高考物理經典習題解析第2講固體、液體和氣體一、固體和液體1.固體(1)固體分為晶體和非晶體兩類。石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是晶體。玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體。(2)單晶體具有規則的幾何形狀，多晶體和非晶體沒有規則的幾何形狀；晶體有確定的熔點，非晶體沒有確定的熔點。(3)有些晶體沿不同方向的導熱或導電性能不同，有些晶體沿不同方向的光學性質不同，這類現象稱為各向異性。非晶體和多晶體在各個方向的物理性質都是一樣的，這叫做各向同性。2.液體(1)液體的表面張力①作用：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢。②方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直。(2)毛細現象：指浸潤液體在細管中上升的現象，以及不浸潤液體在細管中下降的現象。毛細管越細，毛細現象越明顯。3.液晶(1)液晶態既具有液體的流動性，又在一定程度上具有晶體分子規則排列的性質。(2)分子取向排列的液晶具有光學各向異性。二、氣體1.氣體壓強(1)產生的原因由于大量氣體分子無規則運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強。(2)決定因素①宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度。2.理想氣體(1)宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵從氣體實驗定律的氣體，實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體。(2)微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，即分子間無分子勢能。3.氣體實驗定律玻意耳定律查理定律蓋－呂薩克定律內容一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強與熱力學溫度成正比一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，體積與熱力學溫度成正比表達式p1V1＝p2V2eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)或eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)或eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)圖像4.理想氣體的狀態方程一定質量的理想氣體的狀態方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C?！咀詼y】(2020·天津市和平區第一次模擬)對于一定質量的理想氣體，下列說法正確的是()A.若氣體的溫度不斷升高，其壓強也一定不斷增大B.在完全失重的狀態下，氣體的壓強為零C.若氣體的壓強和體積都不變，其內能也一定不變D.當分子熱運動變劇烈時，壓強一定增大答案C解析根據eq\f(pV,T)＝C可知，若氣體的溫度T不斷升高，氣體的壓強p和體積V的乘積一定增大，但其壓強p不一定增大，A錯誤；從微觀角度，氣體的壓強是由大量氣體分子對容器壁的頻繁碰撞產生的，即使在完全失重的狀態下，只要容器密閉，氣體分子仍然會不停的頻繁碰撞器壁，B錯誤；對于一定量的理想氣體，若氣體的壓強和體積都不變，根據理想氣體的狀態方程：eq\f(pV,T)＝C，可知其溫度不變；而理想氣體的內能僅僅與溫度有關，所以其內能也一定不變，C正確；當分子熱運動變劇烈時，分子數密度可能減小，故氣體壓強也可以減小或者不變，D錯誤。命題點一固體和液體性質的理解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上都表現出各向異性。(2)只要具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。(3)單晶體具有天然規則的幾何外形，而多晶體和非晶體沒有天然規則的幾何外形，所以不能從形狀上區分晶體與非晶體。(4)晶體和非晶體不是絕對的，在某些條件下可以相互轉化。(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部分子間距離大，分子間作用力表現為引力。(2)表面特征：表面層中分子間的引力使液面產生了表面張力，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，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?！纠?】(多選)下列關于晶體以及非晶體的理解正確的是()A.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點B.單晶體具有固定的熔點，多晶體沒有固定的熔點C.有的物質在不同條件下能夠生成不同晶體，是因為組成它們的微粒能夠按照不同規則在空間分布D.固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體、非晶體是絕對的，是不可以相互轉化的答案AC解析液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點，故A項正確；單晶體和多晶體都具有固定的熔點，故B項錯誤；有的物質在不同條件下能夠生成不同晶體，是因為組成它們的微粒能夠按照不同規則在空間分布，例如石墨和金剛石，故C項正確；固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體、非晶體不是絕對的，是可以相互轉化的；例如天然石英是晶體，熔融過的石英是非晶體；把晶體硫加熱熔化(溫度超過300℃)再倒入冷水中，會變成柔軟的非晶硫，再過一段時間又會轉化為晶體硫，故D項錯誤?！咀兪?】(多選)下列說法正確的是()A.通常金屬在各個方向的物理性質都相同，所以金屬是非晶體B.液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運動越劇烈C.物體內熱運動速率大的分子數占總分子數比例與溫度有關D.一滴體積為V的油酸酒精溶液在水面上形成的面積為S，則油膜分子直徑為eq\f(V,S)答案BC解析金屬材料雖然顯示各向同性，但并不意味著就是非晶體，可能是多晶體，故A錯誤；液體的溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運動越劇烈，故B正確；根據麥克斯韋統計規律可知，物體內熱運動速率大的分子數占總分子數比例與溫度有關，故C正確；體積為油酸酒精溶液的體積，非油酸體積，則油酸分子直徑就不是eq\f(V,S)，故D錯誤?！咀兪?】(2020·蘇、錫、常、鎮四市二模)關于下列實驗及現象的說法正確的是()A.液晶光學性質與某些多晶體相似，具有各向同性B.氣體失去容器的約束就會散開，是因為分子間存在斥力C.同一種液體的沸點與壓強有關，壓強越小，沸點越高D.由于液體表面層內的分子間距大于r0，從而形成表面張力答案D解析液晶光學性質與某些單晶體相似，具有各向異性，故A錯誤；氣體失去容器的約束就會散開，是因為氣體分子間距離遠大于r0，氣體分子之間除了碰撞之外，沒有作用力，不能使分子束縛在一起，并不是斥力的原因，故B錯誤；同種液體的沸點與壓強有關，壓強越大，沸點越高，故C錯誤；由于液體表面層內的分子間距大于r0，分子之間作用力表現為引力，從而形成表面張力，故D正確。命題點二氣體壓強求解的“兩類模型”1.活塞模型如圖1所示是最常見的封閉氣體的兩種方式。圖1對“活塞模型”類求壓強的問題，其基本的方法就是先對活塞進行受力分析，然后根據平衡條件或牛頓第二定律列方程。圖甲中活塞的質量為m，活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0。由于活塞處于平衡狀態，所以p0S＋mg＝pS。則氣體的壓強為p＝p0＋eq\f(mg,S)。圖乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱處于平衡狀態，所以pS＋mg＝p0S。則氣體壓強為p＝p0－eq\f(mg,S)＝p0－ρ液gh。2.連通器模型圖2如圖2所示，U形管豎直放置。同一液體中的相同高度處壓強一定相等，所以氣體B和A的壓強關系可由圖中虛線聯系起來。則有pB＋ρ液gh2＝pA。而pA＝p0＋ρ液gh1，所以氣體B的壓強為pB＝p0＋ρ液g(h1－h2)?！纠?】汽缸的橫截面積為S，質量為m的梯形活塞上面是水平的，下面與右側豎直方向的夾角為α，如圖3所示，當活塞上放質量為M的重物時處于靜止狀態。設外部大氣壓強為p0，若活塞與缸壁之間無摩擦。重力加速度為g，求汽缸中氣體的壓強。圖3答案p0＋eq\f(（m＋M）g,S)解析對活塞進行受力分析，如圖所示，由平衡條件得p氣S′＝eq\f(（m＋M）g＋p0S,sinα)又因為S′＝eq\f(S,sinα)所以p氣＝eq\f(（m＋M）g＋p0S,S)＝p0＋eq\f(（m＋M）g,S)?！咀兪?】如圖4中兩個汽缸質量均為M，內部橫截面積均為S，兩個活塞的質量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。兩個汽缸內分別封閉有一定質量的空氣A、B，大氣壓強為p0，重力加速度為g，不考慮活塞與汽缸間的摩擦。求封閉氣體A、B的壓強各多大？圖4答案p0＋eq\f(mg,S)p0－eq\f(Mg,S)解析在圖甲中選活塞為研究對象，進行受力分析pAS＝p0S＋mg得pA＝p0＋eq\f(mg,S)在圖乙中選汽缸為研究對象p0S＝pBS＋MgpB＝p0－eq\f(Mg,S)【例3】若已知大氣壓強為p0，圖5中各裝置均處于靜止狀態，液體密度均為ρ，重力加速度為g，求各被封閉氣體的壓強。圖5答案甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－eq\f(\r(3),2)ρgh?。簆0＋ρgh1解析題圖甲中，以高為h的液柱為研究對象，由平衡條件知pAS＋ρghS＝p0S所以pA＝p0－ρgh題圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡條件知pAS＋ρghS＝p0SpA＝p0－ρgh題圖丙中，以B液面為研究對象，由平衡條件有pAS＋ρghsin60°·S＝p0S所以pA＝p0－eq\f(\r(3),2)ρgh題圖丁中，以A液面為研究對象，由平衡條件得pAS＝p0S＋ρgh1S所以pA＝p0＋ρgh1?！咀兪?】豎直平面內有如圖6所示的均勻玻璃管，內用兩段水銀柱封閉兩段空氣柱a、b，各段水銀柱高度如圖所示，大氣壓強為p0，重力加速度為g，求空氣柱a、b的壓強各多大。圖6答案pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)pb＝p0＋ρg(h2－h1)解析從開口端開始計算，右端大氣壓強為p0，同種液體同一水平面上的壓強相同，所以b氣柱的壓強為pb＝p0＋ρg(h2－h1)，而a氣柱的壓強為pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3)。

命題點三氣體狀態變化的圖像問題1.四種圖像的比較類別特點(其中C為常量)舉例p－VpV＝CT，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠p－eq\f(1,V)p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高p－Tp＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，體積越小V－TV＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，壓強越小2.分析技巧利用垂直于坐標軸的線作輔助線去分析不同溫度的兩條等溫線、不同體積的兩條等容線、不同壓強的兩條等壓線的關系。例如：(1)在圖7甲中，V1對應虛線為等容線，A、B分別是虛線與T2、T1兩線的交點，可以認為從B狀態通過等容升壓到A狀態，溫度必然升高，所以T2＞T1。(2)如圖乙所示，A、B兩點的溫度相等，從B狀態到A狀態壓強增大，體積一定減小，所以V2＜V1。圖7【例4】(2019·全國卷Ⅱ，33)如p－V圖8所示，1、2、3三個點代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態，對應的溫度分別是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分別表示這三個狀態下氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數，則N1______N2，T1______T3，N2________N3。(填“大于”“小于”或“等于”)圖8答案大于等于大于解析根據理想氣體狀態方程eq\f(p1′V1′,T1)＝eq\f(p2′V2′,T2)＝eq\f(p3′V3′,T3)可知T1＞T2，T2＜T3，T1＝T3由于T1＞T2，狀態1時氣體分子熱運動的平均動能大，熱運動的平均速率大，分子數密度相等，故單位面積的平均碰撞次數多，即N1＞N2；對于狀態2、3，由于T3＞T2，故狀態3分子熱運動的平均動能大，熱運動的平均速率大，而且p2′＝p3′，因此狀態2單位面積的平均碰撞次數多，即N2＞N3。【變式5】(2020·海南省新高考3月線上診斷)如圖9所示是一定質量的理想氣體的壓強和攝氏溫度的關系圖像，氣體由狀態a變化到狀態b的過程中，氣體的體積()圖9A.一直增大 B.一直減小C.保持不變 D.先變大后變小答案B解析在p－t圖像中作出過a、b兩點的等容線，延長交于同一點－273.15℃，根據eq\f(p,T)＝eq\f(1,V)C，由此可知等容線斜率越大，體積越小，所以氣體在狀態b的體積小于在狀態a的體積，所以氣體由狀態a變化到狀態b的過程中，氣體的體積一直在減小，故B正確，A、C、D錯誤。【變式6】(2020·北京市房山區第一次模擬)一定質量的理想氣體從狀態A經過狀態B變化到狀態C，其V－T圖像如圖10所示。下列說法正確的是()圖10A.B→C的過程中，氣體一定放出熱量B.B→C的過程中，氣體分子平均動能增加C.A→B的過程中，氣體分子的密集程度變小D.A→B的過程中，每個分子對器壁的平均撞擊力變大答案A解析因為V－T圖線中，BC段的圖線是過原點的傾斜直線，則B→C的過程中，體積減小，即外界對氣體做功(W為正)，而溫度降低，內能減小(ΔU為負)，根據熱力學第一定律，氣體一定對外放熱(Q為負)，故A正確；B→C的過程中，溫度降低，分子平均動能減小，故B錯誤；A→B的過程中，體積減小，而氣體質量不變，所以氣體分子的密集程度增大，故C錯誤；A→B的過程中，溫度一定，分子的平均動能不變，每個分子對器壁的撞擊力不變，故D錯誤。實驗十八探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系【例5】(2020·北京市海淀區6月二模)如圖11所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規律，操作步驟如下：圖11①在注射器內用活塞封閉一定質量的氣體，將注射器、壓強傳感器、數據采集器和計算機逐一連接起來；②移動活塞至某一位置，記錄此時注射器內封閉氣體的體積V1和由計算機顯示的氣體壓強值p1；③重復上述步驟②，多次測量并記錄；④根據記錄的數據，作出相應圖像，分析得出結論。(1)關于本實驗的基本要求，下列說法中正確的是________(選填選項前的字母)。A.移動活塞時應緩慢一些B.封閉氣體的注射器應密封良好C.必須測出注射器內封閉氣體的質量D.氣體的壓強和體積必須用國際單位(2)為了能最直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數關系，應作出__________(選填“p－V”或“p－eq\f(1,V)”)圖像。對圖線進行分析，如果在誤差允許范圍內該圖線是一條__________________，就說明一定質量的氣體在溫度不變時，其壓強與體積成反比。(3)在不同溫度環境下，另一位同學重復了上述實驗，實驗操作和數據處理均正確。環境溫度分別為T1、T2，且T1＞T2。在如圖所示的四幅圖中，可能正確反映相關物理量之間關系的是__________(選填選項的字母)。答案(1)AB(2)p－eq\f(1,V)過原點的傾斜直線(或正比例函數直線)(3)AC解析(1)移動活塞時應緩慢一些，以保證氣體的溫度不變，選項A正確；封閉氣體的注射器應密封良好，要保證氣體的質量不變，選項B正確；必須測出注射器內封閉氣體的體積，選項C錯誤；氣體的壓強和體積使用同一單位制的單位即可，不必須用國際單位，選項D錯誤。(2)根據pV＝C可知p＝eq\f(C,V)，則為了能最直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數關系，應作出p－eq\f(1,V)圖像。對圖線進行分析，如果在誤差允許范圍內該圖線是一條過原點的傾斜直線(或正比例函數直線)，就說明一定質量的氣體在溫度不變時，其壓強與體積成反比。(3)在p－V圖像中，若畫出一條平行p軸的等容線，可看出p1＞p2，由eq\f(pV,T)＝C可知T1＞T2，則選項A正確，B錯誤；由eq\f(pV,T)＝C可知，p＝CTeq\f(1,V)，則p－eq\f(1,V)圖像的斜率越大，溫度越高，因T1＞T2，則選項C正確，D錯誤。命題點四氣體實驗定律的微觀解釋【例6】(多選)(2020·山東省等級考試第二次模擬卷)如圖12所示，一絕熱汽缸由導熱隔板分為左右兩部分，隔板可沿汽缸內壁無摩擦滑動，汽缸兩側充有同種氣體(可視為理想氣體)。緩慢推動絕熱活塞壓縮右側氣體，當左右兩側氣體達到新的熱平衡時，以下說法正確的是()圖12A.兩側氣體的溫度相等B.兩側氣體分子的平均速率相等C.右側氣體壓強大于左側氣體壓強D.汽缸內每個氣體分子的動能均相等答案AB解析由熱平衡定律可知，當左右兩側氣體達到新的熱平衡時，兩側氣體溫度相等，故A正確；溫度是分子平均動能的標志，所以兩側氣體分子的平均動能相等，由于汽缸兩側充有同種氣體，則兩側氣體分子的平均速率相等，故B正確；當左右兩側氣體達到新的熱平衡時，右側氣體壓強等于左側氣體壓強，故C錯誤；兩側氣體分子的平均動能相等，但不能說明汽缸內每個氣體分子的動能均相等，故D錯誤?！咀兪?】[2021·1月廣東學業水平選擇考適應性測試，15(1)]某學生在水瓶中裝入半瓶熱水蓋緊瓶蓋，一段時間后，該同學發現瓶蓋變緊。其本質原因是單位時間內瓶蓋受到瓶內氣體分子的撞擊次數________(選填“增加”“減少”或“不變”)，瓶內氣體分子平均動能________(選填“增大”“減小”或“不變”)。答案減少減小解析隨著溫度降低，內部氣體的壓強變小，瓶蓋變緊。由于溫度降低，則分子平均動能減小；由于平均動能減小，分子平均速率減小，則在其他條件不變的情況下，單位時間內瓶蓋受到瓶內氣體分子的撞擊次數減少。課時限時練(限時：35分鐘)對點練1固體和液體性質的理解1.(多選)[2020·天津市東麗區等級考試模擬(二)]下列說法正確的是()A.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果B.晶體在熔化過程中吸收熱量，但溫度不變，內能不變C.杯中的茶水慢慢冷卻，該過程中所有的水分子的運動速率都減小了D.液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點答案AD解析空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力，使雨滴表面有收縮的趨勢的結果，故A正確；晶體熔化過程中吸熱，內能增加，故B錯誤；根據麥克斯韋速率的分布規律，當溫度降低時，大部分的水分子的速率減小，但個別水分子的速率可能增加，故C錯誤；彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點，故D正確。2.(多選)下列說法正確的是()A.當分子間距離變小時，分子間的作用力可能減小，也可能增大B.墨汁滴入水中，墨汁的擴散運動是由于碳粒和水分子產生化學反應而引起的C.在宇宙飛船中的水滴呈球形是因為失重的水的表面張力作用的結果D.石墨和金剛石的物理性質不同，是由于組成它們的物質微粒排列結構不同答案ACD解析當分子間距離比較大時表現為引力，當分子間距離減小時，分子引力先增大后減小；當表現為斥力時分子間距離變小時分子力增大，故A正確；墨汁的擴散運動是因為微粒受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用不平衡引起的，故B錯誤；在宇宙飛船中的水滴呈球形是因為失重的水的表面張力作用的結果，故C正確；石墨和金剛石的物理性質不同是因為組成它們的物質微粒排列結構不同造成的，故D正確。3.(多選)關于液體，下列敘述中正確的是()A.露珠呈球形是因為液體的表面張力的緣故B.液體的表面張力垂直于液面指向液體的內部C.液體與固體接觸的附著層分子如果比液體內部更稀疏，則液體與固體表現為浸潤D.對特定的液體和特定材質的毛細管，管的內徑越小毛細現象越明顯答案AD解析露珠呈球形是因為液體的表面張力的緣故，故A正確；表面張力產生在液體表面層，它的方向跟液面平行，使液面收縮，故B錯誤；液體對某種固體是浸潤的，這時固體分子與液體分子間的引力相當強，造成附著層內分子的分布就比液體內部更密，故C錯誤；對特定的液體和特定材質的毛細管，管的內徑越細毛細現象越明顯，故D正確。4.(多選)下列說法正確的是()A.一切晶體的光學和力學性質都是各向異性的B.在完全失重的宇宙飛船中，水的表面存在表面張力C.當分子間的距離變小時，分子間的作用力一定減小D.脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤變為可以被水浸潤，以便吸取藥液答案BD解析單晶體具有各向異性，而多晶體表現為各向同性，故A錯誤；液體表面層內分子較為稀疏，分子力表現為引力，故在完全失重的宇宙飛船中，水的表面依然存在表面張力，故B正確；當分子間的距離變小時，如果開始時刻分子間距大于平衡距離，則分子間作用力可能減小，如果開始時刻分子間距小于平衡距離，則分子力增大，故C錯誤；脫脂棉脫脂的目的，在于使它從不能被水浸潤變為可以被水浸潤，以便吸取藥液，故D正確。5.(2020·北京市海淀區6月二模)下列說法中不正確的是()A.水和酒精混合后的總體積小于二者原來的體積之和，說明分子間有空隙B.將香水瓶蓋打開后能聞到香水的氣味，這是擴散現象C.在繞地球運行的“天宮二號”中飄浮的水滴幾乎呈球形，這是表面張力作用使其表面具有收縮趨勢而引起的結果D.用氣筒給自行車車胎打氣時要用力才能壓縮空氣，這說明空氣分子間存在斥力答案D解析水和酒精混合后的總體積小于二者原來的體積之和，說明分子間有空隙，故A正確；將香水瓶蓋打開后能聞到香水的氣味，這是擴散現象，說明分子永不停息的無規則運動，故B正確；在繞地球運行的“天宮二號”中飄浮的水滴幾乎呈球形，這是表面張力作用使其表面具有收縮趨勢而引起的結果，故C正確；用氣筒給自行車車胎打氣時要用力才能壓縮空氣，這是因為壓強增大的原因，故D錯誤。對點練2氣體實驗定律及圖像6.中醫拔罐療法在中國有著悠久的歷史，早在成書于西漢時期的帛書《五十二病方》中就有類似于后世的火罐療法。其方法是以罐為工具，將點燃的紙片放入一個小罐內，當紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上，造成局部瘀血，以達到通經活絡、行氣活血、消腫止痛、祛風散寒等作用的療法。在剛開始的很短時間內，火罐“吸”在皮膚上的主要原因是()A.火罐內氣體的溫度不變，體積減小，壓強增大B.火罐內氣體的壓強不變，溫度降低，體積減小C.火罐內氣體的體積不變，溫度降低，壓強減小D.火罐內氣體的體積不變，溫度降低，壓強增大答案C解析將點燃的紙片放入一個小罐內，當紙片燃燒完時，罐內氣體的溫度較高，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上時，罐內的氣體溫度降低，而體積不變，把罐內的氣體看成理想氣體，由其狀態方程eq\f(pV,T)＝C可知，火罐內的壓強減小，所以它就會緊緊地“吸”在皮膚上了，故選項C正確。7.(多選)(2020·遼寧葫蘆島市第一次模擬)回熱式制冷機是一種深低溫設備，制冷極限約50K。某臺回熱式制冷機工作時，一定量的氦氣(可視為理想氣體)緩慢經歷如圖1所示的四個過程，已知狀態A和B的溫度均為27℃，狀態C和D的溫度均為－133℃，下列判斷正確的是()圖1A.氣體由狀態A到B過程，溫度先升高后降低B.氣體由狀態B到C過程，內能保持不變C.氣體由狀態C到D過程，分子間的平均間距減小D.氣體由狀態C到D過程，氣體對外做功答案AD解析狀態A和B的溫度相等，根據eq\f(pV,T)＝C，經過A、B的等溫線應是過A、B的雙曲線的一部分，沿直線由A到B，pV先增大后減小，所以溫度先升高后降低，故A正確；氣體由狀態B到C過程，體積不變，根據eq\f(pV,T)＝C，壓強減小，溫度降低，內能減小，故B錯誤；氣體由狀態C到D過程，體積增大，分子間的平均間距增大，氣體對外做功，D正確，故C錯誤。對點練3氣體實驗定律的微觀解釋8.(2020·北京市平谷區第二次模擬)如圖2所示，導熱的汽缸固定在水平地面上，一個可自由移動的活塞把氣體封閉在汽缸中，汽缸的內壁光滑?，F用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動，保持汽缸內氣體溫度不變，則對于封閉氣體()圖2A.外界對氣體做功B.氣體分子平均動能不變C.氣體壓強保持不變D.單位體積內氣體分子個數不變答案B解析氣體的體積變大，則氣體對外界做功，選項A錯誤；氣體溫度不變，則氣體分子平均動能不變，選項B正確；根據eq\f(pV,T)＝C可知，氣體體積變大，溫度不變，則氣體壓強減小，選項C錯誤；氣體體積變大，則單位體積內氣體分子個數減小，選項D錯誤。9.[2020·天津市等級考模擬(一)]如圖3所示，一導熱性能良好的金屬汽缸內封閉一定質量的理想氣體?，F緩慢地向活塞上倒一定質量的沙土，忽略環境溫度的變化，在此過程中()圖3A.單位時間內撞擊汽缸壁單位面積上的分子數增多B.汽缸內大量分子撞擊汽缸壁的平均作用力增大C.汽缸內大量分子的平均動能增大D.氣體的內能增大答案A解析溫度不變，氣體分子的平均動能不變，平均速率不變，等溫壓縮時，根據玻意耳定律得知，壓強增大，則單位時間內撞擊汽缸壁單位面積上的分子數增多，故A正確；汽缸內封閉氣體被壓縮，體積減小，壓強增大，大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力增大，但大量分子撞擊汽缸壁的平均作用力卻不一定增大，故B錯誤；溫度不變，則汽缸內分子平均動能保持不變，故C錯誤；金屬汽缸導熱性能良好，由于熱交換，汽缸內封閉氣體溫度與環境溫度相同，向活塞上倒一定質量的沙土時氣體等溫壓縮，溫度不變，氣體的內能不變，故D錯誤。10.(2020·山東濱州第二次模擬)如圖4所示，一導熱良好且足夠長的汽缸，倒置懸掛于天花板下。汽缸內被活塞封閉一定質量的理想氣體?；钊|量為m，橫截面積為S，當地大氣壓為p且不隨溫度變化，重力加速度為g，忽略一切摩擦。當環境溫度緩慢升高時，下列說法正確的是()圖4A.懸線的拉力變大B.被封閉理想氣體的內能增大C.被封閉理想氣體的壓強大小不變，且始終為p＋eq\f(mg,S)D.外界對氣體做功答案B解析以汽缸和活塞為對象，受到重力和懸線對其的拉力，根據平衡條件可知重力和懸線對其的拉力大小相等，方向相反，所以當環境溫度緩慢升高時，懸線的拉力不變，故A錯誤；由于汽缸的導熱良好，當環境溫度緩慢升高時，被封閉理想氣體的溫度緩慢升高，所以被封閉理想氣體的內能增大，故B正確；以活塞為對象，根據平衡條件可知p1S＋mg＝pS，解得被封閉理想氣體的壓強大小p1＝p－eq\f(mg,S)，故C錯誤；當環境溫度緩慢升高時，被封閉理想氣體的壓強不變，根據蓋·呂薩克定律可得被封閉理想氣體的體積增大，氣體對外界做功，故D錯誤。11.一定質量的理想氣體經歷了如圖5所示的狀態變化，問：圖5(1)已知從A到B的過程中，氣體的內能減少了300J，則從A到B氣體吸收或放出的熱量是多少；(2)試判斷氣體在狀態B、C的溫度是否相同。如果知道氣體在狀態C時的溫度TC＝300K，則氣體在狀態A時的溫度為多少。答案(1)放出熱量1200J(2)1200K解析(1)從A到B，氣體的體積減小，外界對氣體做功，有W＝pΔV＝15×104×(8－2)×10－3J＝900J根據熱力學第一定律ΔU＝W＋QQ＝ΔU－W＝－1200J，即氣體放出熱量1200J。(2)由題圖可知pBVB＝pCVC，故TB＝TC根據理想氣體狀態方程有eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pCVC,TC)代入題圖中數據可得TA＝1200K。12.如圖6所示，長為L、橫截面積為S、質量為m的筒狀小瓶，底朝上漂浮在某液體中。平衡時，瓶內空氣柱長為0.21L，瓶內、外液面高度差為0.10L；再在瓶底放上一質量為m的物塊，平衡時，瓶底恰好和液面相平。已知重力加速度為g，系統溫度不變，瓶壁和瓶底厚度可忽略。求：圖6(1)液體密度ρ；(2)大氣壓強p0。答案(1)eq\f(10m,LS)(2)eq\f(19mg,S)解析(1)初態，瓶內氣體壓強為p1＝p0＋0.1Lρg瓶處于平衡狀態時，有p1S＝p0S＋mg聯立解得液體密度ρ＝eq\f(10m,LS)。(2)初態，瓶內氣體壓強p1＝p0＋eq\f(mg,S)由題意知瓶內氣柱長度為L1＝0.21L末態，設瓶內氣柱長度為L2，瓶內氣體壓強為p2瓶內氣體壓強p2＝p0＋ρgL2瓶和物塊整體處于平衡狀態，有p2S＝p0S＋2mg聯立解得L2＝0.2L瓶內氣體