第2節(jié)固體、液體和氣體

固體、液體和氣體l-*i商L晶體l-*i商L晶體C昭1體―h非品體體V液晶的/—三［:液依?霍面昨力一-、方向t與液而相切.與伺界線垂互}*飽和汽-單晶體：外形規(guī)則，咎向異性-多晶體；外形不規(guī)則，苦示性-外形不規(guī)則、料向同性，無珈定帽點形態(tài)立IK舊卻跟平哽也|課前回顧,基礎速串立IK舊卻跟平哽［知識體系*理一理］-備向.異性，具有流劫性一作用「使液血的表itiit's有收縮到^小的殖I勢-飽利汽壓隨祖度而變，眼度高r和汽壓人水蒸氣的實際壓強也'濕度"同湍度水的飽用汽度*氣體分子運動的特點?速率按"中間多、兩頭少分布-玻意耳定W-PiV=?,v.一%體實監(jiān)定禪一直理定律：辛坤一%體實監(jiān)定禪*1七i笛-呂儼克定律:圣三墾LT?、理想氣體狀慕方程［易混易諾?判一判］大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體。(X)單晶體的所有物理性質都是各向異性的。(X)晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為晶體的物質微粒是規(guī)則排列的。(J)液晶是液體和晶體的混合物。(X)船浮于水面上不是由于液體的表面張力。(")水蒸氣達到飽和時，水蒸氣的壓強不再變化，這時，水不再蒸發(fā)和凝結。(X)壓強極大的氣體不遵從氣體實驗定律。(J)［規(guī)律結論?記一記］區(qū)別晶體和非晶體看有無固定熔點，而區(qū)分單晶體和多晶體看是否能表現(xiàn)出各向異性。液體的表面張力有使液體的表面積收縮到最小的趨勢。氣體的壓強是由氣體分子頻繁撞擊器壁產生的，其大小由分子平均動能和單位體積內的分子數(shù)共同決定。氣體的壓強可通過分析與氣體接觸的液柱或活塞的受力，利用平衡條件或牛頓第二定律列式求解。氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的適用條件為一定質量的理想氣體。突破點（突破點（一）固體、液體的性質自主憎,類晶體和非晶體（1） 單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質上都表現(xiàn)出各向異性。（2） 凡是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體。（3） 凡是具有確定熔點的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。（4） 晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉化。液體表面張力形成原因表面層中分子間的距離比液體內部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層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繃緊的彈性薄膜表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界線表面張力的效果表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最?。垲}點全練］1.哆選］（2018全國卷I）下列說法正確的是（）將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體在合適的條件下，某些晶體可以轉變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉變?yōu)榫w巳.在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變解析：選BCD將一晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，故選項A錯誤。單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上的光學性質不同，故選項B正確。例如金剛石和石墨由同種元素構成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，故選項C正確。晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉化。如天然水晶是晶體，熔融過的水晶（即石英玻璃）是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉化為晶體，故選項D正確。熔化過程中，晶體的溫度不變，但內能改變，故選項E錯誤。2.［多選］（2018?馬鞍山一模）下列說法正確的是（）單晶體和多晶體都有確定的熔點氣體絕熱膨脹對外做功，內能一定增大溫度低的物體分子運動的平均速率小液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大液體表面存在張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內部分子間的距離解析：選ADE單晶體和多晶體都是晶體，都有確定的熔點，故A正確；氣體絕熱膨脹的過程中與外界沒有熱量交換，對外做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，內能一定減小，故B錯誤；溫度是分子的平均動能的標志，溫度低的物體分子運動的平均動能一定小，而平均速率不一定小，還與分子的質量有關，故C錯誤；液體的飽和汽壓與溫度有關，液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，故D正確；液體表面存在張力是因為液體表面層分子間的距離大于液體內部分子間的距離，分子之間表現(xiàn)為引力，故E正確。3.［多選］（2018?安慶模擬）下列說法正確的是（）液面上方的蒸汽達到飽和時就不會有液體分子從液面飛出萘的熔點為80°C,質量相等的80°C的液態(tài)萘和80°C的固態(tài)萘具有不同的分子勢能車輪在潮濕的地面上滾過后，車轍中會滲出水，屬于毛細現(xiàn)象液體表面層分子的勢能比液體內部分子的勢能大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，具有各向同性解析：選BCD液面上方的蒸汽達到飽和時，液體分子從液面飛出，同時有蒸汽分子進入液體中，從宏觀上看，液體不再蒸發(fā)，故A錯誤；80C時，液態(tài)萘凝固成固態(tài)萘的過程中放出熱量，溫度不變，則分子的平均動能不變，萘放出熱量的過程中內能減小，而分子平均動能不變，所以一定是分子勢能減小，故B正確；由毛細現(xiàn)象的定義可知，C正確；液體表面層的分子間距離比液體內部的分子間距離大，故液體表面層分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，分子之間的距離有縮小的趨勢，可知液體表面層的分子比液體內部的分子有更大的分子勢能，故D正確；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，E錯誤。突破點（突破點（二）氣體壓強的產生與計算師生共研囂產生的原因由于大量氣體分子無規(guī)則運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強。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。平衡狀態(tài)下氣體壓強的求法力平衡法選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對象進行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得氣體的壓強等壓面法在連通器中，同一種液體（中間不間斷）同一深度處壓強相等。液體內深h處的總壓強p=p0+pg，p0為液面上方的壓強液片法選取假想的液體薄片（自身重力不計）為研究對象，分析液片兩側受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側壓強相等方程，求得氣體的壓強4.加速運動系統(tǒng)中封閉氣體壓強的求法選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對象，進行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解。［典例］如圖所示，一汽缸水平固定在靜止的小車上，一質量為左“月』右m,面積為S的活塞將一定量的氣體封閉在汽缸內，平衡時活塞與汽缸底相距為L?，F(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運動，穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)活塞相對于汽缸移動了距離d。已知大氣壓強為p0,不計汽缸和活塞間的摩擦；且小車運動時，大氣對活塞的壓強仍可視為外；整個過程溫度保持不變。求小車加速度的大小。［解析］設小車加速度大小為a,穩(wěn)定時汽缸內氣體的壓強為p1,則活塞受到汽缸內外氣體的壓力分別為：Fi=PiS，F(xiàn)o=PS由牛頓第二定律得：F1—F0=ma小車靜止時，在平衡狀態(tài)下，汽缸內氣體的壓強應為p0。由玻意耳定律得:p1y1=p0y0式中V0=SL,V1=S（L—d）聯(lián)立以上各式得：a=mP0—^。［答案］mift）［方法規(guī)律］封閉氣體壓強的求解方法封閉氣體的壓強，不僅與氣體的狀態(tài)變化有關，還與相關的水銀柱、活塞、汽缸等物體的受力情況和運動狀態(tài)有關。解決這類問題的關鍵是要明確研究對象，然后分析研究對象的受力情況，再根據(jù)運動情況，列出關于研究對象的力學方程，然后解方程，就可求得封閉氣體的壓強。［集訓沖關］

（2018-臨沂質檢）如圖所示兩個汽缸質量均為肱，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。不計活塞與汽缸壁間的摩擦，兩個汽缸內分別封閉有一定質量的氣體A、B,大氣壓為〃0,求封閉氣體A、B的壓強各多大？解析：題圖甲中選活塞m為研究對象。PAS^P0S^mgmg得PA—po+S題圖乙中選汽缸M為研究對象，p.+Mg=p0S，得Pb=P°-璧。mg Mg答案：po+sp0-S若已知大氣壓強為p0，如圖所示各裝置均處于靜止狀態(tài)，圖中液體密度均為p，求被封閉氣體的壓強。甲 乙 內 『甲 乙 內 『解析：在題圖甲中，以高為h的液柱為研究對象，由二力平衡知p氣S+pghS=p0S所以p氣=p0—pgh在題圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡方程F=F下，有：p氣S+pghS=p0Sp=Fh在題圖丙中，以B液面為研究對象，有p氣S+pghSsin60°=p0S所以pw=p0_2Pgh在題圖丁中，以液面A為研究對象，由二力平衡得p氣S=^0^Pgh1）S所以p氣=p0+pgh。3答案：甲：p0—pgh乙：p0—pgh丙：p0_虧Pgh丁:p0+Pgh1突破點（三）氣體實驗定律的應用

三大氣體實驗定律(1)玻意耳定律(等溫變化)：0匕=0匕或Pv=c(常數(shù))。⑵查理定律(等容變化)：*=T或T=。(常數(shù))。(3)蓋-呂薩克定律(等壓變化):#=￥2或事=。(常數(shù))。T1T2利用氣體實驗定律解決問題的基本思路選孕象根據(jù)禽意,逸山所研究的某?-部分?-定質昂％體J」分別掛出這部分氣你狀態(tài)推先交化前后的『、監(jiān)T找婁J±L■-J 數(shù)值或去達式，壓強的珊定是關鍵認項程認清變化過程,正碰選用物理艦干K列方程迷梯寵教定律列式求解?有時要討論結果的合理性［典例］(2017?全國卷I)如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細管(容積可忽略)連通，閥門K2位于細管的中部，A、B的頂部各有一閥門K「K3；B中有一可自由滑動的活塞(質量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強達到大氣壓p0的3倍后關閉K1。已知室溫為27°C，汽缸導熱。打開k2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強；接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置；再緩慢加熱汽缸內氣體使其溫度升高20C，求此時活塞下方氣體的壓強。［審題指導］初始時，三個閥門均打開，說明A、B汽缸內氣體的壓強均為p0,溫度為27C。汽缸導熱，說明給汽缸A充氣過程中及打開K2、K3時，A、B中氣體的溫度保持不變?；钊|量、體積均可忽略，說明活塞平衡時，活塞上、下兩部分氣體的壓強相等。［解析］(1)設打開k2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p,體積為匕。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經歷等溫過程。由玻意耳定律得P0V=P］匕①(3p0)V^p1(2V-V1)②聯(lián)立①②式得匕=2③p1=2p0。④打開K3后，由④式知，活塞必定上升。設在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V2(V2W2V)時，活塞下氣體壓強為p2。由玻意耳定律得伽o)V=P2匕⑤由⑤式得3V_P2=VPo?23由⑥式知，打開K3后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為p；=2p0o設加熱后活塞下方氣體的壓強為p3，氣體溫度從T1=300K升高到T2=320K的等容過程中，由查理定律得育吃⑦將有關數(shù)據(jù)代入⑦式得P3=1.6P0o⑧(2)在汽缸B的頂部［答案］(1)V(2)在汽缸B的頂部(3)1.6p0［方法規(guī)律］處理“兩團氣”問題的技巧分析“兩團氣”初狀態(tài)和末狀態(tài)的壓強關系。分析“兩團氣”的體積及其變化關系。分析“兩團氣”狀態(tài)參量的變化特點，選取合適的實驗定律列方程。［集訓沖關］1.(2018-寶雞一模)如圖所示，兩端開口的汽缸水平固定，A、B是兩個厚度不計的活塞，面積分別為鳥=20cm2,s2=10cm2,它們之間用一根細桿連接，B通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質量為M的重物C連接，靜止時汽缸中的空氣壓強p=1.3X105Pa，溫度T=540K，汽缸兩部分的氣柱長均為乙。已知大氣壓強p0=1X105Pa，取g=10m/s2,缸內空氣可看作理想氣體，不計一切摩擦。求：重物C的質量M；逐漸降低汽缸中氣體的溫度，活塞A將向右緩慢移動，當活塞A剛靠近D處而處于平衡狀態(tài)時缸內氣體的溫度。 甫 孕蕩解析：(1)活塞整體受力處于平衡狀態(tài)，則有： ——jjEr-spS1+p0S=p0S1^pS2^Mg LU—c古代入數(shù)據(jù)解得：M=3kgo

(2)當活塞A靠近D處時，活塞整體受力的平衡方程沒變，氣體壓強不變，根據(jù)氣體的等壓變化有：(51+52)^52X2LT一T'解得：T=360K。答案：(1)3kg(2)360K2.(2017?全國卷III)一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細管K1和K2。叫長為L頂端封閉，K2上端與待測氣體連通；M下端經橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測量時，M與K2相通；逐漸提升孔直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時水銀已進入弓，且K1中水銀面比頂端低船如圖(b)所示。設測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強均保持不變。已知K1和K2的內徑均為d，M的容積為*，水銀的密度為〃，重力加速度大小為g。求：待測氣體的壓強；該儀器能夠測量的最大壓強。解析：(1)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設此時被封閉的氣體的體積為V體積為V,壓強等于待測氣體的壓強〃。提升R,直到K2中水銀面與K1頂端等高時，K1中水銀面比頂端低加設此時封閉氣體的壓強為p水銀面比頂端低加設此時封閉氣體的壓強為p,體積為匕，則V=V0+1nd2l①1匕=時五②由力學平衡條件得P1=p+phg③整個過程為等溫過程，由玻意耳定律得pV=p1匕④聯(lián)立①②③④式得p=4v0+nd2d-^)。⑤⑵由題意知 hWl⑥聯(lián)立⑤⑥式有pwnpgld

4V0該儀器能夠測量的最大壓強為pmax聯(lián)立⑤⑥式有pwnpgld

4V0該儀器能夠測量的最大壓強為pmaxnpgt^i2

4V0答案：(1)pngh^d2

4V0+nd2(l—h)突破點(四)理想氣體狀態(tài)方程的應用師生共研簍理想氣體理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體，實際氣體宏觀描述在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體。理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它微觀描述所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間。狀態(tài)方程■K__"pV八^T—'T^或*T—C。1T2應用狀態(tài)方程解題的一般步驟明確研究對象，即某一定質量的理想氣體。確定氣體在始末狀態(tài)的參量p『匕、T1及p2、V2、T2。由狀態(tài)方程列式求解。討論結果的合理性。［典例］(2018-北京朝陽區(qū)模擬)如圖所示，有兩個不計質量和厚度的活塞1nM、M將兩部分理想氣體A、B封閉在絕熱汽缸內，溫度均是27°C。M活塞」|是導熱的，N活塞是絕熱的，均可沿汽缸無摩擦地滑動，已知活塞的橫截面積 只I均為S—2cm2,初始時M活塞相對于底部的高度為h—27cm，N活塞相對于■^―-——底部的高度為h2—18cm?，F(xiàn)將一質量為m—1kg的小物體放在M活塞的上表面上，活塞下降。已知大氣壓強為p0=1.0X105Pa。(g—10m/s2)求下部分氣體的壓強多大；現(xiàn)通過加熱絲對下部分氣體進行緩慢加熱，使下部分氣體的溫度變?yōu)?27C，求穩(wěn)定后活塞M、N距離底部的高度。［審題指導］M活塞是導熱的，N活塞是絕熱的，保證上部分氣體溫度不變。在放上小物體m,又對下部分氣體加熱的過程中，下部分氣體溫度、壓強、體積均變化，應用理想氣體狀態(tài)方程求解。［解析］(1)以兩個活塞和重物作為整體進行受力分析得：pS=mg+p0S,mg ,1X10得P^P0+^=1.0X105Pa+2X1F4pa=1.5X105Pa。(2)對下部分氣體進行分析，初狀態(tài)壓強為p0,體積為h2S,溫度為T,末狀態(tài)壓強為p,體積設為hS,溫度為T3 2nhSinhSi由理想氣體狀態(tài)方程可得：pt2=pT3T1T2

X18cm=16cm得：h皿=1.°X1°5X400得'h3pT1h21.5X10X18cm=16cm對上部分氣體進行分析，根據(jù)玻意耳定律可得:P料廠h》S=pLS得：L=6cm故此時活塞M距離底端的距離為h4=16cm+6cm=22cm。［答案］(1)1.5X105Pa(2)22cm16cm［集訓沖關］1.［多選］（2018?蘭州一中月考）如圖所示，密閉容器內可視為理想氣體的氫氣溫度與外界空氣的溫度相同，現(xiàn)對該容器緩慢加熱，當容器內的氫氣溫度高于外界空氣的溫度時，則()A.氫分子的平均動能增大B.氫分子的勢能增大C.()A.氫分子的平均動能增大B.氫分子的勢能增大C.E.氫氣的內能增大

氫氣的壓強增大D.氫氣的內能可能不變解析：選ACE溫度是分子的平均動能的標志，氫氣的溫度升高,一定增大，故A正確；氫氣視為理想氣體，氣體分子勢能忽略不計，B錯誤；密閉容器內氣體的內能由分子動能決定，氫氣的分子動能增大，則內能增大，故C正確，D錯誤；根PV據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程：JpV=C可知，氫氣的體積不變，溫度升高則壓強增大，故E正確。2.（2018-商丘一中押題卷）如圖所示，用絕熱光滑活塞把汽缸內的理想氣體分A、B兩部分，初態(tài)時已知A、B兩部分氣體的熱力學溫度分別為330K和220K，它們的體積之比為2：1，末態(tài)時把A氣體的溫度升高70°C，把B氣體溫度降低20°C，活塞可以再次達到平衡。求氣體A初態(tài)的壓強p0與末態(tài)的壓強p的比值。解析：設活塞原來處于平衡狀態(tài)時A、B的壓強相等為p0,后來仍處于平衡狀態(tài)壓強相等為p。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，對于a有：T^T%—① HAA A?BpvpV—_ z對于B有：pVB=T——② ，tb化簡得：V—=8③由題意設Va=2V0，Vb=V0,④汽缸的總體積為V=3V0⑤8 24所以可得：va'=hv=21V0?將④⑥代入①式得：鄉(xiāng)=10。⑦答案：10（2017-蘭州一中月考）容器內裝有1kg的氧氣，開始時，氧氣壓強為1.0X106Pa,3一、—溫度為57°C,因為漏氣，經過一段時間后，容器內氧氣壓強變?yōu)樵瓉淼?，溫度降為27°C,求漏掉多少千克氧氣?解析：由題意知，氣體質量:m=1kg,壓強P]=1.0X106Pa,溫度T；=(273+57)K=330K,經一段時間后溫度降為：T2=(273+27)K=300K,33p2=5P1=5X1X106Pa=6.0X105Pa,設容器的體積為V,以全部氣體為研究對象，由理想氣體狀態(tài)方程得：罕=拜、T1T2代入數(shù)據(jù)解得：V=^=1X106X300V=50p代八數(shù)據(jù)解得.v p2T1 6X105X33033V,所以漏掉的氧氣質量為：50VVAV 33vAm=v^Xm=50VX1kg=0.34kg。~33答案：0?34kg突破點(五)氣體狀態(tài)變化的圖象問題一定質量的氣體不同圖象的比較等溫變化等容變化等壓變化示例p-V圖象0p-V圖象口 1/VT2>Tip-T圖象〔zha7VP￡<V|V-T圖象° T特點pV=CT(其中C為恒量)，即pv之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠p=CTv，斜率k=CT，即斜率越大，溫度越高p=CT，斜率k=v，即斜率越大，體積越小C…、v=^『，斜率k=，，即斜率越大，壓強越?。鄣淅?2018-吉林大學附中模擬)一定質量的理想氣體，其狀態(tài)變化過程如圖中箭頭順序所示，AB平行于縱軸，BC平行于橫軸，CA段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一部分。已知氣體在A狀態(tài)的壓強、體積、熱力學溫度分別為pA、VA、烏，且氣體在A狀態(tài)的壓強是B狀態(tài)壓強的3倍。試求：氣體在B狀態(tài)的熱力學溫度和C狀態(tài)的體積。從B到C過程中，是氣體對外做功還是外界對氣體做功?做了多少功？［審題指導］由題圖所示圖象判斷出氣體狀態(tài)變化過程，然后應用查理定律求出溫度，由蓋-呂薩克定律求出氣體的體積。根據(jù)氣體體積的變化判斷氣體對外做功還是外界對氣體做功，然后求出做功多少。［解析］(1)從A到B是等容過程，由查理定律有：T=Ttatb由題知:Pa=3Pb可得：Tb=3Ta。從B到C是等壓變化過程，由蓋-呂薩克定律，有：導=*tbTc又從A到C是等溫變化過程，故Tc=Ta 解得：VC=3匕。⑵從B到C等壓過程中，氣體的體積在增大，故知是氣體對外界做功，做功為：W=Pb(Vc—Vb)=3a匕。［答案］(1)3ta3Va(2)氣體對外界做功^3pAyA

［方法規(guī)律］氣體狀態(tài)變化的圖象的應用技巧（1） 明確點、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題，應當明確圖象上的點表示一定質量的理想氣體的一個平衡狀態(tài)，它對應著三個狀態(tài)參量；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程。（2） 明確圖象斜率的物理意義：在V-T圖象（p-T圖象）中，比較兩個狀態(tài)的壓強（或體積）大小，可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓獨或體積）越小；斜率越小，壓強（或體積）越大。（3） 明確圖象面積的物理意義：在p-V圖象中，p-V圖線與V軸所圍面積表示氣體對外界或外界對氣體所做的功。［集訓沖關］1.（2014-福建高考）如圖為一定質量理想氣體的壓強p與體積V關系圖象，它由狀態(tài)A經等容過程到狀態(tài)B，再經等壓過程到狀態(tài)C。設A、B、C狀態(tài)對應的溫度分別為Ta.Tb、TC，則下列關系式中正確的是（）ATa<Tb，Tb<Tc B?Ta>Tb，Tb=Tc ,C?Ta>Tb，Tb〈TcdTa=Tb，Tb>Tc 。 V解析：選C由狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中，氣體體積不變，由查理定律可知，隨壓強減小，溫度降低，故Ta>Tb,A、D項錯；由狀態(tài)B到狀態(tài)C過程中，氣體壓強不變，由蓋—呂薩克定律可知，隨體積增大，溫度升高，即TbVTc，B項錯，C項對。［多選］如圖所示，一定質量的理想氣體，從圖示A狀態(tài)開始，經歷了B、C狀態(tài)，最后到D狀態(tài)，下列判斷中正確的是（）A-B溫度升高，壓強不變B-C體積不變，壓強變大B-C體積不變，壓強不變C-D體積變小，壓強變大解析：選AD由題圖可知，在A-B的過程中，氣體溫度升高體積變大，且體積與溫度成正比，由pf=C,可知氣體壓強不變，故A正確；由題圖可知，在B-C的過程中，體積不變而溫度降低，由pV=C可知，壓強p減小，故B、C錯誤；由題圖可知，在C-D的過程中，氣體溫度不變，體積減小，由罕=?？芍?，壓強p增大，故D正確。

3.多選］（2018廈門一中檢測）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其p-T圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱B.過程ab中氣體一定吸熱C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放出的熱量D.a、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小E.b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同解析：選BDE由題圖所示圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內能不變，壓強減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對外做功，由熱力學第一定律AJ=Q+W可知，氣體吸熱，故A錯誤；由題圖可知，ab過程氣體壓強與熱力學溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對氣體不做功，氣體溫度升高，內能增大，由熱力學第—定律可知，氣體吸收熱量，故B正確；由題圖可知，ca過程氣體壓強不變，溫度降低，由蓋■呂薩克定律可知，其體積減小，夕卜界對氣體做功，W>0，氣體溫度降低，內能減少，卸<0，由熱力學第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯誤；由題圖可知，a、b和c三個狀態(tài)中a狀態(tài)溫度最低，分子平均動能最小，故D正確；由題圖可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內能不變，壓強減小，由玻意耳定律可知，體積增大，b、c狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度不同，b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故E單位面積單位時間內受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故E正確。（201浦京一模）如圖所示，把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就變鈍了。產生這一現(xiàn)象的原因是（）玻璃是非晶體，焰化再凝固后變成晶體玻璃是晶體，熔化再凝固后變成非晶體焰化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為引力使其表面繃緊D.熔化的玻璃表面分子間表現(xiàn)為斥力使其表面擴張解析：選C玻璃是非晶體，熔化再凝固后仍然是非晶體，故A、B錯誤；玻璃裂口尖端放在火焰上燒熔后尖端變鈍，是表面張力的作用，因為表面張力具有減小表面積的作用，即使液體表面繃緊，故C正確，D錯誤。多選］（2015江蘇高考）對下列幾種固體物質的認識，正確的有（）食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質的微粒在空間的排列不規(guī)則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解析：選AD晶體在熔化過程中溫度保持不變，食鹽具有這樣的特點，則說明食鹽是晶體，選項A正確；蜂蠟的導熱特點是各向同性的，燒熱的針尖使蜂蠟熔化后呈橢圓形，說明云母片的導熱特點是各向異性的，故云母片是晶體，選項B錯誤；天然石英表現(xiàn)為各向異性，則該物質微粒在空間的排列是規(guī)則的，選項C錯誤；石墨與金剛石皆由碳原子組成，但它們的物質微粒排列結構是不同的，選項D正確。［多選］（201務武漢模擬）固體甲和固體乙在一定壓強下的熔解曲線如圖所示，橫軸表示時間，，縱軸表示溫度『。下列判斷正確的有（）44固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形在熱傳導方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性固體甲和固體乙的化學成分有可能相同圖線甲中ab段溫度不變，所以甲的內能不變解析：選ABD晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，所以固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，故A正確；固體甲若是多晶體，則不一定有確定的幾何外形，固體乙是非晶體，一定沒有確定的幾何外形，故B正確；在熱傳導方面固體甲若是多晶體，則不一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性，故C錯誤；固體甲一定是晶體，有些非晶體在一定條件下可以轉化為晶體，則固體甲和固體乙的化學成分有可能相同，故D正確；晶體在熔化時溫度不變，但由于晶體吸收熱量，內能在增大，故E錯誤。4.［多選］（201Z全國卷I）氧氣分子在0°C和100°C溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是（）圖中兩條曲線下面積相等 位.*f占總分子數(shù)的百分比圖中虛線對應于氧氣分子平均動能較小的情形?廠、TOC\o"1-5"\h\z圖中實線對應于氧氣分子在100°C時的情形 -圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 一/ \與0C時相比，100C時氧氣分子速率出現(xiàn)在 r0 200 400 600 800v/(m-s-1)0?400m/s區(qū)間內的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大解析：選ABC根據(jù)氣體分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化曲線的意義可知，題圖中兩條曲線下面積相等，選項A正確；題圖中虛線占百分比較大的分子速率較小，所以對應于氧氣分子平均動能較小的情形，選項B正確；題圖中實線占百分比較大的分子速率較大，分子平均動能較大，根據(jù)溫度是分子平均動能的標志，可知實線對應于氧氣分子在100C時的情形，選項C正確；根據(jù)分子速率分布圖可知，題圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比，不能得出任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目，選項D錯誤；由分子速率分布圖可知，與0C時相比，100C時氧氣分子速率出現(xiàn)在0?400m/s區(qū)間內的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，選項E錯誤。如圖所示，一開口向下導熱均勻的直玻璃管，通過細繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒在固定水銀槽中，管內外水銀面高度差為知下列情況中能使細繩拉力增大的是()a.大氣壓強增加B.環(huán)境溫度升高 'Ic.向水銀槽內注入水銀 HyD.略微增加細繩長度，使玻璃管位置相對水銀槽下移 一|卜解析：選A根據(jù)題意，設玻璃管內的封閉氣體的壓強為？，玻璃管質量為血，對玻璃管受力分析，由平衡條件可得：T+pS=mg+p0S。解得：T=(p0—p)S+mg=pghSbmg，即繩的拉力等于玻璃管的重力和管中高出液面部分水銀的重力。選項A中，大氣壓強增加時，水銀柱上移，h增大，所以拉力T增加，A正確；選項B中，環(huán)境溫度升高，封閉氣體壓強增加，水銀柱高度h減小，故拉力T減小，B錯誤；選項C中，向水銀槽內注入水銀，封閉氣體的壓強增大，平衡時水銀柱高度h減小，故拉力減小，C錯誤；選項D中，略微增加細繩長度，使玻璃管位置相對水銀槽下移，封閉氣體的體積減小、壓強增大，平衡時水銀柱高度h減小，故細繩拉力T減小，故D錯誤。如圖所示為一定質量理想氣體的體積V與溫度T的關系圖象，它由狀態(tài)A經等溫過V/L程到狀態(tài)8,再經等容過程到狀態(tài)C。設A、B、C狀態(tài)對應的壓強分別為pA、pB、pc，則V/L? CB—>——?下列關系式中正確的是（）A?PAWPB<P ^^，A^JPB，，B^，CC.Pa>Pb，Pb<Pc D.Pa=Pb，Pb>Pc解析：選A由罕=常量得：A到B過程，T不變，體積減小，則壓強增大，所以pAVpB；B經等容過程到C,V不變，溫度升高，則壓強增大，即PBVpc，所以A正確。如圖所示，U形汽缸固定在水平地面上，用重力不計的活塞封閉著一定質量的氣體，已知汽缸不漏氣，活塞移動過程中與汽缸內壁無摩擦。初始時，外界大氣壓強為「0，活塞緊壓小擋板?，F(xiàn)緩慢升高汽缸內氣體的溫度，則選項圖中能反映汽缸內氣體的壓強p隨熱力學溫度T變化的圖象是力學溫度T變化的圖象是（）解析：選B當緩慢升高汽缸內氣體溫度時，開始一段時間氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律可知，缸內氣體的壓強p與汽缸內氣體的熱力學溫度T成正比，在p-T圖象中，圖線是過原點的傾斜的直線；當活塞開始離開小擋板時，缸內氣體的壓強等于外界的大氣壓，氣體發(fā)生等壓膨脹，在p-T圖象中，圖線是平行于T軸的直線，B正確。［多選］對于一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是（）壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈壓強變大時，分子間的平均距離必然變小壓強變小時，分子間的平均距離可能變小解析：選BD根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程pV=C,當壓強變大時，氣體的溫度不一定變大，分子熱運動也不一定變得劇烈，選項A錯誤；當壓強不變時，氣體的溫度可能變大，分子熱運動也可能變得劇烈，選項B正確；當壓強變大時，氣體的體積不一定變小，分子間的平均距離也不一定變小，選項C錯誤；當壓強變小時，氣體的體積可能變小，分子間的平均距離也可能變小，選項D正確。一定質量的理想氣體經歷了溫度緩慢升高的變化，如圖所示，p-T和V-T圖各記錄了其部分變化過程，試求:

p/(X10s田)1—+—--；2oo'too'fioorA200 400fiOO7/K(1)溫度為600K時氣體的壓強;(2)在p-T圖象上將溫度從400p/(X10s田)1—+—--；2oo'too'fioorA200 400fiOO7/K(1)溫度為600K時氣體的壓強;(2)在p-T圖象上將溫度從400K升高到600K的變化過程補充完整。解析:(1)由p-T圖可知，氣體由200K—400K的過程中做等容變化，由V-T圖可知,氣體由400K—500K仍做等容變化，對應p-T圖可得出：T=500K時，氣體的壓強為1?25X105Pa,由V-T圖可知，氣體由500K—600K做等壓變化，故T=600K時，氣體的壓強仍為1.25X105Pa。(2)在p-T圖象上補充畫出400K—600K的氣體狀態(tài)15變化圖象，如圖所示。. 10答案：(1)1.25X105Pa(2)見解析圖0.5-—;p/(X105Pa)n 1 1 1 1 1 ?U200 400 600T/K10.(2018-河北四市調研)如圖，橫截面積相等的絕熱汽缸A與導熱汽缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無摩擦，兩汽缸內都裝有理想氣體，初始時體積均為匕、溫度為T0且壓強相等，緩慢加熱A中氣體，停止加熱達到穩(wěn)定后，A中氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?.5倍，設環(huán)境溫度始終保持不變，求汽缸A中氣體的體積VA和溫度TA。解析：設初態(tài)壓強為p0,對汽缸A加熱后A、B壓強相等:PbFSB中氣體始、末狀態(tài)溫度相等，由玻意耳定律得：P0V0=1.5P0VB2V0="VB解得va=3%對A部分氣體，由理想氣體狀態(tài)方程得:PV=

T015pVaTa解得TA=2T0。4答案：3V02T011.(2018-鷹潭一模)如圖所示，是一個連通器裝置，連通器的右管半徑為左管的兩倍，

左端封閉，封有長為30cm的氣柱，左右兩管水銀面高度差為37.5cm，左端封閉端下60cm處有一細管用開關D封閉，細管上端與大氣聯(lián)通，若將開關D打開（空氣能進入但水銀不會入細管），穩(wěn)定后會在左管內產生一段新的空氣柱。已知外界大氣壓強p0=75cmHg。求：穩(wěn)定后左端管內的所有氣柱的總長度為多少？解析：空氣進入后將左端水銀柱隔為兩段，上段僅30cm,初始狀態(tài)對左端上面空氣有p1=p0—h1=75cmHg—37.5cmHg=37.5cmHg,末狀態(tài)左端上面空氣柱壓強p2=p0—h2=75cmHg—30cmHg=45cmHg，由玻意耳定律：p1L1S=p2L2S,仃> /仃> /&37.5X30得：乙2十一 45cm=25cm,上段水銀柱上移，形成的空氣柱長為5cm,下段水銀柱下移，與右端水銀柱等高設下移的距離為X，由于U形管右管內徑為左管內徑的