PAGEPAGE5第2講氣體、固體與液體◎基礎鞏固練1．(多選)(2024·山東聊城模擬)對于肯定質量的志向氣體，下列論述中正確的是________。A．若單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，壓強肯定變大B．若單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，壓強可能不變C．若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內分子個數肯定增加D．若氣體的壓強不變而溫度降低，則單位體積內分子個數可能不變E．氣體的壓強由溫度和單位體積內的分子個數共同確定解析：單位體積內分子個數不變，當分子熱運動加劇時，單位面積上的碰撞次數和碰撞的平均力都增大，因此這時氣體壓強肯定增大，故A正確，B錯誤；若氣體的壓強不變而溫度降低，則氣體分子熱運動的平均動能減小，則單位體積內分子個數肯定增加，故C正確，D錯誤；氣體的壓強由氣體的溫度和單位體積內的分子個數共同確定，E正確。答案：ACE2．(多選)如圖所示，肯定質量的志向氣體，沿狀態A、B、C改變，下列說法中正確的是________。A．沿A→B→C改變，氣體溫度不變B．A、B、C三狀態中，B狀態氣體溫度最高C．A、B、C三狀態中，B狀態氣體溫度最低D．從A→B，氣體壓強減小，溫度上升E．從B→C，氣體密度減小，溫度降低解析：由志向氣體狀態方程eq\f(pV,T)＝常數可知，B狀態的pV乘積最大，則B狀態的溫度最高，A到B的過程是升溫過程，B到C的過程是降溫過程，體積增大，密度減小，選項B、D、E正確，選項A錯誤。答案：BDE3.(多選)如圖所示，肯定質量的志向氣體，從圖示A狀態起先，經驗了B、C狀態，最終到D狀態，下列推斷中正確的是________。A．A→B過程溫度上升，壓強不變B．B→C過程體積不變，壓強變小C．B→C過程體積不變，壓強不變D．C→D過程體積變小，壓強變大E．C→D過程溫度不變，壓強變小解析：由題圖可知，在A→B的過程中，氣體溫度上升，體積變大，且體積與溫度成正比，由eq\f(pV,T)＝C可知，氣體壓強不變，故A正確；在B→C的過程中，體積不變，而溫度降低，由eq\f(pV,T)＝C可知，氣體壓強變小，故B正確，C錯誤；在C→D的過程中，氣體溫度不變，體積變小，由eq\f(pV,T)＝C可知，氣體壓強變大，故D正確，E錯誤。答案：ABD4．(多選)(2024·潮州模擬)下列四幅圖的有關說法中不正確的是________。A．分子間距離為r0時，分子間不存在引力和斥力B．分子間距小于r0范圍內分子間距離減小時，斥力增大引力減小，分子力表現為斥力C．水面上的單分子油膜，在測量分子直徑d大小時可把分子當作球形處理D．食鹽晶體中的鈉、氯離子按肯定規律分布，具有空間上的周期性E．猛推木質推桿，密閉的氣體溫度上升，壓強變大，分子間表現為斥力，可看作是絕熱改變解析：當分子間距離為r0時，分子間存在的引力和斥力大小相等，所以分子力整體的效果為0，故A錯誤；分子間距小于r0范圍內分子間距離減小時，斥力和引力都增大，但引力增大得慢，所以分子力表現為斥力，故B錯誤；水面上的單分子油膜，在測量油膜分子直徑d大小時把它們當作球形處理，故C正確；晶體具有點陣結構，食鹽屬于晶體，食鹽中的鈉、氯離子按肯定規律分布，具有空間上的周期性，故D正確；猛推木質推桿，外界對氣體做正功，密閉的氣體溫度上升，壓強變大，此時氣體分子之間的距離仍舊大于r0，分子之間的相互作用力仍舊是引力，但是很小，幾乎可以忽視不計，故E錯誤。答案：ABE5.(2024·安徽合肥模擬)如圖所示，上端開口的光滑圓形汽缸豎直放置，截面面積為20cm2的活塞將肯定質量的氣體封閉在汽缸內。在汽缸內距缸底肯定距離處設有卡環a、b，使活塞只能向上滑動，起先時活塞擱在a、b上，缸內氣體的壓強等于大氣壓強p0＝1.0×105Pa，溫度為27℃，現緩慢加熱汽缸內氣體，當溫度緩慢上升為57℃，活塞恰好要離開a、b，重力加速度大小g取10m/s2，求活塞的質量。解析：活塞剛要離開a、b時，對活塞有p2S＝p0S＋mg解得p2＝p0＋eq\f(mg,S)氣體的狀態參量為T1＝300K，p1＝1.0×105Pa，T2＝330K因為V1＝V2，所以依據查理定律有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)代入數據解得m＝2kg答案：2kg6.(2024·山東臨沂模擬)如圖是一種氣壓保溫瓶的結構示意圖。其中出水管很細，體積可忽視不計，出水管口與瓶膽口齊平，用手按下按壓器時，氣室上方的小孔被堵塞，使瓶內氣體壓強增大，水在氣壓作用下從出水管口流出。最初瓶內水面低于出水管口10cm，此時瓶內氣體(含氣室)的體積為2.0×102cm3，已知水的密度為1.0×103kg/m3，按壓器的自重不計，大氣壓強p0＝1.01×105Pa，取g＝10m/s2。求：(ⅰ)要使水從出水管口流出，瓶內水面上方的氣體壓強的最小值；(ⅱ)當瓶內氣體壓強為1.16×105Pa時，瓶內氣體體積的壓縮量。(忽視瓶內氣體的溫度改變)解析：(ⅰ)由題意知，瓶內、外氣體壓強以及水的壓強存在以下關系：p內＝p0＋p水＝p0＋ρgh水代入數據得p內＝1.02×105Pa。(ⅱ)當瓶內氣體壓強為p＝1.16×105Pa時，設瓶內氣體的體積為V。由玻意耳定律為p0V0＝pV，壓縮量為ΔV＝V0－V，已知瓶內原有氣體體積V0＝2.0×102cm3，解得ΔV＝25.9cm3。答案：(ⅰ)1.02×105Pa(ⅱ)25.9cm37．(2024·山東濟南模擬)肯定質量的志向氣體由狀態A依次改變到B、C、D、A、E、C，整個改變過程如圖所示，已知在狀態A時氣體溫度為320K，則在狀態B時溫度為多少？在狀態D時溫度為多少？整個過程的最高溫度為多少？解析：志向氣體由狀態A到B，氣體為等容改變，依據查理定律有eq\f(pB,TB)＝eq\f(pA,TA)，得TB＝eq\f(pB,pA)TA＝eq\f(1×105Pa×320K,4×105Pa)＝80K。由C到D再到A為等溫改變時，則TD＝TA＝320K。依據p-V圖象特點結合題圖可知，在AC連線中點處所在狀態氣體溫度最高，此狀態下p中＝2.5×105Pa，V中＝2.5L。由eq\f(p中V中,T中)＝eq\f(pAVA,TA)得Tmax＝T中＝eq\f(p中V中,pAVA)TA＝eq\f(2.5×105×2.5,4×105×1)×320K＝500K答案：80K320K500K◎實力提升練8．[2024·全國卷Ⅱ·33(2)]一熱氣球體積為V，內部充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空氣在1個大氣壓、溫度為T0時的密度為ρ0，該氣球內、外的氣壓始終都為1個大氣壓，重力加速度大小為g。(ⅰ)求該熱氣球所受浮力的大小；(ⅱ)求該熱氣球內空氣所受的重力；(ⅲ)設充氣前熱氣球的質量為m0，求充氣后它還能托起的最大質量。解析：(ⅰ)設1個大氣壓下質量為m的空氣在溫度為T0時的體積為V0，密度為ρ0＝eq\f(m,V0)①在溫度為T時的體積為VT，密度為ρ(T)＝eq\f(m,VT)②由蓋呂薩克定律得eq\f(V0,T0)＝eq\f(VT,T)③聯立①②③式得ρ(T)＝ρ0eq\f(T0,T)④氣球所受的浮力為F＝ρ(Tb)gV⑤聯立④⑤式得F＝Vgρ0eq\f(T0,Tb)⑥(ⅱ)氣球內熱空氣所受的重力為G＝ρ(Ta)Vg⑦聯立④⑦式得G＝Vgρ0eq\f(T0,Ta)⑧(ⅲ)設該氣球還能托起的最大質量為m，由力的平衡條件得mg＝F－G－m0g⑨聯立⑥⑧⑨式得m＝Vρ0T0(eq\f(1,Tb)－eq\f(1,Ta))－m0⑩答案：(ⅰ)Vgρ0eq\f(T0,Tb)(ⅱ)Vgρ0eq\f(T0,Ta)(ⅲ)Vρ0T0(eq\f(1,Tb)－eq\f(1,Ta))－m09．[2024·全國卷Ⅲ·33(2)]一種測量淡薄氣體壓強的儀器如圖(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細管K1和K2。K1長為l，頂端封閉，K2上端與待測氣體連通；M下端經橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。起先測量時，M與K2相通；漸漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時水銀已進入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖(b)所示。設測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強均保持不變。已知K1和K2的內徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為ρ，重力加速度大小為g。求：(ⅰ)待測氣體的壓強；(ⅱ)該儀器能夠測量的最大壓強。解析：(ⅰ)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設此時被封閉的氣體的體積為V，壓強等于待測氣體的壓強p，提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高時，K1中水銀面比頂端低h；設此時封閉氣體的壓強為p1，體積為V1，則V＝V0＋eq\f(1,4)πd2l①V1＝eq\f(1,4)πd2h②由力學平衡條件得p1＝p