課時(shí)跟蹤檢測(cè)（一）物質(zhì)是由大量分子組成的A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．阿伏伽德羅常量所表示的是()A．1g物質(zhì)內(nèi)所含的分子數(shù)B．1kg物質(zhì)內(nèi)所含的分子數(shù)C．單位體積的物質(zhì)內(nèi)所含的分子數(shù)D．1mol任何物質(zhì)內(nèi)所含的分子數(shù)解析：選D根據(jù)阿伏伽德羅常量的定義可知D選項(xiàng)正確。2．已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氫氣的體積為22.4L，氫氣分子間距約為()A．10－9m B．10－10mC．10－11m D．10－8m解析：選A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氫氣的體積為22.4L，則每個(gè)氫氣分子占據(jù)的體積ΔV＝eq\f(V,NA)＝eq\f(22.4×10－3,6.02×1023)m3≈3.72×10－26m3。把氫氣分子視為立方體，則占據(jù)體積的邊長(zhǎng)：L＝eq\r(3,ΔV)＝eq\r(3,3.72×10－26)m≈3.3×10－9m。故A正確。3．某物質(zhì)的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常量為NA，則單位體積中所含分子個(gè)數(shù)為()A.eq\f(NA,ρ)B.eq\f(NA,M)C.eq\f(MNA,ρ)D.eq\f(ρNA,M)解析：選D單位體積物質(zhì)的質(zhì)量m＝ρ，單位體積物質(zhì)的量為eq\f(m,M)，故單位體積的分子個(gè)數(shù)為eq\f(m,M)NA＝eq\f(ρ,M)NA，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。4．在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的分析正確的是()A．測(cè)量一滴油酸酒精溶液體積用的是微小量放大法B．在水面上撒痱子粉是為了使油膜邊緣形成規(guī)則形狀C．在坐標(biāo)紙上計(jì)算油膜輪廓內(nèi)格子數(shù)采用的是比值法D．該實(shí)驗(yàn)采用的是借助物理模型間接測(cè)量的方法解析：選D測(cè)量一滴油酸酒精溶液體積用的是累積法，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在水面上撒痱子粉是為了使油膜邊緣形成清晰的界面，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在坐標(biāo)紙上計(jì)算油膜輪廓內(nèi)格子數(shù)采用的是累加法，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；該實(shí)驗(yàn)采用的是借助物理模型間接測(cè)量的方法，選項(xiàng)D正確。5．(2025·廣西高考)(多選)在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中()A．估測(cè)油酸分子大小時(shí)，油酸分子可以視為球形B．油膜的形狀穩(wěn)定后，油酸分子仍然在做熱運(yùn)動(dòng)C．計(jì)算油膜面積時(shí)，忽略所有不完整的小正方形D．與油酸酒精溶液相比，純油酸更容易在水面形成單分子油膜解析：選AB在“用油膜法測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，把油膜看成單分子油膜，且分子緊密排列，由于油酸分子形狀復(fù)雜，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將其視為球形，故A正確；分子在永不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，與宏觀物體是否處于穩(wěn)定狀態(tài)無關(guān)，油膜穩(wěn)定時(shí)，油酸分子仍然在做熱運(yùn)動(dòng)，故B正確；在計(jì)算油膜面積時(shí)，為了更準(zhǔn)確地估算油膜的面積，對(duì)于周邊不完整的格子，多于半格的記為一個(gè)，不足半格的舍去，故C錯(cuò)誤；酒精可以溶解油酸，使油酸更容易在水面上展開形成單分子油膜，所以油酸酒精溶液比純油酸更容易在水面形成單分子油膜，故D錯(cuò)誤。6．(2024·深圳高二月考)“綠氫”是指利用可再生能源分解水得到的氫氣，其碳排放可以達(dá)到凈零，是純正的綠色新能源。已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下任何氣體的摩爾體積都為22.4L/mol，氫氣摩爾質(zhì)量為2g/mol，阿伏伽德羅常量為6.02×1023mol－1。合理選擇以上所給數(shù)據(jù)，可求得1kg氫氣所含的分子數(shù)量為()A．3.01×1025個(gè) B．3.01×1026個(gè)C．2.24×1025個(gè) D．2.24×1026個(gè)解析：選B1kg氫氣物質(zhì)的量為n＝eq\f(1000g,2g/mol)＝500mol，1kg氫氣所含的分子數(shù)量為N＝500mol×6.02×1023mol－1＝3.01×1026個(gè)，故選B。7．PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm的顆粒物，它能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮在空氣中，其在空氣中的含量(濃度)越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重，PM2.5也是形成霧霾天氣的主因。北京曾經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾，PM2.5指標(biāo)數(shù)高達(dá)300μg/m3。已知該顆粒物的平均摩爾質(zhì)量為40g/mol，試估算該地區(qū)1m3空氣中含有這種顆粒物的數(shù)目。(阿伏伽德羅常量取6.0×1023mol－1，結(jié)果保留1位有效數(shù)字)解析：1m3的空氣中PM2.5的顆粒物的質(zhì)量m＝ρV＝300μg，物質(zhì)的量為n＝eq\f(m,M)＝eq\f(300×10－6,40)mol＝7.5×10－6mol，總數(shù)目為N＝nNA＝7.5×10－6×6.0×1023個(gè)≈5×1018個(gè)。答案：5×1018個(gè)8．(1)如圖所示的四個(gè)圖反映“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中的四個(gè)步驟，將它們按操作先后順序排列應(yīng)是________(用符號(hào)表示)。(2)該同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)自己所測(cè)的分子直徑d明顯偏大，出現(xiàn)這種情況的原因可能是________。A．將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計(jì)算B．油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化C．計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)D．求每滴溶液中純油酸的體積時(shí)，溶液的總滴數(shù)多記了10滴(3)用油膜法測(cè)出油酸分子的直徑后，要測(cè)定阿伏伽德羅常量，還需要知道油酸的________。A．摩爾質(zhì)量 B．摩爾體積C．質(zhì)量 D．體積解析：(1)“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)步驟：配制油酸酒精溶液→測(cè)定一滴油酸酒精溶液的體積→準(zhǔn)備淺水盤→形成油膜→描繪油膜形狀→測(cè)量油膜面積→計(jì)算分子直徑。因此操作先后順序排列應(yīng)是cadb。(2)根據(jù)d＝eq\f(V,S)分析，將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)所用體積數(shù)值偏大，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大，故A正確；油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度變大，則會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏小，故B錯(cuò)誤；計(jì)算油膜面積時(shí)，只數(shù)了完整的方格數(shù)，則面積S會(huì)減小，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大，故C正確；求每滴溶液中純油酸的體積時(shí)，溶液的總滴數(shù)誤多記了10滴，由V0＝eq\f(Vn,n)可知，純油酸的體積將偏小，則計(jì)算得到的分子直徑將偏小，故D錯(cuò)誤。(3)設(shè)一個(gè)油酸分子的體積為V1，則V1＝eq\f(1,6)πd3，NA＝eq\f(Vmol,V1)可知，要測(cè)定阿伏伽德羅常量，還需要知道油酸的摩爾體積，故B正確。答案：(1)cadb(2)AC(3)B9．在做“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有75滴，把1滴該溶液滴入撒有痱子粉的盛水的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖所示，坐標(biāo)中正方形方格的邊長(zhǎng)為2cm，則：(1)下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()A．本實(shí)驗(yàn)也可直接將純油酸滴水面上測(cè)量B．本實(shí)驗(yàn)將油膜看成單分子油膜C．本實(shí)驗(yàn)忽略了分子的間隙D．測(cè)量油膜面積時(shí)，由于不足一格的正方形面積無法估讀，全部舍去(2)該實(shí)驗(yàn)中每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為____________m3，油酸膜的面積是____________m2；按以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估測(cè)出油酸分子的直徑為____________m(本空保留一位有效數(shù)字)。(3)油酸酒精溶液滴入淺盤的水中后，迅速用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，然后根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)算出分子直徑，結(jié)果將________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。解析：(1)因?yàn)橐坏渭冇退崴肿恿刻?，造成無法形成單分子層油膜，故A錯(cuò)誤；測(cè)算分子的直徑時(shí)，假設(shè)的前提必須是將油酸分子看成球形分子，忽略分子的間隙，并且把油膜看成單分子油膜，故B、C正確；測(cè)量油膜面積時(shí)，由于不足一格的正方形面積無法估讀，超過半格的算一格，不夠半格的舍去，故D錯(cuò)誤。(2)每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積V＝1mL×eq\f(6,104)×eq\f(1,75)＝8×10－6mL＝8×10－12m3，面積超過正方形一半的正方形的個(gè)數(shù)為72個(gè)，則油酸膜的面積約為S＝72×2×2cm2＝2.88×10－2m2，把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑d＝eq\f(V,S)＝eq\f(8×10－12,2.88×10－2)m≈3×10－10m。(3)油酸酒精溶液滴入淺盤的水中后，迅速用筆在玻璃板上描出油膜的輪廓，此時(shí)油酸分子未完全散開，導(dǎo)致測(cè)量的面積偏小，直徑偏大。答案：(1)BC(2)8×10－122.88×10－23×10－10(3)偏大B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．已知地球表面空氣的總質(zhì)量為m，空氣的平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常量為NA，若把地球表面的空氣全部液化且均勻分布在地球表面，則地球的半徑將增加ΔR，為估算ΔR，除上述已知量之外，還需要下列哪一組物理量()A．地球半徑RB．液體密度ρC．地球半徑R，空氣分子的平均體積V0D．液體密度ρ，空氣分子的平均體積V0解析：選C若把空氣全部液化且均勻分布在地球表面時(shí)，形成一個(gè)更大的球體，液化后的空氣形成球殼的體積：V＝eq\f(4,3)π(R＋ΔR)3－eq\f(4,3)πR3，又：V＝eq\f(m,M)NAV0，聯(lián)立可求ΔR的值，故C正確。11.如圖所示，科學(xué)家在銅表面將48個(gè)鐵原子排成圓圈，形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”，相鄰鐵原子間有間隙。估算鐵原子平均間隙的大小，結(jié)果保留一位有效數(shù)字。(已知鐵的密度是7.8×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是5.6×10－2kg/mol，阿伏伽德羅常量NA＝6.02×1023mol－1)解析：一個(gè)鐵原子的體積V＝eq\f(M,ρNA)，又V＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))3，所以鐵原子的直徑D＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))，圍欄中相鄰鐵原子的平均間隙l＝eq\f(2πr,n)－D，代入數(shù)據(jù)解得l＝6×10－10m。答案：6×10－10m12．在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)老師已經(jīng)配置好了油酸酒精溶液，該老師向1mL油酸中加酒精，直至總量達(dá)到amL，將配制好的油酸酒精溶液置于容器中，還有一個(gè)盛有約2cm深水的淺盤，一支注射器，一個(gè)燒杯。(1)用注射器測(cè)得b滴油酸酒精溶液的體積為1mL，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為________mL。(2)在水面撒上爽身粉，用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤，等油酸薄膜穩(wěn)定后，將薄膜輪廓描繪在坐標(biāo)紙上，如圖所示。(已知坐標(biāo)紙上每個(gè)小方格面積為Scm2，求油膜面積時(shí)，半個(gè)以上方格面積記為Scm2，不足半個(gè)舍去)則油膜面積為________cm2。(3)估算油酸分子直徑的表達(dá)式為d＝________cm。解析：(1)計(jì)算每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積，V＝eq\f(1,a)×eq\f(1,b)mL＝eq\f(1,ab)mL。(2)估算油膜面積的方法是所圍成的方格中，面積超過一半的按一個(gè)算，小于一半的舍去，方格數(shù)約為113，則油酸薄膜面積為S′＝113Scm2。(3)“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，油酸分子的直徑d＝eq\f(V,S′)＝eq\f(1,113Sab)cm。答案：(1)eq\f(1,ab)(2)113S(110S～116S均正確)eq\f(1,113Sab)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,116Sab)～\f(1,110Sab)均正確))課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二）分子熱運(yùn)動(dòng)與分子力A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(多選)關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．液體溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C．布朗運(yùn)動(dòng)是由液體各部分溫度不同而引起的D．布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體或氣體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性解析：選BD布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體或氣體中的微粒的運(yùn)動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子或氣體分子對(duì)懸浮在液體或氣體中微粒碰撞作用的不平衡引起的，溫度越高分子對(duì)微粒碰撞的作用越強(qiáng)，不平衡性也就越明顯，微粒的布朗運(yùn)動(dòng)也就越劇烈，故布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體或氣體分子運(yùn)動(dòng)的無規(guī)則性，B、D兩項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(多選)把墨汁用水稀釋后取出一滴，放在顯微鏡下觀察，如圖所示，下列說法中正確的是()A．在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊炭粒B．小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是所說的布朗運(yùn)動(dòng)C．越小的炭粒，運(yùn)動(dòng)越明顯D．在顯微鏡下看起來連成一片的液體，實(shí)際上就是由許許多多靜止不動(dòng)的水分子組成的解析：選BC水分子在光學(xué)顯微鏡下是觀察不到的，故A錯(cuò)誤；懸浮在液體中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是布朗運(yùn)動(dòng)，炭粒越小，運(yùn)動(dòng)越明顯，故B、C正確；水分子不是靜止不動(dòng)的，故D錯(cuò)誤。3．(多選)如圖是兩張?jiān)诟弑讹@微鏡下觀察懸浮在水中的花粉微粒的運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片，記錄花粉微粒位置的時(shí)間間隔均為30s，兩方格紙每格表示的長(zhǎng)度相同。下列說法正確的是()A．圖片記錄的連線就是水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．圖片中連線的無規(guī)則是由于花粉分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的C．如果水溫相同，圖片乙中的花粉微粒比較小D．如果顆粒相同，圖片乙中的水溫比較高解析：選CD該圖形記錄的是花粉微粒間隔一定的時(shí)間的位置的連線，不是水分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的撞擊力不平衡引起的。圖片中連線的無規(guī)則是由于水分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；題圖乙中兩點(diǎn)之間的連線較長(zhǎng)，說明圖乙表示的運(yùn)動(dòng)更劇烈，因?yàn)轭w粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故如果水溫相同，圖片乙中的花粉微粒比較小，選項(xiàng)C正確；因溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，故如果顆粒相同，圖片乙中的水溫比較高，選項(xiàng)D正確。4．放在房間一端的香水，打開瓶塞后，位于房間另一端的人將()A．立即嗅到香味，因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)速率很大，穿過房間所需時(shí)間極短B．過一會(huì)兒才能嗅到香味，因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)速率不大，穿過房間需要一段時(shí)間C．過一會(huì)兒才能嗅到香味，因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)速率雖然很大，但由于是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且與空氣分子不斷碰撞，要嗅到香味必須經(jīng)過一段時(shí)間D．過一會(huì)兒才能嗅到香味，因?yàn)榉肿訜徇\(yùn)動(dòng)速率不大，且必須有足夠多的香水分子，才能引起嗅覺解析：選C分子熱運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，分子熱運(yùn)動(dòng)速率雖然很大(約幾百米每秒)，但無規(guī)則運(yùn)動(dòng)過程中與其他分子不斷碰撞，使分子沿迂回曲折路線運(yùn)動(dòng)，要嗅到香味必須經(jīng)過一段時(shí)間，C正確。5．關(guān)于擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是()A．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)是由外部原因引起的液體分子的運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)雖然不是分子的運(yùn)動(dòng)，但它能反映出分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律C．布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與懸浮顆粒的大小有關(guān)，這說明分子的運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小有關(guān)D．?dāng)U散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫作熱運(yùn)動(dòng)解析：選B擴(kuò)散現(xiàn)象指不同的物質(zhì)相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，是由內(nèi)部原因引起的分子的運(yùn)動(dòng)；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，雖然不是分子的運(yùn)動(dòng)，但它能反映出液體分子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選項(xiàng)B正確；顆粒越小布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，但分子的運(yùn)動(dòng)與懸浮顆粒的大小無關(guān)，故C錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，擴(kuò)散現(xiàn)象是分子的熱運(yùn)動(dòng)，但布朗運(yùn)動(dòng)不是分子的熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.如圖所示，用細(xì)線將一塊玻璃板水平地懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，并使玻璃板貼在水面上，然后緩慢提起彈簧測(cè)力計(jì)，在玻璃板脫離水面的一瞬間，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)會(huì)突然增大，主要原因是()A．水分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)B．玻璃板受到大氣壓力作用C．水與玻璃間存在萬有引力作用D．水與玻璃間存在分子引力作用解析：選D在玻璃板脫離水面的一瞬間，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)會(huì)突然增大的主要原因是：水與玻璃間存在分子引力作用，選項(xiàng)D正確。7．如圖所示的四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是()解析：選B當(dāng)r＝r0時(shí)，分子間作用力為零，此時(shí)分子勢(shì)能最小，B正確。8．如圖所示，縱坐標(biāo)表示兩個(gè)分子間引力、斥力的大小，橫坐標(biāo)表示兩個(gè)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(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)，則下列說法正確的是()A．a(chǎn)b為引力曲線，cd為斥力曲線，e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10－10mB．a(chǎn)b為斥力曲線，cd為引力曲線，e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級(jí)為10－10mC．若兩個(gè)分子間距離大于e點(diǎn)的橫坐標(biāo)，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．兩個(gè)分子間距離越大，分子力越大解析：選A在F-r圖像中，隨著分子間距離的增大斥力比引力變化得快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)表示分子的平衡距離，數(shù)量級(jí)為10－10m，故A正確，B錯(cuò)誤；若兩個(gè)分子間距離小于e點(diǎn)的橫坐標(biāo)，分子間的斥力大于引力，則分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，且隨分子間距增大而減小，若兩個(gè)分子間距離大于e點(diǎn)的橫坐標(biāo)，則分子間作用力表現(xiàn)為引力，且隨分子間距增大先增大后減小，故C、D錯(cuò)誤。B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9．(2025·廣東汕頭模擬)半導(dǎo)體摻雜對(duì)于半導(dǎo)體工業(yè)有著舉足輕重的作用，其中一種技術(shù)是將摻雜源物質(zhì)與硅晶體在高溫(800到1250攝氏度)狀態(tài)下接觸，摻雜源物質(zhì)的分子由于熱運(yùn)動(dòng)滲透進(jìn)硅晶體的表面，溫度越高摻雜效果越顯著，下列說法正確的是()A．這種滲透過程是自發(fā)可逆的B．硅晶體具有光學(xué)上的各向同性C．這種滲透過程是分子的擴(kuò)散現(xiàn)象D．溫度越高摻雜效果越好，是因?yàn)闇囟壬邥r(shí)所有分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都增大解析：選C摻雜源物質(zhì)的分子由于熱運(yùn)動(dòng)滲透進(jìn)硅晶體的表面，所以這種滲透過程是分子的擴(kuò)散現(xiàn)象，該過程為自發(fā)過程，其逆過程不能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤，C正確；由于硅晶體的晶格結(jié)構(gòu)，硅晶體具有光學(xué)上的各向異性，故B錯(cuò)誤；溫度越高摻雜效果越好，是因?yàn)闇囟壬邥r(shí)分子的平均速率增大，并不是所有分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都增大，故D錯(cuò)誤。10．(多選)某人用“超級(jí)顯微鏡”觀察高真空的空間，發(fā)現(xiàn)有一對(duì)分子A和B環(huán)繞一個(gè)共同的“中心”旋轉(zhuǎn)，從而形成一個(gè)“類雙星”體系，并且發(fā)現(xiàn)此“中心”離A分子較近，這兩個(gè)分子之間的距離用r表示。已知當(dāng)r＝r0時(shí)，兩分子間的分子力為零，則在上述“類雙星”體系中，對(duì)A、B兩分子有()A．間距r>r0 B．間距r<r0C．A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量 D．A的速率大于B的速率解析：選AC分子A和B環(huán)繞一個(gè)共同的“中心”旋轉(zhuǎn)，靠分子引力提供向心力，故兩分子間的距離r>r0，A正確，B錯(cuò)誤；又F＝mrω2，v＝rω，而它們的角速度ω相同、向心力F大小相等，因?yàn)閞A<rB，所以有mA>mB、vA<vB，C正確，D錯(cuò)誤。11.分子力F隨分子間距離r的變化如圖所示。將兩分子從相距r＝r2處釋放，僅考慮這兩個(gè)分子間的作用，下列說法正確的是()A．從r＝r2到r＝r0，分子間引力、斥力都在減小B．從r＝r2到r＝r1，分子力的大小先減小，后增大C．從r＝r2到r＝r0，分子勢(shì)能先減小，后增大D．從r＝r2到r＝r1，分子動(dòng)能先增大，后減小解析：選D從r＝r2到r＝r0，分子間引力、斥力都在增大，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，r＝r0時(shí)分子力為零，故從r＝r2到r＝r1，分子力的大小先增大，后減小，再增大，故B錯(cuò)誤；從r＝r2到r＝r0，分子力一直做正功，分子勢(shì)能一直在減小，故C錯(cuò)誤；從r＝r2到r＝r1，分子力先做正功，后做負(fù)功，故分子動(dòng)能先增大，后減小，故D正確。12．氣溶膠微粒是懸浮在大氣中的肉眼不可見的微小顆粒，在封閉環(huán)境中，用顯微鏡可觀察到氣溶膠微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。則關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．環(huán)境的溫度越高，氣溶膠微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈B．氣溶膠微粒越大，氣溶膠微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越明顯C．氣溶膠微粒受到的空氣分子作用力的合力始終為零D．氣溶膠微粒受到的空氣分子作用力的合力始終為恒力解析：選A氣溶膠微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是氣體分子對(duì)懸浮顆粒的不平衡撞擊引起的，懸浮顆粒越小，環(huán)境溫度越高，氣溶膠微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越明顯，故A正確，B錯(cuò)誤；氣溶膠微粒受到的空氣分子作用力的合力的大小和方向時(shí)刻在改變，氣溶膠微粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故C、D錯(cuò)誤。故選A。13．如圖甲所示，a、b為某種物質(zhì)的兩個(gè)分子，以a為原點(diǎn)，沿兩分子連線建立r軸。如果選取兩個(gè)分子相距無窮遠(yuǎn)時(shí)的勢(shì)能為零，則作出的兩個(gè)分子之間的勢(shì)能Ep與它們之間距離r的Ep-r關(guān)系圖線如圖乙所示。假設(shè)分子a固定不動(dòng)，分子b只在a、b間分子力的作用下運(yùn)動(dòng)(在r軸上)。當(dāng)兩分子間距離為r0時(shí)，b分子的動(dòng)能為Ek0(Ek0＜Ep0)。(1)求a、b分子間的最大勢(shì)能Epm；(2)利用圖乙，結(jié)合畫圖說明分子b在r軸上的運(yùn)動(dòng)范圍；(3)若某固體由大量這種分子組成，當(dāng)溫度升高時(shí)，物體體積膨脹。試結(jié)合圖乙所示的Ep-r關(guān)系圖線，分析說明這種物體受熱后體積膨脹的原因。解析：(1)當(dāng)b分子的速度為零時(shí)，此時(shí)兩分子間勢(shì)能最大，根據(jù)能量守恒定律可得Epm＝Ek0－Ep0。(2)由Ep-r圖像可知，當(dāng)兩分子間勢(shì)能為Epm時(shí)，b分子對(duì)應(yīng)r1和r2兩個(gè)位置坐標(biāo)，b分子的活動(dòng)范圍為r1≤r≤r2，如圖所示。(3)當(dāng)物體溫度升高時(shí)，分子在r0時(shí)的平均動(dòng)能增大，分子的活動(dòng)范圍將增大，由Ep-r圖線可以看出，圖線兩邊不對(duì)稱，當(dāng)r＜r0時(shí)曲線較陡，當(dāng)r＞r0時(shí)曲線較緩，導(dǎo)致分子的活動(dòng)范圍主要向r＞r0方向偏移，從宏觀來看就是物體的體積膨脹。答案：(1)Ek0－Ep0(2)見解析(3)見解析課時(shí)跟蹤檢測(cè)（三）氣體分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律1．(多選)大量氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是()A．分子除相互碰撞或跟容器壁碰撞外，可在空間里自由移動(dòng)B．分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運(yùn)動(dòng)C．分子沿各方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等D．分子的速率分布毫無規(guī)律解析：選ABC氣體分子除碰撞外可以認(rèn)為是在空間內(nèi)自由移動(dòng)的，因氣體分子沿各方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等，碰撞使之做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，但氣體分子速率按正態(tài)分布，即按“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布，所以A、B、C正確，D錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法正確的是()A．水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止C．水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈D．水的溫度升高，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大解析：選C水流的速度是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的速度，不同于水分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速度，A項(xiàng)錯(cuò)誤；分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，故C項(xiàng)正確；水的溫度升高，水分子的平均動(dòng)能增大，即水分子的平均運(yùn)動(dòng)速率增大，但不是每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.伽爾頓板可以演示某種統(tǒng)計(jì)規(guī)律。如圖所示，讓大量小球從上方漏斗形入口落下，則下列圖中能正確反映最終落在槽內(nèi)小球的分布情況的是()解析：選C讓大量小球從上方漏斗形入口落下，顯示出規(guī)律性，按正態(tài)分布，落在槽內(nèi)小球的分布形狀如C所示，故C正確。4.(多選)甲、乙兩容器中裝有相同質(zhì)量的氦氣，已知甲容器中氦氣的溫度高于乙容器中氦氣的溫度。由此可知()A．甲中氦氣分子的平均動(dòng)能一定大于乙中氦氣分子的平均動(dòng)能B．甲中每個(gè)氦氣分子的動(dòng)能一定都大于乙中每個(gè)氦氣分子的動(dòng)能C．甲中動(dòng)能大的氦氣分子所占比例一定大于乙中動(dòng)能大的氦氣分子所占比例D．甲中氦氣分子的熱運(yùn)動(dòng)一定比乙中氦氣分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈解析：選ACD分子的平均動(dòng)能取決于溫度，溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)氣體速率分布規(guī)律知某氣體的分子的平均動(dòng)能比另一氣體的大不意味著每一個(gè)分子的動(dòng)能都比另一氣體的大，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；分子的動(dòng)能也應(yīng)遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，即“中間多、兩頭少”，兩容器中分子總數(shù)相同，溫度較高的容器中分子動(dòng)能大的分子所占比例一定大于溫度較低的容器中分子動(dòng)能大的分子所占比例，選項(xiàng)C正確；溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)D正確。5．(2024·中山高二調(diào)研)下列關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是()A．某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的B．隨著溫度的升高，所有分子的速率都增大C．某一時(shí)刻向任意方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目基本相等D．某一溫度下每個(gè)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化解析：選C某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目并不相等，且分子平均速率分布呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，故A錯(cuò)誤；溫度升高，分子的平均速率增大，但并不是所有分子的速率都增大，故B錯(cuò)誤；大量分子的整體存在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律，某一時(shí)刻向任意方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目只有很小的差別，可認(rèn)為基本相等，故C正確；分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)都會(huì)因?yàn)榕鲎捕淖兯俣鹊拇笮。虼四骋粶囟认旅總€(gè)氣體分子的速率完全是偶然的，故D錯(cuò)誤。6.如圖所示，橫坐標(biāo)v表示分子速率，縱坐標(biāo)f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是()A．曲線①B．曲線②C．曲線③D．曲線④解析：選D大量氣體在某溫度下分子速率的分布規(guī)律是：大部分氣體速率在平均值附近，速率越大或越小的分子數(shù)越少，呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且沒有速率為零的分子，故D正確。7．如圖是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布圖像，由圖可得知信息()A．同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律B．隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大C．隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例變高D．隨著溫度的升高，氧氣分子的平均速率變小解析：選A同一溫度下，中等速率的氧氣分子數(shù)所占的比例大，呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，故A正確；溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大，不一定每個(gè)分子的速率都增大，故B、D錯(cuò)誤；溫度升高使得速率小的氧氣分子所占的比例變小，故C錯(cuò)誤。8．(多選)通過大量實(shí)驗(yàn)可以得出一定質(zhì)量的氣體在一定溫度下，其分子速率的分布情況，下表為0℃時(shí)空氣分子的速率分布，如圖為速率分布圖，由圖可知()速率區(qū)間/(m·s－1)分子數(shù)占總分子數(shù)的比例100以下0.01100～2000.08200～3000.15300～4000.20400～5000.21500～6000.17600～7000.10700以上0.08A．速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少B．在400～500m/s這一速率區(qū)間中的分子數(shù)占的比例最大C．若氣體溫度發(fā)生變化，將不再有如圖所示的“中間多、兩頭少”的規(guī)律D．當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，并非每個(gè)氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子的平均速率增大解析：選ABD由速率分布圖可知速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少，選項(xiàng)A正確；在400～500m/s這一速率區(qū)間中的分子數(shù)占的比例最大，選項(xiàng)B正確；若氣體溫度發(fā)生變化，將仍有如題圖所示的“中間多、兩頭少”的規(guī)律，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，并非每個(gè)氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子的平均速率增大，選項(xiàng)D正確。9．根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果，氣體分子的平均速率是很大的。如在0℃，氫氣為1760m/s，氧氣為425m/s。可是在一個(gè)房間里，打開香水瓶時(shí)，卻無法立即聞到它的香味，這是什么緣故？解析：分子的速率雖然很大，但由于單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)也非常巨大，所以一個(gè)分子要前進(jìn)一段距離是“很不容易”的。分子在前進(jìn)的過程中要與其他分子發(fā)生非常頻繁地碰撞(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1個(gè)分子在1s內(nèi)大約與其他分子發(fā)生65億次碰撞)，每次碰撞后，分子速度的大小和方向都會(huì)發(fā)生變化，所以它所經(jīng)歷的路程是極其曲折的。不排除有個(gè)別香水分子迅速地運(yùn)動(dòng)到人的鼻子處，但要想使人聞到香味，必須有相當(dāng)數(shù)量的分子擴(kuò)散到人的鼻子處，還需要較長(zhǎng)的時(shí)間。答案：見解析課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四）氣體實(shí)驗(yàn)定律（Ⅰ）A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1.如圖所示，U形管封閉端內(nèi)有一部分氣體被水銀封住，已知大氣壓強(qiáng)為p0，水銀密度為ρ，封閉部分氣體的壓強(qiáng)p為()A．p0＋ρgh2B．p0－ρgh1C．p0－ρg(h1＋h2)D．p0＋ρg(h2－h(huán)1)解析：選B選右邊最低液面為研究對(duì)象，右邊液面受到向下的大氣壓強(qiáng)p0，在相同高度的左邊液面受到液柱h1向下的壓強(qiáng)和液柱h1上面氣體向下的壓強(qiáng)p，根據(jù)連通器原理可知：p＋ρgh1＝p0，所以，p＝p0－ρgh1，B正確。2.(多選)如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條p-eq\f(1,V)圖線，由圖可知()A．一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成正比B．一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其p-eq\f(1,V)圖線的延長(zhǎng)線是經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的C．T1>T2D．T1<T2解析：選BD由玻意耳定律pV＝C知，壓強(qiáng)與體積成反比，故A錯(cuò)誤；p∝eq\f(1,V)，所以p-eq\f(1,V)圖線的延長(zhǎng)線經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)，故B正確；p-eq\f(1,V)圖線的斜率越大，對(duì)應(yīng)的溫度越高，所以由題圖知T1<T2，故C錯(cuò)誤，D正確。3.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變。下列各個(gè)描述氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是()解析：選D由題意知，封閉氣體做的是等溫變化，只有D圖線是等溫線，故D正確。4.如圖所示，開口向下并插入水銀槽中的粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)封閉著長(zhǎng)為H的空氣柱，管內(nèi)水銀柱高于水銀槽部分長(zhǎng)度為h。若將玻璃管向右旋轉(zhuǎn)一定的角度(管下端未離開槽內(nèi)水銀面)，則H和h的變化情況為()A．H減小，h增大 B．H增大，h減小C．H和h都增大 D．H和h都減小解析：選A假設(shè)將玻璃管向右旋轉(zhuǎn)一定的角度θ時(shí)水銀柱高度不變，有p＋ρghsinθ＝p0，則封閉氣體壓強(qiáng)增大；由題意可知變化過程為等溫變化，由pV＝C可知，封閉氣體由于壓強(qiáng)增大，體積減小，水銀柱上升，即H減小，h增大，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。5．一個(gè)氣泡由湖面下20m深處上升到湖面下10m深處，它的體積約變?yōu)樵瓉眢w積的(溫度不變，外界大氣壓相當(dāng)于10m水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng))()A．3倍 B．2倍C．1.5倍 D．eq\f(7,10)解析：選C對(duì)氣泡p1＝3p0，p2＝2p0，由p1V1＝p2V2知V2＝1.5V1，故C項(xiàng)正確。6.將一根質(zhì)量可以忽略的一端封閉的塑料管子插入液體中，在力F的作用下保持平衡，如圖所示，圖中H值的大小與下列各量無關(guān)的是()A．管子的半徑 B．大氣壓強(qiáng)C．液體的密度 D．力F解析：選B管子的受力分析如圖所示，由平衡條件得：p0S＋F＝pS ①又p＝p0＋ρ液gH ②聯(lián)立①②解得H＝eq\f(F,ρ液gS)＝eq\f(F,ρ液gπr2)，可見與大氣壓強(qiáng)無關(guān)，故B正確。7．(2025·江西高考)如圖所示，一泵水器通過細(xì)水管與桶裝水相連。按壓一次泵水器可將壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p0、體積為V0的空氣壓入水桶中。在設(shè)計(jì)泵水器時(shí)應(yīng)計(jì)算出V0的臨界值V0c，當(dāng)V0＝V0c時(shí)，在液面最低的情況下僅按壓一次泵水器恰能出水。設(shè)桶身的高度和橫截面積分別為H、S，頸部高度為l，按壓前桶中氣體壓強(qiáng)為p0。不考慮溫度變化和漏氣，忽略桶壁厚度及桶頸部、細(xì)水管和出水管的體積。已知水的密度為ρ，重力加速度為g。該臨界值V0c等于()A.eq\f(ρgS,\a\vs4\al(p0))H2 B.eq\f(ρgS,\a\vs4\al(p0))H(H＋l)C.eq\f(p0－ρgH＋l,p0)SH D.eq\f(p0＋ρgH＋l,p0)SH解析：選B設(shè)往桶內(nèi)壓入壓強(qiáng)為p0、體積為V0c的空氣后，桶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，根據(jù)玻意耳定律有p0SH＋p0V0c＝pSH，泵水器恰能出水滿足p＝p0＋ρg(H＋l)，聯(lián)立解得V0c＝eq\f(ρgS,\a\vs4\al(p0))H(H＋l)，故選B。8．某小組在“用DIS研究溫度不變時(shí)一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：(1)實(shí)驗(yàn)過程中，下列操作正確的是________。A．推拉活塞時(shí)，動(dòng)作要快，以免氣體進(jìn)入或漏出B．推拉活塞時(shí)，手可以握住整個(gè)注射器C．壓強(qiáng)傳感器與注射器之間的連接管脫落后，應(yīng)立即重新接上，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)D．活塞與針筒之間要保持潤(rùn)滑又不漏氣(2)該實(shí)驗(yàn)小組想利用實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)測(cè)出壓強(qiáng)傳感器和注射器的連接管的容積，所測(cè)得的壓強(qiáng)和注射器的容積(不包括連接管的容積)數(shù)據(jù)如表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)壓強(qiáng)/kPa體積/cm31101.5182112.8163126.9144145.0125169.210①為了更精確地測(cè)量也可以利用圖像的方法，若要求出連接管的容積，也可以畫________圖。A．p-V B．V-pC．p-eq\f(1,V) D．V-eq\f(1,p)②利用上述圖線求連接管的容積時(shí)是利用圖線的________。A．斜率B．縱坐標(biāo)軸上的截距C．橫坐標(biāo)軸上的截距D．圖線下的“面積”解析：(1)推拉活塞時(shí)，動(dòng)作不能快，以免氣體溫度變化，故A錯(cuò)誤；推拉活塞時(shí)，手不可以握住整個(gè)注射器，以免氣體溫度變化，故B錯(cuò)誤；壓強(qiáng)傳感器與注射器之間的連接管脫落后，氣體質(zhì)量變化了，應(yīng)該重新做實(shí)驗(yàn)，故C錯(cuò)誤；活塞與針筒之間要保持潤(rùn)滑又不漏氣，D正確。(2)①研究壓強(qiáng)與體積的關(guān)系一般畫出p-eq\f(1,V)圖像，但為了求出連接管的容積，可以畫出V-eq\f(1,p)圖像。②根據(jù)V＋V0＝eq\f(C,p)得V＝eq\f(C,p)－V0，V-eq\f(1,p)圖像的縱軸截距V0表示連接管的容積，所以B選項(xiàng)是正確的。答案：(1)D(2)①D②B9．圖甲為某家轉(zhuǎn)椅公司生產(chǎn)的一款氣壓升降椅，其簡(jiǎn)要原理圖如圖乙所示，升降椅中間有一個(gè)開口向上、導(dǎo)熱性能良好的氣缸，氣缸內(nèi)封閉有壓強(qiáng)為p0、體積為V0的氣體，某同學(xué)坐上座椅后，座椅連帶活塞緩慢下降，氣體被壓縮，最終靜止時(shí)氣體體積為eq\f(2,3)V0。已知活塞橫截面積為S，與氣缸間摩擦不計(jì)，活塞和與其連接的部件質(zhì)量可忽略不計(jì)，環(huán)境溫度不變，環(huán)境氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0，氣缸不漏氣，重力加速度為g。求：(1)該同學(xué)坐上座椅穩(wěn)定后，氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p；(2)該同學(xué)的質(zhì)量m。解析：(1)該同學(xué)坐上座椅后，由玻意耳定律有p0V0＝peq\f(2,3)V0，解得p＝1.5p0。(2)由受力平衡有mg＋p0S＝pS，解得m＝eq\f(p0S,2g)。答案：(1)1.5p0(2)eq\f(p0S,2g)B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．(多選)如圖所示，D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過程，則下列說法正確的是()A．D→A是等溫過程B．A→B是等溫過程C．TA>TBD．B→C體積增大，壓強(qiáng)減小，溫度不變解析：選AD直線AD經(jīng)過原點(diǎn)，則D→A是等溫過程，A正確；A→B體積不變，壓強(qiáng)增大，可知狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體溫度升高，B、C錯(cuò)誤；直線BC經(jīng)過原點(diǎn)，則B→C是等溫過程，V增大，p減小，D正確。11．如圖所示，a、b、c三根完全相同的玻璃管，一端封閉，管內(nèi)分別用相同長(zhǎng)度的一段水根柱封閉了質(zhì)量相等的空氣，a管豎直向下做自由落體運(yùn)動(dòng)，b管豎直向上做加速度為g的勻加速運(yùn)動(dòng)，c管沿傾角為45°的光滑斜面下滑，若空氣溫度始終不變，當(dāng)水銀柱相對(duì)管壁靜止時(shí)，a、b、c三管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度La、Lb、Lc間的關(guān)系為()A．La＝Lb＝Lc B．Lb<Lc<LaC．Lb>Lc<La D．Lb<La＝Lc解析：選D根據(jù)題意pa＝p0，pb>p0，pc＝p0，所以三管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度的關(guān)系為：Lb<La＝Lc。12．(2025·廣東高考)如圖是某鑄造原理示意圖，往氣室注入空氣增加壓強(qiáng)，使金屬液沿升液管進(jìn)入已預(yù)熱的鑄型室，待鑄型室內(nèi)金屬液冷卻凝固后獲得鑄件。柱狀鑄型室通過排氣孔與大氣相通，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，鑄型室底面積S1＝0.2m2，高度h1＝0.2m，底面與注氣前氣室內(nèi)金屬液面高度差H＝0.15m，柱狀氣室底面積S2＝0.8m2，注氣前氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p0，金屬液的密度ρ＝5.0×103kg/m3，重力加速度取g＝10m/s2，空氣可視為理想氣體，不計(jì)升液管的體積。(1)求金屬液剛好充滿鑄型室時(shí)，氣室內(nèi)金屬液面下降的高度h2和氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1。(2)若在注氣前關(guān)閉排氣孔使鑄型室密封，且注氣過程中鑄型室內(nèi)溫度不變，求注氣后鑄型室內(nèi)的金屬液高度為h3＝0.04m時(shí)，氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2。解析：(1)根據(jù)體積關(guān)系S1h1＝S2h2，可得氣室內(nèi)金屬液面下降高度h2＝0.05m，此時(shí)氣室內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1＝p0＋ρg(h1＋H＋h2)，代入數(shù)據(jù)解得p1＝1.2×105Pa。(2)初始時(shí)，鑄型室內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0，體積V＝S1h1，當(dāng)鑄型室內(nèi)金屬液面高為h3＝0.04m時(shí)，氣體體積為V′＝S1(h1－h(huán)3)，根據(jù)玻意耳定律p0V＝p′V′，可得鑄型室內(nèi)金屬液面高為h3＝0.04m時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為p′＝1.25×105Pa，同理根據(jù)體積關(guān)系S1h3＝S2h4，可得h4＝0.01m，此時(shí)氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2＝p′＋ρg(H＋h3＋h4)，代入數(shù)據(jù)解得p2＝1.35×105Pa。答案：(1)0.05m1.2×105Pa(2)1.35×105Pa課時(shí)跟蹤檢測(cè)（五）氣體實(shí)驗(yàn)定律（Ⅱ）A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．某同學(xué)家一臺(tái)新電冰箱能顯示冷藏室的溫度。存放食物之前，該同學(xué)關(guān)閉冰箱密封門并給冰箱通電。若大氣壓為1.0×105Pa，通電時(shí)顯示溫度為27℃，通電一段時(shí)間后顯示溫度為6℃，則此時(shí)冷藏室中氣體的壓強(qiáng)是()A．2.2×104Pa B．9.3×105PaC．1.0×105Pa D．9.3×104Pa解析：選D由查理定律得p2＝eq\f(T2,T1)p1＝eq\f(279,300)×1.0×105Pa＝9.3×104Pa，故D正確。2．一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)保持不變，當(dāng)其熱力學(xué)溫度由T變成3T時(shí)，其體積由V變成()A．3V B．6VC.eq\f(V,3)D.eq\f(V,6)解析：選A氣體發(fā)生等壓變化，由蓋-呂薩克定律eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)得V2＝eq\f(T2V1,T1)＝eq\f(3TV1,T)＝3V1。3．一個(gè)密閉的鋼管內(nèi)裝有空氣，在溫度為20℃時(shí)，壓強(qiáng)為1atm，若溫度上升到80℃，管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)約為()A．4atm B.eq\f(5,4)atmC．1.2atm D.eq\f(7,6)atm解析：選C由查理定律知eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，T＝t＋273K，代入數(shù)據(jù)解得p2≈1.2atm，所以C正確。4．對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，以下說法正確的是()A．氣體做等容變化時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和溫度成正比B．氣體做等容變化時(shí)，溫度升高1℃，增加的壓強(qiáng)是原來壓強(qiáng)的eq\f(1,273)C．氣體做等容變化時(shí)，氣體壓強(qiáng)的變化量與溫度的變化量成正比D．由查理定律可知，等容變化中，氣體溫度從t1升高到t2時(shí)，氣體壓強(qiáng)由p1增加到p2，且p2＝p1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(t2－t1,273)))解析：選C一定質(zhì)量的氣體做等容變化，氣體的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比，跟攝氏溫度不成正比關(guān)系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)查理定律eq\f(Δp,ΔT)＝eq\f(p,T)，T＝t＋273K，所以eq\f(Δp,p)＝eq\f(ΔT,273＋t)，溫度升高1℃，增加的壓強(qiáng)Δp＝eq\f(1,273＋t)p，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；由公式eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)＝eq\f(Δp,ΔT)可知選項(xiàng)C正確；D項(xiàng)中由eq\f(p1,p2)＝eq\f(273＋t1,273＋t2)，得p2＝p1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(t2－t1,273＋t1)))，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(多選)如圖所示，在一只燒瓶上連一根玻璃管，把它跟一個(gè)水銀壓強(qiáng)計(jì)連在一起，燒瓶里封閉著一定質(zhì)量的氣體，開始時(shí)水銀壓強(qiáng)計(jì)U形管兩端水銀面一樣高。下列情況下，為使U形管兩端水銀面一樣高，管A的移動(dòng)方向是()A．如果把燒瓶浸在熱水中，應(yīng)把A向下移B．如果把燒瓶浸在熱水中，應(yīng)把A向上移C．如果把燒瓶浸在冷水中，應(yīng)把A向下移D．如果把燒瓶浸在冷水中，應(yīng)把A向上移解析：選AD使U形管兩端水銀面一樣高，即保持封閉氣體的壓強(qiáng)始終等于外界大氣壓且不變，若把燒瓶浸在熱水中，氣體體積增大，A中水銀面上升，為使兩管水銀面等高，應(yīng)把A向下移，故A正確，B錯(cuò)誤；若把燒瓶浸在冷水中，氣體體積減小，B管中水銀面上升，為使兩管水銀面等高，應(yīng)把A向上移，故C錯(cuò)誤，D正確。6．一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，溫度由5℃升高到10℃，體積的增量為ΔV1；溫度由10℃升高到15℃，體積的增量為ΔV2。取T＝t＋273K，則()A．ΔV1＝ΔV2 B．ΔV1>ΔV2C．ΔV1<ΔV2 D．無法確定解析：選A由蓋—呂薩克定律可得eq\f(V1,T1)＝eq\f(ΔV,ΔT)，即ΔV＝eq\f(ΔT,T1)·V1，所以ΔV1＝eq\f(5,278)×V1，ΔV2＝eq\f(5,283)×V2(V1、V2分別是氣體在5℃和10℃時(shí)的體積)，而eq\f(V1,278)＝eq\f(V2,283)，所以ΔV1＝ΔV2，A正確。7.如圖所示，一導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定質(zhì)量的氣體(不計(jì)活塞厚度及與缸壁之間的摩擦)，用一彈簧連接活塞，將整個(gè)汽缸懸掛在天花板上。汽缸靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)，活塞距地面的高度為h，汽缸底部距地面的高度為H，活塞內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，體積為V，以下變化均緩慢進(jìn)行，下列說法正確的是()A．當(dāng)外界溫度升高(大氣壓不變)時(shí)，L變大、H減小、p變大、V變大B．當(dāng)外界溫度升高(大氣壓不變)時(shí)，h減小、H變大、p變大、V減小C．當(dāng)外界大氣壓變小(溫度不變)時(shí)，h不變、H減小、p減小、V變大D．當(dāng)外界大氣壓變小(溫度不變)時(shí)，L不變、H變大、p減小、V不變解析：選C以活塞與汽缸為整體，對(duì)其受力分析，整體受到豎直向下的總重力和彈簧向上的拉力，且二者大小始終相等，總重力不變，所以彈簧拉力不變，即彈簧長(zhǎng)度L不變，活塞的位置不變，h不變；當(dāng)溫度升高時(shí)，汽缸內(nèi)的氣體做等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律可以判斷，體積V增大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，H減小、p不變；對(duì)活塞分析得p0S＋mg＝pS＋F彈，當(dāng)大氣壓減小時(shí)，氣體壓強(qiáng)p減小，汽缸內(nèi)的氣體做等溫變化，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，可知體積V變大，汽缸下落，所以缸體的高度降低，H減小，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤。8．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)發(fā)生變化，經(jīng)歷了圖示A→B→C→A的循環(huán)過程，則()A．氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度等于氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度B．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體經(jīng)歷的是等壓變化C．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體分子平均動(dòng)能增大D．從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，氣體的溫度逐漸降低解析：選AB氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)B滿足玻意耳定律pV＝C，所以A、B兩狀態(tài)溫度相等，故選項(xiàng)A正確；根據(jù)圖像可知，氣體從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，壓強(qiáng)恒定，所以氣體經(jīng)歷的是等壓變化，故選項(xiàng)B正確；根據(jù)圖像可知VC<VB，根據(jù)蓋—呂薩克定律eq\f(V,T)＝C可知TC<TB，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體分子平均動(dòng)能減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)圖像可知pC<pA，根據(jù)查理定律eq\f(p,T)＝C可知TC<TA，從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，氣體的溫度逐漸升高，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9．(2024·江蘇高考)某科研實(shí)驗(yàn)站有一個(gè)密閉容器，容器內(nèi)有溫度為300K、壓強(qiáng)為105Pa的氣體，容器內(nèi)有一個(gè)面積為0.06平方米的觀測(cè)臺(tái)，現(xiàn)將這個(gè)容器移動(dòng)到月球，容器內(nèi)的溫度變成240K，整個(gè)過程可認(rèn)為氣體的體積不變，月球表面為真空狀態(tài)。求：(1)氣體現(xiàn)在的壓強(qiáng)；(2)觀測(cè)臺(tái)對(duì)氣體的壓力大小。解析：(1)由題知，整個(gè)過程可認(rèn)為氣體的體積不變，由查理定律有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)解得p2＝8×104Pa。(2)根據(jù)壓強(qiáng)的定義，氣體對(duì)觀測(cè)臺(tái)的壓力F＝p2S＝4.8×103N，由牛頓第三定律得觀測(cè)臺(tái)對(duì)氣體的壓力F′＝F＝4.8×103N。答案：(1)8×104Pa(2)4.8×103NB組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，開始時(shí)活塞放置在卡扣a、b上，下方封閉了一定質(zhì)量的氣體?，F(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直到活塞到達(dá)氣缸口之前，下列Veq\f(1,p)圖像正確的是()解析：選D緩慢加熱缸內(nèi)氣體，直到活塞與卡扣間恰好無壓力，氣體做等容變化，由查理定律可知，溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大，則eq\f(1,p)減小。此后溫度持續(xù)升高直到活塞到達(dá)氣缸口前，氣體做等壓變化，由蓋—呂薩克定律可知，溫度升高，體積增大。選項(xiàng)D正確。11．(2025·云南高考)(多選)圖甲為1593年伽利略發(fā)明的人類歷史上第一支溫度計(jì)，其原理如圖乙所示。硬質(zhì)玻璃泡a內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體(視為理想氣體)，與a相連的b管插在水槽中固定，b管中液面高度會(huì)隨環(huán)境溫度變化而變化。設(shè)b管的體積與a的體積相比可忽略不計(jì)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0下，b管上的刻度可以直接讀出環(huán)境溫度。則在p0下()A．環(huán)境溫度升高時(shí)，b管中液面升高B．環(huán)境溫度降低時(shí)，b管中液面升高C．水槽中的水少量蒸發(fā)后，溫度測(cè)量值偏小D．水槽中的水少量蒸發(fā)后，溫度測(cè)量值偏大解析：選BD根據(jù)題意，a中氣體做等容變化，根據(jù)eq\f(p,T)＝C，可知環(huán)境溫度升高時(shí)，a中氣體壓強(qiáng)增大，又pa＋ρ液gh＝p0，可知b管中液面降低，同理可知環(huán)境溫度降低時(shí)，b管中液面升高，故B正確，A錯(cuò)誤；由上述分析可知，b管中刻度從上到下溫度逐漸升高，同一溫度，a中氣體壓強(qiáng)不變，b管中液面與槽內(nèi)液面高度差不變，水槽中的水少量蒸發(fā)后，槽中液面降低，則b管內(nèi)液面降低，則溫度測(cè)量值偏大，故D正確，C錯(cuò)誤。12.如圖所示，帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺(tái)上，其下部放入盛水的燒杯中。注射器活塞的橫截面積S＝5×10－5m2，活塞及框架的總質(zhì)量m0＝5×10－2kg，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa。當(dāng)水溫為t0＝13℃時(shí)，注射器內(nèi)氣體的體積為5.5mL。求：(g取10m/s2)(1)向燒杯中加入熱水，穩(wěn)定后測(cè)得t1＝65℃時(shí)，氣體的體積為多大？(2)保持水溫t1＝65℃不變，為使氣體的體積恢復(fù)到5.5mL，則要在框架上掛質(zhì)量多大的鉤碼？解析：(1)注射器內(nèi)氣體做等壓變化，初態(tài)：V0＝5.5mL，T0＝(13＋273)K＝286K，末態(tài)：T1＝(65＋273)K＝338K由蓋—呂薩克定律eq\f(V0,T0)＝eq\f(V1,T1)，得V1＝6.5mL。(2)保持水溫t1＝65℃不變，氣體做等溫變化，由玻意耳定律得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p0＋\f(m0g,S)))V1＝eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(p0＋\f(m＋m0g,S)))V0，解得m＝0.1kg。答案：(1)6.5mL(2)0.1kg課時(shí)跟蹤檢測(cè)（六）氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．下列說法正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積減小而增大的微觀原因是：每個(gè)分子撞擊器壁的作用力增大B．一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積增大而減小的微觀原因是：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的分子數(shù)減小C．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：每個(gè)分子動(dòng)能都增大D．一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是：分子數(shù)密度增大解析：選B一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積減小時(shí)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，分子數(shù)密度增大，使壓強(qiáng)增大，故A錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，體積增大時(shí)，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少而使分子撞擊次數(shù)減少，從而使壓強(qiáng)減小，故B正確；一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大而使壓強(qiáng)升高，但并不是每個(gè)分子動(dòng)能都增大，故C、D錯(cuò)誤。2．一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強(qiáng)增大，用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)?)A．氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大B．單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多C．氣體分子的總數(shù)增加D．分子的平均速率增加解析：選B氣體經(jīng)等溫壓縮，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，故氣體分子每次碰撞器壁的沖力不變，A錯(cuò)；由玻意耳定律知?dú)怏w體積減小、分子的數(shù)密度增加，故單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多，B對(duì)；氣體體積減小、分子的數(shù)密度增大，但分子總數(shù)不變，C錯(cuò)；分子的平均速率與溫度有關(guān)，溫度不變，分子的平均速率不變，D錯(cuò)。3．(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，處在某一狀態(tài)，經(jīng)下列哪個(gè)過程后會(huì)回到原來的溫度()A．先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹，接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)B．先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積縮小，接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)C．先保持體積不變而增大壓強(qiáng)，接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹D．先保持體積不變而減小壓強(qiáng)，接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹解析：選AD先等壓變化，V增大，則T升高，再等容變化，p減小，則T降低，可能會(huì)回到原來的溫度，A正確；先等壓變化，V減小，則T降低，再等容變化，p減小，則T又降低，不可能回到原來的溫度，B錯(cuò)誤；先等容變化，p增大，則T升高，再等壓變化，V增大，則T又升高，不可能回到原來的溫度，C錯(cuò)誤；先等容變化，p減小，則T降低，再等壓變化，V增大，則T升高，可能會(huì)回到原來的溫度，D正確。4.如圖所示，容積一定的測(cè)溫泡上端有感知?dú)怏w壓強(qiáng)的壓力傳感器。待測(cè)物體溫度升高時(shí)，泡內(nèi)封閉氣體()A．內(nèi)能不變，壓強(qiáng)變大B．體積不變，壓強(qiáng)變大C．溫度不變，壓強(qiáng)變小D．溫度降低，壓強(qiáng)變小解析：選B當(dāng)待測(cè)物體溫度升高時(shí)，泡內(nèi)封閉氣體的溫度升高，體積不變，則內(nèi)能增大，又根據(jù)eq\f(pV,T)＝c，可知壓強(qiáng)增大，選項(xiàng)B正確。5.如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中()A．氣體分子的數(shù)密度增大B．氣體分子的平均動(dòng)能增大C．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力減小D．單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小解析：選B根據(jù)eq\f(pV,T)＝C，可得p＝eq\f(C,V)T，則從A到B為等容線，即從A到B氣體體積不變，則氣體分子的數(shù)密度不變，A錯(cuò)誤；從A到B氣體的溫度升高，則氣體分子的平均動(dòng)能增大，B正確；從A到B氣體的壓強(qiáng)變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力變大，C錯(cuò)誤；氣體分子的數(shù)密度不變，從A到B氣體分子的平均速率增大，則單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)增大，D錯(cuò)誤。6.(2025·全國(guó)卷)(多選)如圖所示，一定量的理想氣體先后處于V-T圖像上a、b、c三個(gè)狀態(tài)，三個(gè)狀態(tài)下氣體的壓強(qiáng)分別為pa、pb、pc，則()A．pa＝pb B．pa＝pcC．pa>pb D．pa<pc解析：選AD根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有pV＝CT，變形有V＝eq\f(C,p)T，則V-T圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示eq\f(C,p)，則由題圖可知pc>pb＝pa，故選A、D。7．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用質(zhì)量為M的活塞封閉在容器中，活塞與容器間光滑接觸，在圖中三種穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度分別為T1、T2、T3，體積分別為V1、V2、V3且V1<V2＝V3，則T1、T2、T3的大小關(guān)系為()A．T1＝T2＝T3 B．T1<T2<T3C．T1>T2>T3 D．T1<T2＝T3解析：選B設(shè)三種穩(wěn)定狀態(tài)下氣體的壓強(qiáng)分別為p1、p2、p3，以活塞為研究對(duì)象，三種穩(wěn)定狀態(tài)下分別有Mg＋p0S＝p1S，p0S＋Mg＝p2S，p0S＋Mg＋mg＝p3S，可以得出p1＝p2<p3；根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)＝eq\f(p3V3,T3)，由V1<V2得T1<T2；由V2＝V3得T2<T3，即T1<T2<T3，故選項(xiàng)B正確。8．光滑絕熱的輕質(zhì)活塞把密封的圓筒容器分成A、B兩部分，這兩部分充有溫度相同的氣體，平衡時(shí)VA∶VB＝1∶2?，F(xiàn)將A中氣體加熱到127℃，B中氣體降低到27℃，待重新平衡后，這兩部分氣體體積的比VA′∶VB′為()A．1∶1B．2∶3C．3∶4 D．2∶1解析：選B由理想氣體狀態(tài)方程，對(duì)A部分氣體有：eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pA′VA′,TA′)①對(duì)B部分氣體有：eq\f(pBVB,TB)＝eq\f(pB′VB′,TB′) ②因?yàn)閜A＝pB，pA′＝pB′，TA＝TB，所以eq\f(①,②)得eq\f(VA,VB)＝eq\f(VA′TB′,VB′TA′)。整理得eq\f(VA′,VB′)＝eq\f(VATA′,VBTB′)＝eq\f(1×400,2×300)＝eq\f(2,3)，故B正確。9.一圓筒形真空容器，在筒頂系著的輕彈簧下端掛一質(zhì)量不計(jì)的活塞，彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，活塞正好觸及筒底，如圖所示，當(dāng)在活塞下方注入一定質(zhì)量的理想氣體后，溫度為T時(shí)，氣柱高為h，則溫度為T′時(shí)，氣柱的高為(活塞與圓筒間摩擦不計(jì))()A.eq\f(T′h,T) B.eq\f(Th,T′)C．heq\r(\a\vs4\al(\f(T′,T))) D.heq\r(\f(T,T′))解析：選C設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)氣柱高度為h時(shí)，彈簧彈力F＝kh，由此產(chǎn)生的壓強(qiáng)p＝eq\f(F,S)＝eq\f(kh,S)(S為圓筒的橫截面積)；取封閉的氣體為研究對(duì)象，初狀態(tài)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(T、hS、\f(kh,S)))，末狀態(tài)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(T′、h′S、\f(kh′,S)))，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(\f(kh,S)·hS,T)＝eq\f(\f(kh′,S)·h′S,T′)，得h′＝heq\r(\a\vs4\al(\f(T′,T)))，C正確。10．內(nèi)燃機(jī)氣缸里的混合氣體，在吸氣沖程結(jié)束瞬間，溫度為50℃，壓強(qiáng)為1.0×105Pa，體積為0.93L。在壓縮沖程中，把氣體的體積壓縮為0.155L時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大到1.2×106Pa，這時(shí)混合氣體的溫度升高到多少攝氏度？解析：由題意可知混合氣體初狀態(tài)的狀態(tài)參量為p1＝1.0×105Pa，V1＝0.93L，T1＝(50＋273)K＝323K。混合氣體末狀態(tài)的狀態(tài)參量為p2＝1.2×106Pa，V2＝0.155L，T2為未知量。由eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)可得T2＝eq\f(p2V2,p1V1)T1，將已知量代入上式，得T2＝eq\f(1.2×106×0.155,1.0×105×0.93)×323K＝646K，所以混合氣體的溫度t＝(646－273)℃＝373℃。答案：373℃B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新11．已知湖水深度為20m，湖底水溫為4℃，水面溫度為17℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa。當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時(shí)，其體積約為原來的(g取10m/s2，ρ水＝1.0×103kg/m3)()A．12.8倍 B．8.5倍C．3.1倍 D．2.1倍解析：選C氣泡內(nèi)氣體在湖底的壓強(qiáng)p1＝p0＋ρgh＝3.0×105Pa，由eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，代入數(shù)據(jù)解得eq\f(V2,V1)≈3.1，C正確。12．如圖乙所示是消毒用的噴霧消毒桶原理圖，圓柱形消毒桶橫截面積為S＝0.08m2，內(nèi)有高度為h1＝0.3m的消毒液，上部封閉有高h(yuǎn)2＝0.2m、壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa、溫度T0＝290K的空氣。已知消毒液的密度ρ＝1000kg/m3，大氣壓強(qiáng)恒為p0，g取10m/s2，噴霧管的噴霧口與噴霧消毒桶頂部等高。忽略噴霧管的體積，將空氣看作理想氣體，現(xiàn)將噴霧消毒桶移到室內(nèi)。(1)若室內(nèi)溫度也是T0，通過打氣筒緩慢充入體積為V的空氣，桶內(nèi)空氣壓強(qiáng)達(dá)到1.5p0，求V的大小。(2)若室內(nèi)溫度高于室外，噴霧消毒桶移到室內(nèi)靜置一段時(shí)間后，不充氣打開閥門K，剛好有消毒液流出，求室內(nèi)溫度T。(3)在第(2)問的前提下，在室內(nèi)靜置一段時(shí)間后再用打氣筒緩慢向噴霧消毒桶內(nèi)充入空氣，直到消毒液完全流出，求充入空氣與原有空氣的質(zhì)量比(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。解析：(1)原來封閉氣體的體積為V0＝Sh2＝0.016m3，由于充氣過程緩慢，可看作等溫變化，由玻意耳定律，有p0(V0＋V)＝1.5p0·V0解得V＝8.0×10－3m3。(2)室溫為T時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)p1＝p0＋ρgh2＝1.02×105Pa由查理定律有：eq\f(p0,T0)＝eq\f(p1,T)解得T＝295.8K。(3)以噴完消毒液后的氣體為研究對(duì)象，此時(shí)氣體壓強(qiáng)p2＝p0＋ρg(h1＋h2)＝1.05×105Pa，體積V2＝S(h1＋h2)＝0.040m3，此氣體經(jīng)等溫變化，壓強(qiáng)為p1時(shí)，體積為V3由玻意耳定律p2V2＝p1V3則充入氣體的體積ΔV＝V3－V0故充入氣體與原有氣體質(zhì)量比為eq\f(Δm,m)＝eq\f(ΔV,V0)≈1.57。答案：(1)8.0×10－3m3(2)295.8K(3)1.57課時(shí)跟蹤檢測(cè)（七）氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強(qiáng)計(jì)等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)高于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值。充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，體積為V；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強(qiáng)等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細(xì)管和壓強(qiáng)計(jì)內(nèi)的氣體體積。則V等于()A．30cm3 B．40cm3C．50cm3 D．60cm3解析：選D設(shè)每次擠壓氣囊將體積為V0＝60cm3的空氣充入臂帶中，壓強(qiáng)計(jì)的示數(shù)為p′＝150mmHg，則以充氣后臂帶內(nèi)的空氣為研究對(duì)象，由玻意耳定律得：p0V＋p0×5V0＝(p0＋p′)5V，代入數(shù)據(jù)解得：V＝60cm3，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。2.如圖所示，用一絕熱的活塞將一定質(zhì)量的氣體密封在絕熱的氣缸內(nèi)(活塞與氣缸壁之間無摩擦)，現(xiàn)通過氣缸內(nèi)一電阻絲對(duì)氣體加熱，則下列圖像中能正確反映氣體的壓強(qiáng)p、體積V和溫度T之間關(guān)系的是()解析：選B活塞與氣缸壁之間無摩擦，被封閉氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋eq\f(mg,S)且始終是不變的，因此被封閉的氣體經(jīng)歷的是一個(gè)等壓變化。在壓強(qiáng)不變的情況下，體積V與熱力學(xué)溫度T成正比，故B正確。3.如圖所示，容器A和B分別盛有氫氣和氧氣，用一段豎直細(xì)玻璃管連通，管內(nèi)有一段水銀柱將兩種溫度相同的氣體隔開。如果將兩氣體溫度均降低10℃，水銀柱將()A．向上移動(dòng) B．向下移動(dòng)C．不動(dòng) D．無法確定解析：選B由查理定律的推論關(guān)系式Δp＝eq\f(ΔT,T)p得，ΔpA＝－eq\f(10,T)pA<0，ΔpB＝－eq\f(10,T)pB<0，因pA>pB，故|ΔpA|>|ΔpB|，水銀柱向容器A一方(向下)移動(dòng)。故選項(xiàng)B正確。4．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個(gè)過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個(gè)狀態(tài)溫度TA、TB和TC的關(guān)系，正確的是()A．TA＝TB，TB＝TC B．TA＜TB，TB＜TCC．TA＝TC，TB＞TC D．TA＝TC，TB＜TC解析：選C從A到B，氣體做等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律有eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，因?yàn)閂A＜VB，所以TA＜TB；從B到C，氣體做等容變化，根據(jù)查理定律有eq\f(pB,TB)＝eq\f(pC,TC)，因?yàn)閜B＞pC，所以TB＞TC；由題圖可知pAVA＝pCVC，即從A到C，氣體做等溫變化，故TA＝TC。選項(xiàng)C正確。5．一氣泡從30m深的海底升到海面，設(shè)水底溫度是4℃，水面溫度是15℃，那么氣泡在海面的體積約是水底時(shí)的()A．3倍 B．4倍C．5倍 D．12倍解析：選B根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，知eq\f(V2,V1)＝eq\f(p1T2,p2T1)，其中T1＝(273＋4)K＝277K，T2＝(273＋15)K＝288K，故eq\f(T2,T1)≈1，而p2＝p0≈10ρ水g，p1＝p0＋p≈40ρ水g，即eq\f(p1,p2)≈4，故eq\f(V2,V1)≈4。故B正確。6.如圖所示，兩端開口的光滑的直玻璃管，下端插入水銀槽中，上端有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，設(shè)外界大氣壓為p0，環(huán)境溫度保持不變，則()A．玻璃管下端內(nèi)外水銀面的高度差為H＝hB．中間空氣的壓強(qiáng)大小為p＝p0－h(huán)(cmHg)C．若把玻璃管向下移動(dòng)少許，則管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將減小D．若把玻璃管向上移動(dòng)少許，則管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將增大解析：選A對(duì)管中上端水銀受力分析可知，管中氣體壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)高h(yuǎn)(cmHg)，所以玻璃管下端內(nèi)外水銀面的高度差為h，A正確；中間空氣的壓強(qiáng)大小為p＝p0＋h(cmHg)，B錯(cuò)誤；若把玻璃管向上移動(dòng)少許(或向下移動(dòng)少許)，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，C、D錯(cuò)誤。7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，氣體溫度變化情況是()A．逐漸升高 B．逐漸降低C．不變 D．先升高后降低解析：選B根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，得p＝eq\f(CT,V)，則p-eq\f(1,V)圖像上點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率反映溫度的高低，如圖所示，可知從狀態(tài)1到狀態(tài)2溫度逐漸降低，故B正確。8.如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S＝8cm2的足夠長(zhǎng)的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)。管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞靜置于P處，活塞下封閉著長(zhǎng)L＝21cm的氣柱，氣柱的溫度為t＝7℃，外界大氣壓p0＝1.0×105Pa＝75cmHg，重力加速度g取10m/s2，忽略水銀槽的液面變化。(1)若在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.4kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱長(zhǎng)度是多少？活塞向下移動(dòng)的距離是多少？(2)若保持砝碼的質(zhì)量不變，將氣體緩慢加熱至t2時(shí)，活塞恰好回到P處，則氣體溫度t2是多少？解析：(1)封閉氣體的初狀態(tài)參量p1＝p0＝1.0×105Pa，V1＝LS封閉氣體的末狀態(tài)參量p2＝p0＋eq\f(mg,S)＝1.0×105Pa＋eq\f(0.4×10,8×10－4)Pa＝1.05×105Pa＝78.75cmHg，V2＝L2S氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2代入數(shù)據(jù)解得L2＝20cm＝0.20m設(shè)管內(nèi)外水銀面的高度差為hcm，封閉氣體的壓強(qiáng)p2＝p0＋ph＝75cmHg＋hcmHg解得h＝3.75活塞向下移動(dòng)的距離H＝L－L2＋h＝21cm－20cm＋3.75cm＝4.75cm＝0.0475m。(2)氣體初狀態(tài)的溫度T1＝(273＋7)K＝280K加熱過程氣體壓強(qiáng)不變，活塞回到P處時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度L3＝L＋hcm＝24.75cm，氣體體積V3＝L3S氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律得eq\f(V2,T1)＝eq\f(V3,T2)即eq\f(L2S,T1)＝eq\f(L3S,T2)代入數(shù)據(jù)解得T2＝346.5K則t2＝(346.5－273)℃＝73.5℃。答案：(1)0.20m0.0475m(2)73.5℃B組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9．一只輪胎容積為V＝10L，已裝有p1＝1atm的空氣?，F(xiàn)用打氣筒給它打氣，已知打氣筒的容積為V0＝1L，要使胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到p2＝2.5atm，應(yīng)至少打氣的次數(shù)為(設(shè)打氣過程中輪胎容積及氣體溫度維持不變，大氣壓強(qiáng)p0＝1atm)()A．8次 B．10次C．12次 D．15次解析：選D胎內(nèi)氣體質(zhì)量發(fā)生變化，選打入的氣體和原來的氣體組成的整體為研究對(duì)象。設(shè)打氣次數(shù)為n，則V1＝V＋nV0，由玻意耳定律得p1V1＝p2V，解得n＝15次。10．(2025·河南高考)(多選)如圖所示，一圓柱形