1、第第 2 讲讲 固体、液体和气体固体、液体和气体 知识排查 固体的微观结构、晶体和非晶体 液晶的微观结构 1.晶体与非晶体 比较 分类 晶体 非晶体 单晶体 多晶体 外形 规则 不规则 熔点 确定 不确定 物理性质 各向异性 各向同性 原子排列 有规则， 但多晶体每个晶体 间的排列无规则 无规则 2.晶体的微观结构 晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。 3液晶 (1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液 体的流动性。 (2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。 (3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向
2、看则是杂乱无章 的。 液体的表面张力现象 1.作用 液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。 2方向 表面张力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。 3大小 液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密 度越大，表面张力越大。 饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压 相对湿度 1.饱和汽与未饱和汽 (1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。 (2)未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。 2饱和汽压 (1)定义：饱和汽所具有的压强。 (2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压 与饱和汽的体积无关。 3相对湿度 空气中水蒸气的压强与同一温度时水
3、的饱和汽压之比。 即：相对湿度 水蒸气的实际压强 同温度水的饱和汽压。 气体分子运动速率的统计分布 1.气体分子运动的特点和气体压强 2气体的压强 (1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生 持续而稳定的压力。 (2)决定因素 宏观上：决定于气体的温度和体积。 微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。 气体实验定律 理想气体 1.气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖吕萨克定律 内容 一定质量的某种气 体，在温度不变的情 况下，压强与体积成 反比 一定质量的某种气 体，在体积不变的情 况下，压强与热力学 温度成正比 一定质量的某种气 体，在压强不变的情 况下
4、，体积与热力学 温度成正比 表达式 p1V1p2V2 p1 T1 p2 T2 V1 T1 V2 T2 图象 2.理想气体状态方程 (1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。 (2)理想气体状态方程：p1V1 T1 p2V2 T2 (质量一定的理想气体)，或pV T C。 小题速练 1(多选)以下说法正确的是( ) A金刚石、食盐都有确定的熔点 B饱和汽的压强与温度无关 C一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用 D多晶体的物理性质表现为各向异性 E当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小 解析 金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项 A 正确；饱和汽的压强与
5、 温度有关，选项 B 错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上， 选项 C 正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项 D 错误；在一定温度条 件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥 时，空气的相对湿度一定较小，选项 E 正确。 答案 ACE 2(多选)下列说法正确的是( ) A液晶不具有液体的流动性 B液体的表面张力是由表面层液体分子之间的相互排斥引起的 C控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的 质量增大，密度增大，压强也增大 D空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度 E雨水没有透过布雨伞是因为
6、液体有表面张力 解析 液晶分子可以自由移动位置，保持了液体的流动性，选项 A 错误；液体 的表面张力是由液体表面层分子之间的相互吸引而引起的，选项 B 错误。 答案 CDE 3(多选)下列说法正确的是( ) A液晶分子有序排列显示各向异性，故从各个方向看都比较整齐 B升高水的温度，它的饱和汽压随之增大 C水和酒精混合后的体积小于混合前体积之和，说明分子间存在一定的间隙 D用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力 E水黾漂浮在水面上，主要是因为水黾受到水的表面张力的作用 解析 液晶的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章 的，A 错误；液体的饱和汽压与温度有关，温度越高
7、，饱和汽压越大，B 正确； 水和酒精混合后的体积小于混合前体积之和，说明分子间存在一定的间隙，C 正 确；用打气筒向篮球充气时需用力是因为篮球内部气体的压强太大，故 D 错误； 水黾漂浮在水面上，主要是因为水黾受到水的表面张力的作用，E 正确。 答案 BCE 4(多选)2017 全国卷，33(1)氧气分子在 0 和 100 温度下单位速率间隔 的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图 1 中两条曲线所 示。下列说法正确的是( ) 图 1 A图中两条曲线下面积相等 B图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C图中实线对应于氧气分子在 100 时的情形 D图中曲线给出了任意速率区间
8、的氧气分子数目 E与 0 时相比，100 时氧气分子速率出现在 0400 m/s 区间内的分子数占 总分子数的百分比较大 解析 根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以图中两条曲 线下面积相等，选项 A 正确；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率 大的分子比例较大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对 应于氧气分子平均动能较小的情形，选项 B、C 正确；根据曲线不能求出任意区 间的氧气分子数目， 选项D错误； 由图线可知100 时的氧气分子速率出现在0 400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比比 0 时的百分比小，选项 E 错 误。 答案 ABC 5
9、(多选)如图 2 质量为 M 的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的 绝热汽缸内，活塞可在汽缸内无摩擦滑动。现通过电热丝对一理想气体十分缓慢 地加热。设汽缸处在大气中，大气压强恒定。经过一段较长时间后，下列说法正 确的是( ) 图 2 A汽缸中气体的压强比加热前要大 B汽缸中气体的压强保持不变 C汽缸中气体的体积比加热前要大 D汽缸中气体的内能可能和加热前一样大 E活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要少 解析 汽缸内封闭气体的压强 pp0mg S ，则知加热时封闭气体的压强保持不 变，故 A 错误，B 正确；封闭气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律知，温 度上升时，气体的体积
10、增大，故 C 正确；一定质量的理想气体内能只跟温度有 关，温度升高，气体的内能增加，故 D 错误；温度升高，分子的平均动能增大， 体积增大，单位时间气体分子数减少，由于气体的压强不变，根据压强的微观含 义知活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前减少，故 E 正确。 答案 BCE 固体和液体的性质 1晶体和非晶体 (1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。 (2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。 (3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。 2液体表面张力 (1)表面张力的效果：表面张力使液体表面积具有收缩趋势，使液体表面积趋于 最
11、小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。 (2)表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系。 【例 1】 (多选)2015 全国卷，33(1)下列说法正确的是( ) A将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶 体 E在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变 解析 晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒， 仍旧是晶体，选项 A 错
12、误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向 上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项 B 正确；同种元素构成的可 能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项 C 正确； 晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项 D 正确； 熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项 E 错误。 答案 BCD 1(多选)(2019 武汉模拟)关于液晶，下列说法中正确的是( ) A液晶不是液体和晶体的混合物 B液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 C电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D所有物质都具有液晶态 E笔记本电脑的彩色显示器，是
13、因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中 电场强度不同时，它对不同色光的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色 解析 液晶并不是指液体和晶体的混合物，是一种特殊的物质，液晶像液体一样 具有流动性，液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故 A、B 正确； 当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过，不通电时排列混乱，阻 止光线通过，所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，液晶并不发光，故 C 错误；不是所有的物质都有液晶态，故 D 错误；笔记本电脑的彩色显示器， 是因为在液晶中掺入了少量多色性染料，液晶中电场强度不同时，它对不同色光 的吸收强度不一样，所以显示出各种颜色，E 正确。 答
14、案 ABE 2在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔 化的范围分别如图 3(a)、(b)、(c)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温 度随加热时间变化的关系如图(d)所示。则由此可判断出甲为_，乙为 _，丙为_。(填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”) 图 3 解析 晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。单晶体的物理性质具有各 向异性，多晶体和非晶体的物理性质具有各向同性。 答案 多晶体 非晶体 单晶体 气体的压强 1 理解气体压强的三个角度 产生 原因 气体分子对容器壁频繁地碰撞产生的 决定 因素 宏观上 取决于气体的温度和体积 微观上 取决于分子的平均动能
15、和 分子的密集程度 计算 方法 a0 力的平衡条件 a0 牛顿第二定律 2.常见两种模型 (1)活塞模型(用活塞封闭一定质量的气体) 平衡时，有 pSp0Smg (2)连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体) 平衡时对气体 A 有：pAp0gh1 对气体 B 有：pBgh2pAp0gh1 所以 pBp0g(h1h2) 【例 2】 如图 4 中两个汽缸质量均为 M，内部横截面积均为 S，两个活塞的质 量均为 m， 左边的汽缸静止在水平面上， 右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。 两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气 A、B，大气压为 p0，重力加速度为 g， 求封闭气体 A、B 的压强各多大？ 图
16、4 解析 题图甲中选活塞为研究对象。 pASp0Smg 得 pAp0mg S 题图乙中选汽缸为研究对象得 pBp0Mg S 。 答案 p0mg S p0Mg S 1(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述正确的是( ) A若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大 B若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变 C若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加 D若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变 E气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定 解析 单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数 和碰撞的平均力
17、都增大，因此这时气体压强一定增大，故选项 A 正确，B 错误； 若气体的压强不变而温度降低，则气体的体积减小，则单位体积内分子个数一定 增加，故选项 C 正确，D 错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子 个数共同决定，选项 E 正确。 答案 ACE 2若已知大气压强为 p0，在图 5 中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为 ，求被封闭气体的压强。 图 5 解析 在甲图中，以高为 h 的液柱为研究对象， 由二力平衡知 pASghSp0S 所以 p甲pAp0gh 在图乙中，以 B 液面为研究对象，由平衡方程 F上F下有：pASghSp0S，得 p乙pAp0gh 在图丙中，仍以 B 液面为
18、研究对象，有 pAghsin 60 pBp0 所以 p丙pAp0 3 2 gh 在图丁中，以液面 A 为研究对象，由二力平衡得 p丁S(p0gh1)S 所以 p丁p0gh1 在戊图中，从开口端开始计算：右端为大气压 p0，同种液体同一水平面上的压强 相同，所以 b 气柱的压强为 pbp0g(h2h1)，而 a 气柱的压强为 papbgh3 p0g(h2h1h3)。 答案 甲：p0gh 乙：p0gh 丙：p0 3 2 gh 丁：p0gh1 戊：pap0 g(h2h1h3) pbp0g(h2h1) 气体实验定律和理想气体状态方程的应用 1理想气体状态方程与气体实验定律的关系 p1V1 T1 p2V
19、2 T2 温度不变：p1V1p2V2（玻意耳定律） 体积不变：p1 T1 p2 T2（查理定律） 压强不变：V1 T1 V2 T2（盖吕萨克定律） 2两个重要的推论 (1)查理定律的推论：pp1 T1T (2)盖吕萨克定律的推论：VV1 T1T 【例 3】 2018 全国卷，33(2)如图 6，容积为 V 的汽缸由导热材料制成，面 积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分， 汽缸上部通过细管与装有某种 液体的容器相连，细管上有一阀门 K。开始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体 的压强均为 p0。现将 K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体 积为V 8时，将 K 关闭，活塞平
20、衡时其下方气体的体积减小了 V 6。不计活塞的质量 和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。 图 6 解析 设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为 V1，压强为 p1；下方气体的 体积为 V2，压强为 p2。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持 不变， 由玻意耳定律得 p0V 2p1V1 p0V 2p2V2 由已知条件得 V1V 2 V 6 V 8 13 24V V2V 2 V 6 V 3 设活塞上方液体的质量为 m，由力的平衡条件得 p2Sp1Smg 联立以上各式得 m15p0S 26g 答案 15p0S 26g 利用气体实验定律及气体状态方程解决
21、问题的基本思路 1(2019 广东惠州模拟)如图 7 所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总 容积为 14 L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为 2 L，气压为 1 atm。 打气筒活塞每次可以打进气压为 1 atm、体积为 0.2 L 的空气。(不考虑环境温度 的变化) (1)要使药液上方的气体压强增大到 5 atm，应打气多少次？ 图 7 (2)如果药液上方的气体压强达到 5 atm 时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷 雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有多少升？ 解析 (1)设应打气 n 次，则有 p11 atm， V10.2n L2 L p25 atm，V22 L 根据
22、玻意耳定律 p1V1p2V2 解得 n40(次)。 (2)当不能再向外喷药时，筒内空气的压强 p31 atm。 p25 atm，V22 L 根据玻意耳定律得 p2V2p3V3 解得 V3p2V2 p3 10 L 剩下的药液 V14 L10 L4 L。 答案 (1)40 次 (2)4 L 22018 全国卷，33(2)在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一段水银 柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边 空气柱的长度分别为 l118.0 cm 和 l212.0 cm，左边气体的压强为 12.0 cmHg。 现将 U 形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一
23、边通过水银逸入另一边。 求 U 形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。 图 8 解析 设 U 形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为 p1和 p2。U 形 管水平放置时，两边气体压强相等，设为 p，此时原左、右两边气柱长度分别变 为 l1和 l2。由力的平衡条件有 p1p2g(l1l2) 式中 为水银密度，g 为重力加速度大小。 由玻意耳定律有 p1l1pl1 p2l2pl2 两边气柱长度的变化量大小相等 l1l1l2l2 由式和题给条件得 l122.5 cm l27.5 cm 答案 22.5 cm 7.5 cm 32018 全国卷，33(2)如图 9，一竖直放置的汽
24、缸上端开口，汽缸壁内有卡 口 a 和 b，a、b 间距为 h，a 距缸底的高度为 H；活塞只能在 a、b 间移动，其下 方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为 m，面积为 S，厚度可忽略；活 塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方 气体压强均为 p0，温度均为 T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞 刚好到达 b 处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重 力加速度大小为 g。 图 9 解析 开始时活塞位于 a 处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞 开始运动。设此时汽缸中气体的温度为 T1，压强为 p1，根据查理定律有
25、p0 T0 p1 T1 根据力的平衡条件有 p1Sp0Smg 联立式可得 T1 1mg p0S T0 此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达 b 处，设此时汽缸中气体 的温度为 T2；活塞位于 a 处和 b 处时气体的体积分别为 V1和 V2。根据盖吕萨 克定律有 V1 T1 V2 T2 式中 V1SH V2S(Hh) 联立式解得 T2 1 h H 1mg p0S T0 从开始加热到活塞到达 b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为 W(p0Smg)h 答案 1 h H 1mg p0S T0 (p0Smg)h 气体状态变化的图象问题 一定质量的气体不同图象的比较 过程 图线类别 图象
26、特点 图象示例 等温 过程 pV pVCT(其中 C 为恒量)，即 pV 之积 越大的等温线温度越高， 线离原点越 远 p1 V pCT1 V，斜率 kCT，即斜率越大， 温度越高 等容 过程 pT pC VT，斜率 k C V，即斜率越大， 体积越小 等压 过程 VT VC pT，斜率 k C p，即斜率越大， 压强越小 【例 4】 (多选)2018 全国卷，33(1)如图 10 所示，一定质量的理想气体从状 态 a 开始，经历过程、到达状态 e。对此气体，下列说法正确的是 ( ) 图 10 A过程中气体的压强逐渐减小 B过程中气体对外界做正功 C过程中气体从外界吸收了热量 D状态 c、d
27、的内能相等 E状态 d 的压强比状态 b 的压强小 解析 由理想气体状态方程paVa Ta pbVb Tb 可知，pbpa，即过程中气体的压强逐渐 增大，选项 A 错误；由于过程中气体体积增大，所以过程中气体对外做功， 选项 B 正确；过程中气体体积不变，气体对外做功为零，温度降低，内能减 小，根据热力学第一定律，过程中气体放出热量，选项 C 错误；由于状态 c、 d 的温度相等，理想气体的内能只与温度有关，可知状态 c、d 的内能相等，选 项 D 正确；由理想气体状态方程pdVd Td pbVb Tb 并结合题图可知，状态 d 的压强比状 态 b 的压强小，选项 E 正确。 答案 BDE 气
28、体状态变化的图象的应用技巧 (1)明确点、线的物理意义：气体状态变化的图象上的点表示一定质量的理想气 体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线段或曲线段表 示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。 (2)明确斜率的物理意义： 在 VT 图象(或 pT 图象)中， 比较两个状态的压强(或 体积)大小，可以比较表示这两个状态的点与原点连线的斜率的大小，其规律是： 斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。 1(多选)2016 全国卷，33(1)一定量的理想气体从状态 a 开始，经历等温或 等压过程 ab、bc、cd、da 回到原状态，其 pT 图象如图 11 所
29、示，其中对角线 ac 的延长线过原点 O。下列判断正确的是( ) 图 11 A气体在 a、c 两状态的体积相等 B气体在状态 a 时的内能大于它在状态 c 时的内能 C在过程 cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D在过程 da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E在过程 bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功 解析 由理想气体状态方程pV T C 得，pC VT，由图象可知，VaVc，选项 A 正 确；理想气体的内能只由温度决定，而 TaTc，故气体在状态 a 时的内能大于在 状态 c 时的内能，选项 B 正确；由热力学第一定律 UQW 知，cd
30、过程温度 不变，内能不变，则 QW，选项 C 错误；da 过程温度升高，即内能增大， 则吸收的热量大于对外做的功，选项 D 错误；bc 过程和 da 过程互逆，则做功相 同，选项 E 正确。 答案 ABE 2 (多选)一定质量的理想气体经历一系列状态变化， 其 p1 V 图线如图 12 所示， 变化顺序为 abcda，图中 ab 段延长线过坐标原点，cd 线段与 p 轴垂直， da 线段与1 V轴垂直。则( ) 图 12 Aab，压强减小、温度不变、体积增大 Bbc，压强增大、温度降低、体积减小 Ccd，压强不变、温度降低、体积减小 Dda，压强减小、温度升高、体积不变 Eda，压强减小、温度
31、降低、体积不变 解析 由图象可知，ab 过程，气体压强减小而体积增大，气体的压强与体积 倒数成正比，则压强与体积成反比，气体发生的是等温变化，故 A 正确；由理 想气体状态方程pV T C 可知p 1 V CT，由题图可知，连接 Ob 的直线的斜率小，所 以 b 对应的温度低，bc 过程温度升高，由图象可知，同时压强增大，且体积 也增大，故 B 错误；由图象可知，cd 过程，气体压强 p 不变而体积 V 变小， 由理想气体状态方程 pV T C 可知气体温度降低，故 C 正确；由图象可知，da 过程，气体体积 V 不变，压强 p 变小，由理想气体状态方程pV T C 可知，气体 温度降低，故
32、D 错误，E 正确。 答案 ACE 课时作业课时作业 (时间：40 分钟) 基础巩固练 1(多选)下列说法正确的是( ) A悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的 水蒸发吸热的结果 解析 水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，选项 A 错误；正 是表面张力使空中雨滴呈球形，选项 B 正确；液晶的光学性质是各向异性，液 晶显示器正是利用了这种性质，选项 C
33、 正确；高原地区大气压较低，对应的水 的沸点较低，选项 D 错误；因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡温度 计显示的温度较低，选项 E 项正确。 答案 BCE 2(多选)下列说法正确的是( ) A气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有 分子体积之和 B只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 C在完全失重的情况下，气体对容器的压强为零 D把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这跟表面张力无关 E石墨晶体是层状结构，层与层原子间作用力小，可用作固体润滑剂 答案 ABE 3(多选)下列对饱和汽、未饱和汽、饱和汽压以及湿度的认识，正确的是(
34、) A液体的饱和汽压只与液体的性质和温度有关，而与体积无关 B增大压强一定可以使未饱和汽变成饱和汽 C降低温度一定可以使未饱和汽变成饱和汽 D空气中所含水蒸气的压强越大，空气的绝对湿度越大 E干湿泡湿度计的干、湿两支温度计的示数差越小，空气的相对湿度越大 解析 饱和汽压的大小取决于物质的性质和温度，而与体积无关，故选项 A 正 确；饱和汽压与压强无关，故选项 B 错误；降低温度不一定使未饱和汽变成饱 和汽，故选项 C 错误；空气的湿度是指相对湿度，空气中所含水蒸气的压强越 大，空气的绝对湿度越大，相对湿度不一定越大，故选项 D 正确；干湿泡湿度 计的干、湿两支温度计示数差越小，说明空气越潮湿，
35、相对湿度越大，故选项 E 正确。 答案 ADE 4(多选)下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是( ) A分子并不是球形，但可以当作球形处理，这是一种估算方法 B微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 C当两个相邻的分子间距离为 r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等 D实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等 E0 和 100 氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点 解析 A 图是油膜法估测分子的大小，图中分子并不是球形，但可以当作球形处 理，这是一种估算方法，选项 A 正确；B 图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒 的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，
36、故选项 B 错误；C 图中，当两个 相邻的分子间距离为 r0时，分子力为零，此时它们间相互作用的引力和斥力大 小相等，故选项 C 正确；D 图中，分子的速率不是完全相等的，所以也不要求 每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等， 故选项 D 错误； E 图是麦克斯韦速率分 布规律的图解，0 和 100 氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特 点，故选项 E 正确。 答案 ACE 5(多选)下列说法正确的是( ) A液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的 距离 B同一种液体，在一定温度下，其饱和汽压与饱和汽所占的体积无关 C密闭容器中某种蒸汽开始时是不饱和的，若保持温
37、度不变，只减小容器的容 积时仍是不饱和的 D在同等温度下，干湿泡湿度计的干、湿两支温度计示数差越大，说明该环境 越干燥 E液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在液体浸润固体的附着层 解析 液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子 间的距离，A 正确；饱和汽压是指饱和汽所具有的压强，其特点是与温度有关， 温度越高，同一种液体的饱和汽压越大，与饱和汽的体积无关，B 正确；密闭容 器中某种蒸汽开始时是不饱和的，若保持温度不变，只减小容器的容积时最终可 能是饱和的，C 错误；因为纱布中水蒸气蒸发吸热，在同等温度下，干、湿两支 温度计示数差越大，说明该环境越干燥，D 正确；液体的附着
38、层具有收缩趋势的 情况发生在液体不浸润固体的附着层，E 错误。 答案 ABD 6 (多选)如图 1 所示是一定质量的理想气体的体积 V 和摄氏温度 t 变化关系的 V t 图象，气体由状态 A 变化到状态 B 的过程中，下列说法正确的是 ( ) 图 1 A气体的内能增大 B气体的内能不变 C气体的压强减小 D气体的压强不变 E气体对外做功，同时从外界吸收能量 解析 由题图可知，理想气体从状态 A 到状态 B 的过程中，温度升高，内能增 大，故 A 正确，B 错误；在 Vt 图象中等压线是延长线过273.15 的直线， 斜率越大，压强越小，如图所示，气体从状态 A 到状态 B 的过程中，压强减小
39、， 故 C 正确，D 错误；从状态 A 到状态 B，体积增大，气体对外做功，W0，根据热力学第一定律 UWQ，可知 Q0，即气体 从外界吸收热量，故 E 正确。 答案 ACE 综合提能练 7如图 2 所示，上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部 被质量为 m 的导热性能良好的活塞 A 和质量也为 m 的绝热活塞 B 分成高度相等 的三个部分，下边两部分封闭有理想气体 P 和 Q，两活塞均与汽缸接触良好，活 塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置，两部分气体初始状态温度均 为 T0，汽缸的截面积为 S，外界大气压强为mg S 且不变，g 为重力加速度，现对气 体 Q 缓慢加
40、热。 图 2 ()当活塞 A 恰好到达汽缸上端时，求气体 Q 的温度； ()在活塞 A 上放一个质量为 m 的物块 C，继续给气体 Q 加热，当活塞 A 再次 到达汽缸上端时，求气体 Q 的温度。 解析 ()设 Q 开始的体积为 V1，活塞 A 移动至恰好到达汽缸上端的过程中气 体 Q 做等压变化，体积变为 2V1 有V1 T0 2V1 T1 得气体 Q 的温度为 T12T0 ()设放上 C 后，活塞 A 再次到达汽缸上端时 P 的体积为 V2，气体 P 做等温变 化 (p0mg S )V1(p02mg S )V2 而 p0mg S 得 V22 3V1 此时 Q 的体积 V33V12 3V1
41、7 3V1 由理想气体状态方程得 （p02mg S ） V1 T0 （p03mg S ） 7 3V1 T 得此时气体 Q 的温度为 T28 9 T0 答案 ()2T0 ()28 9 T0 82016 全国卷，33(2)一 U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端 上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图 3 所示。用力向下 缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和 活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程 中，没有发生气体泄漏；大气压强 p075.0 cmHg。环境温度不变。 图 3 解析 设初始时，右管中空气柱的
42、压强为 p1，长度为 l1；左管中空气柱的压强为 p2p0，长度为 l2。活塞被下推 h 后，右管中空气柱的压强为 p1，长度为 l1；左 管中空气柱的压强为 p2，长度为 l2。以 cmHg 为压强单位。由题给条件得 p1p0(20.05.00) cmHg90 cmHg l120.0 cm l1(20.020.05.00 2 ) cm12.5 cm 由玻意耳定律得 p1l1Sp1l1S 联立式和题给条件得 p1144 cmHg 依题意 p2p1 l24.00 cm20.05.00 2 cmh11.5 cmh 由玻意耳定律得 p2l2Sp2l2S 联立式和题给条件得 h9.42 cm 答案 1
43、44 cmHg 9.42 cm 9(2019 吉林省实验中学一模)如图 4 所示，内径均匀的弯曲玻璃管 ABCDE 两 端开口， AB、 CD 段竖直， BC、 DE 段水平， AB90 cm， BC40 cm， CD60 cm， 竖直段 CD 内有一长 10 cm 的水银柱。 在环境温度为 300 K 时， 保持 BC 段水平， 将玻璃管 A 端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使 A 端在水银面下 10 cm，此时 CD 段中的水银柱上端距 C 点 10 cm。已知大气压为 75 cmHg 且保持不变。 图 4 (1)环境温度缓慢升高， 求温度升高到多少时， CD 段中水银柱下端刚刚接触 D 点
44、； (2)环境温度在(1)问的基础上再缓慢升高，求温度升高到多少时，CD 段中水银柱 刚好全部进入水平管 DE。(计算结果保留 3 位有效数字) 解析 (1)由题意知，在没有升温前，AB 管内槽中水银面以上的水银柱高度为 10 cm，封闭气体的长度为 L1(901010) cm40 cm10 cm120 cm，压强为 p175 cmHg10 cmHg65 cmHg，温度为 T1300 K；在升温后让 CD 段中水 银柱下端刚刚接触 D 点，气体做等压变化，气体的长度为 L2(901010) cm 40 cm(6010) cm160 cm，设温度为 T2，玻璃管横截面积为 S，由盖吕 萨克定律得
45、V1 T1 V2 T2，解得 T2 V2 V1T1 160S 120S300 K400 K； (2)CD 段中水银柱刚好全部进入水平管 DE 时，压强为 p375 cmHg，气体的长 度为 L3(9010) cm40 cm60 cm180 cm，设温度为 T3，由理想气体状态 方程得p1V1 T1 p3V3 T3 ，解得 T3p3V3 p1V1T1 75180S 65120S300 K519 K。 答案 (1)400 K (2)519 K 102017 全国卷，33(2)如图 5，容积均为 V 的汽缸 A、B 下端有细管(容积可 忽略)连通，阀门 K2位于细管的中部，A、B 的顶部各有一阀门
46、K1、K3；B 中有 一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个阀门均打开，活塞在 B 的底部；关闭 K2、K3，通过 K1给汽缸充气，使 A 中气体的压强达到大气压 p0 的 3 倍后关闭 K1。已知室温为 27 ，汽缸导热。 图 5 ()打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； ()接着打开 K3，求稳定时活塞的位置； ()再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ，求此时活塞下方气体的压强。 解析 ()设打开 K2后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积为 V1。依题意， 被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得 p0Vp1V1 (3p0)Vp1(2VV1) 联立式得 V1V 2 p12p0 ()打开 K3后，由式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与 A 中气体的体 积之和为 V2(V22V)时，活塞下气体压强为 p2由玻意耳定律得 (3p0)Vp2V2 由式得 p23V V2p0 由式知，打开 K3后活塞上升直到 B 的顶部为止；此时 p2为 p23 2p0 ()设加热后活塞下方气体的压强为 p3， 气体温度从 T1300 K 升高到 T2320 K 的等容过程中，由查理定律得 p2 T1 p3 T2 将有关数据代入式得 p31.6p0 答案 () V 2 2p0 ( )顶部 ()1.6p0
