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章末过关检测(二)
(时间：75分钟　分值：100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．下列说法正确的是(　　)
A．液晶就是液态的晶体
B．在任何容器里，达到热平衡后，沿各个方向运动的气体分子数目基本相同
C．当一定质量的气体温度升高时，任意速率区间的分子数目均增多
D．晶体和非晶体间有严格的界限，相互不可转化
解析：选B。液晶既不是晶体也不是非晶体，它是处于晶体和非晶体的中间物质，故A错误；在任何容器里，达到热平衡后，根据分子动理论可知，各分子沿各个方向运动机会均等，则沿各个方向运动的气体分子数目基本相同，故B正确；当一定质量的气体温度升高时，分子的总数没有变化，根据分子动理论可知，分子的平均动能增大，分子的无规则热运动的平均速率增大，速率大的分子数目增多，并不是任意速率区间的分子数目均增多，故C错误；晶体和非晶体间没有严格的界限，在一定条件下是可以相互转化的，故D错误。
2．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)
A．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
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．一块固体，若其各个方向的导热性相同，则这块固体一定是多晶体
解析：选C。物理性质表现为各向同性的可以是多晶体，也可以是非晶体，故不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体，故A错误；沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其强度一样，表现出各向同性，可能是非晶体，也可能是多晶体，故B错误；一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，即具有各向异性，则该球一定是单晶体，故C正确；一块固体，若其各个方向的导热性能相同，表现出各向同性，则这块固体可能是多晶体或非晶体，故D错误。
3．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)
A．天上飘下的雪花是晶体
B．晶体和非晶体都有固定的熔点
C．金属没有规则外形，所以是非晶体
D．普通的玻璃可以划成正方形，所以玻璃是晶体
解析：选A。天上飘落的雪花是由水蒸气凝华形成，属于晶体，故A正确；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故B错误；判断物体是否是晶体，不是看物体的形态，而是看内部分子结构，金属没有规则外形，但有固定的熔点，属于晶体，玻璃可以划成正方形，但没有固定的熔点，属于非晶体，故C、D错误。
4．关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "../23XS108.TIF" \* MERGEFORMAT
A．图1中水黾停在水面上是因为浮力作用
B．图2中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点
C．图3中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃
D．图4中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性
解析：选C。题图1中水黾停在水面上是因为水的表面张力作用，A错误；题图2中石英晶体有固定的熔点，而玻璃是非晶体没有固定的熔点，B错误；题图3中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃，C正确；题图4中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向异性，D错误。
5．如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，左侧水银柱A有一部分在水平管中。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则稳定后(　　)
A.右侧水银柱高度差h1增大
B．空气柱B的长度减小
C．空气柱B的压强增大
D．左侧水银柱高度差h2减小
解析：选D。设水银密度为ρ，向右管注入少量水银，右侧的压强就增大，右侧的水银就会向左移动，从而左侧的水银A向上运动，h2就会变小，根据平衡条件知，空气柱B的压强pB＝p0＋ρgh2＝p0＋ρgh1，可知，右侧水银柱高度差h1减小，故A错误，D正确；h2变小，则空气柱B的压强减小，因为温度不变，根据玻意耳定律知pV为定值，则空气柱B的体积变大，长度将增大，故B、C错误。
6.如图甲所示，竖直放置的均匀细管上端封闭，下端开口，中间有两段水银柱分别封闭了两部分气体，用记号笔在玻璃管上A处做一标记(即图中虚线位置)。轻弹甲图中细管使两段水银柱及被封闭的两段气柱分别合在一起成图乙状，这一过程中封闭气体和水银均没有从试管中漏出，且温度不变，则合并后的水银柱下端处于玻璃管上(　　)
A．A处的下方
B．A处的上方
C．位置不变，还处于A
D．无法判断，以上都有可能
解析：选A。把之前封闭的气体分为上、下两部分，上部分变化后压强不变，温度不变，则体积保持不变，下部分气体压强变小，温度不变，由玻意耳定律知其体积变大，因此稳定后水银下端应在A处的下方，故A正确，B、C、D错误。
7.开口向上，导热性能良好的汽缸，用活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。现缓缓向活塞上倒上细沙，则下列关于密封气体的图像可能正确的是(　　)
解析：选D。由于汽缸导热性能良好，由于热交换，汽缸内的气体温度不变，缓缓向活塞上倒上细沙，气体体积减小，压强增大，由玻意耳定律得知，气体体积与压强成反比，A、B、C错误，D正确。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
8．下列说法正确的是(　　)
A．太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果
B．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫分子热运动
C.液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝
解析：选AC。太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果，A正确；布朗运动的剧烈程度与温度有关，但是布朗运动是固体颗粒的无规则运动，不是分子热运动，B错误；液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的，C正确；某气体的摩尔体积为V，若每个分子运动占据的空间的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝，D错误。
9．下列说法正确的是(　　)
A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
B．玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就会变钝，这是由于高温会加剧分子的无规则运动
C．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
D．两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大
解析：选ACD。彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，A正确；玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就会变钝，这是由于熔化的玻璃在表面张力的作用下使表面收缩为弧面，B错误；雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，C正确；两分子间距离大于r0时，分子力为引力，分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，D正确。
10．一定质量的理想气体，从如图所示的A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断正确的是(BC与横轴平行，CD与纵轴平行)(　　)
A.A→B过程气体温度升高，压强不变
B．B→C过程气体体积不变，压强变大
C．C→D过程气体体积变小，压强变大
D．D状态气体的压强比A状态气体的压强小
解析：选ACD。A→B过程中V与T成正比，是等压变化过程，A正确；B→C是等容过程，气体温度降低，压强减小，B错误；C→D是等温过程，气体体积变小，压强变大，C正确；D点与坐标原点连线的斜率大于OA的斜率，由理想气体状态方程＝C(常量)，得＝，可知在V－T图像中斜率越大，压强越小，所以D状态气体的压强比A状态气体的压强小，D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．(6分)在“用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”实验中，某组同学使用如图1所示的实验装置，正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到p－V图像，如图2所示。
(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体的____________(选填“温度”“压强”或“体积”)不发生变化。
(2)在压缩气体过程中，另一组同学不慎用手握住注射器含空气柱的部分，在图2图线(如实线)的基础上，作出该同学应该得到的图线(如虚线)，下图中大致正确的是_________________。
(3)实验中，在判断气体压强与体积的关系时不需要测出空气柱的横截面积，推导并说明原因______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制注射器内封闭的气体的温度不发生变化。
(2)实验时用手长时间握住注射器气体部分，温度升高，由理想气体状态方程pV＝CT，可知pV会变大，但p与V不成线性关系，图中大致正确的是图A。
(3)横截面积相同，每一次体积的改变，只需要比较空气柱长度的变化即可，故不需要测量空气柱的横截面积。
答案：(1)温度　(2)A　(3)见解析
12．(8分)两名同学“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”，实验示意图如图甲所示，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，两名同学在计算机屏幕上显示出如图乙所示的①②两条p－V图线。
(1)两组图线经检验均符合反比例关系，由题图乙判断导致①②两组数据差异的原因可能是____________。(填序号)
A．两组实验环境温度不同
B．两组封闭气体的质量不同
C．某组器材的气密性不佳
D．某组实验中活塞移动太快
(2)在实验操作过程中，采取下列哪些做法可以保证实验的恒温条件____________。(填序号)
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔
B．移动活塞要缓慢
C．实验时，不要用手握注射器
D．在注射器活塞一周涂润滑油
(3)为验证气体的压强p与体积V成反比例关系，还可将图线转化为________(选填“V－p”或“V－”)图线而得到如图丙所示的一条直线；图线不过坐标原点，则截距中的b代表的是______________________________________。
解析：(1)根据理想气体状态方程＝C，整理可得pV＝CT，由曲线可知对于同一V值所对应的p值不同，故两组注射器内气体的p与V的乘积不相等，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同，pV乘积不等，常数C与气体的质量有关，当两组封闭气体的质量不同时，pV乘积不等，故A、B正确；器材的气密性不佳，实验过程中气体质量改变，活塞移动太快，封闭气体内能改变，温度改变，图线不符合反比例关系，故C、D错误。
(2)本实验需要研究的问题是“一定质量气体在温度不变时，压强与体积的关系”，实验中为保证气体的质量不变，用橡皮帽堵住注射器的小孔，并在注射器光滑活塞一周涂润滑油，防止漏气，这些都是为了保证封闭气体的容器密封良好，故A、D错误；为保证气体的温度不变，实验时，移动活塞一定要缓慢，同时不要用手握注射器，否则不能保证实验条件，故B、C正确。
(3)根据玻意耳定律pV＝C，整理可得V＝C，则V－图线为一条直线，根据实验数据画出的V－图线不过坐标原点，该图线的方程为V＝k－b，说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，截距b代表注射器与压强传感器连接处软管中的气体体积。
答案：(1)AB　(2)BC　(3)V－　注射器与压强传感器连接处软管中的气体体积
13．(12分)如图所示，一根一端封闭粗细均匀细玻璃管AB开口向上竖直放置，管内用高h＝24 cm的水银柱封闭了一段长L＝45 cm的空气柱。已知外界大气压强p0＝76 cmHg，封闭气体的温度t1＝27 ℃，g取10 m/s2，则：
(1)若玻璃管AB长度L0＝75 cm，现对封闭气体缓慢加热，则温度升高到多少摄氏度时，水银刚好不溢出？
(2)若玻璃管AB足够长，缓慢转动玻璃管至管口向下后竖直固定，同时使封闭气体的温度缓慢降到t3＝－13 ℃，求此时试管内空气柱的长度。
解析：(1)若对封闭气体缓慢加热，直到水银刚好不溢出，封闭气体发生等压变化，设玻璃管的横截面积为S，则初状态V1＝LS
T1＝(273＋27) K＝300 K
末状态V2＝(L0－h)S
封闭气体发生等压变化，
则＝
解得T2＝340 K
此时的温度t2＝(340－273) ℃＝67 ℃。
(2)初始时刻，气体的压强
p1＝p0＋ρgh＝100 cmHg
玻璃管倒过来后气体的压强
p3＝p0－ρgh＝52 cmHg
且T3＝(273－13)K＝260 K
由理想气体状态方程得＝
解得L3＝75 cm。
答案：(1)67 ℃　(2)75 cm
14．(14分)两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，内部有长度为20 cm的水银柱，水银柱到玻璃管AB两端分别封闭一定质量的理想气体。初始时，A端在上，B端在下竖直放置，如图甲所示，A、B两端的气柱长度均为20 cm。若将玻璃管缓慢翻转180°，变为A端在下，B端在上竖直放置，如图乙所示，A端的气柱长度变为10 cm，B端的气柱长度变为30 cm。翻转过程中管内气体温度不变，求初始时管A、B两端的气体压强分别是多少(以cmHg作为压强单位)
解析：初始状态pB＝pA＋20 cmHg
lB＝lA＝20 cm
翻转后pB1＝pA1－20 cmHg
lB1＝30 cm
lA1＝10 cm
气体发生等温变化，根据玻意耳定律pAlA＝pA1lA1
pBlB＝pB1lB1
联立解得pA＝25 cmHg
pB＝45 cmHg。
答案：25 cmHg　45 cmHg
15．(14分)2023年10月26日，神舟十七号载人飞船成功与中国空间站天和核心舱实现对接。如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是闸门A，与外太空连接的是闸门B。核心舱气体体积V1＝100 m3，气闸舱气体体积V2＝16 m3，核心舱和气闸舱的气压都为p0＝1.0×105 Pa。核心舱内的航天员要到舱外太空行走，先进入气闸舱，用一台抽气机抽取气闸舱中的气体，并立刻充入核心舱内，每次抽取气体体积V0＝2 m3，当气闸舱气压不高于p0才能打开气闸门B。抽气、充气过程中两舱温度保持不变，不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响，已知lg 2＝0.301，lg 3＝0.477。求：
(1)换气结束后，核心舱中的气压(结果均保留3位有效数字)；
(2)至少抽气多少次，才能打开闸门B。
解析：(1)当气闸舱气压等于p0时，剩余的气体在原来压强p0时占据的体积为V3，则由玻意耳定律得p0V2＝p0V3
解得V3＝0.25 m3
则打入核心舱内的气体压强为p0
体积ΔV＝V2－V3＝(16－0.25)m3＝15.75 m3
设换气结束后，核心舱中的气压为p′
则p0(V1＋ΔV)＝p′V1
解得p′≈1.16×105 Pa。
(2)第一次抽气后p0V2＝p1(V2＋V0)
解得p1＝p0＝p0
第二次抽气后p1V2＝p2(V2＋V0)
解得p2＝p1＝p0……
第n次抽气后pn＝p0
即p0＝p0
即lg ＝lg
解得n≈35.4
则至少抽气36次，才能打开闸门B。
答案：(1)1.16×105 Pa　(2)36次INCLUDEPICTURE "课后达标检测LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课后达标检测LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(多选)某校外学习小组在进行实验探讨。如图所示，在烧瓶上连着一根玻璃管，用橡皮管把它跟一个水银压强计连在一起，在烧瓶中封入了一定质量的理想气体，整个烧瓶浸没在温水中。用这个实验装置来研究一定质量的气体在体积不变时，压强随温度变化的情况。开始时水银压强计U形管两端水银面一样高，在下列几种做法中，能使U形管左侧水银面保持原先位置(即保持瓶内气体体积不变)的是(　　)
A．甲同学：把烧瓶浸在热水中，同时把A向下移
B．乙同学：把烧瓶浸在热水中，同时把A向上移
C．丙同学：把烧瓶浸在冷水中，同时把A向下移
D．丁同学：把烧瓶浸在冷水中，同时把A向上移
解析：选BC。烧瓶浸在热水中，温度升高，p＝p0＋ph，上移A管保持体积不变；浸在冷水中，温度降低，p＝p0－ph，下移A管保持体积不变。
2.(2024·河南信阳统考期末)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10 cm的a、b两段气体，水银柱A长为5 cm，水银柱B在右管中的液面比在左管中的液面高5 cm，大气压强为75 cmHg，环境温度为320 K，现将环境温度降低，使气柱b长度变为9 cm。求：
(1)降低后的环境温度；
(2)水银柱A下降的高度。
解析：(1)开始时，左管中气柱a的压强
p1＝75 cmHg＋5 cmHg＝80 cmHg
右管中气柱b的压强p2＝p1－5 cmHg＝75 cmHg
温度降低后，气柱a的压强不变，气柱b的压强
p2′＝p1－7 cmHg＝73 cmHg
对气柱b研究，根据理想气体状态方程
＝
解得T2＝280.32 K。
(2)气柱a发生等压变化，则＝
解得L1′＝8.76 cm
则水银柱A下降的高度
h＝1 cm＋10 cm－8.76 cm＝2.24 cm。
答案：(1)280.32 K　(2)2.24 cm
3．导热良好、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口。初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示，下方水银柱足够长且左、右两侧水银面等高。已知大气压强p0＝75 cmHg保持不变，环境初始温度T1＝300 K。现缓慢将玻璃管处环境温度提升至T2＝330 K。求：
(1)右侧空气柱长度；
(2)左侧管内水银面下降的高度。
解析：(1)对右侧气体，初态p1＝p0＋ph1＝90 cmHg，T1＝300 K，V1＝l1S，其中l1＝5 cm
末态p2＝p1，T2＝330 K，V2＝l2S
根据＝解得l2＝5.5 cm。
(2)对左侧气体，初态p1′＝p1＝90 cmHg，
T1＝300 K
V1′＝l1′S，其中l1′＝32 cm
末态p2′＝p1′＋2ph，T2＝330 K，V2′＝l2′S，
其中l2′＝l1′＋h
根据理想气体状态方程＝
可知左侧管内水银面下降的高度
h＝l2′－l1′≈1.83 cm。
答案：(1)5.5 cm　(2)1.83 cm
4．如图所示，一可移动的绝热活塞M将一横截面积为400 cm2的汽缸分为A、B两个汽缸，A、B两个汽缸装有体积均为 12 L、压强均为1 atm、温度均为27 ℃的理想气体。现给左边的活塞N施加一推力，使其向右移动，同时给B中气体加热，此过程中A汽缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动。已知外界大气压强为1 atm，1 atm＝1×105 Pa，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。当推力F＝2×103 N，活塞N达到平衡状态时，求：
(1)A汽缸中气体的压强；
(2)活塞N向右移动的距离；
(3)B汽缸中的气体升到的摄氏温度。
解析：(1)当推力F＝2×103 N，活塞N达到平衡状态时，A汽缸中气体的压强
pA′＝pA＋＝1.5×105 Pa＝1.5 atm。
(2)A汽缸中原来的气体压强及体积分别为
pA＝1 atm，VA＝12 L
A汽缸中气体发生等温变化，由pAVA＝pA′VA′
代入数据解得VA′＝8 L
则活塞N向右移动的距离
Δx＝＝ cm＝10 cm。
(3)B汽缸中气体原来的压强、温度分别为
pB＝1 atm，TB＝300 K
后来压强pB′＝pA′＝1.5×105 Pa＝1.5 atm
由题意知B汽缸中气体发生等容变化，由＝
解得TB′＝450 K，即tB′＝177 ℃。
答案：(1)1.5 atm　(2)10 cm　(3)177 ℃
5．如图所示，开口向下竖直放置的内部光滑汽缸，汽缸的横截面积为S，其侧壁和底部均导热良好，内有两个质量均为m的导热活塞，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分，汽缸下部与大气相通，外部大气压强始终为p0，已知mg＝0.2p0S，环境温度为T0，平衡时Ⅰ、Ⅱ两部分气柱的长度均为l，现将汽缸倒置为开口向上。
(1)若环境温度不变，求平衡时Ⅰ气柱的长度。
(2)若环境温度缓慢升高，当Ⅰ、Ⅱ两部分气柱的长度之和为2l时，气柱的温度T为多少？
解析：(1)汽缸开口向下时，Ⅱ气柱初态压强
p2＝p0－＝0.8p0
汽缸开口向下时，Ⅰ气柱初态压强
p1＝p0－＝0.6p0
汽缸开口向上时，Ⅱ气柱末态压强
p2′＝p0＋＝1.2p0
汽缸开口向上时，Ⅰ气柱末态压强
p1′＝p0＋＝1.4p0
对Ⅰ气柱由玻意耳定律得
p1Sl＝p1′Sl1
对Ⅱ气柱由玻意耳定律得
p2Sl＝p2′Sl2
解得l1＝l，l2＝l。
(2)升温过程中两部分气柱均做等压变化，设Ⅰ气柱的气柱长度为x，则Ⅱ气柱的气柱长度为2l－x，由盖 吕萨克定律得＝，＝
解得T＝T0。
答案：(1)l　(2)T0INCLUDEPICTURE "课后达标检测LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课后达标检测LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "基础对点练.TIF" INCLUDEPICTURE "../基础对点练.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(多选)对于一定质量的气体，当它们的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是(　　)
A．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变
B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小
C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变
D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大
解析：选AD。由＝C知，质量一定的气体，压强和体积都增大时，T将增大，则分子平均动能增大；压强增大，体积减小时，温度可能变化，则分子平均动能可能改变；压强减小，体积增大时，温度可能增大，则分子的平均动能可能增大，A、D正确，B、C错误。
2．(多选)一定质量的气体，在温度不变的情况下，其体积增大、压强减小，或体积减小、压强增大，其原因是(　　)
A．体积增大后，气体分子的速率变小了
B．体积减小后，气体分子的速率变大了
C．体积增大后，单位体积的分子数变少了
D．体积减小后，单位时间内撞击到单位面积上的分子数变多了
解析：选CD。温度不变，因此分子平均速率不变。体积增大后，单位体积的分子数变少，单位时间内器壁单位面积上所受的分子的碰撞数变少，气体压强减小；体积减小时，正好相反，即压强增大，C、D正确，A、B错误。
3.(多选)一定质量的理想气体的p－V图线如图所示。若其状态为A→B→C→A，且A→B为等容变化，B→C为等压变化，C→A为等温变化，则气体在A、B、C三个状态时(　　)
A．单位体积内气体的分子数nA＝nB＝nC
B．气体分子的平均速率vA>vB>vC
C．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA>FB＝FC
D．气体分子在单位时间内对器壁单位面积碰撞的次数NA>NB，NA>NC
解析：选CD。由题图可知，B→C过程，气体的体积增大，密度减小，A错误；C→A为等温变化，分子平均速率vA＝vC，B错误；B→C为等压变化，pB＝pC，FB＝FC，由题图知，pA>pB，则FA>FB，C正确；A→B为等容降压过程，密度不变，温度降低，NA>NB，C→A为等温压缩过程，温度不变，密度增大，应有NA>NC，D正确。
4．从气体分子热运动的观点分析判断，下列现象不可能发生的是(　　)
A．一定质量的理想气体，保持气体的温度不变，体积越大，压强越小
B．一定质量的理想气体，保持气体的体积不变，温度越高，压强越大
C．一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大
D．一定质量的理想气体，气体的温度升高，体积减小，压强减小
解析：选D。理想气体的状态方程为＝C，当保持气体的温度不变，体积越大，压强越小，有可能保持C不变，所以这种现象可能发生，故A正确，与题意不符；当保持气体的体积不变，温度越高，压强越大，有可能保持C不变，所以这种现象可能发生，故B正确，与题意不符；当保持气体的压强不变，温度越高，体积越大，有可能保持C不变，所以这种现象可能发生，故C正确，与题意不符；当气体的温度升高，体积减小，压强不能减小，只有增大才有可能保持C不变，故D错误，与题意相符。
5．如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是(　　)
A.TA＝TB，TB＝TC　 B．TAC．TA＝TC，TB>TC D．TA＝TC，TB解析：选C。由题图可知，从状态A到状态B是一个等压变化过程，有＝，因为VB>VA，则有TB>TA。而从状态B到状态C是一个等容变化过程，则有＝，因为pB>pC，则有TB>TC。对状态A和C，根据理想气体状态方程，有＝，解得TA＝TC，C正确，A、B、D错误。
INCLUDEPICTURE "综合提升练.TIF" INCLUDEPICTURE "../综合提升练.TIF" \* MERGEFORMAT
6．(2024·四川雅安开学考)如图所示，汽缸开口向上放在水平地面上，缸内用一质量和厚度均不计、面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体。绕过定滑轮的细线一端连接活塞，另一端连接质量为m的物块，开始时，系统处于静止状态，活塞到缸底的距离为h，到缸口的距离也为h，重力加速度大小为g，物块与地面接触，但对地面的压力大小为0，汽缸内气体初始的热力学温度为T1，大气压强恒为，不计一切摩擦。
(1)求汽缸内气体的压强。
(2)通过电阻丝(体积不计)对汽缸内气体缓慢加热，当活塞刚好到缸口时，求汽缸内气体的热力学温度。
解析：(1)初始时，细线对物块的拉力大小F＝mg
设汽缸内气体的压强为p1，对活塞有p1S＝p0S－F
解得p1＝。
(2)对汽缸内气体，由理想气体状态方程有
＝
解得T2＝3T1。
答案：(1)　(2)3T1
7．(2024·河南信阳阶段练)如图所示，粗细均匀的L形导热细玻璃管固定在竖直面内，竖直部分AB上端封闭，长为50 cm，通过水银柱在管内封闭一段长为25 cm的理想气体，水平部分BC左端开口，管内的水银柱总长为30 cm，水银柱左侧面到C端的距离为20 cm，已知大气压强为75 cmHg，环境温度为300 K。
(1)若保持环境温度300 K不变，将玻璃管C端用活塞封闭，并缓慢向右推动活塞，当水银全部进入竖直管时，求此时竖直管内气体的压强。
(2)若环境温度缓慢升高到396 K，求水银柱左侧面向左移动的距离。
解析：(1)设玻璃管的横截面积为S，开始时，管内理想气体的状态为
p1＝p0－ph＝(75－25)cmHg＝50 cmHg，
V1＝25 cm×S
当水银全部进入竖直管时，竖直管内理想气体的体积V2＝(25－5)cm×S
气体发生等温变化，根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2
代入数据解得p2＝62.5 cmHg。
(2)当环境温度升高后，设水银柱左侧面向左移动的距离为x，则管内理想气体的状态为p3＝(50＋x)cmHg，V3＝(25 cm＋x)×S，T3＝396 K
根据理想气体状态方程有＝
代入数据解得x＝5 cm(另一解不符合实际，舍去)。
答案：(1)62.5 cmHg　(2)5 cm
8．某实验小组受酒店烟雾报警器原理启发，设计了如图所示的温度报警装置。在竖直放置的圆柱形容器内用面积S＝5 cm2、质量m＝0.5 kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的热力学温度T0＝300 K，活塞与容器顶部的距离l0＝20 cm，在活塞下方d＝4 cm处有一压力传感器制成的卡口，环境温度缓慢升高时容器内气体温度也随之升高，当传感器受到的压力大于5 N时，就会启动报警装置。已知大气压强恒为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度大小g取10 m/s2，求：
(1)封闭气体开始时的压强p1；
(2)触发报警装置的热力学温度T。
解析：(1)对活塞受力分析，由平衡条件有
p1S＝p0S－mg得p1＝9×104 Pa。
(2)设恰好报警时的压强为p2，对活塞受力分析，由平衡条件有p2S＋mg＝p0S＋F
得p2＝1.0×105 Pa
由理想气体状态方程得＝得T＝400 K。
答案：(1)9×104 Pa　(2)400 K第4节　固　体
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "学习目标LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../学习目标LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
1．知道晶体和非晶体、单晶体和多晶体的概念。　2.知道各向异性现象和各向同性现象。　3.掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别。　4.学会用晶体的微观结构特点来解释晶体外形的规则性和物理性质的各向异性。　
INCLUDEPICTURE "课前知识梳理LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课前知识梳理LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
一、晶体和非晶体
1．固体可以分为__________和__________两类。石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是__________，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是__________。
2．晶体有天然的、规则的几何形状。非晶体没有规则的外形。我们在初中已经学过，晶体具有确定的____________，非晶体没有确定的熔化温度。
3．有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象叫作________。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，这叫作________。由于多晶体是许多________杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，也不显示各向异性。
说明：具有各向异性的一定是单晶体，具有各向同性的可能是非晶体，也可能是多晶体。
二、晶体的微观结构
1．规则性：在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的________性。
2．变化或转化
有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照__________在空间分布。例如石墨和金刚石。同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
INCLUDEPICTURE "深化辨析LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../深化辨析LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
判断下列说法是否正确。
(1)铁块没有规则的几何形状，是非晶体。(　　)
(2)晶体具有确定的熔点。(　　)
(3)具有各向同性的固体一定是非晶体。(　　)
(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。(　　)
(5)玻璃没有确定的熔点，也没有天然规则的几何形状。(　　)
(6)晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的。(　　)
提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×
[答案自填] 晶体　非晶体　晶体　非晶体　熔点　各向异性　各向同性　单晶体
周期　不同规则
INCLUDEPICTURE "课堂深度探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课堂深度探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
知识点一　晶体和非晶体
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
1．图甲是日常生活中常见的几种晶体，图乙是生活中常见的几种非晶体，请在图片基础上思考以下问题：
(1)晶体与非晶体在外观上有什么不同？
(2)没有规则几何外形的固体一定是非晶体吗？
2．在玻璃片和云母片上分别涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针去接触玻璃片及云母片的另一面，石蜡熔化，如图丙所示，那么你看到的现象及得出的结论是什么？
[提示]　1.(1)单晶体有天然规则的几何外形，多晶体和非晶体无天然规则的几何外形。
(2)不是。由于多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体也没有天然规则的几何外形。
2．玻璃片上石蜡的熔化区呈圆形，说明玻璃沿各个方向的导热性能相同。云母片上石蜡的熔化区呈椭圆形，说明云母沿不同方向的导热性能不相同。　
1．单晶体的特征
(1)具有天然的规则外形，这种规则的外形不是人工造成的。
(2)物理性质表现为各向异性，这是单晶体区别于非晶体和多晶体最重要的特性，是判断单晶体最主要的依据。
(3)具有一定的熔点，单晶体在这一点上和多晶体没有区别。从宏观上区分晶体和非晶体的重要依据是看有无确定的熔点。
2．多晶体和非晶体
(1)多晶体虽无天然规则的几何形状，物理性质表现为各向同性，但组成多晶体的晶粒都有天然规则的几何形状，每一个晶粒都具有单晶体的特征和物理性质，这是多晶体和非晶体在内部结构上的区别。
(2)多晶体与非晶体在宏观上的区别在于多晶体具有确定的熔点，非晶体则没有。
3．单晶体的各向异性
(1)在物理性质上，单晶体具有各向异性，而非晶体则是各向同性的。
①单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同，也就是沿不同方向去测试单晶体的物理性质时，测试结果不同。
②通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等。
(2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性。
4．判断晶体与非晶体、单晶体与多晶体
(1)区分晶体与非晶体的方法：看其有无确定的熔点。
(2)区分单晶体和多晶体的方法：看其是否具有各向异性。
角度1　晶体和非晶体的区别
INCLUDEPICTURE "例1.TIF" INCLUDEPICTURE "../例1.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·贵州贵阳阶段练)下列关于晶体和非晶体的描述错误的是(　　)
A．将一块非晶体敲碎后，得到的小颗粒是晶体
B．单晶体有天然的、规则的几何形状，非晶体没有规则的外形
C．晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度
D．在合适的条件下，某些晶体与非晶体之间可相互转化
[解析]　将一块非晶体敲碎后，物质结构没有发生变化，得到的小颗粒仍然是非晶体，故A错误，符合题意；单晶体有天然的、规则的几何形状，非晶体没有规则的外形，故B正确，不符合题意；晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔化温度，只是在一定温度范围内熔化，故C正确，不符合题意；在合适的条件下，某些晶体与非晶体之间可相互转化，如天然石英为晶体，熔化后再凝固将变为非晶体，故D正确，不符合题意。
[答案]　A
INCLUDEPICTURE "例2.TIF" INCLUDEPICTURE "../例2.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·山东淄博期中)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，玻璃是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有(　　)
A．没有确定的熔化温度
B．天然具有规则的几何形状
C．沿不同方向的导热性能不相同
D．分子在空间上周期性排列
[解析]　根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)在空间上不呈规则周期性排列的固体；它没有天然的、规则的几何形状；它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”；它没有确定的熔化温度。
[答案]　A
角度2　晶体性质的理解
INCLUDEPICTURE "例3.TIF" INCLUDEPICTURE "../例3.TIF" \* MERGEFORMAT 　如图所示，ACBD是一块厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板，AB和CD是互相垂直的两条直径，把圆板从图示位置转90°后电流表示数发生了变化(两种情况下都接触良好)，关于圆板，下列说法正确的是(　　)
A．圆板是非晶体
B．圆板是多晶体
C．圆板是单晶体
D．不知有无固定熔点，无法判定是晶体还是非晶体
[解析]　电流表示数发生变化，说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同，即圆板具有各向异性，所以圆板是单晶体。
[答案]　C
INCLUDEPICTURE "例4.TIF" INCLUDEPICTURE "../例4.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·江苏扬州期中)方解石双折射现象的图片如图所示，关于方解石的说法正确的是(　　)
A．是多晶体
B．具有确定的熔点
C．导电等性能也是各向异性
D．没有天然规则的几何形状
[解析]　单晶体具有天然规则的几何形状、各向异性和具有确定的熔点等性质；光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所以题图中方解石的双折射现象说明方解石是单晶体，故A错误。方解石是单晶体，具有确定的熔点和天然规则的几何形状，故B正确，D错误；单晶体具有各向异性，但不是所有性能都表现出各向异性，虽然光在方解石中的双折射现象就是其光学各向异性的表现，但是不能确定其导电等性能也表现出各向异性，C错误。
[答案]　B
知识点二　晶体的微观结构
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
1．单晶体具有天然规则的几何外形，物理性质方面表现为各向异性，而非晶体却没有天然规则的几何外形，并且物理性质方面表现为各向同性。产生这些不同的根本原因是什么呢？
2．金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但它们在硬度上却差别很大，这是因为什么？又说明了什么问题？
[提示]　1.它们的微观结构不同。
2．金刚石是网状结构，原子间的作用力强，所以金刚石的硬度大。石墨是层状结构，原子间的作用力弱，所以石墨的硬度小。这说明组成物质的微粒按照不同的规则在空间分布会形成不同的晶体。　
1．晶体的微观解释
(1)对单晶体各向异性的解释
一个平面上单晶体物质微粒的排列情况如图所示。在沿不同方向所画的等长线段AB、AC、AD上物质微粒的数目不同。线段AB上物质微粒较多，线段AD上较少，线段AC上更少。由于在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体在不同方向上物理性质的不同。
(2)对晶体具有确定熔点的解释
晶体加热到一定温度时，一部分微粒有足够的动能克服微粒间的作用力，离开平衡位置，使规则的排列被破坏，晶体开始熔化，熔化时晶体吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化。
2．说明
(1)原子(或者分子、离子)并不是像结构图上所画的那些点一样静止不动，它们时刻都在振动，结构图中所画的那些点，是它们振动的平衡位置。
(2)同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，也就是说，物质是晶体还是非晶体，并不是绝对的。例如，天然石英是晶体，而熔化以后再凝固的水晶(石英玻璃)就是非晶体。有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体。
INCLUDEPICTURE "例5.TIF" INCLUDEPICTURE "../例5.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·江苏泰州一模)2023年5月，中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，则该合成云母(　　)
A．是非晶体　　　　　 B．没有规则的外形
C．有确定的熔点 D．各向性质均相同
[解析]　由题图可知，该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，是晶体，具有一定的几何外形，具有确定的熔点，具有各向异性的特点。
[答案]　C
INCLUDEPICTURE "例6.TIF" INCLUDEPICTURE "../例6.TIF" \* MERGEFORMAT 　白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料——黑磷，如图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是(　　)
A．黑磷是晶体材料
B．黑磷熔化过程中温度升高
C．黑磷中每个分子都是固定不动的
D．同质量的白磷和黑磷分子数目不同
[解析]　根据题图可知，黑磷的微观结构在空间上呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而黑磷具有确定的熔点，熔化过程中温度不变，故A正确，B错误；组成物质的分子总是在做无规则热运动，故C错误；组成白磷和黑磷的分子是同一种分子，所以同质量的白磷和黑磷分子数目相同，故D错误。
[答案]　A
INCLUDEPICTURE "随堂巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../随堂巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(晶体和非晶体)(多选)【教材经典P34科学漫步改编】如图为石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，则(　　)
A.石墨是晶体
B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
C．单层石墨烯的厚度约3 μm
D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动
解析：选AD。石墨是晶体，故A正确；石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；单层石墨烯厚度约为原子尺寸10－10 m，故C错误；根据分子动理论可知，固体分子(或者原子、离子)在平衡位置附近不停地振动，则碳原子在六边形顶点附近不停地振动，故D正确。
2．(晶体和非晶体)(2024·新疆阿克苏阶段练)下列说法正确的是(　　)
A．只有非晶体才显示各向同性
B．多晶体不显示各向异性
C．晶体的导电性能比非晶体好
D．金刚石是晶体，石墨是非晶体
解析：选B。非晶体和多晶体显示各向同性，单晶体显示各向异性，故A错误，B正确；单晶体的导电性能好，多晶体和非晶体导电性能差，故C错误；金刚石和石墨都是晶体，故D错误。
3．(晶体的微观结构)(2024·江苏南通期中)2023年10月3日，我国发现的“铌包头矿”获得国际矿物协会新矿物命名。铌包头矿是一种富含Ba、Nb、Ti、Fe、Cl的硅酸盐矿物，微观结构如图所示，则“铌包头矿”颗粒(　　)
A．是非晶体
B．有确定的熔点
C．没有规则的外形
D．各向性质均相同
解析：选B。由题图可知，该颗粒属于晶体，其有规则的外形，且有确定的熔点，表现为各向异性。
4．(晶体的微观结构)(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是(　　)
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．单晶体具有规则的外形是由于它的微粒按一定规律排列
解析：选BD。有些非晶体在适当的条件下会变成晶体，A错误；晶体中分子的排列有规则，在空间上有周期性，B、D正确；单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，C错误。第5节　液　体
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "学习目标LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../学习目标LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
1．掌握通过实验观察液体的表面张力现象的方法。　2.理解浸润和不浸润的概念，会分析其产生的原因。
3．学会用分子动理论解释毛细现象，理解液晶的微观结构。　
INCLUDEPICTURE "课前知识梳理LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课前知识梳理LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
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__________，叫作表面层。
2．分子力的特点
在液体内部，分子间的平均距离r略小于________，分子间的作用力表现为__________；在表面层，分子比较__________，分子间距离r略大于__________，分子间的作用力表现为__________。
3．表面张力
(1)定义：液体表面的这种力使液体表面________，叫作液体的表面张力。
(2)作用效果：使液体表面有__________。
说明：表面张力使液体表面收缩到最小。
二、浸润和不浸润
1．浸润和不浸润
(1)一种液体会________某种固体并__________在固体的表面上，这种现象叫作__________；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，这种现象叫作__________。
(2)浸润和不浸润是分子力作用的表现。
2．毛细现象
(1)毛细现象：浸润液体在细管中________的现象，以及不浸润液体在细管中________的现象，称为毛细现象。
(2)毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管的内径越小，高度差越大。
三、液晶
1．液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态。液晶态既具有液体的____________，又在一定程度上具有晶体分子的________的性质。分子取向排列的液晶具有________。
2．出现液晶态的条件：有些物质在特定的________范围之内具有液晶态，另一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定______范围内具有液晶态。
3．液晶的微观结构：通常________分子的物质容易具有液晶态。
INCLUDEPICTURE "深化辨析LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../深化辨析LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
判断下列说法是否正确。
(1)表面张力是分子力的宏观表现。(　　)
(2)表面张力使液体表面具有向外扩张的趋势。(　　)
(3)有些昆虫可以在水面上自由走动是由于液体表面张力的存在。(　　)
(4)若某种液体浸润某一固体，那么它对所有固体都浸润。(　　)
(5)液晶的各种物理性质均表现为各向异性。(　　)
(6)液晶具有液体的流动性，液晶的分子排列与液态相同。(　　)
提示：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
[答案自填] 薄层　r0　斥力　稀疏　r0　引力　绷紧　收缩的趋势　润湿　附着
浸润　不浸润　上升　下降　流动性　规则排列　光学各向异性　温度　浓度　棒状
INCLUDEPICTURE "课堂深度探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课堂深度探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
知识点一　液体的表面张力
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
如图甲所示，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部分用烧热的针刺破，棉线的形状是图乙中的哪一个？为什么？
[提示]　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，所以棉线被拉成凹状的圆弧形状。故棉线的形状是图乙中的D。　
1．液体表面张力的形成
(1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部稀疏。
(2)分子力特点：液体内部分子间平均距离r略小于r0，分子间作用力表现为斥力，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力。
(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，使液体表面绷紧。
2．表面张力及作用
(1)表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示。
(2)表面张力的大小与边界线长度有关，还跟液体的种类、温度有关。
(3)表面张力使液面有收缩的趋势，故往往会误认为收缩后rINCLUDEPICTURE "例1.TIF" INCLUDEPICTURE "../例1.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·辽宁辽阳一模)春天来了，雨后荷叶上有很多晶莹剔透的水珠，如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．荷叶上的水珠呈球形是因为水珠受到重力
B．在水珠表面层，水分子间的作用力表现为引力
C.在水珠表面层，水分子间的作用力表现为斥力
D.在水珠表面层，水分子间的作用力为零
[解析]　荷叶上的水珠呈球形是因为液体的表面张力，故A错误；在水珠表面层，水分子相对于水珠内部分布比较稀疏，水分子间的作用力表现为引力，故B正确，C、D错误。
[答案]　B
INCLUDEPICTURE "例2.TIF" INCLUDEPICTURE "../例2.TIF" \* MERGEFORMAT 　(多选)(2024·四川内江一模)喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是防水剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果，水滴以椭球形分布在玻璃表面，无法停留在玻璃上，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰，如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．雨水分子在永不停息地做无规则运动
B．照片中的玻璃和水滴之间发生了浸润现象
C．水滴呈椭球形是液体表面张力和重力共同作用的结果
D．照片中水滴表面分子比水滴内部的分子密集
[解析]　所有分子都在永不停息地做无规则运动，故A正确；浸润即液体在与固体表面接触时能够弥散进入固体表面的现象，而照片中的玻璃和水滴不浸润，故B错误；液体表面张力使水滴呈球形，但在重力的作用下水滴呈椭球形，故C正确；照片中水滴表面分子比水滴内部的分子稀疏，水滴表面分子间距比水滴内部的分子间距大，表面层分子之间的作用力表现为引力，使表面层分子有收缩的趋势，从而形成球形，故D错误。
[答案]　AC
知识点二　浸润、不浸润和毛细现象
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
1．把一块玻璃分别浸入水和水银里再取出来，可观察到从水银中取出的玻璃上没有附着水银，从水中取出的玻璃上会沾上一层水。为什么会出现上述不同的现象呢？
2．在日常生活中，如果认真观察的话，你会发现水中游禽会不时地用嘴抹擦身上的羽毛，你知道为什么吗？
[提示]　1.水银不浸润玻璃，而水浸润玻璃。
2．游禽在用嘴把油脂涂到羽毛上，使水不能浸润羽毛。　
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到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
当固体分子对附着层的液体分子的吸引力大于液体内部分子对附着层的液体分子的吸引力时，附着层内液体分子比液体内部分子密集，附着层中分子之间表现为斥力。具有扩展的趋势，这时表现为液体浸润固体。
3．不浸润的成因
当固体分子对附着层的液体分子的吸引力小于液体内部分子对附着层的液体分子的吸引力时，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。
4．毛细现象
(1)两种表现：浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细管中下降。
(2)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。
角度1　浸润和不浸润
INCLUDEPICTURE "例3.TIF" INCLUDEPICTURE "../例3.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·福建厦门期末)图甲实验1先把一个棉线圈拴在铁丝环上，再把环在肥皂水里浸一下，使环上布满肥皂的薄膜，用热针刺破棉线圈里那部分薄膜；图乙实验2为一水滴落在某防护口罩内侧的示意图，以下说法正确的是(　　)
A．实验1棉线圈将成为椭圆形
B．实验1棉线圈将成为正方形
C．实验2该材料对水是浸润的
D．实验2该材料对水是不浸润的
[解析]　由于表面张力的作用，当刺破棉线圈里的薄膜时，棉线圈外薄膜就会收缩，使棉线圈张紧成为圆形，故A、B错误；由题图乙可知水没有浸润到口罩内侧，故该医用防护口罩内侧所用材料对水是不浸润的，故C错误，D正确。
[答案]　D
角度2　毛细现象
INCLUDEPICTURE "例4.TIF" INCLUDEPICTURE "../例4.TIF" \* MERGEFORMAT 　【教材经典P36教材图片改编】关于下列各图所对应现象的描述，正确的是(　　)
A.图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用
B．图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的作用
C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯
D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来
[解析]　水黾可以停在水面是因为受到水的表面张力的作用，故A错误；水银的表面张力比较大，同时水银和空气之间的相互作用力也比较小，这就导致了水银在接触到其他物体时，会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B正确；当一根内径很细的管垂直插入液体中时，浸润液体在管里上升，而不浸润液体在管内下降，故C错误；拖拉机锄松土壤，是为了破坏毛细现象，减少水分蒸发，故D错误。
[答案]　B
INCLUDEPICTURE "例5.TIF" INCLUDEPICTURE "../例5.TIF" \* MERGEFORMAT 　(多选)(2024·河南南阳期末)如图甲所示，将内径不同，两端开口的洁净细玻璃管竖直插入水中，可以观察到细玻璃管中液面的高度高于水面，内径小的玻璃管中液面比水面高得更多。再将另一组内径不同、两端开口的塑料笔芯竖直插入水中，如图乙所示，可以观察到笔芯中液面的高度低于水面，内径小的塑料笔芯中液面比水面低得更多。下列说法正确的是(　　)
A．水能够浸润玻璃管和塑料笔芯
B．水不能够浸润玻璃管但能浸润塑料笔芯
C．甲图中水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强
D．甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显
[解析]　水在玻璃管中液面会上升是浸润现象，水在塑料笔芯中液面会下降是不浸润现象，故A、B错误；由于甲图中水能浸润玻璃管，故水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，故C正确；甲、乙两图都能说明管的内径越小，毛细现象越明显，故D正确。
[答案]　CD
知识点三　液　晶
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
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。为什么“液体”和“晶体”联系在一起了？液晶到底是什么物质？
[提示]　某些化合物像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，人们把处于这种状态的物质叫作液晶。　
1．液晶的特性：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．液晶的微观结构：不是所有物质都具有液晶态。通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态。
3．应用
(1)目前液晶最主要应用在显示器方面。这利用了液晶的多种光学效应。
(2)除用作显示器外，液晶在生命科学、电子工业、航空工业等领域都有重要的应用。
(3)改变液晶光学性质的两种方法：一是外加电压，使液晶由透明态变为不透明态；二是改变温度，使液晶颜色改变。
INCLUDEPICTURE "例6.TIF" INCLUDEPICTURE "../例6.TIF" \* MERGEFORMAT 　【教材经典P39教材图片改编】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(　　)
[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，不符合液晶态分子的排列规律，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，符合液晶态分子的排列规律，故B正确；选项C中，分子排列是完全无序的，不符合液晶态分子的排列规律，故C错误。
[答案]　B
INCLUDEPICTURE "例7.TIF" INCLUDEPICTURE "../例7.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·江苏扬州期中)目前市面上的电脑基本上都是使用液晶显示屏，下列关于液体和液晶的说法不正确的是(　　)
A．液体表面张力的方向总是跟液面相切，且与分界线垂直
B．液体表面张力的产生原因是液体表面层分子的分布比较密集
C．液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向异性
D．液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子规则排列的性质
[解析]　液体表面张力产生在液体表面层，它的方向总是跟液面相切，且与分界线垂直，故A正确，不符合题意；液体表面张力的产生原因是液体表面层分子间距离较大，分子力表现为引力，故B错误，符合题意；晶体的各向异性即沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同，液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子规则排列的性质，所以液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向异性，故C、D正确，不符合题意。
[答案]　B
INCLUDEPICTURE "随堂巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../随堂巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(液体的表面张力)关于液体的表面张力，下列说法正确的是(　　)
A．液体表面张力具有使其体积收缩到最小的趋势
B．液体表面层的分子分布比内部密
C．液体表面张力具有使其表面积收缩到最小的趋势
D．液体表面层分子之间只有引力而无斥力
解析：选C。表面张力具有使液体表面积收缩到最小的趋势，不是具有使其体积收缩到最小的趋势，A错误，C正确；液体表面层分子的分布比内部稀疏，B错误；液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，表现为引力，D错误。
2．(浸润和不浸润)(2024·江苏扬州期中)小明将某种材料制作的两端开口的洁净细管竖直插入水中，发现管内液面高于管外液面，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.水与该管的现象属于不浸润
B．水与该管的相互作用小于水分子间的相互作用
C.若换成内径更小的同种材料制作的细管，管中液面高度变小
D．不宜用该材料制作防水衣
解析：选D。管内液面高于管外液面，液体浸润管壁，即水与该管的现象属于浸润，所以不宜用该材料制作防水衣，故A错误，D正确；水浸润该管，水与该管的相互作用大于水分子间的相互作用，故B错误；换成内径更小的同种材料制作的细管，毛细现象更显著，管中液面高度变高，故C错误。
3．(毛细现象)(多选)(2024·广东汕头期末)自2013年航天员王亚平首次太空开讲，10年来中国航天员已开展了5次精彩绝伦的太空授课，其中“水”相关实验占太空授课中实验总数的一半以上，下列说法正确的是(　　)
A．太空授课时，水球几乎呈完美的球状，是因为水的表面张力
B．水球表面层分子间的作用力表现为分子引力
C.太空授课时，浸润液体在玻璃试管中上升的现象是毛细现象
D．如果改用不浸润的塑料笔芯插入水中，也能观察到水面在笔芯内上升的现象
解析：选ABC。太空授课时，水球几乎呈完美的球状，是因为水的表面张力，故A正确；水球表面层分子间的作用力表现为分子引力，故B正确；太空授课时，浸润液体在玻璃试管中上升的现象是毛细现象，故C正确；如果改用不浸润的塑料笔芯插入水中，不能观察到水面在笔芯内上升的现象，故D错误。
4．(液晶)护肤乳液在一定条件下能形成层状液晶，则(　　)
A．所有物质都能形成层状液晶
B．层状液晶的光学性质具有各向异性
C．层状液晶是液体与晶体的混合物
D．层状液晶不会随温度升高发生变化
解析：选B。层状液晶介于固态和液态之间，并非所有物质都能形成层状液晶，故A错误；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，具有各向异性，故B正确；固体向液体转化的中间态液体具有和晶体相似的性质，这种液态晶体称为液晶，层状液晶并不是液体与晶体的混合物，故C错误；液晶在某些物理性质上表现为各向异性，但随温度升高，它会变为液态，表现出各向同性，故D错误。章末知识网络建构
INCLUDEPICTURE "../CAA233.TIF" \* MERGEFORMAT第2课时　理想气体状态方程及微观解释
INCLUDEPICTURE "课前知识梳理LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课前知识梳理LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
一、理想气体
1．理想气体：在________温度、__________压强下都遵从气体实验定律的气体。
2．理想气体与实际气体
在温度不低于____________、压强不超过____________时，可以把实际气体当成理想气体来处理。
二、理想气体的状态方程
1．内容：一定________的某种理想气体，在从某一状态变化到另一个状态时，压强p跟体积V的乘积与________的比值保持不变。
2．表达式：__________。式中C是与压强p、体积V、温度T无关的常量，它与气体的__________、种类有关。
3．成立条件：一定__________的理想气体。
三、气体实验定律的微观解释
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，分子的平均动能是一定的。体积减小时，分子的数密度____________，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就____________。
2．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________，使分子的数密度________，才能保持压强________。
3．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____________，气体的压强就____________。
INCLUDEPICTURE "深化辨析LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../深化辨析LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
判断下列说法是否正确。
(1)实际气体在常温常压下可看作理想气体。　(　　)
(2)理想气体是为了方便研究问题而提出的一种理想化模型。(　　)
(3)一定质量的理想气体，体积增大，单位体积内的分子数减少，气体的压强一定减小。　(　　)
(4)对于不同的理想气体，其状态方程＝C中的常量C相同。(　　)
(5)一定质量的理想气体，温度和体积均增大到原来的2倍时，压强增大到原来的4倍。　(　　)
(6)一定质量的某种理想气体，若p不变，V增大，则T增大，是由于分子数密度减小，要使压强不变，需使分子的平均动能增大。(　　)
提示：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
[答案自填] 任何　任何　零下几十摄氏度　大气压的几倍　质量　热力学温度T　＝C
质量　质量　增大　增大　增大　增大　减小　不变　增大　增大
INCLUDEPICTURE "课堂深度探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课堂深度探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
知识点一　理想气体的理解
1．理想气体严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。
2．理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计，分子不占空间，可视为质点。它是对实际气体的一种科学抽象，是一种理想模型，实际并不存在。
3．理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力。也可以不计气体分子与器壁碰撞的动能损失。
4．理想气体分子无分子势能的变化，内能等于所有分子热运动的动能之和，只和温度有关。
INCLUDEPICTURE "例1.TIF" INCLUDEPICTURE "../例1.TIF" \* MERGEFORMAT 　(多选)下列对理想气体的理解正确的有(　　)
A.理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型
B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵从气体实验定律
[解析]　理想气体是一种理想模型，温度不太低、压强不太大的实际气体可视为理想气体，理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，A、D正确，B错误；一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，与体积无关，C错误。
[答案]　AD
知识点二　理想气体状态方程的应用
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
如图所示，一定质量的某种理想气体从状态A到B经历了一个等温过程，又从状态B到C经历了一个等容过程，请推导状态A的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
[提示]　从A→B为等温变化过程，根据玻意耳定律可得pAVA＝pBVB①
从B→C为等容变化过程，根据查理定律可得
＝②
由题意可知：TA＝TB，VB＝VC③
联立①②③式可得＝。　
1．理想气体状态方程与气体实验定律
＝
由此可见，三个气体实验定律是理想气体状态方程的特例。
2．解题步骤
(1)选对象：根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定。
(2)找参量：找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前、后的一组p、V、T数值或表达式。压强的确定是关键，常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。
(3)认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定，认清变化过程是正确选用物理规律的前提。
(4)列方程：根据研究对象状态变化的具体方式，选用理想气体状态方程或某一实验定律，代入具体数值，T必须用热力学温度，p、V的单位需统一，但没有必要统一到国际单位，两边一致即可，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。
INCLUDEPICTURE "例2.TIF" INCLUDEPICTURE "../例2.TIF" \* MERGEFORMAT 　【教材经典P42第2题改编】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(视为理想气体)。粗细均匀的细管上端的压力传感器能感知细管中的空气压力，从而控制进水量。初始时，洗衣缸和细管内的水面等高。封闭的空气长度L0＝10.5 cm，周围环境的热力学温度为300 K。已知管内空气温度始终保持与周围环境的温度相同，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，大气压强恒为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度大小g取10 m/s2。
(1)当封闭的空气长度L1＝10 cm时，洗衣缸刚好停止进水，求洗衣缸内的水面上升的高度。
(2)若周围环境的温度变为285 K，且注水结束时洗衣缸和细管内的水面高度差和(1)中的相同，求此时细管内空气的长度。
[解析]　(1)由玻意耳定律，有p0L0S＝p1L1S
解得p1＝1.05×105 Pa
又p1＝p0＋ρgh，解得h＝50 cm
洗衣缸内的水面上升的高度
H＝(50＋10.5－10)cm＝50.5 cm。
(2)由理想气体状态方程有＝
根据题意知p2＝p1＝1.05×105 Pa
解得L2＝9.5 cm。
[答案]　(1)50.5 cm　(2)9.5 cm
INCLUDEPICTURE "例3.TIF" INCLUDEPICTURE "../例3.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·海南省直辖县级单位开学考)如图1所示，高度为h、横截面积为S的绝热汽缸开口向上。现将横截面积为S的绝热活塞轻轻放入汽缸，活塞下降h后稳定(如图2所示)。已知外部大气压强为p0，环境温度为T0，活塞的重力大小为p0S，活塞与汽缸之间不漏气且无摩擦，封闭气体可视为理想气体，活塞和汽缸厚度可忽略。
(1)活塞下降稳定后，求封闭气体的温度T1。
(2)通过电热丝对封闭气体缓慢加热，当活塞再次上升到汽缸顶端时(未离开汽缸)，求封闭气体的温度T2。
[解析]　(1)由题意可知，放入活塞前汽缸内气体的压强为p0，温度为T0，体积V0＝hS
放入活塞并稳定后，气体的体积V1＝hS
设稳定后气体的压强为p1，根据活塞受力平衡可得
p1S＝p0S＋p0S，解得p1＝p0
由理想气体状态方程＝，解得T1＝T0。
(2)活塞上升过程中，气体做等压变化，最终气体的体积V2＝hS
由盖 吕萨克定律＝，解得T2＝T0。
[答案]　(1)T0　(2)T0
知识点三　气体实验定律的微观解释
eq \a\vs4\al( INCLUDEPICTURE "问题探究LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../问题探究LLL.TIF" \* MERGEFORMAT )
(1)气体实验定律中温度、体积、压强在微观上分别与什么相关？
(2)自行车的轮胎没气后会变瘪，用打气筒向里打气，打进去的气越多，轮胎会越“硬”。怎样从微观角度来解释这种现象？(假设轮胎的容积和气体的温度不发生变化)
[提示]　(1)在微观上，气体的温度决定气体分子的平均动能，体积决定分子的数密度，而分子的平均动能和分子数密度决定气体的压强。
(2)轮胎的容积不发生变化，随着气体不断地打入，轮胎内气体分子的数密度不断增大，温度不变意味着气体分子的平均动能没有发生变化，单位时间内单位面积上碰撞次数增多，故气体压强不断增大，轮胎会越来越“硬”。　
1．玻意耳定律
(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大；体积增大，压强减小。
(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变。体积减小，分子的数密度增大，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大，如图所示。
2．查理定律
(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大；温度降低，压强减小。
(2)微观解释：体积不变，则分子数密度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大，如图所示。
3．盖 吕萨克定律
(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在压强不变时，温度升高，体积增大；温度降低，体积减小。
(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，要使压强不变，则需分子的数密度减小，所以气体的体积增大，如图所示。
INCLUDEPICTURE "例4.TIF" INCLUDEPICTURE "../例4.TIF" \* MERGEFORMAT 　在一定的温度下，一定质量的气体体积减小时，气体的压强增大，这是由于(　　)
A．单位体积内的分子数增多，单位时间内分子对器壁碰撞的次数增多
B．气体分子的数密度变大，分子对器壁的吸引力变大
C．每个气体分子对器壁的平均撞击力都变大
D．气体密度增大，单位体积内气体质量变大
[解析]　气体的温度不变，分子的平均动能不变，对器壁的平均撞击力不变，C错误；体积减小，单位体积内的分子数目增多，所以气体压强增大，A正确；分子和器壁间无引力作用，B错误；单位体积内气体的质量变大，不是压强变大的原因，D错误。
[答案]　A
INCLUDEPICTURE "例5.TIF" INCLUDEPICTURE "../例5.TIF" \* MERGEFORMAT 　(多选)对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)
A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大
B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小
C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小
D．温度升高，压强和体积可能都不变
[解析]　根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小，B正确；压强不变，温度降低时，体积减小，气体的密度增大，C错误；温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变，D错误。
[答案]　AB
INCLUDEPICTURE "随堂巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../随堂巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(对理想气体的理解)(多选)关于理想气体的性质，下列说法正确的是(　　)
A．理想气体的内能与温度和体积有关
B．理想气体的存在是一种人为规定，即它是一种严格遵守气体实验定律的气体
C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高
D．氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可当成理想气体
解析：选BC。理想气体是在研究气体性质的过程中建立的一种理想化模型，现实中并不存在，其具备的特性均是人为规定的，B正确；对于理想气体，分子间不存在相互作用力，也就没有分子势能，其内能的变化即为分子动能的变化，宏观上表现为温度的变化，A错误，C正确；实际中的不易液化的气体，包括液化温度最低的氦气，只有在温度不太低、压强不太大的条件下才可当成理想气体，在压强很大和温度很低的情形下，分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略，D错误。
2．(气体实验定律的微观解释)(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为(　　)
A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
B．单位时间内、单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多
C．气体分子的总数增加
D．气体分子的数密度增大
解析：选BD。气体经等温压缩，温度不变，温度是分子平均动能的标志，分子平均动能不变，故气体分子碰撞器壁的平均冲力不变，A错误；由气体体积减小、分子数密度增加可知，单位时间内、单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多，但分子总数不变，C错误，B、D正确。
3．(理想气体状态方程的应用)(2024·山东济南开学考)某巨型液化天然气LNG储罐安装穹顶时，为了保证不出现大的形变导致天然气泄漏，采用的是“气升顶”施工方案。如图，质量m＝1.0×105 kg的球冠形穹顶与储罐壁间涂有密封材料，使穹顶上升时不漏气且可忽略二者之间的摩擦。施工时，用大功率鼓风机向储罐内泵入空气，使穹顶缓慢上升。安装完成后，储罐内空间可视为截面积S＝1×103 m2，高h＝20 m的圆柱体。已知大气压强p0＝1.01×105 Pa，安装完成后罐内空气温度为27 ℃，标准状态下(p0＝1.01×105 Pa，T0＝273 K)空气密度为1.30 kg/m3，g取10 m/s2。
(1)穹顶缓慢上升时，储罐内空气压强为多大？
(2)鼓风机作业时需要泵入罐内空气的质量为多大(结果保留2位有效数字)
解析：(1)依题意，对穹顶，有p＝p0＋，
解得p＝1.02×105 Pa。
(2)由理想气体状态方程，
可得＝，M＝ρV0，解得M≈2.4×104 kg。
答案：(1)1.02×105 Pa　(2)2.4×104 kg
4．(理想气体状态方程的应用)(2024·广西贵港二模)某学校开展庆祝活动，使用气球渲染气氛。早晨，学校地表附近的气温为27 ℃，大气压强为p0，此时在地表附近的气球体积为V0。若气球导热良好，气球内所充的氦气可视为理想气体，气球内外气压差很小可以忽略。
(1)正午时大气压仍为p0，此时地表附近的气球体积增大了，此时地表附近气温达到多少℃？
(2)若某高度处的大气压强为p0，气温为15 ℃，若气球悬停在这一高处时，气球体积变为多少？
解析：(1)由题意可知此过程为等压变化，由盖 吕萨克定律得＝
且T0＝300 K，V＝V0
解得T＝310 K＝37 ℃。
(2)由理想气体状态方程得＝
且p1＝p0，T1＝288 K
解得V1＝1.2V0。
答案：(1)37 ℃　(2)1.2V0INCLUDEPICTURE "课后达标检测LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课后达标检测LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(2024·浙江宁波期中)甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热的钢针针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图甲、乙所示的形状，对这两种薄片，下列说法正确的是(　　)
A．甲是晶体 B．甲是非晶体
C．乙是晶体 D．乙是非晶体
解析：选A。单晶体的导热性是各向异性的，薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是椭圆形的，非晶体和多晶体的导热性是各向同性的，则薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是圆形的，即乙可能是多晶体也可能是非晶体。
2.(2024·江苏苏州期末)“嫦娥五号”探测器顺利完成月球采样任务并返回地球。探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷——压电效应。如图所示，石英晶体上、下表面间的压电效应与对应侧面间的不同，则石英晶体(　　)
A．没有确定的熔化温度
B．制成的传感器可测定压力大小
C．是各向同性的
D．是多晶体
解析：选B。由题意知，石英晶体具有各向异性的压电效应，故石英是单晶体，有确定的熔点，其制成的传感器可测定压力大小。
3．(多选)2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。他们通过透明胶带对石墨进行反复地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，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判断，下列说法正确的是(　　)
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
解析：选CD。晶体分子在空间分布具有规则性，故石墨、石墨烯与金刚石都是晶体，也都是单质，C正确，A、B错误；获取石墨烯的方法为物理方法，D正确。
4．(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的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
解析：选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。晶体的物质微粒能构成空间点阵，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，并不是固定不动，相同的物质微粒可以构成不同的空间点阵，所以B错误，A、C、D正确。
5．食盐是我们生活中不可缺少的调味品，中国人大约在神农氏与黄帝的时期就开始煮盐。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
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
解析：选A。食盐晶体是正六面体，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，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，C错误；食盐在熔化时，要吸收热量，温度保持不变，内能增加，D错误。专题提升课2　理想气体的综合问题
INCLUDEPICTURE "专题深度剖析LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../专题深度剖析LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
微专题一　液柱或活塞移动问题
1．假设法
用液柱或活塞隔开两部分气体，当气体温度变化时，液柱或活塞是否移动？如何移动？此类问题的特点是气体的状态参量p、V、T都发生了变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解。
2．极限法
所谓极限法就是将问题推向极端。例如在讨论压强大小变化时，将较大的压强推向无穷大，而将较小的压强推向零。这样使复杂的问题变得简单明了。
3．图像法
利用p－T图像：先在p－T图线上画出两气体的等容图线，找到它们因温度发生变化而引起的压强变化量Δp，比较两者的Δp或结合受力分析比较ΔpS从而得出结论。
INCLUDEPICTURE "例1.TIF" INCLUDEPICTURE "../例1.TIF" \* MERGEFORMAT 　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 ℃，那么水银柱(　　)
A．向A移动 B．向B移动
C．不动 D．不能确定
[解析]　假定水银柱不动，即两种气体的体积V1、V2不变，所装气体温度分别为273 K和293 K，当温度降低ΔT时，左边的压强由p1降至p1′，Δp1＝p1－p1′，右边的压强由p2降至p2′，Δp2＝p2－p2′。由查理定律推论得Δp1＝ΔT，Δp2＝ΔT，因为p2＝p1，所以Δp1>Δp2，即水银柱应向A移动。
[答案]　A
INCLUDEPICTURE "例2.TIF" INCLUDEPICTURE "../例2.TIF" \* MERGEFORMAT 　如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2＝2l1。若使两部分气体同时升高相同的温度，则管内水银柱将如何运动？(设原来的温度相同)
[解析]　水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差Δp＝p1－p2＝ph。温度升高后，两部分气体的压强都增大，若Δp1>Δp2，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动；若Δp1<Δp2，水银柱向下移动；若Δp1＝Δp2，水银柱不动。所以判断水银柱怎样移动，就是分析其所受合力方向，即判断两部分气体的压强哪一个增大得多。
法一：假设法
假设水银柱不动，两部分气体都做等容变化，分别对两部分气体应用查理定律：
上段：＝，所以p2′＝p2
Δp2＝p2′－p2＝p2＝p2；
下段：同理得Δp1＝p1
又因为ΔT2＝ΔT1，T1＝T2，p1＝p2＋ph>p2
所以Δp1>Δp2，即水银柱上移。
法二：图像法
在同一p－T图像上画出两段气柱的等容线，如图所示，因为在温度相同时p1>p2，由图可得气柱l1等容线的斜率较大，当两气柱升高相同的温度ΔT时，其压强的增量Δp1>Δp2，所以水银柱上移。
法三：极限法
由于p2较小，设想p2＝0，即上段为真空，升温则p1增大，水银柱上移，降温则水银柱下降。
[答案]　水银柱上移
微专题二　关联气体问题
1．问题特点
两部分或多部分气体被液柱或活塞分开，各部分气体之间存在着压强和体积的关联。
2．解题思路
(1)分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态参量，根据气体实验定律列式求解。
(2)认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系，并列出方程。
(3)多个方程联立求解。
角度1　玻璃管液封气体
INCLUDEPICTURE "例3.TIF" INCLUDEPICTURE "../例3.TIF" \* MERGEFORMAT 　(2024·内蒙古赤峰一模)如图所示，竖直面内有一内径相同的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强p0＝75 cmHg的理想气体A，左管上端封有长度L1＝8 cm的理想气体B，左右两侧水银面高度差L2＝5 cm，此时A、B气体的温度均为280 K。
(1)求初始时理想气体B的压强。
(2)保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热，求左侧液面下降4 cm时气体B的温度。
[解析]　(1)根据题意，设初始时理想气体B的压强为pB，则有pB＋ρgL2＝p0
解得pB＝70 cmHg。
(2)左侧液面下降4 cm时，右侧液面上升4 cm，初状态理想气体A的长度L0＝L1＋L2＝13 cm，压强为p0
末状态理想气体A的长度L0′＝L0－4 cm＝9 cm，压强为pA，则有p0L0S＝pAL0′S
解得pA＝ cmHg
则末状态理想气体B的压强
pB′＝pA＋3 cmHg＝ cmHg
对气体B有＝
解得T＝668 K。
[答案]　(1)70 cmHg　(2)668 K
角度2　活塞汽缸封闭气体
INCLUDEPICTURE "例4.TIF" INCLUDEPICTURE "../例4.TIF" \* MERGEFORMAT 　如图所示，一开口向上的汽缸固定在水平地面上，质量均为m、横截面积均为S且厚度不计的活塞A、B将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。在活塞A的上方放置一质量为2m的物块，整个装置处于平衡状态，此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0。已知大气压强与活塞质量的关系为p0＝(g为重力加速度)，活塞移动的过程中无气体泄漏且温度始终保持不变，不计一切摩擦，汽缸足够高。现将活塞A上面的物块取走，试求重新达到平衡状态后，A活塞上升的高度。
[解析]　对Ⅰ部分气体，其初态压强
p1＝p0＋
末态压强p1′＝p0＋
设末态时Ⅰ部分气体的长度为l1，则由玻意耳定律可得p1l0S＝p1′l1S，解得l1＝l0
对Ⅱ部分气体，其初态压强p2＝p1＋
末态压强p2′＝p1′＋
设末态时Ⅱ部分气体的长度为l2，则由玻意耳定律可得p2l0S＝p2′l2S，代入数据解得l2＝l0
故活塞A上升的高度Δh＝l1＋l2－2l0＝0.9l0。
[答案]　0.9l0
INCLUDEPICTURE "例5.TIF" INCLUDEPICTURE "../例5.TIF" \* MERGEFORMAT 　如图所示，一个盛有气体的容器内壁光滑，被隔板分成A、B两部分，隔板绝热。开始时系统处于平衡状态，A和B体积均为V、压强均为大气压p0、温度均为环境温度T0。现将A接一个打气筒，打气筒每次打气都把压强为p0、温度为T0、体积为V的气体打入A中。缓慢打气若干次后，B的体积变为V。(所有气体均视为理想气体)
(1)假设打气过程中整个系统温度保持不变，求打气的次数n。
(2)保持A中气体温度不变，加热B中气体使B的体积恢复为V，求B中气体的温度T。
[解析]　(1)对B气体，根据等温方程有
p0V＝p1V
解得p1＝3p0
则根据等温方程
p0V＋np0×V＝p1×(2V－V)
解得n＝24次。
(2)A中气体温度不变有p1×(2V－V)＝p2V
对B中气体＝
解得T＝5T0。
[答案]　(1)24次　(2)5T0
INCLUDEPICTURE "随堂巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../随堂巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(液柱或活塞移动问题)如图所示，相同的两支两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量、同温度的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是(　　)
A.均向下移动，A管移动较多
B．均向上移动，A管移动较多
C．A管向上移动，B管向下移动
D．无法判断
解析：选A。封闭气柱均做等压变化，故封闭气柱下端的水银面高度不变，根据盖 吕萨克定律的分比形式ΔV＝V，因A、B管中的封闭气柱初温相同，温度的变化也相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A、B管中气柱的体积都减小；又因为H1>H2，A管中气柱的体积较大，|ΔV1|>|ΔV2|，A管中气柱体积减小得较多，故A、B两管气柱上方的水银柱均向下移动，且A管中的水银柱下移得较多，故A正确。
2．(关联气体问题)如图所示，圆柱形汽缸水平放置，活塞将汽缸分为左、右两个气室，两侧气室内密封等质量的氮气。现通过接口K向左侧气室内再充入一定质量的氮气，活塞再次静止时左、右两侧气室体积之比为3∶1。汽缸导热良好，外界温度不变，活塞与汽缸间无摩擦，则从接口充入的氮气与左侧气室内原有氮气的质量之比为(　　)
A．2∶1 B．1∶1
C．1∶2 D．3∶1
解析：选A。分析得两次平衡状态时，左、右两边气室的压强可得p左＝p右＝p，p左′＝p右′，对右边气体分析，活塞再次静止时左、右两侧气室体积之比为3∶1，故右边气体的体积由原来汽缸总体积的减小到，根据玻意耳定律有p右·＝p右′·，解得p右′＝2p右＝2p，故p左′＝2p右＝2p，对左边气室气体分析，假设充入左边气体的温度与外界相同，压强为p左，体积为，根据玻意耳定律得p左·＝p左′·，联立解得n＝2，故从接口充入的氮气与左侧气室内原有氮气的质量之比为2∶1。
3．(关联气体问题)(2024·甘肃平凉模拟预测)如图所示，内径粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，用水银柱将两部分理想气体封闭在玻璃管内。当环境温度T1＝280 K时，两空气柱的长度分别为L1＝38 cm、L2＝21 cm，左右两侧底部连通的水银面的高度差h1＝4 cm，玻璃管左侧上方水银柱的长度h2＝12 cm。已知大气压强p0＝76 cmHg，现将环境温度缓慢升高到T2＝300 K，水银不会溢出。
(1)求系统稳定时左侧封闭气体的长度。
(2)环境温度保持T2＝300 K不变，现从左管口缓慢倒入水银，恰好使左右两侧水银面的高度差恢复到h1＝4 cm，求左管中需要倒入的水银柱的长度。
解析：(1)以左侧封闭气体为研究对象，由盖 吕萨克定律可得＝，解得L2′＝22.5 cm。
(2)以右侧封闭气体为研究对象，从最初状态到最终状态，气体发生等容变化，由查理定律，得＝，其中p1＝(76＋12－4) cmHg＝84 cmHg，解得p2＝90 cmHg
左管中需要倒入的水银柱的长度
ΔL＝(90＋4－76－12)cm＝6 cm。
答案：(1)22.5 cm　(2)6 cmINCLUDEPICTURE "课后达标检测LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "../课后达标检测LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
1．(2024·江苏南通期中)把一枚缝衣针在手上蹭一蹭，然后放到一张餐巾纸上，轻放在水面上。餐巾纸浸湿下沉，而缝衣针会停在水面上。“缝衣针停在水面上”是由于(　　)
A．水分子的无规则运动
B．缝衣针与水面之间的摩擦
C．表面张力与针的重力方向相反
D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生向上的弹力
解析：选D。缝衣针能停在水面上是由于水的表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生向上的弹力与缝衣针的重力平衡。
2．(2024·江苏扬州期末)如图所示，水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层，附着在玻璃上；在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层。下列说法正确的是(　　)
A．水浸润石蜡
B．玻璃面上的水没有表面张力
C．蜡面上水滴呈扁平形主要是由于表面张力
D．水与玻璃的相互作用比水分子间的相互作用强
解析：选D。水滴在洁净的玻璃面上扩展形成薄层，是浸润现象，说明水和玻璃的相互作用比水分子之间的相互作用强，玻璃面上的水存在表面张力；水滴在蜡面上可来回滚动而不会扩展成薄层，是不浸润现象，水在蜡面上不浸润，则水分子间表现为引力，由于受重力作用，水滴呈扁平形。
3．(2024·浙江开学考)下列关于固体、液体、气体的说法正确的是(　　)
A.玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端就会变钝，这是由于高温使分子无规则热运动加剧
B．用磙子压紧土壤，有助于保存地下的水分
C．液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性
D．某种液体是否浸润固体，仅由液体性质决定，与固体的性质无关
解析：选C。玻璃管裂口放在火上烧熔，它的尖端就变钝，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面积要收缩到最小，故A错误；用磙子压紧土壤，会使土壤中的毛细管变得更细，增强毛细现象，从而使地下水到地面上来，不利于保存地下水分，故B错误；液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，故C正确；浸润与不浸润与两种接触物质的性质有关，水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明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，故D错误。
4．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
解析：选A。液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，故A正确；液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，它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。
5．(2024·江苏南通月考)航天员在“天宫课堂”中演示毛细现象时，将三根内径不同的细管插入水槽，稳定后三根管中液面(忽略液面形状)的高度是下列图中的(　　)
解析：选D。在太空中完全失重，不考虑重力影响，毛细现象中的表面张力作用使粗细不同的细管中液体充满整个管子。
6．工匠烧制玻璃制品时，把一玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化，待冷却后尖端变钝。下列说法正确的是(　　)
A．玻璃是非晶体，高温熔化冷却后转变成了晶体
B．玻璃是晶体，导热性表现为各向同性
C．熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩
D．熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为斥力使其表面扩张
解析：选C。玻璃是非晶体，高温熔化冷却凝固后仍然是非晶体，导热性表现为各向同性，故A、B错误；玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化，尖端变钝，是表面张力的作用，因熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩，故C正确，D错误。
7．(2024·四川遂宁阶段练)下列关于物理现象的解释不正确的是(　　)
A．荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用
B．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
C.土壤里有很多毛细管，若要防止地下的水分沿着它们被引到地表，可将地面的土壤锄松
D．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子的热运动
解析：选D。液体的表面张力有使液体的表面积最小化的趋势，荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用，故A正确；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异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故B正确；土壤里有很多毛细管，将地面的土壤锄松，毛细管被破坏，地下的水将不会被引到地表，故C正确；布朗运动是悬浮在水中花粉颗粒的无规则运动，反映了水分子的热运动，故D错误。
8．(多选)(2024·河北石家庄月考)如图是分别装有水和水银的两个玻璃杯，下列说法正确的是(　　)
A．水不浸润玻璃
B．水银不浸润玻璃
C．水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力
D．水银的表面层中的水银分子之间的作用力为零
解析：选BC。由题图知水浸润玻璃，水银不浸润玻璃，故B正确，A错误；表面层中的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子间作用力表现为引力，故C正确，D错误。

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