新教材-人教版高中物理选择性必修第三册-第二章-气体、固体和液体-课时练习题-含解析

第二章气体、固体和液体1.温度和温标 -1-2.气体的等温变化 -6-3.气体的等压变化和等容变化 -12-4.固体 -20-4.液体 -24-章末综合测验 -29-1.温度和温标1．(多选)在热学中，要描述一定气体的宏观状态，需要确定下列哪些物理量()A．每个气体分子的运动速率B．压强C．体积D．温度BCD[描述系统的宏观状态，其参量是宏观量，每个气体分子的运动速率是微观量，不是气体的宏观状态参量。气体的压强、体积和温度分别是从力学、几何、热学三个角度对气体的性质进行的宏观描述，是确定气体宏观状态的三个状态参量。故B、C、D正确。]2．(多选)下列各个状态中处于平衡态的是()A．将冰水混合物放在0℃的房间里B．将铜块放在沸水中加热足够长的时间C．电影院开空调5分钟内放映厅内的气体D．一个密闭绝热匀速运动的容器突然停止时，运动容器内的气体AB[系统处于平衡态时，其状态参量不随时间变化。A选项中冰水混合物在0℃的房间里，其温度、压强、体积都不再变化，是平衡态；B选项中铜块在沸水中加热很长时间后，其温度、压强、体积也不再变化，是平衡态，故A、B正确；开空调5分钟内放映厅内气体的温度、体积都要变化，不是平衡态，故C错误；密闭绝热匀速运动的容器突然停止运动时，容器内的气体的温度升高，压强变大，故其不是平衡态，故D错误。]3．(多选)下列关于热平衡定律的理解，正确的是()A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡C．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，则甲、丙是处于热平衡的D．热平衡时，两系统的温度相同，压强、体积也一定相同AB[根据热平衡的特点可知，两个系统达到热平衡的标志是它们温度相同，但压强、体积不一定相同，故A正确，D错误；根据热平衡定律，A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统达到热平衡，故B正确；甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触最终也达到热平衡，此时乙、丙与甲的温度不一定相等，所以甲、丙不一定是处于热平衡的，故C错误。]4．(多选)下列说法正确的是()A．处于热平衡的两个系统的状态参量不再变化B．达到热平衡的两个系统分开后，再接触有可能发生新的变化C．两个未曾接触的系统不可能处于热平衡D．用温度计测量温度是根据热平衡的原理AD[据热平衡的意义，两个系统处热平衡，无论分开，还是再接触，系统的状态参量都不再发生变化，故A正确，B错误；两个未曾接触的系统有可能处于热平衡，故C错误；当温度计的液泡与被测物体紧密接触时，如果两者的温度有差异，它们之间就会发生热交换，高温物体将向低温物体传热，最终使二者的温度达到相等，即达到热平衡，故D正确。]5．(多选)关于热平衡，下列说法正确的是()A．系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同的数值B．标准状况下冰水混合物与0℃的水未达到热平衡C．量体温时温度计需和身体接触达到5min是为了让温度计跟身体达到热平衡D．冷热程度相同的两系统处于热平衡状态ACD[两系统达到热平衡的标志是它们的温度相同，或者说它们的冷热程度相同，A、D正确；标准状况下冰水混合物的温度为0℃，与0℃的水的温度相同，所以达到热平衡，B错误；量体温时温度计需和身体接触达5min是为了使温度计的温度和身体的温度相同，达到热平衡，C正确。]6.伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——空气温度计，如图所示，一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则下列说法正确的是()A．该温度计的测温物质是槽中的液体B．该温度计的测温物质是细管中的红色液体C．该温度计的测温物质是球形瓶D．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气D[细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物体是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故A、B、C错误，D正确。]7．(多选)下列关于热力学温度的说法中，正确的是()A．热力学温度的零值等于－273.15℃B．热力学温度变化1K和摄氏温度变化1℃，变化量的大小是相等的C．绝对零度是低温的极限，永远达不到D．1℃就是1KABC[根据热力学温标零值的规定可知A正确；热力学温度变化1K和摄氏温度变化1℃的变化量大小是相等的，但1℃不是1K，B正确，D错误；绝对零度是低温的极限，只能无限接近而永远不可能达到，C正确。]8．(多选)实际应用中，常用到一种双金属温度计，它是利用铜片与铁片铆合在一起的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理制成的，如图所示。已知左图中双金属片被加热时，其弯曲程度会增大，则下列各种相关叙述中正确的有()双金属温度计A．该温度计的测温物质是铜、铁两种热膨胀系数不同的金属B．双金属温度计是利用测温物质热胀冷缩的性质来工作的C．由左图可知，铜的热膨胀系数大于铁的热膨胀系数D．由右图可知，其双金属片的内层一定为铜，外层一定为铁ABC[双金属温度计是利用热膨胀系数不同的铜、铁两种金属制成的双金属片的弯曲程度随温度变化的原理来工作的，选项A、B正确；如题图中，加热时双金属片弯曲程度增大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较大，即铜的热膨胀系数较大，选项C正确；如题图右图中，温度计示数是顺时针方向增大，说明当温度升高时温度计指针顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，选项D错误。]9．在某一温度计的管子上刻有150格均匀的标度。在1标准大气压下，当温度计的玻璃泡进入冰水混合物中时，水银柱位置在40刻度处；当玻璃泡进入沸水中时，水银柱的位置在90刻度处。当水银柱上升到100刻度处时，应相当于多少摄氏度？相当于热力学温度多少开？[解析]摄氏温标规定：冰水混合物的温度为0℃，1标准大气压下沸水温度为100℃，由此可见，题中所说的40刻度处就是0℃，90刻度处就是指100℃。从40到90有50等份，每1等份的实际温度是eq\f(100,50)℃＝2℃。当水银柱上升到100刻度处时，共占有的等份数是100－40＝60。所以100刻度处的实际温度是2℃×60＝120℃。由热力学温度与摄氏温度的关系式T＝t＋273K可得120℃相当于热力学温度：T＝(120＋273)K＝393K。即该温度计100刻度处相当于120℃，相当于393K。[答案]120℃393K10．根据图判断，人们选择的温度计中的测量物质及其依据是()A．水，水的密度小B．水，水的密度出现异常现象C．汞，汞的密度大D．汞，汞的密度与温度呈规则的线性关系D[由于水的密度和温度关系的曲线是不规则曲线，如果选水为测温物质，则温度计刻度不均匀；汞的密度与温度呈规则的线性关系，选汞为测温物质，温度计刻度均匀，故正确答案为D。]11．实验室有一支读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃；在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃，下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是()A．41℃，60℃ B．21℃，40℃C．35℃，56℃ D．35℃，36℃C[此温度计每一刻度表示的实际温度为eq\f(100,80－20)℃＝eq\f(5,3)℃，当它的示数为41℃时，它上升的格数为41－20＝21(格)，对应的实际温度应为21×eq\f(5,3)℃＝35℃；同理，当实际温度为60℃时，此温度计应从20℃开始上升格数为eq\f(60,\f(5,3))＝36(格)，它的示数应为(36＋20)℃＝56℃。故C正确。]12．一个系统的温度由200K升高到300K，另一个系统的温度由200℃升高到300℃，则它们升高了__________(选填“相同”或“不同”)温度，它们升高到的温度__________(选填“相同”或“不同”)。[答案]相同不同13．已知某物理量x与热力学温度T成正比，它们的图像关系如图所示，试用图像表示某物理量x与摄氏温度t的关系。[解析]从图像看，物理量x与热力学温度成正比关系，用K表示比例系数，有x＝KT。由于T＝t＋273.15K，则有x＝K(t＋273.15℃)，因此x与t的关系图像如图所示。2.气体的等温变化1．(多选)在室内，将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后，下列各组数据与从容器中逸出的气体不相当的是(设室内大气压强p0＝1atm)()A．5atm，3L B．1atm，24LC．5atm，4.8L D．1atm，30LAD[当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1atm时，得V2＝30L，逸出气体30L－6L＝24L，B正确；据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8L，所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体，C正确。故A、D符合题意。]2．(多选)各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，若小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，关于其胀破的原因下列说法中正确的是()A．球内氢气温度升高B．球内氢气压强增大C．球外空气压强减小D．球内气体体积增大CD[氢气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外空气的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破，故C、D正确。]3．在探究气体等温变化的规律实验中，下列四个因素对实验的准确性影响最小的是()A．针筒封口处漏气B．采用横截面积较大的针筒C．针筒壁与柱塞之间存在摩擦D．实验过程中用手去握针筒B[探究气体等温变化的规律实验前提是气体的质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针筒，则温度升高，选项A、D错误；实验中我们只是测量空气柱的长度，不需测量针筒的横截面积，选项B正确；柱塞与筒壁的摩擦对结果没有影响的前提是不考虑摩擦产生的热，但实际上由于摩擦生热，会使气体温度升高，影响实验的准确性，选项C错误。]4．如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭空气的下列说法正确的是()A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小B[当水位升高时，细管中的水位也升高，被封闭空气的体积减小，由玻意耳定律可知，压强增大，故B正确，A、C、D错误。]5．(多选)如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72cm，大气压强为76cmHg，下列说法正确的是()A．将管稍微上提，h不变B．将管稍微上提，h变大C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时，管内外水银面高度差也是70cmD．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70cmBD[由pV＝C知上提体积变大，压强变小，内外液面差变大，B正确；同样下插时，体积变小，压强变大，内外液面差变小，D正确。]6．竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为()A．p，V都不变 B．V减小，p增大C．V增大，p减小 D．无法确定B[设玻璃管两侧水银面高度差是h，大气压为p0，封闭气体压强p＝p0－ph，在管子的D处钻一小孔，封闭气体压强大小变为p0，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，封闭气体体积变小，故选项B正确，A、C、D错误。]7．(多选)如图所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线。下列说法正确的是()A．图线1对应的温度高于图线2B．图线1对应的温度低于图线2C．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离增大D．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小AC[p­V图像中，图线1在图线2外侧，其对应温度较高，图线1中，气体由状态A变为B为等温膨胀过程，体积增大，气体分子间的平均距离将增大，故A、C正确。]8．如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平。现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏(液体温度不变)。下列图像中能体现筒内气体从状态A到B变化过程的是()ABCDC[筒内气体发生等温变化，由玻意耳定律可知，气体的压强与体积成反比，金属筒从A下降到B的过程中，气体体积V变小，压强p变大，选项C正确。]9．大气压强p0＝1.0×105Pa。某容器的容积为20L，装有压强为20×105Pa的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下气体的质量与原来气体的质量之比为__________。[解析]由p1V1＝p2V2，得p1V0＝p0V0＋p0V，因V0＝20L，则V＝380L，即容器中剩余20L压强为p0的气体，而同样大气压下气体的总体积为400L，所以剩下气体的质量与原来气体的质量之比等于同压下气体的体积之比，即eq\f(20,400)＝eq\f(1,20)。[答案]1∶2010．(多选)如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是()A．D→A是一个等温过程B．A→B是一个等温过程C．A与B的状态参量不同D．B→C体积减小，压强减小，温度不变AC[D→A是一个等温过程，A正确；A、B两状态温度不同，A→B的过程中eq\f(1,V)不变，则体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B错误，C正确；B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D错误。]11．活塞式抽气机汽缸容积为V，用它给容积为2V的容器抽气，抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的()A．eq\f(1,4)B．eq\f(1,2)C．eq\f(4,9)D．eq\f(5,9)C[设容器内气体压强为p，则气体状态参量为p1＝p，V1＝2V，V2＝3V，第一次抽气过程，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，即p×2V＝p2×3V，解得p2＝eq\f(2,3)p；第二次抽气过程，气体状态参量p2＝eq\f(2,3)p，V2′＝2V，V3＝3V，由玻意耳定律得p2V2′＝p3V3，即eq\f(2,3)p×2V＝p3×3V，解得p3＝eq\f(4,9)p，故C正确。]12.如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10cm。(环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”做单位)。[解析]设U型管横截面积为S，右端与大气相通时，左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p。左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ①p1＝p0 ②p2＝p＋ph ③V1＝l1S ④V2＝l2S ⑤由几何关系得h＝2(l2－l1) ⑥联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50cmHg。[答案]50cmHg13．如图所示，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eq\f(V,8)时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了eq\f(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。[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p0eq\f(V,2)＝p1V1 ①p0eq\f(V,2)＝p2V2 ②由已知条件得V1＝eq\f(V,2)＋eq\f(V,6)－eq\f(V,8)＝eq\f(13,24)V ③V2＝eq\f(V,2)－eq\f(V,6)＝eq\f(V,3) ④设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得p2S＝p1S＋mg ⑤联立以上各式得m＝eq\f(15p0S,26g)。 ⑥[答案]eq\f(15p0S,26g)3.气体的等压变化和等容变化1．(多选)对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则正确说法是()A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍B．气体的热力学温度升高到原来的两倍C．温度每升高1K体积增加是原来的eq\f(1,273)D．体积的变化量与温度的变化量成正比BD[由盖—吕萨克定律可知A错误，B正确；温度每升高1℃即1K，体积增加是0℃体积的eq\f(1,273)，C错误；由盖—吕萨克定律的变形式eq\f(V,T)＝eq\f(ΔV,ΔT)可知D正确。]2．如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是()ABCDD[由于密闭气体与外界温度相同，保持不变，是等温变化，图像A表示等容过程，A错误；B表示等压变化，B错误；C表示温度发生变化，C错误；D表示等温变化，D正确。]3．(多选)一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是()A．温度每升高1℃，压强的增量是原来压强的eq\f(1,273)B．温度每升高1℃，压强的增量是0℃时压强的eq\f(1,273)C．气体的压强和热力学温度成正比D．气体的压强和摄氏温度成正比BC[根据查理定律p＝CT，知C正确；将T＝(273＋t)K代入得p＝C(273＋t)，升高1℃时的压强为p1＝C(274＋t)，所以Δp＝C＝eq\f(p,273＋t)＝eq\f(p0,273)，B正确。]4．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入—个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。对其原因下列说法中正确的是()A．当火罐内的气体温度不变时，体积减小，压强增大B．当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小C．当火罐内的气体压强不变时，温度降低，体积减小D．当火罐内的气体质量不变时，压强增大，体积减小B[纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由p∝T知封闭气体压强减小，在外界大气压作用下罐紧紧“吸”在皮肤上，选项B正确。]5．(多选)一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中不可实现的是()A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温C．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩AC[根据理想气体的状态方程eq\f(pV,T)＝C，若经过等温膨胀，则T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最后压强p肯定不是原来的值，A不可实现；同理可以确定C也不可实现。故A、C正确。]6．(多选)如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是()A．a点对应的气体分子的数密度大于b点对应的气体分子的数密度B．a点对应的气体状态其体积等于b点对应的气体体积C．由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等容过程D．由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程AD[由eq\f(pV,T)＝C，a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积，故a点对应的气体分子的数密度大于b点对应的气体分子的数密度，故A正确，B错误；由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程，故C错误，D正确。]7．(多选)关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是()A．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100℃上升到200℃时，其体积增大为原来的2倍B．一定质量的气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍D．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半BC[一定质量的理想气体压强不变，体积与热力学温度成正比。温度由100℃上升到200℃时，体积增大为原来的1.27倍，A错误；理想气体状态方程成立的条件为质量不变，B正确；由理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，C正确，D错误。]8．如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程的下列说法正确的是()A．气体的温度不变B．气体的内能增加C．气体的分子平均速率减小D．气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变B[从p­V图像中的AB图线看。气体状态由A变到B为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体。当体积不变时，压强跟热力学温度成正比，所以压强增大，温度升高，A错误；一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，所以气体的温度升高，内能增加，B正确；气体的温度升高，分子平均速率增大，C错误；气体压强增大，则气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数增加，D错误。]9.如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B横截面积相同，均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内都装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强变为原来的1.2倍，设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积VA和温度TA。[解析]设初态压强为p0，膨胀后A、B压强相等，均为1.2p0。B中气体始末状态温度相等，则有p0V0＝1.2p0(2V0－VA)VA＝eq\f(7,6)V0A部分气体满足eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(1.2p0VA,TA)解得TA＝1.4T0。[答案]eq\f(7,6)V01.4T010．(多选)如图所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是()甲乙A．甲是等压线，乙是等容线B．乙图中p­t线与t轴交点对应的温度是－273.15℃，而甲图中V­t线与t轴的交点不一定是－273.15℃C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系D．乙图表明温度每升高1℃，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变AD[由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖—吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为－273.15℃，即热力学温度的0K，故B错误；查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错误；由于图线是直线，故D正确。]11．一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2×104Pa。甲乙(1)求状态A的压强；(2)请在乙图中画出该状态变化过程的p­T图像，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程。[解析](1)据理想气体状态方程eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pDVD,TD)，则pA＝eq\f(pDVDTA,VATD)＝eq\f(2×104×4×2×102,1×4×102)Pa＝4×104Pa。(2)A→B等容变化、B→C等温变化、C→D等容变化，根据理想气体状态方程可求得各状态的参量。p­T图像及A、B、C、D各个状态如图所示。[答案](1)4×104Pa(2)见解析图12．如图所示，粗细均匀、一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31℃、大气压强p0＝76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8cm，求：(1)当温度t2为多少时，左管气柱L2为9cm；(2)当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱长L为8cm，应在右管中加入多长的水银柱。[解析](1)初状态：p1＝p0＝76cmHgV1＝L1S，T1＝304K末状态：p2＝p0＋2cmHg＝78cmHgV2＝L2S，T2＝？根据理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)代入数据得T2＝351K即t2＝78℃。(2)设应在右管中加入hcm水银柱，p3＝p0＋h＝(76＋h)cmHg，V3＝V1＝L1S，T3＝T2＝351K根据理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V3,T3)代入数据得h＝11.75cm。[答案](1)78℃(2)11.75cm13．如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，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。[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eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T1)根据力的平衡条件有p1S＝p0S＋mg联立以上两式可得T1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,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eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)式中V1＝SHV2＝S(H＋h)联立以上各式解得T2＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(h,H)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,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＝(p0S＋mg)h。[答案]eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(h,H)))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(mg,p0S)))T0(p0S＋mg)h4.固体1．(多选)下列说法正确的是()A．常见的金属材料是多晶体B．只有非晶体才显示各向同性C．凡是具有天然的规则几何外形的物体必定是单晶体D．有确定熔点的是单晶体和多晶体，没有确定熔点的是非晶体E．晶体在物理性质上一定是各向异性的ACD[固体分晶体和非晶体。晶体又分单晶体和多晶体，常见的金属材料是多晶体，A正确；非晶体和多晶体显示各向同性，单晶体显示各向异性，B、E错误；单晶体具有天然的规则几何外形，C正确；有确定熔点的是单晶体和多晶体，没有确定熔点的是非晶体，D正确。]2．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是()A．具有各向同性的物体一定没有固定的熔点B．晶体熔化时，温度不变，但内能变化C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是多晶体D．晶体和非晶体在适当条件下可以相互转化E．由同一种化学成分形成的物质只能以一种晶体结构的形式存在BCD[多晶体显示各向同性，但具有固定的熔点，故A错误；晶体熔化时，其温度虽然不变，但其内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故B正确；金属材料虽然显示各向同性，是多晶体，而晶体和非晶体在适当条件下可以相互转化，故C、D正确；同一种元素形成的物质能生成不同的晶体，故E错误。]3．(多选)下列说法中正确的是()A．化学成分相同的物质只能生成同一种晶体B．虽然石英是晶体，但是由石英制成的玻璃却是非晶体C．普通玻璃是非晶体D．一块铁虽然是各向同性的，但它是多晶体BCD[化学成分相同的物质微粒可能形成不同的空间结构，从而可生成多种晶体，如石墨和金刚石，故A错误；石英是晶体，而石英制成的玻璃却是非晶体，晶体与非晶体之间是可以互相转化的，故B、C正确；金属是多晶体，故D正确。]4．(多选)下列说法正确的是()A．只要是具有各向异性的物体必定是单晶体B．只要是不显示各向异性的物体必定是非晶体C．只要是具有固定熔点的物体必定是晶体D．只要是不具有固定熔点的物体必定是非晶体ACD[多晶体和非晶体都具有各向同性，只有单晶体各向异性，故B错误，A正确；晶体一定有固定的熔点，而非晶体无固定的熔点，故C、D正确。]5．(多选)下列叙述正确的是()A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度比金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布AB[晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质是否相同；也正是由于微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状，A、B正确；非晶体没有规律的几何形状和确定的熔点，C错误；石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，D错误。]6．(多选)关于晶体和非晶体，下列叙述中正确的是()A．晶体一定有规则的几何形状，但其物理性质不一定都是各向异性的B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规则排列C．单晶体的各向异性是由于它的微粒按一定的规则在空间排列D．石墨的硬度比金刚石差得多是由于它们的微粒按不同的规则在空间分布BCD[晶体分单晶体和多晶体，多晶体形状不规则，故A错误；单晶体内部的微粒按一定规则排列，使单晶体具有规则的几何形状，故B正确；单晶体的各向异性是由于它的微粒按一定的规则在空间排列，故C正确；石墨与金刚石硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度，D正确。]7．(多选)单晶体具有各向异性是由于()A．单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同B．单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况相同C．单晶体内部结构的无规则性D．单晶体内部结构的有规则性AD[组成晶体的物质微粒是有规则排列的，由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同，造成晶体在不同方向上物理性质的不同。故A、D正确。]8．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A．同种物质不可能呈现晶体和非晶体两种不同的形态B．晶体中原子(或分子、离子)都按照一定规则排列，具有空间上的周期性C．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质D．只有单晶体才表现出各向异性BD[理论和实验证明非晶体具有不稳定状态，在适当的条件下会变成晶体，A错误；晶体分子的排列有规则，在空间上有周期性，B正确；单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，C错误，D正确。]9．如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中，温度随时间变化的曲线，据图回答：(1)这种合金是固体时是不是晶体？(2)这种合金的熔点是多少？(3)熔化过程用了多少时间？(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态？[解析](1)图中BC段表示该合金的熔化过程，说明它有确定的熔点，所以这种合金处于固态时是晶体。(2)熔点为210℃。(3)熔化过程用了Δt＝(14－6)min＝8min。(4)BC段为固液共存状态。10．(多选)下列关于晶体空间点阵的说法，正确的是()A．构成晶体空间点阵的物质微粒可以是分子，也可以是原子或离子B．晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间相互作用很强，所有物质微粒被牢牢地束缚在空间点阵的结点上不动C．所谓空间点阵与空间点阵的结点，都是抽象的概念；结点是指组成晶体的物质微粒做永不停息地微小振动的平衡位置；物质微粒在结点附近的微小振动，就是热运动D．相同的物质微粒可以构成不同的空间点阵，也就是同一种物质能够生成不同的晶体，从而能够具有不同的物理性质ACD[组成晶体的物质微粒可以是分子、原子或离子，这些物质微粒也就是分子动理论中所说的分子，显然，组成晶体的物质微粒处于永不停息的无规则的热运动之中，物质微粒之间还存在相互作用力。晶体的物质微粒之所以能构成空间点阵，是由于晶体中物质微粒之间的相互作用很强，物质微粒的热运动不足以克服这种相互作用而彼此远离，而不是固定不动，故B错误，A、C、D正确。]11．(多选)一块密度和厚度都均匀分布的矩形被测样品，长AB是宽AC的两倍，如图所示。若用多用电表沿两对称轴O1O1′和O2O2′测其电阻，阻值均为R，则这块样品可能是()A．单晶体 B．多晶体C．非晶体 D．金属A[沿O1O1′和O2O2′两对称轴测长方体电阻，所得阻值相等，正说明该物质沿O1O1′和O2O2′方向电阻率(即导电性能)不同，即表现出各向异性的物理性质，故选项A正确。]12．利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的结构。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料表面的原子排列有着共同的特点，这些共同的特点是：(1)_____________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________。[解析](1)在确定的方向上原子有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同。(2)原子排列具有一定的对称性。13．如图所示，试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能量的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)。[解析](1)熔化前，晶体从外界吸收能量，主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能，使物体的温度升高，其体积一般也有所增大，也有小部分能量用来增加微粒的势能。(2)熔化时，当温度升高到熔点，点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能，能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置，破坏点阵结构，开始熔化。继续加热，微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能，而完全消耗在破坏点阵结构上，即用来增加势能。(3)熔化后，液体吸收的能量主要转变为分子动能，只要继续加热，温度就会升高。4.液体1．(多选)关于液体的表面张力，下列说法正确的是()A．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离小于r0B．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间的平均距离大于r0C．产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D．表面张力使液体的表面有收缩的趋势BD[在液体与气体接触的表面处形成一个特殊的薄层，称为表面层，在液体表面层内，分子的分布比液体内部稀疏，它们之间的距离r>r0，分子间作用力表现为引力，因此液体表面有收缩的趋势。故B、D正确。]2．(多选)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，分子力表现为引力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BC[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正确；随温度的升高，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。]3．清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中，水分子间的作用力的下列说法正确的是()A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都减小 D．引力、斥力都增大D[当水汽凝结成水珠时，水分子之间的距离减小，分子间的引力和斥力同时增大，只是斥力比引力增加得更快一些，D正确。]4．(多选)水对玻璃是浸润液体而水银对玻璃是不浸润液体，它们在毛细管中将产生上升或下降的现象，现把不同粗细的三根毛细管插入水和水银中，如图所示，正确的现象应是()ABCDAD[浸润液体在毛细管中上升或不浸润液体在毛细管中下降的现象均为毛细现象，毛细管越细，现象越明显，A、D正确，B、C错误。]5．(多选)关于浸润现象，下列说法正确的是()A．水是浸润液体，水银是不浸润液体B．水是不浸润液体，水银是浸润液体C．浸润现象中，附着层里的分子比液体内部密集D．不浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏CD[同一种液体是浸润液体还是不浸润液体是相对的，水对玻璃来说是浸润液体，对蜂蜡来说是不浸润液体，水银对玻璃来说是不浸润液体，对铅来说是浸润液体，故A、B错误；浸润现象中，附着层里的分子比液体内部密集，不浸润现象中，附着层里的分子比液体内部稀疏，C、D正确。]6．关于液晶的说法正确的是()A．有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化B．液晶是液体和晶体的混合物C．液晶分子保持固定的位置和取向，同时具有位置有序和取向有序D．液晶具有流动性，光学性质各向同性A[液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，故A正确；液晶既具有液体的流动性和连续性，又具有光学性质各向异性的特点，故分子的位置不是固定的，故B、C、D错误。]7．液晶电视不断降价，逐步走进了千家万户。液晶电视的关键部件是液晶层，下列关于液晶层的工作原理说法中正确的是()A．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性B．液晶的光学性质随温度的变化而变化C．液晶的光学性质随外加电压的变化而不变D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化D[液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质。温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质。液晶电视依据的是液晶的光学性质随外加电压的变化而变化工作的，D正确，B、C错误。]8．下列关于液晶的说法，正确的是()A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D．所有物质在一定条件下都能成为液晶B[液晶是某些特殊的化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱。液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错误，选项B正确。]9．把水或油灌入小口瓶时，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，这是什么道理？如果要将水银灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其他的方法吗？[解析]水和油对竹筷或玻璃棒是浸润液体；不能；因为水银对竹筷或玻璃是不浸润液体，浸润于铜或锌，所以用铜棒或锌棒引流即可。10．关于液体，下列说法不正确的是()A．水是浸润液体，水银是不浸润液体B．草叶上的露珠呈球形是表面张力引起的C．粉笔能把纸上的墨水吸干是毛细现象D．液体表面层的分子间隙稍大于液体内部分子间隙A[浸润与不浸润是相对的，水银对玻璃来说是不浸润液体，但不是对任何固体都是不浸润，故A错误；液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏，故存在液体的表面张力，草叶上的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B正确；粉笔吸墨水是因为粉笔内部有很多细小的通道，属于毛细现象，故C正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，因此液体表面存在张力，故D正确。A符合题意。]11．(多选)在装满水的玻璃杯内，可以不断地轻轻投放一定数量的涂有油的大头针，大头针漂浮在水面上，水也不会流出，下列说法正确的是()A．大头针填充了水内分子间的空隙B．水分子进入了大头针内的空隙C．水面凸起，也不流出，是表面张力作用的结果D．水的表面张力在起作用CD[水对涂有油的大头针是不浸润的，故水与大头针接触的表面具有收缩的趋势。随着水与大头针接触面积的增大，使得大头针附近的水面呈弯月形，大头针与水面的接触处受到弯曲水面的表面张力作用，如图：由于表面张力的竖直分量可与大头针的重力保持平衡，故大头针可漂浮在水面上，故D正确，A、B错误；水面凸起水也不会流出，是因为表面张力的作用，使水面收缩，故C正确。]12．(1)用纸折一只小船，船尾粘一小块肥皂，轻轻放在清水盆中，纸船会自动前进一小段距离，为什么？(2)李晓同学到某风景区爬山，山上有一水潭，水潭中的水是富含矿物质的矿泉水。李晓发现水潭底部有许多硬币，可能是游客投掷的，令人惊奇的是，居然还有硬币浮在水面上，这是怎么回事，谁能帮李晓解开心中的谜团？[解析](1)船尾粘有肥皂，每单位长度的表面张力减小，船四周水面收缩的表面张力的合力向前，使船自动前进。(2)一般来说，当水中溶有一些溶质后，其表面张力系数会发生变化。一般无机物如氯化钠、硝酸钾、盐酸、氢氧化钠等，溶于水后会使溶液的表面张力系数随着溶液浓度的增加而缓慢增大。因此纯水“托”不住硬币，而一些富含矿物质的矿泉水能“托”住硬币。13．两个完全相同的空心玻璃球壳，其中一个盛有一半体积的水，另一个盛有一半体积的水银，将它们封闭起来用航天飞机送到绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，在如图所示的四个图中(图中箭头指向地球中心，阴影部分为水或水银)。ABCD(1)水在玻璃球壳中分布的情况，可能是________图。(2)水银在玻璃球壳中分布的情况，可能是________图。[解析]绕地球做匀速圆周运动的空间实验站中，球壳和其中的水、水银均处于完全失重状态。水浸润玻璃，附着层有扩大的趋势；水银不浸润玻璃，附着层有收缩的趋势。水和水银跟气体(空气或其他气体)接触的表面层都有收缩(使表面积最小)的趋势。[答案](1)C(2)B章末综合测验(时间：90分钟分值：100分)1．(4分)关于理想气体，下列说法正确的是()A．气体对容器的压强是由气体的重力产生的B．气体对容器的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞产生的C．一定质量的气体，分子的平均动能越大，气体压强也越大D．压缩理想气体时要用力，是因为分子之间有斥力B[气体对容器的压强是由气体分子对器壁的碰撞产生的，选项A错误，B正确；气体的压强与分子的数密度及分子的平均动能大小有关，平均动能越大则温度越高，但如果体积变为很大，压强可能减小，选项C错误；压缩理想气体要用力，克服的是气体的压力(压强)，而不是分子间的斥力，选项D错误。]2．(4分)已知离地面越高大气压强越小，温度也越低。现有一气球由地面向上缓慢升起，则大气压强与温度对此气球体积的影响如何()A．大气压强减小有助于气球体积变大，温度降低有助于气球体积增大B．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积减小C．大气压强减小有助于气球体积变大，温度降低有助于气球体积减小D．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积增大C[若温度不变，大气压强减小时，内部气体压强不变，则气体将要膨胀，体积增大，故大气压强减小有助于气球体积增大；若压强不变，温度降低时，根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C得知，气体的体积将要减小，故温度降低有助于气球体积减小。选项A、B、D错误，C正确。]3．(4分)如图是竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初始温度相同，使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为ΔVA、ΔVB，压强变化量为ΔpA、ΔpB，对液面压力的变化量为ΔFA、ΔFB，则()A．水银柱向下移动了一段距离B．ΔVA＜ΔVBC．ΔpA＞ΔpBD．ΔFA＝ΔFBC[假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体A：eq\f(pA,T1)＝eq\f(pA′,T2)得eq\f(pA′－pA,T2－T1)＝eq\f(pA,T1)，同理知eq\f(pB′－pB,T2－T1)＝eq\f(pB,T1)，又因pA＞pB，所以pA′－pA＞pB′－pB，即ΔpA′＞ΔpB′，水银柱向上移动。向上移动后，水银柱上、下液面高度差更大，pA－pB＜pA2－pB2，最终ΔpA＞ΔpB，且有ΔFA＞ΔFB，因此选项C正确，A、D错误；因为水银不可压缩，所以ΔVA＝ΔVB，选项B错误。]4．(4分)如图所示，金属框上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，棉线的形状是图乙中的()D[当把a部分肥皂膜刺破后，在b部分肥皂膜表面张力的作用下，棉线将绷紧。因液体表面有收缩到面积最小的趋势，而在同周长的几何图形中，圆的面积最大，所以棉线被拉成凹的圆弧形状。选项D正确。]5．(4分)对下列几种固体物质的认识，正确的有()A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．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C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构相同A[晶体有固定的熔点，在熔化过程中，温度保持不变，选项A正确；蜂蜡是非晶体，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡与云母不浸润，选项B错误；具有各向异性的晶体的物质微粒在空间的排列规则，选项C错误；石墨是多晶体，金刚石是单晶体，组成它们的物质微粒结构不同，使得它们的物理性质不同，选项D错误。]6．(4分)如图所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是()A．h2变长 B．h2变短C．h1上升 D．h1下降D[被封闭气体的压强为p＝p0＋ph1，或p＝p0＋ph2，则始终有h1＝h2；当p0增大时，被封闭气体的压强增大，由玻意耳定律知，封闭气体的体积应减小，故水银柱h1下降，D正确。]7．(4分)如图所示，质量为M、导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上。汽缸内有一个质量为m的活塞，活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气。汽缸内密封有一定质量的理想气体。如果大气压强增大(温度不变)，则()A．气体的体积增大B．细线的张力增大C．气体的压强增大D．斜面对汽缸的支持力增大C[设大气压强为p0，封闭气体压强为p，活塞面积为S，斜面倾角为θ，对活塞列受力平衡方程得pS＝p0S－mgsinθ，故当p0增大时，p增大，由玻意耳定律得，气体体积减小，故选项A错误，C正确；由封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡，则细线拉力、斜面对汽缸的支持力与大气压强的改变没有关系，即细线的张力、斜面对汽缸的支持力不变，故选项B、D错误。]8．(6分)用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接。②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p。③用V­eq\f(1,p)图像处理实验数据，得出如图乙所示的图线。(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是___________________________________________________________。(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是____________________和____________________。[解析](1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞保证封闭效果。(2)气体的体积变化，外界对气体做正功或负功，要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是抽动活塞缓慢，二要活塞导热性能好。[答案](1)用润滑油涂活塞(2)慢慢地抽动活塞活塞导热9．(10分)一氧气瓶的容积为0.08m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。[解析]设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，压强变为p2(2个大气压)时，体积为V2。根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ①重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为V3＝V2－V1 ②设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0，则有p2V3＝p0V0 ③设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV，则氧气可用的天数为N＝eq\f(V0,ΔV) ④联立①②③④式，并代入数据得N＝4天。 ⑤[答案]4天10．(10分)如图所示，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。(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；(3)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](1)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p0V＝p1V1 ①(3p0)V＝p1(2V－V1) ②联立①②式得V1＝eq\f(V,2) ③p1＝2p0。 ④(2)打开K3后，由④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(V2≤2V)时，活塞下气体压强为p2。由玻意耳定律得(3p0)V＝p2V2 ⑤由⑤式得p2＝eq\f(3V,V2)p0 ⑥由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时p2为p′2＝eq\f(3,2)p0。(3)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1＝300K升高到T2＝320K的等容过程中，由查理定律得eq\f(p′2,T1)＝eq\f(p3,T2) ⑦将有关数据代入⑦式得p3＝1.6p0。 ⑧[答案](1)eq\f(V,2)2p0(2)上升直到B的顶部(3)1.6p011．(4分)(多选)下列说法中正确的是()A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B．夏天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趋势的缘故C．喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水球是表面张力的结果D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征ABC[雨水不能透过布雨伞，是因为液体表面存在张力，故A正确；荷叶上小水珠与喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水珠均呈球状，是液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，故B、C正确；单晶体一定具有规则形状，且单晶体有各向异性的特征，多晶体的物理性质为各向同性，故D错误。]12．(4分)(多选)如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是()A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态e，压强增大C．从状态e到状态a，压强减小D．从状态a到状态b，压强不变AC[在V­T图像中等压线是过坐标原点的倾斜直线。由理想气体状态方程知eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)。可见，当压强增大，等压线的斜率k＝eq\f(V,T)＝eq\f(C,p)变小。由题图可确定pa<pe＜pd＜pc＜pb。]13．(4分)(多选)如图所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的a、b两个状态，下列说法正确的是()A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的