2025高考物理总复习第十五章热学课件练习题

第十五章热学考情分析试题情境生活实践类雾霾天气、高压锅、气压计、蛟龙号深海探测器、喷雾器、拔罐、保温杯、输液瓶、氧气分装等学习探究类分子动理论、固体和液体的性质、气体实验定律、热力学定律、用油膜法估测油酸分子的大小、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系第1课时分子动理论内能固体和液体目标要求1.了解分子动理论的基本观点，了解物体内能的决定因素，掌握分子间距与分子势能的关系。2.了解气体分子运动的特点，能够从微观的角度解释气体压强。3.知道晶体和非晶体的特点，了解液晶的主要性质；了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因。内容索引考点一

分子动理论考点二

温度和内能考点三

分子运动速率分布规律气体压强的微观解释课时精练考点四

固体和液体性质的理解><考点一分子动理论(一)物体是由大量分子组成的1.分子的大小(1)分子的直径：数量级为

m；(2)分子的质量：数量级为10－26kg。2.阿伏加德罗常数1mol的任何物质都含有相同的分子数，通常可取NA＝

mol－1。10－106.02×10233.联系微观和宏观的四个重要关系微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。宏观量：物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ。阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁。1.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以估算出气体分子的直径。(

)2.已知铜的密度、摩尔质量以及阿伏加德罗常数，可以估算铜分子的直径。(

)3.某种气体单个分子的质量除以单个分子的体积，等于气体的密度。(

)×√×例1

(2023·江苏连云港市期中)浙江大学高分子系制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了目前世界上最轻固态材料的纪录。设该种气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为kg/mol)，阿伏加德罗常数为NA，求：(1)体积为V(单位为m3)的气凝胶中含有的分子数；体积为V的气凝胶质量为m＝ρV(2)每个气凝胶分子的直径。作为宏观量的摩尔质量Mmol、摩尔体积Vmol、密度ρ与作为微观量的分子直径d、分子质量m、每个分子的体积V0都可通过阿伏加德罗常数联系起来(如图所示)。(二)分子永不停息地做无规则运动1.扩散现象(1)定义：

种物质能够彼此进入对方的现象；(2)实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由物质分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度

，扩散得越快。不同越高2.布朗运动(1)定义：悬浮

的无规则运动；(2)实质：布朗运动反映了

的无规则运动；(3)特点：微粒越

，运动越明显；温度越

，运动越明显。3.热运动(1)分子永不停息的

运动叫作热运动；(2)特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。微粒液体分子小高无规则1.扩散现象和布朗运动都是分子热运动。(

)2.温度越高，布朗运动越明显。(

)3.在布朗运动中，固态或液态颗粒越大，布朗运动越明显。(

)×√×例2

(2023·江苏南京市二模)雾霾天气是一种大气污染状态，霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在1～2微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。从物理学的角度认识雾霾，下列说法正确的是A.雾霾天气中霾粒子的运动是布朗运动B.霾粒子的运动是分子的运动C.霾粒子的扩散形成霾D.霾粒子的运动与温度无关√雾霾天气中霾粒子的运动是由气体分子撞击霾粒子的不平衡性而产生的布朗运动，不是分子的运动，故A正确，B错误；霾粒子的布朗运动形成霾，故C错误；霾粒子的运动与温度有关，温度越高，霾粒子的运动越剧烈，故D错误。(三)分子之间存在着相互作用力1.物质分子间存在空隙。2.分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而

，随分子间距离的减小而

，

力变化得较快。减小增大斥3.实际表现出的分子力是引力和斥力的

。分子力与分子间距离的关系图线如图所示。由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：(1)当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为

；(2)当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为

；(3)当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为

；(4)当分子间距离大于10r0(约为10－9m)时，分子力很弱，可以忽略不计。合力零引力斥力1.当分子间的距离r＝r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力。(

)2.当分子间距离r＞r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力。(

)3.当分子间的距离r＜r0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，但斥力比引力增大得快，故分子力表现为斥力。(

)××√返回温度和内能><考点二1.温度一切达到热平衡的系统都具有相同的

。2.两种温标摄氏温标和热力学温标。摄氏温度与热力学温度的关系：T＝t＋273.15K。温度3.分子动能(1)分子动能是

所具有的动能；(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值，

是分子热运动的平均动能的标志；(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的

。分子热运动温度总和4.分子势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的____________决定的能。(2)分子势能的决定因素①微观上：

和分子排列情况；②宏观上：

和状态。相对位置分子间距离体积5.物体的内能(1)概念理解：物体中所有分子热运动

和

的总和，是状态量；(2)决定因素：对于给定的物体，其内能大小由物体的

和

决定，即由物体内部状态决定；(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小

；(4)改变物体内能的两种方式：

和

。动能分子势能温度体积无关做功传热思考(1)请在下列坐标系中定性画出分子间的作用力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线。答案(2)根据图线完成下列问题：①当r＞r0时，当r增大，分子间的作用力做

(填“正功”或“负功”)，分子势能

(填“减小”“不变”或“增大”)。②当r＜r0时，当r减小时，分子间的作用力做

(填“正功”或“负功”)，分子势能

(填“减小”“不变”或“增大”)。③当r＝r0时，分子势能

(填“最大”或“最小”)。负功增大负功增大最小例3

(2023·海南卷·5)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是A.分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大C.分子势能在r0处最小D.分子间距离在小于r0且减小时，分子势能在减小√分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，引力做正功，分子势能减小，在r0处分子势能最小，分子间距离继续减小，分子力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，C正确。例4

(2021·北京卷·4)比较45℃的热水和100℃的水蒸气，下列说法正确的是A.热水分子的平均动能比水蒸气的大B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小C.热水分子的速率都比水蒸气的小D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈√温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，故热水分子的平均动能比水蒸气的小，故A错误；内能与物质的量、温度、体积有关，相同质量的热水和水蒸气，热水变成水蒸气，温度升高，分子总动能增加，体积增大，分子间平均距离变大，分子总势能增大，故热水的内能比相同质量的水蒸气的小，故B正确；温度越高，分子热运动的平均速率越大，45℃的热水中的分子平均速率比100℃的水蒸气中的分子平均速率小，由于分子运动是无规则的，并不是每个分子的速率都小，故C错误；温度越高，分子热运动越剧烈，故D错误。返回分子运动速率分布规律气体压强的微观解释><考点三1.气体分子运动的速率分布图像当气体分子间距离大约是分子直径的10倍时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会均等；分子速率的分布规律按“中间多、两头少”的统计规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，分子速率大的分子比例较多，平均速率会增大，如图所示。2.气体压强的微观解释(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均匀的压力。(2)决定因素(一定质量的某种理想气体)①宏观上：决定于气体的温度和体积。②微观上：决定于分子的平均动能和分子的数密度。思考如图为同一密闭气体在不同温度时分子数百分率随气体分子速率分布的两条曲线。则：________(选填“A”或“B”)表示高温分布曲线；图中两条曲线下面积________(选填“A大”“B大”或“相等”)。答案由图可知，A线对应的最大比例的分子速率区间内分子速率较小，故说明A是温度较低的分布图像，B线对应的最大比例的分子速率区间内分子平均速率大，说明对应的温度高，故B表示高温分布曲线；在A、B两种不同情况下各分子速率区间的分子数总和不变，则图线与横轴所围面积都等于1，即相等。返回固体和液体性质的理解><考点四1.固体(1)分类：固体分为

和

两类。晶体又分为

和

。(2)晶体和非晶体的比较确定晶体非晶体单晶体多晶体分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形有规则的几何形状无确定的几何形状无确定的几何外形熔点确定______不确定分类比较晶体非晶体单晶体多晶体物理性质各向异性_________各向同性典型物质石英、云母、明矾、食盐各种金属玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互______各向同性转化2.液体(1)液体的表面张力①作用效果：液体的表面张力使液面具有

的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，

形表面积最小。②方向：表面张力跟液面

，跟这部分液面的各条分界线

。③形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为

。收缩球相切垂直引力(2)浸润和不浸润①当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固体。反之，液体不浸润固体。②毛细现象：浸润液体在细管中

，不浸润液体在细管中

。上升下降3.液晶(1)液晶的物理性质①具有液体的

。②具有晶体的

。(2)液晶的微观结构从某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的。流动性光学各向异性1.晶体的所有物理性质都是各向异性的。(

)2.液晶是液体和晶体的混合物。(

)3.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体。(

)4.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用。(

)×××√例5

(2023·江苏南通市三模)石墨烯中碳原子呈单层六边形结构。南京大学的科学家将多层石墨烯叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍。则A.新材料属于非晶体B.新材料没有固定的熔点C.低温下新材料中碳原子停止运动D.层间相邻碳原子间作用力表现为引力√新材料由多层石墨烯叠加而成，可知结构规则的新材料为晶体，晶体具有固定的熔点，故A、B错误；由分子动理论可知，分子做永不停息的无规则运动，故C错误；层与层间距约为六边形边长的两倍，远大于分子间距离，由分子力的特点可知，层间相邻碳原子间作用力表现为引力，故D正确。例6

(2023·江苏南京市六校调研)下列四幅图所涉及的物理知识，论述正确的是A.图甲表明晶体熔化过程中分子平均动

能变大B.图乙水黾可以在水面自由活动，说明

它所受的浮力大于重力C.图丙中薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，

说明薄板材料是非晶体D.图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象√晶体熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，故A错误；水黾可以在水面自由活动，是因为水的表面张力，故B错误；实验现象说明薄板材料在导热性上具有各向同性，但薄板材料不一定是非晶体，故C错误；题图丁中A是浸润现象，B是不浸润现象，故D正确。返回课时精练1.(2023·江苏无锡市天一中学检测)陆游在诗作《村居书喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是A.气体分子之间存在着空隙B.气体分子在永不停息地做无规则运动C.气体分子之间存在着相互作用力D.气体分子组成的系统具有分子势能123456789101112√123456789101112从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是气体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确，A、C、D错误。2.关于下列四幅图像说法正确的是A.对甲图，加热一锅水时发现水中

的胡椒粉在翻滚，说明温度越高

布朗运动越剧烈B.对乙图，半杯水与半杯酒精混合

之后的总体积要小于整个杯子的

容积，说明液体分子之间有间隙C.对丙图，T1对应曲线为同一气体

温度较高时的速率分布图D.对丁图，扩散现象不能在固体之间发生√123456789101112布朗运动用肉眼观察不到，加热一锅水时发现水中的胡椒粉在翻滚，不是布朗运动，而是翻滚的水带动的运动，不能说明温度越高布朗运动越剧烈，选项A错误；半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积，说明液体分子之间有间隙，选项B正确；123456789101112当温度升高时，分子速率较大的分子数占总分子数的百分比增大，可知T2对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，选项C错误；123456789101112扩散现象也能在固体之间发生，选项D错误。3.食盐是我们生活中不可缺少的调味品，通过研究，我们知道了食盐的微观结构如图所示。则下列说法正确的是A.食盐晶体是正六面体形B.食盐所有的物理性质都具有各向异性C.食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，

是非晶体D.食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能也不变√123456789101112食盐晶体是正六面体形，选项A正确；食盐具有各向异性，但并非所有的物理性质都具有各向异性，选项B错误；食盐颗粒受潮粘连成食盐块时，形状不规则，但仍是晶体，选项C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，所以内能增加，选项D错误。1234567891011124.(2024·江苏泰州市泰州中学开学考)大家耳熟能详的节气歌“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒”反映了古人的智慧，里面涉及与节气有关的物理现象。下列说法正确的是A.荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小

的趋势B.冬天低温下会结冰，如果一定质量的0℃水变成0℃的冰，体积会增

大，分子势能会增大C.夏天气温比春天高，所以夏天大气中所有分子的热运动速率均比春天大D.食盐受潮时会粘在一起，受潮后的食盐是非晶体√123456789101112液体的表面张力使液体表面积有收缩到最小的趋势，所以荷叶上小水珠成球状，故A正确；冬天低温下会结冰，如果一定质量的0℃水变成0℃的冰，体积会增大，放出热量，内能减小，分子的平均动能不变，但分子势能会减小，故B错误；温度越高分子的平均动能越大，分子的平均速率就越大，但并不是每一个分子的速率都大，夏天温度高，所以夏天大气中的分子平均速率比春天的大，故C错误；食盐受潮时粘在一起，受潮后的食盐仍然是晶体，故D错误。1234567891011125.(2023·北京卷·1)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体A.分子的平均动能更小B.单位体积内分子的个数更少C.所有分子的运动速率都更小D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大√123456789101112夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确，C错误；由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误。1234567891011126.(2023·江苏南通市模拟)研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。则A.液体表面层分子间距离略大于r1B.理想气体分子间距离为r1C.分子间距离r＝r2时，分子力表现为斥力D.分子间距离r＝r2时，分子势能最小√123456789101112由于r＝r0时，分子力为0，则可知r1＝r0，而液体表面分子间距离略大于r0，故液体表面层分子间距离略大于r1，故A正确；理想气体分子间距离为10r0，即10r1，故B错误；分子间距离r＝r2时，即r>r0，分子力表现为引力，故C错误；当r＝r0，即r＝r1时，分子势能最小，故D错误。1234567891011127.(2024·江苏省扬州中学月考)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面如图所示，则A.该现象不是毛细现象B.该液体对玻璃是浸润的C.减小管的直径，管中液面会下降D.液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强√123456789101112当液体与固体接触时，液体的附着层将沿固体表面收缩的现象叫不浸润，当液体与固体接触时，液体的附着层将沿固体表面延伸的现象叫浸润，根据题图可知，液体与玻璃的附着层沿固体表面收缩，则该液体对玻璃是不浸润的，B错误；浸润液体在细管中上升的现象与不浸润液体在细管中下降的现象叫毛细现象，根据上述，该现象是毛细现象，A错误；123456789101112毛细现象中，细管叫毛细管，毛细管直径越小，毛细现象越明显，即不浸润液体中，减小管的直径，管中液面会进一步下降，C正确；在不浸润现象中，液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用弱，附着层内有一部分液体分子进入液体内部，附着层内里的分子比液体内部稀疏，附着层内的液体分子间表现出相互作用的引力效果，使得液体的附着层将沿固体表面收缩，D错误。1234567891011128.若以μ表示氮气的摩尔质量，V表示在标准状况下氮气的摩尔体积，ρ是在标准状况下氮气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、V0分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是123456789101112√1234567891011129.(2024·江苏淮安市开学考)生活中常用乙醇喷雾消毒液给房间消毒，其主要成分是酒精，则下列说法正确的是A.喷洒消毒液后，会闻到淡淡的酒精味，这是酒精分子做布朗运动的结果B.酒精由液态挥发成同温度的气态的过程中，其分子的平均动能不变C.酒精由液态挥发成同温度的气态的过程中，内能不变D.酒精由液态挥发成同温度的气态的过程中，热运动速率大的分子数占

总分子数百分比减小√123456789101112123456789101112喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是扩散现象，是酒精分子做无规则运动的结果，而布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，故A错误；温度是分子平均动能的标志，则酒精由液态挥发成同温度的气态的过程中，其分子的平均动能不变，故B正确；酒精由液态挥发成同温度的气态的过程中，要吸热，分子平均动能不变，但是分子势能变大，则内能发生变化，故C错误；酒精由液态挥发成同温度的气态的过程中，温度不变，则热运动速率大的分子数占总分子数比例不会减小，故D错误。10.(2023·江苏省苏北地区一模)如图所示，有一分子位于坐标原点O处不动，另一分子位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，另一分子A.在x0处所受分子力为0B.从x1处向左移动，分子力一直增大C.从x1处向右移动，分子力一直增大D.在x2处由静止释放可运动到x0处√123456789101112在x0处所受分子力不为0，在x1处所受分子力为0，A项错误；从x1处向左移动，由图像斜率可知，分子力一直增大，B项正确；从x1处向右移动，分子力先增大后减小，C项错误；分子在x2处由静止释放，分子间的作用力向左，向左加速，在x1处速度达到最大，开始减速，在到达x0前Ep回到初始值，速度为0，知分子不能运动到x0处，D项错误。12345678910111211.(2021·重庆卷·15(1))图甲和图乙中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律，r0为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是A.①③②

B.②④③C.④①③

D.①④③√123456789101112根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子势能最小，可知曲线Ⅰ为分子势能随分子之间距离r变化的图像；根据分子处于平衡位置(即分子之间距离为r0)时分子间作用力为零，可知曲线Ⅱ为分子间引力和斥力的合力随分子之间距离r变化的图像；根据分子间斥力随分子之间距离的增大而减小以及分子间距离小于r0时分子间作用力表现为斥力，可知曲线Ⅲ为分子间斥力随分子之间距离r变化的图像，故选D。12345678910111212.如图所示，将容积为V的玻璃杯中装满水，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，求：(1)杯中水分子的数量N；123456789101112(2)水分子的直径。123456789101112返回第十五章热学第2课时实验十九：用油膜法估测油酸分子的大小实验二十：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系目标要求1.掌握用油膜法估测油酸分子大小的原理和方法。2.学会探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系的实验原理、操作方法及误差分析，会用图像法处理实验数据。内容索引考点一

实验：用油膜法估测油酸分子的大小考点二

实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系课时精练><考点一实验：用油膜法估测油酸分子的大小1.实验原理实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小。当把一滴用酒精稀释过的油酸酒精溶液滴在水面上时，油酸就在水面上散开，其中的酒精溶于水，并很快挥发，在水面上形成如图甲所示形状的一层纯油酸薄膜。如果算出一定体积的油酸在水面上形成的

油膜的面积，即可算出油酸分子的大小。用V表示一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积，用S表示单分子油膜的面积，用d表示油酸分子的直径，如图乙所示，则d＝____。单分子2.实验器材盛水浅盘、注射器(或滴管)、容量瓶、坐标纸、玻璃板、爽身粉、量筒、彩笔等。3.实验过程(1)配制油酸酒精溶液，取纯油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面到达500mL刻度线为止。(2)用注射器(或滴管)将油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并记下量筒内增加一定体积Vn时的滴数n，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0。(3)向浅盘里倒入约2cm深的水，并将爽身粉均匀地撒在水面上。(4)用注射器(或滴管)将一滴油酸酒精溶液滴在水面上。(5)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，并将油酸膜的形状用彩笔画在玻璃板上。(6)将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S(求面积时以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数，不足半格的舍去，多于半格的算一个)。(7)根据油酸酒精溶液的配制比例，算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V，并代入公式d＝

，算出油酸薄膜的厚度d。(8)重复以上实验步骤，多测几次油酸薄膜的厚度，并求平均值，即为油酸分子直径的大小。思考(1)若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则计算得到的油酸分子直径将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。答案若实验过程中发现，撒入的爽身粉过多，导致油酸分子未形成单分子层，则油膜面积的测量值偏小，根据d＝

计算得到的油酸分子直径将偏大；(2)若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。答案若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，在溶液中的油酸浓度会变大，实际计算时仍按原来的浓度计算，计算出的油膜体积比实际小，则计算得到的油酸分子直径将偏小。例1

“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验方法及步骤如下：①向1mL的油酸中加酒精，直至总量达到500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入100滴时，测得其体积恰好是1mL；③先往边长为30～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将爽身粉均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油膜的形状；⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，小方格的边长为20mm，数出轮廓范围内小方格的个数N。根据以上信息，回答下列问题：(1)由图可知油膜面积为__________m2；计算出油酸分子直径为___________m。(结果保留两位有效数字)4.6×10－24.3×10－10一滴油酸酒精溶液中油酸的体积为根据大于半个方格的计为一个，小于半个方格的不计的原则，可得油膜形状占据的方格数约为N＝115格，所以油膜的面积为S＝115×202×10－6m2＝4.6×10－2m2(2)在实验中，认为油酸分子在水面上形成的是单分子层，这体现的物理思想方法是_____。A.等效替代法 B.类比法C.理想模型法 D.控制变量法C实验中把分子看作小球，认为油酸分子能够一个一个紧密排列，在水面上形成单分子层油膜，是采用了理想模型法，C正确。(3)若某学生计算油酸分子直径的结果偏大，可能是由于_____。A.油酸未完全散开B.油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值C.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D.求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴AC计算油酸分子直径的依据是d＝

。油酸未完全散开，则测得的油膜面积所占方格数目偏少，所以导致油酸分子直径计算值偏大，A正确；油酸酒精溶液浓度计算值低于实际值，则一滴溶液中纯油酸计算体积偏小，导致油酸分子直径计算值偏小，B错误；计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则测得的油膜面积所占方格数目偏少，所以导致油酸分子直径计算值偏大，C正确；求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，则导致一滴溶液体积计算值偏小，则一滴溶液中纯油酸体积计算值偏小，导致油酸分子直径计算值偏小，D错误。拓展用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的_____。A.摩尔质量 B.摩尔体积C.质量 D.体积B返回实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系><考点二1.实验器材：铁架台、

、橡胶套、压力表等(如图所示)。注射器2.实验数据的获取空气的压强p可以从仪器上方的压力表读出，空气柱的长度l可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强的几组数据。3.实验数据的处理在等温过程中，气体的压强和体积的关系在p－V图像中呈现为双曲线的一支，如图甲所示。处理实验数据时，要通过变换，作______图像或者

图像，把双曲线变为直线，说明p和V成反比，如图乙所示。这是科学研究中常用的数据处理的方法，因为一次函数反映的物理规律比较直接，容易得出相关的对实验研究有用的参数。4.实验结论一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成

，即pV＝C。反比思考本实验采用控制变量法，探究在气体质量和温度不变的情况下(即等温过程)，气体的压强和体积的关系。(1)实验中为保证封闭气体质量不变，应该注意什么？答案为保证质量不变，即为保证气体密闭，应在柱塞与注射器内壁间涂上润滑油，注射器内、外气体的压强差不宜过大。(2)实验中为保证封闭气体温度不变，应该注意什么？答案为保证等温变化，实验过程中不要用手握住注射器有气体的部位。同时，改变体积过程应缓慢，即应缓慢推、拉柱塞。例2

(2023·江苏南通市一模)用图示装置探究气体做等温变化的规律，将一定质量的空气封闭在导热性能良好的注射器内，注射器与压强传感器相连。实验中A.活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强

的测量B.注射器内装入少量空气进行实验，可以减小实验误差C.0℃和20℃环境下完成实验，对实验结论没有影响D.外界大气压强发生变化，会影响实验结论√实验之前，在注射器的内壁和活塞之间涂一些润滑油，主要作用是提高活塞密封性，防止漏气，与气体压强的测量无关，A错误；被封气体体积越小，压缩气体时体积的变化量越小，会造成更大的实验误差，B错误；实验探究气体做等温变化的规律，在温度一定时，气体的压强和体积成反比，与环境温度的高低无关，C正确；压强传感器测量的是被封闭气体的压强，与外界大气压强无关，故外界大气压强发生变化，不会影响实验结论，D错误。例3

(2023·山东卷·13)利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V(等于注射器示数V0与塑料管容积ΔV之和)，逐次增加砝码质量，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。回答以下问题：(1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体____。A.p与V成正比B.p与

成正比B在实验误差允许范围内，题图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体，p与

成正比。故选B。(2)若气体被压缩到V＝10.0mL，由图乙可读出封闭气体压强为_________Pa(保留3位有效数字)。2.04×105若气体被压缩到V＝10.0mL，则有(3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而______(填“增大”或“减小”)。增大某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，根据p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而增大。例4某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的石子的体积。实验步骤：①将石子装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器A连接；②移动活塞，通过活塞所在的刻度读取了多组气体体积数据V，同时记录对应的传感器数据；③建立直角坐标系。(1)在实验操作中，下列说法正确的是_____；A.图甲中，传感器A为压强传感器B.在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，应

把注射器活塞移至注射器最右端位置C.操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的

温度不变D.若实验过程中不慎将活塞拔出注射器，应立即将活塞插入注射器继续

实验AC该气体发生等温变化，从注射器的刻度上读出体积，因此传感器A为压强传感器，A正确；在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，应使注射器封住一定质量的气体，因此不应将活塞移至注射器最右端，B错误；操作中，不可用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持封闭气体的温度不变，C正确；若实验过程中不慎将活塞拔出注射器，气体的质量发生变化，因此以上数据全部作废，应重新做实验，D错误。(2)为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为_____(选填“

”或“p”)；(3)选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到的图像如图乙所示，若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则石子的体积为____；若考虑该误差影响，测得软管容积为V0，则石子的体积为_______。bb＋V0返回课时精练1.(2023·江苏卷·9)在“探究气体等温变化的规律”的实验中，实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是A.把柱塞快速地向下压B.把柱塞缓慢地向上拉C.在橡胶套处接另一注射器，快速推动该注射器柱塞D.在橡胶套处接另一注射器，缓慢推动该注射器柱塞123456√7因为该实验是要探究气体等温变化的规律，实验中要缓慢推动或拉动柱塞，目的是尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变；为了方便读取封闭气体的体积不需要在橡胶套处接另一注射器，故选B。12345672.(2022·江苏连云港市模拟)用图示装置探究气体等温变化的规律。实验室提供容积为5mL和20mL的两种注射器。用该装置测得多组压强p和体积V，作出图像甲，发现图像向下弯曲；为减少实验误差，改用软管连通注射器和压强传感器，作出图像乙，发现图像不过原点。下列对于实验的分析和改进措施正确的是A.甲图图线弯曲是因为快速推

动柱塞B.甲图图线弯曲是因为没有把

注射器固定在竖直平面内C.乙图应该选用容积较大的注射器进行实验D.乙图应该用很长的软管做实验123456√7由题图甲可知，p与V的乘积变小，可能的原因是漏气或者是温度降低，若是快速推动活塞，气体的温度会升高，则p与V的乘积会增大，直线会向上弯曲，故A错误；123456由于测量的是气体压强与体积之间的关系，与重力无关，且压强是由压力表测的，因此注射器可以水平放置，故B错误；7图像不过原点的原因是由于软管中存在一部分气体，计算时没有把这部分气体加进去，导致所作图线不过原点，因此应采用大体积的注射器，从而使软管的那一部分气体可以被忽123456略，而若用很长的软管做实验，则软管中气体占比会更大，影响也更大，故C正确，D错误。71234563.(2023·江苏盐城市三模)用传感器探究气体等温变化的规律时，研究对象是注射器中的空气柱。气体压强传感器通过塑料管与注射器相连，可以测得气体的压强p。由注射器壁上的刻度可以读出气体的体积V，由于没有考虑注射器与压强传感器连接部位气体的体积，作出的

－V图像如图所示。横坐标每一小格代表1mL，纵坐标每一小格代表1.5×10－6(Pa－1)。则连接部位气体的体积为A.1mL B.2mLC.3mL D.4mL√712345674.用油膜法估测油酸分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_______________________________________________。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以__________________________________________________________________________________________________。为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是___________________。123456使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜

把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出

1mL油酸酒精溶液的滴数，从而得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积7123456实验前将油酸稀释，目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜。可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液中纯油酸的体积。油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积与形成的单分子层油膜的面积之比，即d＝

故还需要测量单分子层油膜的面积。75.(2023·江苏泰州市期末改编)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长是0.5cm，根据以上信息，回答下列问题：

(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为_________mL；1234562.5×10－6一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积7(2)油膜的面积为____cm2；12345635由题图可知，油膜所占坐标纸的格数约140格，油膜的面积为S＝140×0.5×0.5cm2＝35cm27(3)油酸分子的直径约为_________m；(结果保留一位有效数字)1234567×10－107(4)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是_____________；123456先变大后变小从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，由于酒精的挥发，油膜的面积大小变化情况是先变大后变小。7(5)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，某同学测得油酸分子直径的结果明显偏小，可能是由于____。A.油酸酒精溶液中含有大量酒精B.油酸在水面未完全散开C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D.在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了几滴

123456D7计算油酸分子直径的公式是d＝

V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。计算时用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故A错误；油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；1234567向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数多数了几滴，浓度降低，则d偏小，故D正确。12345676.某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。缓慢地向下压或向上拉柱塞，保持空气柱的温度不变，测量空气柱的长度及对应的压强，得到如图乙所示的p－L图像。1234567(1)为了更直观地处理数据，将图乙化曲为直，绘制了如图丙所示的拟合直线，则图丙的横坐标为______(填

或“L2”)。1234567(2)本实验探究的是气体等温变化时压强p与体积V变化的规律，但测量时却测量了空气柱的长度L，用L代替V的理由是_____。A.空气柱的横截面积S恒定B.空气柱的温度恒定C.空气柱的压强恒定123456A气体的体积V＝SL其中S为空气柱的横截面积，由于空气柱的横截面积S不变，所以用L代替V，故选A。7(3)根据实验数据，得出的结论为____。A.一定量的气体等温变化时，压强与体积成正比B.一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比C.一定量的气体等容变化时，压强与温度成正比D.一定量的气体等容变化时，压强与温度成反比123456B根据实验数据，得出的结论为一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比，故选B。77.某同学设计了如图甲所示的装置来探究“温度不变时气体压强随体积变化规律”的实验，注射器导热性能良好，用橡皮帽和活塞在注射器内封闭一定质量的理想气体。质量不计的细绳跨过定滑轮，一端系到活塞上，左侧细绳拉直时保持水平，另一端可以挂钩码。实验时，在细绳的下端依次挂上质量相等的钩码1、2、3、…，稳定后通过注射器的标度读出对应空气柱的体积V，并能求出对应气体的压强p。已知注射器的最大体积为Vm，刻度全长为L，大气压强为p0，每个钩码的质量为m，重力加速度为g。

1234567(1)关于本实验的操作，下列说法正确的是______。A.为减小误差，每挂上一个钩码后，应平衡后再读

出体积B.挂钩码时，为了防止注射器脱落，应用手紧紧握

住注射器C.实验前，应在活塞上涂上润滑油，并来回拉动几次D.实验时必须测出封闭气体的温度123456AC7123456每挂上一个钩码，平衡后，待封闭气体的体积不再发生变化，再读出体积，可以减小误差，故A正确；挂钩码时，不能用手紧紧握住注射器，因为手的温度会改变封闭气体的温度，使测量结果不准确，故B错误；实验前，应在活塞上涂上润滑油，并来回拉动几次，可以增加密封性，也可以减小摩擦带来的误差，故C正确；注射器导热性能良好，所以实验时封闭气体的温度与外界温度相同，气体做等温变化，不需要测量温度，故D错误。7(2)若在某次实验中细绳上所挂钩码个数为n，则平衡后对应气体的压强为__________(用题目中已知量表示)。1234567(3)该同学根据测得气体的体积和对应的压强，作出了V－

图像，如图乙所示，图线不过原点，则纵坐标b表示__________________；体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，可能是由于气体温度______(填“升高”或“降低”)；也可能是由于装置气密性不好导致气体质量______(填“增大”或“减小”)。123456橡皮帽内气体体积升高增大7123456返回7第十五章热学第3课时气体的性质目标要求1.掌握气体压强的计算方法。2.掌握气体实验定律的内容、适用条件，并会应用解决问题。3.会分析气体状态变化的图像问题。内容索引考点一

气体压强的计算考点二

气体实验定律理想气体状态方程考点三

气体状态变化的图像问题课时精练><考点一气体压强的计算1.活塞模型如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0。由于活塞处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS，则气体的压强为p＝p0＋图乙中的液柱也可以看成“活塞”，由于液柱处于平衡状态，所以pS＋mg＝p0S，2.连通器模型如图所示，U形管竖直放置。同一液体中的相同高度处压强一定相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来。则有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1，所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg(h1－h2)。例1

若已知大气压强为p0，液体密度均为ρ，重力加速度为g，图甲、乙中汽缸横截面积为S，不计摩擦力，下列图中各装置均处于静止状态，求各装置中被封闭气体的压强。己：pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)

pb＝p0＋ρg(h2－h1)题图甲：选汽缸为研究对象，受力分析如图(a)所示，题图乙：选活塞为研究对象，受力分析如图(b)所示由平衡条件，有p乙S下sinα＝p0S上＋FN＋mg，FN＝Mg，S下sinα＝S上，题图丙：以B液面为研究对象，由平衡条件有p丙S＋ρghS＝p0S，所以p丙＝p0－ρgh题图丁：以A液面为研究对象，由平衡条件有p丁S＝p0S＋ρgh1S，所以p丁＝p0＋ρgh1题图戊：以B液面为研究对象，由平衡条件有p戊S＋ρghsin60°·S＝p0S题图己：从开口端开始计算，右端大气压强为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pb＝p0＋ρg(h2－h1)，故a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3)。返回气体实验定律理想气体状态方程><考点二

内容表达式图像玻意耳定律一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成_____p1V1＝p2V2

查理定律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_____

反比正比

内容表达式图像盖—吕萨克定律一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成_____

＝____

正比理想气体状态方程理想气体：在任何温度、任何

下都遵从气体实验定律的气体。①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体。②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由

决定。理想气体状态方程：__________或_______(质量一定的理想气体)*克拉伯龙方程：pV＝nRT，其中n表示物质的量，n＝

R为常数，对所有气体都相等。压强温度思考请从微观的角度解释气体实验三定律。(1)玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能

。体积减小时，分子的数密度

，气体的压强

。不变增大增大(2)查理定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变，温度升高时，分子的平均动能

，气体的压强

。(3)盖—吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能

。只有气体的体积同时增大，使分子的数密度

，才能保持压强不变。增大增大增大减小1.理想气体是一种假想的物理模型，实际上并不存在。(

)2.理想气体严格遵守气体实验定律。(

)3.一定质量的理想气体，温度升高时压强一定增大。(

)4.一定质量的理想气体温度升高，气体的内能一定增大。(

)√√×√例2

(2023·江苏南通市期末)图甲为气压升降椅，图乙为其模型简图，活塞与椅面的总质量为m，活塞横截面积为S，汽缸内封闭一定质量的理想气体，稳定时气柱长度为L。设汽缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力。已知大气压强为p0，室内温度为T0，重力加速度为g。(1)某同学盘坐在椅面上，稳定后缸内气柱长为

求该同学的质量M；人坐上椅子，缸内气体压强由p1变为p2，气体等温压缩，根据玻意耳定律可得以活塞与椅面为研究对象，根据平衡条件可得p1S＝p0S＋mg，p2S＝p0S＋mg＋Mg(2)该同学坐稳后，室内气温缓慢上升至1.1T0，求该过程外界对缸内气体做的功W。答案－0.1(p0S＋mg)L联立解得W＝－0.1(p0S＋mg)L。例3

(2023·江苏淮安市模拟)如图所示，粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，右管口封闭，管内A、B两段水银柱将管内封闭有长均为10cm的a、b两段气体，水银柱A长为5cm，水银柱B在右管中的液面比在左管中的液面高5cm，大气压强为75cmHg，环境温度为320K，现将环境温度降低，使气柱b长度变为

9cm，求：(1)降低后的环境温度；答案280.32K开始时，左管中气柱a的压强为p1＝75cmHg＋5cmHg＝80cmHg右管中气柱b的压强为p2＝p1－5cmHg＝75cmHg温度降低后，气柱a的压强不变，气柱b的压强为p2′＝p1－7cmHg＝73cmHg对气柱b研究，根据理想气体状态方程有(2)水银柱A下降的高度。答案2.24cm解得L1′＝8.76cm，则水银柱A下降的高度为h＝1cm＋10cm－8.76cm＝2.24cm。例4

(2021·辽宁卷·14)如图(a)所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图(b)为某一“系留气球”的简化模型图；主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气(可视为理想气体)，副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触，弹簧处于原长状态。在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触，氦气体积变为地面时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的

已知地面大气压强p0＝1.0×105Pa、温度T0＝300K，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。

(1)设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处的大气压强p；答案5×104Pa氦气温度不变，则发生的是等温变化，设氦气在目标位置的压强为p1，(2)气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的

。求气球驻留处的大气温度T。答案266K设此时氦气的压强为p2，活塞两侧压强相等，应用气体实验定律或理想气体状态方程解题的基本思路返回气体状态变化的图像问题><考点三类别特点(其中C为常量)举例p－VpV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远

p＝

斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高

四种图像的比较类别特点(其中C为常量)举例p－T

V－T

例5一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是A.a→b过程中，气体温度降低，体积增大B.b→c过程中，气体温度不变，体积减小C.c→a过程中，气体压强增大，体积不变D.在c状态时，气体的体积最小√方法一：根据气体实验定律分析：a→b过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖—吕萨克定律

＝C得知，体积应减小，故A错误；b→c过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，根据玻意耳定律pV＝C得知，由于压强减小，故体积增大，故B错误；c→a过程中，由题图可知，p与T成正比，则气体发生等容变化，体积不变，温度升高则压强增大，综上所述可知在b状态时，气体的体积最小，故C正确，D错误。方法二：根据图像斜率的意义分析：拓展根据例5中气体状态变化的p－T图像，定性作出三个过程的V－T图像和p－V图像。答案处理气体状态变化的图像问题的技巧1.图像上的某一条直线段或曲线段对应气体状态变化的一个过程，首先要看此过程属于等温、等容还是等压变化，然后用相应规律求解。2.在V－T图像(或p－T图像)中，比较两个状态的压强(或体积)时，可直接根据气体实验定律确定两个状态参量的关系，也可根据某点与原点连线斜率的大小确定，斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。返回课时精练1.(2023·江苏南京市开学考)如图，容器P和容器Q通过阀门K连接，P的容积是Q的2倍。P中盛有氧气，气压为4p0，Q中为真空，打开阀门，氧气进入容器Q，设整个过程中气体温度不变，氧气视为理想气体，稳定后，检测容器P的气压表示数为123456789√1234567892.(2024·江苏扬州市期初考)一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如V－

图上从a到b的线段所示。在此过程中气体的温度A.保持不变 B.逐渐变大C.逐渐变小 D.先变小后变大123456789√3.(2023·江苏卷·3)如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中A.气体分子的数密度增大B.气体分子的平均动能增大C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小√123456789123456789根据理想气体状态方程则从A到B为等容线，即从A到B气体体积不变，则气体分子的数密度不变，选项A错误；从A到B气体的温度升高，则气体分子的平均动能增大，选项B正确；从A到B气体的压强变大，气体体积不变，则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大，选项C错误；气体分子的数密度不变，从A到B气体分子的平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增大，选项D错误。4.(2023·辽宁卷·5)“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p－T图像如图所示。该过程对应的p－V图像可能是√123456789根据

从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c状态的体积大于b状态的体积，故选B。1234567895.(2023·江苏南京市二模)如图甲所示，一个导热汽缸水平放置，内部封闭着热力学温度为T0的理想气体，活塞横截面积为S，活塞与汽缸底部距离为L，大气压强为p0，重力加速度为g，活塞与汽缸之间摩擦忽略不计。先保持温度不变，将汽缸缓慢转动90°(如图乙)，活塞与汽缸底部距离变为0.9L。再对气体缓慢加热，活塞离汽缸底部距离变为1.2L(如图丙)，求：(1)活塞的质量m；123456789根据题意，由平衡条件可知，汽缸水平放置时，内部气体压强为p1＝p0体积为V1＝SL123456789体积为V2＝0.9SL由玻意耳定律有p1V1＝p2V2(2)气体加热后的热力学温度T。1234567896.(2024·江苏南京市调研)如图所示，在足够长的光滑斜面上，有一端封闭的导热玻璃管。玻璃管内部液柱封闭了一定量的理想气体，外界温度保持不变。在斜面上静止释放玻璃管，当液柱在玻璃管中相对稳定后，以下说法正确的是A.封闭气体的长度将变长B.封闭气体的分子平均动能减小C.封闭气体压强小于外界大气压D.单位时间内，玻璃管内壁单位面积上所受气体分子撞击次数增加123456789√设外界大气压为p0，液柱的质量为m，玻璃管的截面积为S，斜面倾角为θ，重力加速度为g。玻璃管和液柱均处于静止状态时，封闭气体的压强123456789为p1＝p0＋

释放玻璃管稳定后，整体的加速度大小为a＝gsinθ，此时封闭气体的压强为p2，对液柱，根据牛顿第二定律可得p0S＋mgsinθ－p2S＝ma，解得p2＝p0，所以封闭气体压强减小，根据pV＝C，可知体积增大，气柱长度变长，故A正确，C错误；封闭气体温度不变，分子平均动能不变，故B错误；外界温度不变，在此过程中封闭气体的温度不变、内能不变、分子平均动能不变，气体压强减小、123456789分子数密度减小，则单位时间内，玻璃管内壁单位面积上所受气体分子撞击次数减少，故D错误。7.(2023·江苏南京市汉开书院阶段检测)工人浇筑混凝土墙壁时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔(空腔体积不变)，墙壁导热性能良好。(1)空腔内气体的温度变化范围为－33～47℃，求空腔内气体的最小压强与最大压强之比；123456789123456789(2)填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器