（全國(guó)通用版）2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第35講 固體、液體和氣體學(xué)案

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1、 第35講　固體、液體和氣體 考綱要求 考情分析 命題趨勢(shì) 1.固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和非晶體Ⅰ 2．液晶的微觀結(jié)構(gòu)、液體的表面張力現(xiàn)象Ⅰ 3．氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體Ⅱ 4．飽和蒸汽、未飽和蒸汽和飽和蒸汽壓、相對(duì)濕度Ⅰ 2017·全國(guó)卷Ⅰ，33(1)(2) 2017·全國(guó)卷Ⅱ，33(2) 2017·全國(guó)卷Ⅲ，33(2) 2016·全國(guó)卷Ⅰ，33(2) 高考對(duì)本部分知識(shí)的考查主要以選擇題、計(jì)算題的形式出現(xiàn)．試題一般綜合考查固體液體的性質(zhì)、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋等，以計(jì)算題的形式考查氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程 1．晶體和非晶體 　　分類(lèi) 比較　　 晶

2、體 非晶體 單晶體 多晶體 外形 規(guī)則 __不規(guī)則__ 不規(guī)則 熔點(diǎn) 確定 不確定 物理性質(zhì) 各向__異性__ 各向__同性__ 原子排列 __有規(guī)則__，但多晶體每個(gè)單晶體間的排列無(wú)規(guī)則 無(wú)規(guī)則 形成與轉(zhuǎn)化 有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的__晶體__.同一物質(zhì)可能以__晶體__和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為_(kāi)_非晶體__． 典型物質(zhì) 石英、云母、食鹽，硫酸銅 玻璃、蜂蠟、松香 2 .液體的表面張力 液晶的微觀結(jié)構(gòu) (1)液體的表面張力 ①作用：液體的__表面張力__使液面具有收縮到表面積最小的趨勢(shì)

3、； ②方向：表面張力跟液面__相切__，且跟這部分液面的分界線(xiàn)__垂直__． (2)液晶 ①液晶分子既保持排列有序而顯示各向__異性__，又可以自由移動(dòng)位置，保持了液體的__流動(dòng)性__； ②液晶分子的位置無(wú)序使它像__液體__，排列有序使它像__晶體__； ③液晶分子的排列從某個(gè)方向看比較整齊，而從另外一個(gè)方向看則是__雜亂無(wú)章__的． 3．氣體、氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體 (1)氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) ①氣體分子間距較__大__，分子力可以__忽略__，因此分子間除碰撞外不受其他力的作用，故氣體能充滿(mǎn)整個(gè)空間； ②分子做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，且時(shí)時(shí)變化，大量分子的速率按__“

4、中間多，兩頭少”__的規(guī)律分布； ③溫度升高時(shí)，速率小的分子數(shù)__減少__，速率大的分子數(shù)__增多__，分子的平均速率將__增大__，但速率分布規(guī)律__不變__． (2)氣體的狀態(tài)參量 __壓強(qiáng)__、__體積__、__溫度__． (3)氣體的壓強(qiáng) ①產(chǎn)生原因：由于氣體分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的__壓力__； ②大小：氣體的壓強(qiáng)在數(shù)值上等于氣體作用在__單位面積__上的壓力．公式p＝； ③決定因素 a．宏觀上：決定于氣體的溫度和體積； b．微觀上：決定于分子的平均動(dòng)能和分子數(shù)密度． (4)氣體實(shí)驗(yàn)定律 玻意耳定律 查理定律 蓋—呂薩

5、克定律 內(nèi) 容 一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比 一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比 一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，體積與熱力學(xué)溫度成正比 表 達(dá) 式 __p1V1＝p2V2__ ?。。　。健?##或 ?。?！　＝　### ！??！?。健?##或 ！?。　。健?## (5)理想氣體狀態(tài)方程 ①理想氣體：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體； ②一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：?。?！?。健?##或！！！?。紺　###(C為常量)． 4．飽和汽 未飽和汽和飽和汽壓 相對(duì)濕度 (1)飽和汽與未飽和

6、汽 ①飽和汽：與液體處于__動(dòng)態(tài)平衡__的蒸汽； ②未飽和汽：沒(méi)有達(dá)到__飽和狀態(tài)__的蒸汽． (2)飽和汽壓 ①定義：飽和汽所具有的__壓強(qiáng)__； ②特點(diǎn)：飽和汽壓隨溫度而變．溫度越高，飽和汽壓__越大__，且飽和汽壓與飽和汽的體積__無(wú)關(guān)__． (3)濕度 ①定義：空氣的潮濕程度； ②絕對(duì)濕度：空氣中所含__水蒸氣__的壓強(qiáng)： ③相對(duì)濕度：在某一溫度下，空氣中水蒸氣的__壓強(qiáng)__與同一溫度下水的飽和汽壓之比，稱(chēng)為空氣的相對(duì)濕度，即相對(duì)濕度(B)＝×100% 1．判斷正誤 (1)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的．(　×　) (2)單晶體具有固定的熔點(diǎn)，而多晶體和

7、非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)．(　×　) (3)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．(　√　) (4)液晶是液體和晶體的混合物．(　×　) (5)船浮于水面上不是由于液體的表面張力．(　√　) (6)水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，水蒸氣的壓強(qiáng)不再變化，這時(shí)蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行．(　√　) (7)一定質(zhì)量的理想氣體在等壓變化時(shí)，其體積與攝氏溫度成正比．(　×　) 2．(多選)在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸石蠟層背面上一點(diǎn)，石蠟熔化的范圍分別如圖(1)(2)(3)所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖(4)所示．下列判斷正確的是(　BD　) A．甲、乙

8、為非晶體，丙是晶體 B．甲、丙為晶體，乙是非晶體 C．甲、丙為非晶體，乙是晶體 D．甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體 E．甲、乙、丙都是非晶體 3．(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述中正確的是(　ACE　) A．若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)一定變大 B．若單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，壓強(qiáng)可能不變 C．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時(shí)，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加 D．若氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時(shí)，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)可能不變 E．氣體的壓強(qiáng)由溫度和單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)共同決定 解析　單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，單位面

9、積上的碰撞次數(shù)和碰撞的平均力都變大，因此這時(shí)氣體壓強(qiáng)一定變大．故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)不變而溫度降低時(shí)，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可判定氣體的體積一定減小，氣體的密度增加，則單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)一定增加，氣體的壓強(qiáng)跟溫度和氣體單位體積內(nèi)的分子個(gè)數(shù)有關(guān)，故選項(xiàng)C、E正確，D錯(cuò)誤． 4．(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列四種狀態(tài)變化中，可能實(shí)現(xiàn)的是(　BD　) A．增大壓強(qiáng)時(shí)，溫度降低，體積增大 B．升高溫度時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積減小 C．降低溫度時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積不變 D．降低溫度時(shí)，壓強(qiáng)減小，體積增大 5．(多選)關(guān)于飽和汽壓和相對(duì)濕度，下列說(shuō)法中正確的是(　BCD　) A．溫度

10、不同飽和汽的飽和汽壓都相同 B．溫度升高時(shí)，飽和汽壓增大 C．在相對(duì)濕度相同的情況下，夏天比冬天的絕對(duì)濕度大 D．飽和汽壓和相對(duì)濕度都與體積無(wú)關(guān) 一　固體和液體的性質(zhì) 對(duì)液體性質(zhì)的三點(diǎn)說(shuō)明 (1)液體表面層、附著層的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是導(dǎo)致表面張力、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象、毛細(xì)現(xiàn)象等現(xiàn)象的根本原因． (2)同一種液體，對(duì)一些固體是浸潤(rùn)的，對(duì)另一些固體可能不浸潤(rùn)． (3)液體沸騰的條件是飽和汽壓和外部壓強(qiáng)相等． [例1](多選)下列說(shuō)法正確的是(　BCD　) A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體 B．固體可以分為晶體和非晶體兩類(lèi)，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì) C

11、．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w E．在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變 解析　晶體，無(wú)論體積大小，都是晶體．將一塊晶體敲碎后，得到的顆粒仍然是晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；晶體由于空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的不同，在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)，選項(xiàng)B正確；由同種元素構(gòu)成的固體，例如碳元素，由于原子排列方式不同，可能構(gòu)成石墨，也可能構(gòu)成金剛石，選項(xiàng)C正確；在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變成非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w．例如天然水晶是晶體，熔化后再凝固成石英玻璃就是非晶體，

12、選項(xiàng)D正確；在熔化過(guò)程中，晶體吸收熱量，但是溫度保持不變，只是分子平均動(dòng)能保持不變，而分子勢(shì)能要增加，內(nèi)能要增加，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 　二　氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法 (1)參考液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對(duì)象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)． (2)力平衡法：選與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)． (3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等． [例2]如圖所示，豎直放置的U形管，左端開(kāi)口，右端封閉，管內(nèi)有a

13、、b兩段水銀柱，將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi)．已知水銀柱a長(zhǎng)10 cm，水銀柱b兩個(gè)液面間的高度差為5 cm，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg，求空氣柱A、B的壓強(qiáng)． 解析　設(shè)空氣柱A、B產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為pA、pB，管的橫截面積為S，取a水銀柱為研究對(duì)象并進(jìn)行受力分析如圖甲所示，得pAS＋mag＝p0S，而paS＝ρgh1S＝mag， 故pAS＋paS＝p0S，所以pA＝p0－pa＝ 75 cmHg－10 cmHg＝65 cmHg． 取水銀柱b為研究對(duì)象并進(jìn)行受力分析如圖乙所示，同理可得pBS＋pbS＝pAS，所以pB＝pA－pb＝65 cmHg－5 cmHg＝60 cmHg． 答案

14、　65 cmHg　60 cmHg 　三　氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用 氣體實(shí)驗(yàn)定律的比較 定律名稱(chēng)比較項(xiàng)目 玻意耳定律 (等溫變化) 查理定律 (等容變化) 蓋－呂薩克定 律(等壓變化) 數(shù)學(xué) 表達(dá)式 p1V1＝p2V2或 pV＝C(常數(shù)) ＝或 ＝C(常數(shù)) ＝或 ＝C(常數(shù)) 同一氣體 的兩條 圖線(xiàn) [例3]如圖，一固定的豎直氣缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞．已知大活塞的質(zhì)量為m1＝2.50 kg，橫截面積為S1＝80.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m2＝1.50 kg，橫截面積為S2＝40.0 cm2；

15、兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l＝40.0 cm；汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p＝1.00×105 Pa，溫度為T(mén)＝303 K．初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T(mén)1＝495 K．現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移．忽略?xún)苫钊c汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求： (1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度； (2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)． [思維導(dǎo)引]?、賰蓺飧谆钊娣e不等，如何選擇受力分析的研究對(duì)象？氣缸平衡時(shí)受到哪幾個(gè)力作用？②第一次下降過(guò)程中氣體溫度下降，氣體進(jìn)行了哪種狀態(tài)變化？③內(nèi)外氣溫達(dá)

16、到相等過(guò)程中氣體進(jìn)行了哪種狀態(tài)變化？ 解析　(1)設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的體積為V2，溫度為T(mén)2.由題給條件得 V1＝S2＋S1， ① V2＝S2l. ② 在活塞緩慢下移的過(guò)程中，用p1表示缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，由力的平衡條件得 S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p)， ③ 故缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變．由蓋—呂薩克定律有 ＝， ④ 聯(lián)立①②④式并代入題給數(shù)據(jù)得 T2＝330 K． ⑤ (2)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，被封閉氣體的壓強(qiáng)為p1.在此后與汽缸外大氣達(dá)到熱平衡的過(guò)程中，被封閉氣體的體積不變．設(shè)達(dá)到熱平衡時(shí)被封

17、閉氣體的壓強(qiáng)為p′，由查理定律，有 ＝， ⑥ 聯(lián)立③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得 p′＝1.01×105 Pa． 答案　(1)330 K　(2)1.01×105 Pa 1．(多選)對(duì)于液體在器壁附近的液面發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，如圖所示，對(duì)此有下列幾種解釋?zhuān)_的是(　ACD　) A．表面層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏 B．表面層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密 C．附著層Ⅰ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密 D．附著層Ⅱ內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏 解析　液體表面具有收縮的趨勢(shì)，即液體表面表現(xiàn)為張力，是液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，密度較小，且液面分子間表現(xiàn)為引力；故表面層Ⅰ、Ⅱ內(nèi)分

18、子的分布比液體內(nèi)部疏，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；附著層Ⅰ內(nèi)分子與容器壁間引力大于內(nèi)部液體分子引力，附著層分子距離小，密度大，故選項(xiàng)C正確；附著層Ⅱ內(nèi)分子與容器壁間吸引力小于內(nèi)部液體分子引力，附著層分子距離大，密度小，故選項(xiàng)D正確． 2．(2017·全國(guó)卷 Ⅰ)(多選)氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線(xiàn)所示．下列說(shuō)法正確的是(　ABC　) A．圖中兩條曲線(xiàn)下面積相等 B．圖中虛線(xiàn)對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形 C．圖中實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形 D．圖中曲線(xiàn)給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E．

19、與0 ℃時(shí)相比，100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 解析　根據(jù)氣體分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化曲線(xiàn)的意義可知，題圖中兩條曲線(xiàn)下面積相等，選項(xiàng)A正確；題圖中虛線(xiàn)占百分比較大的分子速率較小，所以對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形，選項(xiàng)B正確；題圖中實(shí)線(xiàn)占百分比較大的分子速率較大，分子平均動(dòng)能較大，根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，可知實(shí)線(xiàn)對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形，選項(xiàng)C正確；根據(jù)分子速率分布圖可知，題圖中曲線(xiàn)給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比，不能得出任意速率區(qū)間的氧分子數(shù)目，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由分

20、子速率分布圖可知，與0 ℃時(shí)相比，100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 3．下列關(guān)于液體表面現(xiàn)象的說(shuō)法中正確的是(　C　) A．把縫衣針小心地放在水面上，縫衣針可以把水面壓彎而不沉沒(méi)，是因?yàn)榭p衣針的重力小，又受到液體的浮力的緣故 B．處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會(huì)成球狀，是因?yàn)橐后w內(nèi)分子間有相互吸引力 C．玻璃管裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因?yàn)槿刍牟Ａг诒砻鎻埩Φ淖饔孟?，表面要收縮到最小的緣故 D．漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，是因?yàn)橛偷我后w呈各向同性的緣故 解析　把縫衣針輕放在水面上，

21、它會(huì)浮在水面上，這是由于水表面存在表面張力的緣故，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；水銀成球狀，是由于液體表面張力的緣故，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；菜湯表面上的油滴是圓形的，也是液體表面存在張力的緣故，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 4．如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的氣缸，氣缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的活塞，活塞面積為S.現(xiàn)用水平恒力F向右推氣缸，最后氣缸和活塞達(dá)到相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p＝?。?！　p0＋　###.(已知外界大氣壓為p0) 解析　選取氣缸和活塞整體為研究對(duì)象．相對(duì)靜止時(shí)有F＝(M＋m)a， 再選活塞為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有 pS－p0S＝ma，解得p＝p0＋． 5．(201

22、7·江蘇高考)(多選)—定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其V-T圖象如圖所示．下列說(shuō)法正確的有__BC__． A．A→B的過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功 B．A→B的過(guò)程中，氣體放出熱量 C．B→C的過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變 D．A→B→C的過(guò)程中，氣體內(nèi)能增加 解析　由題圖可知，從A到B氣體的體積減小，外界對(duì)氣體做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從A到B，氣體做等溫變化，則氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知此過(guò)程氣體放出熱量，選項(xiàng)B正確；由理想氣體狀態(tài)方程pV＝nRT，V＝T可知，從B到C氣體發(fā)生的是等壓變化，氣體的溫度在降低，內(nèi)能在減小，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 6．(2

23、017·湖南長(zhǎng)沙模擬)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示，若狀態(tài)D的壓強(qiáng)是2×104 Pa． (1)求狀態(tài)A的壓強(qiáng)． (2)請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出該狀態(tài)變化過(guò)程的p－T圖象，并分別標(biāo)出A、B、C、D各個(gè)狀態(tài)，不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程． 解析　從V－T圖上讀出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的體積和溫度，由理想氣體狀態(tài)方程即可求出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)． (1)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程 ＝，則pA＝＝4×104 Pa． (2)p－T圖象及A、B、C、D各個(gè)狀態(tài)如圖所示． 答案　(1)4×104 Pa　(2)見(jiàn)解析 [例1](10分)汽缸截面積為S，質(zhì)量為m的梯形活塞上面是水平的，下面與右側(cè)豎

24、直方向的夾角為α，如圖所示，當(dāng)活塞上放質(zhì)量為M的重物時(shí)處于靜止．設(shè)外部大氣壓為p0，若活塞與缸壁之間無(wú)摩擦．求汽缸中氣體的壓強(qiáng)． [答題送檢]來(lái)自閱卷名師報(bào)告 錯(cuò)誤 致錯(cuò)原因 扣分 (1) 分析缸內(nèi)氣體對(duì)活塞的作用力時(shí)，錯(cuò)將S作受力面積處理． 10 (2) 對(duì)活塞和重物組成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析時(shí)，漏掉重物的重力Mg [規(guī)范答題] [解析]　對(duì)活塞和重物組成的系統(tǒng)，由平衡條件有p氣S′＝， 又因?yàn)镾′＝， 所以p氣＝＝p0＋． [答案]　p0＋． 1．(2018·湖北黃石模擬)在光滑水平面上有一個(gè)內(nèi)外壁都光滑的汽缸，汽缸質(zhì)量為M，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞

25、，已知M>m.活塞密封一部分理想氣體．現(xiàn)對(duì)汽缸施一水平向左的拉力F時(shí)，如圖甲，汽缸的加速度為a1，封閉氣體的壓強(qiáng)為P1，體積為V1；若用同樣大小的力F水平向左推活塞，如圖乙，汽缸的加速度為a2，封閉氣體的壓強(qiáng)為P2，體積為V2，設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變，則(　A　) A．a(chǎn)1＝a2，p1V2 B．a(chǎn)1p2，V1a2，p1>p2，V1>V2 解析　對(duì)汽缸與活塞組成的整體，據(jù)牛頓第二定律可知a1＝a2.對(duì)甲圖，以活塞為研究對(duì)象，有p0S－p1S＝ma1；對(duì)乙圖，以汽缸為研究對(duì)象，有p2S－p0S

26、＝Ma2；由以上兩式可知p1＜p2.根據(jù)玻意耳定律可知p1V1＝p2V2，則V1＞V2.選項(xiàng)A正確． 2．如圖所示，有一圓筒形汽缸靜置在地上，汽缸圓筒的質(zhì)量為M，活塞及手柄的質(zhì)量為m，活塞截面積為S.現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢地豎直向上提，求汽缸剛離地時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．(當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)為p0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，活塞與汽缸壁的摩擦不計(jì)，活塞未脫離汽缸) 解析　設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，以汽缸為研究對(duì)象，對(duì)汽缸受力分析如圖所示． 根據(jù)平衡條件得pS＋Mg＝p0S， 所以p＝p0－． 答案　p0－ 3．(2017·江蘇蘇州模擬)如圖所示，兩端開(kāi)口的氣缸水平固定，A、B是兩個(gè)厚度不

27、計(jì)的活塞，可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，面積分別為S1＝20 cm2，S2＝10 cm2，它們之間用一根細(xì)桿連接，B通過(guò)水平細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為M＝2 kg的重物C連接，靜止時(shí)氣缸中的氣體溫度T1＝600 K，氣缸兩部分的氣柱長(zhǎng)均為L(zhǎng)，已知大氣壓強(qiáng)p0＝1×105 Pa，取g＝10 m/s2，缸內(nèi)氣體可看作理想氣體．求： (1)活塞靜止時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)； (2)若降低氣缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)活塞A緩慢向右移動(dòng)時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的溫度． 解析　(1)設(shè)靜止時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，活塞受力平衡p1S1＋p0S2＝p0S1＋p1S2＋Mg， 代入數(shù)據(jù)解得p1＝1.2×105 Pa． (2)由

28、活塞受力平衡可知缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)沒(méi)有變化，設(shè)開(kāi)始溫度為T(mén)1變化后溫度為T(mén)2，由蓋－呂薩克定律得＝， 代入數(shù)據(jù)解得T2＝500 K． 答案　(1)1.2×105 Pa　(2)500 K 4．如圖所示，兩汽缸A、B粗細(xì)均勻、等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細(xì)管連通；A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩汽缸除A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱，兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮?dú)?，活塞a上方充有氧氣．當(dāng)大氣壓為p0、外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為7 ℃，平衡時(shí)活塞a離汽缸頂?shù)木嚯x是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中間． (1)現(xiàn)通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，?dāng)活塞b恰好升

29、至頂部時(shí)，求氮?dú)獾臏囟龋? (2)繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當(dāng)活塞a上升的距離是汽缸高度的時(shí)，求氧氣的壓強(qiáng)． 解析　(1)活塞b升至頂部的過(guò)程中，活塞a不動(dòng)，活塞a、b下方的氮?dú)饨?jīng)歷等壓變化，設(shè)汽缸A的容積為V0，氮?dú)獬鯌B(tài)的體積為V1，溫度為T(mén)1，末態(tài)體積為V2，溫度為T(mén)2，按題意，汽缸B的容積為，由題給數(shù)據(jù)及蓋－呂薩克定律有 V1＝V0＋×＝V0，① V2＝V0＋＝V0，② ＝，③ 由①②③式及所給的教據(jù)可得T2＝320 K．④ (2)活塞b升至頂部后，由于繼續(xù)緩慢加熱、活塞a開(kāi)始向上移動(dòng)，直至活塞上升的距離是汽缸高度的，此時(shí)活塞a上方的氧氣經(jīng)歷等溫變化，設(shè)氧氣初態(tài)的體積為V1

30、′，壓強(qiáng)為p1′，末態(tài)體積為V2′，壓強(qiáng)為p2′，由所給數(shù)據(jù)及玻意耳定律得V1′＝V0，p1′＝p0，V2′＝V0，⑤ p1′V1′＝p2′V2′，⑥ 由⑤⑥式可得p2′＝p0． 答案　(1)320 K　(2)p0 1．(多選)下列說(shuō)法正確的是！??！　BCE　###.(選填正確答案標(biāo)號(hào)) A．懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng) B．空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果 C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn) D．高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 E．干濕泡濕度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸

31、發(fā)吸熱的結(jié)果 解析　懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果，選項(xiàng)B正確；彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，是由于高原地區(qū)氣壓低，故水的沸點(diǎn)也較低，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是由于濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸收熱量，從而溫度會(huì)降低的緣故，選項(xiàng)E正確． 2．圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為T(mén)A、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是?。?！　C　#

32、##.(填選項(xiàng)前的字母) A．TATB，TB＝TC C．TA>TB，TBTC 解析　由題中圖象可知，氣體由A到B過(guò)程為等容變化，由查理定律得＝，pA>pB，故TA>TB；由B到C過(guò)程為等壓變化，由蓋—呂薩克定律得＝，VB

33、，體積為V1，壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí)，體積為V2，根據(jù)玻意耳定律得 p1V1＝p2V2，① 重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強(qiáng)下的體積為V3＝V2－V1， ② 設(shè)用去的氧氣在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為V0，則有p2V3＝p0V0. ③ 設(shè)實(shí)驗(yàn)室每天用去的氧氣在p0壓強(qiáng)下的體積為ΔV，則氧氣可用的天數(shù)為N＝，④ 聯(lián)立①②③④式，并代人數(shù)據(jù)得N＝4(天)． 答案　4天 4．如圖所示，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l＝10.0 cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)＝3.0 cm.現(xiàn)將開(kāi)關(guān)K打開(kāi)，從U形管中放出部分

34、水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10.0 cm時(shí)將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉．已知大氣壓強(qiáng)p0＝75.0 cmHg． (1)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度； (2)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度． 解析　(1)以cmHg為壓強(qiáng)單位．設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l＝10.0 cm時(shí)的壓強(qiáng)為p；當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10.0 cm時(shí)，設(shè)空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1.由玻意耳定律得pl＝p1l1， ① 由力學(xué)平衡條件得p＝p0＋h， ② 打開(kāi)開(kāi)關(guān)K放出水銀的過(guò)程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，直

35、到B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止．由力學(xué)平衡條件有 p1＝p0－h(huán)1， ③ 聯(lián)立①②③式，并代入題給數(shù)據(jù)得 l1＝12.0 cm. ④ (2)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2.由玻意耳定律得pl＝p2l2， ⑤ 由力學(xué)平衡條件有p2＝p0， ⑥ 聯(lián)立②⑤⑥式，并代入題給數(shù)據(jù)得 l2＝10.4 cm. ⑦ 設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度為Δh， 依題意得Δh＝2(l1－l2)＋h1， ⑧ 聯(lián)立④⑦⑧式，并代入題給數(shù)據(jù)得 Δh＝13.2 cm． 答案　(1)12.0 cm　(2)13.2 cm 5．(2017·全國(guó)卷Ⅱ)一熱

36、氣球體積為V，內(nèi)部充有溫度為T(mén)a的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為T(mén)b.已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度T0時(shí)的密度為ρ0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g． (1)求該熱氣球所受浮力的大?。? (2)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力； (3)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量． 解析　(1)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T(mén)0時(shí)的體積為V0，密度為ρ0＝， ① 在溫度為T(mén)時(shí)的體積為VT，密度為ρ(T)＝， ② 由蓋—呂薩克定律得＝， ③ 聯(lián)立①②③式得ρ(T)＝ρ0， ④ 氣體所受到的浮力為F＝ρ(Tb)gV， ⑤ 聯(lián)立④⑤式得F

37、＝Vgρ0， ⑥ (2)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G＝ρ(Ta)Vg， ⑦ 聯(lián)立④⑦式得G＝Vgρ0. ⑧ (3)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m，由力的平衡條件得 mg＝F－G－m0g， ⑨ 聯(lián)立⑥⑧⑨式得m＝Vρ0T0－m0． 答案　(1)Vgρ0　(2)Vgρ0　(3)Vρ0T0－m0 6．　(2017·全國(guó)卷Ⅲ)一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖甲所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2.K1長(zhǎng)為l，頂端封閉，K2上端與待測(cè)氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通．開(kāi)始測(cè)量時(shí)，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)

38、入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖乙所示．設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與K2相通的待測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變．已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為ρ，重力加速度大小為g.求： (1)待測(cè)氣體的壓強(qiáng)； (2)該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)． 解析　(1)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時(shí)被封閉的氣體的體積為V，壓強(qiáng)等于待測(cè)氣體的壓強(qiáng)p.提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時(shí)，K1中水銀面比頂端低h；設(shè)此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1，則V＝V0＋πd2l，　 ① V1＝πd2h，　 ② 由力學(xué)平衡條件得p1＝p＋ρgh，　 ③ 整個(gè)過(guò)程為等溫過(guò)程

39、，由玻意耳定律得pV＝p1V1，　 ④ 聯(lián)立①②③④式得p＝.　 ⑤ (2)由題意知h≤l，　 ⑥ 聯(lián)立⑤⑥式有p≤，　 該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)為pmax＝． 答案　(1)　(2) 課時(shí)達(dá)標(biāo)　第35講 [解密考綱]知道晶體、非晶體的區(qū)別；理解表面張力，會(huì)解釋有關(guān)現(xiàn)象；掌握氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，會(huì)用三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律分析氣體狀態(tài)變化問(wèn)題． 1．(多選)對(duì)于一定量的稀薄氣體，下列說(shuō)法正確的是(　BD　) A．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈 B．保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈 C．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小 D．壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小 解

40、析　壓強(qiáng)變大，溫度不一定升高，分子熱運(yùn)動(dòng)不一定變得劇烈，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；壓強(qiáng)不變，溫度也有可能升高，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈，選項(xiàng)B正確；壓強(qiáng)變大，體積不一定減小，分子間的距離不一定變小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；壓強(qiáng)變小，體積可能減小，分子間的距離可能變小，選項(xiàng)D正確． 2．(多選)下列現(xiàn)象中，能說(shuō)明液體存在表面張力的有(　AB　) A．水黽可以停在水面上 B．葉面上的露珠呈球形 C．滴入水中的紅墨水很快散開(kāi) D．懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 解析　水黽可以停在水面上和葉面上的露珠呈球形都說(shuō)明液體表面層的分子比液體內(nèi)部稀疏，液體表面分子表現(xiàn)引力，即表面張力，故選項(xiàng)A、B正確；滴入水中的紅墨水很快散開(kāi)是擴(kuò)

41、散現(xiàn)象，懸浮在水中的花粉做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)，都反映的是液體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 3．如圖所示，U形氣缸固定在水平地面上，用重力不計(jì)的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，已知?dú)飧撞宦?，活塞移?dòng)過(guò)程無(wú)摩擦．初始時(shí)，外界大氣壓強(qiáng)為p0，活塞緊壓小擋板．現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，則圖中能反映氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T變化的圖象是(　B　) 解析　緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p

42、(多選)下列說(shuō)法正確的是(　ACD　) A．把一枚針輕放在水面上，它會(huì)浮在水面．這是由于水表面存在表面張力的緣故 B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能．這是因?yàn)橛椭顾谋砻鎻埩υ龃蟮木壒? C．在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形．這是表面張力作用的結(jié)果 D．在毛細(xì)現(xiàn)象中，毛細(xì)管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類(lèi)和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān) E．當(dāng)兩薄玻璃板間夾有一層水膜時(shí)，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開(kāi)．這是由于水膜具有表面張力的緣故 解析　水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，這是不浸潤(rùn)的結(jié)果，而干凈的玻璃板上不能形成水珠，這是浸潤(rùn)的結(jié)果，

43、選項(xiàng)B錯(cuò)誤．玻璃板很難被拉開(kāi)是由于分子引力的作用，選項(xiàng)E錯(cuò)誤． 5．(2017·浙江寧波模擬)(多選)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程，其中bc的延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在 (　AB　) A．a(chǎn)b過(guò)程中不斷增加 B．bc過(guò)程中保持不變 C．cd過(guò)程中不斷增加 D．da過(guò)程中保持不變 解析　因?yàn)閎c的延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)原點(diǎn)，所以bc是等容線(xiàn)，即氣體體積在bc過(guò)程中保持不變，選項(xiàng)B正確；ab是等溫線(xiàn)，壓強(qiáng)減小則體積增大，選項(xiàng)A正確；cd是等壓線(xiàn)，溫度降低則體積減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；連接aO交cd于e，如圖

44、，則ae是等容線(xiàn)，即Va＝Ve，因?yàn)閂d

45、K處，測(cè)得此時(shí)玻璃管中水面的高度差為16.8 cm.(玻璃管A內(nèi)氣體體積忽略不計(jì)，ρ水＝1.0×103 kg/m3，取g＝10 m/s2)　 (1)若用V0表示燒瓶容積，p0表示大氣壓強(qiáng)，ΔV表示針筒內(nèi)氣體的體積，Δp1、Δp2表示上述步驟①②中燒瓶?jī)?nèi)、外氣體壓強(qiáng)差大小，則步驟①②中，氣體滿(mǎn)足的方程分別為?。。p0(V0＋ΔV)＝(p0＋Δp1)V0__、?。?！_p0V0＝(p0－Δp2)·(V0＋ΔV)__． (2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得燒瓶容積V0＝！??！_560__mL，大氣壓強(qiáng)p0＝?。。95_760__Pa． (3)倒U形玻璃管A內(nèi)氣體的存在(　A　) A．僅對(duì)容積的測(cè)量結(jié)果有影響

46、 B．僅對(duì)壓強(qiáng)的測(cè)量結(jié)果有影響 C．對(duì)二者的測(cè)量結(jié)果均有影響 D．對(duì)二者的測(cè)量結(jié)果均無(wú)影響 解析　(1)由題意，氣體發(fā)生等溫變化，步驟①中氣體初態(tài)的壓強(qiáng)和體積分別為p0、(V0＋ΔV)，末態(tài)的壓強(qiáng)和體積分別為(p0＋Δp1)與V0，則氣體滿(mǎn)足的方程為p0(V0＋ΔV)＝(p0＋Δp1)V0；步驟②中氣體初態(tài)的壓強(qiáng)和體積分別為p0、V0，末態(tài)的壓強(qiáng)和體積分別為(p0－Δp2)、(V0＋ΔV)，則氣體滿(mǎn)足的方程為p0V0＝(p0－Δp2)(V0＋ΔV)． (2)將(1)中的方程代入數(shù)據(jù)解得 V0＝560 mL，p0＝95 760 Pa． (3)(2)中得到的體積V0應(yīng)該為容器的體積與玻璃

47、管A內(nèi)氣體的體積之和，對(duì)大氣壓強(qiáng)的測(cè)量不產(chǎn)生影響，選項(xiàng)A正確． 7．(2018·浙江杭州模擬)如圖，T形活塞將絕熱汽缸內(nèi)的氣體分隔成A、B兩部分，活塞左、右兩側(cè)截面積分別為S1、S2，活塞與汽缸兩端的距離均為L(zhǎng)，汽缸上有a、b、c三個(gè)小孔與大氣連通，現(xiàn)將a、b兩孔用細(xì)管(容積不計(jì))連接．已知大氣壓強(qiáng)為p0，環(huán)境溫度為T(mén)0，活塞與缸壁間無(wú)摩擦． (1)若用釘子將活塞固定，然后將缸內(nèi)氣體緩慢加熱到T1，求此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)； (2)若氣體溫度仍為T(mén)0，拔掉釘子，然后改變缸內(nèi)氣體溫度，發(fā)現(xiàn)活塞向右緩慢移動(dòng)了ΔL的距離(活塞移動(dòng)過(guò)程中不會(huì)經(jīng)過(guò)小孔)，則氣體溫度升高還是降低？變化了多少？ 解

48、析　(1)A、B內(nèi)氣體相通，初狀態(tài)壓強(qiáng)為p0.由于釘子將活塞固定，氣體體積不變． 由查理定律可知＝， 解得p1＝． (2)對(duì)活塞進(jìn)行受力分析，可知溫度改變后，活塞仍處于平衡狀態(tài)，合力為0，所以活塞向右移動(dòng)后，氣體的壓強(qiáng)不變． 活塞向右移動(dòng)后，氣體體積增大，則氣體溫度升高． 由＝， 解得T＝T0＋T0． 所以溫度變化了ΔT＝T0． 答案　(1)　(2)升高　T0 8．(2017·福建福州模擬)如圖所示，氣缸放置在水平平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為10 kg，橫截面積為50 cm2，厚度為1 cm，氣缸全長(zhǎng)為21 cm，氣缸質(zhì)量為20 kg，大氣壓強(qiáng)為1×105 Pa，當(dāng)溫度為 7 ℃時(shí)，活

49、塞封閉的氣柱長(zhǎng)10 cm，將氣缸倒過(guò)來(lái)放置，活塞下方的空氣能通過(guò)平臺(tái)上的缺口與大氣相通，g取10 m/s2.求： (1)氣柱的長(zhǎng)度； (2)當(dāng)溫度為多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)． 解析　(1)設(shè)氣缸倒置前后被封閉氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2，氣柱長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1和L2． p1＝p0＋＝1.2×105 Pa， p2＝p0－＝0.8×105 Pa． 倒置過(guò)程為等溫變化，由玻意耳定律可得p1L1S＝p2L2S，所以L(fǎng)2＝L1＝15 cm． (2)設(shè)倒置后升溫前后封閉氣柱溫度分別為T(mén)2和T3， 升溫后氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)3， 則T2＝T1＝(273＋7)K＝280 K， L2＝15 cm，L3

50、＝21 cm－1 cm＝20 cm． 升溫過(guò)程為等壓變化，由蓋—呂薩克定律可得 ＝，所以T3＝T2＝373 K． 即溫度升高到100 ℃時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)． 答案　(1)15 cm　(2)100 ℃ 9．(2017·河北衡水模擬)如圖所示，一粗細(xì)均勻的玻璃瓶水平放置，瓶口處有閥門(mén)K，瓶?jī)?nèi)有A、B兩部分用一活塞分開(kāi)的理想氣體．開(kāi)始時(shí)，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B兩部分氣體長(zhǎng)度分別為2L和L，壓強(qiáng)均為P.若因閥門(mén)封閉不嚴(yán)，B中氣體向外緩慢漏氣，活塞將緩慢移動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中氣體溫度不變，瓶口處氣體體積可以忽略．當(dāng)活塞向右緩慢移動(dòng)的距離為0.4 L時(shí)，(忽略摩擦阻力)求此時(shí)： (1)A中氣體的壓強(qiáng)； (2)B中剩余氣體與漏氣前B中氣體的質(zhì)量比． 解析　(1)對(duì)A中氣體由玻意耳定律可得p·2L＝pA(2L＋0.4L)，解得pA＝p． (2)A、B氣體通過(guò)活塞分開(kāi)，A、B中氣體壓強(qiáng)始終保持相同pA＝pB， 設(shè)漏氣后B中氣體和漏出氣體的總長(zhǎng)度為L(zhǎng)B，pSL＝pBSLB，解得LB＝L，　 此時(shí)B中氣體長(zhǎng)度為L(zhǎng)′B＝L－0.4L＝0.6L， 則此時(shí)B中氣體質(zhì)量m′B與原有質(zhì)量mB之比為 ＝，解得＝． 答案　(1)p　(2) 22