2023高中物理步步高大一輪 第十五章 第2講　固體、液體和氣體

1、第2講固體、液體和氣體目標(biāo)要求1.了解固體的微觀結(jié)構(gòu)，知道晶體和非晶體的特點(diǎn)，了解液晶的主要性質(zhì).2.了解表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象，知道它們的產(chǎn)生原因.3.掌握氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法及氣體壓強(qiáng)的微觀解釋.4.能用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決實(shí)際問題，并會分析氣體圖像問題考點(diǎn)一固體和液體性質(zhì)的理解1固體(1)分類：固體分為晶體和非晶體兩類晶體又分為單晶體和多晶體(2)晶體和非晶體的比較分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形有規(guī)則的形狀無確定的幾何形狀無確定的幾何外形熔點(diǎn)確定確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性典型物質(zhì)石英、云母、明礬、食鹽各種金屬玻璃、橡膠、蜂蠟、松香、瀝青轉(zhuǎn)化晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)

2、化2.液體液體的表面張力作用效果：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形表面積最小方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直形成原因：表面層中分子間距離比液體內(nèi)部分子間距離大，分子間作用力表現(xiàn)為引力3液晶(1)液晶的物理性質(zhì)具有液體的流動性具有晶體的光學(xué)各向異性(2)液晶的微觀結(jié)構(gòu)從某個方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的1單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的()2液晶是液體和晶體的混合物()3燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體()4在空間站完全失重的環(huán)境下，水滴能收縮成

3、標(biāo)準(zhǔn)的球形是因?yàn)橐后w表面張力的作用() 考向1晶體和非晶體例1在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針尖接觸薄片背面上的一點(diǎn)，石蠟熔化區(qū)域的形狀如圖甲、乙、丙所示甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖丁所示，則下列說法中正確的是()A甲一定是單晶體B乙可能是金屬薄片C丙在一定條件下可能轉(zhuǎn)化成乙D甲內(nèi)部的微粒排列是規(guī)則的，丙內(nèi)部的微粒排列是不規(guī)則的答案C解析由于單晶體是各向異性的，熔化在單晶體表面的石蠟應(yīng)該是橢圓形，而非晶體和多晶體是各向同性，則熔化在表面的石蠟是圓形，因此丙是單晶體，根據(jù)溫度隨加熱時間變化關(guān)系可知，甲是多晶體，乙是非晶體，金屬屬于晶體，故乙不可能是金屬

4、薄片，故A、B錯誤；一定條件下，晶體和非晶體可以相互轉(zhuǎn)化，故C正確；甲和丙都是晶體，所以其內(nèi)部的微粒排列都是規(guī)則的，故D錯誤 考向2液體例2(2022寧夏石嘴山市第三中學(xué)模擬)關(guān)于以下幾幅圖中現(xiàn)象的分析，下列說法正確的是()A甲圖中水黽停在水面而不沉，是浮力作用的結(jié)果B乙圖中將棉線圈中肥皂膜刺破后，擴(kuò)成一個圓孔，是表面張力作用的結(jié)果C丙圖中毛細(xì)管中液面高于管外液面的是毛細(xì)現(xiàn)象，低于管外液面的不是毛細(xì)現(xiàn)象D丁圖中玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會變鈍，是一種浸潤現(xiàn)象答案B解析因?yàn)橐后w表面張力的存在，有些小昆蟲才能無拘無束地在水面上行走自如，故A錯誤；將棉線圈中肥皂膜刺破后，擴(kuò)成一個圓孔，是表

5、面張力作用的結(jié)果，故B正確；浸潤情況下，容器壁對液體的吸引力較強(qiáng)，附著層內(nèi)分子密度較大，分子間距較小，故液體分子間作用力表現(xiàn)為斥力，附著層內(nèi)液面升高，故浸潤液體呈凹液面，不浸潤液體呈凸液面，都屬于毛細(xì)現(xiàn)象，故C錯誤；玻璃管的裂口在火焰上燒熔后，它的尖端會變鈍，是表面張力的原因，不是浸潤現(xiàn)象，故D錯誤考點(diǎn)二氣體壓強(qiáng)的計(jì)算及微觀解釋1氣體壓強(qiáng)的計(jì)算(1)活塞模型如圖所示是最常見的封閉氣體的兩種方式求氣體壓強(qiáng)的基本方法：先對活塞進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程圖甲中活塞的質(zhì)量為m，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0.由于活塞處于平衡狀態(tài)，所以p0SmgpS，則氣體的壓強(qiáng)為pp0e

6、q f(mg,S).圖乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱處于平衡狀態(tài)，所以pSmgp0S，則氣體壓強(qiáng)為pp0eq f(mg,S)p0液gh.(2)連通器模型如圖所示，U形管豎直放置同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等，所以氣體B和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線聯(lián)系起來則有pBgh2pA，而pAp0gh1，所以氣體B的壓強(qiáng)為pBp0g(h1h2)2氣體分子運(yùn)動的速率分布圖像氣體分子間距離大約是分子直徑的10倍，分子間作用力十分微弱，可忽略不計(jì)；分子沿各個方向運(yùn)動的機(jī)會均等；分子速率的分布規(guī)律按“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布，且這個分布狀態(tài)與溫度有關(guān)，溫度升高時，平均速率會增大，如圖所示3氣體壓強(qiáng)的

7、微觀解釋(1)產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力(2)決定因素(一定質(zhì)量的某種理想氣體)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度例3(多選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述正確的是()A氣體的壓強(qiáng)由溫度和單位體積內(nèi)的分子個數(shù)共同決定B若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動加劇時，壓強(qiáng)可能不變C若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加D若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能不變答案AC解析氣體的壓強(qiáng)由氣體的溫度和單位體積內(nèi)的分子個數(shù)共同決定，故A正確；單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)

8、動加劇時，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都增大，因此這時氣體壓強(qiáng)一定增大，故B錯誤；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，則氣體的體積減小，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加，故C正確，D錯誤例4若已知大氣壓強(qiáng)為p0，圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)(1)已知液體密度均為，重力加速度為g，求各被封閉氣體的壓強(qiáng)(2)如圖中兩個汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下兩個汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，重力加速度為g，活塞與缸壁之間無摩擦，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？答案(1)甲：p0gh乙：p0gh丙：p0eq f(r(3),2)

9、gh丁：p0gh1戊：pap0g(h2h1h3)pbp0g(h2h1)(2)pAp0eq f(mg,S)pBp0eq f(Mg,S)解析(1)題圖甲中，以高為h的液柱為研究對象，由平衡條件有p甲SghSp0S所以p甲p0gh題圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡條件有pASghSp0Sp乙pAp0gh題圖丙中，以B液面為研究對象，由平衡條件有pASghsin 60Sp0S所以p丙pAp0eq f(r(3),2)gh題圖丁中，以A液面為研究對象，由平衡條件有p丁Sp0Sgh1S所以p丁p0gh1.題圖戊中，從開口端開始計(jì)算，右端大氣壓強(qiáng)為p0，同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同，所以b氣柱的壓強(qiáng)為pb

10、p0g(h2h1)，故a氣柱的壓強(qiáng)為papbgh3p0g(h2h1h3)(2)題圖甲中選活塞為研究對象，受力分析如圖(a)所示，由平衡條件知pASp0Smg，得pAp0eq f(mg,S)；題圖乙中選汽缸為研究對象，受力分析如圖(b)所示，由平衡條件知p0SpBSMg，得pBp0eq f(Mg,S).考點(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律及應(yīng)用1氣體實(shí)驗(yàn)定律玻意耳定律查理定律蓋呂薩克定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成正比表達(dá)式p1V1p2V2eq f(p1,T1)

11、eq f(p2,T2)拓展：peq f(p1,T1)Teq f(V1,T1)eq f(V2,T2)拓展：Veq f(V1,T1)T微觀解釋一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能不變體積減小時，分子的密集程度增大，氣體的壓強(qiáng)增大一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強(qiáng)增大一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減小，才能保持壓強(qiáng)不變圖像2理想氣體狀態(tài)方程(1)理想氣體：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低時，實(shí)際氣體可以看作理想

12、氣體理想氣體的分子間除碰撞外不考慮其他作用，一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定(2)理想氣體狀態(tài)方程：eq f(p1V1,T1)eq f(p2V2,T2)或eq f(pV,T)C.(質(zhì)量一定的理想氣體)1壓強(qiáng)極大的實(shí)際氣體不遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律()2一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時，壓強(qiáng)一定增大()3一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，氣體的內(nèi)能一定增大()1解題基本思路2分析氣體狀態(tài)變化的問題要抓住三點(diǎn)(1)弄清一個物理過程分為哪幾個階段(2)找出幾個階段之間是由什么物理量聯(lián)系起來的(3)明確哪個階段應(yīng)遵循什么實(shí)驗(yàn)定律例5為了監(jiān)控鍋爐外壁的溫度變化，某鍋爐外壁上鑲嵌了一個底部水平、開口向上的圓柱

13、形導(dǎo)熱缸，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不計(jì)、橫截面積S10 cm2的活塞封閉著一定質(zhì)量理想氣體，活塞上方用輕繩懸掛著矩形重物當(dāng)缸內(nèi)溫度為T1360 K時，活塞與缸底相距H6 cm、與重物相距h4 cm.已知鍋爐房內(nèi)空氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa，重力加速度大小g10 m/s2，不計(jì)活塞厚度及活塞與缸壁間的摩擦，缸內(nèi)氣體溫度等于鍋爐外壁溫度(1)當(dāng)活塞剛好接觸重物時，求鍋爐外壁的溫度T2.(2)當(dāng)鍋爐外壁的溫度為660 K時，輕繩拉力剛好為零，警報(bào)器開始報(bào)警，求重物的質(zhì)量M.答案(1)600 K(2)1 kg解析(1)活塞上升過程中，缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化，V1HS，V2(Hh)S由蓋呂薩克定律有eq f(V1

14、,T1)eq f(V2,T2)代入數(shù)據(jù)解得T2600 K(2)活塞剛好接觸重物到輕繩拉力為零的過程中，缸內(nèi)氣體發(fā)生等容變化T3660 K由平衡條件有pp0eq f(Mg,S)由查理定律有eq f(p0,T2)eq f(p,T3)代入數(shù)據(jù)解得M1 kg.例6如圖所示，一粗細(xì)均勻的“山”形管豎直放置，A管上端封閉，B管上端與大氣相通，C管內(nèi)裝有帶柄的活塞，活塞下方直接與水銀接觸A管上方用水銀封有長度L10 cm的空氣柱，溫度t127 ；B管水銀面比A管中高出h4 cm.已知大氣壓強(qiáng)p076 cmHg.為了使A、B管中的水銀面等高，可以用以下兩種方法：(1)固定C管中的活塞，改變A管中氣體的溫度，使

15、A、B管中的水銀面等高，求此時A管中氣體的熱力學(xué)溫度T2；(2)在溫度不變的條件下，向上抽動活塞，使A、B管中的水銀面等高，求活塞上移的距離L.(結(jié)果保留一位小數(shù))答案(1)228 K(2)5.1 cm解析(1)設(shè)“山”形管的橫截面積為S，對A部分氣體，初態(tài)有p1p0h76 cmHg4 cmHg80 cmHg末態(tài)有p276 cmHg氣柱長度為L10 cm，L8 cm根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq f(p1V1,T1)eq f(p2V2,T2)故有eq f(p1LS,T1)eq f(p2LS,T2)解得T2 228 K(2) 由于T不變，對A部分氣體根據(jù)玻意耳定律可得p1V1p3V3即有p1LSp0L

16、3S解得L310.53 cm所以C管中水銀長度的增加量為L4 cm0.53 cm0.53 cm5.1 cm即活塞上移的距離為5.1 cm.考點(diǎn)四氣體狀態(tài)變化的圖像問題1四種圖像的比較類別特點(diǎn)(其中C為常量)舉例pVpVCT，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)peq f(1,V)pCTeq f(1,V)，斜率kCT，即斜率越大，溫度越高pTpeq f(C,V)T，斜率keq f(C,V)，即斜率越大，體積越小VTVeq f(C,p)T，斜率keq f(C,p)，即斜率越大，壓強(qiáng)越小2處理氣體狀態(tài)變化的圖像問題的技巧(1)首先應(yīng)明確圖像上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個狀態(tài)，它對應(yīng)著三個

17、狀態(tài)量；圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程看此過程屬于等溫、等容還是等壓變化，然后用相應(yīng)規(guī)律求解(2)在VT圖像(或pT圖像)中，比較兩個狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)時，可比較這兩個狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小，斜率越大，壓強(qiáng)(或體積)越?。恍甭试叫?，壓強(qiáng)(或體積)越大例7一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其peq f(1,V)圖像如圖所示，變化順序?yàn)閍bcda，圖中ab線段延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，cd線段與p軸垂直，da線段與eq f(1,V)軸垂直氣體在此狀態(tài)變化過程中()Aab過程，壓強(qiáng)減小，溫度不變，體積增大Bbc過程，壓強(qiáng)增大，溫度降低，體積減小Ccd過程，壓強(qiáng)不變

18、，溫度升高，體積減小Dda過程，壓強(qiáng)減小，溫度升高，體積不變答案A解析由題圖可知，ab過程，氣體發(fā)生等溫變化，氣體壓強(qiáng)減小而體積增大，故A正確；由理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C可知pCTeq f(1,V)，斜率kCT，連接O、b的直線比連接O、c的直線的斜率小，所以b的溫度低，bc過程，溫度升高，壓強(qiáng)增大，且體積也增大，故B錯誤；cd過程，氣體壓強(qiáng)不變而體積變小，由理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C可知，氣體溫度降低，故C錯誤；da過程，氣體體積不變，壓強(qiáng)變小，由理想氣體狀態(tài)方程eq f(pV,T)C可知，氣體溫度降低，故D錯誤例8一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了溫度緩慢升高的變化，如圖所

19、示，pT圖像和VT圖像各記錄了其部分變化過程(1)求溫度為600 K時氣體的壓強(qiáng)；(2)在pT圖像上將溫度從400 K升高到600 K的變化過程補(bǔ)充完整答案(1)1.25105 Pa(2)見解析圖解析(1)由pT圖像可知，氣體由200 K到400 K的過程中做等容變化，由VT圖像可知，氣體由400 K到500 K仍做等容變化，對應(yīng)pT圖可得，T500 K時，氣體的壓強(qiáng)為1.25105 Pa；由VT圖像可知，氣體由500 K到600 K做等壓變化，故T600 K時，氣體的壓強(qiáng)為1.25105 Pa.(2)在pT圖像上補(bǔ)充畫出400600 K的氣體狀態(tài)變化圖像，如圖所示課時精練1(多選)(2020

20、江蘇卷13A(1)玻璃的出現(xiàn)和使用在人類生活里已有四千多年的歷史，它是一種非晶體下列關(guān)于玻璃的說法正確的是()A沒有固定的熔點(diǎn)B天然具有規(guī)則的幾何形狀C沿不同方向的導(dǎo)熱性能相同D分子在空間上周期性排列答案AC2.規(guī)范佩戴醫(yī)用防護(hù)口罩是預(yù)防新冠肺炎的有效措施之一、合格的醫(yī)用防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)所用材料對水都是不浸潤的，圖為一水滴落在某防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)的示意圖，以下說法正確的是()A圖片中的口罩為不合格產(chǎn)品B圖片中水滴形狀的成因與液體表面張力有關(guān)C圖片中水滴與口罩間附著層內(nèi)水分子比水滴內(nèi)部分子密集D該材料對所有的液體都是不浸潤的答案B解析根據(jù)題意合格的醫(yī)用防護(hù)口罩內(nèi)側(cè)所用材料對水都是不浸潤的，題圖所示水沒有浸

21、潤口罩內(nèi)側(cè)，所以圖片中的口罩為合格產(chǎn)品，故A錯誤；如題圖所示，小水滴為球形是由于液體表面張力造成的，圖片中附著層內(nèi)水分子比水滴內(nèi)部分子稀疏，故B正確，C錯誤；浸潤與不浸潤現(xiàn)象是相對的，故D錯誤3(多選)密閉容器內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持氣體的壓強(qiáng)不變，氣體的溫度升高，下列說法中正確的是()A氣體分子的平均速率增大B器壁單位面積受到氣體分子碰撞的平均作用力變大C氣體分子對器壁的平均作用力變大D該氣體的密度減小答案ACD解析氣體的溫度升高，氣體分子的平均速率增大，氣體分子對器壁的平均作用力變大，故A、C正確；氣體壓強(qiáng)是器壁單位面積上受到大量氣體分子頻繁地碰撞而產(chǎn)生的平均作用力的結(jié)果，氣體壓強(qiáng)

22、不變，單位面積受到氣體分子碰撞的平均作用力不變，故B錯誤；氣體的溫度升高，氣體分子平均動能增大，壓強(qiáng)不變，則氣體分子的密集程度減小，故體積增大，密度減小，故D正確4下列四幅圖所涉及的物理知識，論述正確的是()A圖甲說明可以通過是否存在固定的熔點(diǎn)來判斷固體是晶體或非晶體B圖乙液晶顯示器是利用液晶光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點(diǎn)制成的C圖丙水黽可以在水面自由活動，說明其受到的浮力大于重力D圖丁中的醬油與左邊材料不浸潤，與右邊材料浸潤答案A解析晶體和非晶體的最大區(qū)別是：是否有固定的熔點(diǎn)，因此可以通過是否存在固定的熔點(diǎn)來判斷固體是晶體或非晶體，A正確；液晶顯示器是利用液晶光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)制成的，B

23、錯誤；水黽可以在水面自由活動，是由于液體的表面張力造成的，與浮力無關(guān)，C錯誤；醬油與左邊材料浸潤，與右邊材料不浸潤，D錯誤5.(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了B、C狀態(tài)，最后到D狀態(tài)，下列說法正確的是()AAB過程溫度升高，壓強(qiáng)不變BBC過程體積不變，壓強(qiáng)變小CBC過程體積不變，壓強(qiáng)不變DCD過程體積變小，壓強(qiáng)變大答案ABD解析由題圖可知，AB為等壓線，AB的過程中，氣體溫度升高，壓強(qiáng)不變，故選項(xiàng)A正確；在BC的過程中，氣體體積不變，溫度降低，由eq f(pV,T)C可知，氣體壓強(qiáng)變小，故選項(xiàng)B正確，C錯誤；在CD的過程中，氣體溫度不變，體積變小，由eq f(pV,T

24、)C可知，氣體壓強(qiáng)變大，故選項(xiàng)D正確6(2021全國甲卷33(1)如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積溫度(Vt)圖上的兩條直線和表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)；t0是它們的延長線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，t0273.15 ；a為直線上的一點(diǎn)由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強(qiáng)之比eq f(pa,pb)_；氣體在狀態(tài)b和c的壓強(qiáng)之比eq f(pb,pc)_.答案1eq f(V2,V1)解析由體積溫度(Vt)圖像可知，直線為等壓線，則a、b兩點(diǎn)壓強(qiáng)相等，則有eq f(pa,pb)1；t0 時，當(dāng)氣體體積為V1時，設(shè)其壓強(qiáng)為p1，當(dāng)氣體體積為V2時，設(shè)其壓強(qiáng)為p2，溫度相等，

25、由玻意耳定律有p1V1p2V2由于直線和為兩條等壓線，則有p1pb，p2pc聯(lián)立解得eq f(pb,pc)eq f(p1,p2)eq f(V2,V1).7.(2019全國卷33(1)如pV圖所示，1、2、3三個點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態(tài)，對應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)，則N1_N2，T1_T3，N2_N3.(填“大于”“小于”或“等于”)答案大于等于大于解析對一定質(zhì)量的理想氣體，eq f(pV,T)為定值，由題中pV圖像可知，2p1V1p12V1p1V1，所以T1T3T2.狀態(tài)1與狀態(tài)2

26、時氣體體積相同，單位體積內(nèi)分子數(shù)相同，但狀態(tài)1下的氣體分子平均動能更大，在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)更多，即N1N2；狀態(tài)2與狀態(tài)3時氣體壓強(qiáng)相同，狀態(tài)3下的氣體分子平均動能更大，在單位時間內(nèi)撞擊器壁單位面積的平均次數(shù)較少，即N2N3.8(2021廣東卷15(2)為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護(hù)士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為0.9 mL，內(nèi)裝有0.5 mL的藥液，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0105 Pa，護(hù)士把注射器內(nèi)橫截面積為0.3 cm2、長度為0.4 cm、壓強(qiáng)為1.0105 Pa的氣體注入藥瓶，若瓶內(nèi)外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，

27、求此時藥瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)答案1.3105 Pa解析以注入后的所有氣體為研究對象，由題意可知瓶內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，設(shè)瓶內(nèi)氣體體積為V1，有V10.9 mL0.5 mL0.4 mL0.4 cm3注射器內(nèi)氣體體積為V2，有V20.30.4 cm30.12 cm3根據(jù)玻意耳定律有p0(V1V2)p1V1代入數(shù)據(jù)解得p11.3105 Pa.9.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在()Aab過程中不斷減小 Bbc過程中保持不變Ccd過程中不斷增加 Dda過程中保持不變答案B解析因?yàn)閎c的延長線通

28、過原點(diǎn)，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大，A錯誤；cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤；連接aO交cd于e，則ae是等容線，即VaVe，因?yàn)閂dVe，所以VdVa，所以da過程中氣體體積發(fā)生變化，D錯誤10.如圖所示，橫截面積S100 cm2的容器內(nèi)，有一個質(zhì)量不計(jì)的輕活塞，活塞的氣密性良好，當(dāng)容器內(nèi)氣體的溫度T0330 K時，容器內(nèi)外的壓強(qiáng)均為p01.0105 Pa，活塞和底面相距L11 cm，在活塞上放物體甲，活塞最終下降d1 cm后保持靜止，容器內(nèi)氣體的溫度仍為T0330 K，活塞與容器壁間的摩擦均不計(jì)，取g10 m/s2.(

29、1)求物體甲的質(zhì)量m1；(2)在活塞上再放上物體乙，若把容器內(nèi)氣體加熱到T360 K，系統(tǒng)平衡后，活塞保持放上物體甲平衡后的位置不變，求物體乙的質(zhì)量m2.答案(1)10 kg(2)10 kg解析(1)活塞上放上物體甲，系統(tǒng)穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)為pp0eq f(m1g,S)容器內(nèi)的氣體做等溫變化，則有p0LSp(Ld)S解得m110 kg(2)設(shè)活塞上再放上物體乙時系統(tǒng)穩(wěn)定后氣體的壓強(qiáng)為p，容器內(nèi)的氣體做等容變化，則有eq f(p,T0)eq f(p,T)由平衡條件，則有m2g(pp)S解得m210 kg.11(2021全國乙卷33(2)如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，

30、A、B兩管的上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通A、B兩管的長度分別為l113.5 cm，l232 cm.將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差h5 cm.已知外界大氣壓為p075 cmHg.求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差答案1 cm解析設(shè)A、B兩管的橫截面積分別為S1、S2，注入水銀后如圖所示，A、B氣柱分別減少了h1和h2，壓強(qiáng)分別為p1和p2則有：p0l1S1p1(l1h1)S1p0l2S2p2(l2h2)S2壓強(qiáng)：p2p0ghp1p2g(h2h1)代入數(shù)據(jù)解得hh2h11 cm.12.如圖所示，豎直放置導(dǎo)熱良好的汽缸缸體質(zhì)量m10 kg，輕質(zhì)活塞橫截面積S5103 m2，活塞上部的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的下表面與勁度系數(shù)k2.5103 N/m的彈簧相連，活塞不漏氣且與汽缸壁無摩擦當(dāng)汽缸內(nèi)氣體溫度為27 時，缸內(nèi)氣柱長l50 cm，汽缸下端邊緣距水平地面eq f(l,10).已知大氣壓強(qiáng)p01.0105 Pa，g取10