第二章 第六节
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～9题有多项符合题目要求．
1．(2018年潍坊名校联考)下面有关理想气体的说法不正确的是( )
A．分子本身的大小可忽略
B．一定质量的理想气体，内能只与温度有关
C．能严格遵守气体实验定律的气体
D．实际气体都可视为理想气体
【答案】D [理想气体是分子体积与气体分子之间的平均距离相比可以忽略不计，将分子看成了只有质量的点，故A正确；理想气体分子间距离很大，分子间作用力可忽略不计，即不计分子势能，所以理想气体的内能是分子动能之和，而温度是分子平均动能的标志，所以一定质量的理想气体，内能只与温度有关，故B正确；能严格遵守气体实验定律的气体肯定属于理想气体，C正确；实际气体只有在温度不太低，压强不太大情况下可看成理想气体，D错误．]
2．关于热力学温标和摄氏温标( )
A．热力学温标中的每1 K与摄氏温标中每1 ℃大小相等
B．热力学温度升高1 K大于摄氏温度升高1 ℃
C．热力学温度升高1 K小于摄氏温度升高1 ℃
D．某物体摄氏温度10 ℃，即热力学温度10 K
【答案】A [热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K与摄氏温标中变化1 ℃是相同的，故A选项正确；B、C选项错误；摄氏温度为10 ℃的物体，热力学温度为283 K，D选项错误，故选A．]
3．(2018年淮北期中)如图所示，一端封闭、一端开口的U形管竖直放置，管中有两段水银柱封闭着a、b两部分气体，若保持a部分气体温度不变，使b部分气体温度缓慢升高，则( )
A．a的体积和压强不变；b的体积变大，压强不变
B．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强变小
C．a的体积变小，压强变大；b的体积变大，压强不变
D．a和b的体积都变大，压强都变小
【答案】A [根据pb＝p0＋ρgh1＝pa＋ρgh2，水银柱高度不变，所以a、b两部分压强均不变．a部分气体温度不变，使b部分气体温度缓慢升高，根据理想气体状态方程＝C可知，a部分体积不变，b部分体积增大．则A正确，B、C、D错误．]
4．下列说法正确的是( )
A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B．气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C．气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小
D．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
【答案】A [根据压强的定义可判断A正确、B错误；气体分子的平均动能减小，只说明每一次平均撞击力的减小，但如果分子密度增大，撞击次数增多，也有可能使压强整体上表现为增大，C错误；单位体积的气体分子数增加，但如果温度降低，就有可能使气体压强减小，D错误．]
5．关于温度的概念，下列说法正确的是( )
A．某物体的温度为0 ℃，则其中每个分子的温度为0 ℃
B．温度是物体分子热运动的平均速率的标志
C．温度是物体分子热运动平均动能的标志
D．热量可从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时，两物体温度相等
【答案】CD [温度是物体分子平均动能的标志，每个分子的速率一般是不相同的，所以每个分子的动能不一定等于平均动能，同时，热量会自发地从高温物体传递到低温物体．]
6．一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为( )
A．气体分子的平均动能增大
B．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多
C．气体分子数增加
D．气体的分子数密度加大
【答案】BD [一定质量的气体等温压缩，分子的平均动能不变，气体分子的总数不变，故A、C错，气体压强增大是因为气体分子数密度加大，使单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多，故B、D正确．]
7．关于大气压强，下列叙述正确的是( )
A．大气压强是由于地球对大气的吸引而产生的
B．大气压强在一定海拔高度内随高度的增加而有规律地减小
C．大气压强总是竖直向下的
D．大气压强完全由大气的温度决定，与高度无关
【答案】AB [大气压强是由于地球周围空气受到地球的引力而产生的，即空气和地球间的万有引力作用于地球表面而产生的大气压，所以大气压随高度的增大而减小是正确的，选项A、B正确，D不正确．又因为空气产生的压强对在同一位置浸没的物体向各个方向有压强且相等，所以C不正确．]
8．下面是某地区1～7月份气温与气压的对照表
月 份
1
2
3
4
5
6
7
平均最高气温/℃
1.4
3.9
10.7
19.6
26.7
30.2
30.8
平均大气压/(×105 Pa)
1.021
1.019
1.014
1.008
1.003
0.998 4
0.996
7月份与1月份相比较( )
A．空气分子无规则热运动加剧
B．空气分子无规则热运动减弱
C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了
D．单位时间内空气分子对地面的撞击次数减少了
【答案】AD [由表可知7月份比1月份气温高了，空气分子无规则热运动加剧，A对，B错；7月份比1月份大气压强小了而分子的平均动能大了，平均每个分子对地面的冲力大了，所以单位时间内空气分子对地面的撞击次数必然减小，才能使大气压强减小，故C错，D对．]
9．甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器气体的压强分别为p甲、p乙且p甲
A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度
B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度
C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能
D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能
【答案】BC [质量相等的同种气体装在相同容器中，说明两种气体的体积相同，则两种气体分子的密集程度相同，由于p甲二、非选择题
10．(2018年天津名校期末)如图所示是医院给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强______，b处气体的压强______，药液进入人体的速度______．(填“变小”“变大”或“不变”)
【答案】变大 不变 不变
解析：a部分气体压强与液体产生的压强之和等于大气压，液面下降，液体产生的压强减小，故a处气体的压强变大；b处压强为大气压与输液管中液体产生的压强之和，保持不变，所以在输液完成前b处压强不变；当输液瓶的悬挂高度与输液软管的内径确定时，由于A管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变，故B管中的气体的压强也不变，所以药液滴注的速度是恒定不变的．
11．如图所示，绝热隔板K把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，K与汽缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用势能可忽略．现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．
(1)试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？
(2)重新平衡后，a、b两部分气体体积、压强的大小关系如何？
【答案】(1)汽缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大．
(2)a、b重新平衡后，则最终a、b压强相等；a体积大于b.
12．若已知大气压强为p，图中各装置均处于静止状态，求被封闭气体的压强．
甲 乙 丙
【答案】甲：p0－ρgh 乙：p0－ρgh 丙：p0＋ρgh1
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.
在乙图中，仍以B液面为研究对象，有
pA＋ρghsin 60°＝pB＝p0
所以p气＝pA＝p0－ρgh.
在丙图中，以液面B为研究对象，由二力平衡得
pAS＝(p0＋ρgh1)S
所以p气＝pA＝p0＋ρgh1.
13．(2018年乐山模拟)如图所示，竖直放置的汽缸，活塞横截面积为S＝0.01 m2，厚度不计．可在汽缸内无摩擦滑动．汽缸侧壁有一个小孔，与装有水银的U形玻璃管相通．汽缸内封闭了一段高为L＝50 cm的气柱(U形管内的气体体积不计)．此时缸内气体温度为27 ℃，U形管内水银面高度差h1＝5 cm.已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，水银的密度ρ＝13.6×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2.求：
(1)气体的热力学温度；
(2)活塞的质量m.
(1)300 K (2)6.8 kg
解析：(1)已知T＝273＋t
得T＝(27＋273) K＝300 K.
(2)汽缸内气体的压强为p1＝p0＋ρgh1
活塞受力平衡，有p0S＋mg＝p1S
联立解得m＝6.8 kg.
课件40张PPT。第六节 气体状态参量1．处在液体表面层中的分子与液体内部的分子相比有( )
A．较小的势能 B．较大的势能
C．相同的势能 D．较大的动能
【答案】B2．下列有关表面张力的说法不正确的是( )
A．表面张力的作用是使液体表面伸张
B．表面张力的作用是使液体表面收缩
C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于液面有表面张力的缘故
D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张力的缘故
【答案】A [表面张力的作用效果是使液体表面收缩，由于表面张力，被压弯的液面收缩，使小昆虫浮在液面上；由于表面张力使液滴收缩成球形．]
3．(2017年太原名校期末)液体表面张力产生的原因是( )
A．在液体的表面层，分子间距大，分子之间斥力消失，只有引力
B．由于气体分子对表面层液体分子的吸引
C．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
D．由于受到指向液体内的吸引力的作用
【答案】C [与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，表面张力使液体表面有收缩的趋势．故A、B、D错误，C正确．故选C．]
4．一支洗净的毛笔浸在水中时，笔毛是松开的；当它被提出水面后笔毛就聚在一起，这是为什么？
【答案】见解析 [毛笔插入水中后，每根纤维都受各个方向相同的水的作用力，笔毛相当于只受自身弹力的作用，故笔毛是松开的，提出水面后，外层的笔毛受水的表面张力作用，总要使其收缩至最小，因而会收拢在一起．]一、气体的体积
1．定义
气体分子所能达到的__________，也就是气体充满的容器的容积．
2．单位
国际单位制中，体积的单位为________，符号：______，常用的单位还有__________、__________，符号分别为________、________．
1 L＝10－3 m3＝1 dm3；1 mL＝10－6 m3＝1 cm3．空间 米3 m3 升 毫升 L mL
二、温度和温标
1．温度：物体内部分子热运动______________的标志．
2．温标：温度的数值表示法，一般有____________和____________两种，国际单位制中，用_________温标表示温度．
3．热力学温度：用________________表示的温度，单位：________，符号：______．平均动能 摄氏温标 热力学温标 热力学 热力学温标 开尔文 K
4．热力学温度和摄氏温度的大小关系
T＝t＋273.15 K，近似表示为T＝__________．
5．两种温标比较
(1)两种温标的零点选取________，热力学温标的零点在摄氏温标的____________．
(2)两种温标的分度，即每一度的大小________．
t＋273 K 不同 －273.15 ℃ 相同 三、压强
1．定义：气体作用在单位面积上的________叫做压强．
2．单位：(1)国际单位：____________，简称：帕，符号：Pa,1 Pa＝1 N/m2．
(2)常用单位：____________(符号：atm)和__________(符号：mmHg).1 atm＝1.013×105 Pa＝760 mmHg．
3．决定压强的因素
(1)宏观上跟气体的________和________有关．
(2)微观上跟气体分子的__________和分子的__________有关．压力 帕斯卡 标准大气压 毫米汞柱 温度 体积 平均动能 密集程度 气体分子自由移动，如何确定气体的体积？
【答案】中学阶段研究被封闭的气体，容器的容积就是被封闭气体的体积．1．温度的宏观意义
(1)温度的物理意义：表示物体冷热程度的物理量．
(2)与热平衡的关系：各自处于热平衡状态的两个系统，相互接触时，它们相互之间发生了热量的传递，热量从高温系统传递给低温系统，经过一段时间后两系统温度相同，达到一个新的平衡状态． 温度和温标
2．温度的微观解释
(1)物体温度升高时，分子热运动加剧，分子平均动能增大；反之，物体温度降低时，分子热运动减弱，分子平均动能减少．物体的每一温度值都对应着一定值的分子热运动的平均动能值，因此我们说：“温度是物体分子热运动的平均动能的标志．”
(2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的．
(3)同一温度下，不同物质(如铁、铜、水、木……)的分子平均动能都相同，但由于不同物质分子的质量不尽相同，所以分子运动的平均速度大小不尽相同．
3．两种温标的比较
特别提醒：(1)热力学温度的零度叫绝对零度，即－273.15 ℃，它是低温的极限，可以无限接近但不能达到．
(2)温度计读数时，视线应与水银(酒精)液面相平，要放入被测系统中与系统达到热平衡时再读数，不要离开待测系统读数．(体温计因有特殊结构，可离开待测系统后读数) 例1 关于热力学温度与摄氏温度，下列说法正确的是( )
A．－33.15 ℃＝240 K
B．温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K
C．摄氏温度和热力学温度的零度是相同的
D．温度由t ℃升到2t ℃时，对应的热力学温度由T K升至2T K
题眼直击：摄氏温度与热力学温度的关系．解题流程：
答案：AB
【题后反思】要知道两个温标及关系，了解绝对零度，可以无限接近但不能达到．1．关于热力学温度的下列说法不正确的是( )
A．热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的
B．热力学温度的零度等于－273.15 ℃
C．热力学温度的零度是不可能达到的
D．气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零
【答案】D [热力学温度与摄氏温度的每一度大小是相同的，A正确，热力学温度的零度是摄氏温度的－273.15 ℃，B正确，热力学温度的零度是低温的极限，是不可达到的，C正确，气体温度趋近于绝对零度时，体积不是零，因任何物体总有一定的体积，D项错误．]1．解释
气体压强是大量分子运动的宏观表现，气体的压强就是大量分子频繁碰撞器壁，器壁单位面积上所受分子碰撞的平均作用力．
气体压强的微观解释
2．决定因素
单位体积内分子数越多，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数越多，压强越大；温度高，则分子的平均动能大，分子运动激烈，一方面使单位时间内碰到器壁单位面积上的分子数增多，另一方面也使一个分子与器壁碰撞一次时对器壁的平均冲击力增大，使压强增大．所以气体压强的大小宏观上看跟温度和气体分子的密度有关；微观上看跟单位体积内的分子数和分子的平均速率有关．
3．大气压强
大气压强由气体的重力产生，如果没有地球引力的作用，地球表面上就没有大气，也就没有大气压．由于地球引力与距离的平方成反比，所以大气压与气体的高度、密度有关，在地面上空不同高度处，大气压强不相等． 例2 如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装有与容器容积等体积的水，乙中充满空气，试问：
(1)两容器各侧壁压强的大小关系及压强的大小决定于哪些因素？(容器容积恒定)
解析：(1)对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为p＝ρgh(h为上、下底面间的距离)．侧壁的压强自上而下，由小变大，其数值大小与侧壁上各点距水面的竖直距离x的关系是p＝ρgx，对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小决定于气体分子的密度和温度．
(2)甲容器做自由落体运动时器壁各处的压强均为零．乙容器做自由落体运动时，器壁各处的压强不发生变化．
答案：见解析
【题后反思】气体压强与两个因素有关：一是分子的平均动能，二是分子的密度．它与固体和液体产生压强的影响因素是不同的．2．将H2、N2、O2三种气体分别放入不同容器中，使它们的温度、密度相同，则其压强p大小的关系符合(原子质量 H：1、N：14、O：16)( )
A．p(H2)>p(O2)>p(N2)
B．p(O2)>p(N2)>p(H2)
C．p(H2)>p(N2)>p(O2)
D．p(N2)>p(O2)>p(H2) 封闭气体压强的计算
(2)力平衡法：选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强．
(3)连通器原理：在连通器中，同一种液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强相等，如图中同一液面C、D处压强相等pA＝p0＋ph．
2．容器加速运动时封闭气体压强的计算
当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强．
特别提醒：在计算封闭气体的压强，如活塞、水银柱等封闭的气体，在计算敞口容器内的气体时，个别同学时常忘记大气压强，造成结果的错误，处理该类问题时，要养成画示意图的习惯，把各个压强标明，然后依据所处状态，根据相关规律列方程求解． 例3 如图所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计一切摩擦，大气压为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强为( )答案：D
【题后反思】在利用静力平衡原理求解压强问题时，要注意两个问题：
(1)在进行压强的加减运算时，一定要注意压强单位的统一．
(2)静力平衡法只适用于热学系统处于静止或匀速运动状态的封闭气体压强的计算．3．(2018年上海学业考试)如图，竖直放置的U形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门．开始时阀门关闭，左管的水银面较高．现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门．当重新平衡时( )
A．左管的水银面与右管等高
B．左管的水银面比右管的高
C．左管的水银面比右管的低
D．水银面高度关系无法判断