2026版《金版教程》高考一轮复习物理第2节 固体、液体与气体 实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

高考总复习首选用卷物理第2节固体、液体与气体实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系考点一固体和液体的性质1．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图a、b、c所示，而对甲、乙、丙三种固体加热过程中温度随加热时间变化的关系如图d所示，以下说法正确的是()A．甲、乙为非晶体，丙是晶体B．甲、乙为晶体，丙是非晶体C．甲、丙为非晶体，乙是晶体D．甲可能为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体答案：D解析：由题图d可知，甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙是非晶体；又由题图a、b、c可知，甲、乙的导热性是各向同性的，丙是各向异性的，则甲可能为多晶体，丙为单晶体。故A、B、C错误，D正确。2．(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有()A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B．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，说明蜂蜡是晶体C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列规则不同答案：AD解析：晶体都具有固定的熔点，A正确；熔化的蜂蜡呈椭圆形说明云母是晶体，B错误；天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列规则，C错误；组成石墨和金刚石的物质微粒排列规则不同，导致了它们的物理性质不同，D正确。3．(多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有()A．没有固定的熔点B．天然具有规则的几何形状C．沿不同方向的导热性能相同D．分子在空间上周期性排列答案：AC解析：非晶体没有固定的熔点，A正确；根据非晶体的微观结构可知，组成非晶体的分子在空间上不是周期性排列的，所以非晶体没有天然规则的几何形状，且它的物理性质在各个方向上是相同的，故C正确，B、D错误。4．(多选)下列关于液体表面现象的说法中正确的是()A．把缝衣针小心地放在水面上，缝衣针可以把水面压弯而不沉没，这是因为缝衣针受到的重力太小，又受到水的浮力的作用B．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部C．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球状，这是因为液体表面分子间有相互吸引力D．玻璃管的裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，这是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小答案：CD解析：液体表面层中分子间距较大，分子力表现为引力，分子引力使液体的表面积有收缩到最小的趋势，故C、D正确；A中的现象是由于液体表面张力的作用，故A错误；液体表面张力的方向始终与液面相切，与分界线垂直，B错误。5．如图所示，将不同材料制作的甲、乙细管竖直插入水中，甲管内水面低于管外水面，乙管内水面高出管外水面。下列说法正确的是()A．水与甲管的现象叫作浸润，水与乙管的现象叫作不浸润B．水与甲管接触的表面层内的水分子之间的作用力表现为斥力C．两图现象均是毛细现象D．用乙管材料制作防水衣防水效果比甲管材料好答案：C解析：浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象，称为毛细现象，两图现象均是毛细现象，水与甲管的现象叫作不浸润，水与乙管的现象叫作浸润，故A错误，C正确；水不浸润甲材料，与甲管接触的表面层内的水分子之间的作用力表现为引力，有收缩的趋势，故B错误；制作防水衣应使用对水不浸润的材料，故用甲管材料制作防水衣防水效果比乙管材料好，故D错误。6．目前市面上的电脑基本上都是使用液晶显示屏，下列关于液体和液晶的说法不正确的是()A．液体表面张力的方向总是跟液面相切，且与分界线垂直B．液体表面张力的产生原因是由于液体表面层分子的分布比较密集C．液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向异性D．液晶既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子规则排列的性质答案：B解析：液体表面张力产生在液体表面层，它的方向总是跟液面相切，且与分界线垂直，故A正确；液体表面张力的产生原因是由于液体表面层分子间距离较大，分子力表现为引力，故B错误；液晶既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子规则排列的性质，液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向异性，故C、D正确。本题选说法不正确的，故选B。7．神舟十二号航天员刘伯明曾在太空中用毛笔写下“理想”二字。在太空舱内使用的毛笔、墨汁和纸张都是特制的，毛笔笔尖内部存在毛细管能够吸墨，笔尖与纸张接触时，墨汁就从笔尖转移到纸上。在太空舱内()A．使用普通中性笔也能流畅书写B．墨汁分子间不存在作用力C．墨汁不浸润毛笔笔尖D．墨汁浸润纸张答案：D解析：由于太空舱及舱内物体在太空中处于完全失重状态，使用普通中性笔不能流畅书写，故A错误；由于分子间相互作用不受重力影响，则墨汁分子间存在相互作用力，故B错误；在太空舱内毛笔笔尖能吸墨，墨汁能从笔尖转移到纸上，说明墨汁能浸润毛笔笔尖和纸张，故C错误，D正确。考点二气体压强的计算8．(多选)若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态，液体密度均为ρ，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．甲图中密闭气体的压强大小是p0－ρghB．乙图中密闭气体的压强大小是p0＋ρghC．丙图中密闭气体的压强大小是p0－ρghD．丁图中密闭气体的压强大小是p0＋ρgh1答案：AD解析：甲图中，对于试管中B液面，有p甲＋ρgh＝p0，可得密闭气体的压强大小为p甲＝p0－ρgh，故A正确；乙图中，对于左侧与B处等高的液面，有p乙＋ρgh＝p0，可得密闭气体的压强大小为p乙＝p0－ρgh，故B错误；丙图中，对于B处液面，有p丙＋ρghsin60°＝p0，可得密闭气体的压强大小为p丙＝p0－eq\f(\r(3),2)ρgh，故C错误；丁图中，以试管中A液面为对象，可得密闭气体的压强大小为p丁＝p0＋ρgh1，故D正确。9.(2025·辽宁省锦州市高三上期中)如图所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A的上表面是水平的，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，大气压强为p0，重力加速度为g，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p为()A．p0＋eq\f(Mgcosθ,S) B．p0＋eq\f(Mgsinθ,S)C．p0＋eq\f(Mgcos2θ,S) D．p0＋eq\f(Mg,S)答案：D解析：设圆板A下表面的面积为S′，以圆板A为研究对象，竖直方向受力平衡，有pS′cosθ＝p0S＋Mg，由几何关系可知S′cosθ＝S，联立解得p＝p0＋eq\f(Mg,S)，故D正确。10.(多选)如图所示，活塞质量为m，汽缸质量为M，通过弹簧吊在空中，汽缸内封住一定质量的空气，汽缸内壁与活塞无摩擦，活塞截面积为S，大气压强为p0，则()A．汽缸内空气的压强等于p0＋eq\f(mg,S)B．汽缸内空气的压强等于p0－eq\f(Mg,S)C．弹簧弹力的大小为(M＋m)gD．内外空气对活塞的作用力大小为mg答案：BC解析：以汽缸为研究对象，由平衡条件得pS＋Mg＝p0S，解得汽缸内空气的压强p＝p0－eq\f(Mg,S)，故A错误，B正确；以汽缸、缸内气体及活塞整体为研究对象，由平衡条件得弹簧弹力Fx＝(M＋m)g，以活塞为研究对象，由平衡条件得Fx＋pS＝p0S＋mg，则内外空气对活塞的作用力F＝p0S－pS＝Mg，故C正确，D错误。考点三实验：探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系11.(多选)“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B．实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积C．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦D．处理数据时采用p­eq\f(1,V)图像，是因为p­eq\f(1,V)图像比p­V图像更直观答案：AD解析：本实验采用的方法是控制变量法，所以要保持被封闭气体的质量和温度不变，A正确；由于注射器的横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，B错误；涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，而不是为了减小摩擦，C错误；p与V成反比，p­eq\f(1,V)图像是一条过原点的直线，而p­V图像是双曲线的一支，所以p­eq\f(1,V)图像比p­V图像更直观，D正确。12．(2023·山东高考)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，采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。回答以下问题：(1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体________。A．p与V成正比 B．p与eq\f(1,V)成正比(2)若气体被压缩到V＝10.0mL，由图乙可读出封闭气体压强为________Pa(保留3位有效数字)。(3)某组同学进行实验时，一同学在记录数据时漏掉了ΔV，则在计算pV乘积时，他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会随p的增大而________(填“增大”或“减小”)。答案：(1)B(2)204×103(3)增大解析：(1)在实验误差允许范围内，图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线，说明在等温情况下，一定质量的气体p与eq\f(1,V)成正比，即p与V成反比，故B正确，A错误。(2)若气体被压缩到V＝10.0mL，则有eq\f(1,V)＝eq\f(1,10.0)mL－1＝100×10－3mL－1，由图乙可读出封闭气体压强为p＝204×103Pa。(3)该同学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p(V0＋ΔV)－pV0＝pΔV，其中ΔV为定值，可知pΔV会随p的增大而增大。13．如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③重复上述步骤②，多次测量；④根据记录的数据，作出V­eq\f(1,p)图线，如图乙所示。(1)完成本实验的基本要求是________(填正确答案标号)。A．在等温条件下操作B．封闭气体的注射器密封良好C．必须弄清所封闭气体的质量D．气体的压强和体积必须用国际单位(2)理论上由V­eq\f(1,p)图线分析可知，如果该图线________________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比。(3)若实验操作规范、正确，则图线不过原点的原因可能是______________________，图乙中V0代表______________________。答案：(1)AB(2)为过坐标原点的倾斜直线(3)传感器与注射器间有气体传感器与注射器间气体的体积解析：(1)完成本实验的基本要求是：此实验必须在等温条件下操作，A正确；封闭气体的注射器必须密封良好，否则注射器漏气，会出现误差，B正确；实验中不是必须弄清所封闭气体的质量，只要保证气体的质量不变即可，C错误；气体的压强和体积不是必须用国际单位，D错误。(2)理论上如果V­eq\f(1,p)图像是过坐标原点的倾斜直线，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比。(3)设图乙直线斜率为C，由图可知V－(－V0)＝C·eq\f(1,p)，变形可得p(V＋V0)＝C，即体积的测量值偏小V0，若实验操作规范正确，则原因可能是传感器与注射器间有气体，图乙中V0即代表传感器与注射器间气体的体积。14．在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图a所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，并通过计算机拟合得到如图b所示两组p­V图线。(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了________________________，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将p­V图线转化为________图线。(2)两组图线经检验均符合反比例关系，导致①、②两组数据差异的原因可能是________。A．两组实验环境温度不同B．两组封闭气体的质量不同C．某组器材的气密性不佳D．某组实验中活塞移动太快(3)若先后两次封闭气体的质量相同，尝试判断①、②两气体的温度高低，并说明理由：______________________________________________________________________________________________________。(4)另一小组通过推压注射器活塞测得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、eq\f(1,V)为横轴，作出图像如图c所示，图像向下弯曲的可能原因有________。A．实验过程中有进气现象B．实验过程中有漏气现象C．实验过程中气体温度降低D．实验过程中气体温度升高答案：(1)控制气体的温度不发生变化p­eq\f(1,V)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或V­\f(1,p)))(2)AB(3)T2>T1，理由见解析(4)BC解析：(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的温度不发生变化。根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，可得p＝eq\f(1,V)·CT或V＝eq\f(1,p)·CT，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为p­eq\f(1,V)或V­eq\f(1,p)图像，能较直观地判定该关系。(2)根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，可知当气体质量一定时，若两组实验环境温度T不同，pV乘积不等，故A正确；对于同一体积下①、②两种气体，温度相同，则气体分子的平均速率相同，每个分子对器壁的平均冲力相同，若封闭气体的质量不同，则相同体积下气体分子数密度不同，故气体压强不同，pV乘积不等，故B正确；若某组器材的气密性不佳，在实验中会漏气，气体质量会持续变化，此时不可能得到反比例关系图线，故C错误；若某组实验中活塞移动太快，会使注射器内封闭气体的温度不断变化，此时图线也不可能符合反比例关系，故D错误。(3)先后两次封闭气体的质量相同，如图所示，两条图线气体体积相等时，可知p2>p1，根据理想气体状态方程pV＝CT，可知T2>T1，即②气体的温度高于①气体的温度。(4)根据p＝CT·eq\f(1,V)，由于图像向下弯曲斜率变小，即压缩体积时，压强比理论值小，则有可能是温度降低或发生了漏气现象，故选B、C。考点四气体实验定律及理想气体状态方程的应用15.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是()A．气体压强减小，体积增大B．气体分子的平均速率增大C．气体分子的平均动能减小D．气体分子间的作用力明显增大答案：A解析：气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则气体分子的平均动能不变，气体分子的平均速率不变，故B、C错误；气泡距离湖面的深度为h时，气泡中气体压强p＝p0＋ρgh，则上升过程中，气泡中气体压强减小，根据玻意耳定律pV＝C，可知气体体积增大，故A正确；气体分子间的距离比较大，分子间的作用力可忽略不计，故D错误。16.一定质量的理想气体，状态变化由a到b到c，其p­T图中直线ab平行于p坐标轴，直线bc的反向延长线通过坐标原点，三状态的体积分别为Va、Vb、Vc，则根据图像可以判定()A．Va>Vb B．Va＝VbC．Vb>Vc D．Vb＝Vc答案：D解析：根据理想气体状态方程有eq\f(pV,T)＝C，其中a→b过程气体温度不变，压强减小，则体积增大，故Va<Vb，A、B错误；b→c过程p­T图线的延长线过坐标原点，可知为等容过程，即Vb＝Vc，C错误，D正确。17．(2023·上海高考)一定质量的理想气体，经历如图过程，其中ab、cd分别为双曲线的一部分。下列对a、b、c、d四点温度大小比较正确的是()A．Ta>Tb B．Tb>TcC．Tc>Td D．Td>Ta答案：B解析：p­V图像中双曲线代表等温线，则Ta＝Tb，Tc＝Td，故A、C错误；由题图可知，b、c两点体积相同，pb>pc，由查理定律可知eq\f(pb,Tb)＝eq\f(pc,Tc)，则Tb>Tc，同理可知Ta>Td，故B正确，D错误。18.(2023·江苏高考)如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中()A．气体分子的数密度增大B．气体分子的平均动能增大C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小答案：B解析：根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可得p＝eq\f(C,V)T，结合p­T图像可知，AB为等容线，即由状态A变化到状态B气体体积不变，所以气体分子的数密度不变，A错误；由状态A变化到状态B，理想气体的温度升高，则气体分子的平均动能增大，B正确；由状态A变化到状态B，理想气体的压强增大，根据F＝pS可知，单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大，C错误；由状态A变化到状态B，理想气体的温度升高，则气体分子的平均速率增大，而气体分子的数密度不变，则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增大，D错误。19.(2025·湖北省天门市高三上11月月考)如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，其中BC平行于T轴，CD平行于V轴。下列说法正确的是()A．A→B过程，压强不变，分子平均动能变大B．B→C过程，压强变大，分子平均动能变小C．B→C过程，压强变小，分子密集程度变大D．C→D过程，压强变大，分子密集程度变小答案：A解析：由理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可得V＝eq\f(C,p)·T，则A→B过程，气体做等压变化，温度升高，分子平均动能变大，故A正确；B→C过程，气体做等容变化，分子密集程度不变，温度降低，分子平均动能变小，则气体压强变小，故B、C错误；C→D过程，气体做等温变化，体积变小，气体压强变大，分子密集程度变大，故D错误。20．(2023·辽宁高考)“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p­T图像如图所示。该过程对应的p­V图像可能是()答案：B解析：根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，由题图可知从a到b，气体压强不变，温度升高，则气体体积变大，故C、D错误；根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，可得p＝eq\f(C,V)T，即p­T图像中图线上的点与原点连线的斜率为eq\f(C,V)，由题图可知从b到c，气体压强减小，温度降低，图线上的点与原点连线的斜率减小，则气体体积变大，故A错误，B可能正确。21．(2024·江苏高考)某科研实验站有一个密闭容器，容器内有温度为300K、压强为105Pa的理想气体，容器内有一个面积为0.06m2的观测台，现将这个容器移动到月球上，容器内的温度变成240K，整个过程可认为气体的体积不变，月球表面为真空状态。求：(1)在月球上容器内气体的压强；(2)在月球上观测台所受的压力大小。答案：(1)8×104Pa(2)4.8×103N解析：(1)已知在地球上容器内气体的温度为T1＝300K，压强为p1＝105Pa，在月球上容器内气体的温度为T2＝240K，设在月球上容器内气体的压强为p2，根据题意，容器内气体发生等容变化，由查理定律有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)代入数据解得p2＝8×104Pa。(2)设观测台的面积为S，则在月球上观测台所受的压力大小F＝p2S代入数据解得F＝4.8×103N。22．(2024·江西高考)可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA完成循环过程，AB和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程。已知T1＝1200K，T2＝300K，气体在状态A的压强pA＝8.0×105Pa，体积V1＝1.0m3，气体在状态C的压强pC＝1.0×105Pa。求：(1)气体在状态D的压强pD；(2)气体在状态B的体积V2。答案：(1)2.0×105Pa(2)2.0m3解析：(1)气体从状态D到状态A的过程发生等容变化，根据查理定律有eq\f(pD,T2)＝eq\f(pA,T1)代入数据解得pD＝2.0×105Pa。(2)气体从状态C到状态D的过程发生等温变化，根据玻意耳定律有pCV2＝pDV1代入数据解得V2＝2.0m3气体从状态B到状态C发生等容变化，因此气体在状态B的体积也为V2＝2.0m3。23.(2025·山西省大同市高三上期末)如图所示，一厚度可忽略的活塞把长为2L的矩形绝热密闭容器分隔成容积相等的两部分A和B，在A、B中分别有温度均为t0＝27℃的理想气体，A部分气体的压强为p1＝2×105Pa，B部分气体的压强为p2＝1×105Pa，如果把活塞释放，当活塞静止后，A部分气体的温度变为t1＝17℃，B部分气体的温度变为t2＝47℃。求此时活塞向右移动的距离以及A、B两部分气体的压强。答案：eq\f(13,45)L1.5×105Pa解析：设活塞的截面面积为S，活塞向右移动的距离为x，活塞静止后两部分气体的压强为p，对A部分气体，由理想气体状态方程有eq\f(p1SL,T0)＝eq\f(p（SL＋Sx）,T1)其中T0＝273K＋t0，T1＝273K＋t1对B部分气体，由理想气体状态方程有eq\f(p2SL,T0)＝eq\f(p（SL－Sx）,T2)其中T2＝273K＋t2联立解得x＝eq\f(13,45)L，p＝1.5×105Pa。24.一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体()A．状态b的压强大于状态c的压强B．状态a的压强大于状态b的压强C．从状态c到状态d，体积减小D．从状态a到状态c，温度不变答案：A解析：分别过a、b、c、d四个点作出等压线，如图所示。在V­T图像中，等压线的斜率越大，压强越小，所以pa<pd<pc<pb，A正确，B错误；由图像可知，从状态c到状态d，体积增大，C错误；从状态a到状态c，温度升高，D错误。25.(2022·上海高考)如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长30cm的气体，右管开口，左管水银面比右管内水银面高25cm，大气压强为75cmHg。现移动右侧玻璃管，使两侧玻璃管内水银面相平，此时气体柱的长度为()A．20cm B．25cmC．40cm D．45cm答案：A解析：设玻璃管的横截面积为S，移动右侧玻璃管前，左侧玻璃管内封闭气体的压强为p1＝p0－ρgΔh＝75cmHg－25cmHg＝50cmHg，封闭气体的体积为V1＝30cm·S；当移动右侧玻璃管，使两侧玻璃管内水银面相平时，设左侧玻璃管内气体柱的长度为L，则气体体积为V2＝LS，气体压强为p2＝p0＝75cmHg；由玻意耳定律有p1V1＝p2V2，解得L＝20cm，A正确。26．(2024·海南高考)用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330cm3，薄吸管底面积为0.5cm2，罐外吸管总长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是()A．若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏B．该装置所测温度不高于31.5℃C．该装置所测温度不低于23.5℃D．其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大答案：B解析：设罐体积为V0，薄吸管底面积为S。由题意知，当温度为t1＝27℃，即热力学温度T1＝t1＋273K＝300K时，油柱离罐口的距离x1＝10cm，则封闭气体体积V1＝V0＋x1S＝335cm3；设当温度为t，即热力学温度T＝t＋273K时，油柱离罐口的距离为x，则封闭气体体积V＝V0＋xS，而罐内气体的压强不变，根据盖—吕萨克定律有eq\f(V,T)＝eq\f(V1,T1)，代入数据并整理得t＝eq\f(30,67)x＋eq\f(1509,67)(t的单位为℃，x的单位为cm)，可知t与x呈线性关系，故若在吸管上标注等差温度值，则刻度是均匀的，故A错误。由A项t与x的关系式，结合题意知，当x＝20cm时，该装置所测温度最高，解得tmax＝31.5℃；当x＝0时，该装置所测温度最低，解得tmin＝22.5℃，故B正确，C错误。其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由于温度不变，封闭气体的压强也不变，则封闭气体的体积不变，则油柱离罐口距离不变，故D错误。27.为了监控锅炉外壁的温度变化，某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸，汽缸内有一质量不计、横截面积S＝10cm2的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着柱形重物。当缸内温度为T1＝360K时，活塞与缸底相距H＝6cm，与重物相距h＝4cm。已知锅炉房内空气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦，缸内气体温度等于锅炉外壁温度。(1)当活塞刚好接触重物时，求锅炉外壁的温度T2；(2)当锅炉外壁的温度为660K时，轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求重物的质量M。答案：(1)600K(2)1kg解析：(1)活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化，V1＝HSV2＝(H＋h)S由盖—吕萨克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)代入数据解得T2＝600K。(2)活塞刚好接触重物到轻绳拉力刚好为零的过程中，缸内气体发生等容变化，T3＝660K由查理定律有eq\f(p0,T2)＝eq\f(p,T3)轻绳拉力刚好为