2025高考物理步步高同步练习选修3第二章　气体、固体和液体第5节　液体含答案

2025高考物理步步高同步练习选修3第二章气体、固体和液体第5节液体[学习目标要求]1.通过观察和实验，知道液体表面有收缩的趋势，了解液体表面张力的概念、方向及意义。2.知道浸润和不浸润现象及毛细现象，并能解释上述现象。3.知道液晶的概念和特征，了解液晶的应用。一、液体的表面张力1.表面层：液体表面有一层跟气体接触的薄层。在表面层，分子的距离r略大于r0，分子间的作用力表现为引力。2.表面张力：由于表面层分子分布比较稀疏，分子间的作用力表现为相互吸引而使液体表面绷紧的力。3.方向：和液面相切，且与分界面垂直，如图所示。4.作用效果：使液面具有收缩的趋势。【判一判】(1)表面张力的作用是使液面具有收缩的趋势。(√)(2)表面张力是分子力的宏观表现。(√)(3)表面张力是液体表面各部分分子间存在的相互排斥力。(×)(4)昆虫可以在水面上自由走动是表面张力作用引起的。(√)二、浸润和不浸润及毛细现象1.浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作浸润。2.不浸润：一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在固体的表面上，这种现象叫作不浸润。3.毛细现象：浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象。毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越大。【判一判】(1)如果固体对液体分子的引力较弱，就会形成浸润现象。(×)(2)浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象。(×)(3)浸润液体和不浸润液体在细管中都上升。(×)三、液晶1.液晶的概念：像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的有机化合物，称为液晶。2.液晶分子的排列特点从某个方向上看液晶分子排列比较整齐，但从另一个方向看，液晶分子的排列是杂乱无章的。3.液晶的应用(1)液晶显示器：用于电子手表、电子计算器、电脑等。(2)利用温度改变时液晶颜色会发生改变的性质来探测温度。(3)液晶在电子工业、航空工业、生物医学等领域有广泛应用。探究1液体的表面张力■情境导入(1)把一条细棉线的两端分别系在铁丝环的两侧，要使棉线处于略为松弛的状态。然后将铁丝环浸入肥皂液里，再拿出来时环上就留下了一层肥皂液的薄膜。这时薄膜上的棉线仍是松弛的(图甲)。用烧热的针刺破棉线一侧的薄膜(图乙)，观察薄膜和棉线发生的变化。(2)把一个棉线圈系在铁丝环上，使环上布满肥皂液的薄膜，这时膜上的棉线圈仍是松弛的(图丙)。用烧热的针刺破棉线圈里的薄膜，观察棉线圈外的薄膜和棉线圈发生的变化(图丁)。观察肥皂膜和棉线的变化答案(1)另一半肥皂膜就会立即收缩把松弛的棉线绷紧，并且始终向着肥皂膜收缩。(2)棉线圈被圈外的薄膜拉紧，使棉线圈呈圆形。■归纳拓展1.液体表面张力的成因分析液体的表面张力(1)分子间距离特点：由于分子的热运动，液体表面层分子分布比内部分子稀疏。(2)在液体内部，分子间平均距离r略小于r0，分子间的作用力表现为斥力；在表面层，分子比较稀疏，分子间距离r略大于r0，分子间的作用力表现为引力。(3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成了一层绷紧的“膜”。(4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，如果在液体表面任意画一条线MN，MN两侧的液体之间的引力方向如图所示。2.表面张力及其作用(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小。而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)。(2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关。【例1】(2021·江苏启东中学高二月考)液体表面具有收缩趋势的原因是()A.液体可以流动B.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离C.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离D.与液面接触的容器壁的分子对液体表面层分子有吸引力答案C解析由于蒸发只在液体表面进行，因此液体表面分子比较稀疏，分子间的距离大于平衡距离r0，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故C正确，A、B错误；液体表面张力与器壁对分子的作用力无关，故D错误。【例2】如图所示，水平放置在水中的玻璃板，用弹簧秤拴着从容器底部缓慢向上拉出水面，则弹簧秤读数最大的时候玻璃板在()A.容器底部B.水中 C.水的表面D.空中答案C解析当玻璃板在底部时，由平衡条件得F弹＋F浮＋F支＝G可知弹力小于重力；当玻璃板在水中且没有接触杯底时，由平衡条件得F弹＋F浮＝G可知弹力小于重力；当玻璃杯刚好要离开水面时，设玻璃板与水分子之间的吸引力为F分F弹＝G＋F分可知弹力大于重力；当玻璃板在空中时，弹力等于重力。故A、B、D错误，C正确。【针对训练1】(2021·江苏泰州中学高二月考)关于液体的表面张力，下列说法中正确的是()A．布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水，是表面张力的结果B．表面张力的方向与液面垂直C．硬币能够静止在水面上是液体浮力与其重力平衡的结果D．由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距r0，故液体表面存在表面张力答案A解析布伞伞面的布料有缝隙但不漏雨水，是表面张力的结果，故A正确；表面张力的方向与液面相切，而不是与液面垂直，故B错误；硬币能够静止在水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果，故C错误；由于液体表面分子间距离略大于平衡位置间距r0，故液体表面存在表面张力，故D错误。

探究2浸润和不浸润及毛细现象■情境导入在水中浸入两个同样细的玻璃细管，一个是直的，另一个是弯的，如图所示，水在直管中上升的高度比在弯管中上升的最高点还要高，那么弯管中的水会不会流出？答案因为水滴从弯管管口N处落下之前，弯管管口的水面在重力作用下要向下凸出，这时表面张力的合力竖直向上，使水不能流出。■归纳拓展1.浸润和不浸润现象成因分析(1)附着层内分子受力情况：液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引。(2)浸润的成因：当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有扩张的趋势，这时表现为液体浸润固体。(3)不浸润的成因：当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中分子之间表现为引力，具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体。2.毛细现象项目浸润不浸润现象液体在毛细管中上升液体在毛细管中下降举例浸润液体液面在毛细管里上升不浸润液体液面在毛细管里下降特点对于一定的液体和一定材质的管壁，管的内径越细，毛细管内外液面差越大产生原因毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系。如图甲所示，当毛细管插入浸润液体中，附着层里的排斥力使附着层沿管壁上升，这部分液体上升引起液面弯曲，呈凹形弯月面使液体表面变大，与此同时由于表面层的表面张力的收缩作用，管内液体也随之上升。直到表面张力向上的力与管内升高的液体的重力相等时，达到平衡，液体停止上升，稳定在一定的高度。利用类似的分析，也可以解释不浸润液体在毛细管里下降的现象(如图乙所示)【例3】对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图所示，对此有下列几种解释，其中正确的是()①Ⅰ图中表面层分子的分布比液体内部疏②Ⅱ图中表面层分子的分布比液体内部密③Ⅰ图中附着层分子的分布比液体内部密④Ⅱ图中附着层分子的分布比液体内部疏A.只有①对 B.只有①③④对C.只有③④对 D.全对答案B解析浸润的情况下，液体会沿着管壁上升，这是由于附着层内分子相互排斥，同时表面层内分子相互吸引的结果，不浸润的情况下，液体会沿着管壁下降，这是由于附着层内分子和表面层内分子均相互吸引的结果。由于液体内部分子力约为零，因此当附着层分子比内部疏时，分子力表现为引力，当附着层分子比内部密时，分子力表现为斥力。①③④说法正确，故选B。【针对训练2】下列对浸润与不浸润现象的认识正确的是()A.水是浸润液体，水银是不浸润液体B.浸润现象中，附着层里分子比液体内部稀疏C.不浸润现象中，附着层里的分子受到固体分子的吸引较液体内部分子的吸引强D.不浸润现象中，附着层里分子间表现出吸引力；浸润现象中，附着层里分子间表现出排斥力答案D解析一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质均有关，不能肯定哪种液体是浸润液体或不浸润液体，A错误；在浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子吸引力大，分子分布比液体内部更密，因而在附着层里液体分子表现出相互排斥的力，附着层有扩展的趋势，在不浸润现象中，附着层内分子受到固体分子吸引力较液体内部分子较吸引力小，分子分布比注体内部更疏，因而在附着层里液体分子表现出相互吸引的力，附着层具有收缩的趋势。B、C错误，D正确。探究3液晶1.液晶的特点(1)液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列。(2)液晶具有光学上的各向异性，液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质。2.液晶的应用(1)研究离子的渗透性。(2)液晶显示。【例4】关于晶体、液晶、液体，下列说法正确的是()A．晶体和液晶的性质是完全相同的B．液晶就是液体，具有液体的所有性质C．液晶就是液态的晶体D．液晶具有液体的流动性，具有晶体的各向异性答案D解析晶体属于典型的固体，其分子排列呈一定的点阵结构，有规律，而液晶分子的结构是介于液态的杂乱与晶体的规律排列之间的，其像液体一样具有流动性，而在光学等物理性质上又与晶体相似，具有各向异性。故选项D正确。1.(液体的表面张力)(2021·江苏南通市高二期末)以下现象中，与表面张力无关的是()A.处于完全失重状态的水银滴呈球形B.某些小型昆虫可以在水面上行走C.玻璃管的裂口在火焰上烧熔，它的尖端会变钝D.用扁平的碎瓦片打水漂，可以多次在水面上向前弹跳答案D解析处于完全失重状态的水银滴呈球形，是表面张力作用的结果，A有关；由于表面张力作用，水面形成一层膜，某些小型昆虫可以在水面上行走，B有关；玻璃管的裂口在火焰上烧熔，在表面张力作用下，表面积有收缩到最小的趋势，它的尖端会变钝，C有关；用扁平的碎瓦片打水漂，可以多次在水面上向前弹跳，不是表面张力现象，D无关。2．(浸润与不浸润及毛细现象)下列关于浸润(不浸润)现象与毛细现象的说法正确的是()A．水可以浸润蜂蜡但不能浸润玻璃B．浸润液体和不浸润液体都有可能发生毛细现象C．浸润液体都能发生毛细现象，不浸润液体都不能发生毛细现象D．浸润液体和不浸润液体在细管中都上升答案B解析水可以附着在玻璃表面上，也就是说水可以浸润玻璃，但不会附着在蜂蜡上，也就是说不浸润蜂蜡。浸润液体和不浸润液体都能发生毛细现象，在细管中沿管壁上升的是浸润液体，在细管中沿管壁下降的是不浸润液体。故选项B正确。3．(浸润与不浸润及毛细现象)若液体对某种固体是浸润的，当液体装在由这种固体物质做成的细管中时，则()A．附着层分子密度小于液体内分子的密度B．附着层分子的作用力表现为引力C．管中的液体表面一定是下凹的D．液体跟固体接触的面积有缩小的趋势答案C解析这是浸润现象，这时固体分子与液体分子间的引力相当强，造成附着层内分子的分布比液体内部密，这样就会使附着层分子间出现相互排斥力，使液体跟固体接触的面积有扩大的趋势。故选项C正确。4．(液晶)关于液晶的分子排列，下列说法正确的是()A．液晶分子的排列是杂乱无章的B．液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化C．液晶分子的排列整齐且稳定D．液晶的物理性质稳定答案B解析液晶分子在特定方向上排列比较整齐，故选项A错误；液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，故选项B正确，C错误；液晶的物理性质不稳定，例如：有一种液晶，在外加电压的影响下，会由透明状态变成混浊状态，去掉电压，又恢复透明状态，故选项D错误。课时定时训练(限时25分钟)1．下面关于液体表面层的一些说法正确的是()A．液体表面张力，总是垂直于液体的表面B．表面层分子间有引力存在的同时也有斥力，但是引力大于斥力，所以有表面张力C．液体表面层的分子分布比液体内部都要密，是产生表面张力的原因D．处于液体表面层的分子，比起液体内部的分子应有较小的势能答案B解析表面张力产生的原因是由于液体表面层的分子分布较液体内部稀疏，分子间距大于平衡距离，分子间的引力大于斥力，表面层大量分子相互作用的合力表现为沿液体表面方向拉紧的力，液体内部分子成为表层分子，需要克服引力做功，因此势能增加。故B正确。2．下列现象中，关于液体的表面张力说法错误的是()A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用B．小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果C．缝衣针浮在水面上不下沉是水的表面张力作用的结果D．喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果答案B解析仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进过程中，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而未陷入水中，就像踩在柔韧性非常好的膜上一样，因此，这是液体的表面张力在起作用。浮在水面上的缝衣针与小昆虫情况一样，A、C正确；小木块浮于水面上时，木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水)受到水的浮力作用，是浮力与重力平衡的结果，而非表面张力在起作用，B错误；喷泉喷到空中的水分散时，每一小部分的表面都有表面张力在起作用且水处于完全失重状态，因而形成球状水珠(体积一定情况下以球形表面积为最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，D正确。3．关于液体的表面张力，下列说法正确的是()A．表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为斥力C．液体的表面张力随温度的升高而减小D．液体的表面张力随温度的升高而增大答案C解析表面张力是液体表面层分子间的作用力，A错误；液体表面层内分子较液体内部稀疏，故分子力表现为引力，B错误；温度的升高，液体表面层的分子间的距离增大，引力作用随之减小，所以表面张力减小，C正确，D错误。4．(2021·河北石家庄二中高二月考)关于液体和固体，下列说法正确的是()A．液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强B．液体分子同固体分子一样，也是密集在一起的C．液体分子的热运动有长期固定的平衡位置D．液体分子间的相互作用可以忽略，故液体具有流动性答案B解析液体具有一定的体积，是液体分子密集在一起的缘故，但液体分子间的相互作用不像固体分子那样强，故B正确，A错误；液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定，但液体分子间作用力不可以忽略，故C、D错误。5.如图所示，金属框内阴影部分表示肥皂膜。它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破，棉线的形状是选项图中的()答案D解析肥皂膜未被刺破时，作用在棉线两侧的表面张力互相平衡，棉线可以有任意形状。当把肥皂膜的a部分刺破后，在肥皂膜的b部分的表面张力的作用下，棉线将被绷紧。因液体表面有收缩到面积最小的趋势，所以棉线被拉成凹的圆弧形状，故D正确。6.(2021·江苏南通市高二期末)图甲是吹肥皂泡游戏的画面，表达了小朋友童年时对美好生活的向往，如图乙，在玻璃杯内注入肥皂水，再用铁丝做成的圆环放进玻璃杯中，沾满肥皂水后取出，可以吹出大小不一、在空中做无规则运动的肥皂泡，则()A.肥皂水不能浸润玻璃B.肥皂泡的无规则运动属于布朗运动C.肥皂泡呈球状与液体的表面张力有关D.肥皂泡表面液体分子间只存在引力，没有斥力答案C解析一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，由图乙可知，肥皂水在玻璃杯中沿着杯壁上升，可以浸润玻璃，故A错误；布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，故肥皂泡的无规则运动不属于布朗运动，B错误；液体的表面张力有使液体的表面积减小到最小的趋势，肥皂泡在空中呈球状是由于液体表面张力引起的，故C正确；分子间同时存在着相互作用的斥力和引力，它们都随分子间距离的减小而增大，但斥力增加的快，故D错误。7．下列说法正确的是()A．液晶像液体一样具有流动性而其光学性质与某些晶体相似具有各向同性B．浸润和不浸润是分子力作用的表现，如果附着层内分子间的距离小于液体内部分子间的距离，这样的液体与固体之间表现为浸润C．浸润液体在细管中下降的现象，以及不浸润液体在细管内上升的现象，称为毛细现象D．液体具有流动性是因为液体分子间没有相互作用力答案B解析液晶是一类特殊的物质形态，它像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性，故A错误；浸润和不浸润是分子力作用的表现，液体与固体之间表现为浸润时，附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离，附着层内分子间作用表现为斥力，故B正确；浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象，故C错误；液体没有确定的形状且有流动性，是因为液体分子间作用力较小，分子位置不固定，故D错误。8．(2021·江苏星海实验中学高二期中)下列说法正确的是()A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于针的表面存在表面张力B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力答案C解析把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水的表面张力的作用，A错误；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为水对油脂不浸润造成的，B错误；在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是由于表面张力使水的表面积收缩到最小，C正确；当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水与玻璃分子间引力的结果，D错误。9.在天平的左盘挂一根铁丝，右盘放一砝码，且铁丝浸于液体中，此时天平平衡，如图所示，现将左端液体下移使铁丝刚刚露出液面，则()A.天平仍然平衡B.由于铁丝离开水面沾上液体，重量增加而使天平平衡破坏，左端下降C.由于铁丝刚离开液面，和液面间生成一液膜，此液膜的表面张力使天平左端下降D.以上说法都不对答案C解析铁丝在刚离开液面时，和液面之间形成一层膜，膜中分子密度小，分子稀疏，分子力表现为引力，对铁丝产生向下的拉力作用，使天平左端下降，故C正确。章末测评验收卷(二)(时间：75分钟满分：100分)一、单项选择题(共11个小题，每小题4分，共44分)1．(2021·福建泉州市高二期末)关于晶体和非晶体，下列说法错误的是()A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体内部物质微观粒子(分子、原子或离子)的排列是有规则的C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体D．液晶分子的排列不稳定，外界条件的微小变动都会引起液晶分子排列的变化答案A解析金刚石、食盐、水晶是晶体，而玻璃是非晶体，故A错误；根据晶体的物理性质与特点可知，晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的，故B正确；一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，是单晶体的特性，则该球一定是单晶体，故C正确；液晶既有液体的流动性、又具有晶体的光学各向异性，液晶的分子排列是不稳定的，外界的微小扰动就能引起液晶分子排列的变化，故D正确。2．(2021·佛山市顺德区容山中学高二期中)关于液体表面张力，下列说法正确的有()A．甲图中露珠呈球形，这是地球引力作用的结果B．乙图中的液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，产生表面张力C．丙图中水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用D．丁图中液体表面张力方向与液面垂直答案B解析题图甲中露珠呈球形，这是液体表面张力的结果，故A错误；题图乙中液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，从而产生表面张力，故B正确；题图丙中水黾可以停在水面上，是由于水的表面张力作用，故C错误；题图丁中液体表面张力方向与液面平行，故D错误。3．同一种液体，滴在固体A的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管B插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况。若固体A和毛细管B都很干净，则()A．固体A和毛细管B可能是同种材料B．固体A和毛细管B一定不是同种材料C．固体A的分子对液体附着层分子的引力比毛细管B的分子对液体附着层分子的引力大D．液体对毛细管B不浸润答案B解析由题图中给出的现象知，该液体对固体A不浸润，对毛细管B浸润，A、B一定不是同种材料，A、D错误，B正确；由液体不浸润固体A而浸润毛细管B可知，C错误。4．一定质量的气体在等压变化中体积增大了eq\f(1,2)，若气体原来温度为27℃，则温度的变化是()A．升高了450K B．升高了150℃C．降低了150℃ D．降低了450℃答案B解析由盖－吕萨克定律可得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，代入数据可知，eq\f(1,\f(3,2))＝eq\f(300K,T2)，得T2＝450K。所以升高温度Δt＝ΔT＝150K＝150℃，故B项正确。5．(2021·江苏省响水中学高二期末)一定质量的理想气体，保持体积不变，压强减为原来的一半，则其温度由原来的27℃变为()A．127K B．150KC．13.5℃ D．－23.5℃答案B解析根据气体做等容变化有eq\f(p,T)＝k则压强减为原来的一半时，热力学温度也减为原来的一半，则有T′＝eq\f(T,2)＝eq\f(273＋27,2)K＝150K所以B正确，A、C、D错误。6.如图所示，为质量恒定的某种气体的p－T图像，A、B、C三态中体积最大的状态是()A．A状态 B．B状态C．C状态 D．条件不足，无法确定答案C解析图中各点与原点连线的斜率等于eq\f(p,T)，可以知道，C状态的eq\f(p,T)最小，C状态气体的体积最大，所以C正确。7．如图是一定质量的理想气体的状态变化过程的V－T图像。则与之相对应的变化过程p－T图像应为图中的()答案B解析a→b过程中，V－T图像是经过坐标原点的直线，根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，压强p一定，故是等压变化，p－T图像是与T轴平行的直线；b→c过程是等容变化，根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，p－T图像是经过坐标原点的直线；c→a过程是等温变化，p－T图像是与p轴平行的直线，故A、C、D错误，B正确。8．如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0℃，B中气体温度为20℃，如果将它们的温度都降低10℃，则水银柱将()A．向A移动 B．向B移动C．不动 D．不能确定答案A解析假设水银柱不移动，则两边气体做等容变化，由eq\f(p,T)＝eq\f(p′,T′)＝eq\f(Δp,ΔT)得Δp＝eq\f(ΔT,T)·p，可知Δp∝eq\f(1,T)，所以A部分气体压强减小得多，水银柱将左移，即向A移动，故A正确。9．(2020·山东威海高二联考)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体。已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则下列图中能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是()答案B解析当缓慢升高汽缸内气体温度时，开始一段时间气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与汽缸内气体的热力学温度T成正比，在p－T图像中，图线是过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p－T图像中，图线是平行于T轴的直线，B正确。10．如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图示三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3，则T1、T2、T3的大小关系为()A．T1＝T2＝T3 B．T1＜T2＜T3C．T1＞T2＞T3 D．T1＜T2＝T3答案B解析以活塞为研究对象，对T1、T2状态下的气体有pS＋Mg＝p1S，pS＋Mg＝p2S对T3状态下的气体有pS＋Mg＋mg＝p3S可以得出p1＝p2＜p3根据理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，V1＜V2则T1＜T2，eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(p3V3,T3)，V2＝V3，则T2＜T3，即T1＜T2＜T3，所以B正确。11．(2021·陕西西安中学高二期末)一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列说法中正确的是()A．A→B温度升高，体积增大B．B→C压强不变，体积变小C．C→D压强变小，体积变小D．B点的温度最高，D点的体积最小答案B解析从图像直接看出A→B温度升高，因为AB延长线经过原点，是等容线，体积不变，A错误；B→C是等压线，压强不变，根据eq\f(pV,T)＝C，压强不变，随着温度降低，体积变小，B正确；根据eq\f(pV,T)＝C,C→D温度不变，压强变小，体积增大，C错误；由图线直接看出，B点的温度最高；根据eq\f(pV,T)＝C得eq\f(p,T)＝eq\f(C,V)，气体的体积与p－T图像的斜率成反比，由图像得kA＝kB＜kD＜kC，则VA＝VB＞VD＞VC，所以C点的体积最小，D错误。二、实验题(共2小题，共15分)12．(5分)在“探究气体压强与体积的关系”实验中，为保持温度不变，下列采取的措施合理的是________。A．推动活塞运动时尽可能慢些B．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性C．不要用手握住注射器封闭气体部分D．实验时尽量在注射器中封入较多的空气答案AC解析缓慢推拉活塞，可以使气体的温度与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，故A正确；在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，故B错误；当手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在注射器上，故C正确；只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验得出的结论，与控制气体的温度不变无关，故D错误。13．(10分)某小组利用如图所示装置研究“一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系”，图中装置1为压强传感器，装置2为数据采集器。带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V，实验所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为p0)的压强差Δp，在多次改变体积后，得到如下数据：Δp/(×105Pa)00.110.250.430.67V/mL109876(1)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了________。(2)研究小组基于数据，以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是________。(3)若图像斜率为k，该直线的函数表达式是__________，图像纵轴截距的绝对值的物理含义是________。答案(1)充分地热交换，保持封闭气体的温度不变(2)eq\f(1,V)(3)Δp＝eq\f(k,V)－p0大气压强解析(1)每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了充分地热交换，保持封闭气体的温度不变。(2)封闭气体的压强p＝p0＋Δp，根据pV＝C得(p0＋Δp)V＝C。变形得Δp＝C·eq\f(1,V)－p0，则以Δp为y轴，作出的函数图线为直线，则x轴是eq\f(1,V)。(3)据题知，C＝k，整理得Δp＝k·eq\f(1,V)－p0，可知图像纵轴截距的绝对值的物理含义是大气压强p0。三、计算题(共4小题，共41分)14．(10分)如图甲所示是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。(1)说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图中TA的温度值；(2)请在图乙坐标系中，画出由状态A经过状态B变为状态C的p－T的图像，并在图线相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。答案(1)200K(2)见解析解析(1)由题图甲可以看出，A与B的连线的延长线经过原点，所以A→B是一个等压变化，即pA＝pB。根据盖－吕萨克定律可知：eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，即TA＝eq\f(VA,VB)TB＝eq\f(0.4,0.6)×300K＝200K。(2)由题图甲可知，B→C是等容变化，根据查理定律得：eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，即pC＝eq\f(TC,TB)pB＝eq\f(400,300)pB＝eq\f(4,3)pB＝eq\f(4,3)pA＝eq\f(4,3)×1.5×105Pa＝2.0×105Pa。可画出由状态A→B→C的p－T图像如图所示。15．(10分)(2020·华中师大一附中月考)体积为2.0×10－3m3的带塞的烧瓶，内盛1.0×105Pa、300K的氧气，加热到400K时，塞子被顶开(不考虑此时瓶内氧气温度的变化)，立即塞好塞子并停止加热，烧瓶又逐渐降温到300K。设外界大气压强恒为1.0×105Pa。求：(1)瓶中所剩氧气的压强；(2)瓶中所剩氧气占原有氧气的比例。答案(