山东省黄山中学二轮复习专题二气体实验定律的应用(一)

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气体实验定律的应用[1].

点评： 4．处理开口容器气体逸出问题：可采用假想空间解决。
例题1：一个容积是10L的球，原来盛有1atm的空气，现在想使球内气体压强变为5atm ,应向球内打入多少一个标准大气压的空气。（设温度不变）
例题2：一个容积是10L的球，原来盛有1.5atm的空气，现在想使球内气体压强变为5atm ,应向球内打入多少一个标准大气压的空气。（设温度不变）
3、如图所示，粗细均匀的U形玻璃管，右端开口，左端封闭，管内水银将一部分空气封闭在管中，开口朝上竖直放置时，被封闭的空气柱长24cm，两边水银面高度差为15cm，若大气压为75cmHg，问再向开口端倒入长为 46cm的水银柱时，封闭端长度将是多少？
x 15cm 15cm
x
1（P1，V1,t1)
末状态： p1=1×10 Pa，VA2= ∵T不变 ∴pA1VA1=p1VA2
p V VA2= A 1 A 1 p1
=
2 105 5 =10L 1 105
然后以篮球内假想变化后的空气和n个打气筒内的空气加起来的总和作研究对象初状态： p1=1×105Pa， V1=VA2+nVB 末状态：p2=4×105Pa， V2=VA1=5L ∵T不变 ∴p1V1=p2V2 即 p1(VA2+nVB)= p2 V2
1 1 1 6 1 A 2 2 2 5 2 A
B
Байду номын сангаас……
末状态
∵p1V1=p2V2 ∴3×106×20=2×105 ×(20+5n) n=56个
点评：6．大瓶分装小瓶：
大瓶内气体不可能全部出来，与打气筒不同。
小结:
气体变质量问题的处理
巧妙选择研究对象气体

高三物理二轮：专题七第2讲气体性质的应用(一)

第2讲气体性质的应用（一）学习目标：1、学会应用气体实验定律解题的一般思路2、结合常见模型（活塞、汽缸、水银柱等）产生的附加压强的计算，能够解决两个气缸或两关联气体的多过程的运算。

一、专题梳理：1、专题结构：→—→— → —→— →— →→—2、问题导学：①三个气体实验定律的内容及表达方式？②封闭气体的压强计算有哪些常见方法？3、思路导引：气体实验定律是每年的必考内容，形式多为计算题，题目综合难度较大，可结合气体压强的微观解释、热力学第一定律、气体图象进行命题．压强是联系力学参量与热学参量的桥梁，对气体图象要联系理想气体状态方程理解斜率、面积、交点等的含义。

二、考题再现：1、 (2016·全国新课标Ⅱ)（2）（10分）一U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。

初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。

用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。

求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。

已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0=75.0 cmHg 。

环境温度不变。

2、（2015·全国卷I）如图13—1所示，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m1＝2.50 kg，横截面积为S1=80.0cm2；小活塞的质量为rn2=1.50 kg，横截面积为S2＝40.0cm；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为ι＝40.0cm；汽缸外大气的压强为p=1. 00×105Pa，温度为T＝303 K。

初始时大活塞与大圆筒底部相距l/2，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495 K．现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移．忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10m/s2．求：(1)茌大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，汽缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．三、典型例题：例1：（2017·全国高中名师原创预测卷）（l）关于晶体、非晶体和液晶，下列说法正确的是（）A、单晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数大致相等。

高考物理二轮复习热点训练解析—气体实验定律的应用

高考物理二轮复习热点训练解析—气体实验定律的应用1.[2021·广东省选择考模拟(一)]如图1，一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、cd过程到达状态d，ab过程中气体对外界做________(选填“正”或“负”)功，状态d的体积________(选填“大于”“等于”或“小于”)状态b的体积。

图1答案负大于解析ab过程中，由图可知，温度T不变，压强p增大，由玻意耳定律pV＝C可知体积V变小，所以气体对外界做负功；由理想气体状态方程pVT＝C得p＝CVT，ad所在直线表示从a到d是等容变化过程，所以V a＝V d，又因为V a>V b，所以V d>V b。

2.[2021·山西太原市3月模拟(一)]篮球在器材室被打入温度为7℃的空气后，球内压强为1.50atm。

比赛过程中，篮球内气体的温度升高为37℃。

比赛中，篮球被刺出一小孔开始漏气，换下来放置于体育馆内稳定后温度为17℃，压强为p0＝1.00atm。

将空气看成理想气体，认为整个过程中篮球的容积不变，求：(1)温度升高至37℃时球内气体的压强；(2)篮球漏出空气的质量与比赛前篮球内空气质量的比值。

答案(1)1.66atm(2)0.357解析(1)球内空气经历等容变化，由查理定律p1 T1＝p2 T2解得37℃时球内气体的压强p2＝310280×1.5atm＝1.66atm。

(2)以比赛前篮球内空气为研究对象，由理想气体状态方程pVT＝C得p1V1T1＝p0V3T3解得V3＝p1T3 p0T1V1设漏掉空气的体积为ΔV，则ΔV＝V3－V1由于在相同温度和相同压强下，质量之比等于体积之比Δmm＝ΔVV3代入数据解之得篮球漏出空气质量与比赛前篮球空气质量之比Δmm0.357。

3.(2021·安徽示范高中皖北协作区4月联考)如图2所示，总长度为20cm的导热汽缸放置在水平面上。

活塞的质量m＝10kg，横截面积S＝50cm2，可沿汽缸壁无摩擦地滑动但不漏气，活塞厚度不计。

气体实验定律及应用答案

第2节气体实验定律及应用知识梳理一、气体分子运动速率的统计散布气体实验定律理想气体1．气体分子运动的特色(1)分子很小，间距很大，除碰撞外不受力．(2)气体分子向各个方向运动的气体分子数量都相等．(3)分子做无规则运动，大批分子的速率按“中间多，两端少”的规律散布．(4)温度一准时，某种气体分子的速率散布是确立的，温度高升时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增加，分子的均匀速率增大，但不是每个分子的速率都增大．2．气体的三个状态参量(1)体积； (2)压强； (3)温度．3．气体的压强(1)产生原由：因为气体分子无规则的热运动，大批的分子屡次地碰撞器壁产生连续而稳固的压力．(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力．公式：Fp＝S.(3)常用单位及换算关系：①国际单位：帕斯卡，符号： Pa,1 Pa＝1 N/m2. ②常用单位：标准大气压 (atm)；厘米汞柱 (cmHg)．③换算关系： 1 atm＝76 cmHg＝1.013×105 Pa≈1.0×105 Pa. 4．气体实验定律(1)等温变化——玻意耳定律：①内容：必定质量的某种气体，在温度不变的状况下，压强 p 与体积 V 成反比．②公式： p1V1＝p2V2或 pV＝C(常量 )．(2)等容变化——查理定律：①内容：必定质量的某种气体，在体积不变的状况下，压强 p 与热力学温度 T 成正比．p1T1p②公式：p2＝T2或T＝C(常量 )．p1③推论式：p＝T1·ΔT.(3)等压变化——盖—吕萨克定律：①内容：必定质量的某种气体，在压强不变的状况下，其体积 V 与热力学温度 T 成正比．②公式：V1＝T1或V＝C(常量 )．V2T2T③推论式：V＝V1·ΔT.T15．理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵照气体实验定律的气体．①理想气体是一种经科学的抽象而成立的理想化模型，实质上不存在．②理想气体不考虑分子间互相作用的分子力，不存在分子势能，内能取决于温度，与体积没关．③实质气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大，温度不太低时都可看作理想气体．(2)必定质量的理想气体状态方程：p1V1p2V2pVT1＝T2或T＝C(常量 )．典例打破考点一气体压强的产生与计算1．产生的原由：因为大批分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、连续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．2．决定要素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积．(2)微观上：决定于分子的均匀动能和分子的密集程度．3．均衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选用设想的液体薄片 (自己重力不计 )为研究对象，剖析液片双侧受力状况，成立均衡方程，消去面积，获得液片双侧压强相等方程．求得气体的压强．(2)力均衡法：选用与气体接触的液柱 (或活塞 )为研究对象进行受力剖析，获得液柱 (或活塞 )的受力均衡方程，求得气体的压强．(3)等压面法：在连通器中，同一种液体 (中间不中断 )同一深度处压强相等．4．加快运动系统中关闭气体压强的求法选用与气体接触的液柱 (或活塞 )为研究对象，进行受力剖析，利用牛顿第二定律列方程求解．例 1．如图中两个汽缸质量均为 M，内部横截面积均为 S，两个活塞的质量均为 m，左侧的汽缸静止在水平面上，右侧的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别关闭有必定质量的空气 A、B，大气压为 p0，求关闭气体 A、B 的压强各多大？分析：题图甲中选 m 为研究对象．p A S＝p0S＋ mgmg得 p A＝p0＋S Mg题图乙中选 M 为研究对象得 p B＝ p0－S .mg Mg答案： p0＋S p0－S例 2．若已知大气压强为 p0，在以下图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被关闭气体的压强．分析：在甲图中，以高为 h 的液柱为研究对象，由二力均衡知 p 气 S＝－ρghS ＋p0S因此 p 气＝p0－ρgh在图乙中，以 B 液面为研究对象，由均衡方程F 上＝F 下有： p A S＋p h S＝p0S p 气＝p A＝p0－ρgh在图丙中，仍以 B 液面为研究对象，有p A＋ρghsin 60 ＝°p B＝p0因此 p气＝p A＝p0－32ρ gh在图丁中，以液面 A 为研究对象，由二力均衡得p气 S＝(p ＋ρgh ，因此p气＝p ＋ρgh01)S01答案：甲： p0－ρgh乙： p0－ρgh丙： p0－32ρ gh丁： p0＋ρgh1例 3．如下图，圆滑水平面上放有一质量为M 的汽缸，汽缸内放有一质量为 m 的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为 S.现用水平恒力 F 向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内关闭气体的压强 p.(已知外界大气压为p0)分析：选用汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止时有：F＝(M＋m)a再选活塞为研究对象，依据牛顿第二定律有：pS－p0S＝mamF解得： p＝p0＋S M＋m .mF答案： p0＋S M＋m考点二气体实验定律及理想气体状态方程1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系温度不变： p1V1＝p2V2玻意耳定律p1V1p2V2体积不变：p1＝p2查理定律T1＝T2T1T2V1V2压强不变：T1＝T2盖—吕萨克定律2．几个重要的推论＝p1(1)查理定律的推论：Tp T1V1(2)盖—吕萨克定律的推论：V＝T1T(3)理想气体状态方程的推论：pV0＝p1V1＋p2V2＋T0T1T2例 4．如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒构成，两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m1＝ 2.50 kg，横截面积为 S1＝80.0 cm2；小活塞的质量为 m2＝1.50 kg，横截面积为 S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连结，间距保持为 l ＝40.0 cm；汽缸外大气的压强为 p＝1.00×105lPa，温度为 T＝303 K ．初始时大活塞与大圆筒底部相距2，两活塞间关闭气体的温度为 T1＝495 K ．现汽缸内气体温度迟缓降落，活塞迟缓下移，忽视两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加快度大小 g 取 10 m/s2.求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬时，汽缸内关闭气体的温度；(2)缸内关闭的气体与缸外大气达到热均衡时，缸内关闭气体的压强．分析 (1)设初始时气体体积为 V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内关闭气体的体积为 V2，温度为 T2.由题给条件得1＝S1l＋S2l －l①V22V2＝S2l②在活塞迟缓下移的过程中，用 p1表示缸内气体的压强，由力的均衡条件得S1(p1－p)＝ m1g＋m2g＋S2(p1－p)③故缸内气体的压强不变．由盖-吕萨克定律有V1＝V2④T1T2联立①②④式并代入题给数据得T2＝330 K⑤(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被关闭气体的压强为 p1.在今后与汽缸外大气达到热均衡的过程中，被关闭气体的体积不变．设达到热均衡时被关闭气体的压强为p′，由查理定律，有p′＝ p1⑥T T2联立③⑤⑥式并代入题给数据得p′＝1.01×105 Pa⑦答案(1)330 K(2)1.01×105 Pa例 5．一氧气瓶的容积为 0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压．某实验室每日耗费 1 个大气压的氧气 0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时，需从头充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气从头充气前可供该实验室使用多少天．分析：设氧气开始时的压强为 p1，体积为 V1，压强变成 p2(2 个大气压 )时，体积为 V2.依据玻意耳定律得p1V1＝p2V2①从头充气前，用去的氧气在 p2压强下的体积为V3＝V2－V1②设用去的氧气在 p0(1 个大气压 )压强下的体积为 V0，则有 p2V3＝p0V0③设实验室每日用去的氧气在 p0下的体积为 V，则氧气可用的天数为N＝V0/V④联立①②③④式，并代入数据得N＝ 4(天)⑤答案：4天考点三气体状态变化的图象问题必定质量的气体不一样图象的比较例 6．为了将空气装入气瓶内，现将必定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．以下图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积 V 关系的是 ()分析：选 B.等温变化时，依据 pV＝C，p 与1成正比，因此p－1图象是一V V条经过原点的直线，故正确选项为 B.当堂达标1．如下图，一个横截面积为 S 的圆筒形容器竖直搁置，金属圆块 A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆块的质量为 M，不计圆块与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则被圆块关闭在容器中的气体的压强 p 为________．分析：对圆块进行受力剖析：重力 Mg，大气压的作使劲 p，关闭气体对0S它的作使劲pS，容器侧壁的作使劲F1和 F2，如下图．因为不需要求cos θ出侧壁的作使劲，因此只考虑竖直方向协力为零，就能够求被关闭的气体压强．圆块在竖直方向上受力均衡，故 p0＋＝pS·θ，即＝0＋Mg Mg S Mg cos θcosp p S.答案： p0＋S－33－33 2．某压缩式喷雾器储液桶的容量是 5.7×10m .往桶内倒入 4.2×10m的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出．假如每次能打进2.5×10－4m3的空气，要使喷雾器内药液能所有喷完，且整个过程中温度不变，则需要打气的次数是 ()A．16 次B．17 次C．20次D．21 次分析：选 B.设大气压强为 p，由玻意耳定律， npV0＋p V＝pV，V0＝2.5×10－4m3， V＝ 5.7×10－3m3－4.2×10－3 m3＝1.5×10－3m3，V＝5.7×10－3m3，解得 n＝16.8 次≈17 次，选项 B 正确．3．(多项选择)必定质量理想气体的状态经历了如下图的ab、bc、cd、da 四个过程，此中 bc 的延伸线经过原点， cd 垂直于 ab 且与水平轴平行， da 与bc 平行，则气体体积在 ()A ．ab 过程中不停增大B．bc 过程中保持不变C．cd 过程中不停增大D．da 过程中保持不变分析：选 AB. 第一，因为 bc 的延伸线经过原点，因此 bc 是等容线，即气体体积在 bc 过程中保持不变， B 正确； ab 是等温线，压强减小则体积增大， A 正确； cd 是等压线，温度降低则体积减小， C 错误；连结 aO 交 cd于 e，如下图，则 ae 是等容线，即 V a＝V e，因为 V d＜V e，因此 V d＜V a， da 过程中体积不是保持不变， D 错误．4．已知湖水深度为 20 m，湖底水温为 4 ℃，水面温度为 17 ℃，大气压强为 1.0×105当一气泡从湖底迟缓升到水面时，其体积约为本来的(取g Pa.233)＝10 m/s ，ρ ＝1.0×10 kg/m )(水A ．2.8 倍B．8.5 倍C．3.1 倍D．2.1 倍分析：选 C.一标准大气压约为 10m 高的水柱产生的压强，因此气泡在湖底的压强 p1约为 3.0×105，由理想气体状态方程得，p1V1＝p2V2，而 T1Pa T1T2＝(4＋273)K＝277 K，T2＝(17＋273)K＝290 K，温度基本不变，压强减小1为本来的3，体积扩大为本来的 3 倍左右， C 项正确．5．如下图，上端张口的圆滑圆柱形汽缸竖直搁置，横截面积为 40 cm2的活塞将必定质量的气体和一形状不规则的固体 A 关闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm 处设有 a、b 两限制装置，使活塞只好向上滑动．开始时活塞搁在 a、b 上，缸内气体的压强为 p00＝1.0×105Pa为大气压强，温度(p)为 300 K．现迟缓加热汽缸内气体，当温度为330 K 时，活塞恰巧走开 a、b；当温度为 360 K 时，活塞上移了 4 cm.g 取 10 m/s2.求活塞的质量和物体A的体积．分析：设物体 A 的体积为V，T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，V1＝60×40 cm3mg－ V，T2＝330 K，p2＝ 1.0×105＋40×10－4 Pa， V2＝V1，T3＝360 K，p3＝p2，V3＝64×40 cm3－ V.p1p2由状态 1 到状态 2 为等容过程，则T1＝T2，代入数据得 m＝4 kg.由状态 2 到状态 3 为等压过程，则V2 V3T2＝T3，代入数据得V＝640 cm3.答案： 4 kg640 cm3。

高中物理【气体实验定律的应用】知识点、规律总结

师生互动
2．分析气体状态变化的问题要抓住三点 (1)阶段性：即弄清一个物理过程分为哪几个阶段． (2)联系性：即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的． (3)规律性：即明确哪个阶段应遵循什么实验定律．
考点二理想气体状态方程 1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系
温度不变：p1V1＝p2V2(玻意耳定律) pT1V1 1＝pT2V2 2体压积强不不变变：：TVTp1111＝＝TpVT2222((查盖理－定吕律萨)克定律) 2．重要推论：pT0V0 0＝pT1V1 1＋pT2V2 2＋……
三、理想气体状态方程 1．理想气体：在任何温度、任何_压__强___下都遵从气体实验定律的气体． (1)理想气__模型，实际上不存在． (2)理想气体不考虑分子间相互作用的分子力，不存在分子势能，内能取决于温度，与体积无关． (3)实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大，温度_不__太__低___时都可看作理想气体． 2．一定质量的某种理想气体状态方程 pT1V1 1＝pT2V2 2或pTV＝__C_(_常__量__) ____．
第 1 维度：充气问题
在充气时，将充进容器内的气体和容器内的全部气体为研究对象时，这些气体的质
量是不变的．这样，可将变质量的问题转化成定质量问题．
第 2 维度：抽气问题在用抽气筒对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，解决该类变质量问题的方法与充气问题类似：假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即用等效法把变质量问题转化为定质量的问题．
3．等压变化——盖－吕萨克定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在_压__强___不变的情况下，其体积 V 与热力学温度 T 成_正__比___．
(2)公式：VV12＝TT12或VT＝C(常量)． (3)推论式：ΔV＝VT11·ΔT. (4)微观解释一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时_增__大___，使分子的密集程度减小，才能保持压强_不__变___．

2020年高考热学计算专题：气体实验定律应用：充气、放气问题 (1)

充气、放气类型题理想气体实验定律的研究对象必须是一定量的封闭气体，即质量不变的气体。

但充气、放气这类题出现一个迷惑点，就是变化前后，容器内的气体质量发生改变。

这类题的一个难点是正确找出质量不变的研究对象这类题的正确处理方法是，目光不能局限于容器，不能把变化前容器内的气体和变化后容器内的气体看作同一团气体，不能就这样用气体实验定律。

正确解题思路：这类题要把研究对象划分为起码两团气体，划分标准是每团气体变化前后都质量不变，它们的体积不一定等于容器容积。

例如：（1）放气题：既要考虑留在容器内的气体A，也要考虑跑到容器外的气体B；A和B是两团气体，两个研究对象，要分别使用气体实验定律；（2）充气题：既要考虑一开始就在容器内的气体A，也要考虑后来充入容器的气体B。

A和B同样划分为两个研究对象，分别使用气体实验定律。

例题、贮气筒容积为100L, 贮有温度为27℃, 压强为3×106Pa的氢气, 使用后, 温度降为20℃, 压强降为2×106Pa. 求用掉的氢气的质量. (氢气在标准状态下的密度是 0.09g/L)解析：本题一定要分清研究对象，筒内气体气体会有一部分被用掉，留在筒内的气体变少了。

正确做法是一开始就要把筒内的气体分为两部分：将会留在筒内的气体A和用掉的气体B。

实际上，题目存在有两团一定量的气体，有两个研究对象。

明确研究对象后，我们分别对气体A和B用气体实验定律。

对留在筒内的气体A ：设初始体积为V １，初始压强为ｐ１＝3×106Pa ，后来体积为V ２＝１００L ，后来压强为ｐ２＝2×106Pa 。

等温变化，有：ｐ１Ｖ１＝ｐ２Ｖ２，可求出V １。

所以，用掉的气体初始体积是１００Ｌ－V １，初始压强为ｐ１＝3×106Pa ，后来体积为V ３，后来压强为ｐ０，同样是等温变化，可求出V ３；再根据ｍ＝ρV ３就可求出用掉氢气的质量了。

【模拟题、真题练习】1、（2019年新课标I 卷）热等静压设备广泛用于材料加工中。

2018届二轮复习气体实验定律的应用课件 (共23张)(全国通用)

(2)若当时的温度为27 ℃,欲使下沉后的金属筒恢复到原来位置,应将气体的
一粗细均匀的U形管竖直放置, A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K 关闭,现将开关K打开, 从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm时, 求A侧空气柱的长度和再向B侧注入水银,使 A,B两侧的水银面达到同一高度时注入的水银在管内的长度.
一氧气瓶的容积为0.08 m3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到 2个大气压时,需重新充气.若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使 2 用多少天.Δ p= r ,其中σ =0.070 N/m.现让水下10 m处一半径为 0.50 cm的气泡缓慢上升,求在水下10 m处气泡内外的压强差及气泡上升到接近水面时,气泡的半径与其原来半径之比的近似值.
p p p =C 或 1 = 2 ; T T1 T2 V V V =C 或 1 = 2 . T T1 T2
pV p V pV =C 或 1 1 = 2 2 . T T1 T2
3.几个好用的结论,会用则用 (1)活塞缓慢移动时气体温度不变. (2)与大气相通的活塞移动时封闭气体压强不变. (3)分不清是哪个实验定律的时候,用理想气体状态方程. (4)粗细不同的 U 形管内水银面变化时,水银体积不变.
初始时,三个阀门均打开 , 关闭 K2,K3, 通过K1给汽缸充气, 使A中气体的压强达到大气压 p0 的 3 倍后关闭K1.求气体的体积和压强及活塞的位置.
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. 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. 求该热气球所受浮力及球内空气的重力.

2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—气体实验定律的综合应用(附答案解析)

错误!错误!错误!错误!2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—气体实验定律的综合应用（附答案解析）1.(2023·江苏南京市模拟)如图所示，A、B是两个面积不等的活塞，可以在水平固定的两端开口的汽缸内无摩擦地滑动，缸内密封的气体为理想气体。

随着温度降低，描述气体状态变化的图像可能正确的是()2．(2023·山东聊城市二模)如图甲所示，水平放置的汽缸被两个活塞分为A、B、C三部分，C为真空，A、B中有理想气体，A中气体压强p0＝1.0×105 Pa，汽缸横截面积S A＝2S B＝20 cm2，两个活塞总质量为m，活塞到两汽缸底部的距离均为d＝3 cm，活塞之间用水平轻杆连接。

现将汽缸顺时针缓慢转过90°，如图乙所示(活塞未到汽缸连接处)，取重力加速度g＝10 m/s2，若活塞移动的距离为1 cm，气体温度保持不变，则活塞质量m为()A．7.5 kg B．15 kg C．25 kg D．30 kg3.(2024·重庆市八中检测)某种供水装置工作原理如图所示。

由水泵将水压入罐体，当罐内气体压强增加到3p0时，水泵停止抽水。

供水时罐内水位下降，罐内气体压强减小到1.5p0时，水泵重新启动，可如此反复供水。

罐容积为V0，第一次注水前罐内气体压强等于外界大气压强p0，此时罐内气体体积与罐容积相等，注水、供水过程中罐内气体总质量不变，罐内气体可视为理想气体，忽略温度变化。

求：(1)水泵停止注水时罐内气体的体积V1；(2)当水的体积达到罐容积的40%，则此时罐内气体压强p1。

4.如图所示，左侧连有一横截面积为S的大活塞的汽缸A通过细导管(容积可忽略)与汽缸B相连接，导管里面有一绝热活塞(质量可忽略)。

大气压强为p0，大活塞的重力为13p0S，大活塞到汽缸A底部的距离为L。

两汽缸内封闭有温度为27 ℃的同种理想气体。

先将整个装置顺时针缓慢转过90°，为使细导管中绝热活塞位置不变，需要给汽缸B加热。

2024届高考物理知识点复习：气体实验定律的综合应用(解析版)

气体实验定律的综合应用目录题型一气体实验定律的理解和应用题型二应用气体实验定律解决“三类模型”问题类型1 “玻璃管液封”模型类型2　“汽缸活塞类”模型类型3 变质量气体模型题型三热力学第一定律与气体实验定律的综合应用题型一气体实验定律的理解和应用1理想气体状态方程与气体实验定律的关系p 1V 1T 1=p 2V 2T 2温度不变：p 1V 1=p 2V 2(玻意耳定律)体积不变：p 1T 1=p 2T 2(查理定律)压强不变：V 1T 1=V 2T 2(盖-吕萨克定律)2两个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp =p 1T 1ΔT (2)盖-吕萨克定律的推论：ΔV =V 1T 1ΔT 3利用气体实验定律解决问题的基本思路1(2023·广东深圳·校考模拟预测)为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL ，内装有0.5mL 的药液，瓶内气体压强为1.0×105Pa ，护士把注射器内横截面积为0.3cm 2、长度为0.4cm 、压强为1.0×105Pa 的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体。

(1)注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能如何变化？请简述原因。

(2)求此时药瓶内气体的压强。

【答案】(1)总内能增加，原因见解析；(2)p1=1.3×105Pa【详解】(1)注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能增加；注入气体后，瓶内封闭气体的分子总数增加，温度保持不变故分子平均动能保持不变，因此注入气体后瓶内封闭气体的总内能增加。

(2)以注入后的所有气体为研究对象，由题意可知瓶内气体发生等温变化，设瓶内气体体积为V1，有V1=0.9mL-0.5mL=0.4mL=0.4cm3注射器内气体体积为V2，有V2=0.3×0.4cm3=0.12cm3根据玻意耳定律有p0V1+V2=p1V1代入数据解得p1=1.3×105Pa2．(2023·山东·模拟预测)某同学利用实验室闲置的1m长的玻璃管和一个标称4.5L的导热金属容器做了一个简易温度计。

气体实验定律及应用参考答案

气体实验定律及应用参考答案集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-第2节气体实验定律及应用知识梳理一、气体分子运动速率的统计分布气体实验定律理想气体1．气体分子运动的特点(1)分子很小，间距很大，除碰撞外不受力．(2)气体分子向各个方向运动的气体分子数目都相等．(3)分子做无规则运动，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布．(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大．2．气体的三个状态参量(1)体积；(2)压强；(3)温度．3．气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力．(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力．公式：p＝.(3)常用单位及换算关系：①国际单位：帕斯卡，符号：Pa,1Pa＝1N/m2.②常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)．③换算关系：1atm＝76cmHg＝1.013×105Pa≈1.0×105Pa.4．气体实验定律(1)等温变化——玻意耳定律：①内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比．②公式：p1V1＝p2V2或pV＝C(常量)．(2)等容变化——查理定律：①内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比．②公式：＝或＝C(常量)．③推论式：Δp＝·ΔT.(3)等压变化——盖—吕萨克定律：①内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比．②公式：＝或＝C(常量)．③推论式：ΔV＝·ΔT.5．理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体．①理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型，实际上不存在．②理想气体不考虑分子间相互作用的分子力，不存在分子势能，内能取决于温度，与体积无关．③实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大，温度不太低时都可看作理想气体．(2)一定质量的理想气体状态方程：＝或＝C(常量)．典例突破考点一气体压强的产生与计算1．产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，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做气体的压强．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．3．平衡状态下气体压强的求法(1)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)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．(3)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．4．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．例1．如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？解析：题图甲中选m为研究对象．p A S＝p0S＋mg得p A＝p0＋题图乙中选M为研究对象得p B＝p0－.答案：p0＋p0－例2．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：在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p气S＝－ρghS＋p0S所以p气＝p0－ρgh在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：p A S＋p h S＝p0Sp气＝p A＝p0－ρgh在图丙中，仍以B液面为研究对象，有p A＋ρgh sin60°＝p B＝p0所以p气＝p A＝p0－ρgh在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得p气S＝(p0＋ρgh1)S，所以p气＝p0＋ρgh1答案：甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－ρgh丁：p0＋ρgh1例3．如图所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸，汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压为p0)解析：选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止时有：F＝(M＋m)a 再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pS－p0S＝ma解得：p＝p0＋.答案：p0＋考点二气体实验定律及理想气体状态方程1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系＝2．几个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp＝ΔT(2)盖—吕萨克定律的推论：ΔV＝ΔT(3)理想气体状态方程的推论：＝＋＋……例4．如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m1＝2.50 kg，横截面积为S1＝80.0 cm2；小活塞的质量为m2＝1.50 kg，横截面积为S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l＝40.0 cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105Pa，温度为T＝303K．初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495K．现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，汽缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．解析(1)设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2.由题给条件得V1＝S1＋S2①V2＝S2l②在活塞缓慢下移的过程中，用p1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p)③故缸内气体的压强不变．由盖-吕萨克定律有＝④联立①②④式并代入题给数据得T2＝330K⑤(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变．设达到热平衡时被封闭气体的压强为p′，由查理定律，有＝⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得p′＝1.01×105Pa⑦答案(1)330K (2)1.01×105Pa例5．一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．解析：设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，压强变为p2(2个大气压)时，体积为V2.根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2①重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为V3＝V2－V1②设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0，则有p2V3＝p0V0③设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV，则氧气可用的天数为N＝V0/ΔV④联立①②③④式，并代入数据得N＝4(天)⑤答案：4天考点三气体状态变化的图象问题一定质量的气体不同图象的比较例6．为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是( )解析：选B.等温变化时，根据pV＝C，p与成正比，所以p－图象是一条通过原点的直线，故正确选项为B.当堂达标1．如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆块A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆块的质量为M，不计圆块与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则被圆块封闭在容器中的气体的压强p 为________．解析：对圆块进行受力分析：重力Mg，大气压的作用力p0S，封闭气体对它的作用力，容器侧壁的作用力F1和F2，如图所示．由于不需要求出侧壁的作用力，所以只考虑竖直方向合力为零，就可以求被封闭的气体压强．圆块在竖直方向上受力平衡，故p0S＋Mg＝·cosθ，即p＝p0＋.答案：p0＋2．某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10－3 m3.往桶内倒入 4.2×10－3 m3的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出．如果每次能打进 2.5×10－4m3的空气，要使喷雾器内药液能全部喷完，且整个过程中温度不变，则需要打气的次数是( )A．16次B．17次C．20次D．21次解析：选 B.设大气压强为p，由玻意耳定律，npV0＋pΔV＝pV，V0＝2.5×10－4m3，ΔV＝5.7×10－3m3－4.2×10－3m3＝1.5×10－3m3，V＝5.7×10－3m3，解得n＝16.8次≈17次，选项B正确．3．(多选)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )A．ab过程中不断增大B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增大D．da过程中保持不变解析：选AB.首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc 过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，如图所示，则ae是等容线，即V a＝V e，因为V d＜V e，所以V d＜V a，da过程中体积不是保持不变，D错误．4．已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10 m/s2，ρ＝1.0×103 kg/m3)( )水A．2.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍解析：选C.一标准大气压约为10m高的水柱产生的压强，所以气泡在湖底的压强p1约为 3.0×105Pa，由理想气体状态方程得，＝，而T1＝(4＋273)K＝277K，T2＝(17＋273)K＝290K，温度基本不变，压强减小为原来的，体积扩大为原来的3倍左右，C 项正确．5．如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa为大气压强)，温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上移了4 cm.g取10 m/s2.求活塞的质量和物体A的体积．解析：设物体A的体积为ΔV，T1＝300K，p1＝1.0×105Pa，V1＝60×40cm3－ΔV，T2＝330K，p2＝Pa，V2＝V1，T3＝360K，p3＝p2，V3＝64×40cm3－ΔV.由状态1到状态2为等容过程，则＝，代入数据得m＝4kg.由状态2到状态3为等压过程，则＝，代入数据得ΔV＝640cm3.答案：4kg 640cm3。

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邹平县黄山中学2015级高三物理二轮复习学案班级小组姓名使用时间年月日专题二选修3-3 （一）考点一分子动理论和内能的基本概念1．分子动理论(1)物体是由大量分子组成的：①多数分子大小的数量级为m.②一般分子质量的数量级为kg.③阿伏加德罗常数N A＝mol－1.(2)分子永不停息地做无规则运动：实验依据：、．(3)分子间存在相互作用力．(4)气体分子运动速率的统计分布氧气分子速率分布呈现的特点．2．温度是分子平均动能的标志、内能(1)温度：一切达到的系统都具有相同的温度．(2)两种温标：摄氏温标和热力学温标．关系：T＝t＋273.15K.(3)分子的动能：①分子动能是所具有的动能．②分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，是分子热运动的平均动能的标志．③分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的．(4)分子的势能：①意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的决定的能．②分子势能的决定因素：微观上——决定于．宏观上——决定于和状态．(5)物体的内能：①物体中所有分子热运动的与的总和，是状态量．②对于给定的物体，其内能大小由物体的和体积决定．③物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小．④改变物体内能有两种方式：和．[易错辨析]请判断下列说法是否正确．(1)－33℃＝240K．()(2)分子动能指的是由于分子定向移动而具有的能．()(3)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同．()1．[温度的理解]关于温度的概念，下列说法中正确的是()A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则物体的分子平均动能大B．物体温度高，则物体每一个分子的动能都大C．某物体内能增大时，其温度一定升高D．甲物体温度比乙物体温度高，则甲物体的分子平均速率比乙物体的大2．[内能的理解](多选)关于对内能的理解，下列说法正确的是()A．系统的内能是由系统的状态决定的B．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能D．1g100℃水的内能小于1g100℃水蒸气的内能3．[温度、内能的理解](2014·北京·13)下列说法中正确的是()A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变4．[速率分布规律](2014·福建·29(1))如图1，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()A．曲线①B．曲线②C．曲线③D．曲线④考点二微观量的估算1．微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.2．宏观量：物体的体积V、摩尔体积V mol、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ. 3．关系(1)分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV molN A .(2)分子的体积：V 0＝V mol N A ＝MρN A.(3)物体所含的分子数：N ＝V V mol ·N A ＝m ρV mol ·N A 或N ＝m M ·N A ＝ρVM ·N A.5．[气体立方体模型](2015·海南单科·15(1))已知地球大气层的厚度h 远小于地球半径R ，空气平均摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N A ，地面大气压强为p 0，重力加速度大小为g .由此可估算得，地球大气层空气分子总数为______，空气分子之间的平均距离为______．6．[固体球模型]已知铜的摩尔质量为M (kg /mol)，铜的密度为ρ(kg/m 3)，阿伏加德罗常数为N A (mol－1)．下列判断错误的是( )A ．1kg 铜所含的原子数为N AMB ．1m 3铜所含的原子数为MN AρC ．1个铜原子的质量为MN A (kg)D ．1个铜原子的体积为M ρN A(m 3)分子的两种建模方法1．对于固体、液体，分析分子的直径时，可建立球体模型，分子直径d ＝36V 0πN A.2．对于气体，分析分子间的平均距离时，可建立立方体模型，相邻分子间的平均距离为d ＝3V 0N A .考点三布朗运动与分子热运动 1．扩散现象由于物质分子的无规则运动而产生的物质迁移现象．温度越高，扩散得． 2．布朗运动在显微镜下看到的悬浮在液体中的的永不停息的无规则运动．布朗运动间接反映了的无规则运动．微粒越，布朗运动越明显；温度越，运动越剧烈． 3．热运动(1)定义：分子永不停息的运动．(2)特点：温度越高，分子无规则运动．[思维深化]布朗运动与分子热运动的比较7．[扩散现象](2015·课标Ⅱ·33(1))(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是________．A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的8．[布朗运动](多选)下列关于布朗运动的说法，正确的是()A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D．布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的9．[布朗运动]做布朗运动实验，得到某个观测记录如图2所示．图中记录的是()A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线10．[热运动的理解](多选)下列哪些现象属于热运动()A．把一块平滑的铅板叠放在平滑的铝板上，经相当长的一段时间再把它们分开，会看到与它们相接触的面都变得灰蒙蒙的B．把胡椒粉末放入菜汤中，最后胡椒粉末会沉在汤碗底，但我们喝汤时尝到了胡椒的味道C．含有泥沙的水经一定时间会变澄清D．用砂轮打磨而使零件温度升高考点四分子力、分子势能与分子间距离的关系1．分子间的相互作用力(1)分子间存在相互作用的．实际表现出的分子力是的合力．(2)分子间的相互作用力的特点：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而，随分子间距离的减小而，比变化得更快．(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10m).2.分子势能分子势能是由分子间相对位置而决定的势能，它随着物体体积的变化而变化，与分子间距离的关系为：(1)当r>r0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做，分子势能；(2)r<r0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做，分子势能；(3)当r＝r0时，分子势能，但不一定为零，可为负值，因为可选两分子相距无穷远时分子势能为零；(4)分子势能曲线如图3所示．[思维深化]用类比法理解分子力做功与分子势能变化的关系重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大．同样，分子力做正功，分子势能；分子力做负功，分子势能．因此可用类比法理解分子力做功与分子势能变化的关系．11．[分子力的特点]清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠．这一物理过程中，水分子间的()A．引力消失，斥力增大B．斥力消失，引力增大C ．引力、斥力都减小D ．引力、斥力都增大12．[分子力做功与分子势能变化的关系](多选)两分子间的斥力和引力的合力F 与分子间距离r 的关系如图4中曲线所示，曲线与r 轴交点的横坐标为r 0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是( ) A ．在r >r 0阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小 B ．在r <r 0阶段，F 做负功，分子动能减小，势能也减小 C ．在r ＝r 0时，分子势能最小，动能最大 D ．在r ＝r 0时，分子势能为零E ．分子动能和势能之和在整个过程中不变13．[分子力的应用]如图5所示，甲分子固定于坐标原点O ，乙分子从无穷远处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲，图中点b 是引力最大处，点d 是两分子靠得最近处，则乙分子加速度最大处可能是( ) A ．点a B ．点b C ．点c D ．点d 考点五固体与液体的性质 1．晶体与非晶体2.(1)作用：液体的表面张力使液面具有的趋势． (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．毛细现象是指浸润液体在细管中的现象，以及不浸润液体在细管中的现象，毛细管越细，毛细现象越明显． 4．液晶的物理性质 (1)具有液体的性． (2)具有晶体的光学各向性．(3)从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是的．5．饱和汽：饱和汽压随温度而变，与饱和汽的体积．温度越高，饱和汽压．6．湿度：绝对湿度是空气中所含水蒸气的压强；相对湿度是某一温度下，空气中水蒸气的实际压强与同一温度下水的饱和汽压之比，相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度下水的饱和汽压×100%.[易错辨析]请判断下列说法是否正确．(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，是因为物质微粒是规则排列的．()(3)液晶是液体和晶体的混合物．()(4)船浮于水面上是液体的表面张力作用的结果．()(5)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行．()14．[晶体、非晶体的区别](2015·课标Ⅰ·33(1))(多选)下列说法正确的是()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E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变15．[液体的性质](2013·海南·15(1))(多选)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．这是由于水表面存在表面张力的缘故B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能．这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形．这是表面张力作用的结果D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关E．当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开．这是由于水膜具有表面张力的缘故16．[液体表面张力的理解]关于液体的表面现象，下列说法正确的是()A．液体表面层的分子分布比内部密B．液体有使其体积收缩到最小的趋势C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力D．液体有使其表面积收缩到最小的趋势17．[对饱和汽、湿度的理解](多选)关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是() A．温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同B．温度升高时，饱和汽压增大C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关考点六热力学第一定律与能量守恒定律1．热力学第一定律(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和．(2)表达式：ΔU＝(3)ΔU＝Q＋W中正、负号法则.2.能量守恒定律(1)内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式为另一种形式，或者从一个物体到别的物体，在或的过程中，能量的总量保持不变．(2)能量守恒定律是一切自然现象都遵守的基本规律．[思维深化]ΔU＝Q＋W的三种特殊情况18．[热力学第一定律的理解](2015·北京理综·13)下列说法正确的是()A．物体放出热量，其内能一定减小B．物体对外做功，其内能一定减小C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变19．[热力学第一定律的理解](2015·重庆·10(1))某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大．若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么()A．外界对胎内气体做功，气体内能减小B．外界对胎内气体做功，气体内能增大C．胎内气体对外界做功，内能减小D．胎内气体对外界做功，内能增大20．[能量守恒定律的应用]木箱静止于水平地面上，现在用一个80N的水平推力推动木箱前进10m，木箱受到的摩擦力为60N，则转化为木箱与地面系统的内能U和转化为木箱的动能E k分别是() A．U＝200J，E k＝600J B．U＝600J，E k＝200JC．U＝600J，E k＝800J D．U＝800J，E k＝200J21．[热力学第一定律的应用]一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280J，并对外做功120J，试问：(1)这些气体的内能发生了怎样的变化？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240J的热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？考点七热力学第二定律1．热力学第二定律的三种表述(1)克劳修斯表述：热量不能从低温物体传到高温物体．(2)开尔文表述：不可能从热库吸收热量，使之完全变成功，而其他影响．或表述为“第二类永动机不可能制成．”(3)用熵的概念进行表述：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会(热力学第二定律又叫做熵增加原理)．2．热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的增大的方向进行．3．热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有． 4．两类永动机的比较22．[热力学第二定律的理解](多选)根据热力学定律，下列说法中正确的是 ( ) A ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B ．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C ．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 D ．压缩气体总能使气体的温度升高23．[热力学定律的理解]地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1°C ，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是( ) A ．内能不能转化成机械能B ．内能转化成机械能不满足热力学第一定律C ．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律D ．上述三种原因都不正确24．[热力学定律的理解](多选)关于热力学定律，下列说法中正确的是( ) A ．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 B ．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C ．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 D ．不可能使热量从低温物体传向高温物体 E ．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程25．[关于永动机和热力学定律的理解]关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是( )A ．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B ．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C ．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D ．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的考点八热力学定律与气体实验定律的综合一、基本解题思路1．选取研究对象研究对象可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体或某一部分气体(状态变化时质量必须一定)．2．两类分析(1)气体实验定律：确定状态参量，找出状态变化前后的p 、V 、T 数值或表达式．(2)热力学定律：①做功情况；②吸、放热情况；③内能变化情况．3．选用规律列出相关方程求解(1)玻意耳定律(等温变化)：p 1V 1＝p 2V 2或pV ＝C (常数)．(2)查理定律(等容变化)：p 1T 1＝p 2T 2或p T ＝C (常数)． (3)盖－吕萨克定律(等压变化)：V 1T 1＝V 2T 2或V T＝C (常数)． (4)理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T＝C (常数)． (5)热力学第一定律：ΔU ＝W ＋Q .二、判断物体内能变化的方法 (1)当做功和热传递两种过程同时发生时，内能的变化就要用热力学第一定律进行综合分析；(2)做功情况看气体的体积：体积增大，气体对外界做功，W 为负；体积缩小，外界对气体做功，W 为正；理想气体向真空自由膨胀，与外界互不做功；(3)与外界绝热，则不发生热传递，此时Q ＝0；(4)如果研究对象是理想气体，则由于理想气体没有分子势能，所以当它的内能变化时，主要体现在分子动能的变化上，从宏观上看就是温度发生了变化．26．[热力学定律与理想气体状态方程的理解](2015·福建·29(2))如图1，一定质量的理想气体，由状态a 经过ab 过程到达状态b 或者经过ac 过程到达状态c .设气体在状态b 和状态c 的温度分别为T b 和T c ，在过程ab 和ac 中吸收的热量分别为Q ab 和Q ac .则________．(填选项前的字母)A．T b＞T c，Q ab＞Q ac B．T b＞T c，Q ab＜Q acC．T b＝T c，Q ab＞Q ac D．T b＝T c，Q ab＜Q ac27．[热力学定律与气体实验定律的理解](2013·山东·36(2))我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K．某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化．如图2所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度T0＝300K，压强p0＝1atm，封闭气体的体积V0＝3m3.如果将该汽缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．①求990m深处封闭气体的体积(1atm相当于10m深的海水产生的压强)．②下潜过程中封闭气体________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量________(填“大于”或“小于”)外界对气体所做的功．28．[热力学定律与气体实验定律的综合应用]如图3所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10cm.(环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg)(1)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”做单位)．(2)此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．。