2024届高考物理一轮总复习第十四章热学第2讲固体液体和气体的性质教师用书

这是一份2024届高考物理一轮总复习第十四章热学第2讲固体液体和气体的性质教师用书，共15页。试卷主要包含了固体和液体，气体等内容，欢迎下载使用。

第2讲　固体、液体和气体的性质

一、固体和液体
1．固体
固体通常可分为晶体和非晶体，具体见下表：
比较
晶体
非晶体
单晶体
多晶体
外形
规则
不规则
熔点
确定
不确定
物理性质
各向异性
各向同性
微观结构
组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列
注意：多晶体中每个小晶体间的排列无规则
无规则

2．液体
(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到表面积最小的趋势。
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)液晶
①液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体的流动性。
②液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。
③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。
二、气体
1．气体压强
(1)产生的原因
由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，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)决定因素
①宏观上：决定于气体的温度和体积。
②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。
2．理想气体
(1)宏观模型：在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体。
[注意]　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)微观模型：理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能。
3．气体实验定律
类别
玻意耳定律
查理定律
盖­吕萨克定律
表达式
p1V1＝p2V2
＝或＝
＝或＝
图像




4．理想气体的状态方程
(1)表达式：＝或＝C。
(2)适用条件：一定质量的理想气体。

微点判断　
(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，是因为单晶体的物质微粒是规则排列的。(√)
(3)液晶是液体和晶体的混合物。(×)
(4)草叶上的小露珠呈球形是表面张力作用的结果。(√)
(5)缝衣针浮于水面上是由于液体的表面张力作用。(√)
(6)任何气体都遵从气体实验定律。(×)
(7)理想气体是理想化的物理模型，其内能只与气体温度有关，与气体体积无关。(√)
(8)石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同。(√)
(9)金刚石具有确定的熔点，石墨没有确定的熔点。(×)
(10)晶体在熔化过程中吸收热量破坏空间点阵结构，增加分子势能。(√)


(一) 固体、液体、气体性质的理解
[题点全练通]
1．[晶体与非晶体的比较]下列说法错误的是(　 )
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
解析：选A　将一晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，A错误。单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，B正确。金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，C正确。晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化，如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体，D正确。
2．[液晶的特性]关于液晶，下列说法中正确的是(　 )
A．液晶是液体和晶体的混合物
B．所有物质都具有液晶态
C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，本身能够发光
D．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
解析：选D　液晶并不是液体和晶体的混合物，而是一种特殊的物质，A错误；液晶具有液体的流动性，但不是所有物质都具有液晶态，B错误；液晶本身不能发光，C错误；液晶既像液体一样可以流动，又具有晶体各向异性的特性，所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，D正确。
3．[液体性质的理解]下列说法正确的是(　 )
A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上。这是由于针与水分子间存在斥力的缘故
B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力
C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故
D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故
解析：选C　题述现象都是表面张力的原因，C正确。
4．[气体分子运动的特点]氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔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。下列说法错误的是(　 )

A．图中两条曲线下面积相等
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：选D　根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形，C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，D错误。

[要点自悟明]
1．区别晶体和非晶体的方法
(1)要判断一种物质是晶体还是非晶体，关键是看有无确定的熔点，有确定熔点的是晶体，无确定熔点的是非晶体。
(2)几何外形是指自然生成的形状，若形状规则，是单晶体；若形状不规则，有两种可能，即为多晶体或非晶体，凭此一项不能最终确定物质是否为晶体。
(3)从导电、导热等物理性质来看，物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是多晶体，也可能是非晶体。
2．液体表面张力的理解
形成原因
表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力
表面特性
表面层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绷紧的弹性薄膜
表面张力的方向
和液面相切，垂直于液面上的各条分界线
表面张力的效果
表面张力使液体表面具有收缩趋势，使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.气体分子的运动特点
(1)气体分子之间的距离远大于分子直径，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。
(3)气体分子向各个方向运动的机会均等。
(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的，温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。(二) 封闭气体压强的计算

1．平衡状态下封闭气体压强的求法
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。
[多维训练]
1．[“活塞＋汽缸”封闭的气体]
(2021·湖北高考)质量为m的薄壁导热柱形汽缸，内壁光滑，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体。在下述所有过程中，汽缸不漏气且与活塞不脱离。当汽缸如图甲竖直倒立静置时，缸内气体体积为V1，温度为T1。已知重力加速度大小为g，大气压强为p0。

(1)将汽缸如图乙竖直悬挂，缸内气体温度仍为T1，求此时缸内气体体积V2；
(2)如图丙所示，将汽缸水平放置，稳定后对汽缸缓慢加热，当缸内气体体积为V3时，求此时缸内气体的温度。
解析：(1)图甲状态下，对汽缸受力分析，如图1所示，则封闭气体的压强为p1＝p0＋
当汽缸按图乙方式悬挂时，对汽缸受力分析，如图2所示，
则封闭气体的压强为p2＝p0－
对封闭气体由玻意耳定律得p1V1＝p2V2
解得V2＝V1。
(2)当汽缸按图乙的方式水平放置时，封闭气体的压强为p3＝p0
由理想气体状态方程得＝
解得T3＝。
答案：(1)V1　(2)

2．[“液柱＋管”封闭的气体]若已知大气压强为p0，在下图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。

解析：在题图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由平衡条件知pAS＝－ρghS＋p0S，所以p甲＝pA＝p0－ρgh；在题图乙中，以B液面为研究对象，由平衡条件有pAS＋ρghS＝p0S，得p乙＝pA＝p0－ρgh；在题图丙中，仍以B液面为研究对象，有pAS＋ρghsin 60°S＝p0S，所以p丙＝pA＝p0－ρgh；在题图丁中，以液面A为研究对象，由平衡条件得pAS＝(p0＋ρgh1)S，所以p丁＝pA＝p0＋ρgh1；在题图戊中，从开口端开始计算：右端为大气压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)，而a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3)。
答案：甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh　丙：p0－ρgh
丁：p0＋ρgh1　戊：pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)
pb＝p0＋ρg(h2－h1)
3．[加速状态下封闭的气体]如图所示，汽缸质量是M，活塞质量是m，不计缸内气体的质量，汽缸置于光滑水平面上，当用一水平外力F拉动活塞时，活塞和汽缸能保持相对静止向右加速，求此时缸内气体的压强有多大？(活塞横截面积为S，大气压强为p0，不计一切摩擦)
解析：以活塞和汽缸为研究对象，
根据牛顿第二定律
加速度为：a＝①
以汽缸为研究对象，再根据牛顿第二定律得
p0S－pS＝Ma
缸内气体的压强p＝p0－a②
由①、②式联立可得：p＝p0－。
答案：p0－


(三) 气体状态变化的图像问题
气体的四类“等值变化”图像的比较
类别
特点(其中C为常量)
举例
等温变化
p­V图像
pV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远

p­图像
p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高

等容变化：p­T图像
p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小

等压变化：V­T图像
V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小


[注意]　上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据pV＝nRT确定各个常量“C”的意义。

[多维训练]
1．[气体的p­V图像问题](2021·福建高考)如图，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，该过程气体对外________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体的温度________(填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升高”或“始终不变”)。
解析：该过程气体体积增大，对外做正功。由题图可知，从状态A到状态B，p与V的乘积先增大后减小，根据理想气体状态方程＝C，可知气体的温度先升高后降低。
答案：做正功　先升高后降低
2．[气体的V­T图像问题]如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是(　 )
A．A→B温度升高，压强变大
B．B→C体积不变，压强变大
C．B→C体积不变，压强不变
D．C→D体积变小，压强变大
解析：选D　由题图可知，在A→B的过程中，气体温度升高，体积变大，且体积与温度成正比，气体压强不变，故A错误；由题图可知，在B→C的过程中，体积不变而温度降低，由＝C可知，压强p减小，故B、C错误；由题图可知，在C→D的过程中，气体温度不变，体积减小，由＝C可知，压强p增大，故D正确。
3．[气体的p­T图像问题]如图所示，一汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体。已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则下列图中能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是(　 )

解析：选B　当缓慢升高汽缸内气体温度时，开始一段时间气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与汽缸内气体的热力学温度T成正比，在p ­T图像中，图线是过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p­T图像中，图线是平行于T轴的直线，B正确。
4．[气体的p­ 图像问题](多选)如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条p­图线。由图可知(　 )
A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比
B．一定质量的气体在发生等温变化时，其p­图线的延长线是经过坐标原点的
C．T1>T2
D．T1 解析：选BD　题图是一定质量的气体在发生等温变化时的p­图线，由题图知p∝，所以p与V应成反比，A错误；由题图可以看出，p­图线的延长线是过坐标原点的，故B正确；根据一定质量的气体同体积下温度越高压强越大，可知C错误，D正确。
5．[气体状态变化图像的转换问题](多选)一定质量的理想气体的状态变化过程的p­V图像如图所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，A→B是等温变化，如将上述变化过程改用p­T图像和V­T图像表示，则下列图像可能正确的是(　 )

解析：选BD　A到B是等温变化，体积变大，压强变小；B到C是等容变化，在p­T图像上为过原点的直线；C到A是等压变化，体积减小，根据盖­吕萨克定律知温度降低，故A错误，B正确。A到B是等温变化，体积变大；B到C是等容变化，压强变大，根据查理定律，温度升高；C到A是等压变化，体积变小，在V­T图像中为过原点的一条倾斜的直线，故C错误，D正确。
(四) 气体实验定律的微观解释
1．气体压强的产生
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持续、均匀的压力，所以从分子动理论的观点来看，气体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。
2．决定气体压强大小的微观因素
(1)气体分子的密集程度。
气体分子的密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。
(2)气体分子的平均速率。
气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，气体分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大。
3．实验定律的微观解释
(1)用气体分子动理论解释玻意耳定律。
T不变p(或)n(或)N一定m一定V(或)
(2)用气体分子动理论解释查理定律。
m一定N一定V不变p(或)v(或)T(或)
(3)用气体分子动理论解释盖­吕萨克定律。
m一定N一定V(或)n(或)v(或)T(或)p不变

[多维训练]
1．[气体分子碰撞次数分析]对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则下列说法正确的是(　 )
A．当体积减小时，N必定增加
B．当温度升高时，N必定增加
C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
解析：选C　当体积减小时，分子的密集程度增大，但分子的平均动能不一定大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不一定增加，A错误。当温度升高时，分子的平均动能变大，但分子的密集程度不一定大，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数不一定增加，B错误。压强取决于单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数及分子的平均动能，压强不变，温度和体积变化，分子平均动能变化，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数必定变化，C正确，D错误。
2．[气体等温变化微观分析]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作用力增大
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．单位体积内的分子数目不变
解析：选B　温度不变，分子热运动平均动能不变，气体分子每次碰撞器壁的平均作用力不变，故A错误；体积压缩，分子数密度增大，单位时间内单位面积器壁上受气体分子碰撞次数增多，故B正确；因气体质量一定，故气体分子的总数不变，C错误；分子数密度增大，即单位体积内的分子数目增大，D错误。
3．[气体压强的理解](多选)下列说法中正确的是(　 )
A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，而气体的压强不一定增大
B．气体体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内撞到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大
C．压缩一定质量的气体，气体的内能一定增加
D．分子a只在分子b的分子力作用下，从无穷远处向固定不动的分子b运动的过程中，当a到达受b的作用力为零的位置时，a的动能一定最大
解析：选AD　从微观上看，一定质量被封闭气体的压强取决于分子的平均动能和单位体积内的分子数目(分子的密集程度)这两个因素，分子平均动能增大，单位体积内的分子数目变化未知，因此压强的变化是不确定的，故A正确；体积减小，单位体积内的分子数目增多，但是分子平均动能的变化未知，则压强变化也是不确定的，故B错误；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知压缩气体，外界对气体做功，但是气体的吸放热情况未知，故内能不一定增大，故C错误；分子a从无穷远处趋近固定不动的分子b时分子力表现为引力，分子力做正功，分子动能增大，到达r＝r0时分子力为零，若再靠近时分子力表现为斥力，将做负功，分子动能减小，因此当a到达受b的作用力为零处时，a的动能最大，故D正确。
[课时跟踪检测]
一、立足主干知识，注重基础性和综合性
1.(多选)如图所示，a、b是航天员在飞船实验舱做水球实验时水球中形成的两个气泡，a、b两气泡温度相同且a的体积大，气泡内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是(　 )
A．水球呈球形是表面张力作用的结果
B．a内气体的分子平均动能比b内的小
C．a内气体的分子平均动能比b内的大
D．在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，最后水球将呈红色
解析：选AD　水球呈球形是表面张力作用的结果，故A正确；温度是分子热运动的平均动能的标志，故a内气体的分子平均动能与b内的等大，B、C错误；在水球表面滴一小滴红墨水，若水球未破，因水球外表面附近的水分子间作用力表现为引力，所以最后水球将呈红色，故D正确。
2．(多选)根据所学知识分析，下列说法正确的是(　 )
A．通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体
B．晶体体积增大，其分子势能一定增大
C．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面存在表面张力
D．人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，进而了解机体对药物的吸收等生理过程
解析：选CD　多晶体和非晶体各个方向的物理性质都相同，金属属于多晶体，A错误；晶体体积增大，若分子力表现为引力，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子势能减小，B错误；水的表面张力的有无与重力无关，所以在宇宙飞船中，水的表面依然存在表面张力，C正确；在现代科技中科学家利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性，D正确。
3．下列说法正确的是(　 )
A．分子间同时存在着引力和斥力
B．分子间距增大时分子引力减小而分子斥力增大
C．对于一定质量的理想气体，当温度升高时其内能可能保持不变
D．对于一定质量的理想气体，当体积增大时其内能一定减小
解析：选A　根据分子动理论可知，分子间同时存在引力和斥力，故A正确；分子引力和分子斥力都是随着分子距离的增大而减小，故B错误；一定质量的理想气体，其内能仅与温度有关，当温度升高时，内能一定增大，故C错误；对于一定质量的理想气体，当体积增大时不能确定其温度如何变化，则其内能的变化无法判断，故D错误。
4．(多选)下列说法正确的是(　 )
A．一锅水中撒一点胡椒粉，煮水时发现水中的胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈
B．某复兴号高速列车驶出车站逐渐提速，其恒温车厢内的一切物体的内能也一定会逐渐增加
C．尽管蔗糖受潮时粘在一起，但是它依然是晶体
D．荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势
解析：选CD　胡椒粉在水中翻滚是水的对流引起的，属于机械运动，故A错误；物体的内能与物体运动的速度无关，故B错误；蔗糖虽然没有确定的形状，但熔化时有确定的熔点，所以蔗糖是晶体，故C正确；根据液体的表面张力的特点可知D正确。
5．液晶在现代生活中扮演着重要的角色，下列对于液晶的认识正确的是(　 )
A．液晶态就是固态和液态的混合
B．液晶具有各向同性的性质
C．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性
D．天然存在的液晶很多，如果一种物质是液晶，那么它在任何条件下都是液晶
解析：选C　液晶态是介于液态与结晶态之间的一种物质状态，不是固态和液态的混合，A错误；液晶既具有液体的流动性，又具有与某些晶体相似的性质，如具有光学各向异性等，B错误，C正确；天然存在的液晶并不多，多数液晶是人工合成的，液晶在不同温度下的状态不同，有结晶态、液晶态和液态三种状态，故D错误。
6.(2022·山东青岛模拟)拔罐是中医传统养生疗法之一，如图所示，以罐为工具，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“吸”在皮肤上，以达到通经活络、祛风散寒等作用。罐内封闭气体质量和体积变化不计，可以看作理想气体。火罐“吸”到皮肤上之后，下列说法正确的是(　 )
A．火罐内的气体温度不变
B．火罐内的气体温度降低，压强减小
C．火罐内的气体温度降低，压强不变
D．火罐内的气体单位体积分子数增大，压强不变
解析：选B　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，小于大气压，火罐在内外气体压力差作用下，“吸”在皮肤上，故A、C错误，B正确；因为体积不变，火罐内气体单位体积分子数不变，温度降低，压强减小，D错误。
7．如图所示为一定质量气体状态变化时的p­T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
解析：选D　第一阶段为等温变化，压强变大，根据玻意耳定律知体积减小，第二阶段为等容变化，体积不变，所以气体体积先变小后不变，D正确。
8.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和状态C。有关A、B和C三个状态的温度TA、TB和TC的关系，正确的是(　 )
A．TA＝TB，从状态A到状态B的过程中，气体的内能不变
B．TA＞TB，从状态A到状态B的过程中，气体的内能减少
C．TB＜TC，从状态B到状态C的过程中，气体的内能增加
D．TB＞TC，从状态B到状态C的过程中，气体的内能减少
解析：选D　从状态A到状态B气体发生等压变化，根据盖­吕萨克定律可得＝，由于VA＜VB，则TA＜TB，气体的内能增加，A、B错误；从状态B到状态C气体发生等容变化，根据查理定律可得＝，由于pB＞pC，则TB＞TC，气体的内能减少，C错误，D正确。
二、强化迁移能力，突出创新性和应用性
9．如图所示为两分子间的分子势能Ep随分子间距离r变化的图像，对此以下说法中正确的是(　 )

A．当r>r1时，分子间的引力大于斥力
B．固体相邻分子间的距离约等于r1
C．液体存在表面张力是因为表面层中相邻分子的平均间距大于r2
D．将分子间距由r1增大到r2，分子间引力与斥力的合力会变大
解析：选C　分子间同时存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时分子势能最小，此时分子间距离为平衡距离，即固体相邻分子间的距离约等于r2，B错误；当分子间距离r>r2时分子间的引力大于斥力，A错误；液体存在表面张力是因为表面层中相邻分子的平均间距大于r2，C正确；将分子间距由r1增大到平衡距离r2时，分子间引力与斥力的合力会变小，D错误。
10.(多选)如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图。在输液过程中，下列说法正确的是(　 )
A．A瓶中的药液先用完
B．当A瓶中液面下降时，B瓶内液面高度保持不变
C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大
D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变
解析：选ABC　在药液从B瓶中流出时，B瓶中封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知，气体压强减小，A瓶中气体将A瓶中药液压入B瓶补充，所以B中流出多少药液，A瓶就会有多少药液流入B瓶 ，所以B瓶液面高度保持不变，直到A瓶药液全部流入B瓶，所以A瓶药液先用完，故A、B正确；A瓶瓶口处压强和大气压相等，但液面下降，药液产生的压强减小，因此A瓶内封闭气体压强增大，故C正确，D错误。
11.如图所示，表示一定质量的气体的状态A→B→C→A的图像，其中AB的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。则下列说法正确的是(　 )
A．A→B过程气体压强增加
B．B→C过程气体压强不变
C．C→A过程气体单位体积内的分子数减小
D．A→B过程气体分子平均动能增加
解析：选D　过各点的等压线如图所示，从状态A到状态B，在同一条过原点的倾斜直线上，所以A→B过程气体压强不变，A错误；从状态B到状态C，斜率变大，则压强变小，B错误；从状态C到状态A，体积减小，则单位体积内的分子数增大，C错误；从状态A到状态B，温度升高，则分子平均动能增大，D正确。
12.某同学用如图装置“研究一定质量气体在体积不变时，其压强与温度的关系”。测得初始状态的压强为p0，温度为t0。现逐渐加入热水使水温升高，同时测量压强p和温度t，并记录下每次测量结果与初始值的差值Δp和Δt。该过程中下列图像一定正确的是(　 )

解析：选C　气体做等容变化时＝＝C，故p＝CT，Δp＝C·ΔT，又T＝273.15＋t，故p＝C(273.15＋t)，Δp＝CΔt，所以C一定正确，A、D一定错误，而B可能正确。
13．一定质量的理想气体的p­t图像如图所示，在从状态A变到状态B的过程中，气体体积的变化情况是(　 )

A．一定不变
B．一定减小
C．一定增加
D．不能判定怎样变化
解析：选D　如图所示，把图线反向延长，交横轴于点M，如果点M的横坐标为－273.15 ℃，则气体的压强与热力学温度成正比，气体发生等容变化，由状态A到状态B气体体积不变，即VA＝VB；如果M的横坐标不是－273.15 ℃，因为不知道A、B两状态的压强与温度的具体数值，无法判断体积的变化，故D正确。
14．(2021·全国甲卷)如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积—温度(V­t)图上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0＝－273.15 ℃；a为直线Ⅰ上的一点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比＝______；气体在状态b和c的压强之比＝________。
解析：根据盖­吕萨克定律有＝k，整理得V＝kt＋273.15k，由体积—温度(V­t)图像可知，直线Ⅰ为等压线，则a、b两点压强相等，则有＝1，设t＝0 ℃时，当气体体积为V1 时，其压强为p1 ，当气体体积为V2 时，其压强为p2，根据等温变化，则有p1V1＝p2V2，由于直线Ⅰ和Ⅱ各为两条等压线，则有p1＝pb，p2＝pc，联立解得＝＝。
答案：1