资源简介

第46讲　固体、液体、气体
　考情 剖析　
(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A代表容易，B代表中等，C代表难)
考查内容 考纲要求及变化 考查年份 考查形式 考查详情 考试层级 命题难度
液体的表面张力 Ⅰ(对浸润和不浸润现象、毛细现象的解释不作要求) 12年 选择 对液体表面张力现象的考查 次重点 A
气体实验定律 Ⅰ
09年 选择 考查玻意耳定律的应用
10年 选择 考查等温变化下气体的压强与体积的关系
12年 计算 考查盖－吕萨克定律 重点 A或B
小结及预测 1.小结：液体的表面张力以 ( http: / / www.21cnjy.com )选择题的形式进行考查，侧重考查液体表面张力现象；气体实验规律以选择题、计算题的形式进行考查，侧重考查理想气体方程的应用．2．预测：这两个知识点12年都有考查，预测14年考查的可能性大．3．复习建议：建议复习时注重液体表面张力的理解，注重理想气体实验规律的计算，并可以在实际问题中灵活运用.
知识 整合　
一、晶体和非晶体
1．在外形上，晶体具有__________，而非晶体则没有．
2．在物理性质上，晶体具有__________，而非晶体则是__________的．
3．晶体具有______的熔点，而非晶体没有________的熔点．
4．晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化．
二、多晶体和单晶体
单个的__________是单晶体，由__________杂乱无章地组合在一起是多晶体．多晶体具有各向同性．
三、晶体的微观结构
组成晶体的微粒(分子、原子或离子)都是按照 ( http: / / www.21cnjy.com )各自的__________排列的，具有空间上的__________，微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做__________．
四、液晶
1．液晶的物理性质：液晶具有液体的__________，又具有晶体的__________．
2．液晶分子的排列特点：液晶分子的位置__________，但排列是__________的．
3．液晶态的分子排列
液晶分子既保持排列有序性，保持各向异性，又可以自由移动位置，因此也保持了流动性．
4．液晶的特点
液晶分子的位置无序使它像流体，排列有序使它像晶体．
5．液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷
液晶分子的排列是不稳定的，外界条件和微小变动 ( http: / / www.21cnjy.com )都会引起液晶分子排列的变化，因而改变液晶的某些性质，例如温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异等，都可以改变液晶的光学性质．
6．液晶的外形特征
液晶物质都具有较大的分子，分子形状通常是棒状分子、碟状分子、平板状分子．
五、理想气体的状态方程
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．理想气体的状态方程
一定质量的理想气体状态方程：____________________或____________________．
气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例．
六、浸润不浸润、毛细现象
1．液体的微观结构特点：(1)分子间的距离很小；(2)液体分子间的相互作用力很大；(3)分子的热运动特点表现为振动与移动相结合．
2．浸润和不浸润
玻璃试管中的水和水银
一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上， ( http: / / www.21cnjy.com )这种现象叫做浸润；一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫做不浸润．如图所示演示表明，水可以浸润玻璃，但水不能浸润蜂蜡或石蜡．
3．毛细现象
浸润液体在细管里升高的现象和不浸润液体在细管里降低的现象，叫毛细现象．
如图所示，甲是浸润情况，此时 ( http: / / www.21cnjy.com )管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，因而管内液面要比管外高．乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用是使液体受到一向下的作用力，因而管内液面比管外低．同种液体的表面张力是相同的，因而管径越小，即表面张力F之间的夹角越小，合力越大．管内外液面高度差越大，毛细现象越明显．
1．液体的表面张力：
(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势．
(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．
(3)大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大．
2．气体分子运动的特点
(1)气体分子间距较大，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间．
(2)分子做无规则的运动，速率有大有小，且时而变化，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布．
(3)温度升高时，速率小的分子数减小，速率大的分子数增多，分子的平均速率将增加，但速率分布规律不变．
3．三个实验定律
玻意耳定律 查理定律 盖—吕萨克定律
内容 一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比 一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比 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
表达式 pV＝C p＝CT或p/T＝C V＝cT或v/T＝C
图象
一、液体表面张力
液体表面层的特点：①表面层的位置 ( http: / / www.21cnjy.com )处在与气体接触处；②表面层中的分子要比液体内部稀疏些，即表面层中液体分子间的距离比液体内部的大一些，在表面层中分子间的相互作用表现为引力，使液面各部分分子间产生相互吸引的表面引力．
液体温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体的密度越大，表面张力越大．
【典型例题1】 (12年江苏高考)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．水黾可以停在水面上
B．叶面上的露珠呈球形
C．滴入水中的红墨水很快散开
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
温馨提示
解此题时，明确液体表面张力、布朗运动、扩散现象的区别．
记录空间
【变式训练1】 以下说法正确的是(　　)
A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中是液体表面张力在起作用
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重力和水的浮力平衡的结果
D．喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果
二、气体实验定律
定律 变化
过程 一定量气体的两条图线 图线特点
玻
意
耳
定
律 等温
变化 　1.等温变化在pV图中的是双曲线，由pV＝nRT知，T越大，pV值越大，所以，远离原点的等温线的温度越高，即T2＞T1.
　2.等温变化在p图中是通过原点的直线，T大斜率大．所以T2＞T1.
查
理
定
律 等容
变化 　1.等容变化在pt图中是通过t轴上－273℃的直线．由于在同一温度(如0℃)下，同一气体的压强大时，体积小，所以V1＞V2.
　2.等容变化在pT图中是通过原点的直线．体积大时，斜率小，所以V1＞V2.
盖
·
吕
萨
克
定
律 等压
变化 　1.等压变化在Vt图中是通过t轴上－273℃的直线，由于在同一温度下，同一气体的体积大时，压强小，所以p1＞p2.
　2.等压变化在VT图中是通过原点的直线．压强大时斜率小，所以p1＞p2.
　　【典型例题2】 一定质量的理想气体由状 ( http: / / www.21cnjy.com )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，状态A的压强是4×104Pa，状态B的压强是16×104Pa，状态C的压强是4×104Pa.请在乙图中画出该状态变化过程的pT图象，并分别标出A、B、C、D各个状态．
甲
　　乙
温馨提示
解此题时，明确p－T图象的各物理含义．
记录空间
【变式训练2】
一定质量的理想气体经历了A→B→C的 ( http: / / www.21cnjy.com )三个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p－t 图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC，则通过图像可以判断它们的大小关系是(　　)
A．VA＝VB>VC B．VA＝VBC．VAVB>VC
【变式训练3】
如图所示，一根上细下粗、粗端与细端 ( http: / / www.21cnjy.com )都均匀的玻璃管上端开口、下端封闭，上端足够长，下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体．现对气体缓慢加热，气体温度不断升高，水银柱上升，则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近哪个图象(　　)
A．A图线 B．B图线
C．C图线 D．D图线
随堂 演练　
1．科学家在“哥伦比亚”号航天飞 ( http: / / www.21cnjy.com )机上进行了一次在微重力条件(即失重状态)下制造泡沫金属的实验．把锂、铝、钛等轻金属放在一个石英瓶内，用太阳能将这些金属熔化成液体，然后在熔化的金属中充进氢气，使金属内产生大量气泡，金属冷凝后就形成到处是微孔的泡沫金属。下列说法中正确的是(　　)
A．失重条件下液态金属呈现球状是由于液体表面分子间存在引力作用
B．失重条件下充入金属液体的气体气泡不能无限地膨胀是因为液体表面张力的约束
C．在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小，外界对气体做功，气体内能增大
D．泡沫金属物理性质各向同性，说明它是非晶体
2.
第2题图
如图所示，用细线将一块玻璃板水平地悬挂 ( http: / / www.21cnjy.com )在弹簧秤下端，并使玻璃板贴在水面上，然后缓慢提起弹簧秤，在玻璃板脱离水面的一瞬间，弹簧秤读数会突然增大，主要原因是(　　)
A．水分子做无规则热运动
B．玻璃板受到大气压力作用
C．水与玻璃间存在万有引力作用
D．水与玻璃间存在分子引力作用
3.2010年诺贝尔物理学奖授予 ( http: / / www.21cnjy.com )安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm的石墨烯。石墨烯是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识，下列说法中正确的是(　　)
石墨的微观结构　　　石墨烯的微观结构
第3题图
A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B．石墨是单质，石墨烯是化合物
C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
4. 下列说法正确的是(　　)
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量
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
5.
第5题图
如图所示，一定质量的空气被活塞封闭在竖直放置的导热气缸内，活塞的质量不可忽略，能使被封闭气体压强变大的原因是(　　)
A．环境温度升高
B．气缸向上加速运动
C．气缸自由下落
D．将气缸开口向下放置
6．如图所示，两端封闭、粗细均匀的竖 ( http: / / www.21cnjy.com )直放置的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两段空气柱长度分别为L1、L2，已知L1>L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是(　　)
第6题图
　　 A．水银柱上升
B．水银柱下降
C．水银柱不动
D．无法确定
7. 如图所示，某种自动洗衣机进水时， ( http: / / www.21cnjy.com )与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量，设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气(　　)
第7题图
A. 放热
B．压强减小
C．分子的热运动加剧
D．分子间的引力和斥力都减少
8. 弯曲管子内部注满密度为ρ的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为h，大气压强为p0，则图中A点的压强是(　　)
第8题图
A．ρgh
B．p0＋ρgh
C．p0＋2ρgh
D．p0＋3ρgh
第46讲　固体、液体、气体
知识整合
基础自测
一、1.确定的几何形状　2.各向异性　各向同性　3.确定　确定
二、晶体颗粒　单晶体　
三、规则　周期性　振动　
四、1.流动性　光学各向异性　2.无序　有序
五、2.＝　＝C
重点阐述
【典型例题1】 (12年江苏高考)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．水黾可以停在水面上
B．叶面上的露珠呈球形
C．滴入水中的红墨水很快散开
D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
【答案】　AB　【解析】　AB是表面张力；C是扩散；D是布朗运动．答案AB.
变式训练1　AD　【解析 ( http: / / www.21cnjy.com )】　仔细观察可以发现，小昆虫在水面上站定或行进时，其脚部位置比周围水面稍下陷，但仍在水面上而不陷入水中，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，故选项A正确，选择C错误；小木块浮在水面上时，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，因此，选项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又处于失重状态，因而形成球状水珠(体积一定的情况下球形表面积最小，表面张力的作用使液体表面有收缩到最小面积的趋势)，故选项D正确．
【典型例题2】 一定质量的理想气体 ( http: / / www.21cnjy.com )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，状态A的压强是4×104Pa，状态B的压强是16×104Pa，状态C的压强是4×104Pa.请在乙图中画出该状态变化过程的pT图象，并分别标出A、B、C、D各个状态．
甲
　　乙
【答案】　见解析
　
【解析】　由甲图知状态A ( http: / / www.21cnjy.com )的体积为1m3，温度为2×102K；状态B的体积为1m3，温度为8×102K；状态C的体积为4m3，温度为8×102K；状态D的体积为4m3，温度为4×102K；可作出pT图象及A、B、C、D各个状态如图所示．
变式训练2　D　【解析】 设A→B对应图象的斜率为k，则pA＝ktA，pB＝ktB，根据理想气体状态方程有＝即＝，所以
　＝＝＞1，其中用到了tB＞ ( http: / / www.21cnjy.com )tA，故VA＞VB；B→C的过程是等温变化，满足pBVB＝pCVC，又pC＞pB，所以VB＞VC.本题答案为D.
变式训练3　A　【解析】 根据状 ( http: / / www.21cnjy.com )态方程＝C(常数)得：V＝T，图线的斜率为.在水银柱升入细管前，封闭气体先做等压变化，斜率不变，图线为直线；水银柱部分进入细管后，气体压强增大，斜率减小；当水银柱全部进入细管后，气体的压强又不变，V－T图线又为直线，只是斜率比原来的小．A图线正确．
随堂演练
　1.B　【解析】 液态金属呈现球状是由于液体表面存在
表面张力，A错B对；在金属液体冷凝过程中，气泡收缩变小的过程中，温度降低，内能减小，C项错误；金属属于多晶体，D项错误．
　2.D　【解析】 在玻璃板脱离水 ( http: / / www.21cnjy.com )面的一瞬间，玻璃杯表面分子与水分子间距较小，分子力表现为引力， 这也正是弹簧秤读数会突然增大的原因．本题答案为D.
　3.CD　【解析】 石墨、石墨烯与金刚石都有规则的分子排列，都是晶体．从题目给出的物理情景看，石墨烯是用物理的方法获得的．CD项正确．
　4.A　【解析】　气体对 ( http: / / www.21cnjy.com )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，由此可知只有A选项正确．
　5.B　【解析】 根据活塞的 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡条件可得，原来被密闭气体的压强为p＝p0＋；若环境温度升高，而大气压强不变，根据活塞受力平衡可得，气体压强仍然为p＝p0＋，即气体做等压变化(温度升高时，气体体积增大，而压强不变)，选项A正确；若气缸向上加速运动，则活塞的合力方向向上，可得p＞p0＋，选项B正确；若气缸自由下落，则活塞的合外力等于其自身重力，可得p＝p0，显然，被封闭气体压强变小，选项C错误；若将气缸开口向下放置，根据活塞受力平衡可得，气体压强p＝p0－，显然，被封闭气体压强变小，选项D错误．本题答案为B.
　6.A　【解析】 由于不知道水银柱的移动情 ( http: / / www.21cnjy.com )况，不妨假设水银柱不动，这时上下两边的封闭气体均做等容变化，由查理定律＝可得Δp＝p，因上、下两部分气体开始温度T相同，温度的升高量ΔT也相同，又初始状态满足p下＝p上＋ρgh，因此Δp下＞Δp上，即下面气体增加的压强大于上面气体增加的压强，水银柱向上运动．本题答案为A.
　7.A　【解析】 温度不变，洗衣缸 ( http: / / www.21cnjy.com )内水位升高时，封闭气体压强增大，体积减小，外界对气体做功，W＞0，又因为ΔU＝0，由ΔU＝Q＋W知，Q＜0，气体放出热量，A正确B错误；因为温度不变，C项错误．因为气体体积减小，所以分子间的引力和斥力都增大，D项错误．
　8.C　【解析】 管子 ( http: / / www.21cnjy.com )内部空气柱的气体压强为p空＝p0＋ρgh，而pA＝p空＋ρgh，所以pA＝p0＋2ρgh.本题答案为C.第十章　热力学定律课时作业(四十六)　固体、液体、气体
1．一导热性能良好开口向下的气缸，气缸固 ( http: / / www.21cnjy.com )定不动，缸内活塞可无摩擦地自由滑动且不漏气，封有一定质量的气体．活塞下挂一个小沙桶，桶中装满沙子时，活塞恰好静止，如图所示．现在沙桶的底部钻一个小孔，使沙子缓慢流出，当外部环境温度保持不变时，在沙子流出的过程中有以下说法(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
第1题图
①缸内气体的压强增大
②缸内气体向外界放热
③缸内气体分子的平均动能增大
④缸内气体的分子势能增大
以上说法中正确的是
A．只有① B．只有①②
C．只有①②③ D．①②③④
2．如图是表示一定质量的理想气体的状态变化过程图象，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中，正确的是(　　)
第2题图
A．ab过程中气体的内能增加，密度不变
B．bc过程中气体内能增大，气体对外做功
C．cd过程中分子的平均动能不变，对外放热
D．da过程中，气体内能增加，密度不变
3．一定质量的理想气体经历了A→B→C的三 ( http: / / www.21cnjy.com )个变化过程，其压强随摄氏温度变化的p－t 图如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC，则通过图像可以判断它们的大小关系是(　　)
第3题图
A．VA＝VB＞VC B．VA＝VB＜VC
C．VA＜VB＜VC D．VA＞VB＞VC
4．用隔板将一容器隔成A和B两部分，A中盛 ( http: / / www.21cnjy.com )有一定量的气体，B为真空(如图①所示)，现把隔板抽去，A中的气体将自动充满整个容器(如图②所示)，这个过程称为气体的自由膨胀．则关于气体的自由膨胀下列说法中正确的是(　　)
　　
第4题图
A．在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向相同
B．在自由膨胀过程中，只要把握好隔板插入的时机，全部气体就能到达B部分
C．气体充满整个容器后，只要时间足够长，还能全部自动回到A部分
D．气体充满整个容器后，B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分
5．如图所示，一开口向右的气缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，气缸中间位置有一挡板，
第5题图
外界大气压为P0.初始时，活塞紧压挡板处。现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反应缸内气体压强变化情况的P T图象是(　　)
A　　　　　B
C　　　　　D
　第6题图
6．如图所示，在一只烧瓶口 ( http: / / www.21cnjy.com )插入一细玻璃管，管的另一端与一水银压强计相通，烧瓶中封闭着一定质量的理想气体，开始气压计的U形软管的两水银面一样高．改变烧瓶中气体的温度，则下面操作中正确的是(　　)
A．为使气体保持等压，将瓶浸入热水中时，应向下移动A管
B．为使气体保持等压，将瓶浸入冰水中时，应向下移动A管
C．为使气体保持等容，将瓶浸入热水中时，应向上移动A管
D．为使气体保持等容，将瓶浸入冰水中时，应向上移动A管
7.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一 ( http: / / www.21cnjy.com )倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是(　　)
第7题图
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大
C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大
第8题图
8．如图所示，固定的竖直圆筒由上段 ( http: / / www.21cnjy.com )细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，当时气体温度为23℃水银深H＝10cm，气柱长L＝20cm，大气压强P0＝75cm Hg.现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中，
(1)此时筒内气体的压强为多少？
(2)活塞B向上移动的距离？
(3)此时保持活塞B位置不变，改变气体温度，让A上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度是多少？
第9题图
9．如图所示，竖直放置的均匀细U型 ( http: / / www.21cnjy.com )试管，左侧管长Loa＝30cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27℃，左右两管水银面等高，已知大气压强为P0＝75cmHg.
(1)现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差．则此时气体的温度为多少摄氏度？
(2)保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？
10．如图，一定质量的理想气体从状态A经等容过程变化到状态B，此过程中气体吸收的热量Q＝6.0×102J，求：
第10题图
①该气体在状态A时的压强；
②该气体从状态A到状态B过程中内能的增量。
11．如图所示，一弹簧竖直悬挂气缸的活塞，使 ( http: / / www.21cnjy.com )气缸悬空静止，活塞与气缸间无摩擦，缸壁导热性能良好．已知气缸重为G，活塞截面积为S，外界大气压强为P0，环境温度为T，活塞与筒底间的距离为d，当温度升高ΔT时，求：
第11题图
(1)活塞与筒底间的距离变化量；
(2)此过程中气体对外做的功．
12．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃则：
第12题图
(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？
(2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？
课时作业(四十六)　固体、液体、气体
　1.B　【解析】 对活 ( http: / / www.21cnjy.com )塞分析　p内S＋m沙g＝p外S　由于m沙减小　p外不变，所以p内增加①对，活塞上升对气体做功．缺内气体温度上升向外散热②对，由ρ＝由于恒温T不变，所以平均动能不变　③错，由V减小，分子间引力做正功，所以其分子势能减小　④错，故选B.
　2.AB　【解析】 ( http: / / www.21cnjy.com )由p＝和图示可知气体体积在a、b过程中不变，温度、压强升高应是吸热内能增加，所以A对；压强不变温度升高，体积应变大，吸热的同时对外做功．但其自己温度升高，吸热吸收的能量大于对外做的功，B对；温度不变，压强降低，体积增大，故为对外做功C错；压强不变温度降低，体积减小，D错；故选AB.
　3.D　【解析】 设A→B对应图象 ( http: / / www.21cnjy.com )的斜率为k，则pA＝ktA，pB＝ktB，根据理想气体状态方程有＝即＝，所以＝＝>1，其中用到了tB>tA，故VA>VB；B→C的过程是等温变化，满足pBVB＝pC>pB，所以VB>VC.本题答案为D.
　4.D　【解析】 气体分子在永不停 ( http: / / www.21cnjy.com )息地做无规则运动，在自由膨胀过程中也不例外，选项A错误；在自由膨胀过程中，气体分子将充满所能达到的空间，即整个人容器，选项B错误；热力学第二定律指出具有大量分子参与的宏观过程都具有方向性，所以选项C错误；气体充满整个容器后，气体分子朝各个方向运动的机会均等，所以B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分，选项D正确．本题答案为D.
　5.C　【解析】 活塞初始紧压 ( http: / / www.21cnjy.com )挡板处，所以气缸内气体初始压强小于p0，升高温度，气缸内气体先做等容变化．当压强等于p0时，与大气压相等气体做等压变化．活塞向右移动．由此可判断C正确，故选C.
　6.AC　【解析】 由理想气体状态方 ( http: / / www.21cnjy.com )程＝C可知，为使气体保持等压，温度升高气体体积要变大，温度降低气体体积应减小，故A对，B错；若使气体体积保持不变，温度升高气体压强要变大，温度降低气体压强要变小，C对，D错；故选AC.
　7.D　【解析】 选择气缸和活塞 ( http: / / www.21cnjy.com )为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大，则弹簧长度不发生变化，故A错误．选择气缸内为研究对象，竖直向下受重力和大气压力PS，向上受到缸内气体向上的压力P1S，物体受三力平衡：G＋PS＝P1S，若外界大气压P增大，P1一定增大，根据理想气体的等温变化PV＝C(常数)，当压强增大时，体积一定减小，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，故B错误．选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，当气温升高时，则弹簧长度不发生变化，则活塞距地面的高度不变，故C错误．若气温升高，缸内气体做等压变化，根据：V1/T1＝C，当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大，故D正确．故选D.
　8.(1) 100 cmHg　(2) 8cm　(3) 167.5 ℃
　【解析】 　p1＝p0＋h＝85 cmHg　V1＝S20　T1＝296K
(1)气筒内压强p2＝p0＋h2＝100 cmHg
(2)p1V1＝p2V2　V2＝S17 cm话塞B向上移动距离x＝8cm
(3)p3＝p0＋h3＝115 cmHg　V3＝S17＋5＝22S
　＝T3＝＝
T3＝440.5K，气体温度t＝167.5 ℃.
　9.(1)152 ℃　(2)31.25 cm
　【解析】 　(1)p2＝p0＋pgh＝85 cmHg　L2＝L1＋h/2＝25 cm
从状态1到状态2由理想气体状态方程＝
代入数据＝
得T2＝425K　即t2＝152 ℃
　(2)设加入水银长度为x，
　则p3＝p0＋px＝(75＋x) cmHg
从状态1到状态3经历等容过程.＝
T3＝T2＝425K
代入数据＝
得x＝31.25 cm.
　10.0.8×105Pa　6×102 J 【解析】 　①＝
所以pA＝＝
　＝0.8×105 Pa.
②等容变化，所以W＝0，故ΔU＝W＋Q＝0＋6.2×102J＝6.2×102J.
　11.(1)Δd＝　(2)(p0S－G)
　【解析】 ①此过程是等压变化：＝＝.
＝，所以Δd＝
②气体压强p1＝p0－
　所以W＝pSΔd＝(p0S－G)
　12.(1)－173 ℃　27 ℃　(2)200J
　【解析】 (1)对于理想气体：A→B：气体做等容变化，由＝，代入数据，解得：TB＝100K，所以t1＝－173 ℃.
B→C：气体做等压变化，由＝，代入数据，
　解得：T2＝300K.所以t2＝27 ℃.
(2)A→C的过程中是吸热，吸收的热量
Q＝W＝pΔV＝1×105×(3×10－3－1×10－3)J＝200J.

展开更多......

收起↑