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專題07 分子動理論、氣體實驗定律和熱力學定律
目錄
01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知識精講 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 題型過關 2
HYPERLINK \l _Toc19966 題型一 估算問題 2
HYPERLINK \l _Toc12308 題型二 分子的熱運動 2
HYPERLINK \l _Toc31429 題型三 分子力曲線與分子勢能曲線 2
HYPERLINK \l _Toc18820 題型四 固體和液體 2
HYPERLINK \l _Toc18820 題型五 熱力學定律 2
HYPERLINK \l _Toc18820 題型六 氣體實驗定律和理想氣體狀態方程 2
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 實戰訓練 2
一、估算問題
（1）宏觀量與微觀量的關系
①摩爾體積Vmol：分子體積V0＝（適用于固體和液體）；分子占據體積V占＝（適用于氣體）。
②摩爾質量Mmol：分子質量m0＝。
③分子總數：N＝nNA＝·NA＝NA（注：對氣體而言，）
（2）估算分子直徑（間距）的兩種模型
①球體模型（適用于固體、液體）：一個分子的體積V0＝π(＝πd3，d為分子的直徑。
②立方體模型（適用于氣體）：一個分子占據的平均空間體積V0＝d3，d為相鄰兩分子間的平均距離。
二、分子的熱運動
（1）實驗證據
①擴散現象：不同種物質能夠彼此進入對方的現象。由物質分子的無規則運動產生。溫度越高，擴散越快。
②布朗運動：液體內懸浮的微粒永不停息的無規則運動，微粒越小、溫度越高，運動越劇烈。（反映了液體分子的無規則運動，但并非液體分子的無規則運動）
（2）熱運動：分子永不停息的無規則運動叫作熱運動。溫度升高，熱運動劇烈程度增加，分子平均速率增大，但不是每個分子的速率都變大。
三、分子力曲線與分子勢能曲線
分子力曲線 分子勢能曲線
圖線
坐標軸 橫軸：分子間距離r；縱軸：分子力 橫軸：分子間距離r；縱軸：分子勢能
正負意義 正負表示方向。正號表示斥力，負號表示引力 正負表示大小。正值一定大于負值
與橫軸交點 r＝r0 r注：分子力、分子勢能的關系：F·Δr＝－ΔEp。
可根據上述功能原理由F r曲線分析分子勢能隨分子間距離的變化情況，也可根據上述功能原理由Ep r曲線分析分子力隨分子間距離的變化情況。
四、溫度和氣體壓強的微觀意義
（1）溫度
①分子的速率分布特點：分子數隨速率的增大呈“中間多、兩頭少”的分布，溫度升高，速率小的分子數減少，速率大的分子數增多，但某個分子的速率可能變小。
②溫度是分子熱運動平均動能的標志，相同溫度下不同物體的分子平均動能相同，但分子平均速率一般不同。
③溫度越高，分子的平均動能越大，內能不一定越大。
（2）氣體壓強
①產生原因：大量氣體分子由于做無規則熱運動，頻繁撞擊容器壁而產生。
②氣體壓強的影響因素
a．從氣體壓強產生的原理看：單位時間撞擊到容器壁單位面積上的分子數N，以及單個分子撞擊容器壁的平均撞擊力。
b．從氣體微觀狀態量角度看：氣體的分子數密度n，以及氣體分子的平均動能。
注意：N和n是不同的物理量。
理想氣體壓強：
n：分子數密度
N：單位時間氣體分子對單位面積器壁的撞擊次數
：單個分子撞擊容器壁的平均撞擊力
五、固體和液體
（1）對晶體、非晶體特性的理解
比較分類 晶體 非晶體
單晶體 多晶體
外形 規則 不規則
物理性質 各向異性 各向同性
熔點 固定 不固定
原子排列 有一定規則，但多晶體中每個晶粒子間的排列無規則 無規則
聯系 晶體和非晶體在一定的條件下可以相互轉化
備注：①單晶體的物理性質具有各向異性，但并非每種晶體都能在各種物理性質上表現出各向異性。
②有的物質在不同條件下能夠生成不同的晶體，比如金剛石和石墨。
（2）液體
①液體表面張力：使液體表面有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向跟液面相切。
②浸潤與不浸潤：一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質的性質都有關系，浸潤和不浸潤也是分子力的表現。
③毛細現象：浸潤液體在細管中上升、不浸潤液體在細管中下降的現象。
（3）液晶是一種特殊的物質，既具有流動性，又在光學等物理性質上表現出各向異性。
六、熱力學定律
（1）ΔU＝Q＋W的正負號法則
符號及意義 W Q △U
+ 外界對系統做功 系統吸收熱量 內能增加
- 系統對外界做功 系統放出熱量 內能減少
（2）熱力學第二定律的理解：關鍵是“自發性”或“不引起其他影響”。即熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱庫吸收熱量全部轉化為功，但不引起其他變化是不可能的。
七、理想氣體相關三量ΔU、W、Q的分析思路
（1）內能變化量ΔU
①由氣體溫度變化分析ΔU。溫度升高，內能增加，ΔU>0；溫度降低，內能減少，ΔU<0。
②由公式ΔU＝W＋Q分析內能變化。
（2）做功情況W
由體積變化分析氣體做功情況。體積膨脹，氣體對外界做功，W<0；體積被壓縮，外界對氣體做功，W>0。
注：氣體在真空中自由膨脹時，W＝0。
（3）氣體吸、放熱Q
一般由公式Q＝ΔU－W分析氣體的吸、放熱情況，Q>0，吸熱；Q<0，放熱。
八、氣體實驗定律和理想氣體狀態方程
1．氣體壓強的計算
（1）被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應用平衡條件或牛頓第二定律列式計算。
（2）被液柱封閉的氣體，一般利用液片法和液體壓強公式、連通器原理求解，有時要借助液柱為研究對象，應用平衡條件或牛頓第二定律求解。
注意：分析計算時不要忽略了大氣壓強的影響。
2．利用氣體實驗定律和理想氣體狀態方程分析問題的步驟
注意：（1）若氣體質量一定，p、V、T均發生變化，則選用理想氣體狀態方程列式求解。
（2）若氣體質量一定，p、V、T中有一個量不發生變化，則選用對應的氣體實驗定律列方程求解。
3．變質量氣體問題的解題思路
對于充氣、漏氣等變質量氣體問題，解題的關鍵是將容器內原有氣體和即將充入的氣體的整體（或將抽出的氣體和剩余氣體的整體）作為研究對象，就可轉化為總質量不變的氣體的狀態變化問題，然后應用氣體實驗定律或理想氣體狀態方程等規律求解?？衫茫剑蠼?。
4．關聯氣體問題的解題思路
由活塞、液柱相聯系的“兩團氣”問題，要注意尋找“兩團氣”之間的壓強、體積或長度關系，列出輔助方程，最后聯立氣體實驗定律或理想氣體狀態方程求解。
題型一 估算問題
1．某氣體的摩爾質量是，標準狀態下的摩爾體積為，阿伏伽德羅常數為，下列敘述中正確的是　　
A．該氣體在標準狀態下的密度為
B．該氣體單位體積內的分子數為
C．每個氣體分子在標準狀態下的體積為
D．該氣體每個分子的質量為
2．已知標準狀況下某氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數，可以估算的物理量是　　
A．氣體分子的質量 B．氣體分子的體積
C．氣體分子間的平均距離 D．氣體的密度
3．若已知阿伏伽德羅常數、物質的摩爾質量、摩爾體積，則不可以估算出　　
A．固體物質分子的直徑和質量
B．液體物質分子的直徑和質量
C．氣體分子的直徑
D．氣體分子的質量和分子間的平均距離
題型二 分子的熱運動
4．下列現象說明分子做無規則運動的是　　
A．水沸騰時冒出的“白汽”在空氣中做無規則的運動
B．把少許碳素墨水滴入水中，在顯微鏡下可以觀察到碳顆粒的無規則運動
C．陽光從縫隙射入教室，在陽光下看到塵埃不停地運動
D．經過攪拌，沙粒在水中雜亂地運動
5．下列所列詞句中，描述分子熱運動的是　　
A．沙飛朝似幕，云起夜疑城 B．踏花歸去馬蹄香
C．拂墻花影動，疑是玉人來 D．風沙刮地塞云愁
6．我們在實驗室用酒精進行實驗時，整個實驗室很快就聞到了刺鼻的酒精氣味，這是一種擴散現象。以下有關分析錯誤的是　　
A．擴散現象只發生在氣體、液體之間
B．擴散現象說明分子在不停息地運動
C．溫度越高時擴散現象越劇烈
D．擴散現象說明分子間存在著間隙
題型三 分子力曲線與分子勢能曲線
7．分子勢能隨分子間距離變化的圖像如圖所示，規定兩分子相距無窮遠時勢能為0?，F將分子固定，將分子由無窮遠處釋放，僅考慮分子間作用力，在分子間距由到的過程中，下列說法正確的是　　
A．分子動能一直增大
B．分子加速度大小一直增大
C．分子間作用力始終表現為引力
D．分子間距為時分子間作用力為0
8．下列說法不正確的是　　
A．圖甲中，溫度升高，曲線峰值向右移動
B．圖甲中，同一溫度下，氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布
C．由圖乙可知，當分子間的距離從逐漸減小為時，分子力先做正功后做負功
D．由圖乙可知，當分子間的距離從逐漸減小為時，分子勢能不斷減小
9．兩分子間的斥力與引力的合力與分子間距離的關系如圖中曲線所示，曲線與軸交點的橫坐標為。相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是　　
A．在階段，做正功，所以分子勢能大于0
B．在階段，分子勢能一直減小
C．在時，分子勢能最小，動能最大
D．在時，分子間沒有斥力和引力
題型四 固體和液體
10．某小組設計的測溫裝置如圖所示，豎直玻璃管與玻璃泡相連插在水槽中，封有一定量的氣體，大氣壓強不變的情況下，管內水柱高度可反映泡內氣體的溫度，即環境溫度。環境溫度變化時，玻璃泡內氣體壓強可視為不變，則　　
A．測溫物質是水 B．水柱越高溫度越高
C．管上的刻度是均勻的 D．測溫范圍由體積決定
11．關于晶體和非晶體，下列說法中正確的是　　
A．同種物質不可能呈現晶體和非晶體兩種不同的形態
B．晶體中原子（或分子、離子）都按照一定規則排列，具有空間上的周期性
C．單晶體和多晶體都具有各向異性的物理性質
D．只有單晶體才表現出各向異性
12．合格的一次性醫用外科口罩內側所用材料對水都是不浸潤的，圖為水滴在一次性醫用外科口罩內側的照片，對此，以下說法正確的是　　
A．照片中的口罩和水滴發生了浸潤現象
B．照片中水滴表面分子比水滴的內部密集
C．水珠呈球狀是因為表面張力方向垂直于液面向里
D．照片中水滴呈扁球狀是液體表面張力和重力共同作用的結果
題型五 熱力學定律
13．一定質量的理想氣體從狀態經過狀態和又回到狀態，其壓強隨體積的變化圖線如圖所示，其中到為絕熱過程。到為等溫過程。下列說法錯誤的是　　
A．過程，氣體分子平均動能減小
B．過程，氣體向外界放熱
C．過程，氣體向外界放熱
D．過程氣體對外界做的功小于過程外界對氣體做的功
14．1927年，威爾遜因發明云室獲諾貝爾物理學獎，如圖所示，云室里封閉一定質量的氣體。現迅速向下拉動活塞，則云室中的氣體　　
A．溫度升高 B．壓強減小
C．向外放出熱量 D．分子的數密度增大
15．如圖所示，兩個相通的容器、間裝有閥門，中充滿氣體，為真空，整個系統與外界沒有熱交換，打開閥門后，中的氣體進入中，最終達到平衡，則　　
A．容器中氣體的內能減少
B．容器中氣體分子的平均動能增加
C．容器中氣體分子的數密度減小
D．中的氣體能自發地全部退回到中去
題型六 氣體實驗定律和理想氣體狀態方程
16．將水杯開口向下倒置在水盆中，可在杯中封閉一段氣體。現將水杯緩慢向上提起一段高度（杯口始終未露出水面，杯內氣體未漏出），設環境溫度保持不變，此過程中杯中封閉氣體　　
A．體積變小，壓強變小 B．體積變大，壓強變大
C．體積變小，壓強變大 D．體積變大，壓強變小
17．如圖所示，醫護人員用注射器將藥液從密封藥瓶中緩緩抽出，在此過程中瓶中氣體的　　
A．壓強增大，分子數密度增大 B．壓強增大，分子數密度減小
C．壓強減小，分子數密度增大 D．壓強減小，分子數密度減小
18．如圖所示，在足夠長的光滑斜面上，有一端封閉的導熱玻璃管。玻璃管內部液柱封閉了一定量的理想氣體，外界溫度保持不變。在斜面上靜止釋放玻璃管，當液柱在玻璃管中相對穩定后，以下說法正確的是　　
A．封閉氣體的長度將變長
B．封閉氣體的分子平均動能減小
C．封閉氣體壓強小于外界大氣壓
D．單位時間內，玻璃管內壁單位面積上所受氣體分子撞擊次數增加
一．選擇題（共12小題）
1．如圖所示，一絕熱氣缸靜止在水平面上，用一絕熱的活塞將一定質量的理想氣體密封在汽缸內，不計活塞與汽缸壁之間的摩擦?，F將細沙緩慢地倒在活塞上面，在活塞緩慢下移過程中，缸內密封氣體　　
A．壓強不變
B．分子平均動能不變
C．壓強與體積的乘積減小
D．單位時間內與活塞碰撞的分子數增加
2．宇航員在“天宮課堂”中演示毛細現象時，將三根內徑不同的細管子插入水槽，穩定后三根管中液面（忽略液面形狀）的高度是圖中的　　
A． B．
C． D．
3．用活塞式抽氣機抽氣，在溫度不變的情況下，從玻璃瓶中抽氣，第一次抽氣后，瓶內氣體的壓強減小到原來的，要使容器內剩余氣體的壓強減為原來的，抽氣次數應為　　
A．2次 B．3次 C．4次 D．5次
4．如圖，一定量的理想氣體從狀態沿直線變化到狀態，在此過程中，其體積　　
A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．始終不變 D．先增大后減小
5．一定質量的理想氣體，從狀態開始，經狀態、回到原狀態，其圖象如圖所示，其中平行于橫軸，平行于縱軸。則　　
A．過程氣體溫度不變 B．過程氣體對外做功
C．過程氣體內能減小 D．過程氣體放出熱量
6．一定質量的理想氣體從狀態開始，經歷兩個過程，先后到達狀態和，、和三個狀態的體積分別為、和。狀態變化過程中氣體的壓強與熱力學溫度的關系如圖所示，下列說法正確的是　　
A．，
B．，
C．狀態到狀態的過程中氣體的內能增大
D．狀態到狀態的過程中氣體分子的平均動能減小
7．甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟，然后用燒熱鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片石蠟涂層的背面，接觸點周圍熔化了的石蠟分別形成如圖所示形狀，對這兩種薄片，下列說法中正確的是　　
A．甲是晶體 B．甲是非晶體 C．乙是晶體 D．乙是非晶體
8．如圖所示，兩端開口、內徑均勻的玻璃彎管固定在豎直平面內，兩段水銀柱和將空氣柱封閉在左側豎直段玻璃管，平衡時段水銀有一部分在水平管中，豎直部分高度為，段水銀兩側液面高度差為。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，則再次平衡后　　
A．空氣柱的長度減小 B．左側水銀面高度差減小
C．空氣柱的壓強增大 D．右側水銀面高度差增大
9．如圖所示，在兩端開口的形管中，下部有一段水銀柱，右側直管內封閉氣體上有一段水銀柱。若向左側直管中沿管壁緩慢注入高為的水銀，則平衡后　　
A．右側直管內封閉氣體的壓強減小
B．右側直管內封閉氣體的體積減小
C．水銀柱兩側水銀面的高度差增加
D．水銀柱升高
10．我國在春節和元宵節都有掛燈籠的習俗。現代制作的燈籠大多用鐵絲做骨架，外層蒙以紙或紗類等透明物，內部裝有白熾燈。夜晚點亮的白熾燈，既起到照明作用，又能營造出喜慶的節日氛圍。若燈未點亮前，燈籠內的溫度為，空氣密度為，燈點亮一段時間后，燈籠內的溫度升至，空氣密度為。不計燈籠體積的變化，與的單位均為開爾文。若大氣壓強不變，則與之比為　　
A． B． C． D．
11．如圖所示，兩條曲線分別為一定質量的理想氣體從某一狀態經等溫過程或絕熱過程體積由減小為的圖，則下列說法中正確的是　　
A．曲線1為等溫過程
B．等溫過程中外界對氣體做的功比絕熱過程的多
C．等溫過程中氣體從外界吸收熱量
D．兩個過程的末態相比，絕熱過程的末態氣體在單位時間內與單位面積的器壁碰撞的次數多
12．如圖所示，左端封閉、右側開口的形管內分別用水銀封有兩部分氣體，右側部分封閉氣體的壓強為，水銀面高度差為。當左側部分氣體溫度升高較小的△，重新達到平衡后，和的變化是　　
A．變小 B．不變 C．變小 D．變大
二．填空題（共3小題）
13．如圖為“研究一定質量氣體在體積不變的條件下，壓強隨溫度變化的關系”實驗裝置示意圖。彎曲玻璃管臂插入燒瓶，臂與玻璃管下部用橡膠管連接，管開口向上，一定質量的氣體（視為理想氣體）被封閉于燒瓶內。開始時，、內的水銀面等高。若氣體溫度升高，為使瓶內氣體的體積不變，應將管 　?。ㄌ睢跋蛏稀被颉跋蛳隆?移動，使管內水銀面恢復原有高度，此過程氣體 　　（填“吸熱”或“放熱” ，氣體壓強 　?。ㄌ睢白兇蟆薄ⅰ白冃　被颉安蛔儭?。
14．如圖甲為一只氣墊運動鞋，鞋底塑料氣墊空間內充滿氣體（可視為理想氣體），可以通過壓縮氣體產生緩沖效果。已知氣墊內氣體體積為，壓強為，不考慮氣墊漏氣。若運動員穿上鞋子，氣墊內氣體體積被緩慢壓縮到（不計溫度變化）時，氣墊內氣體的壓強變為 　　；若氣墊內氣體溫度緩緩上升（忽略體積變化），此過程中氣墊內的氣體 　　（填“吸熱”或“放熱” 。
15．如圖所示是一定質量的理想氣體沿直線發生狀態變化的圖像，三點對應的溫度分別是、、，則　　，　　。
三．解答題（共3小題）
16．高壓鍋是生活中一種密閉的導熱容器，以其獨特的高溫高壓功能，使食物的制作時間大大縮短，為我們提供了很大的生活方便。如圖所示，某高壓鍋容積，鍋蓋中央有一橫截面積出氣口，孔上蓋有質量為的限壓閥，當鍋內氣壓達到限定值時，限壓閥被鍋內氣體頂起放出部分氣體，實現了對鍋內氣體壓強的控制。在大氣壓溫度的干燥環境下向鍋體內放入的食物，蓋上鍋蓋加上限壓閥密封好后，開火加熱到鍋內溫度達時，限壓閥頂起開始排氣，不計食物體積變化和各處摩擦，鍋內氣體視為理想氣體，取求：
（1）使用這個高壓鍋時，鍋內氣體達到的最大壓強是多少；
（2）從開始加熱到限壓閥剛被頂起時，鍋內食物蒸發出來的水蒸氣的分壓強。
17．如圖為某興趣小組制作的供水裝置，圓柱形氣缸內部長度，輕活塞將其分為左右兩部分，左部為儲水室，儲水室上部一根細管連接進水口和出水口；右部為氣室，氣室尾部有一氣閥。初始時出水口打開，儲水室內無水，氣閥關閉，輕活塞位于氣缸中央?，F通過氣閥給氣室充氣至壓強為，然后關閉氣閥和出水口。打開進水口開關，開始注水，活塞緩慢向右移動，當氣室壓強為時停止注水。已知活塞橫截面積為，外界大氣壓強為。氣體看作理想氣體，整個過程溫度不變，由于水的重力產生的壓強可忽略，活塞厚度、摩擦不計，求：
（1）從氣閥充入的氣體和原有氣體質量之比；
（2）注水結束后，打開出水口，當氣室壓強下降到時，排出水的體積。
18．如圖（a），豎直圓柱形汽缸導熱性良好，用橫截面積為的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞質量為，此時活塞靜止，距缸底高度為。在活塞上放置質量為（未知）的物塊靜止后，活塞距缸底高度為，如圖（b）所示。不計活塞與汽缸間的摩擦，已知大氣壓強為，外界溫度為，重力加速度為，汽缸始終保持豎直。
（1）求圖（a）中封閉氣體的壓強大??；
（2）求圖（b）中物塊質量。
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專題07 分子動理論、氣體實驗定律和熱力學定律
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01、TOC \o "1-2" \h \u HYPERLINK \l _Toc17099 知識精講 1
02、 HYPERLINK \l _Toc13874 題型過關 2
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HYPERLINK \l _Toc12308 題型二 分子的熱運動 2
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HYPERLINK \l _Toc18820 題型四 固體和液體 2
HYPERLINK \l _Toc18820 題型五 熱力學定律 2
HYPERLINK \l _Toc18820 題型六 氣體實驗定律和理想氣體狀態方程 2
03、 HYPERLINK \l _Toc3011 實戰訓練 2
一、估算問題
（1）宏觀量與微觀量的關系
①摩爾體積Vmol：分子體積V0＝（適用于固體和液體）；分子占據體積V占＝（適用于氣體）。
②摩爾質量Mmol：分子質量m0＝。
③分子總數：N＝nNA＝·NA＝NA（注：對氣體而言，）
（2）估算分子直徑（間距）的兩種模型
①球體模型（適用于固體、液體）：一個分子的體積V0＝π(＝πd3，d為分子的直徑。
②立方體模型（適用于氣體）：一個分子占據的平均空間體積V0＝d3，d為相鄰兩分子間的平均距離。
二、分子的熱運動
（1）實驗證據
①擴散現象：不同種物質能夠彼此進入對方的現象。由物質分子的無規則運動產生。溫度越高，擴散越快。
②布朗運動：液體內懸浮的微粒永不停息的無規則運動，微粒越小、溫度越高，運動越劇烈。（反映了液體分子的無規則運動，但并非液體分子的無規則運動）
（2）熱運動：分子永不停息的無規則運動叫作熱運動。溫度升高，熱運動劇烈程度增加，分子平均速率增大，但不是每個分子的速率都變大。
三、分子力曲線與分子勢能曲線
分子力曲線 分子勢能曲線
圖線
坐標軸 橫軸：分子間距離r；縱軸：分子力 橫軸：分子間距離r；縱軸：分子勢能
正負意義 正負表示方向。正號表示斥力，負號表示引力 正負表示大小。正值一定大于負值
與橫軸交點 r＝r0 r注：分子力、分子勢能的關系：F·Δr＝－ΔEp。
可根據上述功能原理由F r曲線分析分子勢能隨分子間距離的變化情況，也可根據上述功能原理由Ep r曲線分析分子力隨分子間距離的變化情況。
四、溫度和氣體壓強的微觀意義
（1）溫度
①分子的速率分布特點：分子數隨速率的增大呈“中間多、兩頭少”的分布，溫度升高，速率小的分子數減少，速率大的分子數增多，但某個分子的速率可能變小。
②溫度是分子熱運動平均動能的標志，相同溫度下不同物體的分子平均動能相同，但分子平均速率一般不同。
③溫度越高，分子的平均動能越大，內能不一定越大。
（2）氣體壓強
①產生原因：大量氣體分子由于做無規則熱運動，頻繁撞擊容器壁而產生。
②氣體壓強的影響因素
a．從氣體壓強產生的原理看：單位時間撞擊到容器壁單位面積上的分子數N，以及單個分子撞擊容器壁的平均撞擊力。
b．從氣體微觀狀態量角度看：氣體的分子數密度n，以及氣體分子的平均動能。
注意：N和n是不同的物理量。
理想氣體壓強：
n：分子數密度
N：單位時間氣體分子對單位面積器壁的撞擊次數
：單個分子撞擊容器壁的平均撞擊力
五、固體和液體
（1）對晶體、非晶體特性的理解
比較分類 晶體 非晶體
單晶體 多晶體
外形 規則 不規則
物理性質 各向異性 各向同性
熔點 固定 不固定
原子排列 有一定規則，但多晶體中每個晶粒子間的排列無規則 無規則
聯系 晶體和非晶體在一定的條件下可以相互轉化
備注：①單晶體的物理性質具有各向異性，但并非每種晶體都能在各種物理性質上表現出各向異性。
②有的物質在不同條件下能夠生成不同的晶體，比如金剛石和石墨。
（2）液體
①液體表面張力：使液體表面有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向跟液面相切。
②浸潤與不浸潤：一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質的性質都有關系，浸潤和不浸潤也是分子力的表現。
③毛細現象：浸潤液體在細管中上升、不浸潤液體在細管中下降的現象。
（3）液晶是一種特殊的物質，既具有流動性，又在光學等物理性質上表現出各向異性。
六、熱力學定律
（1）ΔU＝Q＋W的正負號法則
符號及意義 W Q △U
+ 外界對系統做功 系統吸收熱量 內能增加
- 系統對外界做功 系統放出熱量 內能減少
（2）熱力學第二定律的理解：關鍵是“自發性”或“不引起其他影響”。即熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱庫吸收熱量全部轉化為功，但不引起其他變化是不可能的。
七、理想氣體相關三量ΔU、W、Q的分析思路
（1）內能變化量ΔU
①由氣體溫度變化分析ΔU。溫度升高，內能增加，ΔU>0；溫度降低，內能減少，ΔU<0。
②由公式ΔU＝W＋Q分析內能變化。
（2）做功情況W
由體積變化分析氣體做功情況。體積膨脹，氣體對外界做功，W<0；體積被壓縮，外界對氣體做功，W>0。
注：氣體在真空中自由膨脹時，W＝0。
（3）氣體吸、放熱Q
一般由公式Q＝ΔU－W分析氣體的吸、放熱情況，Q>0，吸熱；Q<0，放熱。
八、氣體實驗定律和理想氣體狀態方程
1．氣體壓強的計算
（1）被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應用平衡條件或牛頓第二定律列式計算。
（2）被液柱封閉的氣體，一般利用液片法和液體壓強公式、連通器原理求解，有時要借助液柱為研究對象，應用平衡條件或牛頓第二定律求解。
注意：分析計算時不要忽略了大氣壓強的影響。
2．利用氣體實驗定律和理想氣體狀態方程分析問題的步驟
注意：（1）若氣體質量一定，p、V、T均發生變化，則選用理想氣體狀態方程列式求解。
（2）若氣體質量一定，p、V、T中有一個量不發生變化，則選用對應的氣體實驗定律列方程求解。
3．變質量氣體問題的解題思路
對于充氣、漏氣等變質量氣體問題，解題的關鍵是將容器內原有氣體和即將充入的氣體的整體（或將抽出的氣體和剩余氣體的整體）作為研究對象，就可轉化為總質量不變的氣體的狀態變化問題，然后應用氣體實驗定律或理想氣體狀態方程等規律求解?？衫茫剑蠼?。
4．關聯氣體問題的解題思路
由活塞、液柱相聯系的“兩團氣”問題，要注意尋找“兩團氣”之間的壓強、體積或長度關系，列出輔助方程，最后聯立氣體實驗定律或理想氣體狀態方程求解。
題型一 估算問題
1．某氣體的摩爾質量是，標準狀態下的摩爾體積為，阿伏伽德羅常數為，下列敘述中正確的是　　
A．該氣體在標準狀態下的密度為
B．該氣體單位體積內的分子數為
C．每個氣體分子在標準狀態下的體積為
D．該氣體每個分子的質量為
【答案】
【解答】解：、該氣體在標準狀態下的密度為，故錯誤；
、該氣體單位體積內的分子數為，故錯誤；
、氣體分子間存在很大的間隙，每個氣體分子在標準狀態下所占空間的體積為，故錯誤；
、該氣體每個分子的質量為，故正確。
故選：。
2．已知標準狀況下某氣體的摩爾體積和阿伏伽德羅常數，可以估算的物理量是　　
A．氣體分子的質量 B．氣體分子的體積
C．氣體分子間的平均距離 D．氣體的密度
【答案】
【解答】解：每摩爾質量與阿伏伽德羅常數的比值表示一個氣體分子的質量，根據題目多給條件無法計算氣體質量，故錯誤；
由于分子間距的存在，不能求每個氣體分子的體積，故錯誤；
用氣體摩爾體積與阿伏伽德羅常數之比可估算一個氣體分子所占據的空間的體積，而非一個氣體分子的體積，根據
估算氣體分子間的平均距離，故正確。
摩爾質量除以摩爾體積等于密度，題目所給條件不能求氣體密度，故錯誤。
故選：。
3．若已知阿伏伽德羅常數、物質的摩爾質量、摩爾體積，則不可以估算出　　
A．固體物質分子的直徑和質量
B．液體物質分子的直徑和質量
C．氣體分子的直徑
D．氣體分子的質量和分子間的平均距離
【答案】
【解答】解：、固體分子間隙很小，可以忽略不計，故固體物質分子的大小等于摩爾體積與阿伏加德羅常數的比值；固體物質分子的質量等于摩爾質量與阿伏加德羅常數的比值；故錯誤；
、液體分子間隙很小，可以忽略不計，故液體物質分子的大小等于摩爾體積與阿伏加德羅常數的比值；液體物質分子的質量等于摩爾質量與阿伏加德羅常數的比值；故錯誤；
、氣體分子間隙很大，摩爾體積等于每個分子占據的體積與阿伏加德羅常數常數的乘積，故無法估算分子的體積，故正確；
、氣體物質分子的質量等于摩爾質量與阿伏加德羅常數的比值；氣體物質分子占據空間的大小等于摩爾體積與阿伏加德羅常數的比值，故可以進一步計算分子的平均間距；故錯誤。
故選：。
題型二 分子的熱運動
4．下列現象說明分子做無規則運動的是　　
A．水沸騰時冒出的“白汽”在空氣中做無規則的運動
B．把少許碳素墨水滴入水中，在顯微鏡下可以觀察到碳顆粒的無規則運動
C．陽光從縫隙射入教室，在陽光下看到塵埃不停地運動
D．經過攪拌，沙粒在水中雜亂地運動
【答案】
【解答】解：、“白汽”在空氣中的無規則運動是由于空氣的對流等形成的，不能說明分子在做無規則運動；故錯誤；
、碳顆粒在做布朗運動，它是分子熱運動的反映，故可以說明分子在做無規則運動；故正確；
、陽光下的塵埃的運動是由于空氣的對流形成的，不屬于分子熱運動；故錯誤；
、沙粒在水中的運動是由于攪拌引起的水的流動形成的，不能說明分子的熱運動；故錯誤；
故選：。
5．下列所列詞句中，描述分子熱運動的是　　
A．沙飛朝似幕，云起夜疑城 B．踏花歸去馬蹄香
C．拂墻花影動，疑是玉人來 D．風沙刮地塞云愁
【答案】
【解答】解．沙飛朝似幕，云起夜疑城，沙，云，肉眼可見，不屬于分子熱運動，是機械運動，故錯誤；
．踏花歸去馬蹄香，為什么馬踏花而蹄香？雖然我們看不見但是我們知道一定是花的分子熱運動擴散到馬蹄里，所以是擴散現象，屬于分子熱運動，故正確；
．拂墻花影動，疑是玉人來，花動，肉眼可見，是機械運動，不屬于分子熱運動，故錯誤；
．風沙刮地塞云愁，風沙的運動，肉眼可見，是機械運動，不屬于分子熱運動，故錯誤。
故選：。
6．我們在實驗室用酒精進行實驗時，整個實驗室很快就聞到了刺鼻的酒精氣味，這是一種擴散現象。以下有關分析錯誤的是　　
A．擴散現象只發生在氣體、液體之間
B．擴散現象說明分子在不停息地運動
C．溫度越高時擴散現象越劇烈
D．擴散現象說明分子間存在著間隙
【答案】
【解答】解：、氣體、液體、固體之間都可以發生擴散現象，故錯誤；
、擴散現象本身就是由分子的無規則運動產生的，故正確；
、物體的溫度越高，分子的熱運動就越快，擴散就越快，故正確；
、擴散現象說明分子間存在著間隙，故正確。
本題選錯誤的，故選：。
題型三 分子力曲線與分子勢能曲線
7．分子勢能隨分子間距離變化的圖像如圖所示，規定兩分子相距無窮遠時勢能為0。現將分子固定，將分子由無窮遠處釋放，僅考慮分子間作用力，在分子間距由到的過程中，下列說法正確的是　　
A．分子動能一直增大
B．分子加速度大小一直增大
C．分子間作用力始終表現為引力
D．分子間距為時分子間作用力為0
【答案】
【解答】解：．由圖可知，在兩分子間的距離由到的過程中，分子勢能增大，結合能量守恒定律可知分子動能減小，故錯誤；
．由圖可知由到的過程中分子勢能的變化越來越快，根據
可知分子間作用力增大，則加速度一直增大，故正確；
．分子勢能增大，分子間作用力做負功，分子間作用力表現為斥力，故錯誤；
．分子間距為時分子勢能為零，而分子間作用力不為零，故錯誤。
故選：。
8．下列說法不正確的是　　
A．圖甲中，溫度升高，曲線峰值向右移動
B．圖甲中，同一溫度下，氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布
C．由圖乙可知，當分子間的距離從逐漸減小為時，分子力先做正功后做負功
D．由圖乙可知，當分子間的距離從逐漸減小為時，分子勢能不斷減小
【答案】
【解答】解：、根據分子運動速率的統計規律可知，溫度升高，分子速率分布曲線峰值向右移動，故正確；
、同一溫度下，氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布，故正確；
、由甲圖知，氣體在①狀態下的溫度大于在②狀態下的溫度，所以氣體在①狀態下的內能大于②狀態下的內能，故錯誤；
、由圖乙可知，當分子間距離為時，分子力表現為引力，當分子間距離為時，分子力為零。所以是分子間的平衡距離，分子間的距離從逐漸減小為時，分子力一直做正功，分子勢能一直減小，故錯誤，正確。
本題選擇不正確的，
故選：。
9．兩分子間的斥力與引力的合力與分子間距離的關系如圖中曲線所示，曲線與軸交點的橫坐標為。相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近。若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是　　
A．在階段，做正功，所以分子勢能大于0
B．在階段，分子勢能一直減小
C．在時，分子勢能最小，動能最大
D．在時，分子間沒有斥力和引力
【答案】
【解答】解：．在階段，分子之間為引力作用，互相靠近時引力做正功，分子動能增加，分子勢能減小，取無窮遠處分子勢能為零，所以在階段，分子勢能小于0，故錯誤；
．在階段，分子之間為斥力作用，互相靠近時引力做負功，分子動能減小，分子勢能增加，故錯誤；
．時，分子間作用力為零，分子勢能最小，根據能量守恒，分子的動能最大，故正確；
．時，分子間存在引力和斥力，引力和斥力大小相等，分子間相互作用力為零，故錯誤；
故選：。
題型四 固體和液體
10．某小組設計的測溫裝置如圖所示，豎直玻璃管與玻璃泡相連插在水槽中，封有一定量的氣體，大氣壓強不變的情況下，管內水柱高度可反映泡內氣體的溫度，即環境溫度。環境溫度變化時，玻璃泡內氣體壓強可視為不變，則　　
A．測溫物質是水 B．水柱越高溫度越高
C．管上的刻度是均勻的 D．測溫范圍由體積決定
【答案】
【解答】解：、玻璃泡內的氣體壓強不變，則對中的封閉氣體有：，不變，則與成正比，所以測溫物質為氣體，故錯誤；
、壓強不變的情況下，溫度越高，氣體體積越大，所以中液面越低，故錯誤；
、根據選項中可得：壓強不變，與成正比，所以刻度是均勻的，故正確；
、當管中全是水時，最小，最??；當管中全是氣體時，最大，最大，所以測溫范圍由管的體積決定，故錯誤。
故選：。
11．關于晶體和非晶體，下列說法中正確的是　　
A．同種物質不可能呈現晶體和非晶體兩種不同的形態
B．晶體中原子（或分子、離子）都按照一定規則排列，具有空間上的周期性
C．單晶體和多晶體都具有各向異性的物理性質
D．只有單晶體才表現出各向異性
【答案】
【解答】解：、理論和實驗證明在一定的條件下，非晶體和晶體之間可以相互轉化，比如天然石英是晶體，而熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）就是非晶體，故錯誤；
、在各種晶體中，晶體原子（或分子、離子）都是按照一定的規則排列的，在空間上有周期性，故正確；
、單晶體具有各向異性的物理性質，多晶體具有各向同性的物理性質，故錯誤，正確。
故選：。
12．合格的一次性醫用外科口罩內側所用材料對水都是不浸潤的，圖為水滴在一次性醫用外科口罩內側的照片，對此，以下說法正確的是　　
A．照片中的口罩和水滴發生了浸潤現象
B．照片中水滴表面分子比水滴的內部密集
C．水珠呈球狀是因為表面張力方向垂直于液面向里
D．照片中水滴呈扁球狀是液體表面張力和重力共同作用的結果
【答案】
【解答】解：合格的一次性醫用防護口罩內側所用材料對水都不浸潤的，照片中的口罩正好發生了不浸潤現象，故錯誤；
照片中水滴為扁球狀，水滴表面分子比水的內部分子間距大，分子之間的作用力表現為引力，使水滴表面有收縮的趨勢，則照片中水滴表面分子應比水的內部稀疏，故錯誤；
水珠呈球狀是因為表面張力方向與液面相切，故錯誤；
照片中水滴呈扁球狀是液體表面張力和重力共同作用的結果，故正確；
故選：。
題型五 熱力學定律
13．一定質量的理想氣體從狀態經過狀態和又回到狀態，其壓強隨體積的變化圖線如圖所示，其中到為絕熱過程。到為等溫過程。下列說法錯誤的是　　
A．過程，氣體分子平均動能減小
B．過程，氣體向外界放熱
C．過程，氣體向外界放熱
D．過程氣體對外界做的功小于過程外界對氣體做的功
【答案】
【解答】解：由圖可知，的過程，氣體絕熱膨脹，對外做功，根據熱力學第一定律△，可知氣體內能減小，溫度降低，氣體分子平均動能減小，故正確；
過程是等壓變化，體積增大，則氣體對外做功，即，由蓋—呂薩克定律，，可知氣體溫度升高，故氣體內能增大，根據熱力學第一定律△，可知氣體從外界吸熱，故錯誤；
的過程是等溫變化，氣體內能不變，但體積減小，故外界對氣體做功，根據熱力學第一定律△，可知氣體向外界放熱，故正確；
在圖像中，面積表示做功，故過程氣體對外界做的功小于過程中外界對氣體做的功，故正確。
本題選錯誤的，故選：。
14．1927年，威爾遜因發明云室獲諾貝爾物理學獎，如圖所示，云室里封閉一定質量的氣體。現迅速向下拉動活塞，則云室中的氣體　　
A．溫度升高 B．壓強減小
C．向外放出熱量 D．分子的數密度增大
【答案】
【解答】解：、云室內封閉一定質量的氣體，迅速向下拉動活塞，時間極短，云室里封閉的氣體來不及與外界發生熱交換，故看作絕熱過程，。氣體體積增大，對外做功，，根據熱力學第一定律△，可知內能減小，溫度降低，故錯誤；
、被封氣體體積增大，溫度降低，由理想氣體狀態變化方程可知壓降減小，故正確；
、氣體體積增大，總分子數不變，則分子的數密度減小，故錯誤。
故選：。
15．如圖所示，兩個相通的容器、間裝有閥門，中充滿氣體，為真空，整個系統與外界沒有熱交換，打開閥門后，中的氣體進入中，最終達到平衡，則　　
A．容器中氣體的內能減少
B．容器中氣體分子的平均動能增加
C．容器中氣體分子的數密度減小
D．中的氣體能自發地全部退回到中去
【答案】
【解答】解：、氣體在真空中膨脹，對外不做功，并且由題意可知整個系統與外界也沒有熱交換，故由熱力學第一定律可知氣體的內能不變，故錯誤；
、氣體由于分子間距離較大，分子力視為零，故分子勢能為零，不隨體積的增大而變化。又因內能所有分子動能所有分子勢能，內能不變，所以分子平均動能不變，故錯誤；
、氣體在真空中膨脹，體積增大，容器中氣體分子的數密度減小，故正確；
、由熱力學第二定律可知，一切自發過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，所以中的氣體不可能自發的全部退回到中，故錯誤，
故選：。
題型六 氣體實驗定律和理想氣體狀態方程
16．將水杯開口向下倒置在水盆中，可在杯中封閉一段氣體?，F將水杯緩慢向上提起一段高度（杯口始終未露出水面，杯內氣體未漏出），設環境溫度保持不變，此過程中杯中封閉氣體　　
A．體積變小，壓強變小 B．體積變大，壓強變大
C．體積變小，壓強變大 D．體積變大，壓強變小
【答案】
【解答】解：將水杯緩慢向上提起一段高度，由于水杯上升，水杯內水面與杯口水面的高度差減小，則杯內氣體壓強變小，氣體做等溫變化，根據，可知此過程中杯中封閉氣體體積變大，故錯誤，正確；
故選：。
17．如圖所示，醫護人員用注射器將藥液從密封藥瓶中緩緩抽出，在此過程中瓶中氣體的　　
A．壓強增大，分子數密度增大 B．壓強增大，分子數密度減小
C．壓強減小，分子數密度增大 D．壓強減小，分子數密度減小
【答案】
【解答】解：醫護人員用注射器將藥液從密封藥瓶中緩慢抽出，在此過程中瓶中藥液的體積減小，則氣體的體積增加，而氣體的溫度可視為不變，則氣體壓強減小，氣體分子總數一定，則氣體分子數密度減小，故正確，錯誤；
故選：。
18．如圖所示，在足夠長的光滑斜面上，有一端封閉的導熱玻璃管。玻璃管內部液柱封閉了一定量的理想氣體，外界溫度保持不變。在斜面上靜止釋放玻璃管，當液柱在玻璃管中相對穩定后，以下說法正確的是　　
A．封閉氣體的長度將變長
B．封閉氣體的分子平均動能減小
C．封閉氣體壓強小于外界大氣壓
D．單位時間內，玻璃管內壁單位面積上所受氣體分子撞擊次數增加
【答案】
【解答】解：設外界大氣壓為，液柱的質量為，玻璃管的截面積為，斜面傾角為，重力加速度為。
．玻璃管和液柱在斜面上均處于靜止狀態時，封閉氣體的壓強為：
釋放玻璃管穩定后，整體的加速度大小為：
設穩定后封閉氣體的壓強為，對液柱，根據牛頓第二定律可得：
解得：
穩定后封閉氣體壓強等于外界大氣壓，可知其壓強減小了，封閉氣體做等溫變化，根據：，可得其體積增大，氣柱長度變長，故正確，錯誤；
．外界溫度不變，封閉氣體溫度保持不變，分子平均動能不變，而封閉氣體體積增大，分子數密度減小，則單位時間內玻璃管內壁單位面積上所受氣體分子撞擊次數減小，故錯誤。
故選：。
一．選擇題（共12小題）
1．如圖所示，一絕熱氣缸靜止在水平面上，用一絕熱的活塞將一定質量的理想氣體密封在汽缸內，不計活塞與汽缸壁之間的摩擦。現將細沙緩慢地倒在活塞上面，在活塞緩慢下移過程中，缸內密封氣體　　
A．壓強不變
B．分子平均動能不變
C．壓強與體積的乘積減小
D．單位時間內與活塞碰撞的分子數增加
【答案】
【解答】解：由于細沙緩慢地倒在活塞上面，細沙質量不斷增大，故氣體的壓強增大，故錯誤；
活塞緩慢下移過程中外界對氣體做功，而氣體不與外界發生熱傳遞，根據熱力學第一定律，可知氣體內能增加，則氣體溫度升高，溫度是分子平均動能的標志，溫度增大，分子平均動能變大，故錯誤；
由理想氣體狀態方程，可知溫度變大，壓強與體積的乘積變大，故錯誤；
體積變小，溫度升高，分子平均動能變大，且氣體壓強增大，故單位時間內與活塞碰撞的分子數增加，故正確。
故選：。
2．宇航員在“天宮課堂”中演示毛細現象時，將三根內徑不同的細管子插入水槽，穩定后三根管中液面（忽略液面形狀）的高度是圖中的　　
A． B．
C． D．
【答案】
【解答】解：在太空中完全失重，不考慮重力影響，毛細現象中的表面張力作用使粗細不同的細管中液體充滿整個管子。
故錯誤，正確。
故選：。
3．用活塞式抽氣機抽氣，在溫度不變的情況下，從玻璃瓶中抽氣，第一次抽氣后，瓶內氣體的壓強減小到原來的，要使容器內剩余氣體的壓強減為原來的，抽氣次數應為　　
A．2次 B．3次 C．4次 D．5次
【答案】
【解答】解：設玻璃瓶的容積是，抽氣機的容積是，
氣體發生等溫變化，由玻意耳定律可得：
，，
設抽次后，氣體壓強變為原來的，
由玻意耳定律可得：
抽一次時：，，
抽兩次時：，，
抽次時：，，則，
故選：。
4．如圖，一定量的理想氣體從狀態沿直線變化到狀態，在此過程中，其體積　　
A．逐漸增大 B．逐漸減小 C．始終不變 D．先增大后減小
【答案】
【解答】解：題目的圖是個圖象，轉化成圖象，分別作出過的等容線，如右圖所示，
從圖中可以看出：由狀態變化到狀態氣體的溫度升高，壓強增大，根據氣體狀態方程得：斜率代表氣體的體積的倒數，故體積減小，故正確，錯誤。
故選：。
5．一定質量的理想氣體，從狀態開始，經狀態、回到原狀態，其圖象如圖所示，其中平行于橫軸，平行于縱軸。則　　
A．過程氣體溫度不變 B．過程氣體對外做功
C．過程氣體內能減小 D．過程氣體放出熱量
【答案】
【解答】解：、由數學知識可知，過程氣體的乘積先增加后減小，結合理想氣體狀態方程可知，溫度先升高后降低，故錯誤；
、過程氣體的體積不變，不對外做功，故錯誤；
、過程氣體壓強增大，體積不變，由可知，溫度升高，則內能增加，故錯誤；
、過程氣體壓強不變，體積減小，外界對氣體做功，即；由可知，溫度降低，內能減小，即△，根據熱力學第一定律△可知，氣體放出熱量，故正確。
故選：。
6．一定質量的理想氣體從狀態開始，經歷兩個過程，先后到達狀態和，、和三個狀態的體積分別為、和。狀態變化過程中氣體的壓強與熱力學溫度的關系如圖所示，下列說法正確的是　　
A．，
B．，
C．狀態到狀態的過程中氣體的內能增大
D．狀態到狀態的過程中氣體分子的平均動能減小
【答案】
【解答】解：．根據一定質量的理想氣體的狀態方程可知，從的過程中，氣體體積不變，即，同理可知從的過程中，體積增大，即，故錯誤；
．一定量的理想氣體的內能僅僅與溫度有關，狀態到狀態的過程中氣體的溫度升高，則內能增大，故正確；
．狀態到狀態的過程中氣體的溫度不變，則氣體分子的平均動能不變，故錯誤；
故選：。
7．甲、乙兩種薄片的表面分別涂有薄薄的一層石蠟，然后用燒熱鋼針的針尖分別接觸這兩種薄片石蠟涂層的背面，接觸點周圍熔化了的石蠟分別形成如圖所示形狀，對這兩種薄片，下列說法中正確的是　　
A．甲是晶體 B．甲是非晶體 C．乙是晶體 D．乙是非晶體
【答案】
【解答】解：單晶體的導熱性是各向異性的，薄片的表面接觸點周圍熔化了的石蠟是橢圓形的，說明甲是單晶體；非晶體和多晶體的導熱性是各向同性的，則薄片的表面接觸點周圍熔化了的石蠟是圓形的，即乙可能是多晶體也可能是非晶體。故正確，錯誤。
故選：。
8．如圖所示，兩端開口、內徑均勻的玻璃彎管固定在豎直平面內，兩段水銀柱和將空氣柱封閉在左側豎直段玻璃管，平衡時段水銀有一部分在水平管中，豎直部分高度為，段水銀兩側液面高度差為。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，則再次平衡后　　
A．空氣柱的長度減小 B．左側水銀面高度差減小
C．空氣柱的壓強增大 D．右側水銀面高度差增大
【答案】
【解答】解：氣體壓強：，故
、向右管注入少量水銀，假定先固定水銀，則氣壓增加，再釋放水銀，封閉氣體將向上運動，故減小，氣體壓強也就減小，氣體的壓強減小、溫度不變，根據，則氣體體積增大，則長度增大，故錯誤，正確；
、氣體的壓強減小，右管與的水銀面的高度差也減小，故錯誤；
故選：。
9．如圖所示，在兩端開口的形管中，下部有一段水銀柱，右側直管內封閉氣體上有一段水銀柱。若向左側直管中沿管壁緩慢注入高為的水銀，則平衡后　　
A．右側直管內封閉氣體的壓強減小
B．右側直管內封閉氣體的體積減小
C．水銀柱兩側水銀面的高度差增加
D．水銀柱升高
【答案】
【解答】解：、左側直管中注入水銀前后，水銀柱受力平衡，則有：，重力和大氣壓力不變，所以右側直管內封閉氣體的壓強不變，緩慢注入水銀的過程，氣體溫度不變，由理想氣體狀態方程可知右側直管內封閉氣體的體積不變，故錯誤；
、設水銀柱兩側水銀面的高度差為△，以水銀柱左側藍色部分為研究對象，如下圖所示：
設藍色水銀柱質量為，由受力平衡可得：，可得，可知藍色部分水銀柱與水銀柱的高度相等，即△，左管注入水銀后，水銀柱的高度不變，所以△不變，故錯誤；
、水銀柱兩側水銀面的高度差不變，假設原來的水銀柱不動，則左側注入水銀柱的高度為，右側水銀面上升，右側直管中封閉空氣體積不變，則水銀柱上升，如下圖所示：
根據題意可知左側直管中注入水銀等于水銀柱左右兩端紅色部分，即，可得，所以水銀柱升高，故正確。
故選：。
10．我國在春節和元宵節都有掛燈籠的習俗?，F代制作的燈籠大多用鐵絲做骨架，外層蒙以紙或紗類等透明物，內部裝有白熾燈。夜晚點亮的白熾燈，既起到照明作用，又能營造出喜慶的節日氛圍。若燈未點亮前，燈籠內的溫度為，空氣密度為，燈點亮一段時間后，燈籠內的溫度升至，空氣密度為。不計燈籠體積的變化，與的單位均為開爾文。若大氣壓強不變，則與之比為　　
A． B． C． D．
【答案】
【解答】解：設燈籠的體積為，燈未點亮前燈籠內空氣的質量為，點燃后燈籠內的溫度為時，氣體的體積為，大氣壓強不變，根據蓋—呂薩克定律可得：
變形可得：
又因為：
所以可得：，所以錯誤，正確。
故選：。
11．如圖所示，兩條曲線分別為一定質量的理想氣體從某一狀態經等溫過程或絕熱過程體積由減小為的圖，則下列說法中正確的是　　
A．曲線1為等溫過程
B．等溫過程中外界對氣體做的功比絕熱過程的多
C．等溫過程中氣體從外界吸收熱量
D．兩個過程的末態相比，絕熱過程的末態氣體在單位時間內與單位面積的器壁碰撞的次數多
【答案】
【解答】解：、等溫過程中，溫度保持不變，因此壓強與體積成反比，由于曲線1在體積減小時，壓強增加得過快，這不符合反比例圖像的特性，所以曲線1應該是絕熱過程，曲線2是等溫過程，故錯誤；
、在圖像中，圖像與坐標軸圍成的面積表示外界對氣體做功，通過圖像可以看出曲線1圍成的面積大于曲線2圍成的面積，所以絕熱過程做的功大于等溫過程做的功，故錯誤；
、等溫過程中體積減小，所以外界對氣體做功，要保證溫度不變，即內能不變，則氣體需要同時向外界釋放熱量，故錯誤；
、兩個過程的末態體積相同所以氣體的密度相同，但曲線1的壓強大，所以曲線1的末態溫度高，所以分子平均動能大，即速度大，運動快，所以碰撞次數多，故正確。
故選：。
12．如圖所示，左端封閉、右側開口的形管內分別用水銀封有兩部分氣體，右側部分封閉氣體的壓強為，水銀面高度差為。當左側部分氣體溫度升高較小的△，重新達到平衡后，和的變化是　　
A．變小 B．不變 C．變小 D．變大
【答案】
【解答】解：、設右側水銀柱的高度為，大氣壓強為，則右側部分封閉氣體的壓強為
因為和均不變，所以不變，故錯誤；
、設左側部分封閉氣體的壓強為。當左側部分氣體溫度升高時，假設氣體體積不變，根據理想氣體狀態方程可知，增大，由于，可知變小，故正確，錯誤。
故選：。
二．填空題（共3小題）
13．如圖為“研究一定質量氣體在體積不變的條件下，壓強隨溫度變化的關系”實驗裝置示意圖。彎曲玻璃管臂插入燒瓶，臂與玻璃管下部用橡膠管連接，管開口向上，一定質量的氣體（視為理想氣體）被封閉于燒瓶內。開始時，、內的水銀面等高。若氣體溫度升高，為使瓶內氣體的體積不變，應將管 　向上?。ㄌ睢跋蛏稀被颉跋蛳隆?移動，使管內水銀面恢復原有高度，此過程氣體 　　（填“吸熱”或“放熱” ，氣體壓強 　　（填“變大”、“變小”或“不變” 。
【答案】向上；吸熱；變大。
【解答】解：氣體溫度升高，壓強變大，氣壓計左管水銀面下降，為保證氣體體積不變，應適當提高氣壓計右管，所以應將右管向上移動，直至氣壓計左管水銀面等高，即保證了氣體體積不變；此過程中氣體溫度升高，內能變大，由于體積不變，根據熱力學第一定律，氣體吸熱；根據理想氣體狀態方程，體積不變，溫度和壓強成正比，故溫度升高，壓強增大。
故答案為：向上；吸熱；變大。
14．如圖甲為一只氣墊運動鞋，鞋底塑料氣墊空間內充滿氣體（可視為理想氣體），可以通過壓縮氣體產生緩沖效果。已知氣墊內氣體體積為，壓強為，不考慮氣墊漏氣。若運動員穿上鞋子，氣墊內氣體體積被緩慢壓縮到（不計溫度變化）時，氣墊內氣體的壓強變為 　??；若氣墊內氣體溫度緩緩上升（忽略體積變化），此過程中氣墊內的氣體 　?。ㄌ睢拔鼰帷被颉胺艧帷?。
【答案】；吸熱。
【解答】解：（1）對氣墊內氣體，由玻意耳定律（或理想氣體狀態方程）有
解得
（2）由熱力學第一定律△可知，氣體溫度上升，內能增加，△，忽略體積變化，，則，故氣體吸熱。
故答案為：；吸熱。
15．如圖所示是一定質量的理想氣體沿直線發生狀態變化的圖像，三點對應的溫度分別是、、，則　　，　　。
【答案】；
【解答】解：由圖可知，
根據理想氣體狀態方程
所以，
故答案為：；
三．解答題（共3小題）
16．高壓鍋是生活中一種密閉的導熱容器，以其獨特的高溫高壓功能，使食物的制作時間大大縮短，為我們提供了很大的生活方便。如圖所示，某高壓鍋容積，鍋蓋中央有一橫截面積出氣口，孔上蓋有質量為的限壓閥，當鍋內氣壓達到限定值時，限壓閥被鍋內氣體頂起放出部分氣體，實現了對鍋內氣體壓強的控制。在大氣壓溫度的干燥環境下向鍋體內放入的食物，蓋上鍋蓋加上限壓閥密封好后，開火加熱到鍋內溫度達時，限壓閥頂起開始排氣，不計食物體積變化和各處摩擦，鍋內氣體視為理想氣體，取求：
（1）使用這個高壓鍋時，鍋內氣體達到的最大壓強是多少；
（2）從開始加熱到限壓閥剛被頂起時，鍋內食物蒸發出來的水蒸氣的分壓強。
【答案】（1）使用這個高壓鍋時，鍋內氣體達到的最大壓強是；
（2）從開始加熱到限壓閥剛被頂起時，鍋內食物蒸發出來的水蒸氣的分壓強為。
【解答】解：（1）依題意，限壓閥剛被頂起時，鍋內氣體達到的最大壓強，有
解得最大壓強
（2）由查理定律，可得此時壓強和溫度滿足
又
，
解得此時壓強為
鍋內食物蒸發出來的水蒸氣的分壓強為
答：（1）使用這個高壓鍋時，鍋內氣體達到的最大壓強是；
（2）從開始加熱到限壓閥剛被頂起時，鍋內食物蒸發出來的水蒸氣的分壓強為。
17．如圖為某興趣小組制作的供水裝置，圓柱形氣缸內部長度，輕活塞將其分為左右兩部分，左部為儲水室，儲水室上部一根細管連接進水口和出水口；右部為氣室，氣室尾部有一氣閥。初始時出水口打開，儲水室內無水，氣閥關閉，輕活塞位于氣缸中央?，F通過氣閥給氣室充氣至壓強為，然后關閉氣閥和出水口。打開進水口開關，開始注水，活塞緩慢向右移動，當氣室壓強為時停止注水。已知活塞橫截面積為，外界大氣壓強為。氣體看作理想氣體，整個過程溫度不變，由于水的重力產生的壓強可忽略，活塞厚度、摩擦不計，求：
（1）從氣閥充入的氣體和原有氣體質量之比；
（2）注水結束后，打開出水口，當氣室壓強下降到時，排出水的體積。
【答案】（1）從氣閥充入的氣體和原有氣體質量之比為；
（2）注水結束后，打開出水口，當氣室壓強下降到時，排出水的體積位。
【解答】解：（1）設供水裝置的體積為，從氣閥中充入的壓強為 的氣體體積為，當氣室充氣至壓強為，
活塞要從中間移動到左端，由玻意耳定律，解得：
從氣閥充入的氣體和原有氣體質量之比為：；
（2）當注水結束時，氣室壓強為： 時，氣體的體積為，有：，解得：，
說明活塞又回到正中央，打開出水口，氣室壓強下降到： 時，根據玻意耳定律：，解得：，
則排出水的體積為：。
答：（1）從氣閥充入的氣體和原有氣體質量之比為；
（2）注水結束后，打開出水口，當氣室壓強下降到時，排出水的體積位。
18．如圖（a），豎直圓柱形汽缸導熱性良好，用橫截面積為的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞質量為，此時活塞靜止，距缸底高度為。在活塞上放置質量為（未知）的物塊靜止后，活塞距缸底高度為，如圖（b）所示。不計活塞與汽缸間的摩擦，已知大氣壓強為，外界溫度為，重力加速度為，汽缸始終保持豎直。
（1）求圖（a）中封閉氣體的壓強大??；
（2）求圖（b）中物塊質量。
【答案】（1）圖（a）中封閉氣體的壓強大小為；
（2）圖（b）中物塊質量為。
【解答】解：（1）對活塞進行分析，根據平衡條件有：，解得：
（2）活塞從位置到位置，氣體發生等溫變化，根據玻意耳定律有：
對活塞與物塊整體分析，根據力的平衡條件有：，解得：
答：（1）圖（a）中封閉氣體的壓強大小為；
（2）圖（b）中物塊質量為。
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