考點(diǎn)42 固體、液體與氣體

考點(diǎn)42固體、液體與氣體

第1?步狂刷小題?夯基礎(chǔ)

題組一基礎(chǔ)小題

I.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體

B.固體可以分為晶體和非晶體兩類(lèi)，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)

性質(zhì)

C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的

晶體

D.在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變

為晶體

E.在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變

答案BCD

解析將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒仍然是晶體，A錯(cuò)誤；固體可以分

為晶體和非晶體兩類(lèi)，有些單晶體在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)，B正確；

由同種元素構(gòu)成的固體，例如碳元素，由于原子排列方式不同，可能構(gòu)成石墨，

也可能構(gòu)成金剛石，C正確；在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變成非晶體，例

如天然水晶是晶體，熔化后再凝固成的石英玻璃就是非晶體，某些非晶體在一定

條件下也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w，D正確；在熔化過(guò)程中，晶體吸收熱量，但是溫度保

持不變，所以分子平均動(dòng)能保持不變，吸收的熱量用來(lái)增加分子勢(shì)能，故內(nèi)能要

增加，E錯(cuò)誤。

2.（多選）關(guān)于液體的表面張力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.液體表面層的分子間的距離比較大

B.液體表面層的分子間的距離比較小

C.表面張力的產(chǎn)生，是由于表面層中分子間的引力大于斥力

D.表面張力的方向與液面相切，與分界線相平行

E.葉面上的露珠呈球形，是表面張力使液體表面收縮的結(jié)果

答案ACE

解析液體的表面層像一個(gè)張緊的橡皮膜，這是因?yàn)楸砻鎸拥姆肿娱g距比內(nèi)

部要大，使表面層分子間的引力大于斥力，而產(chǎn)生表面張力。液體表面張力的方

向與液面相切，與分界線垂直。表面張力使液體表面收縮到最小，因此葉面上的

露珠呈球形。故A、C、E正確，B、D錯(cuò)誤。

3.（多選）把極細(xì)的玻璃管分別插入水中和水銀中，如圖所示，正確表示毛細(xì)

現(xiàn)象的是（）

BCD

答案AC

解析因?yàn)樗芙?rùn)玻璃，而水銀不能浸潤(rùn)玻璃，所以A、C正確，B、D

錯(cuò)誤。

4.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)

B.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果

C.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)

D.高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故

E.干濕泡濕度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布

中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果

答案BCE

解析懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)，反映的是水分子的熱運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；

水的表面張力使空中的小雨滴呈球形，B正確；液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，

液晶顯示器正是利用了這個(gè)特點(diǎn)，C正確；高原地區(qū)大氣壓較低，故水的沸點(diǎn)較

低，D錯(cuò)誤；因?yàn)榧啿贾械乃舭l(fā)吸熱，故干濕泡濕度計(jì)中濕泡顯示的溫度比干

泡顯示的溫度低，E正確。

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5.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）

A.飽和汽壓與溫度有關(guān)，旦隨著溫度的升高而增大

B.在溫度不變的前提下，減小體積可以使飽和汽壓變大

C.在同一溫度下，某液體飽和汽的密度一定大于未飽和汽的密度

D.要把氣體液化，先要?E未飽和汽變成飽和汽

E.在某一溫度下，若空氣中水蒸氣的分氣壓為0,大氣壓強(qiáng)為po,則空氣

的相對(duì)濕度為8二空X100%

答案ACD

解析溫度越高，液體越容易蒸發(fā)，飽和汽壓越大，A正確；飽和汽壓只與

液體的種類(lèi)和溫度有關(guān)，與體積無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；在同一溫度下，蒸汽未達(dá)到飽和

時(shí)，說(shuō)明相同時(shí)間內(nèi)的蒸發(fā)量仍然大于液化量，所以同一溫度下某液體飽和汽的

密度一定大于未飽和汽的密度，C正確；要把氣體液化，先要把未飽和汽變成飽

和汽，D正確；根據(jù)相對(duì)濕度的定義，可知空氣的相對(duì)濕度為空氣中水蒸氣的壓

強(qiáng)pi與同一溫度下水的飽和汽壓Ps的比值，E錯(cuò)誤。

6.（多選）下列關(guān)于固體、液體、氣體性質(zhì)的說(shuō)法正確的是（）

A.在對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體進(jìn)行等壓壓縮的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能減少

B.如果某物質(zhì)的導(dǎo)熱性能表現(xiàn)為各向同性，它一定不是晶體

C.液體不浸潤(rùn)某種固體，則附著層中的液體分子間的相互作用力表現(xiàn)為引

力

D.在“太空授課”中處于完全失重狀態(tài)的水滴呈球形，是由液體表面張力

引起的

答案ACD

解析

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一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變，體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知其溫

度降低，因此氣體的內(nèi)能減小，A正確；如果某物質(zhì)的導(dǎo)熱性能表現(xiàn)為各向同性,

則它可能是非晶體或多晶體，另外單晶體只是某些物理性質(zhì)具有各向異性，并不

是所有的物理性質(zhì)都具有各向異性，所以導(dǎo)熱性能表現(xiàn)為各向同性的物質(zhì)也有可

能是單晶體，B錯(cuò)誤；液體不浸潤(rùn)某種固體，則附著層中的液體分子比液體內(nèi)部

的分子稀疏，附著層內(nèi)分子間的作用力表現(xiàn)為引力，從而使附著層有收縮的趨勢(shì),

C正確；由于液體的表面張力的作用，液面有收縮到最小的趨勢(shì)，所以太空中處

于完全失重狀態(tài)的水滴呈球形，D正確。

7.（多選）如圖所示是水的飽和汽壓與溫度關(guān)系的圖線，請(qǐng)結(jié)合飽和汽與飽和

汽壓的知識(shí)判斷，下列說(shuō)法正確的是（）

A.水的飽和汽壓隨溫度的變化而變化，溫度升高，飽和汽壓增大

B.在一定溫度下，飽和汽的分子數(shù)密度是不變的

C.當(dāng)水蒸氣處于飽和狀態(tài)時(shí)，水分子不再飛出液面

D.在實(shí)際問(wèn)題中，飽和汽壓包括水蒸氣的氣壓和空氣中其他各種氣體的氣

壓

答案AB

解析由題圖可知，水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，A正確；在一定溫

度下，從液面飛出的水分子數(shù)目與回到水中的水分子數(shù)目相等時(shí)，水面上方的蒸

汽達(dá)到飽和狀態(tài)，飽和汽的分子數(shù)密度不再變化，B正確；當(dāng)水蒸氣處于飽和狀

態(tài)時(shí)，飛出水面與進(jìn)入水中的分子數(shù)達(dá)到了一種動(dòng)態(tài)平衡，蒸發(fā)停止，但仍有水

分子飛出水面，C錯(cuò)誤；在實(shí)際問(wèn)題中，水面上方含有水分子和空氣中的其他分

子，但飽和汽壓只是水蒸氣的氣壓，D錯(cuò)誤。

8.（多選）在炎熱的夏季，用打氣筒為自行車(chē)充氣，若充氣太足，在太陽(yáng)暴曬

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下，很容易發(fā)生車(chē)胎爆裂。已知打氣筒的容積為Vo,輪胎容積為打氣筒容積的20

倍，充氣前輪胎內(nèi)、外壓強(qiáng)相等，溫度為幾。某次用打氣筒給輪胎充氣，設(shè)充氣

過(guò)程氣體溫度不變，大氣壓強(qiáng)為網(wǎng)，充氣結(jié)束輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到加，輪胎能

夠承受的最高氣壓為2.78。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.讓輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到2加，需要充氣20次

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B.充氣過(guò)程中，輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)密度不變

C.在太陽(yáng)暴曬下，輪胎內(nèi)氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

D.爆胎瞬間氣體的溫度為2.77b

E.爆胎過(guò)程氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小

答案ACE

解析充氣時(shí)，氣體做等溫變化，讓輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到2po,根據(jù)玻意耳

定律有（2O%+〃%）po=2m2OVb,解得〃=20,即需要充氣20次，A正確；充氣

過(guò)程中，輪胎內(nèi)氣體分子總數(shù)增大，體積不變，則輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)密度增大，

B錯(cuò)誤；在太陽(yáng)暴曬下，輪胎內(nèi)氣體溫度升高，則氣體分子的速率分布曲線發(fā)生

變化，C正確；太陽(yáng)暴曬下，輪胎內(nèi)氣體做等容變化，根據(jù)查理定律有第二季,

解得爆胎瞬間氣體的溫度為了二L357b,D錯(cuò)誤；爆胎過(guò)程氣體體積迅速膨脹，對(duì)

外做功，W<0,氣體來(lái)不及與外界發(fā)生熱交換，熱量交換可忽略，即。=0,由AU

=卬+?？芍狝UvO,即內(nèi)能減小，E正確。

9.（多選）對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述中正確的是（）

A.若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)一定變大

B.若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，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(gè)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(gè)數(shù)可能不變

E.氣體的壓強(qiáng)由溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定

答案ACE

解析若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，單位時(shí)間器壁單

位面積上氣體分子碰撞的次數(shù)和碰撞的平均作用力都增大，因此氣體壓強(qiáng)一定增

大，A正確，B錯(cuò)誤；若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)

能減小，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加，C正確，D錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)由氣體

的溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定，E正確。

10.（多選）一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的權(quán)一、Ld、

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d一。四個(gè)過(guò)程，其中尻的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，cd垂直于而旦與水平軸平行,

da與he平行，則氣體體積在（）

A.。一匕過(guò)程中不斷增加

B.力fC過(guò)程中保持不變

C.c-d過(guò)程中不斷增加

D.1一。過(guò)程中保持不變

E.d-〃過(guò)程中不斷增大

答案ABE

解析由題圖可知，匕過(guò)程中溫度不變，壓強(qiáng)減小，根據(jù)所以體

積增大，0一C過(guò)程是等容變化，體積不變，A、B正確；cfd過(guò)程中壓強(qiáng)不變，

溫度降低，根據(jù)苧=C,體積不斷減小，C錯(cuò)誤；根據(jù)半二C,可知?jiǎng)tp]

圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率與V成反比，則過(guò)程中體積不斷增大，D錯(cuò)

誤，E正確。

11.（多選）關(guān)于生活中的熱學(xué)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）

A.夏天和冬天相比，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，在相對(duì)濕度相

同的情況下，夏天的絕對(duì)濕度較大

B.民間常用“拔火罐”來(lái)治療某些疾病，方法是用鏡子夾一棉球，沾一些

酒精，點(diǎn)燃，在罐內(nèi)迅速旋轉(zhuǎn)一下再抽出，迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在皮膚上，火

罐就會(huì)緊緊地被“吸”在皮膚上，其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體體積不變時(shí)，溫度

降低，壓強(qiáng)增大

C.盛有氧氣的鋼瓶，在27c的室內(nèi)測(cè)得其壓強(qiáng)是9.0X106pa。將其搬到-

3℃的工地上時(shí)，測(cè)得瓶?jī)?nèi)氧氣的壓強(qiáng)變?yōu)?.8X106pa,通過(guò)計(jì)算可判斷出鋼瓶

漏氣

第6頁(yè)，共30頁(yè)

D.汽車(chē)尾氣中各類(lèi)有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣，想辦法使它們自

發(fā)地分離，既清潔了空氣又變廢為寶

E.一輛空載的卡車(chē)停于水平地面，在緩慢裝沙過(guò)程中，若車(chē)胎不漏氣，胎

內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢(shì)能，則胎內(nèi)氣體向外界放熱

答案ACE

絕對(duì)濕度

解析根據(jù)相對(duì)濕度的定義，相對(duì)濕度=同溫度下水的飽和汽壓，夏天和冬

天相比，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，則在相對(duì)濕度相同的情況下，夏

天的絕對(duì)濕度較大，A正確；根據(jù)華二C可知，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體體積不變時(shí)，溫

度降低，壓強(qiáng)減小，B錯(cuò)誤；若鋼瓶不漏氣，則氣體做等容變化，有卷二發(fā)，得

P2=^=8.1X106Pa,由于p2>7.8Xl（）6pa,所以可判斷出鋼瓶漏氣，C正確；

一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的，各類(lèi)有害氣體排入大氣后無(wú)法

自發(fā)分離，D錯(cuò)誤；卡車(chē)車(chē)胎內(nèi)氣體溫度不變，且車(chē)胎不漏氣，則內(nèi)能不變，在

緩慢裝沙過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，故氣體應(yīng)向外界放熱，E正確。

題組二高考小題

12.（2020?江蘇高考）（多選）玻璃的出現(xiàn)和使用在人類(lèi)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(shuō)法正確的有（）

A.沒(méi)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AC

解析非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，A正確；根據(jù)非晶體的微觀結(jié)構(gòu)可知，組成

非晶體的分子在空間上不是周期性排列的，所以非晶體沒(méi)有天然規(guī)則的幾何形狀,

且它的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，故C正確，B、D錯(cuò)誤。

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13.（2019?江蘇高考）（多選）在沒(méi)有外界影響的情況下，密閉容器內(nèi)的理想氣

體靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間后，該氣體（）

A.分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來(lái)

B.每個(gè)分子的速度大小均相等

C.分子的平均動(dòng)能保持不變

D.分子的密集程度保持不變

答案CD

解析分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；氣體分子之間的碰撞是彈性

碰撞，氣體分子在頻繁的碰撞中速度變化，每個(gè)分子的速度不斷變化，速度大小

并不都相等，B錯(cuò)誤；理想氣體靜置足夠長(zhǎng)的時(shí)間后達(dá)到熱平衡，氣體的溫度不

變，分子的平均動(dòng)能不變，C止確；氣體體積不變，則分子的密集程度保持不變，

D正確。

14.（2019?北京高考）下列說(shuō)法正確的是（）

A.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度

B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和

C.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)

D.氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低，分子的平均動(dòng)能可能不變

答案A

解析溫度是分子平均動(dòng)能的量度（標(biāo)志），分子平均動(dòng)能越大，分子熱運(yùn)動(dòng)

越劇烈，A正確；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，B錯(cuò)誤;

氣體壓強(qiáng)不僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)，還與氣體分子的密集程度有關(guān)，C錯(cuò)

誤；溫度降低，則分子的平均動(dòng)能變小，D錯(cuò)誤。

15.（2020.北京高考）如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開(kāi)始，經(jīng)歷兩

個(gè)過(guò)程，先后到達(dá)狀態(tài)B和。。有關(guān)A、8和。三個(gè)狀態(tài)溫度心、加和Tc的關(guān)

系，正確的是（）

第8頁(yè)，共30頁(yè)

3p“

2V03%V

A.TA-TB,TB=TC

B.TA<TB,TB<TC

C.TA=7c,TB>TC

D.TA=Tc,TB<TC

答案c

解析由圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B是一個(gè)等壓過(guò)程，則有稱(chēng)二號(hào),因?yàn)?/p>

VA<VB,故TA<TB\而從狀態(tài)B到狀態(tài)C是一個(gè)等容過(guò)程，則有驛器因?yàn)镻5>〃c,

33

2poX-Vb/X2Vb

故7^>左；從狀態(tài)A到狀態(tài)。有一亍一=—^―,可得入=笈。綜上所述，

可知C正確，A、B、D錯(cuò)誤。

16.（2017?全國(guó)卷I）（多選）氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的

分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖口兩條曲線所示。下

列說(shuō)法正確的是（）

A.圖中兩條曲線下面積相等

B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形

C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

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E.與0℃時(shí)相比，100C時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子

數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大

答案ABC

解析曲線下面積均表示1,二者相等，A正確。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)

志，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，故虛線為氧氣分子在0℃時(shí)的情形，分子

平均動(dòng)能較小，實(shí)線為氧氣分子在100℃時(shí)的情形，B、C正確。曲線給出的是

分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，D錯(cuò)誤。與0C時(shí)相比，100℃時(shí)氧氣分子速率出

現(xiàn)在。?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，E錯(cuò)誤。

17.（2018?江蘇高考）如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端

浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周?chē)諝鉁囟?。?dāng)

空氣溫度不變，若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)不數(shù)減小，貝版）

溫度計(jì)、I

紗布

A.空氣的相對(duì)濕度減小

B.空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大

C.空氣中水的飽和汽壓減小

D.空氣中水的飽和汽壓增大

答案A

解析溫度計(jì)示數(shù)減小說(shuō)明蒸發(fā)加快，空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)減小，B錯(cuò)誤；

因水的飽和汽壓只與溫度有關(guān)，空氣溫度不變，所以飽和汽壓不變，C、D錯(cuò)誤;

根據(jù)相對(duì)濕度的定義，空氣的相對(duì)濕度減小，A正確。

題組三模擬小題

18.（2020?河北省邯鄲市二模）（多選）以下說(shuō)法中正確的是（）

A.有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體

B.如果在液體表面任意畫(huà)一條線，線兩側(cè)的液體之間的作用力表現(xiàn)為引力

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C.附著層內(nèi)分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離時(shí)，液體與固體之間

表現(xiàn)為浸潤(rùn)

D.液晶具有液體的流動(dòng)性，所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)

E.空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越大，相對(duì)濕度就越大

答案ABC

解析有些晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為非晶體，有些非晶體在一定條件下也

可以轉(zhuǎn)化為晶體，A正確；液體表面層分子比內(nèi)部稀疏，分子間作用力表現(xiàn)為引

力，所以如果在液體表面任意畫(huà)一條線，線兩側(cè)的液體之間的作用力表現(xiàn)為引力，

B正確；附著層內(nèi)分子間的距離小于液體內(nèi)部分子間的距離時(shí)，附著層內(nèi)液體分

子間作用力表現(xiàn)為斥力，附著層有擴(kuò)張趨勢(shì)，液體與固體之間表現(xiàn)為浸潤(rùn)，C正

確；液晶具有液體的流動(dòng)性，但不是所有物質(zhì)都具有液晶態(tài)，D錯(cuò)誤；空氣中水

蒸氣的壓強(qiáng)與同溫度下水的飽和汽壓的比值是空氣的相對(duì)濕度，因此空氣中水蒸

氣的壓強(qiáng)越大，相對(duì)濕度不一定越大，E錯(cuò)誤。

19.（2020.北京市豐臺(tái)區(qū)一模）負(fù)壓病房是收治傳染性極強(qiáng)的呼吸道疾病病人

所用的醫(yī)療設(shè)施，可以大大減少醫(yī)務(wù)人員被感染的機(jī)會(huì)，病房中氣壓小于外界環(huán)

境的大氣壓。若負(fù)壓病房的溫度和外界溫度相同，負(fù)壓病房?jī)?nèi)氣體和外界環(huán)境中

氣體都可以看成理想氣體，則以下說(shuō)法正確的是（）

A.負(fù)壓病房?jī)?nèi)氣體分子的平均動(dòng)能小于外界環(huán)境中氣體分子的平均動(dòng)能

B.負(fù)壓病房?jī)?nèi)每個(gè)氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率都小于外界環(huán)境中每個(gè)氣體分子的

運(yùn)動(dòng)速率

C.負(fù)壓病房?jī)?nèi)單位體積氣體分子的個(gè)數(shù)小于外界環(huán)境中單位體積氣體分子

的個(gè)數(shù)

D.相同面積負(fù)壓病房?jī)?nèi)壁受到的氣體壓力等于外壁受到的氣體壓力

答案C

解析

第11頁(yè)，共30頁(yè)

由于負(fù)壓病房?jī)?nèi)氣體的溫度和外界環(huán)境中氣體的溫度相同，故它們的分子平

均動(dòng)能相等，A錯(cuò)誤；氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率遵循統(tǒng)計(jì)學(xué)的規(guī)律，雖然病房?jī)?nèi)外氣

體分子的平均速率相等，但同一溫度下各種速率的分子都有，所以負(fù)壓病房?jī)?nèi)某

些氣體分子的速率可能大于外界環(huán)境中某些氣體分子的速率，B錯(cuò)誤；負(fù)壓病房

內(nèi)外氣體的溫度相等，氣體分子的平均速率相等，而病房中氣壓小于病房外氣壓,

所以負(fù)壓病房?jī)?nèi)單位體積氣體分子的個(gè)數(shù)小于外界環(huán)境中單位體積氣體分子的個(gè)

數(shù)，C正確；因?yàn)樨?fù)壓病房的氣壓比外界環(huán)境小，故相同面積病房?jī)?nèi)壁受到的氣

體壓力比外壁受到的氣體壓力小，D錯(cuò)誤。

20.（2020?廣東省深圳市第二次調(diào)研）（多選）某同學(xué)用喝完的飲料罐，制作一

個(gè)簡(jiǎn)易氣溫計(jì)。如圖所示，在這個(gè)空的鋁制飲料罐中插入一根粗細(xì)均勻的透明吸

管，接口處用蠟密封。吸管中引入一段長(zhǎng)度可忽略的油柱，在吸管上標(biāo)上溫度刻

度值。罐內(nèi)氣體可視為理想氣體，外界大氣壓不變。以下說(shuō)法中正確的有（）

A.吸管上的溫度刻度值左小右大

B.吸管上的溫度刻度分布不均勻

C.氣溫升高時(shí)，罐內(nèi)氣體增加的內(nèi)能大于吸收的熱量

D.在完全失重的環(huán)境下，這個(gè)氣溫計(jì)仍可使用

E.隨著氣溫升高，單位時(shí)間內(nèi)，罐內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的次

數(shù)減小

答案ADE

解析由題意知，封閉的理想氣體發(fā)生等壓變化，若溫度升高，氣體體積變

大，油柱向右移動(dòng)，故吸管上的溫度刻度值左小右大，A正確；根據(jù)蓋一呂薩克

定律卷二盤(pán)可得卷=靜，而專(zhuān)AT弋M可知與△/成正比，

所以吸管上所標(biāo)溫度的刻度是均勻的，B錯(cuò)誤；氣溫升高時(shí)發(fā)生等壓膨脹，內(nèi)能

增加，△〃>（）,對(duì)外做功，W<0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律AU=Q+W,可知

氣體吸熱，且吸收的熱量大于罐內(nèi)氣體增加的內(nèi)能，C錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)是大量氣

第12頁(yè)，共30頁(yè)

體分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)器壁的頻繁碰撞形成的，故在完全失重的環(huán)境下，這

N~F

個(gè)氣溫計(jì)仍可使用，D正確；根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀表達(dá)式p二工

第12頁(yè)，共30頁(yè)

,隨著氣溫升高，單個(gè)氣體分子對(duì)罐內(nèi)壁產(chǎn)生的平均撞擊力下變大，而氣體

發(fā)生等壓變化，則單位時(shí)間內(nèi)罐內(nèi)壁單位面積上受到氣體分子撞擊的次數(shù)N減少,

E正確。

21.（2020?云南省昆明市高三“三診一?！泵自\斷測(cè)試）（多選）一定質(zhì)量的

理想氣體從狀態(tài)4經(jīng)過(guò)狀態(tài)5和。又回到狀態(tài)上其壓強(qiáng)〃隨體積丫變化的圖線

如圖所示，其中A到B為絕熱過(guò)程,C到A為等溫過(guò)程。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.A狀態(tài)速率大的分子比例較8狀態(tài)多

B.A-8過(guò)程，氣體分子平均動(dòng)能增大

C.BfC過(guò)程，氣體對(duì)外做功

D.8fC過(guò)程，氣體放熱

E.C狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積容器壁的分子數(shù)比A狀態(tài)少

答案ACE

解析由圖可知，A-B過(guò)程，氣體絕熱膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降

低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，則A狀態(tài)速率大的分子比例較8狀態(tài)多，A正確,

B錯(cuò)誤。B-C過(guò)程，氣體等壓膨脹，對(duì)外做功，即WvO,由蓋一呂薩克定律可

知，氣體溫度不高，內(nèi)能增大，即△">（）,根據(jù)熱力學(xué)第一定律=W+Q,得

2>0,即氣體吸熱，故C正確，D錯(cuò)誤。狀態(tài)A和狀態(tài)C的溫度相等，所以氣

體分子平均動(dòng)能相同，從圖中可知，A狀態(tài)氣體壓強(qiáng)更大，說(shuō)明C狀態(tài)單位時(shí)間

內(nèi)碰撞單位面積容器壁的分子數(shù)比A狀態(tài)少，故E正確。

第2步精做大題?提能力

題組一基礎(chǔ)大題

22.

第13頁(yè)，共30頁(yè)

一U形玻璃管豎直放置，左端開(kāi)口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活

塞C初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)

兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。

已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏;

大氣壓強(qiáng)po=75.OcmHg。環(huán)境溫度不變。

答案144cmHg9.42cm

解析設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為0,長(zhǎng)度為/1；左管中空氣柱的壓

強(qiáng)為小二P。，長(zhǎng)度為'活塞被下推力后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)PJ,長(zhǎng)度為，；

左管中空氣柱的壓強(qiáng)為P2‘，長(zhǎng)度為/2'。以cmHg為壓強(qiáng)單位。由題給條件得：

pi=po+(20.0-5.00)cmHg①

,(20.0-5.00、/

/i=I20.0-----2----1cm=12.5cm②

對(duì)右管中空氣柱由玻意耳定律得：？/】二p「3③

聯(lián)立①②③式和題給條件得：0,=144cmHg④

依題意〃2'-p\'⑤

20.0-5.00

M=4.00cm+---2----cm-/?=11.5cm-/?⑥

對(duì)左管中空氣柱由玻意耳定律得：〃2/2=p2'121⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得：h=9.42cmo

23.如圖甲所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置，橫截面積S

=1X10-3m2、質(zhì)量用=2kgs厚度不計(jì)的活塞與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的

理想氣體，此時(shí)活塞與汽缸底部之間的距離m二24cm,在活塞的右側(cè)箝二12cm

處有一對(duì)與汽缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度7b=300K,大氣壓強(qiáng)po=1.0X105

第14頁(yè)，共30頁(yè)

Pao現(xiàn)將汽缸豎直放置，如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2。

第14頁(yè)，共30頁(yè)

(1)求汽缸豎直放置穩(wěn)定后，活塞與汽缸底部之間的距離X；

(2)若汽缸豎直放置穩(wěn)定后，對(duì)封閉氣體緩慢加熱至廣=720K,求此時(shí)封閉

氣體的壓強(qiáng)p'。

答案⑴20cm⑵lEXUPa

解析(1)汽缸水平放置時(shí)：

封閉氣體的壓強(qiáng)1.0X105Pa,溫度7|=n=3()0K,體積力=xoS,

汽缸豎直放置時(shí)：

封閉氣體的壓強(qiáng)。=〃。+等=1.2X105pa,溫度乃二刀=300K,體積L二

xS,

由玻意耳定律得：piVi=p2V2,解得：x=20cm。

(2)對(duì)封閉氣體加熱，氣體溫度升高，至活塞剛到達(dá)卡環(huán)過(guò)程，氣體做等壓變

化，

有P3=〃2,

初態(tài)：V2=xSt72=300K,

末態(tài)：匕=(xo+xi)S,

根據(jù)蓋一呂薩克定律得：首二盤(pán)解得：73=540K；

汽缸內(nèi)氣體溫度繼續(xù)升高，氣體做等容變化，

初態(tài)：pa=1.2X105Pa,73=540K,

末態(tài)：r=720K,

由查理定律得：界亭~，解得：P1=1.6X105pa。

題組二高考大題

第15頁(yè)，共30頁(yè)

24.（2020?江蘇高考）一瓶酒精用了一些后，把瓶蓋擰緊，不久瓶?jī)?nèi)液面上方

形成了酒精的飽和汽，此時(shí)（選填“有”或“沒(méi)有”）酒精分子從液面飛

出。當(dāng)溫度升高時(shí)，瓶中酒精飽和汽的密度_______（選填“增大”“減小”或

“不變”）o

答案有增大

解析瓶?jī)?nèi)液面上方形成酒精的飽和汽后，在相同時(shí)間內(nèi)回到液面的酒精分

子數(shù)等于從液面飛出的酒精分子數(shù)，液體與氣體之間達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，故此時(shí)仍

然會(huì)有酒精分子從液面飛出；當(dāng)溫度升高時(shí)，液體分子的平均動(dòng)能增大，單位時(shí)

間內(nèi)從液面飛出的酒精分子數(shù)增多，瓶中酒精飽和汽的密度增大。

25.（2019.江蘇高考）由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的。在小水

滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為（選填“引力”或“斥

力”）o分子勢(shì)能EP和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖所示，能總體上反映小水滴

表面層中水分子耳的是圖中（選填K"'中或C）的位置。

答案引力C

解析水滴呈球形，使水滴表面層具有收縮的趨勢(shì)，因此水滴表面層中，水

分子之間的作用力總體上表現(xiàn)為引力；水分子之間，引力和斥力相等時(shí)，分子間

距離〃二皿分子勢(shì)能最??；當(dāng)分子間表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距離「＞皿因此，能

總體上反映小水滴表面層中水分子穌的是題圖中。的位置。

26.（2019?全國(guó)卷II）如p?V圖所示，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表其容器中一定量理想

氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是不、不、73c用N1、M、M分別表示這

三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)，則

MN2,T\73,NiN3。（填“大于”“小于”或“等于”）

第16頁(yè)，共30頁(yè)

2Pl

°匕2匕v

第16頁(yè)，共30頁(yè)

答案大于等于大于

解析根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有0j="片J'片一,可知Ti>

Ti,72<T3,TI=T3;對(duì)于狀態(tài)1、2,由于7>不，所以狀態(tài)1時(shí)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)

的平均動(dòng)能大，熱運(yùn)動(dòng)的平均速率大，體積相等，分子數(shù)密度相等，故分子在單

位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積容器壁的平均碰撞次數(shù)多，即M>M；對(duì)于狀態(tài)2、3,由于

乃<不，所以狀態(tài)2時(shí)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率小，每個(gè)分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁的平

均撞擊力小，而壓強(qiáng)等于單位時(shí)間撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)N與單位時(shí)間

每個(gè)分子對(duì)器壁的平均撞擊力的乘積，即〃二N?下，而=P3’，了2</3,

則N?N3。

27.（2020.全國(guó)卷II）潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個(gè)底部開(kāi)口、上部封

閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間呈存有空氣，以滿足

潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便，將潛水鐘簡(jiǎn)化為截面積為S、高度為〃、開(kāi)

口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開(kāi)口向下吊放至深度為"的水下，

如圖所示。已知水的密度為P，重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)為po,H》h,忽

略溫度的變化和水密度隨深度的變化。

（1）求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度/；

（2）保持”不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓人的空氣在其壓強(qiáng)為

po時(shí)的體積。

答案⑴懸片（2蟠

解析（1）設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)空氣的體積分別為％和

V1,放入水下后筒內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為0,由玻意耳定律和題給條件有

p\V\=poVo①

第17頁(yè)，共30頁(yè)

Vo=hS②

Vi=(h-r)s③

考慮到有

pi=po+pgH④

聯(lián)立①②③④式，解得/二說(shuō)鬻彳兒⑤

(2)設(shè)壓入筒內(nèi)的空氣在其壓強(qiáng)為"o時(shí)的體積為V,在水下即其壓強(qiáng)為pi時(shí)

的體積為上，由玻意耳定律有0吻二8丫⑥

其中％二/S⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式解得V=曙勺⑧

28.(2020?全國(guó)卷I)甲、乙兩個(gè)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存有同種氣體(可視為理想氣體)。

甲罐的容積為V,罐中氣體的壓強(qiáng)為P；乙罐的容積為2匕罐中氣體的壓強(qiáng)為人。

現(xiàn)通過(guò)連接兩罐的細(xì)管把甲罐中的部分氣體調(diào)配到乙罐中去，兩罐中氣體溫度相

同且在調(diào)配過(guò)程中保持不變，調(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng)相等。求調(diào)配后

(1)兩罐中氣體的壓強(qiáng)；

(2)甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。

2

答案

耳⑵

、

解析(1)設(shè)甲罐中原有氣體的體積最終變?yōu)閂1,乙罐中原有氣體的體積最終

變?yōu)檎{(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng)為，由玻意耳定律有

pV=p'V|①

%(2V)=p'V2

②

且V|+v2=V+2V③

2

聯(lián)立①②③式可得p'=孫④

(2)設(shè)調(diào)配后甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比為k,則有

第18頁(yè)，共30頁(yè)

2

聯(lián)立①④⑤式可得％=至⑥

29.(2020?全國(guó)卷III)如圖，兩側(cè)粗細(xì)均勻、橫截面積相等、高度均為“二18

cm的U形管，左管上端封閉：右管上端開(kāi)口。右管中有高例=4cm的水銀柱，

水銀柱上表面離管口的距離/=12cm。管底水平段的體積可忽略。環(huán)境溫度為不

=283K,大氣壓強(qiáng)po=76cmHg。

T

w

!

(1)現(xiàn)從右側(cè)端口緩慢注入水銀(與原水銀柱之間無(wú)氣隙)，恰好使水銀柱下端

到達(dá)右管底部。此時(shí)水銀柱的高度為多少？

(2)再將左管中密封氣體緩慢加熱，使水銀柱上表面恰與右管口平齊，此時(shí)密

封氣體的溫度為多少？

答案(1)12.9cm(2)363K

解析(1)設(shè)密封氣體初始體積為Vi,壓強(qiáng)為pi,密封氣體先經(jīng)等溫壓縮過(guò)程

體積變?yōu)椋?壓強(qiáng)變?yōu)橛刹Ｒ舛捎?■二〃2V2①

設(shè)注入水銀后水銀柱高度為h,水銀的密度為P，左、右管的橫截面積均為S,

由題設(shè)條件有

p\=po+pgho②

P2=po+pgh③

Vi=(2H-/-/io)S,V2=HS④

聯(lián)立①②③④式并代入題給數(shù)據(jù)得h^n.9cm。⑤

⑵設(shè)密封氣體再經(jīng)等壓膨脹過(guò)程體積變?yōu)閂3,溫度變?yōu)槟?，由蓋一呂薩克定

由題設(shè)條件有V3=(2H-h)S⑦

聯(lián)立④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得乃g363Ko⑧

第19頁(yè)，共30頁(yè)

30.（2020?山東高考）中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸

附在人體穴位上，進(jìn)而治療某些疾病C常見(jiàn)拔罐有兩種，如圖所示，左側(cè)為火罐，

下端開(kāi)口；右側(cè)為抽氣拔罐，下端開(kāi)口，上端留有抽氣閥門(mén)。使用火罐時(shí)，先加

熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓，

使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上，再通過(guò)抽氣降低罐

內(nèi)氣體壓強(qiáng)。某次使用火罐時(shí)，罐內(nèi)氣體初始?jí)簭?qiáng)與外部大氣壓相同，溫度為450

20

K,最終降到300K,因皮膚凸起，內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的五。若換用抽氣拔

20

罐，抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的五，罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的

內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體，忽略抽氣過(guò)程口氣體溫度的變化。

求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。

答案|

解析設(shè)火罐內(nèi)氣體初始狀態(tài)參量分別為⑶、不、Vi,溫度降低后狀態(tài)參量

分別為P2、乃、V2,火罐的容積為壞,大氣壓強(qiáng)為外，

由題意知〃I=小Ti=450K、0=%、72=300KS=帝）①

由理想氣體狀態(tài)方程得常二管②

代入數(shù)據(jù)得〃=0.7川③

對(duì)于抽氣拔罐，設(shè)初態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為P3、匕，末態(tài)氣體狀態(tài)參量分別

為P4、0,抽氣拔罐的容積為V。'，由題意知

P3=心％=%'、=〃2④

由玻意耳定律得⑤

第20頁(yè)，共30頁(yè)

聯(lián)立③⑤式，代入數(shù)據(jù)得匕二與Vo'⑥

設(shè)抽出的氣體在壓強(qiáng)P4下的體積為△匕由題意知

帝’⑦

故應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值為

A/nAV_

百二石⑧

聯(lián)立⑥⑦⑧式得誓斗⑨

31.(2019?全國(guó)卷III)如圖，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)有一段

高度為2.0cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管

口的距離為2.0cm。若將細(xì)管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無(wú)水銀滴

落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg,環(huán)境溫度為296Ko

L0cm

2.0cm

(1)求細(xì)管的長(zhǎng)度；

(2)若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管

口平齊為止，求此時(shí)密封氣體的溫度。

答案(1)41cm(2)312K

解析(1)設(shè)細(xì)管的長(zhǎng)度為匕橫截面的面積為S,水銀柱高度為〃；初始時(shí),

設(shè)水銀柱上表面到管口的距離為歷，被密封氣體的體積為V,壓強(qiáng)為p；細(xì)管倒

置時(shí)，被密封氣體的體積為壓強(qiáng)為由玻意耳定律有

pV=p\Vi①

由力的平衡條件有

pS=poS+pghS②

第21頁(yè)，共30頁(yè)

p\S+pghS=p()S③

式中，〃、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，網(wǎng)為大氣壓強(qiáng)C由題意

有

V=S(L-hi-h)④

V\=S(L-h)⑤

由①②③④⑤式和題給數(shù)據(jù)得L=41cm⑥

(2)設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為仆和T,由蓋一呂薩克定律有

VVi

7b=T⑦

由④⑤⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得T=312Ko

32.(2019?全國(guó)卷I)熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中。該設(shè)備工作時(shí)，

先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔口，然后爐腔升溫，

利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能。一臺(tái)熱等靜壓

設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13n?,爐腔抽真空后，在室溫

下用壓縮機(jī)將10瓶氨氣壓入到爐腔中。已知每瓶氨氣的容積為3.2X10-2m3,使

用前瓶中氣體壓強(qiáng)為L(zhǎng)5Xl()7pa,使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0X106Pa;室溫

溫度為27氯氣可視為理想氣體。

(1)求壓入氯氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；

(2)將壓入氨氣后的爐腔加熱到1227°C,求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)。

答案(l)3.2X107Pa(2)1.6X108Pa

解析(1)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為Vo,壓強(qiáng)為po；使月后瓶中剩余氣體的

壓強(qiáng)為假設(shè)體積為Vbs壓強(qiáng)為8的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜i時(shí)，其體積膨脹為協(xié)。

由玻意耳定律有

poVo=p\V\①

每瓶被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫和壓強(qiáng)為p\條件下的體枳為

vr=vi-vb②

設(shè)10瓶氣體壓入爐腔后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為小，體積為由玻意耳定律

有

第22頁(yè)，共30頁(yè)

/72V2=10/71V/③

聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得6=3.2XIO7Pa@

(2)設(shè)加熱前爐腔的溫度為7b,加熱后爐腔溫度為T(mén)i,與體壓強(qiáng)為〃3。由查

理定律有發(fā)咪⑤

聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得〃3=1.6X108pa。

33.(2018?全國(guó)卷III)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱,

水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱

的長(zhǎng)度分別為1=18.0cm和八12.0cm,左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將U

形管緩慢平放在水平桌面上，沒(méi)有氣體從管的一邊通過(guò)水銀逸入另一邊。求U形

管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過(guò)程中，氣體溫度不變。

1|f

答案22.5cm7.5cm

解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為0和U

形管水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為P，此時(shí)原左、右兩邊氣體長(zhǎng)度分別

變?yōu)樾『蚇。由力的平衡條件有

p\=p2+pg(l\-h)①

式中"為水銀密度，g為重力加速度大小。

由玻意耳定律有

pi/i=pl\'②

pili=ph'③

lx1-l\=h-h'④

由①②③④式和題給條件得/J=22.5cm;=7.5cm。

34.(2019?全國(guó)卷II)如圖，一容器由橫截面積分別為2s和S

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的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在水平地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被

通過(guò)剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮?dú)釩平衡時(shí)，

氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為P。和％,氫氣的體積為2%,空氣的壓強(qiáng)為現(xiàn)緩慢

地將中部的空氣全部抽出，抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔儯钊麤](méi)有到

達(dá)兩汽缸的連接處，求：

抽氣口

(1)抽氣前氨氣的壓強(qiáng)；

(2)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

1114(/70+p)Vb

答案(與的+P)⑵渺+揖2加+〃

解析(1)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為0。，根據(jù)力的平衡條件得mo-2S+pS=p-2S

+po-S①

得Pio[(po+P)②

(2)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為0和Vi,氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為〃2

和V2o根據(jù)力的平衡條件有

piS=p\'2S③

由玻意耳定律得

p\V\=pio-2Vb④

p2V2=poVo⑤

由于兩活塞用剛性桿連接，故

Vi-2Vo=2(Vb-V2)⑥

聯(lián)立②③④⑤⑥式解得

11

0=?。+承

4(po+p)Vo

V1=~O

2po+p

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35.（2017.全國(guó)卷II）一熱氣球體積為匕內(nèi)部充有溫度為A

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的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度為7b

時(shí)的密度為〃。，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g。

(1)求該熱氣球所受浮力的大??；

(2)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；

(3)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為/no,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。

答案⑴原磅⑵陶靖

解析(1)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為加的空氣在溫度為n時(shí)的體積為vb,密度

為。。二而①

在溫度為7時(shí)的體積為b，密度為P⑺二晉②

由蓋一呂薩克定律得V手o=早VT③

聯(lián)立①②③式得P⑺=0)與④

氣球所受的浮力為F=pmgv⑤

聯(lián)立④⑤式得尸=3。能⑥

(2)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G=p(Ta)Vg⑦

聯(lián)立④⑦式得G=%糕⑧

(3)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為〃2,由力的平衡條件得

mg=F-G-mog⑨

聯(lián)立⑥⑧⑨式得m=9070傍-力—恤。

36.(2017?全國(guó)卷III)一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖a所示，玻璃泡M的

上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K和K2。K長(zhǎng)為I,頂端封閉，氏上端與

待測(cè)氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開(kāi)始測(cè)量時(shí)，M

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與K2相通；逐漸提升R,直到K2中水銀面與Ki頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入

Ki,且K中水銀面比頂端低心如圖h所示。設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與心相通的

待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知K和長(zhǎng)的內(nèi)徑均為d,M的容積為％,水銀

的密度為P，重力加速度大小為g。求:

與待測(cè)氣體連通

與待測(cè)氣體連通

(1)待測(cè)氣體的壓強(qiáng)；

(2)該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)。

口案⑴川+必/-田⑵4Vo

解析(1)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時(shí)被封閉

的氣體的體積為V,壓強(qiáng)等于待測(cè)氣體的壓強(qiáng)p,提升R,直到長(zhǎng)中水銀面與K

頂端等高時(shí)，K中水銀面比頂端低〃；設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為⑶，體積為j,

則

V=Vo+①

Vi=②

由力學(xué)平衡條件得Pi=P+Pgh③

整個(gè)過(guò)程為等溫過(guò)程，由玻意耳定律得py=p\v