第57頁（共57頁）2024-2025學年下學期高二物理人教版（2019）期末必刷常考題之氣體、固體和液體一．選擇題（共7小題）1．（2025春?南京期中）噴水壺在家庭園藝中廣泛使用，如圖所示為容積V＝5L的噴水壺，壺中裝有3L的水，壺中封閉氣體的壓強為1.5atm。現擰緊壺口，向壺中打氣，每次能打入1atm的氣體50mL，忽略壺內氣體溫度的變化，要使壺內氣體壓強達到3atm，需至少打氣的次數為（）A．50次 B．60次 C．120次 D．130次2．（2025春?大連期中）肺活量是指人盡力呼氣時呼出氣體在標準大氣壓p0下的體積，肺活量是衡量心肺功能的重要指標。如圖所示為某同學自行設計的肺活量測量裝置，體積為V0，壓強為p0的空腔通過細管與吹氣口和外部玻璃管密封連接，玻璃管內裝有密度為ρ的液體用來封閉氣體。測量肺活量時盡力吸足空氣，通過吹氣口將壓強為p0的空氣吹入空腔中，若此時玻璃管兩側的液面高度差為h，大氣壓強為p0保持不變，重力加速度為g，忽略氣體溫度的變化，空氣和人呼出的氣體可認為是理想氣體，不計細管中空氣的體積，則下列說法正確的是（）A．該同學的肺活量為ρghB．該同學的肺活量為ρghC．吹進空腔中氣體的質量與空腔中原有氣體的質量之比為2ρgD．吹進空腔中氣體的質量與空腔中原有氣體的質量之比為ρg3．（2025春?大連期中）如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的3倍，細筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質活塞間封有氣體，氣柱長L＝19cm，活塞A上方的水銀深H＝10cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態，水銀面與粗筒上端相平。現使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推入細筒中，若大氣壓強p0＝75cmHg，則此過程中B活塞上升的高度為（）A．7cm B．8cm C．9cm D．10cm4．（2025春?大連期中）下列關于固體和液體性質的說法正確的是（）A．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向同性的特點 B．液體表面張力產生的原因是液體表面層分子比較稀疏，分子力表現為引力 C．非晶體的物理性質具有各向同性而晶體的物理性質都是各向異性 D．春耕時農民通過把地面的土壤鋤松，增加土壤里的毛細管，達到使得土壤下面的水分容易被輸送到地表的目的5．（2025春?重慶月考）某同學設計了如圖所示裝置：A為容積為V的導熱氣缸，通過閥門和細管（容積不計）與最大容積為0.2V的導熱氣缸B相連。B內有一厚度不計、可上下運動的活塞，上提活塞時閥門a關閉、閥門b打開，下壓活塞時閥門b關閉、閥門a打開。外界大氣壓始終為p0，A中空氣的初始壓強也為p0，活塞每次上、下運動均到達B的最高、最低處，整個過程中環境溫度保持不變，空氣可視為理想氣體。活塞從最低處開始先緩慢上提、再緩慢下壓計為1次，則5次后A中的氣體壓強為（）A．1.2p0 B．1.4p0 C．2p0 D．2.5p06．（2025春?天心區校級期中）如圖所示，在水平地面上固定一個U形汽缸，用重力不計的活塞封閉著一定質量的氣體，已知汽缸不漏氣，活塞移動過程中與汽缸內壁摩擦不計，外界大氣壓為p0，活塞緊壓小擋板。現緩慢升高汽缸內氣體的溫度，則圖中能反映汽缸內氣體的壓強p隨熱力學溫度T變化的圖像的是（）A． B． C． D．7．（2025春?石家莊期中）以下實驗及規律，圖甲是顯微鏡下觀察固體微粒做布朗運動的圖像，圖乙是氧氣分子速率隨溫度變化的分布圖像，圖丙是電腦液晶顯示屏，圖丁是平靜水面上放硬幣，硬幣處于靜止狀態，下列說法正確的是（）A．圖甲是固體微粒無規則運動的軌跡，固體微粒越小溫度越高，布朗運動越明顯，說明固體分子做無規則的熱運動 B．圖乙中，溫度越高，分子平均速率越大，所有氧分子的速率都增大 C．圖丙中，液晶顯示器是利用液晶光學性質具有各向異性的特點制成的 D．圖丁中，硬幣能浮在水面上，主要是因為水的浮力二．多選題（共3小題）（多選）8．（2025?海南三模）關于固體、液體的相關說法正確的是（）A．破鏡不能夠重圓是因為分子斥力的作用 B．水變成冰后水分子并沒有靜止，仍在不停運動 C．同質量0℃的水和冰，其內能相等 D．液體浸潤固體時，液體與固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強（多選）9．（2025?西安模擬）下列說法正確的是（）A．物理性質表現為各向同性的物體可能是晶體 B．溫度越高，布朗運動越不明顯 C．10℃的0.5kg氫氣的分子平均動能與10℃的2kg水的分子平均動能相等 D．一定質量的理想氣體等容降壓時內能一定減小 E．小昆蟲可以停在水面上是由于其重力與水的表面張力平衡（多選）10．（2025春?思明區校級期中）超市中有一種“強力吸盤掛鉤”，其工作原理如下：如甲圖所示，使用時按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上，吸盤內封閉的理想氣體的體積為V，壓強為p0。然后再把鎖扣扳下，吸盤向外拉出，使吸盤內封閉氣體的體積變為1.2V，如乙圖所示，安裝過程中封閉氣體的質量和溫度保持不變。已知吸盤與墻面的有效面積為S，強力掛鉤的總質量為m，與墻面間的最大靜摩擦力是壓力的k倍，外界大氣壓強為p0，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．安裝過程中，吸盤內氣體從外界放出熱量 B．安裝完畢后，吸盤內氣體的壓強變為1.2p0 C．安裝完畢后，掛鉤對墻面的壓力為16p0SD．安裝完畢后，掛質量為kp0三．填空題（共3小題）11．（2025?閩侯縣校級一模）如圖甲為一只氣墊運動鞋，鞋底塑料氣墊空間內充滿氣體（可視為理想氣體），可以通過壓縮氣體產生緩沖效果。已知氣墊內氣體體積為V0，壓強為p0，不考慮氣墊漏氣。若運動員穿上鞋子，氣墊內氣體體積被緩慢壓縮到45V0（不計溫度變化）時，氣墊內氣體的壓強變為；若氣墊內氣體溫度緩緩上升（忽略體積變化），此過程中氣墊內的氣體12．（2025?廈門二模）拔罐是中醫傳統養生療法之一，某次火罐壓在皮膚上的瞬間，罐內氣體溫度為87℃，壓強為p0，經過自然降溫，罐內氣體溫度降為27℃，壓強為p1。罐內氣體可視為理想氣體且忽略罐內氣體的泄漏，因皮膚凸起，罐內氣體體積變為原來的2021，則自然降溫過程中罐內氣體的內能（選填“增大”“不變”或“減小”），p1：p0＝13．（2025?黃浦區二模）作為交通工具的汽車，蘊含著大量的物理現象和規律。（1）一輛汽車停放在小區露天停車場，戶外溫度為7℃，剛啟動時，儀表盤上顯示四個輪胎的胎壓數據如圖（a）所示，行駛一段時間后胎壓數據如圖（b）所示。①（多選）對于左前胎內的封閉氣體，這一過程中氣體。A.分子數密度增大B.分子平均速率增大C.內能增大D.向外界釋放熱量②圖（b）所示時刻，左前胎內封閉氣體的溫度為℃。（2）汽車在平直公路上沿直線行駛，發動機功率保持恒定，行駛時所受的阻力恒定，其加速度a和速度v的倒數（1v）關系如圖。已知汽車質量為1.5×103kg，則汽車所受阻力大小為N，發動機的功率為W四．解答題（共2小題）14．（2025?沈陽三模）圖甲為某汽車后備箱氣壓桿的示意圖，氣壓桿內部的高壓氣體被活塞封閉在氣缸中。圖乙是簡化模型，后備箱蓋打開靜止在某位置時，活塞到汽缸底部的距離為L，活塞的橫截面積為S，箱蓋作用于連桿上的沿桿方向的豎直向下的力為8.6p0S。已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與容器壁的摩擦以及連桿和活塞的重力，忽略氣體溫度變化。（1）關閉后備箱蓋，活塞到汽缸底部的距離為35L（2）汽車由于突發碰撞，活塞處瞬間漏出部分氣體且箱蓋由關閉狀態被彈開，活塞重新回到距離氣缸底部L處。若漏出的氣體質量占氣體總質量11615．（2025春?嘉定區校級期中）（1）在“用傳感器探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系”實驗中，某組同學使用如圖1所示的實驗裝置，正確操作實驗獲得多組注射器內封閉氣體的體積V和壓強p的測量值，并通過計算機擬合得到p﹣V圖像。①實驗過程中應避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制注射器內封閉的氣體的不發生變化；外界大氣壓發生變化時，（選填“會”或“不會”）影響實驗結果。②在壓縮氣體過程中，某組同學不慎用手握住注射器含空氣柱的部分如虛線，（實線為初始溫度下的等溫線）做出該同學應該得到的圖線，圖中大致正確的是。③在同一溫度環境下，A、B兩組同學重復了上述實驗，實驗操作和數據處理均正確，得到的p-1V圖像如圖2所示。造成圖像中A的斜率大于B的斜率的原因是④某一個小組用此裝置測量一小石子的體積。他將其裝入注射器內，重復上述實驗操作，記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數p，根據實驗測量數據，作出圖像，通過橫截距直接得出小石子的體積，則所得的圖像縱軸表示的物理量是，橫軸表示的物理量是（用字母表示）。（2）某同學在實驗室自制了一個簡易測溫裝置。如圖所示，粗細均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶中，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開口向上，一定質量的氣體（可視為理想氣體）被水銀封閉于燒瓶內。開始時，B、C內水銀面等高。現對燒瓶緩慢加熱，并上下移動C管。實驗過程中B、C管內始終有液柱，則若保證氣體壓強不變，C管應該移動（選填“A向上”或“B向下”），B管上的溫度刻度值（選填“A上小下大”或“B上大下小”）且隨高度（選填“A均勻分布”或“B不均勻分布）。

2024-2025學年下學期高二物理人教版（2019）期末必刷常考題之氣體、固體和液體參考答案與試題解析一．選擇題（共7小題）題號1234567答案BDABCDC二．多選題（共3小題）題號8910答案BDACDECD一．選擇題（共7小題）1．（2025春?南京期中）噴水壺在家庭園藝中廣泛使用，如圖所示為容積V＝5L的噴水壺，壺中裝有3L的水，壺中封閉氣體的壓強為1.5atm。現擰緊壺口，向壺中打氣，每次能打入1atm的氣體50mL，忽略壺內氣體溫度的變化，要使壺內氣體壓強達到3atm，需至少打氣的次數為（）A．50次 B．60次 C．120次 D．130次【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理論證能力．【答案】B【分析】根據在溫度不變的情況下，打氣筒內氣體發生等溫變化，結合玻意耳定律求解打氣的次數。【解答】解：設應打n次，則有：p1＝1.5atm，V1＝5﹣3L＝2L，打入的氣體壓強為p，體積為V＝0.05L?np2＝3atm，V2＝5L﹣3L＝2L根據玻意耳定律：p1V1+pV＝p2V2解得：n＝60次故ACD錯誤，B正確故選：B。【點評】本題考查了理想氣體狀態方程，理解氣體前后壓強、體積和溫度的變化關系是解決此類問題的關鍵。2．（2025春?大連期中）肺活量是指人盡力呼氣時呼出氣體在標準大氣壓p0下的體積，肺活量是衡量心肺功能的重要指標。如圖所示為某同學自行設計的肺活量測量裝置，體積為V0，壓強為p0的空腔通過細管與吹氣口和外部玻璃管密封連接，玻璃管內裝有密度為ρ的液體用來封閉氣體。測量肺活量時盡力吸足空氣，通過吹氣口將壓強為p0的空氣吹入空腔中，若此時玻璃管兩側的液面高度差為h，大氣壓強為p0保持不變，重力加速度為g，忽略氣體溫度的變化，空氣和人呼出的氣體可認為是理想氣體，不計細管中空氣的體積，則下列說法正確的是（）A．該同學的肺活量為ρghB．該同學的肺活量為ρghC．吹進空腔中氣體的質量與空腔中原有氣體的質量之比為2ρgD．吹進空腔中氣體的質量與空腔中原有氣體的質量之比為ρg【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理論證能力．【答案】D【分析】根據玻意耳定律，結合初、末狀態變化，綜合質量與體積的關系分析求解。【解答】解：AB.設該同學的肺活量為V，將空腔中的氣體和人肺部的氣體一起研究，初狀態：p1＝p0，V1＝V0+V末狀態：p2＝p1+ρgh，V2＝V0根據玻意耳定律：p1V1＝p2V2解得：V=ρghp0VCD.設標準大氣壓p0下，空氣的密度為ρ′，則吹進空腔中氣體的質量與空腔中原有氣體質量之比為m0故C錯誤，D正確。故選：D。【點評】本題考查了理想氣體狀態方程，理解氣體前后壓強、體積和溫度的變化關系是解決此類問題的關鍵。3．（2025春?大連期中）如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的3倍，細筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質活塞間封有氣體，氣柱長L＝19cm，活塞A上方的水銀深H＝10cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態，水銀面與粗筒上端相平。現使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推入細筒中，若大氣壓強p0＝75cmHg，則此過程中B活塞上升的高度為（）A．7cm B．8cm C．9cm D．10cm【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理論證能力．【答案】A【分析】根據活塞B移動前封閉氣體壓強，以及水銀被推后的壓強，結合玻意耳定律分析求解。【解答】解：活塞B移動前封閉氣體壓強為p1＝p0+ρgH＝85cmHg體積為：V1＝LS＝19S使活塞B緩慢上移，當水銀的一半被推入細筒中時，粗銅內的水銀柱高5cm，因粗筒橫截面積是細筒的3倍，所以進入細桶內的水銀柱高為15cm，水銀柱的總高度為H'＝20cm，所以此時氣體的壓強為p2＝p0+pgH'＝95cmHg。封閉氣體做等溫變化，根據玻意耳定律得p1V1＝p2V2代入數據解得：V2＝17S即氣柱長度為：L′=解得：L′＝17cm故此過程中B活塞上升的高度為Δh＝5cm+19cm﹣17cm＝7cm故BCD錯誤，A正確。故選：A。【點評】本題考查了理想氣體狀態方程，理解氣體前后壓強、體積和溫度的變化關系是解決此類問題的關鍵。4．（2025春?大連期中）下列關于固體和液體性質的說法正確的是（）A．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向同性的特點 B．液體表面張力產生的原因是液體表面層分子比較稀疏，分子力表現為引力 C．非晶體的物理性質具有各向同性而晶體的物理性質都是各向異性 D．春耕時農民通過把地面的土壤鋤松，增加土壤里的毛細管，達到使得土壤下面的水分容易被輸送到地表的目的【考點】液體的表面張力；毛細現象；液晶；各向異性和各向同性．【專題】定性思想；推理法；分子運動論專題；理解能力．【答案】B【分析】液晶既有液體的流動性，又有光學性質的各向異性；液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，分子力表現為引力；單晶體的物理性質具有各向異性，而多晶體的物理性質都是各向同性；耕時農民通過把地面的土壤鋤松，破壞土壤里的毛細管，使得土壤下面的水分不容易被輸送到地表。【解答】解：A、彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點，故A錯誤；B、液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，分子力表現為引力，因而產生表面張力，故B正確；C、單晶體的物理性質具有各向異性，而多晶體的物理性質都是各向同性，故C錯誤；D、春耕時農民通過把地面的土壤鋤松，破壞土壤里的毛細管，使得土壤下面的水分不容易被輸送到地表，從而保存地下的水分，故D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了毛細現象、晶體和非晶體、液晶、液體表面張力等知識點，這種題型屬于基礎題，只要善于積累，強化記憶，難度不大。5．（2025春?重慶月考）某同學設計了如圖所示裝置：A為容積為V的導熱氣缸，通過閥門和細管（容積不計）與最大容積為0.2V的導熱氣缸B相連。B內有一厚度不計、可上下運動的活塞，上提活塞時閥門a關閉、閥門b打開，下壓活塞時閥門b關閉、閥門a打開。外界大氣壓始終為p0，A中空氣的初始壓強也為p0，活塞每次上、下運動均到達B的最高、最低處，整個過程中環境溫度保持不變，空氣可視為理想氣體。活塞從最低處開始先緩慢上提、再緩慢下壓計為1次，則5次后A中的氣體壓強為（）A．1.2p0 B．1.4p0 C．2p0 D．2.5p0【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；氣體的狀態參量和實驗定律專題；推理論證能力．【答案】C【分析】整個過程中環境溫度保持不變，根據玻意耳定律列式求解。【解答】解：5次過程均為充氣過程，根據玻意耳定律可得p0V+p0?5?0.2V＝pV可得5次后A中的氣體壓強p＝2p0，故C正確，ABD錯誤。故選：C。【點評】應用玻意耳定律求解時，要明確研究對象，確認溫度不變，根據題目的已知條件和求解的問題，分別找出初、末狀態的參量，其中正確確定壓強是解題的關鍵。6．（2025春?天心區校級期中）如圖所示，在水平地面上固定一個U形汽缸，用重力不計的活塞封閉著一定質量的氣體，已知汽缸不漏氣，活塞移動過程中與汽缸內壁摩擦不計，外界大氣壓為p0，活塞緊壓小擋板。現緩慢升高汽缸內氣體的溫度，則圖中能反映汽缸內氣體的壓強p隨熱力學溫度T變化的圖像的是（）A． B． C． D．【考點】理想氣體及理想氣體的狀態方程．【專題】定性思想；推理法；氣體的壓強專題；理解能力．【答案】D【分析】因開始時活塞緊壓小擋板，說明被封閉氣體的壓強要小于大氣壓，在活塞離開擋板之前，氣體的體積不變，做等容變化，圖線是過P﹣T圖的坐標原點的，活塞離開擋板后，做等壓變化，由此可知正確選項。【解答】解：當緩慢升高汽缸內氣體溫度時，開始一段時間氣體發生等容變化，根據查理定律可知，缸內氣體的壓強p與汽缸內氣體的熱力學溫度T成正比，在p﹣-T圖像中，圖線是過原點的傾斜直線；當活塞開始離開小擋板時，缸內氣體的壓強等于外界的大氣壓，氣體發生等壓膨脹，在p-﹣T圖像中，圖線是平行于T軸的直線。故ABC錯誤，D正確。故選：D。【點評】該題考查了氣體狀態變化時所對應的P﹣T圖的變化情況，解答該類型的題，要熟練地掌握P﹣T圖線的特點，當體積不變時，圖線是通過坐標原點的傾斜直線，壓強不變時，是平行于T軸的直線，當溫度不變時，是平行于P軸的直線。7．（2025春?石家莊期中）以下實驗及規律，圖甲是顯微鏡下觀察固體微粒做布朗運動的圖像，圖乙是氧氣分子速率隨溫度變化的分布圖像，圖丙是電腦液晶顯示屏，圖丁是平靜水面上放硬幣，硬幣處于靜止狀態，下列說法正確的是（）A．圖甲是固體微粒無規則運動的軌跡，固體微粒越小溫度越高，布朗運動越明顯，說明固體分子做無規則的熱運動 B．圖乙中，溫度越高，分子平均速率越大，所有氧分子的速率都增大 C．圖丙中，液晶顯示器是利用液晶光學性質具有各向異性的特點制成的 D．圖丁中，硬幣能浮在水面上，主要是因為水的浮力【考點】液體的表面張力；液晶；分子熱運動速率隨溫度變化具有統計規律；溫度與分子動能的關系．【專題】定性思想；推理法；分子運動論專題；推理論證能力．【答案】C【分析】布朗運動是液體分子做無規則熱運動的反映，分子平均速率越大，并不是所有氧分子的速率都增大，液晶的光學性質具有各向異性，硬幣能浮在水面上，原因是水表面存在著張力。【解答】解：A.顯微鏡下觀察固體微粒的無規則運動是位置連線，不是軌跡，布朗運動是液體分子做無規則熱運動的反映，故A錯誤；B.根據分子速率分布曲線可知“中間多，兩頭少”，溫度越高，分子平均速率越大，并不是所有氧分子的速率都增大，故B錯誤；C.液晶顯示器是利用液晶的光學性質具有各向異性的特點制成的，故C正確；D.硬幣能浮在水面上，原因是水表面存在著張力，使水表面像結了一層薄膜似的，硬幣雖然把水面壓成了一個凹槽，但沒能突破水的表面張力，硬幣能浮在水面上，故D錯誤。故選：C。【點評】液晶的物理性質：（1）具有液體的流動性；（2）具有晶體的光學各向異性；（3）在某個方向上看其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的。二．多選題（共3小題）（多選）8．（2025?海南三模）關于固體、液體的相關說法正確的是（）A．破鏡不能夠重圓是因為分子斥力的作用 B．水變成冰后水分子并沒有靜止，仍在不停運動 C．同質量0℃的水和冰，其內能相等 D．液體浸潤固體時，液體與固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強【考點】浸潤和不浸潤；分子在永不停息地做無規則運動；分子間存在作用力及其與分子間距的關系；物體內能的概念與影響因素．【專題】定性思想；推理法；分子運動論專題；推理論證能力．【答案】BD【分析】破鏡不能夠重圓是因為分子間作用力幾乎為零；分子永不停息做無規則運動；同質量0℃的水變成冰要放熱；液體浸潤固體時，液體與固體的相互作用力較大。【解答】解：A．因為分子間距離太大，超過分子直徑10倍，分子間作用力幾乎為零，所以破鏡不能夠重圓，故A錯誤；B．水變成冰后水分子并沒有靜止，仍在永不停息做無規則運動，故B正確；C．同質量0℃的水和冰，水變成冰要放熱，故水的內能大，故C錯誤；D．液體浸潤固體時，液體與固體的相互作用比液體分子之間的相互作用強，故D正確。故選：BD。【點評】本題主要考查學生對分子動理論知識的理解和應用，難度不大，注意基礎知識的理解和掌握。（多選）9．（2025?西安模擬）下列說法正確的是（）A．物理性質表現為各向同性的物體可能是晶體 B．溫度越高，布朗運動越不明顯 C．10℃的0.5kg氫氣的分子平均動能與10℃的2kg水的分子平均動能相等 D．一定質量的理想氣體等容降壓時內能一定減小 E．小昆蟲可以停在水面上是由于其重力與水的表面張力平衡【考點】液體的表面張力；布朗運動實例、本質及解釋；溫度與分子動能的關系；物體內能的概念與影響因素；晶體和非晶體．【專題】定性思想；歸納法；布朗運動專題；理解能力．【答案】ACDE【分析】某個固體的物理性質表現為各向同性，這個固體不一定是非晶體，可能是多晶體；溫度越高，布朗運動越明顯；溫度是分子平均動能的標志；根據查理定律分析判斷；小昆蟲可以停在水面上是由于其重力與水的表面張力平衡。【解答】解：A、物理性質表現為各向同性的物體可能是非晶體或多晶體，故A正確；B、布朗運動的劇烈程度與溫度和顆粒大小有關：溫度越高，液體分子熱運動越劇烈，對懸浮顆粒的撞擊越頻繁且不均勻，布朗運動越明顯；顆粒越小，受力越不平衡，布朗運動也越明顯。因此，溫度越高，布朗運動應越明顯，故B錯誤；C、由于溫度是分子平均動能的標志，10℃的0.5kg氫氣與10℃的2kg水的溫度相同，分子平均動能相等，故C正確；D、一定質量的理想氣體等容降壓時，根據查理定律知氣體溫度降低，則內能一定減小，故D正確；E、表面張力的作用是使液體表面具有收縮的趨勢，小昆蟲可以停在水面上是由于其重力與水的表面張力平衡，故E正確。故選：ACDE。【點評】本題考查固體、液體和氣體，目的是考查學生的理解能力，注意多看書，多積累，屬于常識類知識。（多選）10．（2025春?思明區校級期中）超市中有一種“強力吸盤掛鉤”，其工作原理如下：如甲圖所示，使用時按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上，吸盤內封閉的理想氣體的體積為V，壓強為p0。然后再把鎖扣扳下，吸盤向外拉出，使吸盤內封閉氣體的體積變為1.2V，如乙圖所示，安裝過程中封閉氣體的質量和溫度保持不變。已知吸盤與墻面的有效面積為S，強力掛鉤的總質量為m，與墻面間的最大靜摩擦力是壓力的k倍，外界大氣壓強為p0，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．安裝過程中，吸盤內氣體從外界放出熱量 B．安裝完畢后，吸盤內氣體的壓強變為1.2p0 C．安裝完畢后，掛鉤對墻面的壓力為16p0SD．安裝完畢后，掛質量為kp0【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用；熱力學第一定律的表達和應用；氣體壓強的計算．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理論證能力．【答案】CD【分析】根據吸盤內的氣體溫度不變，內能不變，發生等溫變化，結合熱力學第一定律，玻意耳定律，綜合平衡條件分析求解。【解答】解：A、吸盤內的氣體溫度不變，內能不變，但是體積增大對外界做功，根據熱力學第一定律，可知氣體要從外界吸收熱量，故A錯誤；B、吸盤內氣體發生等溫變化，由玻意耳定律可知：p0V＝p×1.2V，解得：p=56p0，故C、安裝完畢后，掛鉤對墻面的壓力F＝p0S﹣pS=16p0S，故D、由平衡條件可知：（M+m）g＝k（p0﹣p）S，解得最大質量：M=kp0S6g-m＜故選：CD。【點評】本題考查了理想氣體狀態方程，理解氣體前后壓強、體積和溫度的變化關系是解決此類問題的關鍵。三．填空題（共3小題）11．（2025?閩侯縣校級一模）如圖甲為一只氣墊運動鞋，鞋底塑料氣墊空間內充滿氣體（可視為理想氣體），可以通過壓縮氣體產生緩沖效果。已知氣墊內氣體體積為V0，壓強為p0，不考慮氣墊漏氣。若運動員穿上鞋子，氣墊內氣體體積被緩慢壓縮到45V0（不計溫度變化）時，氣墊內氣體的壓強變為54p0；若氣墊內氣體溫度緩緩上升（忽略體積變化），此過程中氣墊內的氣體【考點】理想氣體及理想氣體的狀態方程；熱力學第一定律的表達和應用．【專題】定量思想；方程法；尋找守恒量法；熱力學定律專題；理想氣體狀態方程專題；分析綜合能力．【答案】見試題解答內容【分析】（1）對氣墊內氣體，由玻意耳定律（或理想氣體狀態方程）列方程可求。（2）由熱力學第一定律ΔU＝W+Q分析可求。【解答】解：（1）對氣墊內氣體，由玻意耳定律（或理想氣體狀態方程）有p0V0＝p1?45V解得p1=54（2）由熱力學第一定律ΔU＝W+Q可知，氣體溫度上升，內能增加，ΔU＞0，忽略體積變化，W＝0，則Q＞0，故氣體吸熱。故答案為：54p0【點評】本題主要考查理想氣體狀態方程（或氣體實驗定律）、熱力學第一定律的應用，應用熱力學第一定律時，要注意溫度與內能的關系、體積與做功的關系。12．（2025?廈門二模）拔罐是中醫傳統養生療法之一，某次火罐壓在皮膚上的瞬間，罐內氣體溫度為87℃，壓強為p0，經過自然降溫，罐內氣體溫度降為27℃，壓強為p1。罐內氣體可視為理想氣體且忽略罐內氣體的泄漏，因皮膚凸起，罐內氣體體積變為原來的2021，則自然降溫過程中罐內氣體的內能減小（選填“增大”“不變”或“減小”），p1：p0＝7：8【考點】理想氣體及理想氣體的狀態方程；溫度與分子動能的關系；物體內能的概念與影響因素．【專題】定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理論證能力．【答案】減小；7：8。【分析】根據溫度與氣體內能的關系分析；根據理想氣體狀態方程列式；即可分析求解。【解答】解：由題意知，罐內氣體溫度降低，則自然降溫過程中罐內氣體的內能減小；設罐內氣體原來的體積為V，以罐內氣體為研究對象，由理想氣體狀態方程可得：p0解得：p1則p1：p0＝7：8；故答案為：減小；7：8。【點評】本題考查對理想氣體及理想氣體的狀態方程的掌握，解題時需注意，要明確研究對象，確認哪些參量變化、哪些參量不變，根據題目的已知條件和求解的問題，分別找出初、末狀態的參量，其中正確找出壓強是解題的關鍵。13．（2025?黃浦區二模）作為交通工具的汽車，蘊含著大量的物理現象和規律。（1）一輛汽車停放在小區露天停車場，戶外溫度為7℃，剛啟動時，儀表盤上顯示四個輪胎的胎壓數據如圖（a）所示，行駛一段時間后胎壓數據如圖（b）所示。①（多選）對于左前胎內的封閉氣體，這一過程中氣體BC。A.分子數密度增大B.分子平均速率增大C.內能增大D.向外界釋放熱量②圖（b）所示時刻，左前胎內封閉氣體的溫度為42℃。（2）汽車在平直公路上沿直線行駛，發動機功率保持恒定，行駛時所受的阻力恒定，其加速度a和速度v的倒數（1v）關系如圖。已知汽車質量為1.5×103kg，則汽車所受阻力大小為1.5×103N，發動機的功率為3×104W【考點】氣體的等容變化與查理定律的應用；功率的定義、物理意義和計算式的推導；機車以恒定功率啟動．【專題】定量思想；推理法；功率的計算專題；氣體的狀態參量和實驗定律專題．【答案】（1）①BC；②42℃；（2）1.5×103；3×104。【分析】（1）根據理想氣體狀態方程以及內能、熱力學第一定律和分子平均速率等相關知識來分析左前胎內封閉氣體的變化情況；由查理定律可求溫度。（2）根據功率的公式、結合牛頓第二定律得出加速度a與1V【解答】解：（1）①A、汽車行駛過程中，輪胎內氣體質量不變，體積也近似不變（輪胎的彈性形變相對較小）。根據分子數密度n=NV（N為分子總數，VB、戶外溫度為7℃，汽車行駛一段時間后，輪胎與地面摩擦生熱，氣體溫度升高，分子平均速率與溫度有關，溫度升高，分子平均速率增大，故B正確；C、對于理想氣體，內能只與溫度有關，溫度升高，內能增大，故C正確；D、氣體溫度升高，內能增大，ΔU＞0，體積不變，則W＝0，根據熱力學第一定律可得：ΔU＝W+Q，解得：Q＝ΔU＞0，即氣體從外界吸收熱量，故D錯誤。故選：BC。②由題圖可知，在初狀態時，溫度為：T1＝（7+273）K＝280K，壓強為：p1＝240kPa，在圖（b）所示的狀態，壓強為：p2＝270kPa，由于氣體發生等容變化，由查理定律可得：p1T1=p2T2，解得：T2=（2）汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和摩擦力，根據牛頓第二定律，有F﹣f＝ma，其中F=Pv，聯立可得：a=Pm?1v-fm，結合圖線有：斜率為：k=0-(-1)0.05m與縱軸截距知：-fm=-1m/s2，解得阻力的大小為：f＝1×1.5×103N故答案為：（1）①BC；②42℃；（2）1.5×103；3×104。【點評】本題是以汽車為對象，考查氣體的狀態變化情況合a-四．解答題（共2小題）14．（2025?沈陽三模）圖甲為某汽車后備箱氣壓桿的示意圖，氣壓桿內部的高壓氣體被活塞封閉在氣缸中。圖乙是簡化模型，后備箱蓋打開靜止在某位置時，活塞到汽缸底部的距離為L，活塞的橫截面積為S，箱蓋作用于連桿上的沿桿方向的豎直向下的力為8.6p0S。已知大氣壓強為p0，重力加速度為g，不計活塞與容器壁的摩擦以及連桿和活塞的重力，忽略氣體溫度變化。（1）關閉后備箱蓋，活塞到汽缸底部的距離為35L（2）汽車由于突發碰撞，活塞處瞬間漏出部分氣體且箱蓋由關閉狀態被彈開，活塞重新回到距離氣缸底部L處。若漏出的氣體質量占氣體總質量116【考點】氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用；氣體壓強的計算．【專題】計算題；定量思想；推理法；理想氣體狀態方程專題；推理論證能力．【答案】（1）關閉后備箱蓋，活塞到汽缸底部的距離為35L，此時氣體的壓強為16p0（2）若漏出的氣體質量占氣體總質量116，箱蓋作用于連桿上的沿桿豎直方向的力的大小為8p0S【分析】（1）根據平衡方程，對活塞受力分析，結合玻意耳定律分析求解；（2）根據玻意耳定律，對漏出氣體前后的狀態分析求解。【解答】解：（1）箱蓋打開時，V1＝LS，對活塞受力分析，由平衡方程：p1S＝8.6p0S+p0S解得：p1＝9.6p0關閉后箱蓋，V2=35p1V1＝p2V2解得：p2＝16p0（2）設漏出氣體體積為ΔV＝ΔLSΔmm解得：ΔL由玻意耳定律得：p1LS＝p3（L+ΔL）S解得p3＝9p0對活塞受力分析，由平衡方程：p3S＝p0S+F解得F＝8p0S，方向豎直向下。答：（1）關閉后備箱蓋，活塞到汽缸底部的距離為35L，此時氣體的壓強為16p0（2）若漏出的氣體質量占氣體總質量116，箱蓋作用于連桿上的沿桿豎直方向的力的大小為8p0S【點評】本題考查了理想氣體狀態方程，理解氣體前后壓強、體積和溫度的變化關系是解決此類問題的關鍵。15．（2025春?嘉定區校級期中）（1）在“用傳感器探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系”實驗中，某組同學使用如圖1所示的實驗裝置，正確操作實驗獲得多組注射器內封閉氣體的體積V和壓強p的測量值，并通過計算機擬合得到p﹣V圖像。①實驗過程中應避免手握注射器含空氣柱的部分，這是為了控制注射器內封閉的氣體的溫度不發生變化；外界大氣壓發生變化時，不會（選填“會”或“不會”）影響實驗結果。②在壓縮氣體過程中，某組同學不慎用手握住注射器含空氣柱的部分如虛線，（實線為初始溫度下的等溫線）做出該同學應該得到的圖線，圖中大致正確的是A。③在同一溫度環境下，A、B兩組同學重復了上述實驗，實驗操作和數據處理均正確，得到的p-1V圖像如圖2所示。造成圖像中A的斜率大于B的斜率的原因是A組封閉氣體的質量大于B④某一個小組用此裝置測量一小石子的體積。他將其裝入注射器內，重復上述實驗操作，記錄注射器上的體積刻度V和壓強傳感器讀數p，根據實驗測量數據，作出圖像，通過橫截距直接得出小石子的體積，則所得的圖像縱軸表示的物理量是1P，橫軸表示的物理量是V（2）某同學在實驗室自制了一個簡易測溫裝置。如圖所示，粗細均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶中，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開口向上，一定質量的氣體（可視為理想氣體）被水銀封閉于燒瓶內。開始時，B、C內水銀面等高。現對燒瓶緩慢加熱，并上下移動C管。實驗過程中B、C管內始終有液柱，則若保證氣體壓強不變，C管應該A移動（選填“A向上”或“B向下”），B管上的溫度刻度值B（選填“A上小下大”或“B上大下小”）且隨高度A（選填“A均勻分布”或“B不均勻分布）。【考點】理想氣體的實驗規律；氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用．【專題】定性思想；實驗分析法；氣體的狀態參量和實驗定律專題；理解能力．【答案】（1）①溫度，不會②A③A組封閉氣體的質量大于B組封閉氣體的質量；④1P，V（2）A；B；A。【分析】理想氣體狀態方程、玻意耳定律、蓋﹣呂薩克定律等多個重要的氣體實驗定律相關知識應用，以實際的氣體實驗操作（如探究等溫下氣體壓強與體積關系、測量小石子體積的氣體實驗、對燒瓶中氣體加熱的實驗等，分析圖像斜率不同的原因、確定圖像縱軸物理量等問題，圍繞探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積關系的實驗。【解答】（1）①在探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系實驗中，溫度是需要控制的變量。避免手握注射器含空氣柱部分，就是防止手的溫度對氣體溫度產生影響，從而控制注射器內封閉氣體的溫度不發生變化。根據理想氣體狀態方程pV＝nRT（對于一定質量的氣體n不變，R是常量），在等溫變化（T不變）時，PV＝常量。外界大氣壓發生變化時，我們研究的是封閉氣體內部壓強p與體積V的關系，只要保證封閉氣體的溫度不變、質量不變，外界大氣壓的變化不會影響封閉氣體壓強p與體積V之間的關系，所以不會影響實驗結果。②在壓縮氣體過程中，某組同學不慎用手握住注射器含空氣柱的部分，這會使氣體溫度升高。根據理想氣體狀態方程PV＝nRT，n不變，T升高，V減小時，P會比等溫壓縮時更大。從P﹣V圖像來看，對于等溫線（雙曲線），溫度升高時，圖像會向上移動。A選項：圖像向上移動，符合溫度升高時P﹣V關系的變化，故A正確。B選項：圖像向下移動，不符合溫度升高時P增大的情況，故B錯誤。C選項：圖像的形狀和位置變化不符合溫度升高時p﹣V關系的變化，故C錯誤。D選項：圖像的形狀和位置變化不符合溫度升高時p﹣V關系的變化，故D錯誤。故選：A。③對于一定質量的理想氣體，在溫度不變時，根據玻意耳定律PV＝C（C為常數），變形可得P=CV，其P-1V圖像的斜率k＝C，C與氣體的質量有關，質量越大，C越大。造成圖像中A的斜率大于B④設小石子的體積為V0，對于注射器內的氣體有P（V﹣V0）＝C（V為注射器刻度體積），變形為P=CV-V0，進一步變形為（2）對燒瓶緩慢加熱，氣體溫度升高，根據蓋﹣呂薩克定律VT=C（C為常數），氣體體積增大。若保證氣體壓強不變，C管應該向上移動，以保證B、C管內水銀面高度差不變，從而壓強不變。由VT=C可得V＝CT，B管內氣體體積隨溫度均勻變化，而（1）①溫度，不會②A③A組封閉氣體的質量大于B組封閉氣體的質量；④1P，V（2）A；B；A。【點評】涵蓋理想氣體狀態方程、玻意耳定律、蓋﹣呂薩克定律等多個重要的氣體實驗定律相關知識，全面考查學生對氣體實驗原理、規律以及實驗操作中影響因素的理解，有助于學生構建完整的氣體實驗知識體系。培養學生分析和解決實際問題的能力，體現了物理學科注重實驗和應用的特點。

考點卡片1．功率的定義、物理意義和計算式的推導【知識點的認識】1.義：功與完成這些功所用時間的比值．2.理意義：描述做功的快慢。3.質：功是標量。4.計算公式（1）定義式：P=Wt，P為時間（2）機械功的表達式：P＝Fvcosα（α為F與v的夾角）①v為平均速度，則P為平均功率．②v為瞬時速度，則P為瞬時功率．推導：如果物體的受力F與運動方向的夾角為α，從計時開始到時刻t這段時間內，發生的位移是l，則力在這段時間所做的功W＝Flcosα因此有P=Wt由于位移l是從開始計時到時刻t這段時間內發生的，所以lt是物體在這段時間內的平均速度vP＝Fvcosα可見，力對物體做功的功率等于沿運動方向的分力與物體速度的乘積。通常情況下，力與位移的方向一致，即F與v的夾角一致時，cosα＝1，上式可以寫成P＝Fv。從以上推導過程來看，P＝Fv中的速度v是物體在恒力F作用下的平均速度，所以這里的功率P是指從計時開始到時刻t的平均功率。如果時間間隔非常小，上述平均速度就可以看作瞬時速度，這個關系式也就可以反映瞬時速度與瞬時功率的關系。5.額定功率：機械正常工作時輸出的最大功率．6.實際功率：機械實際工作時輸出的功率．要求不大于額定功率．【命題方向】下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（）A、功率大的機械，做功一定多B、做功多的機械，效率一定高C、做功快的機械，功率一定大D、效率高的機械，功率一定大分析：根據P=Wt知，做功多．功率不一定大，根據η解答：A、根據P=Wt知，功率大，做功不一定多。故BD、根據η=W有W總=C、功率是反映做功快慢的物理量，做功快，功率一定大。故C正確。故選：C。點評：解決本題的關鍵知道功率反映做功快慢的物理量，功率大，做功不一定多．做功多，效率不一定高．【解題思路點撥】1.功率是反映做功快慢的物理量，與功的多少沒有直接關系。2.功率的定義式P=W2．機車以恒定功率啟動【知識點的認識】對機車啟動問題應首先弄清是功率恒定還是加速度恒定．對于機車以恒定加速度啟動問題，機車勻加速運動能維持的時間，一定是機車功率達到額定功率的時間．弄清了這一點，利用牛頓第二定律和運動學公式就很容易求出機車勻加速運動能維持的時間．汽車在平直路面上保持發動機功率不變，即以恒定功率啟動，其加速過程如下所示：其P﹣t圖和v﹣t圖如下：【命題方向】汽車在水平直線公路上保持額定功率啟動，額定功率為P0＝80kW，汽車行駛過程中所受阻力恒為f＝2.5×103N，汽車的質量M＝2.0×103kg求：（1）汽車在整個運動過程中所能達到的最大速度；（2）當汽車的速度為5m/s時的加速度；（3）當汽車的加速度為0.75m/s2時的速度。分析：當汽車以額定功率行駛時，隨著汽車速度的增加，汽車的牽引力會逐漸的減小，所以此時的汽車不可能做勻加速運動，直到最后牽引力和阻力相等，到達最大速度之后做勻速運動。解答：（1）當汽車的牽引力和阻力相等時，汽車達到最大速度，即F＝f＝2.5×103N，由P＝Fv可得，此時的最大的速度為vm=PF=P（2）由P＝Fv可此時汽車的牽引力為F=Pv所以此時的加速度的大小為a=F-fm=16000-2500（3）當汽車的加速度為0.75m/s2時，由F﹣f＝ma可得此時的牽引力的大小為F＝f+ma＝2500+2000×0.75＝4000N，由P＝Fv可得，此時的速度的大小為v=PF=80000答：（1）汽車在整個運動過程中所能達到的最大速度為32m/s；（2）當汽車的速度為5m/s時的加速度的大小為6.75m/s2；（3）當汽車的加速度為0.75m/s2時的速度為20m/s。點評：本題考查的是汽車的啟動方式，對于汽車的兩種啟動方式，恒定加速度啟動和恒定功率啟動，對于每種啟動方式的汽車運動的過程一定要熟悉。【解題思路點撥】1.機車啟動問題的本質是因為受發動機的限制，機車的功率不能無限增大，力與速度存在制約關系，即需滿足P＝Fv。2.機車在運動過程中，雖然方向時刻在變化，但可以認為發動機的牽引力時刻與機車的瞬時速度的方向保持一致，所以發動機的輸出功率等于發動機的牽引力乘以機車的瞬時速度，即P＝Fv。3.機車啟動的過程是一個變加速過程，要結合牛頓第二定律進行相關的分析計算。4.當機車在做勻速運動時，此時牽引力與阻力平衡，即F＝f，所以發動機的功率P＝Fv＝fv。3．分子在永不停息地做無規則運動【知識點的認識】一、分子熱運動定義：物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。（1）擴散現象相互接觸的不同物質彼此進入對方的現象。溫度越高，擴散越快，可在固體、液體、氣體中進行。（2）布朗運動懸浮在液體（或氣體）中的微粒的無規則運動，微粒越小，溫度越高，布朗運動越顯著。二、布朗運動與分子熱運動布朗運動分子熱運動研究對象懸浮在液（氣）體中的固體小顆粒分子形成原因由分子無規則運動撞擊力的不平衡引起的，是分子運動的反映是分子本身的特征運動條件固體小顆粒在液體（或氣體）中的運動一切狀態（固、液、氣）的物體中的分子都做熱運動共同特點都是永不停息的無規則運動（絕對零度情況下除外），都隨溫度的升高而變得更加激烈【命題方向】常考題型是與其他知識點結合：下列說法中正確的是（）A．布朗運動就是液體分子的無規則運動B．當氣體分子熱運動變劇烈時，氣體的壓強一定變大C．當分子力表現為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大D．第二類永動機不可能制成，是因為它違反了能量守恒定律分析：布朗運動是液體中固體微粒的無規則運動。溫度是分子平均動能的量度，即分子熱運動的劇烈程度只與溫度有關。分子表現為引力時，距離增大，要克服引力做功，所以分子勢能增加。第二類永動機不可能制成，是因為它違反了熱力學第二定律。解答：A、布朗運動是液體中固體微粒的無規則運動，反映的是液體分子的無規則運動，故A錯。B、氣體分子熱運動的劇烈程度與溫度有關，而與壓強無關，故B錯。C、分子表現為引力時，距離增大，要克服引力做功，所以分子勢能增加，故C對。D、第二類永動機不可能制成，是因為它違反了熱力學第二定律，故D錯。故選：C點評：本題主要考查基本知識點，只要記住即可。4．布朗運動實例、本質及解釋【知識點的認識】1．布朗運動的定義：懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規則運動．2．原因：小顆粒受到不同方向的液體分子無規則運動產生的撞擊力不平衡引起的．3．實質：不是液體分子的運動，也不是固體小顆粒分子的運動，而是小顆粒的運動．4.特點：①無規則每個液體分子對小顆粒撞擊時給顆粒一定的瞬時沖力，由于分子運動的無規則性，每一瞬間，每個分子撞擊時對小顆粒的沖力大小、方向都不相同，合力大小、方向隨時改變，因而布朗運動是無規則的。②永不停歇因為液體分子的運動是永不停息的，所以液體分子對固體微粒的撞擊也是永不停息的[2]。顆粒越小，布朗運動越明顯③顆粒越小，顆粒的表面積越小，同一瞬間，撞擊顆粒的液體分子數越少，據統計規律，少量分子同時作用于小顆粒時，它們的合力是不可能平衡的。而且，同一瞬間撞擊的分子數越少，其合力越不平衡，又顆粒越小，其質量越小，因而顆粒的加速度越大，運動狀態越容易改變，故顆粒越小，布朗運動越明顯。④溫度越高，布朗運動越明顯溫度越高，液體分子的運動越劇烈，分子撞擊顆粒時對顆粒的撞擊力越大，因而同一瞬間來自各個不同方向的液體分子對顆粒撞擊力越大，小顆粒的運動狀態改變越快，故溫度越高，布朗運動越明顯。⑤肉眼看不見做布朗運動的固體顆粒很小，肉眼是看不見的，必須在顯微鏡才能看到。布朗運動間接反映并證明了分子熱運動。5．物理意義：間接證明了分子永不停息地做無規則運動．【命題方向】用顯微鏡觀察液體中懸浮微粒的布朗運動，觀察到的是（）A、液體中懸浮的微粒的有規則運動B、液體中懸浮的微粒的無規則運動C、液體中分子的有規則運動D、液體中分子的無規則運動分析：花粉微粒做布朗運動的情況，其運動不是自身運動，而是花粉微粒周圍的分子做無規則運動，對其撞擊產生的運動．解答：布朗運動是固體花粉顆粒的無規則運動，產生原因是液體分子對小顆粒的撞擊不平衡造成的，故布朗運動間接反映了液體分子的無規則運動。故選：AB。點評：考查了微粒的運動與分子的運動的區別，同時要知道溫度越高、顆粒越小，運動越劇烈．【解題方法點撥】對布朗運動的理解要準確：（1）布朗運動不是液體分子的運動，而是固體顆粒的運動，但它反映了液體分子的無規則運動（理解時注意幾個關聯詞：不是…，而是…，但…）．（2）溫度越高，懸浮顆粒越小布朗運動越明顯．（3）產生原因：周圍液體分子的無規則運動對懸浮顆粒撞擊的不平衡．（4）布朗運動是永不停止的．注意布朗顆粒的限度是非常小的，不能用肉眼直接觀察到．（5）常見的錯誤如：光柱中看到灰塵的布朗運動、風沙的布朗運動、液體的布朗運動等。5．分子間存在作用力及其與分子間距的關系【知識點的認識】分子間的相互作用力1．特點：分子間同時存在引力和斥力，實際表現的分子力是它們的合力．2．分子間的相互作用力與分子間距離的關系如圖所示，分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但總是斥力變化得較快．（1）當r＝r0時，F引＝F斥，分子力F＝0；（2）當r＜r0時，F引和F斥都隨距離的減小而增大，但F斥比F引增大得更快，分子力F表現為斥力；（3）當r＞r0時，F引和F斥都隨距離的增大而減小，但F斥比F引減小得更快，分子力F表現為引力；（4）當r＞10r0（10﹣9m）時，F引、F斥迅速減弱，幾乎為零，分子力F≈0．【命題方向】（1）第一類常考題型是考查分子間的作用力：如圖所示，縱坐標表示兩個分間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是（）A．ab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數量級為10﹣10mB．ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數量級為10﹣10mC．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，則分子間作用力表現為斥力D．若兩個分子間距離越來越大，則分子勢能亦越大分析：在F﹣r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，當分子間的距離等于分子直徑數量級時，引力等于斥力．解答：在F﹣r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當分子間的距離等于分子直徑數量級時，引力等于斥力．故選B．點評：本題主要考查分子間的作用力，要明確F﹣r圖象的含義．（2）第二類常考題型是結合分子勢能進行考查：如圖，甲分子固定在坐標原點O，乙分子位于x軸上，甲分子對乙分子的作用力與兩分子間距離的關系如圖中曲線所示，F＞0為斥力，F＜0為引力．a、b、c、d為x軸上四個特定的位置．現把乙分子從a處由靜止釋放，則（）A．乙分子從a到b做加速運動，由b到c做減速運動B．乙分子由a到c做加速運動，到達c時速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢能一直減少D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢能一直增加分析：由圖可知分子間的作用力的合力，則由力和運動的關系可得出物體的運動情況，由分子力做功情況可得出分子勢能的變化情況．解答：A、分子在a點受引力，故分子開始做加速運動，c點后，分子力變成了斥力，分子開始減速；故從a到c分子一直做加速運動，故A錯誤；B、由A分析可知，分子從a到c做加速運動，c點后開始減速，故c時速度最大，故B正確；C、乙分子由a到b的過程中，分子力做正功，故分子勢能一直減小，故C正確；D、由b到d的過程中，分子力仍做正功，故分子勢能減小，故D錯誤；故選BC．點評：分子間的勢能要根據分子間作用力做功進行分析，可以類比重力做功進行理解記憶．【解題方法點撥】1．要準確掌握分子力隨距離變化的規律：（1）分子間同時存在著相互作用的引力和斥力．（2）引力和斥力都隨著距離的減小而增大，隨著距離的增大而減小，但斥力變化得快．2．分子力做功與常見的力做功有相同點，就是分子力與分子運動方向相同時，做正功，相反時做負功；也有不同點，就是分子運動方向不變，可是在分子靠近的過程中會出現先做正功再做負功的情況．6．分子熱運動速率隨溫度變化具有統計規律【知識點的認識】分子運動整體的統計規律1．在氣體中，大量分子的頻繁碰撞，使某個分子何時何地向何處運動是偶然的．但是對大量分子整體來說，在任意時刻，沿各個方向的機會是均等的，而且氣體分子向各個方向運動的數目也是基本相等的．這就是大量分子運動整體表現出來的統計規律．2．氣體中的大多數分子的速率都接近某個數值，與這個數值相差越多，分子數越少，表現出“中間多，兩頭少”的分布規律．當溫度升高時，分子最多的速率區間移向速度大的地方，速率小的分子數減小，速率大的分子數增加，分子的平均動能增大，總體上仍然表現出“中間多，兩頭少”的分布規律，氣體分子速率分布規律也是一種統計規律．【命題方向】常考題型是對統計規律的理解：（1）如圖描繪一定質量的氧氣分子分別在0℃和100℃兩種情況下速率分布情況，符合統計規律的是．（）A．B．C．D．分析：解答本題的關鍵是結合不同溫度下的分子速率分布曲線理解溫度是分子平均動能的標志的含義．解答：A、B、溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度越高，平均動能越大，故平均速率越大，故A正確，B錯誤；C、D、分子總數目是一定的，故圖線與橫軸包圍的面積是100%，故兩個圖線與橫軸包圍的面積是相等的，故C錯誤，D錯誤；故選A．點評：對于物理學中的基本概念和規律要深入理解，理解其實質，不能只是停留在表面上，同時要通過練習加強理解．（2）某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f（v）表示v處單位速率區間內的分子數百分率，所對應的溫度分別為TI，TII，TIII，則（）A．TⅠ＞TⅡ＞TⅢB．TⅢ＞TⅡ＞TⅠC．TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ分析：本題關鍵在于理解：溫度高與低反映的是分子平均運動快慢程度解：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大，圖Ⅲ腰最粗，速率大的分子比例最大，溫度最高；圖Ⅰ雖有更大速率分子，但所占比例最小，溫度最低，故B正確．故答案為：B．點評：本題考查氣體分子速率分布曲線與溫度的關系，溫度高不是所有分子的速率都大．7．溫度與分子動能的關系【知識點的認識】1．分子動能的定義：分子不聽地做無規則運動，那么，像一切運動著的物體一樣，做熱運動的分子也具有動能，這就是分子動能。2.分子平均動能：物體中分子熱運動的速率大小不一，所以各個分子的動能也有大有小，而且在不斷改變。在熱現象的研究中，我們關心的是組成系統的大量分子整體表現出來的熱學性質，因而，這里重要的不是系統中某個分子的動能大小，而是所有分子的動能的平均值。這個平均值叫作分子熱運動的平均動能。3.溫度與分子動能的關系：溫度升高時，分子的熱運動加劇，溫度越高，分子熱運動的平均動能越大。溫度越低，分子熱運動的平均動能越小。因此可以得出結論：物體溫度升高時，分子熱運動的平均動能增加。這樣，分子動理論使我們懂得了溫度的微觀含義。4.特別注意：溫度增大，分子平均動能增大，而不是每一個分子的動能都要增大，分子的運動具有不確定性，對于單個分子而言，其運動情況是隨機的。但整體來看，溫度升高時，所有分子的平均動能是增大的。【名題方向】封閉在體積一定的容器內的一定質量的氣體，當溫度升高時，下列說法中正確的是（）A、氣體的密度一定增大B、氣體分子的平均動能一定增大C、氣體每個分子的動能一定增大D、氣體每個分子的速率一定增大分析：影響氣體壓強的微觀因素：一個是氣體分子的平均動能，一個是分子的密集程度。溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子的平均動能越大。解答：A、體積一定的容器內的一定質量的氣體，當溫度升高時，氣體的內能增加，所以氣體分子的平均動能一定增大，而密度則是不變的，因此A錯誤；B、體積一定的容器內的一定質量的氣體，當溫度升高時，氣體的內能增加，所以氣體分子的平均動能一定增大，而密度則是不變的，因此B正確；C、體積一定的容器內的一定質量的氣體，當溫度升高時，氣體的內能增加，所以氣體分子的平均動能一定增大，而氣體每個分子的動能不一定增加，也可能會減少，因此C錯誤；D、體積一定的容器內的一定質量的氣體，當溫度升高時，氣體的內能增加，所以氣體分子的平均動能一定增大，而氣體每個分子的動能不一定增加，也可能會減少，所以不是每個氣體分子的速率增大。因此D錯誤；故選：B。點評：正確解答本題需要掌握：正確理解溫度是分子平均動能的標志、內能等概念；理解改變物體內能的兩種方式：做功和熱傳遞；從微觀角度解釋氣體壓強變化的原因。【解題思路點撥】1.溫度是分子平均動能的唯一標志。溫度越高，分子平均動能越大，同樣的，分子平均動能越大，也能說明溫度越高。2.溫度對分子動能是對整體分子而言的，對單個分子的運動沒有實際意義。8．物體內能的概念與影響因素【知識點的認識】一、物體的內能1．分子的平均動能：物體內所有分子動能的平均值叫分子的平均動能．溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子做熱運動的平均動能越大．2．分子勢能：由分子間的相互作用和相對位置決定的勢能叫分子勢能．分子勢能的大小與物體的體積有關．3．物體的內能：物體中所有分子的熱運動動能和分子勢能的總和叫物體的內能．物體的內能與物體的溫度、體積、還與物體的質量、摩爾質量有關．二、物體的內能和機械能的比較內能機械能定義物體內所有分子熱運動動能與分子勢能之和物體的動能、重力勢能和彈性勢能的統稱決定由物體內部狀態決定跟宏觀運動狀態、參考系和零勢能點的選取有關量值任何物體都有內能可以為零測量無法測量可以測量本質微觀分子的運動和相互作用的結果宏觀物體的運動和相互作用的結果注意：1．物體的體積越大，分子勢能不一定就越大，如0℃的水結成0℃的冰后體積變大，但分子勢能卻減小了．2．理想氣體分子間相互作用力為零，故分子勢能忽略不計，一定質量的理想氣體內能只與溫度有關．3．機械能和內能都是對宏觀物體而言的，不存在某個分子的內能、機械能的說法．三、內能和熱量的比較內能熱量區別是狀態量，狀態確定系統的內能隨之確定．一個物體在不同的狀態下有不同的內能是過程量，它表示由于熱傳遞而引起的內能變化過程中轉移的能量聯系在只有熱傳遞改變物體內能的情況下，物體內能的改變量在數值上等于物體吸收或放出的熱量．【命題方向】常考題型是考查對內能的基本概念：對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．若氣體的壓強和體積都不變，其內能也一定不變B．若氣體的內能不變，其狀態也一定不變C．若氣體的溫度隨時間不斷升高，其壓強也一定不斷增大D．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關E．當氣體溫度升高時，氣體的內能一定增大分析：理想氣體內能由物體的溫度決定，理想氣體溫度變化，內能變化；由理想氣體的狀態方程可以判斷氣體溫度變化時，氣體的體積與壓強如何變化．解答：A、由理想氣體的狀態方程可知，若氣體的壓強和體積都不變，則其溫度不變，其內能也一定不變，故A正確；B、若氣體的內能不變，則氣體的溫度不變，氣體的壓強與體積可能發生變化，氣體的狀態可能變化，故B錯誤；C、由理想氣體的狀態方程可知，若氣體的溫度T隨時間升高，體積同時變大，其壓強可能不變，故C錯誤；D、氣體絕熱壓縮或膨脹時，氣體不吸熱也不放熱，氣體內能發生變化，溫度升高或降低，在非絕熱過程中，氣體內能變化，要吸收或放出熱量，由此可知氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關，故D正確；E、理想氣體內能由溫度決定，當氣體溫度升高時，氣體的內能一定增，故E正確；故答案為：ADE．點評：理想氣體分子間的距離較大，分子間的作用力為零，分子勢能為零，理想氣體內能由溫度決定．【解題方法點撥】解有關“內能”的題目，應把握以下幾點：（1）溫度是分子平均動能的標志，而不是分子平均速率的標志，它與單個分子的動能及物體的動能無任何關系．（2）內能是一種與分子熱運動及分子間相互作用相關的能量形式，與物體宏觀有序的運動狀態無關，它取決于物質的量、溫度、體積及物態．9．氣體壓強的計算【知識點的認識】1．氣體壓強的特點（1）氣體自重產生的壓強一般很小，可以忽略。但大氣壓強P0卻是一個較大的數值（大氣層重力產生），不能忽略。（2）密閉氣體對外加壓強的傳遞遵守帕斯卡定律，即外加壓強由氣體按照原來的大小向各個方向傳遞。2．封閉氣體壓強的計算（1）理論依據①液體壓強的計算公式p＝ρgh。②液面與外界大氣相接觸。則液面下h處的壓強為p＝p0+ρgh③帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的壓強能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個方向傳遞（注意：適用于密閉靜止的液體或氣體）④連通器原理：在連通器中，同一種液體（中間液體不間斷）的同一水平面上的壓強是相等的。（2）計算的方法步驟（液體密封氣體）①選取假想的一個液體薄片（其自重不計）為研究對象②分析液體兩側受力情況，建立力的平衡方程，消去橫截面積，得到液片兩面側的壓強平衡方程③解方程，求得氣體壓強【命題方向】有一段12cm長汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質量的氣體．若管口向上將玻璃管放置在一個傾角為30°的光滑斜面上（如圖所示），在下滑過程中被封閉氣體的壓強（設大氣壓強為p0＝76cmHg）為（）A、76cmHgB、82cmHgC、88cmHgD、70cmHg分析：先以玻璃管與水銀柱整體為研究對象然后以玻璃管中的水銀柱為研究對象進行受力分析結合牛頓第二定律求出封閉氣體對水銀柱的壓力大小，然后根據壓強的公式計算壓強．解答：以玻璃管與水銀柱整體為研究對象，有：Mgsin30°＝Ma，得a=12水銀柱相對玻璃管靜止，則二者加速度相等，以水銀柱為研究對象有：mgsin30°+p0s﹣ps＝ma②將①代入②得：p＝p0＝76cmHg故選：A。點評：本題考查了封閉氣體壓強的計算，正確選取研究對象是關鍵．【解題思路點撥】計算封閉氣體的壓強的一般步驟如下：1.選定研究對象，對其進行受力分析；2.列平衡方程或牛頓第二定律；3.求解壓強。10．氣體的等溫變化與玻意耳定律的應用【知識點的認識】玻意耳定律（等溫變化）：①內容：一定質量的氣體，在溫度保持不變時，它的壓強和體積成反比；或者說，壓強和體積的乘積保持不變．②數學表達式：pV＝C（常量）或p1V1＝p2V2．③適用條件：a．氣體質量不變、溫度不變；b．氣體溫度不太低（與室溫相比）、壓強不太大（與大氣壓相比）．④p﹣V圖象﹣﹣等溫線：一定質量的某種氣體在p﹣V圖上的等溫線是雙曲線的一支，如圖A所示，從狀態M經過等溫變化到狀態N，矩形的面積相等，在圖B中溫度T1＜T2．⑤p-1V圖象：由pV＝CT，可得p＝CT1V，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高，且直線的延長線過原點，如圖C所示，可知T1＜【命題方向】如圖所示，一根足夠長的粗細均勻的玻璃管豎直放置，用一段長為19cm的水銀柱封閉一段長10cm的空氣柱，已知大氣壓強為105Pa（相當于76cmHg），氣體的溫度為27℃，玻璃管的橫截面積為2×10﹣4m2，求：（1）求初態時封閉氣體壓強；（2）若將玻璃管緩慢轉至水平位置，整個過程溫度保持不變，求封閉空氣柱的長度．分析：（1）根據液體內部壓強的公式即可求出；（2）氣體做等溫變化，由玻意耳定律列方程求解末態氣柱長度。解答：（1）初態時封閉氣體壓強：p1＝p0+ρgh＝76cmHg+10cmHg＝95cmHg（2）初態時封閉氣體的體積：V1＝l1S末態時封閉氣體的體積：V2＝l2S氣體做等溫變化，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2末態氣柱長度：l2＝12.5cm答：（1）初態時封閉氣體壓強為95cmHg；（2）若將玻璃管緩慢轉至水平位置，整個過程溫度保持不變，封閉空氣柱的長度為12.5cm．點評：（1）初態時封閉氣體壓強為95cmHg；（2）若將玻璃管緩慢轉至水平位置，整個過程溫度保持不變，封閉空氣柱的長度為12.5cm．【解題思路點撥】應用玻意耳定律求解時，要明確研究對象，確認溫度不變，根據題目的已知條件和求解的問題，分別找出初、末狀態的參量，其中正確確定壓強是解題的關鍵。11．氣體的等容變化與查理定律的應用【知識點的認識】1.等容變化：一定質量的某種氣體，在體積不變時，壓強隨溫度變化的過程。2.查理定律：（1）文字表述：一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強p與熱力學溫度T成正比。（2）表達式：p＝CT（其中C為常量）或p1（3）圖像表示：（4）適用條件：氣體質量不變，氣體的體積不變。3.對查理定律的理解（1）查理定律是實驗定律，是由法國科學家查理通過實驗發現的。（2）適用條件：氣體質量一定，體積不變，壓強不太大（等于或小于幾個大氣壓），溫度不太低（不低于零下幾十攝氏度）。（3）一定質量的某種氣體在體積不變的情況下，升高（或降低）相同的溫度，所增加（或減小）的壓強是相同的。【命題方向】一種特殊的氣體溫度計由兩個裝有理想氣體的導熱容器組裝而成，測量時將兩個導熱容器分別放入甲、乙兩個水槽中，如圖所示，連接管內裝有水銀，當兩個水槽的溫度都為0℃（273K）時，沒有壓強差；當水槽乙處于0℃而水槽甲處于50℃時，壓強差為60mmHg。導熱容器的體積恒定且遠大于連接管的體積。求：（1）兩個水槽的溫度都為0℃（273K）時，導熱容器內氣體的壓強多大；（2）當水槽乙處于0℃而水槽甲處于未知的待測溫度（高于0℃）時，壓強差為72mmHg，此未知待測溫度是多少。分析：（1）乙容器內的氣體做等容變化，找出初末狀態參量，根據查理定律求得壓強；（2）乙容器內的氣體做等容變化，根據查理定律求得未知溫度。解答：（1）設0℃時，甲中氣體的壓強為p0，T0＝273K；氣體溫度為50℃即T1＝（273+50）K＝323K時，氣體的壓強p1＝p0+60mmHg氣體做等容變化，有p解得p0＝327.6mmHg（2）設未知溫度為T2，p2＝p0+72mmHg有p解得T2＝333K答：（1）兩個水槽的溫度都為0℃（273K）時，導熱容器內氣體的壓強327.6mmHg；（2）當水槽乙處于0℃而水槽甲處于未知的待測溫度（高于0℃）時，壓強差為72mmHg，此未知待測溫度是333K。點評：本題主要考查了查理定律，關是找出初末狀態參量，明確所研究的氣體即可，解題時要注意溫度單位的換算。【解題思路點撥】1.查理定律及其推論由查理定律p1T1=p2.應用查理定律解題的一般步驟（1）確定研究對象，即被封閉的氣體。（2）分析氣體狀態變化時是否符合查理定律的適用條件：質量一定，體積不變。（3）確定初、末兩個狀態的溫度、壓強。（4）根據查理定律列式求解12．理想氣體及理想氣體的狀態方程【知識點的認識】理想氣體的狀態方程（1）理想氣體①宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體，實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體。②微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子本身沒有體積，即它所占據的空間認為都是可以被壓縮的空間。（2）理想氣體的狀態方程一定質量的理想氣體狀態方程：p1V1氣體實驗定律可看作一定質量理想氣體狀態方程的特例。【命題方向】題型一：氣體實驗定律和理想氣體狀態方程的應用如圖，兩個側壁絕熱、頂部和底部都導熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K．兩氣缸的容積均為V0，氣缸中各有一個絕熱活塞（質量不同，厚度可忽略）。開始時K關閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為p0和p03；左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V04．現使氣缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K（i）恒溫熱源的溫度T；（ii）重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx。分析：（i）兩活塞下方封閉的氣體等壓變化，利用蓋呂薩克定律列式求解；（ii）分別以兩部分封閉氣體，利用玻意耳定律列式求解。解：（i）與恒溫熱源接觸后，在K未打開時，右活塞不動，兩活塞下方的氣體經歷等壓過程，由蓋呂?薩克定律得：TT0解得T=7（ii）由初始狀態的力學平衡條件可知，左活塞的質量比右活塞的大。打開K后，右活塞必須升至氣缸頂才能滿足力學平衡條件。氣缸頂部與外界接觸，底部與恒溫熱源接觸，兩部分氣體各自經歷等溫過程，設在活塞上方氣體壓強為p，由玻意耳定律得PVx對下方氣體由玻意耳定律得：(P+聯立③④式得6解得VVX答：（i）恒溫熱源的溫度T=（ii）重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積V點評：本題涉及兩部分氣體狀態變化問題，除了隔離研究兩部分之外，關鍵是把握它們之間的聯系，比如體積關系、溫度關系及壓強關系。題型二：理想氣體狀態方程與熱力學第一定律的綜合問題密閉