202X高考物理第2讲固体、液体和气体课件鲁科版选修3_3

1、第第2讲固体、液体和气体讲固体、液体和气体知识排查知识排查固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构1.晶体与非晶体晶体与非晶体规则规则分类分类比较比较晶体晶体非晶体非晶体单晶体单晶体多晶体多晶体外形外形_不规则不规则熔点熔点确定确定不确定不确定物理性质物理性质各向各向_各向各向_原子排列原子排列有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则无规则无规则异性异性同性同性2.晶体的微观结构晶体的微观结构晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有_地、周期性地在空间排列。地、周期性地在空间

2、排列。规则规则3.液晶液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向液晶分子既保持排列有序而显示各向_，又可以自由移动位置，保持了液，又可以自由移动位置，保持了液体的体的_。(2)液晶分子的位置无序使它像液晶分子的位置无序使它像_，排列有序使它像，排列有序使它像_。(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是_的。的。异性异性流动性流动性液体液体晶体晶体杂乱无章杂乱无章液体的表面张力现象液体的表面张力现象1.作用作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积液体的表面张力使液面具有收缩到表面积_的趋势。的趋势。最小最小2.方向

3、方向表面张力跟液面表面张力跟液面_，且跟这部分液面的分界线，且跟这部分液面的分界线_。3.大小大小液体的温度越高，表面张力液体的温度越高，表面张力_；液体中溶有杂质时，表面张力；液体中溶有杂质时，表面张力_；液体；液体的密度越大，表面张力的密度越大，表面张力_。相切相切垂直垂直越小越小变小变小越大越大饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压相对湿度1.饱和汽与未饱和汽饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于饱和汽：与液体处于_的蒸汽。的蒸汽。(2)未饱和汽：没有达到未饱和汽：没有达到_状态的蒸汽。状态的蒸汽。动态平衡动态平衡2.饱和汽压饱和汽压(1)定义：饱和汽

4、所具有的压强。定义：饱和汽所具有的压强。(2)特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压特点：液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压_，且饱和汽压，且饱和汽压与饱和汽的体积无关。与饱和汽的体积无关。3.相对湿度相对湿度空气的绝对湿度与同一温度时水的饱和汽压的百分比。空气的绝对湿度与同一温度时水的饱和汽压的百分比。饱和饱和越大越大1.气体分子运动的特点和气体压强气体分子运动的特点和气体压强气体分子运动速率的统计分布气体分子运动速率的统计分布2.气体的压强气体的压强(1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分

5、子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的续而稳定的_。(2)决定因素决定因素宏观上：决定于气体的温度和宏观上：决定于气体的温度和_。微观上：决定于分子的平均动能和分子的微观上：决定于分子的平均动能和分子的_。压力压力体积体积密集程度密集程度1.气体实验定律气体实验定律p2V2气体实验定律理想气体气体实验定律理想气体玻意耳定律玻意耳定律查理定律查理定律盖盖吕萨克定律吕萨克定律内容内容一定质量的气体，在温一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，度保持不变的条件下，压强与体积成反比压强与体积成反比一定质量的气体，在体积保一定质量的气体，在体积保持不变的条件下，压强与热持不变的条件下，压强与热力学温度成正比力

6、学温度成正比一定质量的气体，在压强保一定质量的气体，在压强保持不变的条件下，体积与热持不变的条件下，体积与热力学温度成正比力学温度成正比表达式表达式p1V1_图象图象2.理想气体状态方程理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何理想气体：在任何温度、任何_下都遵从气体实验定律的气体。下都遵从气体实验定律的气体。重力重力小题速练小题速练1.(多选多选)以下说法正确的是以下说法正确的是()A.金刚石、食盐都有确定的熔点金刚石、食盐都有确定的熔点B.饱和汽的压强与温度无关饱和汽的压强与温度无关C.一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D

7、.多晶体的物理性质表现为各向异性多晶体的物理性质表现为各向异性E.当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小解析解析金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度正确；饱和汽的压强与温度有关，选项有关，选项B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项D错误；在一定温度条件下，相对错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快

8、，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项相对湿度一定较小，选项E正确。正确。答案答案ACE2.(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.液晶不具有液体的流动性液晶不具有液体的流动性B.液体的表面张力是由表面层液体分子之间的相互排斥引起的液体的表面张力是由表面层液体分子之间的相互排斥引起的C.控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大增大，密度增大，压强也增大D.空气中

9、水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度E.雨水没有透过布雨伞是因为液体有表面张力雨水没有透过布雨伞是因为液体有表面张力 解析解析液晶分子可以自由移动位置，保持了液体的流动性，选项液晶分子可以自由移动位置，保持了液体的流动性，选项A错误；液体的表错误；液体的表面张力是由液体表面层分子之间的相互吸引而引起的，选项面张力是由液体表面层分子之间的相互吸引而引起的，选项B错误。错误。答案答案CDE3.(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.液晶分子有序排列显示各向异性，故从各个方向看都比较整齐液晶分子有序排列

10、显示各向异性，故从各个方向看都比较整齐B.升高水的温度，它的饱和汽压随之增大升高水的温度，它的饱和汽压随之增大C.水和酒精混合后的体积小于混合前体积之和，说明分子间存在一定的间隙水和酒精混合后的体积小于混合前体积之和，说明分子间存在一定的间隙D.用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力用打气筒向篮球充气时需用力，说明气体分子间有斥力E.水黾漂浮在水面上，主要是因为水黾受到水的表面张力的作用水黾漂浮在水面上，主要是因为水黾受到水的表面张力的作用解析解析液晶的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的，液晶的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的，A错误

11、；液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，错误；液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，B正确；水和酒正确；水和酒精混合后的体积小于混合前体积之和，说明分子间存在一定的间隙，精混合后的体积小于混合前体积之和，说明分子间存在一定的间隙，C正确；用打正确；用打气筒向篮球充气时需用力是因为篮球内部气体的压强太大，故气筒向篮球充气时需用力是因为篮球内部气体的压强太大，故D错误；水黾漂浮在错误；水黾漂浮在水面上，主要是因为水黾受到水的表面张力的作用，水面上，主要是因为水黾受到水的表面张力的作用，E正确。正确。答案答案BCE4.(多选多选)2017全国卷全国卷，33(1)氧气分子在氧气

12、分子在0 和和100 温温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图分子速率的变化分别如图1中两条曲线所示。下列说法正中两条曲线所示。下列说法正确的是确的是()A.图中两条曲线下面积相等图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在图中实线对应于氧气分子在100 时的情形时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与与0 时相比，时相比，100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出

13、现在0400 m/s 区间内的分子数占总分区间内的分子数占总分子数的百分比较大子数的百分比较大解析解析根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以图中两条曲根据图线的物理意义可知，曲线下的面积表示总分子数，所以图中两条曲线下面积相等，选项线下面积相等，选项A正确；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率大的正确；温度是分子平均动能的标志，且温度越高，速率大的分子比例较大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对应于分子比例较大，所以图中实线对应于氧气分子平均动能较大的情形，虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项氧气分子平均动能较小的情形，选项B、C正确；根据曲线不能

14、求出任意区间的氧正确；根据曲线不能求出任意区间的氧气分子数目，选项气分子数目，选项D错误；由图线可知错误；由图线可知100 时的氧气分子速率出现在时的氧气分子速率出现在0400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比比区间内的分子数占总分子数的百分比比0 时的百分比小，选项时的百分比小，选项E错误。错误。答案答案ABC5.鲁科版选修鲁科版选修33P60T8如图如图2所示，气缸所示，气缸A中封闭有一定质量中封闭有一定质量的气体，活塞的气体，活塞B与与A的接触是光滑的且不漏气，的接触是光滑的且不漏气，B上放一重物上放一重物C，B与与C的总重为的总重为G，大气压为，大气压为P0。当气缸内气体温度是

15、。当气缸内气体温度是20 时，时，活塞与气缸底部距离为活塞与气缸底部距离为h1；当气缸内气体温度是；当气缸内气体温度是100 时，活时，活塞与气缸底部的距离是多少？塞与气缸底部的距离是多少？解析解析设活塞横截面积为设活塞横截面积为S，对气体由盖，对气体由盖 吕萨克定律得吕萨克定律得T1t1273T2t2273解之得解之得h21.27 h1答案答案1.27 h1固体和液体的性质固体和液体的性质1.晶体和非晶体晶体和非晶体(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体

16、。只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。2.液体表面张力液体表面张力(1)表面张力的效果：表面张力使液体表面积具有收缩趋势，使液体表面积趋于表面张力的效果：表面张力使液体表面积具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小。(2)表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系。表面张力的大小：跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系。【例【例1】(多选多选)2015全国卷全国卷，33(1)

17、下列说法正确的是下列说法正确的是()A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变在熔化过

18、程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变解析解析晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项仍旧是晶体，选项A错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B正确；同种元素构成的可能由于原正确；同种元素构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨，选项C正确；晶体的分子正

19、确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D正确；熔化过程中，正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E错误。错误。答案答案BCD1.(多选多选)(2019海南三亚模拟海南三亚模拟)下列说法正确的是下列说法正确的是()A.液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出液面上方的蒸汽达到饱和时就不会有液体分子从液面飞出B.萘的熔点为萘的熔点为80 ，质量相等的，质量相等的80 的液态萘和的液态萘和80 的固态萘具有不同的分子势能的固态萘具有不同的分子势能C.车

20、轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象车轮在潮湿的地面上滚过后，车辙中会渗出水，属于毛细现象D.液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大E.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性解析解析液面上方的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液面上方的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，A错误；错误；80 时，液态萘凝固成固态萘的过时，液态萘凝固成固态

21、萘的过程中放出热量，温度不变，分子的平均动能不变，萘放出热量的过程中内能减小，程中放出热量，温度不变，分子的平均动能不变，萘放出热量的过程中内能减小，所以一定是分子势能减小，所以一定是分子势能减小，B正确；由毛细现象的定义可知，正确；由毛细现象的定义可知，C正确；液体表面层正确；液体表面层的分子间距离比液体内部的分子间距离大，故液体表面层分子之间的作用力表现的分子间距离比液体内部的分子间距离大，故液体表面层分子之间的作用力表现为引力，分子之间的距离有缩小的趋势，可知液体表面层的分子比液体内部的分为引力，分子之间的距离有缩小的趋势，可知液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能，子有更大的

22、分子势能，D正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，晶体相似，具有各向异性，E错误。错误。答案答案BCD2.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围分别如图3(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间变化的关系如图(d)所示。则由此可判断出甲为所示。则由此可判断出甲为_，乙为，乙为_，丙为，丙为_。(

23、填填“单晶体单晶体”“”“多晶体多晶体”或或“非晶体非晶体”)图图3解析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，多晶体和非晶体的物理性质具有各向同性。向异性，多晶体和非晶体的物理性质具有各向同性。答案答案多晶体非晶体单晶体多晶体非晶体单晶体气体的压强气体的压强1.理解气体压强的三个角度理解气体压强的三个角度产生原因产生原因气体分子对容器壁频繁地碰撞产生的气体分子对容器壁频繁地碰撞产生的决定因素决定因素宏观上宏观上取决于气体的温度和体积取决于气体的温度和体积微观上微观上取决于分子的平均动能和分子的

24、密集程度取决于分子的平均动能和分子的密集程度计算方法计算方法a0力的平衡条件力的平衡条件a0牛顿第二定律牛顿第二定律(1)活塞模型活塞模型(用活塞封闭一定质量的气体用活塞封闭一定质量的气体)2.常见两种模型常见两种模型平衡时，有平衡时，有pSp0Smg(2)连通器模型连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体用液柱封闭一定质量的气体)平衡时对气体平衡时对气体A有：有：pAp0gh1对气体对气体B有：有：pBgh2pAp0gh1所以所以pBp0g(h1h2)图图4【例【例2】如图如图4中两个气缸质量均为中两个气缸质量均为M，内部横截面积均为，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为，两个活塞的质量均为m

25、，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下。两个气缸内左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下。两个气缸内分别封闭有一定质量的空气分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为，大气压为p0，重力加速度为，重力加速度为g，求封闭气体，求封闭气体A、B的压强各多大？的压强各多大？解析解析题图甲中选活塞为研究对象。题图甲中选活塞为研究对象。pASp0Smg题图乙中选气缸为研究对象得题图乙中选气缸为研究对象得1.(多选多选)对于一定质量的理想气体，下列论述正确的是对于一定质量的理想气体，下列论述正确的是()A.若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变

26、大若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大B.若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变C.若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数一定增加D.若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变若气体的压强不变而温度降低，则单位体积内分子个数可能不变 E.气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定解析解析单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数单位体积内分子个数

27、不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故选项和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故选项A正确，正确，B错误；若错误；若气体的压强不变而温度降低，则气体的体积减小，则单位体积内分子个数一定增气体的压强不变而温度降低，则气体的体积减小，则单位体积内分子个数一定增加，故选项加，故选项C正确，正确，D错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共错误；气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，选项同决定，选项E正确。正确。答案答案ACE图图52.若已知大气压强为若已知大气压强为p0，在图，在图5中各装置均处于静止状态

28、，图中液体密度均为中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为，求被，求被封闭气体的压强。封闭气体的压强。解析解析在甲图中，以高为在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，的液柱为研究对象，由二力平衡知由二力平衡知pASghSp0S所以所以p甲甲pAp0gh在图乙中，以在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程液面为研究对象，由平衡方程F上上F下下有：有：pASghSp0S，得，得p乙乙pAp0gh在图丙中，仍以在图丙中，仍以B液面为研究对象，有液面为研究对象，有pAghsin 60pBp0在图丁中，以液面在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得为研究对象，由二力平衡得p丁丁S(p0gh1)S所以所以p

29、丁丁p0gh1在戊图中，从开口端开始计算：右端为大气压在戊图中，从开口端开始计算：右端为大气压p0，同种液体同一水平面上的压强相，同种液体同一水平面上的压强相同，所以同，所以b气柱的压强为气柱的压强为pbp0g(h2h1)，而，而a气柱的压强为气柱的压强为papbgh3p0g(h2h1h3)。气体实验定律和理想气体状态方程的应用气体实验定律和理想气体状态方程的应用1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系理想气体状态方程与气体实验定律的关系2.两个重要的推论两个重要的推论解析解析设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为，压强为p1；下方气体的体积；

30、下方气体的体积为为V2，压强为，压强为p2。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，设活塞上方液体的质量为设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得，由力的平衡条件得p2Sp1Smg利用气体实验定律及气体状态方程解决问题的基本思路利用气体实验定律及气体状态方程解决问题的基本思路1.(2019福建漳州模拟福建漳州模拟)如图如图7所示，两端开口的气缸水平固所示，两端开口的气缸水平固定，定，A、B是两个厚度不计的活塞，面积分别为是两个厚度不计的活塞，面积分别为S120 cm2，S210 cm2，它们之间用一根细杆连接，它们之间用一

31、根细杆连接，B通过水平细绳通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为绕过光滑的定滑轮与质量为M的重物的重物C连接，静止时气缸连接，静止时气缸中的空气压强中的空气压强p1.3105 Pa，温度，温度T540 K，气缸两部，气缸两部分的气柱长均为分的气柱长均为L。已知大气压强。已知大气压强p01105 Pa，取，取g10 m/s2，缸内空气可看作理想气体，不计一切摩擦。求：，缸内空气可看作理想气体，不计一切摩擦。求：(1)重物重物C的质量的质量M；(2)逐渐降低气缸中气体的温度，活塞逐渐降低气缸中气体的温度，活塞A将向右缓慢移动，当活塞将向右缓慢移动，当活塞A刚靠近刚靠近D处而处处而处于平衡状态时缸内气

32、体的温度。于平衡状态时缸内气体的温度。解析解析(1)活塞整体受力处于平衡状态，则有活塞整体受力处于平衡状态，则有pS1p0S2p0S1pS2Mg代入数据解得代入数据解得M3 kg。(2)当活塞当活塞A靠近靠近D处时，活塞整体受力的平衡方程没变，气体压强不变，根据气体处时，活塞整体受力的平衡方程没变，气体压强不变，根据气体的等压变化有的等压变化有答案答案(1)3 kg(2)360 K解析解析设设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为为p1和和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此，此时原左、

33、右两边气柱长度分别变为时原左、右两边气柱长度分别变为l1和和l2。由力的平衡条件有。由力的平衡条件有p1p2g(l1l2)式中式中为水银密度，为水银密度，g为重力加速度大小。为重力加速度大小。2.2018全国卷全国卷，33(2)在两端封闭、粗细均匀的在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l118.0 cm和和l212.0 cm，左边气体的压强为，左边气体的压强为12.0 cmHg。现将。现将U形管

34、缓慢平放在形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。由玻意耳定律有由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2两边气柱长度的变化量大小相等两边气柱长度的变化量大小相等l1l1l2l2由由式和题给条件得式和题给条件得l122.5 cml27.5 cm答案答案22.5 cm7.5 cm解析解析开始时活塞位于开始时活塞位于a处，加热后，气缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开处，加热后，气缸中的气体先经历等容过程，直

35、至活塞开始运动。设此时气缸中气体的温度为始运动。设此时气缸中气体的温度为T1，压强为，压强为p1，根据查理定律有，根据查理定律有3.2018全国卷全国卷，33(2)如图如图9，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口内有卡口a和和b，a、b间距为间距为h，a距缸底的高度为距缸底的高度为H；活塞只能在；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为面积为S，厚度可忽略；活塞和气缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。，厚度可忽略；活塞和气缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于

36、静止状态，上、下方气体压强均为开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为大小为g。根据力的平衡条件有根据力的平衡条件有p1Sp0Smg联立联立式可得式可得此后，气缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达此后，气缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时气缸中气体的处，设此时气缸中气体的温度为温度为T2；活塞位于；活塞

37、位于a处和处和b处时气体的体积分别为处时气体的体积分别为V1和和V2。根据盖。根据盖吕萨克定律有吕萨克定律有式中式中V1SHV2S(Hh)联立联立式解得式解得从开始加热到活塞到达从开始加热到活塞到达b处的过程中，气缸中的气体对外做的功为处的过程中，气缸中的气体对外做的功为W(p0Smg)h气体状态变化的图象问题气体状态变化的图象问题一定质量的气体不同图象的比较一定质量的气体不同图象的比较过程过程图线类别图线类别图象特点图象特点图象示例图象示例等温过程等温过程pVpVCT(其中其中C为恒量为恒量)，即，即pV之之积越大的等温线温度越高，线离积越大的等温线温度越高，线离原点越远原点越远pCT，斜率

38、，斜率kCT，即斜率，即斜率越大，温度越高越大，温度越高等容过程等容过程pTp T，斜率，斜率k，即，即斜率越大，体积越小斜率越大，体积越小等压过程等压过程VTV T，斜率，斜率k，即，即斜率越大，压强越小斜率越大，压强越小A.过程过程中气体的压强逐渐减小中气体的压强逐渐减小B.过程过程中气体对外界做正功中气体对外界做正功C.过程过程中气体从外界吸收了热量中气体从外界吸收了热量D.状态状态c、d的内能相等的内能相等E.状态状态d的压强比状态的压强比状态b的压强小的压强小【例【例3】(多选多选)2018全国卷全国卷，33(1)如图如图10所示，一定所示，一定质量的理想气体从状态质量的理想气体从状态a开始，