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第二章 階段評(píng)價(jià)查缺漏
一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.關(guān)于液晶的以下說(shuō)法正確的是(　　)
A．液晶態(tài)的存在只與溫度有關(guān)
B．因?yàn)橐壕г谝欢l件下發(fā)光，所以可以用來(lái)做顯示屏
C．液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定
D．筆記本電腦的彩色顯示器，是因?yàn)樵谝壕е袚饺肓松倭慷嗌匀玖希壕е须妶?chǎng)強(qiáng)度不同時(shí)，它對(duì)不同色光的吸收強(qiáng)度不一樣，所以顯示出各種顏色
解析：選D　液晶態(tài)可以在一定溫度范圍或某一濃度范圍存在；液晶本身不能發(fā)光，液晶具有液體的流動(dòng)性，其物理性質(zhì)并不穩(wěn)定；在外加電壓下，對(duì)不同色光的吸收程度不同，故D正確。
2.如圖為一注水的玻璃裝置，玻璃管D、E上端與大氣相通，利用玻璃管C使A、B兩球上部相通，D、C、E三管與兩球接口處緊密封接。當(dāng)A、B、D的水面高度差如圖所示時(shí)，E管內(nèi)水面相對(duì)B中水面的高度差h應(yīng)等于(　　)
A．0　 　　　　　 B．0.5 m
C．1 m D．1.5 m
解析：選D　表面看，題圖中1區(qū)、2區(qū)液面不在同一水平面，但1、2區(qū)以管C相通，即p1＝p2＝pC，p1＝p0＋ρgh1，h1＝1.5 m，p2＝p1＝p0＋ρgh，則h＝1.5 m，D正確。
3.如圖所示，活塞質(zhì)量為m，缸套質(zhì)量為M，通過(guò)彈簧吊放在地上，氣缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的空氣，缸套與活塞無(wú)摩擦，活塞橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，則(　　)
A．氣缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0＋
B．氣缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0－
C．內(nèi)外空氣對(duì)缸套的作用力為(M＋m)g
D．內(nèi)外空氣對(duì)活塞的作用力為mg
解析：選A　對(duì)缸套受力分析如圖所示，由力的平衡條件得pS＝p0S＋Mg，所以氣缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p＝p0＋，A正確，B錯(cuò)誤；內(nèi)外空氣對(duì)缸套和活塞的作用力均為Mg，C、D錯(cuò)誤。
4．一定質(zhì)量的理想氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)減為原來(lái)的一半，則其溫度由原來(lái)的27 ℃變?yōu)?　　)
A．127 K　　　　　　　　 B．150 K
C．13.5 ℃ D．－23.5 ℃
解析：選B　氣體做等容變化，壓強(qiáng)減為原來(lái)的一半時(shí)，根據(jù)查理定律可知熱力學(xué)溫度也減為原來(lái)的一半，有T′＝ ＝ K＝150 K＝－123 ℃，故B正確。
5．一定質(zhì)量的某種理想氣體的壓強(qiáng)為p，熱力學(xué)溫度為T(mén)，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)為n，則(　　)
A．p增大，n一定增大　　 B．T減小，n一定增大
C．增大時(shí)，n一定增大 D．增大時(shí)，n一定減小
解析：選C　只知道p或T的變化情況，不能得出體積的變化情況，A、B錯(cuò)誤；增大，V一定減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定增加，C正確，D錯(cuò)誤。
6.如圖所示，a、b表示兩部分氣體的等壓線，根據(jù)圖中所給條件可知，當(dāng)t＝273 ℃，氣體a的體積比氣體b的體積大(　　)
A．0.1 m3　　　　 B．0.2 m3
C．0.3 m3　　　　　 D．0.4 m3
解析：選D　在0 ℃到273 ℃的溫度區(qū)間上應(yīng)用蓋—呂薩克定律分別研究氣體a和b可得到方程
＝，＝
解得Va＝0.6 m3，Vb＝0.2 m3，ΔV＝Va－Vb＝0.4 m3，正確選項(xiàng)為D。
7.如圖所示，兩端開(kāi)口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h
B．若把彎管向上移動(dòng)少許，則管內(nèi)氣體體積增大
C．若把彎管向下移動(dòng)少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升
D．若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升
解析：選B　對(duì)右管中的水銀柱分析知，管中氣體壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)高h(yuǎn) cmHg，所以彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h，故A正確；彎管上下移動(dòng)，封閉氣體溫度和壓強(qiáng)不變，體積不變，故B錯(cuò)誤；封閉氣體溫度和壓強(qiáng)不變，體積不變，所以彎管向下移動(dòng)少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升，故C正確；環(huán)境溫度升高，氣體壓強(qiáng)不變，封閉氣體體積增大，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升，故D正確。
二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)
8．下列現(xiàn)象中，由表面張力引起的是(　　)
A．酒精和水混合后體積減小
B．水銀溫度計(jì)中水銀柱的升降
C．荷葉上的小水滴呈球形
D．洗頭發(fā)時(shí)，當(dāng)頭發(fā)浸泡在水中時(shí)呈散開(kāi)狀，露出水面后頭發(fā)聚攏到一起
解析：選CD　因?yàn)橐后w表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì)，故選項(xiàng)C、D正確。酒精和水混合后體積減小，是由于分子間存在著空隙。水銀柱的升降是水銀柱的熱脹冷縮造成的，A、B錯(cuò)誤。
9．如圖，固定的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸置于溫度不變的環(huán)境中。現(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動(dòng)，密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。選項(xiàng)圖中p、V和U分別表示該氣體的壓強(qiáng)、體積和內(nèi)能，k表示該分子的平均動(dòng)能，n表示單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)，a、d為雙曲線，b、c為直線。能正確反映上述過(guò)程的是(　　)
解析：選ABD　氣缸導(dǎo)熱性能良好，氣缸內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同，所以氣體發(fā)生等溫變化，p V圖像是雙曲線，選項(xiàng)A正確；氣缸內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同，保持環(huán)境溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項(xiàng)B正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，所以該氣體分子的平均動(dòng)能不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體，n＝，N為所有氣體的分子總數(shù)，N一定，所以n V圖像是雙曲線，選項(xiàng)D正確。
10.如圖所示，在柱形容器中裝有部分水，容器上方有一可自由移動(dòng)的活塞。容器水面浮有一個(gè)木塊和一個(gè)一端封閉、開(kāi)口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空氣，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，玻璃管內(nèi)空氣柱在管外水面上方的長(zhǎng)度為a，空氣柱在管外水面下方的長(zhǎng)度為b，水面上方木塊的高度為c，水面下方木塊的高度為d。現(xiàn)在活塞上方施加豎直向下且緩緩增大的力F，使活塞下降一小段距離(未碰及玻璃管和木塊)，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．d和b都不變 B．只有b減小
C．只有a減小 D．a(chǎn)和c都減小
解析：選AC　活塞下降一小段距離，則容器中的氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，對(duì)于木塊露出的部分決定于上、下壓強(qiáng)差，故c、d不變；對(duì)于玻璃管，浮力等于重力，排開(kāi)水的體積不變，b不變，玻璃管內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，又b不變，故a減小，A、C正確。
三、非選擇題(本題共5小題，共54分)
11．(7分)如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)不同過(guò)程，分別由體積－溫度(V-t)圖上的兩條直線Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)；t0為它們的延長(zhǎng)線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，t0＝－273.15 ℃；a、b為直線Ⅰ上的一點(diǎn)。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和b的壓強(qiáng)之比＝________；氣體在狀態(tài)b和c的壓強(qiáng)之比＝________。
解析：根據(jù)蓋-呂薩克定律有＝k
整理得V＝kt＋273.15k
由體積－溫度(V-t)圖像可知，直線Ⅰ為等壓線，則a、b兩點(diǎn)壓強(qiáng)相等，則有＝1，設(shè)t＝0 ℃時(shí)，當(dāng)氣體體積為V1 時(shí)，其壓強(qiáng)為p1 ，當(dāng)氣體體積為V2 時(shí)，其壓強(qiáng)為p2，根據(jù)等溫變化，則有p1V1＝p2V2
由于直線Ⅰ和Ⅱ各為兩條等壓線，則有p1＝pb，p2＝pc
聯(lián)立解得＝＝。
答案：1　
12．(9分)如圖所示為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，體積變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開(kāi)口向上，一定質(zhì)量的氣體被水銀封閉于燒瓶?jī)?nèi)，開(kāi)始時(shí)B、C內(nèi)的水銀面等高。
(1)若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管________(填“向上”或“向下”)移動(dòng)，直至______________________________；
(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Δt表示氣體升高的攝氏溫度，用Δh表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是________。
解析：(1)由蓋—呂薩克定律＝C，可知?dú)怏w溫度升高，則體積增大，B內(nèi)水銀面將下降，為使氣體壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管向下移動(dòng)，直至B、C兩管水銀面等高。
(2)由蓋—呂薩克定律知Δh與ΔT成正比，而氣體升高的攝氏溫度Δt與升高的熱力學(xué)溫度ΔT相等，所以Δh與Δt成正比，A正確。
答案：(1)向下　B、C兩管內(nèi)水銀面等高　(2)A
13.(11分)在如圖所示的p?T圖像中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化：第一次變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，第二次變化是從狀態(tài)B到狀態(tài)C，且AC連線的反向延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，已知?dú)怏w在A狀態(tài)時(shí)的體積為VA＝3 L，求：
(1)氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積VB和在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)pC；
(2)該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(指溫度t＝0 ℃，壓強(qiáng)p＝1 atm＝1×105 Pa)的體積是多少。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
解析：(1)由題意可知：VA＝VC＝3 L，因此A到C過(guò)程可以等效為等容變化
由查理定律得：＝，
代入數(shù)據(jù)解得pC＝2×105 Pa，
狀態(tài)B到狀態(tài)C的過(guò)程為等溫變化，由玻意耳定律得：
pBVB＝pCVC，代入數(shù)據(jù)解得VB＝1.5 L。
(2)設(shè)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為V0，
由蓋—呂薩克定律得＝，
代入數(shù)據(jù)解得V0＝2.7 L
答案：(1)1.5 L　2×105 Pa　(2)2.7 L
14.(12分)如圖所示，蹦蹦球是一種兒童健身玩具，某同學(xué)在17 ℃的室內(nèi)對(duì)蹦蹦球充氣，已知充氣前球的總體積為2 L，壓強(qiáng)為1 atm，充氣筒每次充入0.2 L壓強(qiáng)為1 atm的氣體，忽略蹦蹦球體積變化及充氣過(guò)程中氣體溫度的變化。
(1)充氣多少次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3 atm
(2)將充氣后的蹦蹦球拿到溫度為－13 ℃的室外后，壓強(qiáng)將變?yōu)槎嗌伲?結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
解析：(1)設(shè)充氣n次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3 atm。充氣過(guò)程中氣體發(fā)生等溫變化，以蹦蹦球內(nèi)原來(lái)的氣體和所充的氣體整體為研究對(duì)象，由玻意耳定律得
p1(V＋nΔV)＝p2V，代入數(shù)據(jù)解得n＝20。
(2)當(dāng)溫度變化時(shí)氣體發(fā)生等容變化
由查理定律得＝
解得p3＝p2＝×3 atm≈2.7 atm。
答案：(1)20次　(2)2.7 atm
15．(15分)(2024·湖南高考)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(cè)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(duì)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(mǎn)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(wú)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。
解析：(1)理想氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有pV＝p0V0
解得V0＝。
(2)設(shè)氣球內(nèi)氣體質(zhì)量為m氣，則m氣＝ρ0V0
對(duì)氣球進(jìn)行受力分析如圖所示，
根據(jù)氣球的受力分析有mg＋ρ0gV＝m氣g＋m0g
結(jié)合題中p和V滿(mǎn)足的關(guān)系＝C
解得V＝5×10－3 m3。
答案：(1)　(2)5×10－3 m3
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二、遷移交匯辨析清
(一)氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解及應(yīng)用
[典例1] 　一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在
上端開(kāi)口的圓筒形容器內(nèi)，活塞上堆放著鐵砂，如圖所示，最初
活塞擱置在容器內(nèi)壁的固定卡環(huán)上，氣柱的高度為H0，橫截面積為S，壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p0，現(xiàn)對(duì)氣體緩慢加熱，當(dāng)氣體溫度升高了ΔT＝60 K時(shí)，活塞及鐵砂開(kāi)始離開(kāi)卡環(huán)而上升，繼續(xù)加熱直到氣柱高度為H1＝1.5H0。此后，在維持溫度不變的條件下逐漸取出鐵砂，直到鐵砂全部取走時(shí)，氣柱高度為H2＝1.8H0，求此時(shí)氣體的溫度(不計(jì)活塞與容器之間的摩擦)。
[答案]　540 K
(二)變質(zhì)量問(wèn)題及處理方法
1．打氣問(wèn)題
選擇原有氣體和即將充入的氣體作為研究對(duì)象，就可把充氣過(guò)程中氣體質(zhì)量變化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問(wèn)題。
2．抽氣問(wèn)題
將每次抽氣過(guò)程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對(duì)象，質(zhì)量不變，故抽氣過(guò)程可以看成是等溫膨脹過(guò)程。
3．灌氣問(wèn)題
把大容器中的剩余氣體和多個(gè)小容器中的氣體整體作為研究對(duì)象，可將變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題。
4．漏氣問(wèn)題
選容器內(nèi)剩余氣體和漏出氣體整體作為研究對(duì)象，便可使問(wèn)題變成一定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問(wèn)題。
(1)求x；
(2)松開(kāi)孔A，從外界進(jìn)入壓強(qiáng)為p0、體積為V的空氣，使?jié)M儲(chǔ)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。
[針對(duì)訓(xùn)練]
2．鋼瓶中裝有一定質(zhì)量的氣體，現(xiàn)在用兩種方法抽取鋼瓶中的氣體，第一種方法是用小抽氣機(jī)，每次抽出1 L氣體，共抽取兩次，第二種方法是用大抽氣機(jī)，一次性抽取2 L氣體，在抽氣過(guò)程中無(wú)漏氣，且溫度不變，則這兩種抽法中，抽取氣體質(zhì)量較多的是 (　　)
A．第一種抽法
B．第二種抽法
C．兩種抽法抽出氣體質(zhì)量一樣多
D．無(wú)法判斷
答案：A
3．(2024·安徽高考)某人駕駛汽車(chē)，從北京到哈爾濱，在哈爾濱發(fā)現(xiàn)汽車(chē)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(méi)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(guò)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)，充氣前該輪胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小。
(2)充進(jìn)該輪胎的空氣體積。
(三)固體和液體的性質(zhì)
1．晶體和非晶體
(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。
(2)只要具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。
(3)單晶體具有天然規(guī)則的幾何外形，而多晶體和非晶體沒(méi)有天然規(guī)則的幾何外形，所以不能從形狀上區(qū)分晶體與非晶體。
(4)晶體和非晶體不是絕對(duì)的，在某些條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
(5)液晶既不是晶體也不是液體。
2．液體表面張力
(1)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。
(2)表面特征：表面層中分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層張緊的彈性薄膜。
(3)表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線。
(4)表面張力的效果：使液體表面具有收縮的趨勢(shì)，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。
典例3　(多選)關(guān)于固體、液體和氣體，下列說(shuō)法中正確的是 (　　)
A．慢慢向小茶杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不會(huì)流下來(lái)，此現(xiàn)象與液體表面張力有關(guān)
B．具有各向同性的物質(zhì)一定沒(méi)有確定的熔點(diǎn)
C．某種液體和固體接觸，當(dāng)固體分子對(duì)液體分子的吸引力大于液體分子之間的吸引力時(shí)，該液體浸潤(rùn)固體
D．液晶的物理性質(zhì)穩(wěn)定，外界條件的變動(dòng)不會(huì)引起液晶分子排列變化
[解析]　液體表面張力是液體表面層內(nèi)的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大，分子力表現(xiàn)為引力的結(jié)果，液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢(shì)，慢慢向小茶杯中注水，即使水面高出杯口，水仍不會(huì)流下來(lái)，此現(xiàn)象與液體表面張力有關(guān)，A正確；多晶體是各向同性的，但有確定的熔點(diǎn)，B錯(cuò)誤；某種液體和固體接觸時(shí)存在附著層，當(dāng)附著層內(nèi)的分子比液體內(nèi)部分子密集時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，該液體浸潤(rùn)固體，C正確；液晶具有液體的流動(dòng)性，其物理性質(zhì)并不穩(wěn)定，液晶分子的排列是不穩(wěn)定的，外界的微小變動(dòng)就能引起液晶分子排列的變化，D錯(cuò)誤。
[答案]　AC
[針對(duì)訓(xùn)練]
4．(多選)關(guān)于固體、液體的性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A．非晶體不可能轉(zhuǎn)化為晶體
B．單晶體有確定的熔點(diǎn)，多晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)
C．某些細(xì)小的昆蟲(chóng)能夠在水面上自由運(yùn)動(dòng)而不下沉，說(shuō)明水的表面具有張力作用
D．玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端變鈍，這是由于表面張力的作用
解析：有的非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；單晶體和多晶體都有確定的熔點(diǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；細(xì)小的昆蟲(chóng)能夠在水面上自由運(yùn)動(dòng)而不下沉，玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，其尖端變鈍，這兩個(gè)實(shí)例都說(shuō)明液體的表面具有張力作用，則C、D正確。
答案：CD
5．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(méi)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(shí)請(qǐng)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)如圖所示的怎樣的形狀 (　　)
解析：在宇宙飛船內(nèi)處于完全失重的情況下，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(rùn)玻璃，水銀的形狀只由表面張力來(lái)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(shì)，而體積一定時(shí)，球形的表面積最小，所以最終水銀會(huì)呈現(xiàn)球形，D正確。
答案：D　
三、創(chuàng)新應(yīng)用提素養(yǎng)
1. (多選)如圖所示，a、b是航天員在飛船實(shí)驗(yàn)艙做水球?qū)嶒?yàn)時(shí)水球中形成的兩個(gè)氣泡，a、b兩氣泡溫度相同且a的體積大，氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，則下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A．水球呈球形是表面張力作用的結(jié)果
B．a(chǎn)內(nèi)氣體的分子平均動(dòng)能比b內(nèi)的小
C．a(chǎn)內(nèi)氣體的分子平均動(dòng)能比b內(nèi)的大
D．在水球表面滴一小滴紅墨水，若水球未破，最后水球?qū)⒊始t色
解析：水球呈球形是表面張力作用的結(jié)果，故A正確；溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，故a內(nèi)氣體的分子平均動(dòng)能與b的等大，B、C錯(cuò)誤；在水球表面滴一小滴紅墨水，若水球未破，將發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，最后水球?qū)⒊始t色，故D正確。
答案：AD　
2．(2024·海南高考)用鋁制易拉罐制作溫度計(jì)，一透明薄吸管里有一段油柱(長(zhǎng)度不計(jì))粗細(xì)均勻，吸管與罐密封性良好，罐內(nèi)氣體可視為理想氣體，已知罐體積為330 cm3，薄吸管底面積為0.5 cm2，罐外吸管總長(zhǎng)度為20 cm，當(dāng)溫度為27 ℃時(shí)，油柱離罐口10 cm，不考慮大氣壓強(qiáng)變化，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．若在吸管上標(biāo)注等差溫度值，則刻度左密右疏
B．該裝置所測(cè)溫度不高于31.5 ℃
C．該裝置所測(cè)溫度不低于23.5 ℃
D．其他條件不變，緩慢把吸管拉出來(lái)一點(diǎn)，則油柱離罐口距離增大
3．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)抽真空的爐腔中，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0.13 m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2 m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106 Pa；室溫溫度為27 ℃。氬氣可視為理想氣體。
(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；
(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1 227 ℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)。
解析：(1)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0，壓強(qiáng)為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1。假設(shè)體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí)，其體積膨脹為V1。由玻意耳定律
p0V0＝p1V1 ①
被壓入到爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為
V1′＝V1－V0 ②
設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為p2，體積為V2。
由玻意耳定律
p2V2＝10p1V1′ ③
答案：(1)3.2×107 Pa　(2)1.6×108 Pa　

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