章末素养测评(二)
1.A [解析] 晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的,故A正确;玻璃、橡胶、塑料都是非晶体,食盐、石墨、云母都是晶体,故B错误;晶体有确定的熔点,而非晶体没有,故C错误;物质是晶体还是非晶体不是绝对的,在一定条件下可以相互转化,故D错误.
2.B [解析] 液晶像液体一样具有流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故A错误;随着科技的进步,我国绝大部分品牌的冲锋衣都可实现面料不沾雨水功能,该功能体现了不浸润现象,故B正确;用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明云母具有各向异性,是晶体,故C错误;液体表面张力产生的原因是在液体的表面层里,由于分子间距比液体内部大,分子间引力占优势,故D错误.
3.B [解析] 由题图中给出的现象知,该液体对固体A不浸润,对毛细管B浸润,A、B一定不是同种材料,A、 D错误,B正确;由液体不浸润固体A而浸润毛细管B可知, C错误.
4.B [解析] 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,气体经过传热,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,故D错误.
5.C [解析] 由题图可知,A、B两部分气体都发生等容变化,p-t图线都过t轴上-273.15 ℃的点(绝对零度);由理想气体状态方程=C可得p=·T,图线的斜率越大,则气体的体积越小,故A部分气体的体积比B部分小,A、B正确,不符合题意;A图线的斜率较大,由数学知识可知温度改变量相同时,A部分气体压强改变量较大, C错误,符合题意,D正确,不符合题意.
6.B [解析] a→b的延长线过原点,由=C可知,发生等容变化,气体体积不变,a→b过程,温度升高,压强变大,气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增大,故A错误;b→c过程,是等压变化,温度升高,体积变大,气体压强的产生是由于气体分子不停息地做无规则热运动,其大小取决于气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数及撞击容器壁时的平均速率,由b到c,温度升高,气体分子平均速率增大,而气体压强不变,故气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少,故B正确;c→d是等温变化,压强减小,体积增大,分子数不变,所以气体分子的数密度减小,故C错误;d→a过程,温度降低,所以气体分子的平均速率减小,各点与原点连线的斜率变大,体积变小,所以气体分子数密度增大,故D错误.
7.A [解析] 设至少需要打n次气,气体初态的体积V1=V+nV0=(10+n) L,压强p1=1 atm,气体末态的体积V2=V=10 L,压强p2=2 atm,气体温度不变,根据玻意耳定律有p1V1=p2V2,代入数据解得n=10次,故A正确,B、C、D错误.
8.C [解析] 对活塞与汽缸整体分析有kΔx=(M+m)g,所以弹簧的弹力保持不变,则弹簧长度不变,所以 A错误;对汽缸受力分析有p0S+Mg=pS,则有p=p0+,所以缸内气体压强不变,则为等压变化,根据盖-吕萨克定律可得=,代入数据可得=,解得T2=600 K=327 ℃,所以C正确,B、 D错误.
9.ABD [解析] 针浮在水面上,是由于液体的表面张力,A正确;在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴处于完全失重状态,故水滴由于表面张力的原因而呈球形,B正确;玻璃及水分子之间存在着引力,故我们很难将玻璃板拉开,这不是水膜的表面张力作用,C错误;由于不同物质之间的分子间作用力性质不同,可能是引力也可能是斥力,所以毛细管中的液面有的升高、有的降低,与液体的种类和毛细管的材质有关,D正确.
10.BCD [解析] 设大气压强为p0,则开始时气体柱Ⅰ、Ⅱ的压强分别为p1=p0-ρgh,p2=p1+ρgh=p0,若让管保持竖直状态做自由落体运动,则由于水银柱重力造成的压强差将消失,此时气体柱Ⅰ、Ⅱ的压强将都变为p0,则气体柱Ⅰ压强增大,气体柱Ⅱ压强不变,根据玻意耳定律可知气体柱Ⅰ长度减小,气体柱Ⅱ长度不变,左管中水银柱A不相对玻璃管移动,右管中水银面将上升,故A正确,B、C、D错误.
11.BCD [解析] 由题图可知一定质量的气体a、b两个状态的压强相等,而a状态温度较低,分子平均动能较小,平均每个分子对器壁的撞击力较小,而压强不变,则相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态一定较多,故A错误,B、C正确;一定质量的气体,分子总数不变,Vb>Va,单位体积的分子数a状态较多,故D正确.
12.ACE [解析] 根据玻意耳定律pV=C,p=p0-ρgh,解得ρgh=p0-,上提细管时气体体积V变大,内外液面差h变大, A错误,B正确;将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时,若管内外水银面高度差也是70 cm,那么气体体积等于零,违反玻意耳定律,所以管内外水银面高度差小于70 cm,D正确, C错误;将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时,若管内封闭气体的压强大于76 cmHg,管内的水银面比管外水银面低,气体的体积和压强同时增大,违反玻意耳定律,E错误.
13.(1)充分的热交换,保持封闭气体的温度不变 (2) (3)Δp=-p0 大气压强
[解析] (1)每次气体的状态调整后,都要等一会儿再记录数据,这是为了充分的热交换,保持封闭气体的温度不变.
(2)封闭气体的压强p=p0+Δp,根据pV=C得(p0+Δp)V=C,变形得Δp=C·-p0,则以Δp为y轴,作出的函数图线为直线,则x轴是.
(3)据题知,C=k,整理得Δp=k·-p0,可知图像纵轴截距的绝对值的物理含义是大气压强p0.
14.(1)空气柱 温度 (2)D (3)C (4)连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未计入
[解析] (1)“探究气体等温变化的规律”的实验中研究对象是空气柱;实验中应保持不变的状态参量是温度.
(2)根据理想气体状态方程有=C,其中常量C与气体的种类和气体质量有关,实验中发现“p·V”值越来越小,可知造成这一现象的可能原因是温度降低或气体质量减小,故选D.
(3)本实验条件是温度不变,故推拉柱塞时,动作要慢,选项 A错误;柱塞涂润滑油主要是为了封闭气体,保证气体质量一定,其次是为了减小摩擦,选项 B错误;玻璃管外侧刻度均匀即可,具体刻度值对实验结果的可靠性不会有影响,选项C正确.
(4)V-图像是一条倾斜直线,但未过原点,这是因为连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未计入.
15.(1) (2)T0
[解析] (1)根据题意,由平衡条件可知,汽缸水平时,内部气体气压为
p1=p0
体积为V1=SL
汽缸竖直时,内部气体气压为
p2=p0+
体积为V2=0.9SL
由玻意耳定律p1V1=p2V2
解得m=
(2)根据题意可知,气体经历等压变化过程,由盖-吕萨克定律有
=
解得T=T0
16.(1)5 cm (2)23 cm
[解析] (1)对B、C液面间封闭气体柱有
初状态压强p1=p0+ρgh=90 cmHg
右管下压活塞后,C液面上升高度h=15 cm
设B液面下降了Δh1,玻璃管的横截面积为S,由玻意耳定律可得
p1L1S=(p1+2ρgΔh1)(L1-h+Δh1)S
解得Δh1=5 cm
(2)对D液面和活塞间封闭的气体柱,末状态压强
p2'=p1+2ρgΔh1+ρgh=(90+2×5+15) cmHg=115 cmHg
设末状态气体柱长度为L2',由玻意耳定律可得
p0L2S=p2'L2'S
解得L2'=15 cm
由此知活塞下压距离d=h+L2-L2'=23 cm章末素养测评(二)
第二章 气体、固体和液体
一、单项选择题
1.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 ( )
A.晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的
B.玻璃、食盐、石墨、云母、橡胶、塑料都是晶体
C.晶体和非晶体都有确定的熔点
D.物质是晶体还是非晶体是绝对的
2.下列说法正确的是 ( )
A.液晶像液体一样具有流动性,其光学性质与某些晶体相似,具有各向同性
B.随着科技的进步,我国绝大部分品牌的冲锋衣都可实现面料不沾雨水功能,该功能体现了不浸润现象
C.用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是单晶体
D.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子受到液体内部分子的吸引力作用
3.同一种液体,滴在固体A的表面时,出现如图甲所示的情况;当把毛细管B插入这种液体时,液面又出现如图乙所示的情况.若固体A和毛细管B都很干净,则 ( )
A.固体A和毛细管B可能是同种材料
B.固体A和毛细管B一定不是同种材料
C.固体A的分子对液体表面层分子的引力比毛细管B的分子对液体表面层分子的引力大
D.液体对毛细管B不浸润
4.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
5.[2024·江苏苏州一中月考] 将质量相同的同种理想气体A、B分别密封在体积不同的两容器中,保持两部分气体体积不变,A、B两部分气体的压强随温度t的变化曲线如图所示.则下列说法不正确的是 ( )
A.A部分气体的体积比B部分小
B.A、B直线的延长线将相交于t轴上的同一点
C.A、B气体温度改变量相同时,压强改变量相同
D.A、B气体温度改变量相同时,A部分气体压强改变量较大
6.图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中ba的延长线过原点,则下列说法正确的是 ( )
A.a→b过程,气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数不变
B.b→c过程,气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减小
C.c→d过程,气体分子的数密度增大
D.d→a的过程,气体分子数密度和分子的平均速率都减小
7.一只轮胎的容积V=10 L,已装有p1=1 atm的空气,现用打气筒给它打气.已知打气筒的容积V0=1 L,设打气过程中轮胎的容积及气体温度都保持不变,大气压p0=1 atm,要使胎内气体的压强达到p2=2 atm,应打气 ( )
A.10次 B.12次
C.15次 D.20次
8.如图所示,导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200 kg,活塞质量m=10 kg,活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气.此时,缸内气体的温度为27 ℃,活塞位于汽缸正中间,整个装置都静止.已知外界大气压恒定,重力加速度g取10 m/s2.则当活塞恰好能静止在汽缸缸口AB处时 ( )
A.弹簧长度变短
B.缸内气体温度为620 K
C.缸内气体温度为600 K
D.缸内气体温度为74 ℃
二、多项选择题
9.下列说法中正确的是 ( )
A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上,这是水表面存在表面张力的缘故
B.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由漂浮的水滴是球形,这是表面张力作用的结果
C.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,这是水膜具有表面张力的缘故
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
10.左端封闭右端开口,粗细均匀且导热性能良好的倒置U形玻璃管,用水银封住两部分气体,静止时如图所示,若让管保持竖直状态做自由落体运动,则下列说法错误的是 ( )
A.气体柱Ⅰ长度减小
B.气体柱Ⅱ长度增大
C.左管中水银柱A将上移
D.右管中水银面将下降
11.[2024·江西南昌一中月考] 如图所示是一定质量的某种气体的等压线,比较等压线上的a、b两个状态,下列说法正确的是( )
A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多
B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多
C.a状态对应的分子平均动能小
D.单位体积的分子数a状态较多
12.如图所示,水银柱上面封闭一段气体,管内外水银面高度差h=72 cm,大气压强为76 cmHg,下列说法不正确的是 ( )
A.将管稍上提,h不变
B.将管稍上提,h变大
C.将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时,管内外水银面高度差也是70 cm
D.将管下插至C项所述位置时,管内外水银面高度差小于70 cm
E.将管下插至C项所述位置时,管内封闭气体的压强大于76 cmHg
三、实验题
13.[2024·江苏扬州中学月考] 某小组利用如图所示装置研究“一定质量气体温度不变时,压强与体积的关系”,图中装置1为压强传感器,装置2为数据采集器.带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体,推动活塞可以改变气体体积V,实验所用测量压强的装置较特殊,测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为p0)的压强差Δp,在多次改变体积后,得到如表所示数据:
Δp/(105 Pa) 0 0.11 0.25 0.43 0.67
V/mL 10 9 8 7 6
(1)每次气体的状态调整后,都要等一会儿再记录数据,这是为了 .
(2)研究小组基于数据,以Δp为y轴,作出的函数图线为直线,则x轴是 .
(3)若(2)中图像斜率为k,该直线的函数表达式是 (用题中所给字母表示),图像纵轴截距的绝对值的物理含义是 .
14.使用如图甲所示装置做“探究气体等温变化的规律”的实验,已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明.
(1)本实验的研究对象是 (从图甲文字中选填),实验中应保持不变的状态参量是 .
(2)a同学在实验中,测得的实验数据如表所示,仔细观察“p·V”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的可能原因是 .(填选项前的字母)
序号 V/mL p/(105 Pa) p·V/(105 Pa·mL)
1 20.0 1.001 0 20.020
2 18.0 1.095 2 19.714
3 16.0 1.231 3 19.701
4 14.0 1.403 0 19.642
5 12.0 1.635 1 19.621
A.实验时柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B.实验时环境温度升高了
C.实验时外界大气压强发生了变化
D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
(3)实验过程中,下列操作正确的是 (填选项前的字母).
A.推拉柱塞时,动作要快
B.柱塞涂润滑油主要是为了减小摩擦
C.玻璃管外侧刻度均匀,但并非准确地等于1 cm、2 cm、…,这对实验结果的可靠性不会有影响
(4)b同学在实验中操作规范,读数正确,经描点连线得V-图像,如图乙所示,已知图像是一条倾斜直线,但未过原点,其原因可能是 .
四、计算题
15.如图甲所示,一个导热汽缸水平放置,内部封闭着热力学温度为T0的理想气体,活塞截面积为S,活塞与汽缸底部距离为L,大气压为p0,重力加速度为g,活塞与汽缸之间摩擦忽略不计.先保持温度不变,将汽缸缓慢转动90°(如图乙),活塞与汽缸底部距离变为0.9L.再对气体缓慢加热,活塞离汽缸底部距离变为1.2L(如图丙),求:
(1)活塞的质量m;
(2)气体加热后的热力学温度T.
16.[2024·河北衡水中学月考] 粗细均匀的玻璃管弯成如图所示的连通器.左、右两边U形管内的水银将一定质量的理想气体封闭在管内,连通器的开口端处在大气中.达到平衡时,被封闭在管内的气体柱的总长度L1=100 cm,D液面与开口端的距离L2=23 cm,A、B液面高度差h=15 cm,与D、C液面的高度差相同.现从右侧的开口端通过活塞(活塞与玻璃管间气密性良好)缓慢向下压,最终使C液面比D液面高15 cm.已知大气压强p0=75 cmHg,假定在整个过程中温度不变,求:
(1)B液面下降的高度;
(2)活塞下压的距离.(共46张PPT)
章末素养测评(二)
第二章 气体、固体和液体
一、单项选择题
二、多项选择题
三、实验题
四、计算题
一、单项选择题
1.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A.晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的
B.玻璃、食盐、石墨、云母、橡胶、塑料都是晶体
C.晶体和非晶体都有确定的熔点
D.物质是晶体还是非晶体是绝对的
√
[解析] 晶体的各向异性是由晶体内部结构决定的，故A正确；
玻璃、橡胶、塑料都是非晶体，食盐、石墨、云母都是晶体，故B错误；
晶体有确定的熔点，而非晶体没有，故C错误；
物质是晶体还是非晶体不是绝对的，在一定条件下可以相互转化，故D错误.
2.下列说法正确的是( )
A.液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性
B.随着科技的进步，我国绝大部分品牌的冲锋衣都可实现面料不沾雨水功能，该功能体现了不浸润现象
C.用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是单晶体
D.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子受到液体内部分子的吸引力作用
√
[解析] 液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故A错误；
随着科技的进步，我国绝大部分品牌的冲锋衣都可实现面料不沾雨水功能，该功能体现了不浸润现象，故B正确；
用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母具有各向异性，是晶体，故C错误；
液体表面张力产生的原因是在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部大，分子间引力占优势，故D错误.
3.同一种液体，滴在固体的表面时，出现如图甲所示的情况；当把毛细管插入这种液体时，液面又出现如图乙所示的情况．若固体和毛细管都很干净，则( )
A.固体和毛细管可能是同种材料
B.固体和毛细管一定不是同种材料
C.固体的分子对液体表面层分子的引力比毛
细管的分子对液体表面层分子的引力大
D.液体对毛细管不浸润
甲
乙
√
[解析] 由题图中给出的现象知，该液体对固体A不浸润，对毛细管B浸润，A、B一定不是同种材料，A、 D错误，B正确；
由液体不浸润固体A而浸润毛细管B可知，错误．
甲
乙
4.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] 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，气体经过传热，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，故D错误.
5.[2024·江苏苏州一中月考] 将质量相同的同种理想气体、分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，、两部分气体的压强随温度的变化曲线如图所示．则下列说法不正确的是( )
A.部分气体的体积比部分小
B.、直线的延长线将相交于轴上的同一点
C.、气体温度改变量相同时，压强改变量相同
D.、气体温度改变量相同时，部分气体压强改变量较大
√
[解析] 由题图可知，A、B两部分气体都发生等容变
化，图线都过轴上的点(绝对零度)；
由理想气体状态方程可得，图线的斜
率越大，则气体的体积越小，故A部分气体的体积比B部分小，A、B正确，不符合题意；
A图线的斜率较大，由数学知识可知温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大，错误，符合题意，D正确，不符合题意．
6.图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中的延长线过原点，则下列说法正确的是( )
A.过程，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数不变
B.过程，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减小
C.过程，气体分子的数密度增大
D.的过程，气体分子数密度和分子的平均速率都减小
√
[解析] 的延长线过原点，由可知，发生等容变化，
气体体积不变，过程，温度升高，压强变大，气体分子
在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增大，故A错误；
过程，是等压变化，温度升高，体积变大，气体压强的产生是由于气体分子不停息地做无规则热运动，其大小取决于气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数及撞击容器壁时的平均速率，由到，温度升高，气体分子平均速率增大，而气体压强不变，故气体分子在单 位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少，故B正确；<
m>是等温变化，压强减小，体积增大，分子数不变，所以气体分子的数密度减小，故C错误；
过程，温度降低，所以气体分子的平均速率减小，各点与原点连线的斜率变大，体积变小，所以气体分子数密度增大，故D错误.
7.一只轮胎的容积，已装有的空气，现用打气筒给它打气．已知打气筒的容积，设打气过程中轮胎的容积及气体温度都保持不变，大气压，要使胎内气体的压强达到，应打气( )
A.10次 B.12次 C.15次 D.20次
[解析] 设至少需要打次气，气体初态的体积，压强，气体末态的体积，压强，气体温度不变，根据玻意耳定律有，代入数据解得次，故A正确，B、C、D错误.
√
8.如图所示，导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量，活塞质量，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气．此时，缸内气体的温度为，活塞位于汽缸正中间，整个装置都静止．已知外界大气压恒定，重力加速度取
A.弹簧长度变短 B.缸内气体温度为
C.缸内气体温度为 D.缸内气体温度为
.则当活塞恰好能静止在汽缸缸口处时( )
√
[解析] 对活塞与汽缸整体分析有，所以弹簧的弹力保持不变，则弹簧长度不变，所以 A错误；
对汽缸受力分析有，则有，所以缸内气体压强不变，则为等压变化，根据盖-吕萨克定律可得，代入数据可得，解得，所以C正确，B、 D错误．
二、多项选择题
9.下列说法中正确的是( )
A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是水表面存在表面张力的缘故
B.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴是球形，这是表面张力作用的结果
C.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，这是水膜具有表面张力的缘故
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
√
√
√
[解析] 针浮在水面上，是由于液体的表面张力，A正确；
在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由漂浮的水滴处于完全失重状态，故水滴由于表面张力的原因而呈球形，B正确；
玻璃及水分子之间存在着引力，故我们很难将玻璃板拉开，这不是水膜的表面张力作用，C错误；
由于不同物质之间的分子间作用力性质不同，可能是引力也可能是斥力，所以毛细管中的液面有的升高、有的降低，与液体的种类和毛细管的材质有关，D正确.
10.左端封闭右端开口，粗细均匀且导热性能良好的倒置形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则下列说法错误的是( )
A.气体柱Ⅰ长度减小 B.气体柱Ⅱ长度增大
C.左管中水银柱将上移 D.右管中水银面将下降
√
√
√
[解析] 设大气压强为，则开始时气体柱Ⅰ、Ⅱ的压强分别为,,若让管保持竖直状态做自由落体运动，则由于水银柱重力造成的压强差将消失，此时气体柱Ⅰ、Ⅱ的压强将都变为，则气体柱Ⅰ压强增大，气体柱Ⅱ压强不变，根据玻意耳定律可知气体柱Ⅰ长度减小，气体柱Ⅱ长度不变，左管中水银柱A不相对玻璃管移动，右管中水银面将上升，故A正确，B、C、D错误.
11.[2024·江西南昌一中月考] 如图所示是一定质量的某种气体的等压线，比较等压线上的、两个状态，下列说法正确的是( )
A.在相同时间内撞在单位面积上的分子数状态较多
B.在相同时间内撞在单位面积上的分子数状态较多
C.状态对应的分子平均动能小
D.单位体积的分子数状态较多
√
√
√
[解析] 由题图可知一定质量的气体、两个状态的压强相等，而状态温度较低，分子平均动能较小，平均每个分子对器壁的撞击力较小，而压强不变，则相同时间内撞在单位面积上的分子数状态一定较多，故A错误，B、C正确；
一定质量的气体，分子总数不变，，单位体积的分子数状态较多，故D正确．
12.如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差，大气压强为，下列说法不正确的是( )
A.将管稍上提，不变
B.将管稍上提，变大
C.将管下插至管顶与管外水银面高度差为时，管内外水银面高度差也是
D.将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于
E.将管下插至C项所述位置时，管内封闭气体的压强大于
√
√
√
[解析] 根据玻意耳定律,,解得
,上提细管时气体体积变大，内外液
面差变大，错误，B正确；
将管下插至管顶与管外水银面高度差为时，若管内外水银面高度差也是，那么气体体积等于零，违反玻意耳定律，所以管内外水银面高度差小于，D正确，错误；
将管下插至管顶与管外水银面高度差为时，若管内封闭气体的压强大于，管内的水银面比管外水银面低，气体的体积和压强同时增大，违反玻意耳定律，错误.
三、实验题
13.[2024·江苏扬州中学月考] 某小组利用如图所示装置研究“一定质量气体温度不变时，压强与体积的关系”，图中装置1为压强传感器，装置2为数据采集器．带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推
动活塞可以改变气体体积，实验所用测量压强的装置较特殊，测量的是注射器内部气体和外部大气(压强为的压强差，在多次改变体积后，得到如表所示数据：
0 0.11 0.25 0.43 0.67
10 9 8 7 6
(1) 每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了______________________________________.
充分的热交换，保持封闭气体的温度不变
[解析] 每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了充分的热交换，保持封闭气体的温度不变．
(2) 研究小组基于数据，以为轴，作出的函数图线为直线，则轴是___.
[解析] 封闭气体的压强，根据得，变形得，则以为轴，作出的函数图线为直线，则轴是.
(3) 若(2)中图像斜率为，该直线的函数表达式是____________(用题中所给字母表示)，图像纵轴截距的绝对值的物理含义是__________．
大气压强
[解析] 据题知，，整理得
，可知图像纵轴截距的绝对值的物理含义是大气压强.
14.使用如图甲所示装置做“探究气体等温变化的规律”的实验,已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连,细管隐藏在柱塞内部未在图中标明.
甲
乙
(1) 本实验的研究对象是________(从图甲文字中选填),实验中应保持不变的状态参量是______.
空气柱
温度
[解析] “探究气体等温变化的规律”的实验中研究对象是空气柱;实验中应保持不变的状态参量是温度.
(2) 同学在实验中,测得的实验数据如表所示,仔细观察“”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的可能原因是___.(填选项前的字母)
序号
1 20.0 20.020
2 18.0 19.714
3 16.0 19.701
4 14.0 19.642
5 12.0 19.621
A.实验时柱塞与筒壁间的摩擦力越来越大
B.实验时环境温度升高了
C.实验时外界大气压强发生了变化
D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏
√
序号
1 20.0 20.020
2 18.0 19.714
3 16.0 19.701
4 14.0 19.642
5 12.0 19.621
[解析] 根据理想气体状态方程有,其中常量C与气体的种类和气体质量有关,实验中发现“”值越来越小,可知造成这一现象的可能原因是温度降低或气体质量减小,故选D.
序号
1 20.0 20.020
2 18.0 19.714
3 16.0 19.701
4 14.0 19.642
5 12.0 19.621
(3) 实验过程中,下列操作正确的是___(填选项前的字母).
A.推拉柱塞时,动作要快
B.柱塞涂润滑油主要是为了减小摩擦
C.玻璃管外侧刻度均匀,但并非准确地等于、、…,这对实验结果的可靠性不会有影响
[解析] 本实验条件是温度不变,故推拉柱塞时,动作要慢,选项 A错误;
柱塞涂润滑油主要是为了封闭气体,保证气体质量一定,其次是为了减小摩擦,选项 B错误;
玻璃管外侧刻度均匀即可,具体刻度值对实验结果的可靠性不会有影响,选项C正确.
√
(4) 同学在实验中操作规范,读数正确,经描点连线得图像,如图乙所示,已知图像是一条倾斜直线,但未过原点,其原因可能是_________________________________________________.
连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未计入
[解析] 图像是一条倾斜直线,但未过原点,这是因为连接压力表和注射器内空气柱的细管中有气体未计入.
四、计算题
15.如图甲所示，一个导热汽缸水平放置，内部封闭着热力学温度为的理想气体，活塞截面积为，活塞与汽缸底部距离为，大气压为，重力加速度为，活塞与汽缸之间摩擦忽略不计.先保持温度不变，将汽缸缓慢转动 (如图乙)，活塞与汽缸底部距离变为.再对气体缓慢加热，活塞离汽缸底部距离变为(如图丙)，求：
(1) 活塞的质量；
甲
乙
丙
[答案]
[解析] 根据题意，由平衡条件可知，汽缸水平时，内部气体气压为
体积为
汽缸竖直时，内部气体气压为
体积为
由玻意耳定律
解得
甲
乙
丙
15.如图甲所示，一个导热汽缸水平放置，内部封闭着热力学温度为的理想气体，活塞截面积为，活塞与汽缸底部距离为，大气压为，重力加速度为，活塞与汽缸之间摩擦忽略不计.先保持温度不变，将汽缸缓慢转动 (如图乙)，活塞与汽缸底部距离变为.再对气体缓慢加热，活塞离汽缸底部距离变为(如图丙)，求：
(2) 气体加热后的热力学温度.
甲
乙
丙
[答案]
[解析] 根据题意可知，气体经历等压变化过程，由盖-吕萨克定律有
解得
甲
乙
丙
16.[2024·河北衡水中学月考] 粗细均匀的玻璃管弯成如图所示的连通器.左、右两边形管内的水银将一定质量的理想气体封闭在管内,连通器的开口端处在大气中.达到平衡时,被封闭在管内的气体柱的总长度,液面与开口端的距离,、液面高度差,与、液面的高度差相同.现从右侧的开口端通过活塞(活塞与玻璃管间气密性良好)缓慢向下压,最终使液面比液面高.已知大气压强,假定在整个过程中温度不变，求:
(1) 液面下降的高度；
[答案]
[解析] 对、液面间封闭气体柱有
初状态压强
右管下压活塞后,液面上升高度
设液面下降了,玻璃管的横截面积为,由玻意耳定律可得
解得
16.[2024·河北衡水中学月考] 粗细均匀的玻璃管弯成如图所示的连通器.左、右两边形管内的水银将一定质量的理想气体封闭在管内,连通器的开口端处在大气中.达到平衡时,被封闭在管内的气体柱的总长度,液面与开口端的距离,、液面高度差,与、液面的高度差相同.现从右侧的开口端通过活塞(活塞与玻璃管间气密性良好)缓慢向下压,最终使液面比液面高.已知大气压强,假定在整个过程中温度不变，求:
(2) 活塞下压的距离.
[答案]
[解析] 对液面和活塞间封闭的气体柱,末状态压强
设末状态气体柱长度为,由玻意耳定律可得
解得
由此知活塞下压距离
