期末达标检测卷
(考试时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．)
1．某同学在水杯中倒入一半开水后，将杯盖盖上后杯内空气(视为一定质量的理想气体)的温度约为97 ℃，一段时间后，该同学想喝水时，发现杯盖很难被打开，若此时杯中空气的温度与外部环境温度均为17 ℃，则下列说法正确的是( )
A．杯盖很难被打开的原因是降温后杯内空气的压强大于外界大气压强
B．17 ℃时杯内空气的体积比97 ℃时的大
C．17 ℃时杯内空气的密度比97 ℃时的大
D．17 ℃时杯内空气对杯壁单位时间内，单位面积上的碰撞次数比97 ℃时的少
【答案】D 【解析】杯内空气温度降低，由＝，可知杯内压强减小，杯内空气的压强小于外界大气压强，A错误；17 ℃时与97 ℃时相比，杯内空气的体积不变，质量不变，所以密度不变，B、C错误；17 ℃时与97 ℃时相比，杯内空气压强减小，对杯壁单位时间内，单位面积上的碰撞次数减少，D正确．
2．下列说法正确的是( )
A．若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体可能为多晶体
B．液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为斥力
C．若液体P滴在固体Q上很难擦去，则说明液体P浸润固体Q
D．只有浸润液体在细管中才能发生毛细现象
【答案】C 【解析】若某种固体在光学上具有各向异性，则该固体应为单晶体，A错误．液体表面张力的成因是表面层分子间的作用力表现为吸引力，B错误．若液体P滴在固体Q上很难擦去，根据浸润的定义，说明液体P浸润固体Q，C正确．不论液体是否浸润细管壁都能产生毛细现象，毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外液面；毛细管插入不浸润液体中，管内液面下降，低于管外液面，D错误．
3．航天员出舱前飞船要先“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”．因此将飞船此设施专门做成了一个舱，叫“气闸舱”，其原理如图所示，相通的舱A、B之间装有阀门K，指令舱A中充满气体(视为理想气体)，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换，打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡，则舱内气体( )
A．体积变大，气体对外做功
B．体积变大，气体分子势能增大
C．体积变大，温度升高，内能增加
D．体积变大，气体分子单位时间内对单位面积的舱壁碰撞的次数将减少
【答案】D 【解析】打开阀门K后，A中的气体进入B中，由于B中为真空，所以气体不对外做功，A错误；气体分子间作用力忽略不计，所以气体分子间没有分子势能，又因为系统与外界无热交换，气体的温度不变，所以气体内能不变，B、C错误；气体体积变大，温度不变，气体压强减小，所以气体分子单位时间内对单位面积的舱壁碰撞的次数将减少，D正确．
4．某地某天的气温变化趋势如图甲所示，细颗粒物(PM2.5等)的污染程度为中度，出现了大范围的雾霾．在11:00和14:00的空气分子速率分布曲线如图乙所示，横坐标v表示分子速率，纵坐标表示单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比．下列说法正确的是( )
A．细颗粒物在大气中的移动是由于细颗粒物分子的热运动
B．图乙中实线表示11:00时的空气分子速率分布曲线
C．细颗粒物的无规则运动11:00时比14:00时更剧烈
D．单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数14:00时比12:00时多
【答案】D 【解析】细颗粒物在大气中的移动是由于空气分子的热运动与气流的作用，A错误；由图乙可知实线对应的速率大的分子占的比例越大，对应的气体分子温度较高，所以图乙中实线表示14:00时的空气分子速率分布曲线，B错误；温度越高，细颗粒物的无规则运动越剧烈，所以细颗粒物的无规则运动14:00时比11:00时更剧烈，C错误；14:00时的气温高于12:00时的气温，空气分子的平均动能较大，单位时间内空气分子对细颗粒物的平均撞击次数较多，D正确．
5．月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的He含量十分丰富．科学家认为He是发生核聚变的极好原料，将来He也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大．关于He，下列说法正确的是( )
A．He原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起
B．He聚变反应后变成He，原子核内核子间的比结合能没有发生变化
C．He发生核聚变，放出能量，不一定会发生质量亏损
D．He聚变反应的方程可能为He＋He→2H＋He
【答案】D 【解析】原子核内的核子靠核力结合在一起，核力只存在于相邻的核子之间，A错误；比结合能是核的结合能与核子数之比，所以聚变后的比结合能一定发生变化，B错误；He发生聚变，放出能量，根据质能方程ΔE＝Δmc2，一定会发生质量亏损，C错误；He聚变反应的方程式可能为He＋He→2H＋He，D正确．
6．科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26的半衰期为72万年，其衰变方程为Al→Mg＋Y，下列说法正确的是( )
A．Y是氦核
B．Y是质子
C．再经过72万年，现有的铝26衰变一半
D．再经过144万年，现有的铝26全部衰变
【答案】C 【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，该核反应是Al→Mg＋e即Y是正电子，A、B错误；因72万年是一个半衰期，可知再过72万年，现有的铝26衰变一半；再过144万年，即两个半衰期，现有的铝26衰变四分之三，C正确，D错误．
7．在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识．对下列实验描述正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A．卢瑟福通过图甲所示的实验，发现了质子和中子
B．汤姆孙通过图乙所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型
C．图丙所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开
D．图丁放射源产生的三种射线中，射线1的电离本领最强
【答案】D 【解析】卢瑟福通过甲图所示的实验确立了原子的核式结构理论，并没有发现质子和中子，A错误；汤姆孙通过乙图所示的气体放电管发现了电子，B错误；丙图所示的实验中，从锌板中逸出光电子，则锌板带上正电，验电器因为带上正电指针张开，C错误；丁图放射源产生的三种射线中，射线1是α粒子，其电离本领最强，D正确．
8．(2023年永州检测)20世纪四十年代初，我国科学家王淦昌先生首先提出证明中微子存在的实验方案：如果静止原子核Be俘获核外K层电子e，可生成一个新原子核X，并放出中微子νe，即Be＋e→X＋νe.根据核反应后原子核X的动能和动量，可以间接测量中微子的能量和动量，进而确定中微子的存在，若原子核X的半衰期为T0，平均核子质量大于Be，则( )
A．X是Li
B．X的比结合能小于Be
C．中微子νe的能量由质子数减少转变而来
D．再经过2T0，现有的原子核X全部衰变
【答案】AB 【解析】根据题中核反应方程，结合质量数与电荷数守恒可得X的质量数和电荷数分别为A＝7－0＝7，Z＝4－1＝3，故A正确；X与Be质量数相同，而X的平均核子质量大于Be，根据质能方程可知Be的结合能更大，由于二者核子数相同，都为7，因此Be的比结合能更大，B正确；由核反应方程可知，中微子νe的能量是一个质子与一个电子结合转变成一个中子而得到，C错误；经过2T0，只剩下现有的原子核X的未衰变，D错误．
9．下列关于能量转换过程的叙述，不违背热力学第一定律，但违背热力学第二定律的有( )
A．压缩气体时气体内能的增加量可能大于外界对气体所做的功
B．气体向真空自由膨胀时不对外做功，不耗散能量，所以该过程是可逆的
C．某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生其他影响
D．冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
【答案】BC 【解析】根据热力学第一定律可知，压缩气体时，有两种可能，一是如果不向外放出热量，气体增加的内能等于外界对气体做功；二是如果向外放出热量，气体增加的内能小于外界对气体的功，所以压缩气体时气体内能的增加量可能大于外界对气体所做的功，该过程违背热力学第一定律，A错误；气体向真空自由膨胀时不对外做功，不耗散能量，所以该过程是不可逆的，该过程不违背热力学第一定律，违背热力学第二定律，B正确；某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，不违背热力学第一定律，而不产生其他影响违背了热力学第二定律，C正确；制冷机消耗电能工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内，发生了内能的转移，同时对外界产生了影响．既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律，D错误．
10．如图所示，固定汽缸侧壁绝热、底部导热良好，活塞B、P底部绝热，并可无摩擦滑动，活塞B将汽缸内气体分为甲、乙两部分，环境温度不变，现将活塞P缓慢向右拉动一段距离，则下列说法正确的是( )
A．甲气体分子的平均动能减小
B．甲气体从外界吸热
C．甲气体分子对器壁单位面积撞击力不变
D．乙气体温度降低
【答案】BD 【解析】由题分析可知，汽缸底部导热良好，则甲汽缸内气体温度与环境温度相同，保持环境温度不变，则气体的温度不变，温度是分子的平均动能的标志，温度不变，则甲气体分子的平均动能不变，A错误；因为向右缓慢拉动活塞P时，甲、乙的总体积增大，又因为活塞可以自由移动，即甲与乙对活塞的压力是相等的，故甲、乙的压强都减小，因为甲的温度不变，则由玻意耳定律可知，甲的体积增大，甲气体对外界做功，而甲气体的内能不变，根据热力学第一定律得知，气体从外界吸收热量，B正确；气体甲的温度不变，而压强减小，所以甲气体分子对器壁单位面积撞击力减小，C错误；假设乙的体积不变或变小，因为乙的压强减小，由理想气体状态方程知＝c，乙气体的温度降低，内能减小．而乙气体与外界绝热，即Q＝0，则乙气体需要对外界做功，即乙气体体积增大，与假设矛盾，故乙气体体积增大，气体对外界做功，气体内能减小，温度降低，D正确．
二、非选择题(本大题4小题，共40分)
11．(6分)如图所示，利用特制的注射器做“探究气体等温变化时压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱(可认为是理想气体)相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明，实验时保持气体不漏出．
(1)某同学缓慢推动柱塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，则此过程单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数______(填“增多”“不变”或“减少”)，注射器内空气热传递情况为______(填“吸热”“放热”或“没有热传递”).
(2)另一同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘的p－V图像如图所示的虚线，实线为一条双曲线，a为实线与虚线的交点，b为虚线上的一点．虚线与玻意耳定律不够吻合，若是温度改变引起的，则可以判断Ta______(填“>”或“<”)Tb.
【答案】(1)增多 放热 (2)<
【解析】(1)注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，根据＝c，因此压强变大，而温度不变，分子平均动能不变，由压强的微观决定因素可知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．根据热力学第一定律可知，气体温度不变则内能不变，体积减小说明外界对气体做功，则可知气体放热．
(2)结合图像可知由a到b过程，压缩气体过程中p与V的乘积增大，根据理想气体的状态方程，可分析出气体的温度升高了，即Ta12．(12分)有一组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，用玻璃管与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银(图中虚线部分).在A管上画上刻度．测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度．假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76 cmHg，测温泡所处环境的温度为30 ℃.
(1)当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向________(填“上”或“下”)移动．
(2)上述过程稳定后C内的理想气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”).
(3)该温度计的刻度是__________(填“均匀”或“不均匀”)，且________________(填“温度上高下低”或“温度上低下高”).
(4)该温度计存在的缺陷之一，是当天气变化引起大气压强变大，而环境温度真实值仍为30 ℃，温度计上30 ℃的刻度应该如何调整：________________________.
【答案】 (1)下 (2)减小 放热 (3)均匀 温度上高下低 (4)向上平移
【解析】(1)液面位置保持在a处，则测温泡中的气体等容变化，测温泡中气体温度降低时，压强减小，因此B管向下移动．
(2)C内的理想气体温度降低则内能减小，气体不对外做功，根据热力学第一定律可知气体将放热．
(3)测温泡所处环境的温度为30 ℃时，热力学温度为T0，液面高度差为0，当摄氏温度为t时，热力学温度为T，液面高度差为Δh，则＝，即Δt＝T－T0＝T0－T0＝ρgΔh.
因此温度计刻度是均匀的，温度降低B管向下移动，因此温度上高下低．
(4)大气压升高，a液面会上升，因此应该使30 ℃的刻度向上平移．
13．(10分)太阳大约在几十亿年后，进入红巨星时期，其核心温度会逐渐升高．当温度升至某一温度时，太阳内部会发生氦闪：三个He生成一个C，瞬间释放大量的核能．已知C的质量是mC＝12.000 0 u，He的质量是mHe＝4.002 6 u，1 u的质量相当于931.5 MeV的能量．根据以上材料，完成下面问题：
(1)写出氦闪时的核反应方程；
(2)计算一次氦闪过程释放的能量(结果保留三位有效数字).
解：(1)核反应方程为3He→C．
(2)氦闪过程中质量亏损为Δm＝3mHe－mC＝0.007 8 u，
释放的核能为ΔE＝Δmc2＝7.27 MeV.
14．(12分)(2023年广州华师附中检测)如图所示，高为L，横截面积为S的导热汽缸内有一不规则物体，厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞正好在汽缸的顶部．再在活塞上放置质量为m的物体后，活塞缓慢下移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度．已知外界大气压强p0＝，忽略缸内气体温度的变化，不计活塞和汽缸的摩擦，重力加速度为g. 求：
(1)不规则物体的体积V0；
(2)该过程中缸内气体向外界放出的热量Q.
解：(1)放置重物后，假设缸内气体的压强为p1，根据受力平衡可得p1S＝p0S＋mg，
解得p1＝p0，
根据玻意耳定律可得p0(SL－V0)＝p1(0.8SL－V0)，解得V0＝SL.
(2)外界对气体做功为W＝(mg＋p0S)·Δh，解得W＝0.6mgL，
根据热力学第一定律可得ΔU＝W－Q，又ΔU＝0，故气体向外界放出的热量为Q＝mgL.期中达标检测卷
(考试时间：60分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求．)
1．关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
B．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
C．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质提升了
【答案】C 【解析】能量不能被创造，A错误；在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质在降低，所以还需要节约能源，B错误；根据热力学第二定律可知，自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，C正确；能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了，D错误．
2．某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将受困在水中的群众拉上气垫船，如图所示．若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，船的气垫内的气体视为理想气体且温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是( )
A．气垫内的气体内能增加
B．外界对气垫内的气体做负功
C．气垫内的气体从外界吸收热量
D．气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加
【答案】D 【解析】由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律可知，该过程中气垫内的气体放热，A、B、C错误；由于温度不变，气垫内的气体分子平均动能不变，而气体压强增大，因此该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，D正确．
3．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A．凡是晶体都是各向异性
B．黄金可以切割加工成任意形状，所以是非晶体
C．一定条件下晶体可以转化成非晶体；但非晶体不能转化成晶体
D．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
【答案】D 【解析】单晶体具有各向异性，而多晶体则各向同性，A错误；黄金的延展性好可以切割加工成任意形状，黄金有固定的熔点，是晶体，B错误；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，C错误；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，D正确．
4．分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图所示，曲线与横轴交点为r1，曲线最低点对应横坐标为r2(取无限远处分子势能Ep＝0).下列说法正确的是( )
A．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离减小而增大
B．当r＝r1时，分子势能为零，分子间作用力最小
C．当rD．当r>r2时，随着分子间距离r增大，分子力可能先做正功后做负功
【答案】A 【解析】当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离减小，分子间作用力做负功，分子势能增大，A正确；当r＝r2时，分子间作用力为零，分子势能最小(小于零)，当r＝r1时，分子间作用力不为零，B错误；当rr2时，分子间作用力表现为引力，随着分子间距离r增大，分子间作用力做负功，分子势能增加，D错误．
5．如图所示，两端封闭的等臂U形管中，两边的空气柱a和b被水银柱隔开，当U形管竖直放置时，两空气柱的高度差为H.现在将该U形管平放，使两臂处于同一个水平面上，稳定后两空气柱的高度差为L，若温度不变，下列关于L和H的大小关系正确的是( )
A．L>H B．LC．L＝H D．无法判断
【答案】A 【解析】假设U形管平放后两部分气体的体积不变，即L和H的大小相等．在竖直状态时可以判断出左侧空气柱a的压强应比右侧空气柱b的压强大，则如果水平放置时L和H相等的话，两端的空气柱体积不变，压强也不变．此时水银柱会在两个大小不等的压强作用下向右侧管b中移动，即a侧空气柱变长，b侧空气柱变短，则可知L>H，故选A．
6．卡诺循环是能体现热机工作时汽缸内气体状态循环变化基本特性的理想循环，其循环过程如图所示．卡诺循环包含1、3两个等温过程和2、4两个绝热过程．汽缸内气体可看作理想气体，关于卡诺循环，下列说法正确的是( )
A．过程1气体放热
B．过程2气体温度升高
C．过程3气体对外界做功
D．经a→b→c→d→a完整循环过程时气体对外界做的功大于外界对气体做的功
【答案】D 【解析】过程1气体等温膨胀，内能不变，对外做功，吸收热量，A错误；过程2为绝热过程，气体不吸、放热，对外做功，内能减小，温度降低，B错误；过程3气体等温压缩，外界对气体做功，C错误；在a→b→c→d→a完整循环过程中，由气体做功W＝p·ΔV，可知气体做的功等于图线与横坐标包围的面积，1、2两个膨胀过程气体对外做功大于3、4压缩过程外界对气体做的功，因此气体对外界做的功大于外界对气体做的功，D正确．
7．如图，一汽缸开口向右、固定于水平地面，一活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，汽缸中间位置有小挡板．开始时，外界大气压为p0，活塞紧压于小挡板右侧．缓慢升高封闭气体温度T，封闭气体压强p随T变化的图像可能正确的是( )
A B C D
【答案】B 【解析】当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强p与热力学温度T成正比，图线是过原点的倾斜直线；当缸内气体的压强等于外界的大气压时，气体开始发生等压膨胀，图线是平行于T轴的直线．故选B．
8．下列说法中正确的是( )
A．单晶体的所有物理性质都是各向同性的
B．液晶是液体和晶体的混合物
C．露珠呈球形是因为液体表面张力的作用
D．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的可能降低
【答案】CD 【解析】单晶体的部分物理性质是各向异性的，A错误；液晶是介于固态和液态之间的一种物质状态，不是液体和晶体的混合物，B错误；液体表面张力有使液体表面收缩的趋势，露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，C正确；由于液体的浸润与不浸润，毛细管中的液面有的升高，有的可能降低，D正确．
9．两相同容器a、b中装有可视为理想气体的氦气，已知a中氦气的温度高于b中氦气的温度，a中氦气压强低于b中氦气的压强，由此可知( )
A．a中氦气分子的平均动能大于b中氦气分子的平均动能
B．a中每个氦分子的动能一定都大于b中每个氦分子的动能
C．a中氦气分子间的距离较大
D．a中氦气的内能一定大于b中氦气的内能
【答案】AC 【解析】温度是分子平均动能的标志，a中氦气的温度高于b中氦气的温度，则a中氦气分子的平均动能大于b中氦气分子的平均动能，A正确；a中氦气分子的平均动能大于b中氦气分子的平均动能，但并不是每个分子的动能都大，B错误；a中分子平均动能大，分子每次撞击器壁的平均作用力就大，且单位时间内平均每个分子撞击器壁的次数较多，但a中的压强小，说明a中的气体的分子数密度小，故a中分子间距大，C正确；理想气体的内能等于所有分子的动能之和，a中氦气的平均动能大，但分子数少，故内能不一定大于b中氦气的内能，D错误．
10．氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率区间内的分子数占总分子数的百分比，由图可知( )
A．两种温度下相比较，在①状态下，氧气分子中速率大的分子占总分子的比例相对较大
B．两种状态氧气分子的平均速率不相等
C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D．①状态的温度比②状态的温度低
【答案】BD 【解析】由图可知，②中速率大的分子占据的比例较大，A错误；由气体分子运动速率分布规律可知②对应的温度较高，②状态氧气分子的平均速率较大，B、D正确；由图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减小，C错误．
二、非选择题(本大题4小题，共40分)
11．(6分)密封食品直接利用微波炉加热时容易出现炸开现象，原因是包装袋内部温度急剧升高时，内部气体压强________(填“增大”“减小”或“不变”).所以在加热食物时，必须留一些透气孔，缓慢加热时，内部气体压强________(填“大于”“小于”或“等于”)外界气体压强，此过程内部气体密度________(填“增大”“减小”或“不变”).
【答案】增大 等于 减小
【解析】根据理想气体状态方程可知，密封食品包装袋内部气体温度急剧升高时，体积不变压强增大，留一些透气孔和外界大气接触，内部压强等于大气压强，温度升高时压强不变，体积增大，一部分气体从袋内漏出，袋内气体质量减小，袋内气体体积不变所以密度减小．
12．(8分)如图是用DIS研究“在温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的部分实验装置．
主要步骤如下：
①将压强传感器调零；
②把活塞移至注射器满刻度处；
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；
④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V以及相应的压强传感器示数p.
(1)实验操作中，除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需保证________不变．为此，在封入气体前，应__________________________________________________________.
(2)一小组根据测量的数据，绘出p－图像如图所示．图线的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能原因是：___________________________________________.
【答案】(1)质量 在活塞上均匀涂抹润滑油 (2)注射器内的气体向外泄漏
【解析】(1)研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，即质量、温度不变时气体的压强与体积的关系，所以本实验保持温度不变，还需保证封闭气体质量不变；为了防止漏气，需要在活塞上均匀涂抹润滑油．
(2)p－图线的上端出现了一小段弯曲，即当增大，V减小时，p增加的量与增加的量不是线性关系，斜率减小，说明压强增加程度减小，其原因可能是注射器存在漏气现象．
13．(13分)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图像如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27 ℃.问：
(1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少℃？
(2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？
解：(1)由图像可知，A→B为等容变化，由查理定律得＝，
代入数据得TB＝100 K，又T＝273＋t，
联立解得tB＝－173 ℃.
B→C为等压变化，由盖－吕萨克定律得＝，
代入数据得TC＝300 K，
联立解得tC＝27 ℃.
(2)由热力学第一定律ΔU＝Q＋W，ΔU＝0且对外做功，则Q>0，所以A→C的过程中是吸热，吸收的热量Q＝－W＝pΔV，
解得Q＝200 J．
14．(13分)如图所示，开口向上、内壁光滑的绝热汽缸竖直放置，卡口离缸底的高度h＝0.1 m.质量M＝20 kg的活塞停在卡口处，活塞的横截面积S＝1×10-2 m2，缸内气体温度t1＝27 ℃，压强p1＝0.9×105 Pa.现通过电热丝缓慢加热缸内气体．已知外界大气压强p0＝1×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2.
(1)活塞刚要离开卡口时，求气体的热力学温度T2；
(2)活塞离开卡口后继续上升了H＝0.1 m，此过程中气体吸收了Q＝320 J的热量，求此过程中气体内能的变化量ΔU.
解：(1)气体加热至活塞刚要离开卡口，气体经历等容变化，则有＝，
当活塞刚要离开卡口时，根据受力分析则有
p2S＝p0S＋Mg，
联立解得p2＝1.2×105 Pa，T2＝400 K.
(2)活塞离开卡口上升过程中，是等压变化，故气体对外做功，则有
W＝－p2SH＝－120 J，
此过程吸收热量Q＝320 J，
故此过程中ΔU＝W＋Q＝200 J．
