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的表面张力，故C正确； D．丁图中，贴于水面上的玻璃很难被拉起是因为分子引力的缘故，故D错误。 故选C。 2 / 12 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 气体、液体固体（原卷版） 3大高频考点概览 考点01 气体的等温变化 考点02 气体的等压和等容变化 考点03 固体和液体 地 城 考点01 气体的等温变化 一、单选题 1．（24-25高二下·吉林省白城市洮南市第一中学·期末）给自行车充气时，每次可将体积为、压强为1atm的空气充入自行车内胎，内胎的容积为，假设胎内原来没有空气，且充气过程温度不变，那么充了40次后胎内空气压强为（　　） A．2atm B．2.5atm C．4atm D．5atm 二、实验题 2．（24-25高二下·内蒙古锡林郭勒·期末）如图甲，某位同学用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来； ②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V和由计算机显示的气体压强p； ③重复上述步骤②，多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 回答下列问题： (1)为确保封闭气体温度恒定，应_________（“快速”或“缓慢”）移动活塞。原因是_______。 (2)在温度不变的情况下，得到气体压强p与体积V成反比的结论，你对这一结论的微观解释是_______。 (3)在不同环境温度下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，更能直观反映相关物理量之间关系的是（　　） A． B． C． D． (4)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的数据并作出图线如图，发现图线不通过坐标原点，造成这一结果的原因可能是_________。 3．（24-25高二下·辽宁·期末）利用图（a）的装置“探究气体压强与体积的关系”，压力表通过柱塞内的细管与空气柱相连。 (1)图中压力表读出的是空气柱中空气的________（填“压力”或“压强”）。 (2)通过多次缓慢改变空气柱的体积，得到相应的压力表读数，绘出如图（b）所示的图像，若想以气体体积V为横坐标，描绘出线性图像，则纵坐标代表的是________（用p表示）。 (3)已知初状态空气柱体积为V0，压强为p0，正确选择纵坐标代表的物理量后得到线性图像的斜率为k=________。 (4)若图（b）中横纵坐标轴的单位分别为m³和Pa，空气柱中的气体从b状态缓慢变化到a状态，则气体_______（填“吸收”或“放出”）热量对应的是_______。 A．fabe所围面积    B．adcb所围面积 C．fabcO所围面积    D．abg所围面积 4．（24-25高二下·黑龙江省齐齐哈尔市·期末）晓宇在验证玻意耳定律时，利用如图所示的装置进行了验证。晓宇将注射器的下端用胶塞塞住，沿竖直方向固定在铁架台上，柱塞上端与压力表相接，现用柱塞将一定质量的气体封闭在注射器中，已知注射器密封性以及导热性能良好。现用外力缓慢地向下压柱塞，同时记录封闭气体的压强以及封闭气体的体积，通过所学知识回答下列问题： (1)下列对该实验的理解正确的是________（填字母）。 A．柱塞与注射器筒壁间的摩擦力大小会影响到实验结果的准确性 B．处理实验数据时，、必须用国际单位制 C．实验时，不能用手握注射器 (2)实验时，如果快速地向下压柱塞，则气体的温度应________（填“升高”、“不变”或“降低”）；如果密封性不好，操作时有气体泄漏，则的乘积________（填“增大”、“不变”或“减小”）； (3)晓宇在实验时，在操作正常的情况下，由于天气的影响，使得环境的温度骤然下降，则下列图像正确的是________（填字母）。 A． B． C． D． 5．（24-25高二下·黑龙江省佳木斯市汤原县高级中学·期末）某实验小组利用如图装置探究一定质量的气体等温变化的规律 (1)在实验操作过程中，为保证温度不变，以下操作正确的是___________ A．用橡皮帽堵住注射器的小孔 B．移动活塞要缓慢 C．实验时不要用手握住注射器 D．在注射器活塞一周涂润滑油 (2)在相同温度下，实验小组第一次密封了质量为的气体、第二次密封了质量为的气体，完成两次实验后，在同一坐标系中分别作出对应的压强与体积的关系图线如图，则根据图像，可判断在等温情况下，一定质量的气体压强与体积成___________关系（填“正比”、“反比”）；___________（填“>”、“＜”） 三、解答题 6．（24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔市·期末）如图甲所示，长度为的导热汽缸竖直放置，初始时汽缸底部阀门打开与外界相通，横截面积为的活塞在汽缸内封闭了一定质量的空气，轻质弹簧一端与活塞相连，另一端固定在汽缸底部，弹簧的原长为，此时活塞到汽缸顶部的距离为。现关闭阀门，将汽缸缓慢倒置，再次稳定时弹簧恰好恢复原长，如图乙所示。不计活塞的厚度，活塞与汽缸之间无摩擦且气密性良好，已知活塞的质量为，重力加速度大小为，大气压强恒为，弹簧始终在弹性限度内，环境温度始终保持不变。 (1)求汽缸倒置再次稳定后，汽缸顶部气体的压强； (2)求弹簧的劲度系数； (3)若汽缸倒置后，再将阀门打开，弹簧再次平衡，取，求阀门打开前、后汽缸顶部气体质量之比。 7．（24-25高二下·内蒙古乌兰察布西集宁一中·期末）如图所示，将一内径处处相同，导热良好的“T” 形细玻璃管以“∈”的姿势放在水平面上，使其上端开口，下端封闭，且使竖直细管垂直水平面，管中用水银封闭着A、B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图所示。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好全部推进竖直管中，水银未从上端管口溢出，已知大气压强设外界温度不变。，求： (1)水平管中水银恰好全部被推进竖直管中时，气体A的压强； (2)将水平管中水银全部推进竖直管的过程中活塞移动的距离。 8．（24-25高二下·吉林长春·期末）鱼鳔是鱼的重要器官。鱼通过鱼鳔肌控制鱼鳔的收缩和扩张，达到上升或下沉的目的。鱼在水里某深度时，鱼鳔内气体的压强为，体积为。鱼鳔内的气体可视为理想气体，且温度保持不变。 (1)鱼下沉时，需要缓慢收缩鱼鳔（鱼鳔内气体质量不变），当鱼鳔内气体的体积变为时，求鱼鳔内气体压强； (2)鱼上升时，需要使气体（可视为理想气体）缓慢进入鱼鳔，当鱼鳔内气体压强变为，体积变为时，求此时鱼鳔内气体质量和初始时鱼鳔内气体质量之比。 9．（24-25·吉林省"BEST合作体"·期末）气动升降平台广泛应用于各种工业场合，其工作原理是通过气压差实现平台的升降，主要由空气压缩机、调压阀、汽缸、活塞、支撑杆和平台等部分组成。如图为气动升降平台简化原理图，支撑杆（含活塞）和平台的总质量，圆柱形汽缸内的活塞底面积为，某时刻活塞底与汽缸底部的距离为，活塞下方空气的压强。已知活塞上方与大气连通，大气压强，重力加速度大小取，汽缸导热性能良好，忽略活塞受到的摩擦力及汽缸内气体温度变化。 (1)求此时平台上重物的质量； (2)若重物的质量增加到，要使活塞位置保持不变，应向汽缸内充入压强为的气体体积为多少？ 10．（24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末）如图，一端封闭的粗细均匀的玻璃管长，管内有一段长的水银柱，当玻璃管开口向上竖直放置时，管内水银柱封闭气柱的长度。已知大气压强，管内、外气体的温度不变。现将玻璃管缓慢倒置使开口竖直向下，求稳定后的气柱长度。 地 城 考点02 气体的等压和等容变化 一、单选题 1．（24-25高一下·吉林省吉林九校·期末）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（   ） A．内能变小 B．压强变大 C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大 2．（24-25高二下·黑龙江省大庆市大庆中学·期末）压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气储存能量，在电网负荷高峰期释放储存能量的储能方式。若在电网负荷低谷期压缩空气时，初段采取快速压缩一定质量气体（可视为理想气体）的方式，由于来不及散热，可看作发生如图所示的绝热压缩过程，关于该过程下列说法正确的是（　　） A．气体分子的平均动能一定增大 B．气体温度可能不变 C．气体分子数密度减小 D．单位时间内碰撞单位面积容器内壁的气体分子个数减少 二、多选题 3．（24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·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 4．（24-25高二下·辽宁丹东·期末）如图所示，有一内径相等、两端开口的“几”字形导热细玻璃管，玻璃管右端水平部分足够长，现用甲和乙两段水银柱封闭了一定质量的理想气体。已知大气压强为，环境温度为，稳定后水银柱甲的左侧液面比右侧液面低，右侧液面和底部水平玻璃管的距离为。下列说法正确的是（　　） A．封闭气体的长度为 B．封闭气体的压强为 C．若改变环境温度使水银柱乙刚好完全进入底部水平玻璃管，此时环境温度约为333K D．水银柱乙完全进入底部水平玻璃管后，继续升高环境温度，液面A、B之间的高度差将变大 5．（24-25·吉林省"BEST合作体"·期末）如图所示粗细相同、导热良好的薄壁形管竖直放置，左管开口，右管封闭。管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是（　　） A．活塞向下移动的距离为 B．左管内水银面向下移动的距离为 C．稳定后右管中气体的压强为 D．稳定后固定活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐低于右管 6．（24-25高二下·黑龙江齐齐哈尔·期末）如图所示为一种海上充气救生船。充气船使用时，在船的浮筒内充入气体。充满气体后浮筒的体积可视为不变。海上昼夜温差较大，若将充满气体的充气船放置在海上，则关于充气船浮筒内的气体，夜间与白天相比（　　） A．气体的内能更小 B．气体的压强更大 C．气体的分子数密度更小 D．单位时间撞击到单位面积浮筒内壁的分子数减小 三、解答题 7．（24-25高二下·内蒙古·期末）横截面积为S的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在竖直放置、导热良好的圆柱形汽缸内，初始时外界的热力学温度为，活塞下表面距汽缸底部的高度为h。现将一小物块轻放在活塞上表面，如图所示，再次平衡时，活塞下表面距汽缸底部的高度为。大气压强恒为，重力加速度大小为g，活塞和汽缸间的摩擦可忽略。 (1)求小物块的质量m； (2)若外界温度缓慢升高，当活塞恢复到初始位置时再次稳定，求此时外界的热力学温度T。 8．（24-25高二下·辽宁省普通高中·期末）端密封端开口、粗细均匀的形玻璃管竖直放置，管内有水银柱，此时环境温度为，各部分数据如图所示，外界大气压强，整个过程不漏气，玻璃管的内径远小于其长度。（以下计算小数点后均保留一位） (1)若缓慢升高环境温度当形管水平部分恰好没有水银柱时，环境温度为多少？ (2)若用水银滴定管向管中的侧壁缓慢滴入水银，使管内空气全部排出，当水银柱与管口齐平时，求滴入水银柱的高度（环境温度不变）； (3)若将端开口密封然后用打气筒缓慢向管中打入压强为的空气，当两管中水银面齐平时求打入的空气体积（环境温度不变，玻璃管的横截面积）。 9．（24-25·内蒙古集宁一中·期末）目前太空飞船所用的燃料多为低温液态氧和煤油的混合物，通常燃料箱内温度需保持在-183℃，且在燃料消耗的过程中，需要不断注入氦气使箱内压强维持在（为标准大气压），发动机才能正常工作。某太空飞船燃料箱容积为，若燃料剩余时飞船发生故障，无法再给燃料箱注入氦气，发动机在非正常状态下继续工作，直至燃料箱内压强降至时，飞船发动机被迫关机。已知燃料箱无泄漏，箱内温度保持不变，箱内氦气可视为理想气体，忽略燃料的蒸发，，求： (1)发动机被迫关机时箱内剩余燃料的体积； (2)需注入标准状态下（压强为，温度为0℃）体积多大的氦气才能使上述被迫关机的发动机正常工作？（结果保留2位有效数字） 10．（24-25高二下·辽宁·期末）如图所示，一个竖立着的劲度系数为k的轻质弹簧，支撑着倒立汽缸的活塞使汽缸悬空静止，活塞与汽缸之间封闭有理想气体，气体高度为h。不计活塞的质量和汽缸壁的厚度，汽缸的质量为m，活塞和汽缸壁导热性能良好。重力加速度为g，环境温度为，大气压强为，活塞面积为S，活塞与汽缸间的摩擦不计。现在汽缸顶部缓慢加细沙，汽缸顶部细沙的质量为m时，求：（整个过程活塞未脱离汽缸、汽缸也未触地，弹簧始终未超过弹性限度） (1)汽缸内气体的高度； (2)为使汽缸恢复到原来的位置，应使周围环境的温度变为多少？ 11．（24-25高二下·辽宁辽阳·期末）如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦均不计，现将汽缸放置在光滑水平面上，活塞与水平轻弹簧连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上，已知汽缸的长度为2L，活塞的面积为S，此时封闭气体的压强为，封闭气体的热力学温度为，活塞到缸口的距离恰为L，大气压强恒为。现用外力向左缓慢移动汽缸（该过程中气体的温度不变），当汽缸的位移为3L时，活塞恰好移动到缸口位置（仍未脱离汽缸），弹簧始终在弹性限度内。 (1)求此时汽缸内封闭气体的压强； (2)求弹簧的劲度系数k； (3)保持汽缸静止不动，并缓慢降低封闭气体的温度，当活塞到缸口的距离为时停止降温，求此时封闭气体的热力学温度T。 12．（24-25高二下·吉林长春·期末）如图所示，竖直放置的卡腰式圆柱形汽缸由、两部分组成，两部分高度均为，汽缸的横截面积，汽缸的横截面积是的2倍，汽缸的下端装有抽气筒。汽缸中有光滑活塞（厚度不计），活塞质量为，活塞与汽缸间封闭性良好．初始状态活塞恰好在汽缸的上端，现对汽缸进行缓慢抽气，共抽气12次，每次抽出气体的体积均为。温度保持不变，大气压强为，重力加速度。求： (1)第1次抽气过程中汽缸中的活塞对气体做的功； (2)整个抽气过程结束后，汽缸内气体的压强；（结果保留三位有效数字） (3)整个抽气过程结束后，抽出气体的质量占抽气前气体质量的百分比。（结果保留三位有效数字） 13．（24-25高二下·吉林长春·期末）在夏季，汽车静止在温度为的环境时，系统显示右前轮的胎压为；到了冬季，汽车静止在温度为的环境时，系统显示右前轮的胎压变为。在夏季到冬季的这段时间，该轮胎一直没有充过气。已知轮胎内气体体积，轮胎内气体可视为理想气体且体积不变，大气压强为。 (1)通过计算判断这段时间内该轮胎是否漏气？若漏气，计算出漏出的气体占轮胎内原有气体质量的比值。 (2)为了安全，在的环境下需充气使该轮胎的静态胎压达到。假设充气过程中轮胎内气体的温度与环境相同且不变，求充入气体在大气压强下的体积。 14．（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。 15．（24-25·黑龙江省大庆市大庆中学·期末）如图，竖直放置的汽缸内有一横截面积的活塞，活塞质量忽略不计，活塞与汽缸无摩擦且密封良好。若活塞保持静止，气缸内密封一定质量的理想气体，气体温度，气体体积。设大气压强，重力加速度 。 (1)若加热气体，使活塞缓慢上升，当气体体积变为，求气体温度； (2)若往活塞上轻放质量为的重物，且活塞下降过程中气体温度T0不变，求稳定后的气体体积。 地 城 考点03 固体和液体 一、单选题 1．（24-25高二下·辽宁鞍山·期末）下列四幅图的有关说法中不正确的是（　　）    A．图甲中，两分子间距离为时，分子力等于0，分子势能最小 B．悬浮微粒运动的位置连线如图乙所示，其无规则运动是液体分子热运动的直接反映 C．图丙中，食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，这种规则性分布是单晶体在某些性质上体现出各向异性的微观原因 D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较高 2．（24-25高二下·吉林长春·期中）对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（　　） A．甲图中分子间距离为时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也一定为零 B．乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力 C．丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为斥力 D．丁图为大量气体分子热运动的速率分布图，峰值向右侧移动的曲线②比曲线①对应的温度低 3．（24-25高二下·吉林·期末）神舟十二号航天员刘伯明曾在太空中用毛笔写下“理想”二字。在太空舱内使用的毛笔、墨汁和纸张都是特制的，毛笔笔尖内部存在毛细管能够吸墨，笔尖与纸张接触时，墨汁就从笔尖转移到纸上。在太空舱内（　　） A．墨汁浸润纸张 B．墨汁不浸润毛笔笔尖 C．墨汁分子间作用力消失 D．墨汁从笔尖转移到纸上是因为墨汁的重力作用 4．（24-25高二下·吉林省白山市五校·期末）如图所示，将蒲公英的球状冠毛泡到水里再拿出来，绒毛还能保持干燥，主要原因是（　　） A．水浸润绒毛 B．水不浸润绒毛 C．浸泡时间较短 D．绒毛不受重力 5．（24-25高二下·吉林市吉林地区普通高中友好学校联合体·期末）关于下列说法正确的是（　　） A．晶体一定具有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 B．液晶显示器的成像应用了光的偏振原理 C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力 D．浸润现象中附着层分子密度增大，分子间引力占主导 6．（24-25高二下·辽宁丹东·期末）夏天的清晨，植物叶片上挂满了圆滚滚的水珠，关于这一现象，下列说法正确的是（　　） A．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为引力 B．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为引力 C．水分子在水珠表面层比内部分布更稀疏，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 D．水分子在水珠表面层比内部分布更密集，表面层分子之间相互作用力表现为斥力 7．（24-25高二下·辽宁·期末）当水银温度计断裂后，逸出的水银在其表面会形成接近球形的水银滴并能自发滚落，滚落过程中几乎不会在瓷砖地面留下痕迹。下列说法正确的是（　　） A．水银能浸润瓷砖地面 B．水银滴呈球形是因为液体表面张力的作用 C．水银滴表面的水银分子间只存在分子引力 D．将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，管内水银面比管外水银面高 8．（24-25高二下·辽宁·期末）图甲是一个气球，图乙是微粒做布朗运动的位置连线图，图丙是静止在水面上的硬币，图丁是弹簧测力计向上拉一块贴在水面的玻璃，下列说法正确的是（　　） A．甲图中，气球之所以能够膨胀是因为其内的空气分子之间作用力表现为斥力 B．乙图中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显 C．丙图中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的表面张力 D．丁图中，贴于水面上的玻璃很难被拉起是因为大气压力的缘故 2 / 12 1 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $