第2课时固体、液体和气体
考纲解读1.知道晶体、非晶体的区别.2.理解表面张力，会解释有关现象.3.掌握气体实验三定律，会用三定律分析气体状态变化问题．
考点一固体与液体的性质
2.液体的表面张力
(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势．
(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．
3．液晶的物理性质
(1)具有液体的流动性．
(2)具有晶体的光学各向异性．
(3)从某个方向看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．
例1下列有关物质属性及特征的说法中，正确的是()
A．液体的分子势能与液体的体积有关
B．晶体的物理性质都是各向异性的
C．温度升高，每个分子的动能都增大
D．分子间的引力和斥力同时存在
E．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
解析单晶体的物理性质具有各向异性，而多晶体的物理性质具有各向同性，故B错误；温度升高时，分子的平均动能增大，而非每个分子的动能都增大，故C错误．
答案ADE
1．[晶体、非晶体的理解]在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图1(a)、(b)、(c)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(d)所示．则由此可判断出甲为______，乙为______，丙为________．(填“单晶体”、“多晶体”或“非晶体”)
图1
答案多晶体非晶体单晶体
解析晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性．
2．[固体和液体的理解]关于固体和液体，下列说法中正确的是()
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．单晶体和多晶体的物理性质没有区别，都有固定的熔点和沸点
C．液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点
答案CD
解析玻璃属于非晶体，A错误；单晶体和多晶体的物理性质有区别，如单晶体在物理性质上表现为各向异性，多晶体在物理性质上表现为各向同性，B错误．
3．[液体表面张力的理解]对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图2所示.对此有下列几种解释，正确的是()
图2
A．表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏
B．表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密
C．附着层Ⅰ内分子的分布比液体内部密
D．附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏
解析表面层内的分子比液体内部稀疏，分子间表现为引力，这就是表面张力，A正确，B
错误；浸润液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子密集，不浸润液体的附着层内的液体分子比液体内部的分子稀疏，而附着层Ⅰ为浸润液体，附着层Ⅱ为不浸润液体，故C、D 均正确．
4．[对饱和汽、湿度的理解]关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是()
A．温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同
B．温度升高时，饱和汽压增大
C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大
D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关
答案BCD
解析在一定温度下，饱和汽压是一定的，饱和汽压随温度的升高而增大，饱和汽压与液体
的种类有关，与体积无关．空气中所含水蒸气的压强，称为空气的绝对湿度；相对湿度＝水蒸气的实际压强
，夏天的饱和汽压大，在相对湿度相同时，夏天的绝对湿度大．同温度下的饱和汽压
考点二气体压强的产生与计算
1．产生的原因
由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强．
2．决定因素
(1)宏观上：决定于气体的温度和体积．
(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度．
3．平衡状态下气体压强的求法
(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强．
(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强．
(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强．
4．加速运动系统中封闭气体压强的求法
选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解．
例2如图3所示，光滑水平面上放有一质量为M的汽缸，汽缸内放有一质量为m的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S.现用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压为p0)
图3
解析选取汽缸和活塞整体为研究对象，
相对静止时有：F＝(M＋m)a
再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pS－p0S＝ma
解得：p＝p0＋mF
S(M＋m)
.
答案p0＋mF
S(M＋m)
递进题组
5．[液体封闭气体压强的求解]若已知大气压强为p0，在图4中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强．
图4
答案甲：p0－ρgh乙：p0－ρgh丙：p0－
3
2
ρgh
丁：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甲S＝－ρghS＋p0S
所以p甲＝p0－ρgh
在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有：p A S＋ρghS＝p0S
p乙＝p A＝p0－ρgh
在图丙中，仍以B液面为研究对象，有
p A′＋ρgh sin60°＝p B′＝p0
所以p丙＝p A′＝p0－
3
2
ρgh
在图丁中，以液面A 为研究对象，由二力平衡得 p 丁S ＝(p 0＋ρgh 1)S 所以p 丁＝p 0＋ρgh 1
6．[活塞封闭气体压强的求解]如图5中两个汽缸质量均为M ，内部横截面积均为S ，两个活塞的质量均为m ，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A 、B ，大气压为p 0，求封闭气体A 、B 的压强各多大？
图5
答案 p 0＋mg S p 0－Mg
S
解析 题图甲中选m 为研究对象． p A S ＝p 0S ＋mg 得p A ＝p 0＋mg
S
题图乙中选M 为研究对象得p B ＝p 0－Mg
S
.
7.[关联气体压强的计算]竖直平面内有如图6所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a 、b ，各段水银柱高度如图所示，大气压为p 0，求空气柱a 、b 的压强各多大．
图6
答案 p a ＝p 0＋ρg (h 2－h 1－h 3) p b ＝p 0＋ρg (h 2－h 1)
解析 从开口端开始计算：右端为大气压p 0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b 气柱的压强为p b ＝p 0＋ρg(h 2－h 1)，而a 气柱的压强为p a ＝p b －ρg h 3＝p 0＋ρg(h 2－h 1－h 3)．
此类题求气体压强的原则就是从开口端算起(一般为大气压)，沿着液柱在竖直方向上，向下加ρgh ，向上减ρgh 即可(h 为高度差)．
考点三 气体实验定律的应用
p 2
T 2
V 2T 2
2.理想气体的状态方程 (1)理想气体
①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．
②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能． (2)理想气体的状态方程
一定质量的理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C .
气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例．
例3 如图7所示，容器A 和汽缸B 都能导热，A 放置在127℃的恒温槽中，B 处于27℃的环境中，大气压强为p 0＝1.0×105Pa ，开始时阀门K 关闭，A 内为真空，其容积V A ＝2.4L ，B 内活塞横截面积S ＝100cm 2、质量m ＝1kg ，活塞下方充有理想气体，其体积V B ＝4.8L ，活塞上方与大气连通，A 与B 间连通细管体积不计，打开阀门K 后活塞缓慢下移至某一位置(未触及汽缸底部)．g 取10N/kg.试求：
图7
(1)稳定后容器A 内气体的压强；
(2)稳定后汽缸B 内气体的体积．
解析 (1)p A ＝p B ＝p 0S ＋mg
S
＝1.01×105Pa
(2)B 气体做等压变化，排出汽缸的气体体积为V B ′
根据盖－吕萨克定律有V B ′T B ＝V A T A ，所以V B ′＝300
400×2.4L ＝1.8L
留在汽缸内的气体体积为V B ″＝4.8L －1.8L ＝3L. 答案 (1)1.01×105Pa (2)3L 递进题组
8．[等温、等容变化的应用]如图8，由U 形管和细管连接的玻璃泡A 、B 和C 浸泡在温度均为0℃的水槽中，B 的容积是A 的3倍．阀门S 将A 和B 两部分隔开，A 内为真空，B 和C 内都充有气体．U 形管内左边水银柱比右边的低60mm.打开阀门S ，整个系统稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等．假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．
图8
(1)求玻璃泡C 中气体的压强(以mmHg 为单位)；
(2)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差又为60mm ，求加热后右侧水槽的水温． 答案 (1)180mmHg (2)364K
解析 (1)在打开阀门S 前，两水槽水温均为T 0＝273K ．设玻璃泡B 中气体的压强为p 1，体积为V B ，玻璃泡C 中气体的压强为p C ，依题意有p 1＝p C ＋Δp ①
式中Δp ＝60mmHg.打开阀门S 后，两水槽水温仍为T 0，设玻璃泡B 中气体的压强为p B .依题意，有p B ＝p C ②
玻璃泡A 和B 中气体的体积为V 2＝V A ＋V B ③ 根据玻意耳定律得p 1V B ＝p B V 2④
联立①②③④式，并代入题给数据得p C ＝V B
V A
Δp ＝180mmHg ⑤
(2)当右侧水槽的水温加热到T ′时，U 形管左右水银柱高度差为Δp ，玻璃泡C 中气体的压强为p C ′＝p B ＋Δp ⑥
玻璃泡C 中气体体积不变，根据查理定律得p C T 0＝p C ′
T ′
⑦
联立②⑤⑥⑦式，并代入题给数据得T ′＝364K.
9．[理想气体状态方程的应用]如图9所示，均匀薄壁U 形管竖直放置，左管上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A 、B 两部分理想气体，下方水银的左右液面高度相差ΔL ＝10cm ，右管上方的水银柱高h ＝14cm ，初状态环境温度为27℃，A 气体长度l 1＝30cm ，外界大气压强p 0＝76cmHg.现保持温度不变，在右管中缓慢注入水银，使下方水银左右液面等高．然后给A 部分气体缓慢升温，使A 中气柱长度回到30cm.求：
图9
(1)右管中注入的水银高度是多少？ (2)升温后的温度是多少？ 答案 (1)Δh ＝30cm (2)t ＝117℃
解析 (1)设右管中注入的水银高度是Δh ，对A 气体分析，其做等温变化，根据玻意耳定律有p 1V 1＝p 2V 2
p 1＝p 0＋14cmHg ＋10cmHg ，p 2＝p 0＋14cmHg ＋Δh Hg
V 1＝l 1S ，V 2＝(l 1－1
2ΔL )S
代入数据解得再加入的水银高Δh ＝30cm.
(2)设升温前温度为T 0，升温后温度为T ，缓慢升温过程中，对A 中气体分析，升温前V 2＝
(l 1－1
2ΔL )S ，p 2＝p 0＋14cmHg ＋Δh Hg
升温结束后V 3＝l 1S ，p 3＝p 0＋14cmHg ＋Δh Hg ＋ΔL Hg
由理想气体状态方程得p 2V 2T 0＝p 3V 3
T
T 0＝300K 得T ＝390K
则升温后的温度为t ＝117℃
考点四 用图象法分析气体的状态变化
1．利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量、不同温度的两条等温线，不同体积的两条等容线，不同压强的两条等压线的关系．
例如：在图10甲中，V 1对应虚线为等容线，A 、B 分别是虚线与T 2、T 1两线的交点，可以
认为从B 状态通过等容升压到A 状态，温度必然升高，所以T 2 T 1.
又如图乙所示，A 、B 两点的温度相等，从B 状态到A 状态压强增大，体积一定减小，所以V 2 V 1.
图10
2举例
之积越大的等温线
例4 如图11甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V －T 图象．已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa.
图11
(1)说出A →B 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中T A 的温度值． (2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p －T 图象，并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程． 解析 (1)从题图甲可以看出，A 与B 连线的延长线过原点，所以A →B 是一个等压变化，即p A ＝p B
根据盖—吕萨克定律可得V A T A ＝V B
T B
所以T A ＝V A V B T B ＝0.4
0.6
×300K ＝200K.
(2)由题图甲可知，由B →C 是等容变化，根据查理定律得p B T B ＝p C
T C
所以p C ＝T C T B p B ＝400300p B ＝43p B ＝4
3×1.5×105Pa ＝2.0×105Pa
则可画出由状态A →B →C 的p －T 图象如图所示．
答案 见解析 递进题组
10．[气体图象的应用]一定质量理想气体的状态经历了如图12所示的ab 、bc 、cd 、da 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在( )
图12
A ．ab 过程中不断增加
B ．bc 过程中保持不变
C ．cd 过程中不断增加
D ．da 过程中保持不变 答案 AB
解析 首先，因为bc 的延长线通过原点，所以bc 是等容线，即气体体积在bc 过程中保持不变，B 正确；ab 是等温线，压强减小则体积增大，A 正确；cd 是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接aO 交cd 于e ，如图所示，则ae 是等容线，即V a ＝V e ，因为V d V e ，所以V d V a ，da 过程中体积不是保持不变，D 错误．本题选A 、B.
11．[气体图象的应用]一定质量的理想气体由状态A 变为状态D ，其有关数据如图13甲所示，若状态D 的压强是2×104Pa.
图13
(1)求状态A 的压强；
(2)请在图乙画出该状态变化过程的p －T 图象，并分别标出A 、B 、C 、D 各个状态，不要求写出计算过程．
答案 (1)4×104Pa (2)见解析
解析 (1)据理想气体的状态方程得p A V A T A ＝p D V D T D 则p A ＝p D V D T A
V A T D ＝4×104Pa
(2)p －T 图象及A 、B 、C 、D 各个状态如图所示．
考点五 理想气体实验定律微观解释
1．等温变化
一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能不变．在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强增大． 2．等容变化
一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大． 3．等压变化
一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变．
例5 对于一定质量的气体，当压强和体积发生变化时，以下说法正确的是( ) A ．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变 B ．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小 C ．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变 D ．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大
解析当体积增大时，单位体积内的分子数减少，只有气体的温度升高，分子平均动能增大，压强才能增大，A正确，B错误；当体积减小时，单位体积内的分子数增多，温度不变、降低、升高都可能使压强增大，C错误；同理体积增大时，温度不变、降低、升高都可能使压强减小，故D正确．
答案AD
变式题组
12．[气体实验定律的微观解释]封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是()
A．气体的密度增大
B．气体的压强增大
C．气体分子的平均动能减小
D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
答案BD
解析等容变化温度升高时，压强一定增大，分子密度不变，分子平均动能增大，单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数增多，B、D正确．
13．[气体实验定律的微观解释]一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为()
A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大
B．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
C．气体分子的总数增加
D．气体分子的密度增大
答案BD
解析理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变，故B、D 正确，A、C错误．
高考模拟明确考向
1．(2014·福建·30)如图14，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比．图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()
图14
A．曲线①B．曲线②
C．曲线③D．曲线④
答案 D
解析速率较大或较小的分子占少数，接近平均速率的分子占多数，分子速率不可能为0，也不可能为无穷大，因此只有曲线④符合要求．
2．(2013·海南·15(1))下列说法正确的是()
A．把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面．这是由于水表面存在表面张力
B．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大
C．在围绕地球飞行的守宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形．这是表面张力作用的结果D．大毛细现象中，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
E．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，这是由于水膜具有表面张力
答案ACD
解析水的表面张力托起针，A正确；水在油脂上不浸润，在干净的玻璃上浸润，B错误；当宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，里面的所有物体均处于完全失重状态，此时自由飘浮的水滴在表面张力作用下呈现球形，C正确；对于浸润液体，在毛细管中上升，对于非浸润液体，在毛细管中下降，D正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开，是大气压的作用，E错误．
3．(2014·大纲全国·16)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是()
A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈
B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈
C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小
D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小
答案BD
解析本题考查气体性质，压强变大，温度不一定升高，分子热运动不一定变得剧烈，A错误；压强不变，温度也有可能升高，分子热运动可能变得剧烈，B正确；压强变大，体积不一定减小，分子间的平均距离不一定变小，C错误；压强变小，体积可能减小，分子间的平均距离可能变小，D正确．
4．图15甲是晶体物质微粒在平面上的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有______的性质．如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间的距离大于分子平衡时的距离r0，因此表面层分子间作用力的合力表现为______．
图15
答案各向异性引力
解析沿不同方向物质微粒的数目不同，使得晶体具有各向异性．当分子间的距离等于分子间的平衡距离时，分子间的引力等于斥力，合力为0；当分子间的距离大于分子间的平衡距离时，引力和斥力都减小，但斥力减小得快，合力表现为引力．
5．如图16所示，U形汽缸固在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知汽缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板．现缓慢升高缸内气体的温度，则图中能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图象是()
图16
答案 B
解析缓慢升高缸内气体的温度，当缸内气体的压强p p0时，气体的体积不变，由查理定
律知p＝p1T
T1，故缸内气体的压强p与热力学温度T呈线性关系；当汽缸内气体的压强p＝p0时发生等压变化，正确的图象为图B.
6．(2014·山东·37(2))一种水下重物打捞方法的工作原理如图17所示．将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮，求V2和h2.
已知大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10 m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量的筒壁厚度可忽略．
图17
答案 2.5m310m
解析当F＝0时，由平衡条件得
Mg＝ρg(V0＋V2)①
代入数据得
V2＝2.5m3②
设浮筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得
p1＝p0＋ρgh1③
p2＝p0＋ρgh2④
在此过程中浮筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2⑤
联立②③④⑤式，代入数据得
h2＝10m
练出高分
一、单项选择题
1．液体的饱和汽压随温度的升高而增大()
A ．其变化规律遵循查理定律
B ．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大
C ．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大
D ．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大 答案 D
解析 当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D.
2．如图1，一定量的理想气体从状态a 沿直线变化到状态b ，在此过程中，其压强( )
图1
A ．逐渐增大
B ．逐渐增小
C ．始终不变
D ．先增大后减小 答案 A
解析 由图象可得，体积V 减小，温度T 增大，由公式pV
T ＝C 得压强p 一定增大．故答案
选A.
3.图2为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )
图2
A ．温度降低，压强增大
B ．温度升高，压强不变
C ．温度升高，压强减小
D ．温度不变，压强减小 答案 A
解析 对被封闭的一定质量的气体进行研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V 减小，结
合理想气体状态方程pV
T ＝C 得，当外界大气压强p 0不变时，封闭气体的压强p 减小，则温
度T 一定降低，B 选项错误．当外界大气压强p 0减小时，封闭气体的压强p 减小，则温度T 一定降低，C 、D 选项均错误．当外界大气压强p 0增大时，封闭气体的压强p 存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况．当封闭气体的压强p 增大时，温度T 可能升高、不变或降低，封闭气体的压强p 不变时，温度T 一定降低，封闭气体的压强p 减小时，温度T 一定降低．故只有选项A 可能． 4．下列说法正确的是( )
A ．一定质量的气体，当温度升高时，压强一定增大
B ．一定质量的气体，当体积增大时，压强一定减小
C ．一定质量的气体，当体积增大、温度升高时，压强一定增大
D ．一定质量的气体，当体积减小、温度升高时，压强一定增大 答案 D
解析 一定质量的气体，其分子总数一定，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，有引起压强增大的可能，但不知道分子的密度如何变化，故不能断定压强一定增大，A 项错误；当体积增大时，气体分子的密度减小，有使压强减小的可能，但不知道气体分子的平均动能如何变化，同样不能断定压强一定减小，B 项错误；体积增大有使压强减小的趋势，温度升高有使压强增大的趋势，这两种使压强向相反方向变化的趋势不知谁占主导地位，不能断定压强如何变化，故C 项错误；体积减小有使压强增大的趋势，温度升高也有使压强增大的趋势，这两种趋势都使压强增大，故压强一定增大，D 项正确． 二、多项选择题
5．关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( ) A ．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B ．晶体的分子(或原子、离子)排列是规则的
C ．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D ．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的 答案 BC
6．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是()
A．表面张力是液体各部分间的相互作用
B．液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力
C．表面张力的方向总是垂直于液面，指向液体内部的
D．表面张力的方向总是与液面相切的
答案BD
7．关于液晶，下列说法中正确的有()
A．液晶是一种晶体
B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C．液晶的光学性质随温度的变化而变化
D．液晶的光学性质随光照的变化而变化
答案CD
解析液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定方向排列比较整齐，具有各向异性，但分子的排列是不稳定的，选项A、B错误；外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化，从而改变液晶的某些性质；温度、压力、外加电压等因素变化时，都会改变液晶的光学性质，选项C、D正确．
8．关于空气湿度，下列说法正确的是()
A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
B．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示
D．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比
答案BC
解析当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，这是因为无论空气的绝对湿度多大，只要比饱和汽压小得越多，液体就越容易蒸发，这时人身上分泌的液体越容易蒸发，人感觉就越干燥，选项A错误，B正确；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气的压强与相同温度时水的饱和汽压之比，选项C正确，D错误．
9.用如图3所示的实验装置来研究气体等容变化的规律．A、B管下端由软管相连，注入不定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A、B两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变()
图3
A ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向上移动
B ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向下移动
C ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向上移动
D ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向下移动
答案 AD
解析 由pV
T ＝C (常量)可知，在体积不变的情况下，温度升高，气体压强增大，右管A 水银
面要比左管B 水银面高，故选项A 正确；同理可知选项D 正确． 三、非选择题
10．(2013·新课标Ι·33(2))如图4，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V 0.汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可
视为理想气体)，压强分别为p 0和p 0
3
；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气
体体积为V 0
4，现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没
有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T 0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求：
图4
(1)恒温热源的温度T ；
(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x .
答案 (1)75T 0 (2)1
2V 0
解析 (1)
与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖
－吕萨克定律得：74V 0T ＝54V 0T 0，解得：T ＝7
5T 0.
(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大．打开K 后，左活塞下降至某一位臵，右活塞必须升至汽缸顶，才能满足力学平衡条
件．汽缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程．设左活塞
上方气体最终压强为p ，由玻意耳定律得：pV x ＝p 03·V 0
4
，
(p ＋p 0)(2V 0－V x )＝p 0·7
4
V 0，
联立上述二式得：6V 2x －V 0V x －V 2
0＝0，
其解为：V x ＝12V 0；另一解V x ＝－1
3
V 0，不合题意，舍去．
12．如图5所示，两个可导热的汽缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积)．两汽缸各有一活塞，质量分别为m 1和m 2，活塞与汽缸壁无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h .(已知m 1＝3m ，m 2＝2m )
图5
(1)在两活塞上同时各放一质量为m 的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境的温度始终保持为T 0)．
(2)在达到上一问的终态后，环境温度由T 0缓慢上升到T
，试问在这个过程中，气体对活塞