mF
答案 p0＋
S?M＋m?
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 mF
解得：p＝p0＋. S?M＋m?
考点三 用图象法分析气体的状态变化 类别图线 p—V 特点 pV＝CT(其中C为恒量)，即pV之积越大的等温线，温度越高，线离原点越远 1p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高 V p—T CCp＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小 VVCCV＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小 pp 举例 1p— V V—T
图7
例4 封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T
的关系如图7所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上，阿伏加德罗常数为NA. (1)由状态A变到状态D过程中________． A．气体从外界吸收热量，内能增加
B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少 C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大 D．气体的密度不变
(2)在上述过程中，气体对外做功为5 J，内能增加9 J，则气体________ (填“吸收”或“放出”)热量________ J.
(3)在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V0，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？
6
pV
解析 (3)A→D，由理想气体状态方程＝C，
T得TD＝2T0 2ρV0NA
分子数n＝ M
答案 (1)AB (2)吸收 14 (3)2T0
2ρV0NA M
突破训练2 一定质量的理想气体经过一系列过程，如图8所示．下列说法中正确的是( )
图8
A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小 B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大 C．c→a过程中，气体压强增大，体积变小 D．c→a过程中，气体内能增大，体积变小 答案 A
考点四 理想气体实验定律的微观解释 1． 等温变化
一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能一定．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 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是________．
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故 B．一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，其分子之间的势能增加 C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
D．如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和 F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大
7
解析 气体分子间的作用力近似为零，所以没有容器的约束，气体分子由于自身的热运动会扩散到很大空间，A错；一定量100°C的水变成100°C的水蒸气，需吸收一定热量，其内能增加；而分子个数、温度均未变，表明其分子势能增加，B对；气体的压强与气体分子密度和分子的平均速率有关，整体的体积增大，气体分子密度减小，要保证其压强不变，气体分子的平均速率要增大，即要吸收热量，升高温度，C对；对于一定量的气体，温度升高，分子的平均速率变大，但若气体体积增加得更多，气体的压强可能会降低，D错；根据内能的定义可知，E对；气体温度升高，分子的平均速率肯定会增大，但并不是所有分子的速率都增大，F错． 答案 BCE
突破训练3 有关气体的压强，下列说法正确的是
( )
A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大 B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大 C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大 D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小 答案 D
解析 气体的压强与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，或者说，一是温度，二是体积．密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，气体的体积可能也增大，使得分子密集程度减小，所以压强可能增大，也可能减小．同理，当分子的密集程度增大时，分子平均动能也可能减小，压强的变化不能确定．综上所述正确答案为D.
高考题组
2． (2012·重庆理综·16)图11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 答案 A
解析 对被封闭的一定量的气体进行研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V减小，
图11
8
pV
结合理想气体状态方程＝C得，当外界大气压强p0不变时，封闭气体的压强p减小，
T则温度T一定降低，B选项错误．当外界大气压强p0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p0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．
2． (2012·江苏·12A)(1)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有________．
A．水黾可以停在水面上 B．叶面上的露珠呈球形 C．滴入水中的红墨水很快散开 D．悬浮在水中的花粉做无规则运动
(2)封闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图12所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.
图12
答案 (1)AB (2)平均动能 小于
解析 (1)红墨水散开和花粉的无规则运动直接或间接说明分子的无规则运动，选项C、D错误；水黾停在水面上、露珠呈球形均是因为液体存在表面张力，选项A、B正确． (2)温度升高时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子速率较大的分子占总分子数的比例较大，所以T1 3． 下列说法中正确的是________． A．由于表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体存在表面张力 B．用油膜法估测出了油酸分子直径，如果已知其密度可估测出阿伏加德罗常数 C．在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道，它们起到了毛细管的作用 D．一定质量的理想气体从外界吸收热量，温度一定升高 答案 ACE 4． 下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母)． A．布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，温度越高、微粒越大，运动越显 9 著 B．任何物体的内能都不可能为零 C．毛细现象是液体的表面张力作用的结果，温度越高，表面张力越小 D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和某些晶体相似具有各向异性 答案 BCD 5． (1)某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为________．(填选项前的字母) V A．NA＝ V0ρV0C．NA＝ m B．NA＝ ρV mM ρV0 D．NA＝ 图11 (2)一定质量的理想气体的p－V图象如图11所示，气体由状态A→B→C→D→A变化．气体对外做正功的变化过程是下列选项中的__________．(填选项前的字母) A．A→B C．C→D B．B→C D．D→A (3)封闭在汽缸内一定质量的理想气体，如果保持气体体积不变，当温度降低时，下列说法正确的是________．(填选项前的字母) A．气体的密度减小 B．气体分子的平均动能增大 C．气体的压强增大 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数减少 答案 (1)B (2)B (3)D (限时：45分钟) ?题组1 对固体与液体的考查 1． (2010·课标全国理综·33)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 10 ( )
2014《步步高》物理大一轮复习讲义第十一章第2课时
