資源簡介

學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測
本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。
滿分100分，時(shí)間90分鐘。
第Ⅰ卷(選擇題　共40分)
一、選擇題(共12小題，其中第1～8小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題3分，第9～12小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)
1．(2024·江蘇揚(yáng)州高三開學(xué)考試)下列三幅圖對應(yīng)的說法中正確的是( B )
A．圖甲中T1>T2
B．圖甲中兩條曲線下的面積相等
C．圖乙中玻璃管鋒利的斷口在燒熔后變鈍，原因是分子間存在著相互作用的斥力
D．圖丙是玻璃管插入某液體發(fā)生的現(xiàn)象，是由于該液體分子間的相互作用比液體與玻璃的相互作用強(qiáng)造成的
答案：B
解析：圖甲中分子熱運(yùn)動越劇烈，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的最大值向速度大的方向遷移，可知T12．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷 a→b、b→c、c→d、d→a四個(gè)過程，下列說法正確的是( C )
A．a(chǎn)→b過程中氣體壓強(qiáng)減小
B．b→c過程中氣體壓強(qiáng)增大
C．c→d過程中氣體壓強(qiáng)增大
D．d→a過程中氣體壓強(qiáng)減小
答案：C
解析：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝C(常量)可知，V＝T，在V－T圖像中，圖線上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率與壓強(qiáng)有關(guān)，斜率越大，壓強(qiáng)越小。
a→b過程，圖線的延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)，為等壓線，所以壓強(qiáng)不變，A錯(cuò)誤；b→c過程，圖線上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率越來越大，故壓強(qiáng)越來越小，即pb>pc，B錯(cuò)誤；c→d過程，圖線上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率越來越小，故壓強(qiáng)越來越大，即pd>pc，故C正確；d→a過程，圖線上各點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)的連線的斜率越來越小，故壓強(qiáng)越來越大，即pa>pd，D錯(cuò)誤。故選C。
3．下列敘述中錯(cuò)誤的是( D )
A．晶體的各向異性是由于它的微粒是按各自的規(guī)則排列著的
B．單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)律排列
C．非晶體的內(nèi)部微粒是無規(guī)則排列的
D．石墨的硬度與金剛石差很多，是由于它的微粒沒有按空間點(diǎn)陣分布
答案：D
解析：晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著晶體的物理性質(zhì)不同，也正是由于它的微粒按一定規(guī)律排列，使單晶體具有規(guī)則的幾何外形，選項(xiàng)A、B正確；非晶體的內(nèi)部微粒是無規(guī)則排列的，選項(xiàng)C正確；石墨與金剛石的硬度相差甚遠(yuǎn)是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地松軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強(qiáng)，所以金剛石有很大的硬度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選D。
4．(2023·徐州高二階段練習(xí))如圖所示，一粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，左、右兩管都封有一定質(zhì)量的理想氣體A、B，水銀面a、b間的高度差為h1，水銀柱cd的長度為h2，且h2＝h1，a面與c面恰處于同一高度。若在右管開口端注入少量水銀，系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，則( C )
A．A氣體的壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)
B．B氣體的壓強(qiáng)變化量小于A氣體的壓強(qiáng)變化量
C．水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度
D．水銀面a、b間新的高度差大于右管上段新水銀柱的長度
答案：C
解析：注入水銀前，A氣體壓強(qiáng)pA＝p0＋ρgh2－ρgh1＝p0，當(dāng)在右管開口端注入少量水銀時(shí)，h2增大，A、B氣體壓強(qiáng)均變大，即A氣體的壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)，A錯(cuò)誤；右管注入水銀后，兩部分封閉氣體壓強(qiáng)均變大，由玻意耳定律p1V1＝p2V2，A、B氣體體積均變小。假設(shè)B氣體體積不變，則水銀面a上升的高度等于水銀面c下降的高度，等于b下降的高度，由于B氣體體積同時(shí)要變小，故水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度，C正確；假設(shè)注入Δh高度的水銀，則B氣體的壓強(qiáng)變化量一定為ΔpB＝ρgΔh，假設(shè)A、B氣體的體積均不變，則A氣體的壓強(qiáng)變化量也為ΔpA＝ρgΔh，壓強(qiáng)增大后，根據(jù)玻意耳定律，體積要變小，故A氣壓變化量小于ρgΔh，即B氣體的壓強(qiáng)變化量大于A氣體的壓強(qiáng)變化量，B錯(cuò)誤；注入水銀前，A氣體壓強(qiáng)pA＝p0＋ρgh2－ρgh1＝p0，右管中注入少量水銀達(dá)到平衡后，封閉氣體A、B氣體壓強(qiáng)均變大，注入水銀后，設(shè)右管上段新水銀柱的長度為h2′，a、b間新的高度差為h1′，根據(jù)平衡可得pA′＋ρgh1′＝p0＋ρgh2′，由于pA′>p0，所以h2′>h1′，水銀面a、b間新的高度差小于右管上段新水銀柱的長度，D錯(cuò)誤。故選C。
5．(2024·云南昆明一模)如圖所示，質(zhì)量相等的同種理想氣體甲和乙分別用絕熱活塞封閉在兩個(gè)相同的絕熱汽缸中，兩汽缸固定在同一水平面上，開口分別豎直向上和水平向右，活塞質(zhì)量不能忽略且可沿汽缸無摩擦滑動。甲、乙兩氣體的體積相等，它們的壓強(qiáng)分別用p甲、p乙表示，溫度分別用T甲、T乙表示。下列關(guān)系正確的是( A )
A．p甲>p乙，T甲>T乙
B．p甲>p乙，T甲C．p甲T乙
D．p甲答案：A
解析：對甲圖活塞受力分析有mg＋p0S＝p甲S，乙圖活塞受力分析有p乙S＝p0S，由題知質(zhì)量相等的同種理想氣體甲乙兩氣體的體積相等，則根據(jù)＝，可知p甲>p乙，T甲>T乙，故A正確。
6．真空輪胎(無內(nèi)胎輪胎)，又稱“低壓胎”“充氣胎”，在輪胎和輪圈之間封閉著空氣，輪胎鼓起對胎內(nèi)表面形成一定的壓力，提高了對破口的自封能力。若某個(gè)輪胎胎內(nèi)氣壓只有1.6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，要使胎內(nèi)氣壓達(dá)到2.8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，用氣筒向胎里充氣，已知每次充氣能充入1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體0.5 L，輪胎內(nèi)部空間的體積為3×10－2 m3，且充氣過程中保持不變，胎內(nèi)外氣體溫度也始終相同，氣體看成理想氣體，則需要充氣的次數(shù)為( B )
A．66 B．72
C．76 D．82
答案：B
解析：根據(jù)題意知，氣體做等溫變化p1V＋np0V0＝p2V，即1.6p0×3×10－2＋np0×0.5×10－3 m3＝2.8p0×3×10－2 m3，解得n＝72，故B正確。
7．小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種測溫裝置，用于測量室內(nèi)的氣溫(室內(nèi)的氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，相當(dāng)于76 cm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng))，結(jié)構(gòu)如圖所示，大玻璃泡A內(nèi)有一定量的氣體，與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，當(dāng)室內(nèi)溫度為27 ℃時(shí)，B管內(nèi)水銀面的高度為16 cm，B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計(jì)，則以下說法正確的是( C )
A．該測溫裝置利用了氣體的等壓變化的規(guī)律
B．B管上所刻的溫度數(shù)值上高下低
C．B管內(nèi)水銀面的高度為22 cm時(shí)，室內(nèi)的溫度為－3 ℃
D．若把這個(gè)已經(jīng)刻好溫度值的裝置移到高山上，測出的溫度比實(shí)際偏低
答案：C
解析：根據(jù)受力分析可知pA＋x＝p0，又B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計(jì)，故可知?dú)怏w做等容變化，故A錯(cuò)誤；溫度越高，由＝C可知壓強(qiáng)越大，故而溫度越高，刻度x的數(shù)值就越小，應(yīng)為上低下高，故B錯(cuò)誤；由pA1＋x＝p0，得pA1＝60 cmHg，又pA2＝54 cmHg，＝，T1＝300 K得T2＝270 K＝－3 ℃，故C正確；若把該裝置放到高山上，p0′會減小，x′＝p0′－pA會減小，根據(jù)刻度上低下高，測出的溫度偏高，故D錯(cuò)誤。
8．(2024·河北二模)如圖所示，一水槽內(nèi)盛有某種液體，一粗細(xì)均勻的導(dǎo)熱良好的玻璃瓶底朝上漂浮在液體中，玻璃瓶內(nèi)外液面高度差為h，若環(huán)境溫度緩慢升高，大氣壓強(qiáng)始終不變，下列說法正確的是( C )
A．玻璃瓶內(nèi)外液面高度差h變大
B．玻璃瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大
C．玻璃瓶逐漸上浮
D．玻璃瓶受到的浮力變大
答案：C
解析：玻璃瓶內(nèi)氣體對玻璃瓶底的壓力等于大氣對玻璃瓶底的壓力和玻璃瓶重力之和，故玻璃瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，玻璃瓶內(nèi)外液面高度差不變，故A、B錯(cuò)誤；瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變、溫度升高，故體積變大，玻璃瓶逐漸上浮，故C正確；玻璃瓶受到的浮力等于玻璃瓶的重力，故瓶內(nèi)氣體溫度緩慢升高的過程中，玻璃瓶受到的浮力不變，故D錯(cuò)誤。
9．下列說法正確的是( A )
A．只要減弱氣體分子熱運(yùn)動的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低
B．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強(qiáng)為零
C．由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以存在浸潤現(xiàn)象
D．夏季天旱時(shí)，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細(xì)管，防止水分蒸發(fā)
答案：AD
解析：溫度就是量度分子運(yùn)動劇烈程度的物理量，分子運(yùn)動越劇烈溫度越高，反之亦然，故A正確；在完全失重情況下，氣體分子也在撞擊容器壁，所以依然存在壓強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；液體表層分子間距大于液體內(nèi)部分子間距時(shí)，液體表面有表面張力；而浸潤現(xiàn)象是器壁分子對附著層分子作用力大于內(nèi)層子分子對附著層分子力，導(dǎo)致附著層分子增多，分子間距小于r0體現(xiàn)出斥力，故C錯(cuò)誤；干旱的時(shí)候，土壤中存在毛細(xì)管，加速土壤水分蒸發(fā)；給土壤松土后破壞了毛細(xì)管，減弱了毛細(xì)現(xiàn)象，從而防止土壤內(nèi)層的水分蒸發(fā)，故D正確。故選AD。
10．(2023·高密市第一中學(xué)高二期末)如圖所示為豎直放置的上粗下細(xì)的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔為A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量的絕對值為ΔVA、ΔVB，壓強(qiáng)變化量為ΔpA、ΔpB，則下列說法正確的是(重力加速度為g)( A )
A．初始狀態(tài)滿足pB＝pA＋ρgh，ρ為水銀的密度，h為水銀柱長度
B．ΔVA>ΔVB
C．ΔpA<ΔpB
D．液柱將向上移動
答案：AD
解析：初始狀態(tài)滿足pB＝pA＋ρgh，ρ為水銀的密度，h為水銀柱長度，A正確；由于氣體的總體積不變，因此ΔVA＝ΔVB，B錯(cuò)誤；首先假設(shè)液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：ΔpA1＝ΔT，對氣體B：ΔpB1＝ΔT，由于pB>pA所以，ΔpB1>ΔpA1，則液柱將向上移動，則液體壓強(qiáng)減小，液體穩(wěn)定后有pB′＝pA′＋ρgh′，則pB′－pB＝pA′－pA＋ρg(h′－h(huán))，即ΔpB＝ΔpA＋ρg(h′－h(huán))<ΔpA，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。
11．(2024·河南周口二模)如圖，容積為V0的汽缸豎直放置，導(dǎo)熱良好，右上端有一閥門連接抽氣孔。汽缸內(nèi)有一活塞，初始時(shí)位于汽缸底部高度處，下方密封有一定質(zhì)量、溫度為T0的理想氣體。現(xiàn)將活塞上方緩慢抽至真空并關(guān)閉閥門，然后緩慢加熱活塞下方氣體。已知大氣壓強(qiáng)為p0，活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p0，活塞體積不計(jì)，忽略活塞與汽缸之間摩擦。則在加熱過程中( A )
A．開始時(shí)，活塞下方體積為V0
B．溫度從T0升至1.5T0，氣體對外做功為p0V0
C．溫度升至2T0時(shí)，氣體壓強(qiáng)為p0
D．溫度升至3T0時(shí)，氣體壓強(qiáng)為p0
答案：AD
解析：由于初始時(shí)位于汽缸底部高度處，則初始時(shí)，活塞下方體積為V0，由于大氣壓強(qiáng)為p0，活塞產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p0，則初始時(shí)，氣體的壓強(qiáng)p1＝p0＋p0＝p0，將活塞上方緩慢抽至真空并關(guān)閉閥門過程，末狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)為p0，根據(jù)玻意耳定律有p1V0＝p0V1，解得V1＝V0，即加熱開始時(shí)，活塞下方體積為V0，故A正確；若活塞上方緩慢抽至真空并關(guān)閉閥門之后緩慢加熱，活塞恰好到達(dá)汽缸頂部，與頂部沒有相互作用的彈力，氣體壓強(qiáng)始終為p0，此時(shí)，根據(jù)蓋—呂薩克定律有＝，解得T1＝2T0，可知，溫度從T0升至1.5T0過程，活塞沒有到達(dá)頂部，氣體做等壓變化，則有＝，解得V2＝V0，則溫度從T0升至1.5T0，氣體對外做功為W＝p0＝p0V0，故B錯(cuò)誤；結(jié)合上述可知，溫度升至2T0時(shí)，活塞恰好到達(dá)汽缸頂部，與頂部沒有相互作用的彈力，氣體壓強(qiáng)為p0，故C錯(cuò)誤；結(jié)合上述可知，溫度升至3T0時(shí)，活塞已經(jīng)到達(dá)汽缸頂部，與頂部有相互作用的彈力，溫度由2T0升高至3T0過程為等容過程，根據(jù)查理定律有＝，解得p2＝p0，故D正確。
12．(2024·河北保定一模)一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷B、C兩個(gè)狀態(tài)又回到狀態(tài)A，壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖像如圖所示，BC與橫軸平行，等腰△ABC的面積為S0，AB的反向延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，已知?dú)怏w在狀態(tài)C的溫度為T0，再根據(jù)圖像所提供的其他已知信息，下列說法正確的是( A )
A．氣體在狀態(tài)A的體積為2V0
B．氣體在狀態(tài)B的壓強(qiáng)為
C．氣體在狀態(tài)A的溫度為T0
D．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，外界對氣體做的功為5S0
答案：AC
解析：根據(jù)題意已知等腰△ABC做∠CAB的角平分線會垂直平分底邊BC，得VA＝2V0，故A正確；設(shè)氣體在狀態(tài)A、B的體積分別為VA、VB，AB的反向延長線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O，由正比例函數(shù)關(guān)系可得＝，三角形ABC的面積為S0，則有S0＝(pB－pA)(VB－VC)，聯(lián)立解得pA＝，pB＝，故B錯(cuò)誤；由C到A由理想氣體狀態(tài)方程可得＝，已知TC＝T0，由圖可知pB＝pC，聯(lián)立解得TA＝T0，故C正確；由功的定義可得氣體對外界做的功等于p－V關(guān)系圖像與橫軸所圍成的面積，則氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C，外界對氣體做的功為W＝pB(VB－VC)，解得W＝6S0，故D錯(cuò)誤。
第Ⅱ卷(非選擇題　共60分)
二、填空題(本題共2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)
13．(6分)用圖甲所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。
(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的有________。
A．該實(shí)驗(yàn)用控制變量法研究氣體的變化規(guī)律
B．應(yīng)快速推拉柱塞
C．為方便推拉柱塞，應(yīng)用手握注射器再推拉柱塞
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標(biāo)注單位
(2)測得多組空氣柱的壓強(qiáng)p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系，以p為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖。小明所在的小組壓縮氣體時(shí)漏氣，則用上述方法作出的圖線應(yīng)為圖乙中的________(選填“①”或“②”)。
(3)為更準(zhǔn)確地測出氣體的壓強(qiáng)，小華用壓強(qiáng)傳感器和注射器相連，得到某次實(shí)驗(yàn)的p－V圖如圖丙中的直線AB所示，究其原因，溫度發(fā)生了怎樣的變化________。
A．一直下降 B．先上升后下降
C．先下降后上升 D．一直上升
答案：(1)AD　(2)②　(3)B
解析：(1)該實(shí)驗(yàn)是研究質(zhì)量一定的氣體在溫度不變情況下，壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系，采用了控制變量法，故A正確；快速推拉或用手握住注射器，會導(dǎo)致氣體溫度發(fā)生變化，不符合實(shí)驗(yàn)條件，故B、C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)只需要關(guān)注圖像的斜率變化即可探究壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系，所以注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標(biāo)注單位，故D正確。
(2)因漏氣，導(dǎo)致氣體質(zhì)量減小，在一定體積時(shí)的壓強(qiáng)會變小，也就是圖像的斜率變小，故選②。
(3)根據(jù)圖像與等溫線的關(guān)系，可知?dú)怏w溫度先升高再降低。故選B。
14．(8分)(2024·山東東營高二期末)如圖甲，某同學(xué)用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律。操作步驟如下：
①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接起來；
②緩慢推進(jìn)活塞至某位置，待示數(shù)穩(wěn)定后記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p1；
③重復(fù)上述步驟②，多次測量并記錄；
④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)圖像，分析得出結(jié)論。
(1)下列操作是為保證實(shí)驗(yàn)過程中氣體溫度不變的是________(填選項(xiàng)代號)。
A．推進(jìn)活塞要緩慢
B．用橡皮帽堵住注射器的小孔
C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，不要用手握注射器
D．在注射器活塞一周涂潤滑油
(2)由于實(shí)驗(yàn)操作有誤，導(dǎo)致推進(jìn)活塞過程中存在漏氣現(xiàn)象，則實(shí)驗(yàn)得到的p－圖像應(yīng)是________(填選項(xiàng)代號)。
(3)該同學(xué)進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，其中一組得到的p－V圖像如圖乙所示，由圖可知兩次實(shí)驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為T1________T2(填“<”“>”或“＝”)：另一小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的V－圖線如圖丙所示，若他們的實(shí)驗(yàn)操作無誤，造成圖線不過原點(diǎn)的原因可能是________。
答案：(1)AC　(2)B　(3)>　實(shí)驗(yàn)時(shí)未考慮注射器前端連接處的氣體
解析：(1)移動活塞要緩慢，使注射器內(nèi)的空氣與外界充分進(jìn)行熱交換，保持注射器內(nèi)氣體溫度不變，故A正確；用橡皮帽堵住注射器的小孔是為了控制氣體的質(zhì)量不變，不是控制氣體溫度不變，故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，不要用手握注射器可以保持注射器內(nèi)氣體溫度不變，故C正確；在注射器活塞一周涂潤滑油是防止注射器漏氣，保持注射器內(nèi)氣體質(zhì)量不變，故D錯(cuò)誤。
(2)一個(gè)等溫變化，由pV＝C得p＝C，對應(yīng)的p－圖像為一條過原點(diǎn)的傾斜直線，由于漏氣，pV乘積減小，即圖像的斜率變小，故A錯(cuò)誤，B正確。
(3)根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程＝C，可知pV的乘積越大，則氣體的溫度越高，所以T1>T2，另一小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的V－圖線如圖丙所示，若實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，造成圖像不過原點(diǎn)的原因可能是試管中的氣體的體積小于實(shí)際的封閉氣體的體積，結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)未考慮注射器前端封有橡膠套處有多余氣體。
三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
15．(10分)如圖所示，為一個(gè)帶有閥門K、容積為2 L的汽缸。先打開閥門讓其與大氣連通，再用打氣筒向里面打氣，打氣筒活塞每次可以打進(jìn)1×105 Pa、200 mL的空氣，忽略打氣和用氣時(shí)氣體的溫度變化，外界大氣的壓強(qiáng)p0＝1×105 Pa。
(1)若要使氣體壓強(qiáng)增大到5.0×105 Pa，應(yīng)打氣多少次？
(2)若上述容器中裝的是5.0×105 Pa的氧氣，現(xiàn)用它給容積為700 mL的真空瓶充氣，使瓶中的氣壓最終達(dá)到符合標(biāo)準(zhǔn)的2.0×105 Pa，則可充滿多少瓶？
答案：(1)40次　(2)4瓶
解析：(1)設(shè)需要打氣n次，因每次打入的氣體相同，故可視n次打入的氣體一次性打入，則氣體的初狀態(tài)
p1＝1.0×105 Pa，V1＝V0＋nΔV
末狀態(tài)p2＝5.0×105 Pa，V2＝V0
其中V0＝2 L，ΔV＝0.2 L
由玻意耳定律p1V1＝p2V2
代入數(shù)據(jù)解得n＝40次。
(2)設(shè)氣壓為2.0×105 Pa時(shí)氣體的體積為V3，則p3＝2.0×105 Pa
由玻意耳定律有p2V2＝p3V3
代入數(shù)據(jù)解得V3＝5 L
真空瓶的容積為V瓶＝0.7 L
因＝4
故可充滿4瓶。
16．(10分)(2024·山西太原一模)如圖所示，粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管豎直倒置，豎直高度為20 cm，水平寬度為5 cm，左端開口，右端封閉。用長度為10 cm的水銀柱在右側(cè)管內(nèi)封閉了長為10 cm的理想氣體，初始狀態(tài)環(huán)境溫度為258 K，大氣壓強(qiáng)為76 cmHg。現(xiàn)緩慢升高環(huán)境溫度，有6 cm長的水銀柱進(jìn)入左側(cè)豎直細(xì)管，細(xì)玻璃管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于其自身的長度。求：
(1)此時(shí)管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；
(2)此時(shí)環(huán)境的溫度。
答案：(1)70 cmHg　(3)441 K
解析：(1)升溫后有6 cm長的水銀柱進(jìn)入左側(cè)豎直細(xì)管，水銀柱高
h2＝6 cm
空氣柱長l2＝21 cm
封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，則p2＋ρgh2＝p0
所以p2＝70 cmHg。
(2)升溫前水銀柱高
h1＝10 cm
溫度為T1＝258 K
空氣柱長為l1＝10 cm
封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，則p0＋ρgh1＝p1
解得p1＝86 cmHg
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得
＝
解得T2＝441 K。
17．(12分)(2024·黑龍江齊齊哈爾二模)“拔火罐”是我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的一種治療手段。操作時(shí)，醫(yī)生用點(diǎn)燃的酒精棉球加熱一個(gè)小罐內(nèi)的空氣，隨后迅速把小罐倒扣在需要治療的部位，冷卻后小罐便緊貼在皮膚上(如圖)。假設(shè)加熱后小罐內(nèi)的空氣溫度為87 ℃，當(dāng)時(shí)的室溫為27 ℃，大氣壓為p0＝1×105 Pa，小罐開口部位的面積S＝3×10－3 m2。當(dāng)罐內(nèi)空氣溫度變?yōu)槭覝貢r(shí)，求：(不考慮因皮膚被吸入罐內(nèi)導(dǎo)致空氣體積變化的影響)
(1)小罐內(nèi)的空氣對皮膚的壓力大小；
(2)某次拔罐時(shí)由于醫(yī)生操作不當(dāng)，小罐未緊貼在皮膚上，當(dāng)罐內(nèi)空氣變?yōu)槭覝貢r(shí)，進(jìn)入罐內(nèi)空氣與原有空氣質(zhì)量之比為多少。
答案：(1)250 N　(2)
解析：(1)加熱后小罐內(nèi)的空氣
p1＝p0＝1×105 Pa
T1＝87＋273 K＝360 K
罐內(nèi)空氣溫度變?yōu)槭覝貢r(shí)
T2＝27＋273 K＝300 K
氣體做等容變化，則＝
解得p2＝×105 Pa
小罐內(nèi)的空氣對皮膚的壓力大小為
F＝p2S＝×105×3×10－3 N＝250 N。
(2)設(shè)小罐的體積為V1，小罐未緊貼在皮膚上，氣體做等壓變化，則
＝
罐內(nèi)空氣溫度變?yōu)槭覝貢r(shí)，原先小罐內(nèi)的空氣的體積變?yōu)?br/>V2＝V1
進(jìn)入罐內(nèi)空氣與原有空氣質(zhì)量之比為
＝＝。
18．(14分)如圖，一水平放置的汽缸中由橫截面積為S的活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為A、B兩部分；初始時(shí)，A、B兩部分氣柱的長度均為L0，壓強(qiáng)均等于大氣壓p0，已知隔板與汽缸壁間的最大靜摩擦力為fm，隔板與汽缸壁間的滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。氣體溫度始終保持不變，向右緩慢推動活塞。
(1)當(dāng)活塞向右移動多大距離時(shí)隔板開始移動？
(2)若隔板向右緩慢移動了的距離，則活塞向右移動了多大的距離？
答案：(1)　(2)
解析：(1)對于氣體A，初態(tài)pA1＝p0，VA1＝L0S
設(shè)當(dāng)活塞向右移動x1距離時(shí)隔板開始移動，則
pA2＝p0＋
體積VA2＝L0S－Sx1
根據(jù)玻意耳定律可得pA1VA1＝pA2VA2
即p0L0S＝(L0S－Sx1)
解得x1＝。
(2)對于氣體B，初態(tài)pB1＝p0，VB1＝L0S
設(shè)當(dāng)活塞向右移動x2距離時(shí)隔板向右移動，體積
VB2＝L0S－S·
根據(jù)玻意耳定律可得pB1VB1＝pB2VB2
解得pB2＝2p0
此時(shí)氣體A的壓強(qiáng)為
pA3＝pB2＋＝2p0＋
體積VA3＝S
根據(jù)玻意耳定律可得pA1VA1＝pA3VA3
即p0L0＝
解得x2＝。
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)(共69張PPT)
第二章　氣體、固體和液體
章 末 小 結(jié)
知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
方法歸納提煉
一、氣體定律與理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用
1．玻意耳定律、查理定律，蓋—呂薩克定律可看成是理想氣體狀態(tài)方程在T恒定、V恒定、p恒定時(shí)的特例。如：
2．應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般思路
(1)選對象：根據(jù)題意，選出所研究的某一部分氣體，這部分氣體在狀態(tài)變化過程中，其質(zhì)量必須保持一定。
(2)找參量：找出作為研究對象的這部分氣體發(fā)生狀態(tài)變化前后的一組p、V、T數(shù)值或表達(dá)式，壓強(qiáng)的確定往往是個(gè)關(guān)鍵，常需結(jié)合力學(xué)知識(如力的平衡條件或牛頓運(yùn)動定律)才能寫出表達(dá)式。
(3)認(rèn)過程：過程表示兩個(gè)狀態(tài)之間的一種變化方式，除題中條件已直接指明外，在許多情況下，往往需要通過對研究對象跟周圍環(huán)境的相互關(guān)系的分析才能確定，認(rèn)清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提。
(4)列方程：根據(jù)研究對象狀態(tài)變化的具體方式，選用氣態(tài)方程或某一實(shí)驗(yàn)定律，代入具體數(shù)值，T必須用熱力學(xué)溫度，p、V的單位要統(tǒng)一，最后分析討論所得結(jié)果的合理性及其物理意義。
1．一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞，初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。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。已知玻璃管的橫截面積處處相同，在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏，大氣壓強(qiáng)p0＝75.0 cmHg，環(huán)境溫度不變。求：
(1)初始時(shí)刻，右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
(2)管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)，右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
(3)活塞向下移動的距離(保留三位有效數(shù)字)。
答案：(1)90 cmHg　(2)144 cmHg　(3)9.42 cm
解析：(1)設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0；長度為l2，活塞被下推后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1′，長度為l1′，左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2′，長度為l2′；以cmHg為壓強(qiáng)單位，由題給條件可得
p1＝p0＋(20.0－5.00) cmHg＝90 cmHg。
二、應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程處理變質(zhì)量問題
分析變質(zhì)量問題時(shí)，可以通過巧妙地選擇合適的研究對象，使這類問題轉(zhuǎn)化為一定質(zhì)量的氣體問題，用相關(guān)規(guī)律求解。
1．充氣問題
向球、輪胎等封閉容器中充氣是一個(gè)典型的變質(zhì)量的氣體問題。只要選擇球內(nèi)原有氣體和即將打入的氣體作為研究對象，就可把充氣過程中的氣體質(zhì)量變化的問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題。
2．抽氣問題
從容器內(nèi)抽氣的過程中，容器內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷減小，這屬于變質(zhì)量問題。分析時(shí)，將每次抽氣過程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對象，可把抽氣過程中的氣體質(zhì)量轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題。
3．分裝問題
將一個(gè)大容器里的氣體分裝到多個(gè)小容器中的問題也是一個(gè)典型的變質(zhì)量問題。分析這類問題時(shí)，可以把大容器中的氣體和多個(gè)小容器中的氣體看成整體來作為研究對象，可將變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題。
4．漏氣問題
容器漏氣過程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化，屬于變質(zhì)量問題，不能用相關(guān)方程式求解。如果選容器內(nèi)剩余氣體為研究對象，便可使問題變成一定質(zhì)量的氣體狀態(tài)變化，用相關(guān)方程求解。
(1)求室內(nèi)溫度；
(2)在室內(nèi)用打氣筒緩慢向噴霧器內(nèi)充入空氣，直到消毒液完全流出，求充入空氣與原有空氣的質(zhì)量比。
(2)以充氣結(jié)束后噴霧器內(nèi)的空氣為研究對象，設(shè)液體將要排完時(shí)，噴霧器內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2，體積為V2＝2V0，根據(jù)平衡條件得p2＝p0＋ρgh
若此時(shí)氣體經(jīng)等溫變化，壓強(qiáng)為p1時(shí)，體積為V3，則根據(jù)玻意耳定律可得p1V3＝p2V2
三、氣體狀態(tài)變化的圖像問題
對于氣體變化的圖像，由于圖像的形式靈活多變，含義各不相同，考查的內(nèi)容又比較豐富，處理起來有一定的難度，要解決好這個(gè)問題，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。
1．看清坐標(biāo)軸，理解圖像的意義。
2．觀察圖像，弄清圖中各量的變化情況，看是否屬于特殊變化過程，如等溫變化、等容變化或等壓變化。
3．若不是特殊過程，可在坐標(biāo)系中作特殊變化的圖像(如等溫線、等容線或等壓線)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)的比較。
4．涉及微觀量的考查時(shí)，要注意各宏觀量和相應(yīng)微觀量的對應(yīng)關(guān)系。
三種氣體狀態(tài)變化圖像的比較
3．如圖甲所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞的厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動，A左側(cè)汽缸的容積為V0，A、B之間容積為0.1V0，開始時(shí)活塞在A處，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為0.9p0(p0為大氣壓強(qiáng))，溫度為297 K，現(xiàn)通過對氣體緩慢加熱使活塞恰好移動到B，求：
(1)活塞移動到B時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度TB；
(2)在圖乙中畫出整個(gè)過程的p－V圖線。
答案：(1)363 K　(2)見解析
(2)p－V圖線如圖所示。
四、液體微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性質(zhì)及浸潤、毛細(xì)現(xiàn)象
1．液體的結(jié)構(gòu)更接近于固體，具有一定體積，難壓縮、易流動、沒有一定形狀等特點(diǎn)。
2．表面張力是液體表面層各個(gè)部分之間相互作用的吸引力。它是由表面層內(nèi)分子之間的引力產(chǎn)生的，表面張力使液體表面具有收縮的趨勢。
3．浸潤、不浸潤現(xiàn)象和液體、固體都有關(guān)系，是由附著層的分子分布性質(zhì)決定的。
4．毛細(xì)現(xiàn)象是表面張力、浸潤和不浸潤共同作用的結(jié)果。若液體浸潤毛細(xì)管管壁，則附著層有擴(kuò)張的趨勢，毛細(xì)管中液面上升，反之，下降。
4．由于海水表面有表面張力的作用，水珠之間相互吸引著，這樣使得風(fēng)很難把水珠刮起，只能夠形成海浪，所以海洋上的風(fēng)中只帶有少量的水沫；而沙漠中的沙子卻不一樣，沙粒之間幾乎沒有作用力，所以風(fēng)很容易刮起大量的沙子……根據(jù)以上規(guī)律聯(lián)系所學(xué)知識請你設(shè)想，如果玻璃杯中盛有少量水銀，放在太空軌道上運(yùn)行的宇宙飛船內(nèi)，水銀在杯子中將呈現(xiàn)的形狀是( 　　)
答案：D
解析：在宇宙飛船內(nèi)完全失重的情況下，由于重力的存在而產(chǎn)生的一切現(xiàn)象隨之消失，因?yàn)橐后w的表面張力不受失重的影響，水銀不浸潤玻璃，水銀的形狀只由表面張力來決定。在液體表面張力的作用下，水銀的表面有收縮到最小的趨勢，而體積一定時(shí)，球形的表面積最小，所以最終水銀會呈現(xiàn)球形，故D正確。
進(jìn)考場練真題
典題
(1)求外力增加到200 N時(shí)，卡銷b對活塞支持力的大小；
(2)再將汽缸內(nèi)氣體加熱使氣體溫度緩慢升高，求當(dāng)活塞剛好能離開卡銷b時(shí)氣體的溫度。
答案：(1)100 N　(2)327 K
解析：(1)活塞從位置a到b過程中，氣體做等溫變化
根據(jù)玻意耳定律可知：p1V1＝p2V2
解得：p2＝1.1×105 Pa
此時(shí)對活塞根據(jù)平衡條件F＋p1S＝p2S＋N
解得卡銷b對活塞支持力的大小N＝100 N。
二、臨場真題練兵
1．(多選)(2024·全國高考真題)如圖，四個(gè)相同的絕熱試管分別倒立在盛水的燒杯a、b、c、d中，平衡后燒杯a、b、c中的試管內(nèi)外水面的高度差相同，燒杯d中試管內(nèi)水面高于試管外水面。已知四個(gè)燒杯中水的溫度分別為ta、tb、tc、td，且taA．a(chǎn)中水的飽和汽壓最小
B．a(chǎn)、b中水的飽和汽壓相等
C．c、d中水的飽和汽壓相等
D．a(chǎn)、b中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等
E．d中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)比c中的大
答案：ACD
解析：同一物質(zhì)的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越大，飽和汽壓越大，a中水的溫度最低，則a中水的飽和汽壓最小，故A正確；同理，a中水的溫度小于b中水的溫度，則a中水的飽和汽壓小于b中水的飽和汽壓，故B錯(cuò)誤；c中水的溫度等于d中水的溫度，則c、d中水的飽和汽壓相等，故C正確；設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，試管內(nèi)外水面的高度差為Δh，則a、b中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)均為p＝p0＋ρ水gΔh，故D正確；d中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為pd＝p0－ρ水gΔh，c中試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為pc＝p0＋ρ水gΔh，可知pd2．(2023·北京高考真題)夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體( 　　)
A．分子的平均動能更小
B．單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更少
C．所有分子的運(yùn)動速率都變小
D．分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大
答案：A
解析：夜間氣溫低，分子的平均動能更小，但不是所有分子的運(yùn)動速率都變小，故A正確、C錯(cuò)誤；由于汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低，輪胎會略微被壓癟，則單位體積內(nèi)分子的個(gè)數(shù)更多，分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更小，B、D錯(cuò)誤。
3．(2023·重慶高考)密封于氣缸中的理想氣體，從狀態(tài)a依次經(jīng)過ab、bc和cd三個(gè)熱力學(xué)過程達(dá)到狀態(tài)d。若該氣體的體積V隨熱力學(xué)溫度T變化的V－T圖像如圖所示，則對應(yīng)的氣體壓強(qiáng)p隨T變化的p－T圖像正確的是( 　　)
答案：C
4．(2023·山東高考真題)利用圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置可探究等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣，下端通過塑料管與壓強(qiáng)傳感器相連。活塞上端固定一托盤，托盤中放入砝碼，待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄氣體壓強(qiáng)p和體積V(等于注射器示數(shù)V0與塑料管容積ΔV之和)，逐次增加砝碼質(zhì)量，采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示。
(2)若氣體被壓縮到V＝10.0 mL，由圖乙可讀出封閉氣體壓強(qiáng)為________Pa(保留3位有效數(shù)字)。
(3)某組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了ΔV，則在計(jì)算pV乘積時(shí)，他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的絕對值會隨p的增大而________(填“增大”或“減小”)。
答案：(1)B　(2)2.04×105　(3)增大
(3)某組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時(shí)漏掉了ΔV，則在計(jì)算pV乘積時(shí)，根據(jù)p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV，可知他的計(jì)算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計(jì)算結(jié)果之差的絕對值會隨p的增大而增大。
5．(2023·全國統(tǒng)考高考真題)一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個(gè)大氣壓，溫度為17 ℃，密度為1.46 kg/m3。
(1)升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至27 ℃時(shí)艙內(nèi)氣體的密度；
(2)保持溫度27 ℃不變，再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個(gè)大氣壓，求艙內(nèi)氣體的密度。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
答案：(1)1.41 kg/m3　(2)1.18 kg/m3
6．(2024·山東高考真題)圖甲為戰(zhàn)國時(shí)期青銅汲酒器，根據(jù)其原理制作了由中空圓柱形長柄和儲液罐組成的汲液器，如圖乙所示。長柄頂部封閉，橫截面積S1＝1.0 cm2，長度H＝100.0 cm，側(cè)壁有一小孔A。儲液罐的橫截面積S2＝90.0 cm2，高度h＝20.0 cm，罐底有一小孔B。汲液時(shí)，將汲液器豎直浸入液體，液體從孔B進(jìn)入，空氣由孔A排出；當(dāng)內(nèi)外液面相平時(shí)，長柄浸入液面部分的長度為x；堵住孔A，緩慢地將汲液器豎直提出液面，儲液罐內(nèi)剛好儲滿液體。已知液體密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2，大氣壓p0＝1.0×105 Pa。整個(gè)過程溫度保持不變，空氣可視為理想氣體，忽略器壁厚度。
(1)求x；
(2)松開孔A，從外界進(jìn)入壓強(qiáng)為p0、體積為V的空氣，使?jié)M儲液罐中液體緩緩流出，堵住孔A，穩(wěn)定后罐中恰好剩余一半的液體，求V。
答案：(1)x＝2 cm　(2)V＝8.92×10－4 m3
解析：(1)由題意可知緩慢地將汲液器豎直提出液面過程，氣體發(fā)生等溫變化，所以有p1(H－x)S1＝p2HS1
又因?yàn)閜1＝p0
p2＋ρgh＝p0
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得x＝2 cm。
7．(2024·湖南高考真題)一個(gè)充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。
(1)若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0，求此時(shí)氣體的體積V0(用p0、p和V表示)；
(2)小贊同學(xué)想測量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小，但身邊僅有一個(gè)電子天平。將氣球置于電子天平上，示數(shù)為m＝8.66×10－3 kg(此時(shí)須考慮空氣浮力對該示數(shù)的影響)。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時(shí)氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足：(p－p0)(V－VB0)＝C，其中p0＝1.0×105 Pa為大氣壓強(qiáng)，VB0＝0.5×10－3 m3為氣球無張力時(shí)的最大容積，C＝18 J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0＝8.40×10－3 kg，外界空氣密度為ρ0＝1.3 kg/m3，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。
8．(2024·江蘇高考真題)某科研實(shí)驗(yàn)站有一個(gè)密閉容器，容器內(nèi)有溫度為300 K，壓強(qiáng)為105 Pa的氣體，容器內(nèi)有一個(gè)面積0.06平方米的觀測臺，現(xiàn)將這個(gè)容器移動到月球，容器內(nèi)的溫度變成240 K，整個(gè)過程可認(rèn)為氣體的體積不變，月球表面為真空狀態(tài)。求：
(1)氣體現(xiàn)在的壓強(qiáng)；
(2)觀測臺對氣體的壓力。
答案：(1)8×104 Pa　(2)4.8×103 N
9．(2024·安徽高考真題)某人駕駛汽車，從北京到哈爾濱，在哈爾濱發(fā)現(xiàn)汽車的某個(gè)輪胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)有所下降(假設(shè)輪胎內(nèi)氣體的體積不變，且沒有漏氣，可視為理想氣體)。于是在哈爾濱給該輪胎充入壓強(qiáng)與大氣壓相同的空氣，使其內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)恢復(fù)到出發(fā)時(shí)的壓強(qiáng)(假設(shè)充氣過程中，輪胎內(nèi)氣體的溫度與環(huán)境相同，且保持不變)。已知該輪胎內(nèi)氣體的體積V0＝30 L，從北京出發(fā)時(shí)，該輪胎內(nèi)氣體的溫度t1＝－3 ℃，壓強(qiáng)p1＝2.7×105 Pa。哈爾濱的環(huán)境溫度t2＝－23 ℃，大氣壓強(qiáng)p0取1.0×105 Pa。求：
(1)在哈爾濱時(shí)，充氣前該輪胎氣體壓強(qiáng)的大小；
(2)充進(jìn)該輪胎的空氣體積。
答案：(1)2.5×105 Pa　(2)6 L
11. (2023·海南高考)某飲料瓶內(nèi)密封一定質(zhì)量理想氣體，t＝27 ℃時(shí)，壓強(qiáng)p＝1.050×105 Pa。
(1)t′＝37 ℃時(shí)，氣壓是多大？
(2)保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與(1)相同時(shí)，氣體體積為原來的多少倍？
答案：(1)1.085×105 Pa　(2)0.97
12．(2022·山東統(tǒng)考高考真題)某些魚類通過調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實(shí)現(xiàn)浮沉。如圖所示，魚鰾結(jié)構(gòu)可簡化為通過閥門相連的A、B兩個(gè)密閉氣室，A室壁厚、可認(rèn)為體積恒定，B室壁薄，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想氣體，可通過閥門進(jìn)行交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下H處。B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m；設(shè)B室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與魚體外壓強(qiáng)相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰾內(nèi)氣體溫度不變。水的密度為ρ，重力加速度為g。大氣壓強(qiáng)為p0，求：
(1)魚通過增加B室體積獲得大小為a的加速度、
需從A室充入B室的氣體質(zhì)量Δm；
(2)魚靜止于水面下H1處時(shí)，B室內(nèi)氣體質(zhì)量m1。
(2)B室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與魚體外壓強(qiáng)相等，則魚靜止在H處和水面下H1處時(shí)，B室內(nèi)的壓強(qiáng)分別為p1＝ρgH＋p0，p2＝ρgH1＋p0
由于魚靜止時(shí)，浮力等于重力，則魚的體積不變，由題可知，魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，則魚在水下靜止時(shí)，B室內(nèi)氣體體積不變，由題知開始時(shí)魚靜止在H處時(shí)，B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m，由于魚鰾內(nèi)氣體溫度不變，若H1≥H，則在H1處時(shí)，B室內(nèi)氣體需要增加，設(shè)吸入的氣體體積為ΔV′，根據(jù)玻意耳定律有p1(V＋ΔV′)＝p2V
(1)此時(shí)上、下部分氣體的壓強(qiáng)；
(2)“H”型連桿活塞的質(zhì)量(重力加速度大小為g)。
14．(2022·湖南卷，T15(2))如圖，小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)液體拉力測量儀。一個(gè)容積V0＝9.9 L的導(dǎo)熱汽缸下接一圓管，用質(zhì)量m1＝90 g、橫截面積S＝10 cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與圓管壁間摩擦不計(jì)。活塞下端用輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量m2＝10 g的U形金屬絲，活塞剛好處于A位置。將金屬絲部分浸入待測液體中，緩慢
升起汽缸，使金屬絲從液體中拉出，活塞在圓管中的最
低位置為B。已知A、B間距離h＝10 cm，外界大氣壓強(qiáng)
p0＝1.01×105 Pa，重力加速度取10 m/s2，環(huán)境溫度保持
不變。求：
(1)活塞處于A位置時(shí)，汽缸中的氣體壓強(qiáng)p1；
(2)活塞處于B位置時(shí)，液體對金屬絲拉力F的大小。
答案：(1)105 Pa　(2)1 N
解析：(1)選活塞與金屬絲整體為研究對象，根據(jù)平衡條件有
p0S＝p1S＋(m1＋m2)g，
代入數(shù)據(jù)解得p1＝105 Pa。
(2)當(dāng)活塞在B位置時(shí)，設(shè)汽缸內(nèi)的壓強(qiáng)為p2，根據(jù)玻意耳定律有p1V0＝p2(V0＋Sh)，
代入數(shù)據(jù)解得p2＝9.9×104 Pa，
選活塞與金屬絲整體為研究對象，根據(jù)平衡條件有p0S＝p2S＋(m1＋m2)g＋F，
聯(lián)立解得F＝1 N。
15．(2022·全國乙卷，T33(2))如圖，一豎直放置的汽缸由兩個(gè)粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過連接處。活塞Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量分別為2m、m，面積分別為2S、S，彈簧原長為l。初始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的伸長量為0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為T0。已知活塞外大氣壓強(qiáng)為p0，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計(jì)彈簧的體積。
(1)求彈簧的勁度系數(shù)；
(2)緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞Ⅱ剛運(yùn)動到汽缸連接
處時(shí)，活塞間氣體的壓強(qiáng)和溫度。

展開更多......

收起↑