高中物理高考 考点61 固体、液体和气体——备战2021年高考物理考点一遍过

这是一份高中物理高考 考点61 固体、液体和气体——备战2021年高考物理考点一遍过，共31页。试卷主要包含了固体和液体，气体实验定律和理想气体状态方程等内容，欢迎下载使用。


一、固体和液体
1．晶体（单晶体和多晶体）和非晶体
（1）单晶体有确定的几何形状，多晶体和非晶体没有确定的几何形状，常见的金属属于多晶体。
（2）晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。
（3）单晶体的一些物理性质（如导热性、导电性、光学性质等）具有各向异性，多晶体和非晶体的物理性质为各向同性的。
2．表面张力
（1）成因：液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，表面层分子间的相互作用力表现为引力。
（2）特性：表面张力的方向和液面相切，使液体表面具有收缩趋势，液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。
3．浸润
（1）附着层：当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫做附着层。
（2）浸润：附着层内液体分子间的距离小于液体内部的分子间的距离，附着层内分子间的作用表现为斥力，附着层有扩展的趋势，液体与固体之间表现为浸润。
（3）不浸润：附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体与固体之间表现为不浸润。
（4）毛细现象：浸润液体在细管中不断扩展而上升，以及不浸润液体在细管中不断收缩而下降的现象。
（5）当附着层对液体的力与液体的重力平衡时，液面稳定在一定的高度。毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关。
4．液晶：像液体一样具有流动性，光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。是介于液态和固态间的一种中间态。
5．饱和汽与饱和汽压
（1）动态平衡：在相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数，水蒸气的密度不再增大，液体水也不再减少，液体与气体之间达到了平衡状态，蒸发停止。这种平衡是一种动态平衡。
（2）饱和汽与饱和汽压：与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽，而没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的，这个压强叫做这种液体的饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。
（3）饱和汽压随温度升高而增大，与物质种类有关，与水蒸气所在容器的容积无关。
6．湿度
（1）绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强。
（2）相对湿度=
二、气体实验定律和理想气体状态方程
1．玻意耳定律：pV=C或p1V1=p2V2（温度不变）

2．查理定律：=C或=（体积不变）

3．盖–吕萨克定律：=C或=（压强不变）

4．理想气体状态方程：=C或=
（1）理想气体：①遵从气体实验定律和理想气体状态方程；②温度不低于零下几十摄氏度，压强不超过大气压的几倍时的实际气体；③分子势能可忽略不计。
（2）气体实验定律是在近似为理想气体的实验条件下总结出的，严格意义上是理想气体的实验定律。



（2020·北京人大附中高三三模）下列说法正确的是（　　）
A．晶体一定具有规则的形状且有各向异性的特征
B．液体的分子势能与液体的体积无关
C．实际的气体的体积变化时，其内能可能不变
D．组成固体、液体、气体的物质分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”
【答案】C
【解析】A．只有晶体中的单晶体具有规则的形状且有各向异性的特征，选项A错误；
B．液体的分子势能与液体的体积有关，选项B错误；
C．气体的体积变化时，气体对外做功，但如果同时气体吸收热量，气体的内能可能不变。故C正确；
D．只有晶体的分子依照一定的规律在空间整齐地排列成“空间点阵”，故D错误。
故选C。
【名师点睛】对固体和液体知识的考查，涉及晶体和非晶体、表面张力、浸润、液晶、饱和汽和饱和汽压、湿度等方面，应结合分子动理论、热力学定律等知识加强识记和理解能力。

1．（2020·重庆高二学业考试）关于下列实验及现象的说法正确的是（　　）
A．液晶光学性质与某些多晶体相似，具有各向同性
B．气体失去容器的约束就会散开，是因为分子间存在斥力
C．若空气中水蒸汽的气压大，人感觉到空气湿度一定大
D．由于液体表面层内的分子间距大于r0，从而形成表面张力
【答案】D
【解析】A．液晶光学性质与某些多晶体相似，具有各向异性，故A错误；
B．气体失去容器的约束就会散开，是因为气体分子之间作用力小的缘故，不能使分子束缚在一起，并不是斥力的原因，故B错误；
C．人感到空气湿度大，是由于空气中水蒸气的实际气压与同一温度下的水的饱和气压的差距增大，即相对湿度增大，故空气中水蒸汽的气压大，人感觉到空气湿度不一定大，故C错误；
D．由于液体表面层内的分子间距大于r0，分子之间作用力表现为引力，从而形成表面张力，故D正确。
故选D。
2．下面说法正确的是
A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿——毛细现象
B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形——表面张力
C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象
D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水——毛细现象
【答案】B
【解析】鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，A错误；细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力作用的结果，B正确；粉笔能吸干纸上的墨水，是毛细现象，C错误；布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，是水的表面张力作用的结果，D错误。
3．（2018·宁夏石嘴山市第三中学高二期末）下列说法正确的是
A．饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态
B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点
D．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热
【答案】BD
【解析】饱和蒸汽是指液体蒸发与蒸汽液化相平衡的状态，液体仍在蒸发，蒸汽仍在液化，A错误。空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力，液体表面有收缩的趋势而形成的，B正确。液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性，C错误。干湿温度计的原理是：它在一支温度计泡上包上纱布，纱布下端浸入水中。若空气中水汽未饱和，湿纱布的水会蒸发，温度降低。湿泡温度计的温度值比干湿温度计的要低些。相对湿度越小，这个差值就越大，利用这个差值的大小可由表检查出空气的相对湿度；故D正确。
【名师点睛】本题考查了液体表面张力、布朗运动、蒸发和压强的关系等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。



（2020·三亚华侨学校高二月考）民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体（ ）．
A．温度不变时，体积减小，压强增大
B．体积不变时，温度降低，压强减小
C．压强不变时，温度降低，体积减小
D．质量不变时，压强增大，体积减小
【答案】B
【解析】把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上．
本题考查了查理定律在生活中的应用，对于生活现象的解释，关键在于判断此现象与哪些物理知识有关．

1．（2020·北京师大附中高三模拟）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是（　　）

A．在过程ab中，气体向外界放出热量，气体的内能减小
B．在过程ca中，外界对气体做功，气体的内能减小
C．在过程bc中，气体对外界做功，气体的内能增大
D．在过程bc中，气体从外界吸收热量，气体的内能增大
【答案】B
【解析】A．从a到b等容升压，根据可知温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，故A错误；
B．在过程ca中压强不变，体积减小，所以外界对气体做功，根据可知温度降低，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度降低，则内能减小，故B正确；
C．在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变，故C错误；
D．在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变，由热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，故D错误。
故选B。
2．容积为20 L的钢瓶充满氧气后，压强为150 atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5 L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10 atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装
A．4瓶 B．50瓶
C．56瓶 D．60瓶
【答案】C
【解析】根据玻意耳定律有p0V0=p′（V0+nV1），可得，选C。
3．（2018·山东省夏津第一中学高三月考）图是课外小组进行实验探究的示意图，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，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。用此装置来研究一定质量的气体在体积不变时，压强随温度的变化情况。开始时水银压强计U形管两端水银面一样高，下列几种做法中，能使U形管左侧水银面保持原先位置的是

A．把烧瓶浸在热水中，同时把A向下移
B．把烧瓶浸在热水中，同时把A向上移
C．把烧瓶浸在冷水中，同时把A向下移
D．把烧瓶浸在冷水中，同时把A向上移
【答案】BC
【解析】将烧瓶浸入热水中时，气体的温度升高，由于气体的体积不变，所以气体的压强要变大，应将A管向上移动，所以B正确，A错误；将烧瓶浸入冰水中时，气体的温度降低，由于气体的体积不变，所以气体的压强要减小，应将A管向下移动，所以C正确，D错误。
【名师点睛】该题考查气体做的是等容变化的特点，根据气体的温度的变化，由查理定律分析压强的变化即可。


1．（2020·山东高三二模）戴一次性医用防护口罩是预防新冠肺炎的有效措施之一，合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为一滴水滴在某一次性防护口罩内侧的照片，对此以下 说法正确的是（　　）

A．照片中的口罩一定为不合格产品 B．照片中附着层内分子比水的内部稀疏
C．照片中水滴表面分子比水的内部密集 D．水对所有材料都是不浸润的
2．（2020·三亚华侨学校高二月考）如图所示为一定质量气体状态变化时的p-T图像，由图像可知，此气体的体积（ ）

A．先不变后变大
B．先不变后变小
C．先变大后不变
D．先变小后不变
3．（2020·甘肃高三二模）下列说法正确的是（　　）
A．小草、树叶上的小露珠常呈球形，其主要原因是重力和大气压力的同时作用
B．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性
C．相对湿度越大时，水蒸发越快
D．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能相同
E.“酒香不怕巷子深”和“花香扑鼻”与分子热运动有关
4．（2020·全国高三三模）下列四幅图对应的说法中正确的有（　　）

A．图甲是玻璃管插入某液体中的情形，表明该液体能够浸润玻璃
B．图乙是干湿泡温度计，若发现两温度计的读数差正在变大，说明空气相对湿度正在变大
C．图丙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是玻璃是非晶体加热后变成晶体
D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
5．（2020·安徽高三零模）下列说法正确的是（ ）
A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B．在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
D．打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，说明空气分子之间存在着斥力
E.气体向真空的自由膨胀是不可逆的
6．（2020·湖北高三二模）关于热学规律，下列说法正确的是（　　）
A．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
B．一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，其分子之间的势能增加
C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度
D．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数一定增多，气体的压强不一定增大
E.在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积
7．（2020·湖北高三三模）有关对热学的基础知识理解正确的是________。
A．液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势
B．低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体，最终两物体可达到热平衡状态
C．当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器中的水的压强为零
D．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢
E. 在“用油膜法测分子直径”的实验中，作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理
8．（2020·玉龙纳西族自治县田家炳民族中学高二期中）关于气体、固体，下列说法正确的是（　　）
A．一定量的理想气体的内能只与温度有关，温度升高时内能一定增加
B．盛有气体的容器做减速运动时，容器中气体的内能随之减小
C．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
D．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体
E. 单晶体具有天然规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列
9．（2020·通辽蒙古族中学高三三模）我国古代历法中的“二十四节气”反映了古人的智慧，有人还将其写成了一首节气歌：春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。下列与节气有关的物理现象，解释正确的是（　　）
A．夏天气温比春天高，则夏天大气中分子的热运动速率全部比春天大
B．夏天气温比春天高，忽略分子间作用力，则一定质量的大气的内能在夏天比春天大
C．夏天感觉比冬天闷热是因为夏天同温度下的大气的绝对湿度比冬天的大
D．秋天夜晚温度降低，大气的饱和汽压减小，水蒸气容易在草上形成露水
E.冬天里，一定质量的冰融化为同温度水的过程中，分子势能增加
10．（2020·通辽蒙古族中学高三三模）下列关于热现象的判断正确的是___________
A．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
B．露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用
C．在完全失重的情况下，气体对器壁的压强为零
D．气体被压缩时，内能可能不变
E.不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其它影响
11．（2020·通辽市第一中学高三模拟）关于固体、液体，下列说法正确的是 。
A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B．使未饱和汽变成饱和汽，可采用升高温度的方法
C．液晶既不是液体也不是晶体，但它具有晶体的某些物理性质
D．一些昆虫之所以能停在水面上，是因为它们受到水的浮力等于昆虫的重力
E.相对湿度反映了空气中水蒸气含量接近饱和的程度
12．（2020·广西桂林十八中高三模拟）质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由固态Ⅰ到气态Ⅲ变化过程中温度T随加热时间t变化关系如图所示，单位时间所吸收的热量可看做不变，气态Ⅲ可看成理想气体．下列说法正确的是（ ）

A．该物质是晶体
B．该物质分子平均动能随着时间的增加而增大
C．在t1~t2时间内，该物质分子势能随着时间的增加而增大
D．在t2~t3时间内，该物质的内能随着时间的增加而增大
E.在t2~t3时间内，气体膨胀对外做功，分子势能增大
13．（2020·定远县育才学校高三模拟）下列说法中正确的是　　 　　。
A．所有晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质都相同
B．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果
C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
E. 一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多
14．（2020·四川省峨眉第二中学校高三模拟）下列说法中正确的是（ ）
A．一定质量的气体，在压强不变时，则单位时间内分子与器壁碰撞次数随温度降低而减少
B．知道阿伏伽德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该气体中分子间的平均距离
C．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
D．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
E.液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故
15．（2020·安徽高三模拟）下列说法正确的是（　　）
A．饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大
B．在温度不变的前提下，减小体积可以使饱和汽压变大
C．在同一温度下，某液体饱和汽的密度一定大于未饱和汽的密度
D．要把气体液化，先要把未饱和汽变成饱和汽
E.在某一温度下，若空气中水蒸气的分气压为p1，大气压强为p0，则空气的相对湿度为
16．（2020·甘肃兰州一中高三二模）关于热现象，下列说法正确的是_________
A．两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小
B．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性
C．处于失重状态的宇宙飞船中，由于消除了重力的影响，一大滴水银的表而将收缩到最小面积—球面，水银滴成为球形
D．液面上部的蒸汽达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出，所以从宏观上看来液体不再蒸发
E.热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者的介入
17．（2020·山东高三三模）如图所示，竖直放置的封闭绝热气缸，被一定质量的绝热光滑活塞分为体积相等的a、b两部分。已知a部分气体为1mol氧气，b部分气体为2mol氧气，两部分气体温度均为T，均可视为理想气体。现在把气缸缓慢转至水平放置，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是（　　）

A．Va＞Vb，T＜Tb
B．Va＜Vb，T＞Tb
C．Va＞Vb，Ta＜Tb
D．Va＜Vb，Ta＞Tb
18．（2020·海南高三模拟）如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中（　　）

A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加
C．气体一直对外做功 D．气体一直从向外放热
19．（2020·通榆县第一中学校高二月考）如图所示，均匀U形管内盛有液体，左右液面相平，左管用活塞封闭了一定量的气体A，右管封闭气体B，开始A、B两部分气体压强均为p，气柱的长度均为l，现将活塞缓慢上提，提升的高度为d，则此过程中　　

A．气柱A的长度增加量等于d
B．气柱B的长度增加量小于d
C．气体A的最终压强小于
D．气体A的最终压强大于
20．（2020·南昌市八一中学高三三模）如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K。两汽缸的容积均为V0，汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为。现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求：

(1)恒温热源的温度T；
(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx。

21．（2020·北京高考真题）如图所示，一定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三个状态温度和的关系，正确的是（　　）

A． B．
C． D．
21．（2020·天津高考真题）水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体（ ）

A．压强变大 B．对外界做功
C．对外界放热 D．分子平均动能变大
22．（2020·全国高考真题）潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，大气压强为p0，Hh，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
（1）求进入圆筒内水的高度l；
（2）保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为p0时的体积。

23．（2020·江苏高考真题）一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其图象如图所示，求该过程中气体吸收的热量Q。

24．（2020·山东高考真题）中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450 K，最终降到300 K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。

25．（2020·全国高考真题）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0= 4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l= 12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强p0=76cmHg。
（i）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？
（ii）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？

26．（2020·全国高考真题）甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为V，罐中气体的压强为p；乙罐的容积为2V，罐中气体的压强为。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。求调配后：
（i）两罐中气体的压强；
（ii）甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
27．（2018·新课标全国III卷）如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p–V图中从a到b的直线所示。在此过程中

A．气体温度一直降低
B．气体内能一直增加
C．气体一直对外做功
D．气体一直从外界吸热
E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功
28．（2018·新课标全国I卷）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e，对此气体，下列说法正确的是

A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小
29．（2018·新课标全国II卷）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。

30．（2018·新课标全国III卷）在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。

31．（2018·新课标全国I卷）如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0，现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。

32．（2017·新课标全国Ⅰ卷）如图，容积均为V的气缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给气缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27 ℃，气缸导热。

（1）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；
（2）接着打开K3，求稳定时活塞的位置；
（3）再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。
33．（2017·新课标全国Ⅱ卷）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。
（1）求该热气球所受浮力的大小。
（2）求该热气球内空气所受的重力。
（3）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。
34．（2017·新课标全国Ⅲ卷）一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图（b）所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g。求：

（1）待测气体的压强；
（2）该仪器能够测量的最大压强。

1．B【解析】A．合格的一次性医用防护口罩内侧所用材料对水都不浸润的，照片中的口罩正好发生了不浸润现象，A错误；
B．根据照片所示，水发生了不浸润现象，则附着层内分子比水的内部稀疏，B正确；
C．照片中水滴为球形，水滴表面分子比水的内部分子间距大，分子之间的作用力为引力形成的，是表面的张力，则照片中水滴表面分子应比水的内部稀疏，C错误；
D．水不是对所有材料都是不浸润的，比如，水可以浸润玻璃，D错误。
故选B。
2．D【解析】从图中可以看出，气体先经历了等温变化，根据波意尔定律可知：，而气体等温升压，体积变小；根据理想气体状态方程：可知：，后一段是过原点直线，所以是等体积变化，所以气体体积先减小后不变，ABC错误D正确
3．BDE【解析】A．小露珠看起来呈球状，此种情况下主要表现水分子与水分子间的相互吸引即表面张力的作用，由于表面张力的作用总是想使露珠的表面积减小，而体积相同的情况下，球的表面积最小，所以小露珠呈球形，故A错误；
B．液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质。所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有光学性质的各向异性，故B正确；
C．空气相对湿度越大时，空气中水蒸汽压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，故C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能相等，故D正确；
E．“酒香不怕巷子深”，说明酒精分子能产生扩散现象，说明酒精分子可以做无规则的热运动，“花香扑鼻”也是一种扩散现象，说明分子在做无规则的热运动。故E正确。
故选BDE。
4．AD【解析】A．液体在毛细管中上升，说明该液体能够浸润玻璃，选项A正确；
B．干湿泡温度计读数差越大说明湿泡蒸发较快，空气较干燥，相对湿度变小，选项B错误；
C．玻璃为非晶体，熔化再凝固仍为非晶体，其原因时熔化后液体的表面张力使玻璃管变钝，故C错误；
D．液体表面张力形成的原因是液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间的距离，选项D正确。
故选AD。
5．ACE【解析】A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如金刚石与石墨，故A正确.
B．布朗运动是微小粒子表现出的无规则运动，肉眼不可见，故B错误.
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，这是增加原理，故C正确.
D．打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，是要克服大气压力做功，故D错误.
E．气体向真空自由膨胀遵守热力学第二定律，具有方向性，故E正确
6．ABE【解析】A．扩散是分子的热运动，可以在气体、液体和固体中进行，温度越高，扩散得越快，生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故A正确；
B．一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，分子动能之和不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大，故B正确；
C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度，故C错误；
D．气体体积减小时，同时温度降低，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数不一定增多，气体的压强不一定增大，故D错误；
E．在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决获得很小的一滴油酸并测出其体积和测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积这两个问题，故E正确。
故选ABE。
7．CDE【解析】A、表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直指向液体内部，故A错误；
B、根据热力学第二定律，低温的物体不会自发把热量传递给高温的物体，必然会引起外界变化。故B错误；
C、液体压强由重力产生，当装满水的某一密闭容器自由下落时，容器处于完全失重状态，故容器中的水的压强为零，故C正确；
D、空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压，水蒸发变慢，故D正确；
E、在“用油膜法测分子直径”的实验中，需要将油膜看作单分子层，同时要忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形，故E正确；
故选CDE.
8．ACE【解析】一定量的理想气体的内能只与温度有关，温度升高内能增大，温度降低内能减小，故A正确；气体的内能与运动状态无关，只与温度有关，故B错误；等压膨胀过程中根据盖吕萨克定律可知，气体温度升高，则内能增大，故C正确；石英玻璃是非晶体，故D错误；由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状，故E正确。
9．BDE【解析】A．温度是分子平均动能的标志，但温度高不能说明每个分子的速率都更大，故A错误；
B．忽略分子间作用力，气体内能只有总动能，温度越高，分子平均动能越大，一定质量的大气的内能越大，故B正确；
C．夏天感觉比冬天闷热是因为夏天同温度下的大气的相对湿度比冬天的大，故C错误；
D．饱和汽压与温度有关，温度越低，饱和汽压越小，则水蒸气容易在草上形成露水，故D正确；
E．一定质量的冰融化为同温度水的过程中，分子动能不变，此过程要吸收热量，内能增加，则分子势能增加，故E正确。
故选BDE。
10．BDE【解析】A．单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的；故A错误.
B．液体表面张力的产生原因是：液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力；合力现为引力，露珠呈现球状是由于液体表面张力的作用;故B正确.
C．根据压强的微观意义可知气体对器壁的压强是由于大量分子对器壁持续的撞击形成的，与是否失重无关;故C错误.
D．做功与热传递都可以改变物体的内能，可知气体被压缩时，内能可能不变;故D正确.
E．根据热力学第二定律可知，不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其它影响;故E正确.
11．ACE【解析】A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如水晶和玻璃，故A正确；
B．饱和汽压随温度的升高而增大，使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，故B项错误；
C．液晶既不是液体也不是晶体，但它具有晶体的某些物理性质，C项正确；
D．一些昆虫之所以能停在水面上，是因为它们受到水表面张力作用，故D项错误；
E．相对湿度是空气中水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比，所以它反映了水蒸气含量接近饱和的程度，选项E正确。
故选ACE。
12．ACD【解析】ABC．在区间Ⅱ，物体吸收热量，温度不变，可知该物质是晶体，在此区间内物质分子动能不变，吸收的热量用来增加分子间的势能，分子势能随着时间的增加而增大，选项AC正确，B错误；
D．在t2~t3时间内，物质吸收热量，则该物质的内能随着时间的增加而增大，选项D正确；E．理想气体分子间作用力为零，不考虑分子势能，故选项E错误。
故选ACD。
13．CDE【解析】A、单晶体具有各向异性，即单晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质不同，故选项A错误；
B、足球充足气后很难压缩是由于足球内外有压强差的原因，与气体分子之间的作用力无关，故选项B错误；
C、根据热力学第二定律知，自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故选项C正确；
D、一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，由气态方程知温度升高，内能增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，故选项D正确；
E、一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，则平均速率增大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多，故选项E正确；
故选选项CDE。
14．BCE【解析】A．气体对容器的压强与气体分子的平均动能、分子的密集程度这有关，在压强不变时，气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数随温度降低而增加，故A错误；
B．用摩尔质量除以摩尔密度可以得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数得到每个分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即为分子间距，故B正确；
C．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故C正确；
D．同一种物质在不同的温度时可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如石墨和金刚石；故D错误；
E．液体表面具有收缩的趋势，是由于液体表面层里分子的分布比内部稀疏的缘故，故E正确。
故选BCE．
【点睛】
此题考查了气体的压强、阿伏加德罗常数、晶体与非晶体，表面张力，要多加强记忆和理解．
15．ACD【解析】A．温度越高，液体越容易蒸发，饱和汽压越大，与体积无关，A正确；
B．饱和汽压只与蒸汽的种类和温度有关，与体积无关，B错误；
C．在同一温度下，某液体饱和汽的密度一定大于未饱和汽的密度，C正确；
D．而要把气体液化，必须先要把未饱和汽变成饱和汽，D正确；
E．相对湿度的定义指的是空气中水蒸气的分气压与该温度下水的饱和汽压的比值，E错误。
故选ACD。
16．ACE【解析】A．两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小，故A正确；
B．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故B错误；C．处于失重状态的宇宙飞船中，由于消除了重力的影响，一大滴水银的表而将收缩到最小面积—球面，水银滴成为球形，故C正确；
D．液面上部的蒸汽达到饱和时，液面上部的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中；从宏观上看，液体不再蒸发，故D错误；
E．热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者的介入，故E正确。
故选ACE。
17．BD【解析】AB．把气缸缓慢转至水平放置前，由于两部分气体温度相同，体积相同，由理想气体状态方程
可知质量大的部分压强大，即b部分压强大。把气缸缓慢转至水平放置后，绝热光滑活塞将向a部分移动，故平衡时
由于b部分气体向外做功，内能减小，所以温度降低，即
故A错误，B正确；
CD．绝热光滑活塞向a移动过程中，气体被压缩内能增大，温度升高，即
故平衡时
故C错误，D正确；
故选BD。
18．BC【解析】A．由图知气体的 pV一直增大，由知气体的温度一直升高，故A错误；
B．一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故B正确；
C．气体的体积增大，则气体一直对外做功，故C正确；
D．气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律△U=W+Q可知气体一直从外界吸热，故D错误。
故选BC。
19．BD【解析】分别对左右两管内气体采用假设法，研究气柱A的长度增加量时假设水银柱不动，研究右边气柱时假设气柱长增加量等于d，然后用气体状态方程分析即可.
A．假设水银柱不动则气柱A的长度增加量等于d，即B管内气柱长没变，根据玻意耳定律则A内压强减小B内压强不变，即A内压强小于B内压强，水银一定在左管内上升，故气柱A的长度增加量小于d，A错误；
B．假设气柱B的长度增加量等于d，则相当于A内气体长度没变，根据玻意耳定律则A内压强不变B内压强减小，即A内压强大于B内压强，水银一定在右管内上升，故气柱B的长度增加量小于d，故B正确；
CD．假设气柱A的长度增加量等于d，才会有：，得：，而实际气柱A的长度增加量小于d，故气体A的最终压强大于，故D正确，C错误．
故选BD．
【点睛】
对于研究在U型管内被封闭的气体的状态参量的变化时，要正确的确定理想气体的状态，分析其状态参量，选择相应的状态方程进行解答，本题是一种类型，采用假设法分析，是热学中动态变化问题常用的方法．
20．(1)；（2） 。
【解析】（1）与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，
由盖吕•萨克定律得：
①
解得
②
（2）由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大．打开K后，右活塞必须升至气缸顶才能满足力学平衡条件．
气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设在活塞上方气体压强为p，由玻意耳定律得
③
对下方气体由玻意耳定律得：
④
联立③④式得

解得
；（不合题意，舍去）
21．C【解析】由图可知状态A到状态B是一个等压过程，根据
因为VB>VA，故TB>TA；而状态B到状态C是一个等容过程，有
因为pB>pC，故TB>TC；对状态A和C有
可得TA=TC；综上分析可知C正确，ABD错误；
故选C。
21．B【解析】A．随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据恒量
可知气体压强减小，A错误；
BC．由于气体体积膨胀，对外界做功，根据热力学第一定律
气体温度不变，内能不变，一定从外界吸收热量，B正确，C错误；
D．温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，分子的平均动能不变，D错误。
故选B。
22．（1）；（2）
【解析】（1）设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1，放入水下后筒内气体的压强为p1，由玻意耳定律和题给条件有
p1V1= p0V0 ①
V0=hS ②
V1=（h–l）S ③
p1= p0+ ρg（H–l） ④
联立以上各式并考虑到Hh，h >l，解得
⑤
（2）设水全部排出后筒内气体的压强为p2；此时筒内气体的体积为V0，这些气体在其压强为p0时的体积为V3，由玻意耳定律有
p2V0= p0V3 ⑥
其中
p2= p0+ ρgH ⑦
设需压入筒内的气体体积为V，依题意
V = V3–V0 ⑧
联立②⑥⑦⑧式得
⑨
23．
【解析】根据图像可知状态A和状态C温度相同，内能相同；故从A经B到C过程中气体吸收的热量等于气体对外所做的功。根据图像可知状态A到状态B为等压过程，气体对外做功为

状态B到状态C为等容变化，气体不做功；故A经B到C过程中气体吸收的热量为

24．
【解析】设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1，温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2，罐的容积为V0，由题意知
p1=p0、T1=450 K、V1=V2、T2=300 K、V2=20V0/21 ①
由理想气体状态方程得
②
代入数据得
p2=0.7p0 ③
对于抽气罐，设初态气体状态参量分别为p3、V3，末态气体状态参量分别为p4、V4，罐的容积为，由题意知
p3=p0、V3=、p4=p2 ④
由玻意耳定律得
⑤
联立②⑤式，代入数据得
⑥
设抽出的气体的体积为ΔV，由题意知
⑦
故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为
⑧
联立②⑤⑦⑧式，代入数据得
⑨
25．（i）12.9cm；（ii）363K
【解析】（i）设密封气体初始体积为V1，压强为p1，左、右管的截面积均为S，密封气体先经等温压缩过程体积变为V2，压强变为p2。由玻意耳定律有
设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为ρ，按题设条件有
，
，
联立以上式子并代入题中数据得
h=12.9cm
（ii）密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3，温度变为T2，由盖一吕萨克定律有
按题设条件有
代入题中数据得T2=363K
26．（i）；（ii）
【解析】（i）气体发生等温变化，对甲乙中的气体，可认为甲中原气体有体积V变成3V，乙中原气体体积有2V变成3V，则根据玻意尔定律分别有
，
则

则甲乙中气体最终压强

（ii）若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强为p，则

计算可得

由密度定律可得，质量之比等于

27．BCD【解析】一定质量的理想气体从a到b的过程，由理想气体状态方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知，Tb>Ta，即气体的温度一直升高，选项A错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，选项B正确；由于从a到b的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，选项C正确；根据热力学第一定律，从a到b的过程中，气体一直从外界吸热，选项D正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项E错误。
28．BDE【解析】由理想气体状态方程paVa/Ta=pbVb/Tb可知，pb>pa，即过程①中气体的压强逐渐增大，选项A错误；由于过程②中气体体积增大，所以过程②中气体对外做功，选项B正确；过程④中气体体积不变，对外做功为零，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律，过程④中气体放出热量，选项C错误；由于状态c、d的温度相等，根据理想气体的内能只与温度有关，可知状态c、d的内能相等，选项D正确；由理想气体状态方程pdVd/Td=pbVb/Tb可知，状态d的压强比状态b的压强小，选项E正确。
29．
【解析】由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。
开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有
①
根据力的平衡条件有
②
联立①②式可得
③
此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有
④
式中V1=SH⑤
V2=S（H+h）⑥
联立③④⑤⑥式解得
⑦
从开始加热到活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为
⑧
30．7.5 cm
【解析】设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有

①
式中ρ为水银密度，g为重力加速度大小。
由玻意耳定律有
p1l1=pl1′②
p2l2=pl2′③
l1′–l1=l2–l2′④
由①②③④式和题给条件得
l1′=22.5 cm⑤
l2′=7.5 cm⑥
31．
【解析】设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为，压强为；下方气体的体积为，压强为。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得
①
②
由已知条件得
③
④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
⑤
联立以上各式得
⑥
32．（1） 2p0 （2）气缸B顶部 （3）1.6p0
【解析】（1）设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律有，
联立可得，
（2）打开K3后，活塞上升，设活塞不再上升时，活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2
由玻意耳定律得
可得，所以打开K3后，活塞会上升到气缸B的顶部
（3）设加热后活塞下方气体的压强为p2，气体温度从T1=300 K升高到T2=320 K
由理想气体状态方程有
解得p2=1.6p0
33．（1） （2） （3）
【解析】（1）1个大气压下质量为m的空气，在温度T0时的体积
在温度T时的体积
由盖–吕萨克定律有
联立可得
气球所受的浮力
（2）气球内热空气所受的重力
（3）设该气球还能托起的最大质量为m，由平衡条件有F=m0g+G+mg
解得
34．（1） （2）
【解析】（1）水银面升至M下端时，M和K1中气体刚被封住，封闭气体的体积，压强等于待测气体的压强p；提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高时，K1和K2中水银面高度差为h，可知K1中封闭气体的压强，体积
整个过程为等温过程，由玻意耳定律有
解得
（2）h越大，越大
由题可知，故当h=l时，该仪器能够测量的最大压强