D.在r＝r0时，分子势能为零E.分子动能和势能之和在整个过程中不变
考点二 固体 液体 气体
1.（多选）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
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
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
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
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
2.（多选）下列说法正确的是（ ）
A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果
3.（多选）用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（ ）
A.体积减小，内能增大B.体积减小，压强减小
C.对外界做负功，内能增大D.对外界做正功，压强减小
4.（多选）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
5.（多选）如图所示为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L.保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L.设在所有过程中空气可看做理想气体,且温度不变，下列说法正确的有（ ）
A.充气后，密封气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加
C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光
6.空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L，现再充入1.0atm的空气9.0L.设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（ ）
A.2.5atmB.2.0atmC.1.5atmD.1.0atm
7.图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量的空气.若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（ ）
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
考点二、（温玻尔中液态平衡）
一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图6所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0cmHg.环境温度不变．（保留三位有效数字）
图6
答案 144cmHg 9.42cm
解析 设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2＝p0，长度为l2.活塞被下推h后，右管中空气柱的压强为p1′，长度为l1′；左管中空气柱的压强为p2′，长度为l2′.以cmHg为压强单位．由题给条件得
p1＝p0＋（20.0－5.00）cmHg＝90cmHg l1＝20.0cm①
l1′＝（20.0－
）cm＝12.5cm②
由玻意耳定律得p1l1S＝p1′l1′S③
联立①②③式和题给条件得
p1′＝144cmHg④
依题意p2′＝p1′⑤
l2′＝4.00cm＋
cm－h＝11.5cm－h⑥
由玻意耳定律得p2l2S＝p2′l2′S⑦
联立④⑤⑥⑦式和题给条件得
h≈9.42cm.
变式（温玻尔中液态平衡）
一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l＝10.0cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时将开关K关闭．已知大气压强p0＝75.0cmHg.
图1
（1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；
（2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度．
答案
（1）12.0cm
（2）13.2cm
解析
（1）以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l＝10.0cm时的压强为p；当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1.
由玻意耳定律得pl＝p1l1①
由力学平衡条件得p＝p0＋h②
打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止．由力学平衡条件有
p1＝p0－h1③
联立①②③式，并代入题给数据得l1＝12.0cm④
（2）当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2.
由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤
由力学平衡条件有p2＝p0⑥
联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l2＝10.4cm⑦
设注入的水银在管内的长度为Δh，依题意得
Δh＝2（l1－l2）＋h1⑧
联立④⑦⑧式，并代入题给数据得Δh＝13.2cm.
考点三、（压盖吕液态平衡）初态时气体温度为280K，管的各部分尺寸如图所示，图中封闭空气柱长度L1＝20cm.其余部分长度分别为L2＝15cm，L3＝10cm，h1＝4cm，h2＝20cm；现使气体温度缓慢升高，取大气压强为p0＝76cmHg，求：
图2
（1）气体温度升高到多少时右侧水银柱开始全部进入竖直管；
（2）气体温度升高到多少时右侧水银柱与管口相平．
答案
（1）630K
（2）787.5K
解析
（1）设U型管的横截面积是S，以封闭气体为研究对象，其初状态：
p1＝p0＋h1＝（76＋4）cmHg＝80cmHg，V1＝L1S＝20S
当右侧的水银全部进入竖直管时，水银柱的高度：
h＝h1＋L3＝（4＋10）cm＝14cm，此时左侧竖直管中的水银柱也是14cm
气体的状态参量：
p2＝p0＋h＝（76＋14）cmHg＝90cmHg，V2＝L1S＋2L3S＝20S＋2×10S＝40S
由理想气体的状态方程得：
＝
代入数据得：
T2＝630K
（2）水银柱全部进入右管后，产生的压强不再增大，所以左侧的水银柱不动，右侧水银柱与管口相平时，气体的体积：
V3＝L1S＋L3S＋h2S＝20S＋10S＋20S＝50S
由盖—吕萨克定律：
＝
代入数据得：
T3＝787.5K.
考点四、（汽缸动态平衡）如图所示,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）
（变式）用活塞将一定质量的一个大气压的理想气体封闭在水平固定放置的汽缸内,开始时气体体积为V0,温度为27℃。
在活塞上施加压力,将气体体积压缩到原来的,温度升高到47℃。
设大气压p0=1.0×105Pa,活塞与汽缸壁摩擦不计。
求:
①此时气体的压强;
②保持温度不变,缓慢减小施加在活塞上的压力,使气体体积恢复到V0时气体的压强（结果保留三位有效数）
考点五、（液态汽缸温玻尔动态平衡）
（1）（2018高考5分）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。
对此气体，下列说法正确的是（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。
A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小
（2）（10分）如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。
开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为
。
现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为
时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了
。
不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。
求流入汽缸内液体的质量。
考点六、（汽缸动态平衡）
（1）（2017高考5分）氧气分子在0℃和100℃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分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。
下列说法正确的是________.（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣分，最低得0分）
A.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
C.图中实线对应于氧气分子在100℃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
E.与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间的分子数占总分子数的百分比较大
（2）（10分）如图，容积为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞（质量和体积可忽略）。
初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27℃，汽缸导热。
（i）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；
（ii）接着打开K3，求稳定时活塞的位置；
（iii）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强。
（变式2014高考）如图,两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A的直径是B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两汽缸除A顶部导热外,其余部分均绝热。
两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气。
当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的4分之1,活塞b在汽缸正中间。
（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b恰好升至顶部时,求氮气的温度;
（ⅱ）继续缓慢加热,使活塞a上升。
当活塞a上升的距离是汽缸高度的16分之1时,求氧气的压强。
考点六、（积查理压盖吕）一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1＝2.50kg，横截面积为S1＝80.0cm2；小活塞的质量为m2＝1.50kg，横截面积为S2＝40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接,间距为l＝40.0cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105Pa,温度为T＝303K.初始时大活塞与大圆筒底部相距
，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495K.现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2.求：
（ⅰ）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；
（ⅱ）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强.
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