2025版南方凤凰台5A教案基础版物理第15章　热　学含答案

2025版《南方凤凰台5A教案基础版物理第15章热学第十五章热学第1讲分子动理论基础梳理1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子直径的数量级是__1×10-10__m.②分子质量的数量级是__1×10-26__kg.③测量方法是__油膜法__．(2)阿伏加德罗常数：1mol任何物质所含有的粒子数，NA＝__6.02×1023__mol-1.2．分子热运动一切物质的分子都在__永不停息__地做无规则运动．(1)扩散现象：相互接触的不同物质彼此进入对方的现象．温度__越高__，扩散越快，可在固体、液体、气体中进行．(2)布朗运动：悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动，微粒__越小__，温度__越高__，布朗运动越显著．3．分子力分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而__减小__，随分子间距离的减小而__增大__，但总是斥力变化得__快__．4．内能(1)分子平均动能：所有分子动能的__平均值__．__温度__是分子热运动平均动能的标志，这也是温度的微观意义．(2)分子势能：由分子间__相对位置__决定的能，在宏观上分子势能与物体__体积__有关，在微观上与分子间的__距离__有关．(3)物体的内能①内能：物体中所有分子的__热运动的动能__与__分子势能__的总和．②决定因素：__温度__、__体积__及物质的总量．5．用油膜法估测油酸分子的大小实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看成球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d＝__eq\f(V,S)__计算出油膜的厚度，其中V为一滴油酸溶液中纯油酸的体积，S为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径．易错辨析1．布朗运动是液体分子的无规则运动．(×)2．当分子间的距离增大时，分子间的作用力就一直减小．(×)3．当两个分子从无限远逐渐靠近时，分子力一直做正功，分子势能一直减小．(×)4．分子动能指的是由于分子定向移动具有的能．(×)5．内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同．(×)6．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能．(×)阿伏加德罗常数及应用1．阿伏加德罗常数NA是联系微观物理量与宏观物理量的桥梁，涉及分子动理论中有关分子大小的计算时，常常用到阿伏加德罗常数及其相关公式，归纳如下：(1)ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(M,Vmol)＝eq\f(m0,V0).(2)N＝NA·n＝eq\f(m,m0)＝eq\f(V,V0).(3)n＝eq\f(N,NA)＝eq\f(m,M)＝eq\f(V,Vmol).(4)m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(m,N).(5)V0＝eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(V,N).以上各式中：m表示物质质量，M表示摩尔质量，m0表示分子质量，V表示物质体积，Vmol表示摩尔体积，V0表示分子体积或气体分子所占据的平均空间大小，n表示物质的量，N表示分子总个数，ρ表示物质的密度．2．关于计算分子大小的两种物理模型(1)对于固体和液体，分子间距离比较小，可以认为分子是一个个紧挨着的，设分子体积为V，则分子直径d＝eq\r(3,\f(6V,π))(球体模型)，d＝eq\r(3,V)(立方体模型).(2)对于气体，分子间距离比较大，处理方法是建立立方体模型，从而可计算出两气体分子之间的平均间距d＝eq\r(3,V).快递公司用充气的塑料袋包裹物品，一个塑料袋内气体在标准状况下体积为448mL，已知气体在标准状态下的摩尔体积V0＝22.4L/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol-1，则塑料袋内气体分子数为(B)A．1.2×1021个 B．1.2×1022个C．1.2×1023个 D．1.2×1024个解析：由题意可知，塑料袋内气体的物质的量为n＝eq\f(V,V0)，包含分子数为N＝nNA，联立代入数据可解得N＝1.2×1022，故B正确．布朗运动与扩散现象1．布朗运动、扩散现象现象布朗运动扩散现象研究对象悬浮在液体(或气体)中的小颗粒分子运动特征无规则、永不停息相互接触的物体分子彼此进入对方的现象产生的条件悬浮在液体(或气体)中的微粒足够小相互接触的两种物质，在气体、液体和固体中都能发生影响快慢的因素微粒的大小和温度的高低温度的高低和物体的状态微观解释微粒在液体分子撞击下的无规则运动由分子的无规则运动产生的物质迁移现象物理意义间接证明了液体分子的无规则运动直接证明了分子的无规则运动2．扩散现象、布朗运动与热运动的比较现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子微小固体颗粒分子区别分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动，只能在液体、气体中发生分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点①都是无规则运动②都随温度的升高而更加剧烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动关于布朗运动，下列说法中正确的是(D)A．布朗运动就是分子的无规则运动B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C．在春季空气中，柳絮像雪花般飞舞也是一种布朗运动D．布朗运动的存在无关季节，但在夏季表现得更为剧烈解析：布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，不是组成固体小颗粒的分子在做无规则运动，是液体分子无规则运动的表现，A、B错误；在春季空气中，柳絮像雪花般飞舞这是流动的空气以及重力对柳絮作用的结果，不是布朗运动，C错误；布朗运动的存在无关季节，但在夏季由于温度较高，则布朗运动表现得更为剧烈，D正确．将墨汁滴入水中，逐渐扩散，最终混合均匀．下列关于该现象的解释正确的是(D)A．墨汁扩散是水的对流形成的B．墨汁扩散时碳粒与水分子发生化学反应C．混合均匀主要是由于碳粒受重力作用D．混合均匀过程中，水分子和碳粒都做无规则运动解析：墨汁的扩散运动是因为墨汁碳粒受到各个方向的水分子撞击作用不平衡引起的，不是水的对流形成的，也不是碳粒与水分子发生化学反应，A、B错误；均匀混合是碳粒无规则运动的结果，不是因为碳粒受重力作用，C错误；混合均匀过程中，水分子做无规则的运动，碳粒也做无规则运动，D正确．分子力、分子动能、分子势能及物体的内能1．分子动能分子动能是分子热运动所具有的动能；分子热运动的平均动能是所有分子热运动动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志；分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和．2．分子势能分子势能产生原因是分子间存在着引力和斥力．当分子间距大于平衡距离时，分子势能随着分子间距的增大而增加，当分子间距小于平衡距离时，分子势能随着分子间距的减小而增加．分子势能宏观决定因素：体积、状态．3．物体的内能物体的内能是一个宏观物理量，是状态量，其大小由物体的温度和体积决定，但它与其他形式的能(如机械能中的物体动能、物体势能)是毫不相干的．从微观上说，物体的内能是物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和．从宏观上说，物体的内能与物体的温度、物体的体积和物体内物质的量(即物体内所含的分子数)有关．4．关于温度微观意义的理解，要注意以下几个方面：(1)一个分子的热运动代表不了温度．(2)温度代表着大量分子热运动的平均动能，但这并不意味着温度高每个分子热运动的动能都会大．关于气体的内能，通常情况下气体分子间的势能可以不计，即在通常情况下气体的内能与气体的体积无关．(3)同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同，但由于不同物质的分子质量不尽相同，所以分子运动的平均速率不尽相同．5．物体的内能和机械能的比较内能机械能定义物体内所有分子热运动的动能与分子势能之和物体的动能、重力势能和弹性势能的统称决定由物体内部状态决定跟宏观运动状态、参考系和零势能点的选取有关量值任何物体都有内能可以为零测量无法测量可测量本质微观分子的运动和相互作用的结果宏观物体的运动和相互作用的结果6．分子力与分子势能的对比分子间的相互作用力F分子势能Ep随分子间距的变化情况的关系图像r<r0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引<F斥，F表现为斥力r增大，斥力做正功，分子势能减少，r减小，斥力做负功，分子势能增加r>r0F引和F斥都随距离的增大而减小，随距离的减小而增大，F引>F斥，F表现为引力r增大，引力做负功，分子势能增加，r减小，引力做正功，分子势能减少r＝r0F引＝F斥，F＝0分子势能最小，但不为零r>10r0(10-9m)F引和F斥都已十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力分子势能为零关于物体的内能，下列说法中正确的是(B)A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同B．物体的内能改变时温度不一定改变C．内能与物体的温度有关，所以0℃的物体内能为零D．分子数和温度相同的物体一定具有相同的内能解析：相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同，相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，故A错误；物体内能改变时温度不一定改变，比如零摄氏度的冰熔化为零摄氏度的水，内能增加，故B正确；分子在永不停息地做无规则运动，可知任何物体在任何状态下都有内能，故C错误；物体的内能与分子数、物体的温度和体积三个因素有关，分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能，故D错误．(2023·扬州期初)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，分子间距离为无限远时，分子势能Ep为0，则另一分子(B)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处解析：在x0处所受分子力不为0，在x1处所受分子力为0，A错误；从x1处向左移动，由图像斜率可知，分子力一直增大，B正确；从x1处向右移动，分子力先增大，后减小，C错误；从x2到x0，分子势能增加变大，根据能量守恒，在x2处由静止释放不能运动到x0处，D错误．分子运动速率分布图像1．气体分子运动的特点气体分子间距离大约是分子直径的10倍，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，平均速率会增大，如图所示．2．温度是分子平均动能的标志．对确定的气体而言，温度与分子运动的平均速率有关，温度越高，反映气体分子热运动的平均速率越大．3．对微观世界的理解：单个分子的运动是不规则的，但大量分子的运动是有规律的，如对大量气体分子来说，朝各个方向运动的分子数目相等，且分子的速率按照一定的规律分布．宏观物理量与微观物理量的统计平均值是相联系的，如温度是分子热运动平均动能的标志．氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法中错误的是(D)A．图中两条曲线下的面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目解析：根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示百分比的总和，所以图中两条曲线下的面积相等，A正确；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率大的分子所占比例越大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，B、C正确；根据曲线不能求出任意区间的氧气分子数目，D错误．实验：用油膜法估测油酸分子的大小1．实验器材盛水浅盘、滴管(或注射器)、试剂瓶、坐标纸、玻璃板、痱子粉(或细石膏粉)、油酸酒精溶液、量筒、彩笔．2．实验步骤(1)用稀酒精溶液及清水清洗浅盘，充分洗去油污、粉尘，以免给实验带来误差．(2)配制油酸酒精溶液，取油酸1mL，注入1000mL的容量瓶中，然后向容量瓶内注入酒精，直到液面达到1000mL刻度线为止，摇动容量瓶，使油酸充分在酒精中溶解，这样就得到了1000mL体积浓度为eq\f(1,1000)的油酸酒精溶液．(3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1mL，算出每滴油酸酒精溶液的体积V0＝eq\f(1,n)mL.(4)往边长约为30～40cm的浅盘中倒入约2cm深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上．(5)用滴管(或注射器)向水面上滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．(6)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．(7)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.(8)据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V，据一滴油酸的体积V和薄膜的面积S，算出油酸薄膜的厚度d＝eq\f(V,S)，即为油酸分子的直径．比较算出的分子直径，看其数量级(单位：m)是否为1×10-10，若不是1×10-10需重做实验．3．注意事项(1)油酸酒精溶液的浓度以小于eq\f(1,1000)为宜．(2)痱子粉的用量不要太大，并从盘中央加入，使粉自动扩散至均匀．(3)测1滴油酸酒精溶液的体积时，滴入量筒中的油酸酒精溶液的体积应为整毫升数，应多滴几毫升，数出对应的滴数，这样求平均值误差较小．(4)浅盘里水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直．(5)要待油膜形状稳定后，再画轮廓．(6)利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个．4．误差分析(1)纯油酸体积的计算引起误差．(2)油膜面积的测量引起误差主要是有两个方面：①油膜形状的画线误差．②数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．(2023·南京六校联考)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得：甲(1)本实验体现的物理思想方法为__B__．A．控制变量法 B．理想化模型C．极限思想法 D．整体法与隔离法解析：本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型．(2)油酸分子的直径是__8.7×10-10～8.9×10-10__m.(结果保留两位有效数字)解析：根据题中已知条件可得油酸的体积占比为η＝eq\f(V0,V)＝eq\f(0.5,1000)＝5×10-4则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为V′0＝eq\f(1,80)×5×10-4mL＝6.25×10-6mL＝6.25×10-12m3对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为S＝71×1×10-4m2＝7.1×10-3m2则油酸分子的直径为d＝eq\f(V′0,S)＝eq\f(6.25×10-12,7.1×10-3)m＝8.8×10-10m．(3)某次实验时，滴下油酸溶液后，痱子粉迅速散开形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，出现该图样的可能原因是__C__．乙A．盆中装的水量太多B．盆太小，导致油酸无法形成单分子层C．痱子粉撒得太多，且厚度不均匀解析：装水太多和盆太小都不会导致油膜形成如图乙所示的“锯齿”边沿图案，只有痱子粉撒得太多，且厚度不均匀，油膜在水面散开的过程中各处所受阻力差别很大才能形成图示形状，故选C.(4)某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是__D__．A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为81滴C．丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了解析：拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积的数值比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A不符合题意；乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B不符合题意；丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C不符合题意；不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算得到油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D符合题意．(5)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数．如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为__eq\f(6MS3,πρV3)__．解析：球状分子的体积V′＝eq\f(1,6)πd3，而根据已知条件可得d＝eq\f(V,S)，分子的质量m′＝ρV′阿伏加德罗常数为NA＝eq\f(M,m′)，联立以上各式解得NA＝eq\f(6MS3,πρV3).1．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法中正确的是(A)A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些B．为使油酸和酒精充分混合，配成的溶液需静置较长时间C．为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉D．为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要大一些解析：为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些，A正确；为了减小误差，防止酒精挥发，溶液应现配现用，B错误；应先在水面上撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，描绘油酸薄膜的轮廓，C错误；为减小实验误差，玻璃板上正方形方格要小一些，D错误．2．某同学利用花粉颗粒观察布朗运动，并提出以下观点，正确的是(A)A．布朗运动指的是花粉颗粒的无规则运动B．布朗运动指的是液体分子的无规则运动C．花粉颗粒越大，其无规则运动越剧烈D．温度为0℃时，分子热运动停止，观察不到布朗运动解析：布朗运动指的是花粉颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动，A正确，B错误；花粉颗粒越小，其无规则运动越剧烈，C错误；温度为0℃时，分子热运动不会停止，仍然可以观察到布朗运动，D错误．3．已知阿伏加德罗常数为NA(mol-1)，某液体的摩尔质量为M(kg/mol)，该液体的密度为ρ(kg/m3)，则下列说法中正确的是(B)A．1kg该液体所含的分子个数是ρNAB．1kg该液体所含的分子个数是eq\f(1,M)NAC．该液体1个分子的质量是eq\f(ρ,NA)D．该液体1个分子占有的空间是eq\f(ρM,NA)解析：1kg该液体的物质的量为eq\f(1,M)，所含分子数目为n＝NA·eq\f(1,M)＝eq\f(NA,M)，故A错误，B正确；每个分子的质量为m0＝eq\f(M,NA)，故C错误；每个分子所占体积为V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M,ρNA)，故D错误．4．(2023·海南卷)下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是(C)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．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小解析：分子间距离大于r0，分子间表现为引力，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，则在r0处分子势能最小；继续减小距离，分子间表现为斥力，分子力做负功，分子势能增大，故选C.配套精练一、选择题1．(2023·连云港调研)在做“油膜法估测油酸分子的大小”实验时，每n毫升油酸酒精溶液中有纯油酸1毫升，取体积为V的此溶液，滴在水面上形成单分子油膜的面积为S，则油酸分子直径为(A)A．eq\f(V,nS) B．eq\f(V,S)C．eq\f(nV,S) D．eq\f(nS,V)解析：体积为V的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为V′＝eq\f(V,n)，滴在水面上形成单分子油膜的面积为S，则油酸分子直径为d＝eq\f(V′,S)＝eq\f(V,nS)，故选A.2．(2024·淮安第一次调研)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，则下列说法中正确的是(B)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解析：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，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．3．关于分子动理论，下列说法中正确的是(C)甲乙丙丁A．图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的轨迹C．图丙为分子力与分子间距的关系图，分子间距从r0增大时，分子力先变大，后变小D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低解析：为形成良好的油膜，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，A错误；图乙为水中炭粒在不同时刻位置的连线图，不是炭粒做布朗运动的轨迹，B错误；图中力的正负代表分子间的作用力表现为斥力或引力，分子间距从r0增大时，分子间的作用力表现为引力，分子力先变大，后变小，C正确；由图可知，曲线②中占比较多的粒子对应的速率大于曲线①中占比较多的粒子对应的速率，说明曲线②对应的分子平均动能较大，对应的温度较高，D错误．4．(2023·南通适应性考试)当分子间距离为r0时，分子间的作用力为0.当分子间的距离从0.9r0增大到10r0的过程中，下列说法中正确的是(C)A．分子间的作用力先减小，后增大B．分子间的作用力先增大，后减小C．分子势能先减小，后增大D．分子势能先增大，后减小解析：分子间的距离从0.9r0增大到r0过程，分子力表现为斥力，分子力大小逐渐减小，分子斥力做正功，分子势能逐渐减小；分子间的距离从r0增大到10r0过程，分子力体现为引力，分子力大小先增大，后减小，分子引力做负功，分子势能增大，故分子间的距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子间的作用力先减小，后增大，再减小，分子势能先减小，后增大，C正确，A、B、D错误．5．如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法中正确的是(B)A．当r等于r1时，分子间的作用力为零B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功解析：当r等于r2时，分子间的作用力为零，故A错误；由于r1<r2＝r0，故当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确；由图可知，当r大于r1而小于r2时，分子力为斥力，大于r2时分子力为引力，故C错误；当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误．6．(2023·淮安期末)如图所示为某一定质量气体在不同温度下的速率分布图像，下列说法中错误的是(C)A．均呈现“中间多，两头少”分布规律B．图线①对应的温度比图线②的低C．温度升高，所有分子运动速率都在增加D．两图线与横轴所围成的面积相等解析：同一温度下，中等速率的气体分子数所占的比例大，即气体分子呈现“中间多，两头少”的分布规律，故A正确；由图可知，②中速率大的分子占据比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高，故B正确；温度升高使得气体分子的平均速率增大，不一定每一个气体分子的速率都增大，故C错误；由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，故两条曲线与横轴所围的面积相等，故D正确．7．(2023·苏锡常镇调研二)关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法中正确的是(D)A．水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小B．配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格计入，会使实验结果偏小解析：水面痱子粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据油酸分子直径的计算公式d＝eq\f(V,S)，可知，油酸分子直径的测量值将偏大，故A错误；配制好的油酸酒精溶液滴入水面，油酸酒精溶液中的酒精将溶于水，只有油酸浮于水面形成油膜，因此配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误；在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸溶液的体积偏大，从而使一滴油酸溶液中所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误；计算油膜面积时将所有不完整的方格当作完整方格计入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确．8．(2024·海安期初质量监测)随着现代工艺提升，最薄的金箔比人的指甲还薄一百万倍，仅两个原子厚度．黄金的密度约为2.0×104kg/m3，质量为0.1kg的黄金可以打造金箔的最大面积约为(B)A．102m2 B．104m2C．106m2 D．108m2解析：由物体的质量与密度及体积的关系式m＝ρV，可得V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(0.1,2.0×104)m3＝5.0×10-6m3，两个金原子的厚度约为d＝4.0×10-10m，质量为0.1kg的黄金可以打造金箔的最大面积约为S＝eq\f(V,d)＝eq\f(5.0×10-6,4.0×10-10)＝1.25×104m2，B正确．9．石墨是碳原子按图甲排列形成的，其微观结构为层状结构．图乙为石墨烯的微观结构，单碳层石墨烯是单层的石墨，厚1毫米的石墨大概包含大约三百万层石墨烯．石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型材料．则(D)A．石墨中的碳原子静止不动B．碳原子的直径大约为3×10-9mC．石墨烯碳原子间只存在分子引力D．石墨烯的熔解过程中，碳原子的平均动能不变解析：石墨中的碳原子是在平衡位置附近振动，A错误；由题意可知单层的距离为d＝eq\f(1×10-3,3×106)m＝3×10-10m，且层与层之间有间距，B错误；石墨烯碳原子间不仅存在分子引力，同时也存在分子斥力，C错误；石墨烯是晶体，在熔解过程中，温度不变，故碳原子的平均动能不变，D正确．10．关于分子动理论，下列说法中正确的是(C)A．分子直径的数量级约为10-15mB．压缩气体时要用力，是由于气体分子间存在斥力的缘故C．已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则单位体积的分子数为eq\f(ρNA,M)D．水结为冰时，部分水分子已经停止了热运动解析：分子直径大小通常是在10-10m的数量级，A错误；气体分子的平均距离较大，一般是分子直径数量级的十倍，故分子间基本不考虑相互作用力，而压缩气体之所以要用力，是由于气体压强的缘故，B错误；已知某种气体的密度为ρ，摩尔质量为M，可知气体的摩尔体积V＝eq\f(M,ρ)，已知阿伏加德罗常数为NA，则单位体积的分子数为n＝eq\f(NA,\f(M,ρ))＝eq\f(ρNA,M)，C正确；分子永不停息地做无规则运动，水结为冰后水分子热运动剧烈程度降低，但不会停止热运动，D错误．二、非选择题11．很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯．因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车．若氙气充入灯头后的容积V＝1.6L，氙气密度ρ＝6.0kg/m3.已知氙气摩尔质量M＝0.131kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol-1.试估算：(结果保留一位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N.答案：4×1022个解析：设氙气的物质的量为n，则n＝eq\f(ρV,M)氙气分子的总数N＝eq\f(ρV,M)NA≈4×1022个(2)灯头中氙气分子间的平均距离．答案：3×10-9m解析：每个氙气分子所占的空间为V0＝eq\f(V,N)设氙气分子间平均距离为a，则有V0＝a3即a＝eq\r(3,\f(V,N))≈3×10-9m补不足、提能力，老师可增加训练：《抓分题·基础天天练》《一年好卷》。第2讲气体、固体和液体基础梳理1．固体：固体可以分为__晶体__和__非晶体__两类．各向异性和各向同性：各向异性指晶体沿__不同__方向的物理性质__不同__．各向同性指非晶体沿各个方向的物理性质都是__相同__的．2．液体的表面张力：效果是使液体表面绷紧，具有__收缩__的趋势．3．浸润和不浸润：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__．一种液体不会润湿某种固体，不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作__不浸润__．水__能__浸润玻璃，水__不能__浸润蜂蜡和石蜡．水银__不能__浸润玻璃，水银__能__浸润铅．4．液晶的特点：像__液体__那样具有流动性，而其光学性质与__某些晶体__相似，具有__各向异性__．5．气体分子动理论和气体压强(1)气体分子之间的距离大约是分子直径的10倍，气体分子之间的作用力十分__微弱__，可以忽略不计．(2)气体分子的速率分布，表现出“__中间多，两头少__”的统计分布规律．温度升高时，速率大的分子数目__增加__，速率小的分子数目__减少__，分子的平均速率__增大__．(3)气体分子向各个方向运动的概率__均等__．(4)气体压强①产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁__单位面积上__的压力叫作气体的压强．②决定气体压强大小的因素：a．宏观上：决定于气体的__温度__和__体积__．b．微观上：决定于分子的__平均动能__和__分子的密集程度__．6．气体的三个实验定律(1)等温变化——玻意耳定律①内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成__反比__．②公式：__p1V1＝p2V2__．(2)等容变化——查理定律①内容：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__正比__．②公式：__eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)__．(3)等压变化——盖—吕萨克定律①内容：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__．②公式：__eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)__．7．理想气体及其状态方程(1)理想气体①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体．实际气体在压强__不太大__、温度__不太低__的条件下，可视为理想气体．②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．(2)状态方程：__eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)__或eq\f(pV,T)＝C(常数).易错辨析1．单晶体的所有物理性质都是各向异性的．(×)2．单晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的．(√)3．液晶是液体和晶体的混合物．(×)4．船浮于水面上是由于液体的表面张力作用的结果．(×)5．压强极大的气体不遵从气体实验定律．(√)6．气体分子占据的空间，即气体所充满的容器的容积．(√)7．一定质量的理想气体，在温度升高时，气体的压强一定增大．(×)8．用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时，要缓慢进行．(√)固体和液体性质的理解1．晶体与非晶体单晶体多晶体非晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性举例石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态．同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体2．液体表面张力(1)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引力．(2)表面特征：表面层中分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层张紧的弹性薄膜．(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线．(4)表面张力的效果：使液体表面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形表面积最小．3．液晶的物理性质(1)具有液体的流动性．(2)具有晶体的光学各向异性．(3)在某个方向上看，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．(2023·南京、盐城一模)如图所示为方解石形成的双折射现象实验的照片．下列关于方解石的说法中正确的是(B)A．是非晶体B．具有固定的熔点C．所有的物理性质都是各向异性D．是由许多单晶体杂乱无章排列组成的解析：方解石的双折射现象说明方解石不同方向上的折射率不同，说明方解石的光学物理性质具有各向异性，说明方解石是单晶体，具有固定的熔点，A错误，B正确；单晶体具有规则的几何形状、各向异性(并不是所有物理性质都有各向异性)和一定的熔点等性质，而多晶体是由许多小的晶体杂乱无章地排列在一起组成的，使得多晶体不再具有规则的几何外形，而且也不具有各向异性的特点，故C、D错误．(2023·苏锡常镇调研一)将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里，下列各图中可能正确的是(B)ABCD解析：若液体不浸润玻璃，在玻璃的细管内会下降，并形成向上凸起的液面，A、C错误；若液体浸润玻璃，液体在玻璃的细管内会上升，并形成向下凹陷的液面，且细管越细，液柱上升越高，B正确，D错误．气体压强的计算1．两类方法(1)平衡状态下气体压强的求法力平衡法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强等压面法在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强液片法选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强(2)加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解．2．两类模型(1)活塞模型如图所示是最常见的封闭气体的两种方式．对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是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，所以甲p0S＋mg＝pS则气体的压强为p＝p0＋eq\f(mg,S)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乙则气体压强为p＝p0－eq\f(mg,S)＝p0－ρ液gh(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)如图所示，甲、乙中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，图甲中的汽缸静止在水平面上，图乙中的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压强为p0，重力加速度为g，求封闭气体A、B的压强大小．甲乙答案：p0＋eq\f(mg,S)p0－eq\f(Mg,S)解析：题图甲中选活塞为研究对象，受力分析如图(a)所示，由平衡条件知pAS＝p0S＋mg (a) (b)得pA＝p0＋eq\f(mg,S)题图乙中选汽缸为研究对象，受力分析如图(b)所示，由平衡条件知p0S＝pBS＋Mg得pB＝p0－eq\f(Mg,S)竖直平面内有如图所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a、b，各段水银柱高度如图所示，大气压强为p0，重力加速度为g，求空气柱a、b的压强大小．答案：p0＋ρg(h2－h1－h3)p0＋ρg(h2－h1)解析：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)a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3)气体实验定律的综合应用1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(温度不变：p1V1＝p2V2（玻意耳定律）,体积不变：\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)（查理定律）,压强不变：\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)（盖—吕萨克定律）))2．两个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp＝eq\f(p1,T1)ΔT(2)盖—吕萨克定律的推论：ΔV＝eq\f(V1,T1)ΔT3．利用气体实验定律及气体状态方程解决问题的基本思路(2023·南京一中期末)现代瓷器的烧制通常采用电热窑炉．如图是窑炉的简图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到2.4p0(p0为大气压强)时，排气阀才会开启．某次烧制过程，初始时窑内温度为27℃，窑内气体体积为V0，压强为p0.(1)求窑内温度为387℃时窑内气体的压强．答案：2.2p0解析：假设窑内温度为387℃时，排气阀未开启，则气体升温过程中发生等容变化，根据查理定律有eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T1)解得p1＝2.2p0<2.4p0，则假设成立(2)求窑内温度为927℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值．答案：eq\f(2,5)解析：根据题意可知此时窑内排出气体，气压维持在2.4p0，设窑内气体温度为927℃，压强为2.4p0，体积为V2，根据理想气体状态方程有eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(2.4p0V2,T2)解得V2＝eq\f(5V0,3)排出气体的体积为V排＝V2－V0则排出气体质量与窑内原有气体质量的比值为η＝eq\f(m排,m总)＝eq\f(V排,V2)解得η＝eq\f(2,5)(2023·全国甲卷)一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为1.46kg/m3.(1)升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时舱内气体的密度．答案：1.41kg/m3解析：由摄氏温度和开尔文温度的关系可得T1＝273＋17K＝290K，T2＝273＋27K＝300K由理想气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，且p1＝p2解得V2＝eq\f(30,29)V1由m＝ρ1V1＝ρ2V2得ρ2＝eq\f(29,30)ρ1其中ρ1＝1.46kg/m3，代入数据解得ρ2＝1.41kg/m3(2)保持温度27℃不变，再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压，求舱内气体的密度．答案：1.18kg/m3解析：由题意得p3＝p0，T3＝273＋27K＝300K同样由eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(p3V3,T3)得V3＝1.2V2由m′＝ρ2V2＝ρ3V3解得ρ3＝eq\f(5,6)ρ2＝1.18kg/m3气体状态变化的图像问题1．四种图像的比较类别特点(其中C为常量)举例pVpV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远peq\f(1,V)p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高pTp＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，体积越小VTV＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，压强越小2．分析技巧利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析不同温度的两条等温线、不同体积的两条等容线、不同压强的两条等压线的关系．例如：(1)在图甲中，V1对应虚线为等容线，A、B分别是虚线与T2、T1两线的交点，可以认为从B状态通过等容升压到A状态，温度必然升高，所以T2>T1.甲(2)如图乙所示，A、B两点的温度相等，从B状态到A状态压强增大，体积一定减小，所以V2<V1.乙(2023·辽宁卷)“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(B)ABCD解析：根据eq\f(pV,T)＝C，可得p＝eq\f(C,V)T，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点的体积大于b点体积，故B正确，A、C、D错误．实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系1．实验原理缓慢改变气体体积以保证温度不变，用橡胶套封闭注射器，保证气体质量不变，由压力计读出在不同体积时的压强，由注射器边上的刻度读出气柱长度，气柱长度乘以气柱截面积可以得到气体体积．这样可以获得不同体积时的气体压强数值，作出气体的压强与体积倒数的关系图线，进而判断压强与体积是否具有反比例函数的关系．2．实验器材注射器、润滑油、橡胶塞、压力表、铁架台．3．实验操作(1)拔出注射器的柱塞、均匀涂抹少许润滑油，以减小摩擦、防止漏气．(2)把柱塞拉到刻度“2”处，用橡胶塞封闭气体，记下此时压强值和对应体积．(3)缓慢推或拉柱塞，改变气体体积，记下6～8组对应的压强值和刻度值．(4)列表记录数据，绘制p­eq\f(1,V)图像，通过实验结果，分析得出结论．4．实验结论在实验误差允许范围内，一定质量的某种气体在温度保持不变的情况下，压强p与体积V成反比．5．注意事项(1)实验中保持气体质量不变的措施：用少量的润滑油均匀抹在注射器柱塞上再插入注射器内；橡胶塞与注射器要结合紧密，避免漏气．(2)实验中保持气体温度不变的措施是：不用手触摸封闭的空气柱器壁；拉动柱塞要缓慢；改变气体体积后不要立即读数，待稳定后再读数．(3)开始封闭气体的体积适当大一些，一般在最大容量的eq\f(1,2).(2023·淮安期末)某实验小组用如图1所示的实验装置，探究一定质量的气体在温度不变时，其压强p和体积V的关系．推动注射器的活塞改变气体的体积V，利用压强传感器直接在计算机上获取对应的压强数据p.图1(1)为测量气体体积，还需利用图2中游标卡尺的__甲__(填“甲”“乙”或“丙”)测量大直径注射器内径．解析：测量大直径注射器内径用游标卡尺内测量爪测量，即利用图2中游标卡尺的甲测量．图2(2)实验时在柱塞处涂抹润滑油的目的除减小摩擦外，还有__封闭气体，防止漏气__，缓慢推动柱塞的主要目的是__尽可能保证封闭气体在状态变化过程中的温度不变__．解析：在活塞上涂润滑油既可以减小摩擦，又可以封闭气体，防止漏气．实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管(或注射器)，并且在实验中要缓慢推动柱塞，这些要求的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．(3)为更直观地描述压强p与体积V的关系，请在图3表格中选择恰当的数据，完善图4中的横坐标并作图．实验序号12345p/(×105Pa)1.111.231.381.571.83V/mL4036322824eq\f(1,V)/(×10-2mL-1)2.52.83.13.64.2图3图4解析：根据温度一定时，压强与体积成反比，作图选取横坐标为eq\f(1,V)，作图如图所示(4)若环境温度保持不变，操作规范，分析数据时发现pV的乘积逐渐减小，产生该现象的主要原因是__装置在漏气__．实验序号12345pV/(Pa·mL)44404428441643964392解析：根据pV＝nRT，知pV的乘积减小，说明气体物质的量减小，装置在漏气．1．关于气体压强，下列说法中正确的是(A)A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲力C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大解析：气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，其大小跟气体的分子数、体积和温度都有关系，A正确，B错误；气体分子热运动的平均动能减小，说明温度降低，但不能说明压强也一定减小，C错误；单位体积的气体分子增加，若温度降低，则有可能气体的压强减小，D错误．2．如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了．产生这一现象的原因是(C)A．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体B．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体C．熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D．熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张解析：玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，故A、B错误；玻璃裂口尖端放在火焰上烧熔后尖端变钝，是表面张力的作用，因为表面张力具有减小表面积的作用，即使液体表面绷紧，故C正确，D错误．3．一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与T轴平行，da与bc平行，则气体体积(B)A．在a→b过程中不断减小B．在b→c过程中保持不变C．在c→d过程中不断增大D．在d→a过程中保持不变解析：由图知，a→b过程为等温过程，由玻意耳定律paVa＝pbVb得，a→b过程中气体体积不断增大，A错误；bc为延长线过原点的直线，即等容线，b→c过程中气体体积保持不变，B正确；c→d过程为等压过程，由盖—吕萨克定律eq\f(Vc,Tc)＝eq\f(Vd,Td)得，c→d过程气体体积不断减小，C错误；作辅助线Od和Oa，因等容线Od的斜率大于等容线Oa的斜率，故状态d气体体积小于状态a气体体积，d→a过程气体体积增大，D错误．4．(2023·徐州期末)如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为M、横截面积为S的活塞密封一部分理想气体，活塞在汽缸内能无摩擦地自由滑动．开始时气体温度为T，活塞到汽缸底部的距离为H.已知大气压强为p0，重力加速度为g.现使汽缸内空气的温度缓慢升高ΔT，求：(1)汽缸内封闭气体的压强p.答案：eq\f(Mg,S)＋p0解析：根据题意，由平衡条件有p0S＋Mg＝pS解得p＝eq\f(Mg,S)＋p0(2)活塞上升的高度Δh.答案：eq\f(ΔT,T)H解析：根据题意，由盖—吕萨克定律有eq\f(HS,T)＝eq\f((H＋Δh)S,T＋ΔT)解得Δh＝eq\f(ΔT,T)H配套精练一、选择题1．下雪了，晶莹的雪花像轻盈的玉蝴蝶在翩翩起舞，雪花的形状如图所示．下列关于雪花的说法中正确的是(C)A．是多晶体B．是非晶体C．具有各向异性D．飞舞时，说明分子在做无规则运动解析：单片雪花会呈现六度旋转对称结构体现了雪花凝结时各向异性，是单晶体，故A、B错误，C正确；雪花飞舞是因为空气流动的作用，并不能说明分子在做无规则运动，D错误．2．(2023·北京卷)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)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解析：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．3．(2023·泰州期末)液晶在现代生活中扮演着重要角色，广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中．下列四幅图哪个是液晶态分子排列图(B)ABCD解析：液晶在某个方向上看，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，选项A、D中分子排列非常有序，不符合液晶分子的排列规律，故A、D错误；选项B中分子排列比较整齐，但从另外一个角度看也具有无序性，符合液晶分子的排列规律，故B正确；选项C中，分子排列是完全无序的，不符合液晶分子的排列规律，故C错误．4．关于以下几幅图中现象的分析，下列说法中正确的是(B)甲乙丙丁A．图甲中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果B．图乙中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果C．图丙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的D．图丁中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润解析：因为液体表面张力的存在，水黾才能在水面上行走自如，故A错误；将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故C错误；从题图丁中可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润(不浸润液滴会因为表面张力呈球形)，故D错误．5．(2022·江苏卷)自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是(D)A．体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变B．压强增大是因为氢气分子之间斥力增大C．因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体D．温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化解析：密闭容器中的氢气质量不变，分子个数不变，根据n＝eq\f(N0,V)，可知当体积增大时，单位体积的分子数变小，分子的密集程度变小，故A错误；气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，压强增大并不是因为分子间斥力增大，故B错误；普通气体在温度不太低，压强不太大的情况下才能看作理想气体，故C错误；温度是气体分子平均动能的标志，大量气体分子的速率呈现“中间多，两边少”的规律，温度变化时，大量分子的平均速率会变化，即分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化，故D正确．6．(2023·南通期末)小华为了检验一块薄片是否为晶体，他以薄片中央O点为圆心，画出一个圆，A、B为圆上两点，将一个针状热源放在O点，如图所示(A)A．若A、B两