ChenTI - XueXi Design

专题05 气体、固体和液体

温度和温标

1．(23-24高二下·江苏宿迁泗洪县·期中)氧气分子在0℃和100℃下的速率分布如图所示，纵轴表示对应速率下的氧气分子数目占氧气分子总数的百分比，如图所示，由图线信息可得（　　）

A．温度升高时，所有分子的速率都增大

B．图线①的温度高于图线②的温度

C．温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小

D．温度升高，曲线峰值向左移动

【答案】C

【来源】江苏省宿迁市泗洪县2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】A．温度升高时，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增加，但并不是所有分子的速率都增大，故A错误；

BD．温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增加，可知实线对应的温度高一些，故图线①的温度小于图线②的温度，温度升高，曲线峰值向右移动，故BD错误；

C．温度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子数目增大，速率小的分子数目减少，故温度升高使得速率较小的氧气分子所占比例变小，故C正确。

故选C。

2．(23-24高二下·江苏盐城东台第一中学·期中)关于分子动理论，下列说法正确的是（  ）

A．图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动

B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线表示炭粒做布朗运动的实际轨迹

C．图丙为分子力与分子间距关系，在间距减小到的过程中，分子势能逐渐增大

D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，曲线②对应的温度较低

【答案】A

【来源】江苏省盐城市东台市第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

【解析】A．图甲为扩散现象，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故A正确；

B．图乙为水中炭粒运动位置的连线图，连线不表示炭粒做布朗运动的实际轨迹，故B错误；

C．图丙为分子力与分子间距关系，在间距从无穷远减小到的过程中，分子力先做正功后做负功表现为引力，做正功，分子势能减小，故C错误；

D．图丁为大量气体分子热运动的速率分布图，温度越高分子热运动越剧烈，分子运动剧烈是指速率大的分子所占的比例大，因此可知，曲线②对应的温度较高，故D错误。

故选A。

气体的等温变化

1．(23-24高二下·江苏淮安淮安区·期中)实验课上，某同学用气体压强传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系，实验装置如图1所示。在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，并将注射器与压强传感器相连，测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图2所示。本次实验中，以下说法正确的是（　　）

A．本实验中应该用手握住注射器，且缓慢移动活塞

B．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值

C．出现图2末端弯曲的原因可能是实验过程中气体漏气了

D．出现图2末端弯曲的原因可能是实验过程中气体的温度升高了

【答案】D

【来源】江苏省淮安市淮安区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

【解析】A．移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器，避免热传递，故A错误；

B．活塞移至某位置时，待稳定时记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值，故B错误；

CD．根据理想气体状态方程

可得

图像斜率大的图线对应可能是温度升高了，实验过程中气体漏气了会使图线的斜率变小，故C错误，D正确。

故选D。

2．(23-24高二下·江苏宿迁泗阳县·期中)如图所示，用气体压强传感器探究“一定质量气体在温度不变时压强与体积关系”的实验。某小组在一次实验过程中，环境温度明显升高，其他操作均规范，则该小组最后得到的关系图像可能是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】A

【来源】江苏省宿迁市泗阳县2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】根据理想气体状态方程

可得

对于一定量的气体，温度T升高，图像的斜率变大。

故选A。

3．(23-24高二下·江苏宿迁泗洪县·期中)“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。下列说法正确的是（　　）

A．实验时迅速推动活塞

B．实验时用手握住注射器

C．在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确

D．处理数据时采用图像，是因为图像比图像更直观

【答案】D

【来源】江苏省宿迁市泗洪县2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】A．为使气体做等温变化，实验时应缓慢推动活塞，故A错误；

B．实验时不能用手握住注射器，不然气体温度会升高，故B错误；

C．在柱塞上涂润滑油主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，故C错误；

D．根据玻意耳定律有

可得

可知图像是一条过原点倾斜的直线，图像是一条双曲线，故图像比图像更直观，处理数据时采用图像，故D正确。

故选D。

4．(23-24高二下·江苏徐州铜山区·期中)如图所示，左端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体。保持温度不变，以左端为圆心，将玻璃管从水平位置逆时针缓慢转至竖直。下列能够正确描述此过程中气体状态变化规律的图象是（    ）

A． B． C． D．

【答案】C

【来源】江苏省徐州市铜山区2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】玻璃管以封闭端为圆心，从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程中，理想气体的压强增大，气体发生等温变化，由玻意耳定律可得

可知在温度不变的情况下，压强增大，体积会减小，故理想气体作的是等温压缩。ABD图像中的气体体积都是增大，只有C中图像满足等温压缩。

故选C。

5．(23-24高二下·江苏南京六校·期中)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。

(1)关于该实验下列说法正确的是 。

A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油

B．为方便推拉柱塞，应用手握住注射器

C．为节约时间，实验时应快速推拉柱塞和读取数据

D．本实验必须测出柱塞的横截面积

(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示；图中纵截距的绝对值代表的物理含义是      ；实验中出现的误差属于      （选填“系统误差”或“偶然误差”）。

(3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线，应该是 。

A． B．

C． D．

(4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据后，在坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图中      （选填“①”或“②”）。

【答案】(1)A

(2)胶管内气体的体积     系统误差

(3)B

(4)②

【来源】江苏省南京市六校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷

【解析】（1）A．实验中需要保持所研究气体的质量一定，为了保证封闭气体的气密性，实验时应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确；

B．实验中需要保持气体的温度不变，则实验中在推拉柱塞时，不能够用手握住注射器，避免人体温度引起气体温度的变化，故B错误；

C．实验中需要保持气体的温度不变，因此在实验时需要缓慢推拉柱塞，稳定后再读取数据，故C错误；

D．实验中通过注射器的刻度能够间接测量气体的体积，不需要测出柱塞的横截面积，故D错误。

故选A。

（2）[1]图线不通过坐标原点，根据图像可知，图像中当V等于0时，气体压强的倒数不等于0，体积测量值V没有包含胶管内气体的体积，可知，纵截距的绝对值代表胶管内气体的体积；

[2]体积测量值V没有包含胶管内气体的体积，这种误差属于系统误差。

（3）结合上述可知，A组同学作出图线对应的函数方程为

变形得

可知，当体积V减小时，图像的斜率逐渐减小，可知，第二个图像符合要求。

故选B。

（4）根据理想气体状态方程有

则有

可知，若压缩气体过程中注射器漏气，则图像的斜率减小，则作出的图线应为图中②。

6．(23-24高二下·江苏宿迁·期中)在某次物理实验设计大赛中，要求自选器材，完成“探究气体等温变化的规律”实验。

(1)甲实验小组利用如图所示的装置，在注射器中密封了一定质量的气体；

①在实验操作过程中，以下措施有助于满足实验恒温条件的是          。

A．用橡皮帽堵住注射器的小孔   B．移动活塞要缓慢   C．实验时，不要用手握注射器

②实验小组根据实验数据，做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线，可以得出结论：一定质量的气体，          ；

③某同学在推动活塞的过程中测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是          。

A．实验过程中有漏气现象    B．实验过程中气体温度降低

C．实验过程中气体温度升高  D．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

④实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确。得到的两条等温线如图所示，试判断两条等温线对应的环境温度的高低，即T₁          T₂（选填“>”或“<”）。

(2)乙实验小组用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，计算机根据实验数据绘制如图所示的关系图像。根据图像可知，软管中气体的体积为          。

【答案】(1) BC     温度不变时，气体压强与体积成反比     AB     >

(2)V₀

【来源】江苏省宿迁市2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

【解析】（1）[1]A．用橡皮帽堵住注射器的小孔，防止漏气，不能保证气体的温度不变，故A错误；

B．在实验操作过程中，缓慢移动活塞，使气体与外界有充分的时间进行热交换，有助于气体的温度不变，故B正确；

C．实验时，不要用手握注射器，能防止气体与人体发生热交换，有助于气体的温度不变，故C正确。

故选BC。

[2]若做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线，可以得出结论：一定质量的理想气体，温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。

[3]根据理想气体状态方程

可得

可知，环境温度T逐渐降低，图像的斜率减小，图线向下弯曲，或者气体质量减小，C减小，图线向下弯曲。

故选AB。

[4]由图可知，当温度为T₁时，气体的压强与体积的乘积大于温度为T₂时气体的压强与体积的乘积，根据理想气体状态方程可知

（2）设注射器中气体的体积为V，软管中气体的体积为V′，根据玻意耳定律得

解得

结合图像可得

7．(23-24高二下·江苏泰州靖江高级中学·期中)用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。

(1)实验中，为找到体积与压强的关系，        （选填“需要”或“不需要”）测空气柱的横截面积；

(2)若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，则        （填“需要”或“不需要”）重做实验。

(3)关于该实验的操作，下列说法正确的有________；

A．柱塞上应该涂油 B．应缓慢推拉柱塞

C．用手握注射器推拉柱塞 D．注射器必须固定在竖直平面内

(4)测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，以p为纵坐标，为横坐标。在坐标系中描点作图；小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则用上述方法作出的图像应为图乙中的        （选填“①”或“②”），造成该现象的原因可能是        。

【答案】(1)不需要

(2)需要

(3)AB

(4) ②     漏气或气体温度降低

【来源】江苏省泰州市靖江高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】（1）由于注射器的横截面积相等，所以在此可用长度代替体积，故不需要测空气柱的横截面积。

（2）若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，气体质量发生变化，则需要重做实验。

（3）A．柱塞上涂油，既减小摩擦，又防止漏气，故A正确；

B．若急速推拉活塞，则有可能造成漏气和等温条件的不满足，所以应缓慢推拉活塞，故B正确；

C．用手握注射器推拉柱塞，会造成气体温度发生变化，故C错误；

D．压强由压力表测量，不是由竖直的平衡条件计算，所以注射器不需要固定在竖直平面内，故D错误。

故选AB。

（4）[1][2]由

可得

其中图像的斜率为

又

由测得数据发现p与V的乘积值越来越小，则图像的斜率越来越小，图像将向下弯曲，则图②是小明组所绘，造成这种情况的原因是漏气或气体温度降低。

8．(23-24高二下·江苏南通海门区·期中)利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘，托盘中放入砝码，待气体状态稳定后，记录气体压强p和体积V（等于注射器示数V₀与塑料管容积ΔV之和），逐次增加砝码质量，采集多组数据。

(1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和       。

(2)关于该实验下列说法正确的是_______

A．活塞涂润滑油可减小摩擦，便于气体压强的测量

B．实验时需要测量注射器的内径

C．注射器没有完全竖直而是略微倾斜，对实验结论没有影响

D．外界大气压强发生变化，不会影响实验结论

(3)在实验过程中，实验小组记录了多组数据，其中第3组中空气柱的压强应该填       

(4)利用上述表格数据进行描点拟合，作出的图像，更接近真实的是_______

A． B．

C． D．

(5)甲乙两同学进行实验时，乙同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，甲同学计算结果与乙同学计算结果之差会随p的增大而       （填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】(1)质量

(2)CD

(3)1.2500

(4)B

(5)增大

【来源】江苏省南通市海门区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

【解析】（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和质量；

（2）A．压强的测量是通过压强传感器，与活塞是否有摩擦无关，选项A错误；

B．由于气体的体积与长度成正比，所以实验中不需要测量注射器的内径，选项B错误；

CD．气体的压强是通过压强传感器测量，则注射器没有完全竖直而是略微倾斜，对实验结论没有影响，外界大气压强发生变化，不会影响实验结论，选项CD正确，

故选CD。

（3）根据

可得

（4）根据

可得

则图像是过原点的直线，但是随气体被压缩，体积较小，会少量漏气，则图像斜率减小，则图像为B。

（5）由于在测量中ΔV是保持不变的，设测量出的注射器示数为V，则准确的表达式应为p（V+ΔV），的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值为pΔV，所以随着压强的增大，ΔV不变，故pΔV增大。

气体的等圧変化和等容变化

1．(23-24高二下·江苏淮安淮安区·期中)如图所示为密闭容器内一定质量的理想气体压强p随摄氏温度t的变化关系图像，则由状态A变化到状态B的过程中（　　）

A．气体分子的数密度不变

B．气体分子的平均动能不变

C．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增大

D．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小

【答案】C

【来源】江苏省淮安市淮安区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

【解析】A．如图

根据

整理有

图像斜率越大，体积越小，则A状态体积较大，A状态气体的分子数密度较小，即由状态A变化到状态B的过程中，气体分子的数密度增大，故A错误；

B．从A状态到B状态，气体的温度升高，所以气体分子的平均动能变大，故B错误；

C．气体分子的数密度增大，从A状态到B状态气体分子平均动能变大，平均速率变大，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数变大，故C正确；

D．从A状态到B状态气体的压强变大，气体分子的平均速率变大，则单位时间内气体分子对单位面积的器壁的碰撞力变大，故D错误。

故选C。

2．(23-24高二下·江苏宿迁泗阳县·期中)如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可忽略），如果不计大气压的变化，该装置就是一支简易的气温计，则（　　）

A．吸管上气温计刻度是均匀的，左大右小

B．温度升高后，罐中气体压强增大

C．用更粗的透明吸管，其余条件不变，则测温范围会增大

D．用更小的饮料罐，其余条件不变，可提高该气温计的测温灵敏度

【答案】C

【来源】江苏省宿迁市泗阳县2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】A．设初始温度为T₀、罐中空气体积为V₀、吸管内空气柱长为L₀、其横截面积为S，温度变化后温度为T₁、罐中空气体积不变、吸管内空气柱长变为L₁、其横截面积不变，在温度变化时，气体做等压变化，有

可知

故温度变化量与距离的变化量成正比，即吸管上气温计刻度是均匀的，且左小右大，故A错误；

B．罐中气体压强始终等于大气压，即罐中气体压强始终不变，故B错误；

C．根据题意及A选项分析，若更换更粗的透明吸管，其余条件不变，即在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，则测量范围会变大，故C正确；

D．根据可得，若用更小的饮料罐，其余条件不变，即在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，即该气温计的测温灵敏度会降低，故D错误。

故选C。

3．(23-24高二下·江苏苏州吴江三校·调研)如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气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的势能可忽略。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。下列说法中错误的是（　　）

A．a的温度升高

B．b的体积减小，压强增大

C．a的体积增大，压强变小

D．a增加的内能大于b增加的内能

【答案】C

【来源】江苏省苏州市吴江三校2023-2024学年高二下学期5月质量调研物理试卷

【解析】ABC．当a加热时，气体a的温度升高，压强增大，由于K与气缸壁的接触是光滑的，可以自由移动，气体a体积膨胀，气体b体积减小，a、b两部分的压强始终相同，都变大，故AB正确，不符合题意，C错误，符合题意；

D．初始时刻两个气室内是同种气体，且质量、体积、温度相等，a、b两部分的压强始终相同，最终气体a体积大于气体b体积，根据

所以气体a的最终温度较高，内能增加较多，故D正确，不符合题意。

故选C。

4．(23-24高二下·江苏常州高级中学·期中)如图所示，两端封闭的U形管中装有水银，分别封闭住A、B两部分气体，当它们温度相同且A、B端竖直向上放置，静止时左右液面高度差为h，以下说法中正确的是（    ）

A．两部分气体升高相同的温度，水银柱高度差不变

B．两部分气体降低相同的温度，水银柱高度差变大

C．当U形管由图示位置开始加速下落时，两侧水银柱高度差变小

D．若U形管由图示位置开始加速上升时，两侧水银柱高度差变小

【答案】D

【来源】江苏省常州高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中质量检查物理试题

【解析】AB．设水银的密度为，根据平衡条件有

故

由理想气体状态方程有

设气体开始时温度为，压强为，若体积不变，温度变化时有

故

由于两部分气体初始时温度相同，可知升高相同的温度，初始状态压强大的气体即B部分气体压强增加量大，压强差变大，液柱向左移，高度差变大，A错误；

B．由上述分析可知，降低相同的温度，B部分气体压强减小量大，压强差变小，水银柱向右移动，高度差h变小，B错误；

C．当U形管由图示位置开始自由下落时，系统处于完全失重状态，此时高度h部分的水银柱不再对B部分气体产生压强，右边气体会将水银柱向左压，即此时h变大，C错误；

D．若U形管由图示位置开始加速上升时，系统处于超重状态，此时高度h部分的水银柱产生的压强增大，所以液柱右移，两侧水银柱高度差变小，D正确。

故选D。

5．(23-24高二下·江苏盐城三校联考·期中)如图所示，在一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中引入一小段油柱（长度可以忽略），如果不计外界大气压的变化，在吸管上标上温度刻度值，就是一个简易的温度计，罐内气体可视为理想气体，下列说法中正确的是（　　）

A．吸管上的温度刻度分布不均匀

B．吸管上的温度刻度值左小右大

C．增大铝罐体积可增加测温范围

D．在空间站中该测温计不可使用

【答案】B

【来源】江苏省盐城市三校联考2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

【解析】AC．根据盖—吕萨克定律

可得

又有

则

可以得到与成正比关系，所以吸管上所标温度的刻度是均匀的，测量范围跟吸管长度有关，与铝罐体积无关，故AC错误；

B．若水平状态的油柱缓慢移动，则内外的压强相等，故封闭的理想气体发生了等压变化，若温度升高，气体体积变大，油柱向右移动，则吸管上的温度刻度值左小右大，故B正确；

D．气温计是利用微观的分子热运动形成等压过程的原理制成，与宏观的超失重现象无关，故在空间站中完全失重的环境下，这个气温计仍可使用，故D错误。

故选B。

6．(23-24高二下·江苏徐州铜山区·期中)如图所示，导热汽缸固定在水平地面上，活塞将一定质量的理想气体封闭于汽缸内，缸内轻薄隔板又将气体分隔为A、B两部分。初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两侧压强差超过时，隔板就会向压强小的一侧滑动，否则隔板将停止运动。现向左缓慢移动活塞，使B的体积增大到。环境温度始终不变。

（1）隔板刚开始滑动时，求A部分气体的压强；

（2）当B的体积增大到时，求A的体积；

（3）若再将活塞向右缓慢移动，使其回到初始位置，求此时A、B的体积比。

【答案】（1）；（2）；（3）

【来源】江苏省徐州市铜山区2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】（1）根据题意可知，活塞向左运动时，气体A体积增大，压强减小，此时隔板不动。隔板开始滑动，气体A压强

（2）对B气体分析，气体发生等温变化，根据玻意耳定律有

解得

对A气体分析，根据玻意耳定律有

又有

联立解得

（3）再使活塞向右缓慢回到初始位置，假设隔板不动，则A的体积为，由玻意耳定律可得

则此情况下A的压强为

则隔板一定会向右运动，设稳定后气体A的体积为、压强为，气体B的体积为、压强为，根据玻意耳定律有

，

又有

，

联立解得

，

则有

7．(23-24高二下·江苏淮安淮安区·期中)如图所示，为一个内部不规则的导热容器，为测量它的容积，在容器上竖直插入一根两端开口、横截面积为的玻璃管，玻璃管下端与容器内部连通且不漏气，玻璃管内有一小段高度为水银柱，水银柱下端与容器接口之间封闭着长度为的空气柱，此时环境温度，把容器放入温度为的热水中，稳定后水银柱下端与容器接口之间空气柱长度变为。实验过程中大气压强且不变，求：

（1）温度为时封闭气体的压强；

（2）这个不规则容器的容积V。

【答案】（1）；（2）

【来源】江苏省淮安市淮安区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

【解析】（1）对液柱受力分析有

解得

（2）对封闭气体，其初始状态体积为

其末状态体积为

由于该过程中气体压强不变，即发生等压变化，有

解得

8．(23-24高二下·江苏淮安金湖中学、清江中学、涟水郑梁梅高级中学等·期中)如图所示，在水平桌面上倒立一个质量为、深度的无盖圆柱形汽缸，现用一质量为、横截面积为的活塞（厚度不计）封闭一定质量的理想气体，活塞下端拴接一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧的原长为，开始时活塞到汽缸底部的距离为。活塞可在汽缸内无摩擦地上下滑动且汽缸不会漏气，活塞和汽缸均由绝热材料制成，汽缸内有一电热丝（不计体积和质量）可对气体缓慢加热。已知大气压强，重力加速度。汽缸内气体初始温度为，绝度零度取。求：

（1）初始温度时，汽缸内气体的压强为多大；

（2）汽缸对桌面的压力为25N时，汽缸内气体的温度为多少K；

（3）要使活塞与汽缸不分离，汽缸中气体的温度不超过多少K。

【答案】（1）；（2）；（3）

【来源】江苏省淮安市金湖中学、清江中学、涟水郑梁梅高级中学等2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

【解析】（1）以活塞为研究对象，根据平衡条件

可得

（2）当压力为25N时，对系统

可得

说明汽缸内活塞到底部的距离为10cm；以汽缸为研究对象

根据理想气体状态方程有

可得

（3）汽缸刚离开地面时，对汽缸有

，

后面的过程气体压强不变

根据理想气体状态方程有

解得

9．(23-24高二下·江苏淮安金湖中学、清江中学、涟水郑梁梅高级中学等·期中)车载气垫床体积小、重量轻、便于携带。现有一气垫床，充气前气垫床内有部分气体，使用充气筒往内部充气。充好气后，气垫床内气体体积为8V，压强为，此充气过程中环境的热力学温度为并保持不变，气垫床导热性能良好，气垫床内气体可视为理想气体。

（1）该气垫床充气前内部气体的压强等于大气压强，体积为V，充气筒每次充入压强为、体积为的气体，要充好床垫，求充气筒需要打气的次数；

（2）若中午环境的热力学温度升为，气垫床体积增大到充好气后的，求此时气垫床内气体的压强；

（3）在第（2）问的条件下，发现有一个地方漏气，快速堵上之后，体积比刚漏气时缩小了，压强变为漏气前的，求漏出气体的质量和原来质量之比。

【答案】（1）390次；（2）；（3）

【来源】江苏省淮安市金湖中学、清江中学、涟水郑梁梅高级中学等2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

【解析】（1）充好气的床垫内气体压强、温度、体积分别为

，，

设床垫要充好气，充气泵需要的打气次数为n，对充好气后床垫内所有气体，根据玻意耳定律有

解得

次

故充气泵需要打气的次数为390次。

（2）设中午床垫内气体压强、温度、体积分别为，，，则有

，

对床垫内气体，根据理想气体状态方程有

解得

（3）漏气后气垫床内气体的体积为

若不漏气，压强变为漏气前的，体积为，由玻意耳定律有

解得

则漏出气体的质量和原来质量之比

固体

1．(23-24高二下·江苏淮安淮安区·期中)常见的金属是一种多晶体。关于常见的金属，下列说法正确的是（　　）

A．具有规则的天然形状 B．具有各向异性

C．具有固定的熔点 D．内部分子的排列无规则

【答案】C

【来源】江苏省淮安市淮安区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

【解析】A．单晶体具有规则的几何形状，而多晶体和非晶态没有规则的天然形状，故A错误；

B．非晶体和多晶体的物理性质都表现为各向同性，故B错误；

C．无论是单晶体还是多晶体都具有固定的熔点，故C正确；

D．无论是单晶体还是多晶体，晶体内部的分子均按一定的规律排布，即具有一定的规律性，故D错误。

故选C。

2．(23-24高二下·江苏南通·期中)如图所示，烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点，熔化的蜂蜡呈椭圆形．则下列说法中正确的是（　　）

A．针尖接触的是云母片背面的P点

B．云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同

C．云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同

D．云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同

【答案】B

【来源】江苏省南通市2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

【解析】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，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体；

A．针尖接触的是云母片背面的O点，故A错误；

B．云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同，故B正确；

C．云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数不同，故C错误；

D．云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数可能相同，故D错误；

故选B。

3．(23-24高二下·江苏宿迁泗阳县·期中)石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，正确的是（　　）

A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体

B．单层石墨烯的厚度约1µm

C．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯

D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动

【答案】D

【来源】江苏省宿迁市泗阳县2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】A．石墨是晶体，石墨烯是从石墨中分离出的新材料，也属于晶体，故A错误；

B．单层石墨烯的厚度约为原子尺寸10^-10m，故B错误；

C．石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故C错误；

D．根据分子动理论，固体分子在平衡位置附近不停地振动，故D正确。

故选D。

4．(23-24高二下·江苏南通海门区·期中)石墨烯是从石墨中分离出的单层结构，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（    ）

A．石墨是非晶体

B．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯

C．石墨烯在熔化过程中，温度不变，内能增加

D．碳原子在某一特定位置固定不动

【答案】C

【来源】江苏省南通市海门区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

【解析】A．碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，石墨是晶体，故A错误；

B．石墨烯是从石墨中分离出的单层结构，石墨研磨成的细粉末不是石墨烯，故B错误；

C．石墨是晶体，石墨烯在熔化过程中，温度不变，吸收能量，内能增加，故C正确；

D．碳原子不是固定不动的，而是在不停的振动，故D错误。

故选C。

5．(23-24高二下·江苏徐州铜山区·期中)关于下图所示几个实验的表述正确的是（　　）

用油膜法测定分子的直径    演示溴蒸汽的扩散 模拟气体压强的产生机理    用热针尖刺涂有石蜡的云母片

A．甲图实验中，可认为油膜厚度等于油酸分子直径

B．乙图实验中，若温度降到0℃以下，扩散现象将停止

C．丙图实验可说明气体压强是由气体重力引起的

D．丁图实验可说明石蜡的导热性能各向异性

【答案】A

【来源】江苏省徐州市铜山区2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】A．甲图实验中，可认为油膜厚度等于油酸分子直径，即形成单分子油膜，故A正确；

B．乙图实验中，若温度降到0℃以下，分子仍然做无规则的热运动，扩散现象将变慢，故B错误；

C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁的撞击器壁产生的，故C错误；

D．丁图是石蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向异性，故D错误。

故选A。

液体

1．(23-24高二下·江苏南通·期中)下列三幅图中，能说液体存在表面张力的有（　　）

A．（1）和（2） B．（1）和（3）

C．（2）和（3） D．（1）、（2）和（3）

【答案】B

【来源】江苏省南通市2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

【解析】因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如；密度计静止在水中，是因为密度计在水中受到浮力，不是液体表面张力作用结果；由于硬币浮在水面上没有浸入水中，硬币能够静止在水面上是液体的表面张力导致的。故（1）和（3）能说明液体存在表面张力。

故选B。

2．(23-24高二下·江苏南京六校·期中)如图甲所示，王亚平在“天宫课堂”中，将中间粘有水球的两块透明板慢慢拉开，水在两块板间形成了一座“水桥”，为我们展示了微重力环境下液体表面张力的特性。“水桥”表面与空气接触的薄层叫表面层，已知分子间作用力F和分子间距r的关系如图乙。下列说法中正确的是（　　）

A．“水桥”表面层分子间的作用力方向与透明板平行

B．“水桥”表面层水分子间的相互作用力对应的是图乙中的B位置

C．两板拉开的过程，“水桥”液体内部水分子之间的相互作用力表现为引力

D．两板拉开的过程，“水桥”液体表面层水分子之间的相互作用力表现为引力

【答案】D

【来源】江苏省南京市六校2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷

【解析】A．液体的表面张力产生在液体表面层，其使液面收缩，所以其与透明板相垂直，故A错误；

B．两板拉开，则分子间的距离增加，所以“水桥”表面层分子间的距离大于，而图中的B位置分子间距离为，所以其对应的不是图乙中的B位置，故B错误；

C．两板拉开的过程，“水桥”液体内部水分子之间的相互作用力既不表现为引力，也不表现为斥力，故C错误；

D．两板拉开的过程，“水桥”液体表面层水分子之间的相互作用力表现为引力，故D正确。

故选D。

3．(23-24高二下·江苏宿迁泗洪县·期中)下列说法正确的是（　　）

A．布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

B．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体分子间相互排斥的原因

D．为了把地下水分引上来要把地面上的土壤锄松

【答案】B

【来源】江苏省宿迁市泗洪县2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】A．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在做无规则的热运动，故A错误；

B．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故B正确；

C．给车胎打气，越来越吃力，主要是因为打气过程中车胎内气体压强增大，故C错误；

D．土壤里有许多毛细管，地下水分可以沿着它们上升到地面蒸发，将地面的土壤锄松，破坏了这些土壤的毛细管，这样就可以保存地下水分，故D错误。

故选B。

4．(23-24高二下·江苏南通海安高级中学·期中)合格的一次性医用外科口罩内侧所用材料对水都是不浸润的，图为水滴在一次性医用外科口罩内侧的照片，对此，以下说法正确的是（　　）

A．照片中的口罩和水滴发生了浸润现象

B．照片中水滴表面分子比水滴的内部密集

C．水珠呈球状是因为表面张力方向垂直于液面向里

D．照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果

【答案】D

【来源】江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

【解析】A．图中水滴在口罩表面成收缩状态，可知，照片中的口罩和水滴发生了不浸润现象，故A错误；

B．由于图中发生的是不浸润现象，则附着层与表面层内分子之间均表现为引力，即照片中水滴表面分子比水滴的内部稀疏，故B错误；

C．表面张力表现为引力效果，水珠呈球状是因为表面张力方向平行于液面，故C错误；

D．照片中的口罩和水滴发生了不浸润现象，照片中水滴呈扁球状是液体表面张力和重力共同作用的结果，故D正确。

故选D。

5．(23-24高二下·江苏常州高级中学·期中)下列三幅图对应的说法中正确的有（    ）

A．图甲中

B．图甲中曲线下的面积较大

C．图乙中玻璃管锋利的断口在烧熔后变钝，原因是表面张力的作用

D．图丙是玻璃管插入某液体发生的现象，玻璃管越细现象越不明显

【答案】C

【来源】江苏省常州高级中学2023-2024学年高二下学期4月期中质量检查物理试题

【解析】AB．图甲中分子热运动越剧烈，各速率区间的分子数占分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，可知，两条曲线下的面积相等均为1，故AB错误；

C．图乙中，玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变钝，是表面张力的作用，因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，故C正确；

D．在附着层处液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强，发生了浸润现象，玻璃管越细现象越明显。故D错误。

故选C。

6．(23-24高二下·江苏南通海门区·期中)把一枚缝衣针在手上蹭一蹭，然后放到一张餐巾纸上，轻放在水面上。餐巾纸浸湿下沉，而缝衣针会停在水面上。“缝衣针停在水面上”是由于（    ）

A．水分子的无规则运动

B．缝衣针与水面之间的摩擦

C．表面张力与针的重力方向相反

D．表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生向上的弹力

【答案】D

【来源】江苏省南通市海门区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

【解析】缝衣针能停在水面上是由于水的表面张力使水面收缩成“弹性薄膜”，对针产生向上的弹力与缝衣针的重力平衡。

故选D。

7．(23-24高二下·江苏淮安金湖中学、清江中学、涟水郑梁梅高级中学等·期中)下列关于物理现象的说法正确的是（　　）

A．轮船能漂浮在水面上因为液体表面张力的作用

B．空间站内可以做出很大的水球，是因为水的表面张力明显增大

C．水的表面张力方向垂直液面向上

D．液体表面张力有使液面收缩到最小的趋势

【答案】D

【来源】江苏省淮安市金湖中学、清江中学、涟水郑梁梅高级中学等2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

【解析】A．轮船能漂浮在水面上是水的浮力作用，故A错误；

B．在空间站微重力环境下，重力的影响很小，可以做出很大的水球，并非表面张力增大的原因，故B错误；

C．水的表面张力方向与液面相切，故C错误；

D．液体表面层内分子间的距离大于液体内部分子间的距离，表面层内分子间表现为引力，使液面有收缩的趋势，故D正确。

故选D。

8．(23-24高二下·江苏徐州第一中学·期中)下列说法不正确的是（　　）

A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上。这是由于水表面存在表面张力的缘故

B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体表面张力的作用

C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故

D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故

【答案】D

【来源】江苏省徐州市第一中学2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

【解析】A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是由于水表面存在表面张力的缘故，选项A正确，不符合题意；

B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体表面张力的作用，选项B正确，不符合题意；

C．将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故，选项C正确，不符合题意；

D．飘浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是由于表面张力的原因。故D错误，符合题意。

故选D。