2025人教高中物理同步講義練習選擇性必修三2.1溫度和溫標（含答案）

2025人教高中物理同步講義練習選擇性必修三2.1溫度和溫標（含答案）2.1溫度和溫標知識點一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．熱力學系統(tǒng)和外界(1)熱力學系統(tǒng)：由組成的研究對象叫作熱力學系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)．(2)外界：系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生的其他物體統(tǒng)稱外界．2．狀態(tài)參量：用來描述的物理量．常用的狀態(tài)參量有體積V、壓強p、等．3．平衡態(tài)：在沒有外界影響的情況下，系統(tǒng)內各部分的達到的穩(wěn)定狀態(tài)．知識點二、熱平衡與溫度1．熱平衡：兩個相互接觸的熱力學系統(tǒng)，經過一段時間，各自的狀態(tài)參量，說明兩個系統(tǒng)達到了平衡，這種平衡叫作熱平衡．2．熱平衡定律：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于3．溫度：熱平衡中，表征“共同的性質”的物理量．4．熱平衡的性質：達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的知識點三、溫度計與溫標1．確定一個溫標的方法(1)選擇一種物質．(2)了解測溫物質用以測溫的某種性質．(3)確定溫度的和的方法．2．熱力學溫度T與攝氏溫度t(1)攝氏溫標：一種常用的表示溫度的方法．規(guī)定標準大氣壓下為0℃，為100℃，在0℃和100℃之間均勻分成等份，每份算做1℃.(2)熱力學溫標：現(xiàn)代科學中常用的表示溫度的方法．熱力學溫標表示的溫度叫用符號表示，單位是，符號為.(3)攝氏溫度與熱力學溫度的關系為T＝.（2023春?楊浦區(qū)校級期中）關于溫度下列說法中正確的是（）A．0K即0℃ B．分子運動越劇烈，分子的溫度越高 C．溫度是分子熱運動劇烈程度的反映 D．溫度越高的物體分子的動能一定越大（2023春?五華區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）A．處于熱平衡的兩個物體內能一定相等 B．處于熱平衡的兩個物體分子平均動能一定相等 C．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)所受外力的合力為零 D．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)內所有分子的動能相同（2023春?如皋市校級月考）圖甲表示某電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把該電阻與電池、電流表串聯(lián)起來，如圖乙所示，用該電阻做測溫探頭，把電流表的刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡易溫度計。下列說法正確的是（）A．該電阻R與熱力學溫度T是線性關系 B．溫度與電流是線性關系 C．溫度越高，電源的總功率越大 D．tA與tB相比，tB應標在電流較大的刻度上（多選）（2023春?邯山區(qū)校級期中）嚴冬，湖面上結了厚厚的冰，但冰下魚兒仍在游動。為了測出冰下水的溫度，徐強同學在冰上打了一個洞，拿來一支實驗室溫度計，用下列四種方法測水溫，正確的做法是（）A．用線將溫度計拴牢從洞中放入水里，待較長時間后從水中提出，讀出溫度計的示數(shù) B．取一空的塑料飲水瓶，將溫度計懸吊在瓶中，再將瓶拴住從洞中放入水里，水灌滿瓶后待較長時間，然后將瓶提出，立即讀出溫度計的示數(shù) C．若溫度計顯示的示數(shù)為攝氏溫度4℃，即熱力學溫度4K D．若溫度計顯示的示數(shù)為攝氏溫度4℃，即熱力學溫度277.15K（2022秋?裕華區(qū)校級月考）如圖所示，玻璃瓶A、B中裝有質量相等、溫度分別為60℃的熱水和0℃的冷水，下列說法不正確的是（）A．因質量相等，故A瓶中水的內能比B瓶中水的內能大 B．A瓶中水分子間的平均距離比B瓶中水分子間的平均距離小 C．若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，則A、B瓶內水的內能都將發(fā)生改變，這種改變內能的方式叫熱傳遞 D．若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，它們的狀態(tài)都會發(fā)生變化，直到二者溫度相同時，兩系統(tǒng)便達到了熱平衡，達到熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)（2022春?邯山區(qū)校級月考）下列對熱平衡的理解，正確的是（）A．標準狀況下冰水混合物與0℃的水未達到熱平衡 B．A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)達到熱平衡 C．甲、乙、丙物體溫度不相等，先把甲、乙接觸，最終達到熱平衡，再將丙與乙接觸最終也達到熱平衡，則甲、丙是處于熱平衡的 D．熱平衡時，兩系統(tǒng)的溫度相同，壓強、體積也一定相同（2022春?賀蘭縣月考）氣體初始溫度為27℃，升高了20℃．用熱力學溫標表示為（）A．氣體初始溫度為27K，升高了20K B．氣體初始溫度為300K，升高了20K C．氣體初始溫度為27K，升高了293K D．氣體初始溫度為300K，升高了293K（2022秋?濟南月考）如圖所示是小明記錄的一定質量的水的體積隨溫度變化的規(guī)律圖像。據(jù)此分析，存放灌裝的飲料（可視為水）最安全的溫度是（）A．0℃ B．4℃ C．8℃ D．16℃（多選）（2022春?雙鴨山期末）關于熱力學溫度，下列說法中正確的是（）A．27℃相當于300.15K B．攝氏溫度與熱力學溫度都可能取負值 C．溫度變化1℃，也就是溫度變化1K D．溫度由t升至2t，對應的熱力學溫度升高了273.15K+t（多選）（2022春?道里區(qū)校級期中）關于溫度和熱平衡，下列說法中正確的是（）A．處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，溫度一定相同 B．攝氏溫度變化1℃，熱力學溫度變化1K C．攝氏溫度與熱力學溫度都可能取負值 D．溫度是分子勢能的宏觀標志（2021?鏡湖區(qū)校級自主招生）在烹調美食的過程中，所包含的物理知識正確的是（）A．燉排骨時，在湯沸騰后把燉湯的火調小，是為了降低湯的溫度 B．抽油煙機能將油煙吸走，是因為空氣流速越大的位置，壓強越大 C．湯的溫度越高，香味越濃，說明溫度越高，分子的無規(guī)則運動越劇烈 D．鍋一般都是用鐵制造的，主要是利用了鐵的比熱容較大的性質（2021春?尖山區(qū)校級期中）對于分子動理論和物體內能的理解，下列說法正確的是（）A．已知某種氣體的密度為ρ（kg/m3），摩爾質量為M（kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NA（mol﹣1），則該氣體分子之間的平均距離可以表示為3MB．溫度高的物體其內能和分子平均動能一定大 C．如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，用來表征它們所具有的“共同熱學性質”的物理量是內能 D．布朗運動是懸浮在液體中的固體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動2.1溫度和溫標知識點一、狀態(tài)參量與平衡態(tài)1．熱力學系統(tǒng)和外界(1)熱力學系統(tǒng)：由大量分子組成的研究對象叫作熱力學系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)．(2)外界：系統(tǒng)之外與系統(tǒng)發(fā)生相互作用的其他物體統(tǒng)稱外界．2．狀態(tài)參量：用來描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量．常用的狀態(tài)參量有體積V、壓強p、溫度T等．3．平衡態(tài)：在沒有外界影響的情況下，系統(tǒng)內各部分的狀態(tài)參量達到的穩(wěn)定狀態(tài)．知識點二、熱平衡與溫度1．熱平衡：兩個相互接觸的熱力學系統(tǒng)，經過一段時間，各自的狀態(tài)參量不再變化，說明兩個系統(tǒng)達到了平衡，這種平衡叫作熱平衡．2．熱平衡定律：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡．3．溫度：熱平衡中，表征“共同的熱學性質”的物理量．4．熱平衡的性質：達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度．知識點三、溫度計與溫標1．確定一個溫標的方法(1)選擇一種測溫物質．(2)了解測溫物質用以測溫的某種性質．(3)確定溫度的零點和分度的方法．2．熱力學溫度T與攝氏溫度t(1)攝氏溫標：一種常用的表示溫度的方法．規(guī)定標準大氣壓下冰的熔點為0℃，水的沸點為100℃，在0℃和100℃之間均勻分成100等份，每份算做1℃.(2)熱力學溫標：現(xiàn)代科學中常用的表示溫度的方法．熱力學溫標表示的溫度叫熱力學溫度．用符號T表示，單位是開爾文，符號為K.(3)攝氏溫度與熱力學溫度的關系為T＝t＋273.15K.（2023春?楊浦區(qū)校級期中）關于溫度下列說法中正確的是（）A．0K即0℃ B．分子運動越劇烈，分子的溫度越高 C．溫度是分子熱運動劇烈程度的反映 D．溫度越高的物體分子的動能一定越大【解答】解：A、0K是絕對零度，是一切低溫的極限，為﹣273.15℃，故A錯誤；B、溫度是宏觀概念，對單個分子是無意義的，故不能說分子運動越劇烈，“分子的溫度”越高，而應該是：分子的熱運動越劇烈，分子構成的物體的溫度越高，故B錯誤；C、溫度是分子熱運動劇烈程度的反映，是分子平均動能的標志，故C正確；D、溫度越高的物體，分子的熱運動越劇烈，分子的平均動越大，但并不是每個分子的動能越大，故D錯誤；故選：C。（2023春?五華區(qū)校級期中）下列說法正確的是（）A．處于熱平衡的兩個物體內能一定相等 B．處于熱平衡的兩個物體分子平均動能一定相等 C．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)所受外力的合力為零 D．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)內所有分子的動能相同【解答】解：AB．處于熱平衡的兩個物體的溫度相等，溫度是分子平均動能的標志，因此分子平均動能相等，但內能不一定相同，故A錯誤，B正確；C．系統(tǒng)內各部分狀態(tài)參量，包括溫度、壓強、體積等，能夠達到穩(wěn)定的狀態(tài)叫做平衡態(tài)，是熱力學范疇，當系統(tǒng)所受合外力不為零時，只要系統(tǒng)內各部分狀態(tài)參量能夠達到穩(wěn)定的狀態(tài)，也能處于平衡態(tài)，故C錯誤；D．處于平衡態(tài)的系統(tǒng)溫度不變，分子的平均動能不變，并不是所有的分子的動能都相同，故D錯誤。故選：B。（2023春?如皋市校級月考）圖甲表示某電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把該電阻與電池、電流表串聯(lián)起來，如圖乙所示，用該電阻做測溫探頭，把電流表的刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡易溫度計。下列說法正確的是（）A．該電阻R與熱力學溫度T是線性關系 B．溫度與電流是線性關系 C．溫度越高，電源的總功率越大 D．tA與tB相比，tB應標在電流較大的刻度上【解答】解：A．由圖甲R﹣t圖像可得：R＝R0+kt根據(jù)熱力學溫度與攝氏度的關系有：T＝t+273.15聯(lián)立可得：R＝（R0﹣273.15k）+kT，故可知該電阻R與熱力學溫度T是線性關系，故A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律得：I=進而可得：R=結合A項求得的R﹣t關系式，可得：R解得：t=EC．由圖甲R﹣t圖像可知，溫度t越高，電阻R的阻值越大，由閉合電路歐姆定律可知，回路中的電流越小，根據(jù)P＝IE可知，電源的總功率越小，故C錯誤；D．由甲圖可知，tA點對應的電阻阻值較小，由閉合電路歐姆定律可知，對應電路中的電流較大，則tA應標在電流較大的刻度上，故D錯誤。故選：A。（多選）（2023春?邯山區(qū)校級期中）嚴冬，湖面上結了厚厚的冰，但冰下魚兒仍在游動。為了測出冰下水的溫度，徐強同學在冰上打了一個洞，拿來一支實驗室溫度計，用下列四種方法測水溫，正確的做法是（）A．用線將溫度計拴牢從洞中放入水里，待較長時間后從水中提出，讀出溫度計的示數(shù) B．取一空的塑料飲水瓶，將溫度計懸吊在瓶中，再將瓶拴住從洞中放入水里，水灌滿瓶后待較長時間，然后將瓶提出，立即讀出溫度計的示數(shù) C．若溫度計顯示的示數(shù)為攝氏溫度4℃，即熱力學溫度4K D．若溫度計顯示的示數(shù)為攝氏溫度4℃，即熱力學溫度277.15K【解答】解：AB.要測量冰下水的溫度，必須使溫度計與冰下的水達到熱平衡時，再讀出溫度計的示數(shù)，但因隔著冰無法直接讀數(shù)，把溫度計取出來，顯示的也不再是原熱平衡狀態(tài)下的溫度，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)T＝t+273.15K＝4+273.15K＝277.15K，故C錯誤，D正確。故選：BD。（2022秋?裕華區(qū)校級月考）如圖所示，玻璃瓶A、B中裝有質量相等、溫度分別為60℃的熱水和0℃的冷水，下列說法不正確的是（）A．因質量相等，故A瓶中水的內能比B瓶中水的內能大 B．A瓶中水分子間的平均距離比B瓶中水分子間的平均距離小 C．若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，則A、B瓶內水的內能都將發(fā)生改變，這種改變內能的方式叫熱傳遞 D．若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，它們的狀態(tài)都會發(fā)生變化，直到二者溫度相同時，兩系統(tǒng)便達到了熱平衡，達到熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)【解答】解：A.溫度是分子的平均動能的標志，因質量相等，故A瓶中水的分子平均動能大，A的內能比B瓶中水的內能大．故A正確．B.質量相等的60℃的熱水和0℃的冷水相比，60℃的熱水體積比較大，所以A瓶中水分子間的平均距離比B瓶中水分子間的平均距離大，故B錯誤；C.若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，熱量會自發(fā)從高溫向低溫傳遞，則A、B瓶內水的內能都將發(fā)生改變，這種改變內能的方式叫熱傳遞，故C正確；D.若把A、B兩只玻璃瓶并靠在一起，熱量會自發(fā)從高溫向低溫傳遞，它們的狀態(tài)都會發(fā)生變化，直到二者溫度相同時，兩系統(tǒng)便達到了熱平衡，達到熱平衡的兩個系統(tǒng)都處于平衡態(tài)，故D正確；本題選不正確的，故選：B。（2022春?邯山區(qū)校級月考）下列對熱平衡的理解，正確的是（）A．標準狀況下冰水混合物與0℃的水未達到熱平衡 B．A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)達到熱平衡 C．甲、乙、丙物體溫度不相等，先把甲、乙接觸，最終達到熱平衡，再將丙與乙接觸最終也達到熱平衡，則甲、丙是處于熱平衡的 D．熱平衡時，兩系統(tǒng)的溫度相同，壓強、體積也一定相同【解答】解：A．標準狀況下冰水混合物的溫度為0℃，與0℃的水達到了熱平衡，故A錯誤；B．根據(jù)熱平衡定律，A、B兩系統(tǒng)分別與C系統(tǒng)達到熱平衡，則A、B兩系統(tǒng)達到熱平衡，故B正確；C．甲、乙、丙物體溫度不相等，先把甲、乙接觸，最終達到熱平衡，再將丙與乙接觸最終也達到熱平衡，此時乙、丙與甲的溫度不一定相等，所以甲、丙不一定是處于熱平衡的，故C錯誤；D．根據(jù)熱平衡的特點可知，兩個系統(tǒng)達到熱平衡的標志是它們溫度相同，但壓強、體積不一定相同，故D錯誤。故選：B。（2022春?賀蘭縣月考）氣體初始溫度為27℃，升高了20℃．用熱力學溫標表示為（）A．氣體初始溫度為27K，升高了20K B．氣體初始溫度為300K，升高了20K C．氣體初始溫度為27K，升高了293K D．氣體初始溫度為300K，升高了293K【解答】解：氣體初始溫度為27℃，根據(jù)攝氏溫度與熱力學溫度的關系式T＝t+273，可得氣體初始溫度用熱力學溫標表示為T＝t+273＝（273+27）K＝300K，Δt＝20℃＝20K，故B正確，ACD錯誤。故選：B。（2022秋?濟南月考）如圖所示是小明記錄的一定質量的水的體積隨溫度變化的規(guī)律圖像。據(jù)此分析，存放灌裝的飲料（可視為水）最安全的溫度是（）A．0℃ B．4℃ C．8℃ D．16℃【解答】解：體積最小時，灌裝飲料越容易存放，根據(jù)題圖可確定最安全溫度為4℃，故B正確，ACD錯誤；故選：B。（多選）（2022春?雙鴨山期末）關于熱力學溫度，下列說法中正確的是（）A．27℃相當于300.15K B．攝氏溫度與熱力學溫度都可能取負值 C．溫度變化1℃，也就是溫度變化1K D．溫度由t升至2t，對應的熱力學溫度升高了273.15K+t【解答】解：A、根據(jù)T＝273.15（K）+t，27℃相當于300.15K，故A正確；B、絕對零度是低溫的極限，表示分子熱運動停止，不可能達到，熱力學溫度不可能有負值，故B錯誤；CD、T＝273.15（K）+t，熱力學溫度每升高1K和攝氏溫度每升高1℃對應的溫度變化是相同的，溫度變化1℃，也就是溫度變化1K，溫度由t升至2t，對應的熱力學溫度升高了t，故C正確，D錯誤。故選：AC。（多選）（2022春?道里區(qū)校級期中）關于溫度和熱平衡，下列說法中正確的是（）A．處于熱平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，溫度一定相同 B．攝氏溫度變化1℃，熱力學溫度變化1K C．攝氏溫度與熱力學溫度都可能取負值 D．溫度是分子勢能的宏觀標志【解答】解：AD、由熱平衡的定義知如果兩個系統(tǒng)彼此接觸而不發(fā)生狀態(tài)參量的變化，這兩個系統(tǒng)又不受外界影響，那么這兩個系統(tǒng)一定處于熱平衡狀態(tài)；溫度是熱平衡的標志，必須相同，故A正確，D錯誤；BC、熱力學溫度r與攝氏溫度c的換算關系是：T＝t+273K，攝氏溫度變化1℃，熱力學溫度變化1K，熱力學溫度不可以取負值，攝氏溫度可以為負值，故B正確，C錯誤；故選：AB。（2021?鏡湖區(qū)校級自主招生）在烹調美食的過程中，所包含的物理知識正確的是（）A．燉排骨時，在湯沸騰后把燉湯的火調小，是為了降低湯的溫度 B．抽油煙機能將油煙吸走，是因為空氣流速越大的位置，壓強越大 C．湯的溫度越高，香味越濃，說明溫度越高，分子的無規(guī)則運動越劇烈 D．鍋一般都是用鐵制造的，主要是利用了鐵的比熱容較大的性質【解答】解：A、湯沸騰后，把燉湯的火調小，此時湯繼續(xù)沸騰，湯的溫度不變，故A錯誤。B、流體壓強與流速的關系：流體在流速越大的位置壓強越??；所以，抽油煙機在工作時，轉動的扇葉處的空氣流速增大，壓強減小，把油煙抽走，故B錯誤；C、我們聞到香味是香氣分子擴散到空氣中的緣故，是分子無規(guī)則運動的結果，湯的溫度越高香味越濃，說明溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，故C正確；D、鍋一般都是用鐵制造的，主要是利用鐵具有良好的導熱性，故D錯誤。故選：C。（2021春?尖山區(qū)校級期中）對于分子動理論和物體內能的理解，下列說法正確的是（）A．已知某種氣體的密度為ρ（kg/m3），摩爾質量為M（kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NA（mol﹣1），則該氣體分子之間的平均距離可以表示為3MB．溫度高的物體其內能和分子平均動能一定大 C．如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，用來表征它們所具有的“共同熱學性質”的物理量是內能 D．布朗運動是懸浮在液體中的固體分子的運動，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運動【解答】解：A、某種氣體的密度為ρ（kg/m3）、摩爾質量為M（kg/mol）、則該氣體的摩爾體積為V=Mρ，如果每個分子所占的空間為V0，若把氣體分子所占空間看成立方體模型，則該氣體分子之間的平均距離可以表示為：dB、溫度高的物體內能不一定大，要看分子總數(shù)的多少，但分子平均動能一定大，故B錯誤；C、如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，用來表征它們所具有的“共同熱學性質”的物理量叫做溫度，故C錯誤；D、布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的運動，它間接說明液體分子永不停息地做無規(guī)則運動，故D錯誤。故選：A。2.2氣體的等溫變化知識點一、實驗：探究氣體等溫變化的規(guī)律一、等溫變化一定質量的氣體，在溫度不變的條件下，其與變化時的關系．二、實驗思路在保證密閉注射器中氣體的和不變的條件下，通過改變密閉注射器中氣體的體積，由壓力表讀出對應氣體的壓強值，進而研究在恒溫條件下氣體的壓強與體積的關系．三、實驗器材帶鐵夾的鐵架臺、、柱塞(與壓力表密封連接)、壓力表、、刻度尺．四、物理量的測量1．如圖所示組裝實驗器材．2．利用注射器選取一段空氣柱為研究對象，注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉．3．把柱塞緩慢地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長度與壓強的幾組數(shù)據(jù)．空氣柱的長度l可以通過刻度尺讀取，空氣柱的長度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V.空氣柱的壓強p可以從與注射器內空氣柱相連的壓力表讀?。?、數(shù)據(jù)分析1．作p－V圖像以壓強p為縱坐標，以體積V為橫坐標，用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點，繪出等溫曲線，如圖所示．觀察p－V圖像的特點看能否得出p、V的定量關系．2．作p－eq\f(1,V)圖像以壓強p為縱坐標，以eq\f(1,V)為橫坐標，在坐標紙上描點．如果p－eq\f(1,V)圖像中的各點位于過原點的同一條直線上，就說明壓強p跟eq\f(1,V)成正比，即壓強與體積成反比．如果不在同一條直線上，我們再嘗試其他關系．3．實驗結論：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，其壓強與體積的倒數(shù)成正比．六、注意事項1．改變氣體體積時，要緩慢進行．2．實驗過程中，不要用手接觸注射器的外壁．3．實驗前要在柱塞上涂抹潤滑油．4．讀數(shù)時視線要與柱塞底面平行．5．作p－eq\f(1,V)圖像時，應使盡可能多的點落在直線上，不在直線上的點應均勻分布于直線兩側，偏離太大的點應舍棄掉．知識點二、玻意耳定律1．內容一定質量的某種氣體，在不變的情況下，壓強p與體積V成2．公式pV＝C或.3．條件氣體的一定，不變．1．常量的意義p1V1＝p2V2＝C，該常量C與氣體的種類、質量、溫度有關，對一定質量的氣體，溫度越高，則常量C越大．2．應用玻意耳定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，并判斷是否滿足玻意耳定律的條件．(2)確定初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1；p2、V2)．(3)根據(jù)玻意耳定律列方程求解．(注意統(tǒng)一單位)(4)注意分析隱含條件，作出必要的判斷和說明．知識點三、氣體等溫變化的p－V圖像或p－eq\f(1,V)圖像兩種等溫變化圖像內容p－eq\f(1,V)圖像p－V圖像圖像特點物理意義一定質量的某種氣體，溫度不變時，pV＝恒量，p與V成反比，p與eq\f(1,V)就成正比，在p－eq\f(1,V)圖上的等溫線應是過原點的傾斜直線一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，p與V成反比，因此等溫過程的p－V圖像是雙曲線的一支溫度高低直線的斜率為p與V的乘積，斜率越大，pV乘積越大，溫度就越高，圖中T2>T1一定質量的某種氣體，溫度越高，氣體壓強與體積的乘積必然越大，在p－V圖上的等溫線就越高，圖中T2>T1（2023?河西區(qū)模擬）若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法中正確的是（）A．氣體壓強減小體積增大 B．氣體分子的平均速率增大 C．氣體分子的平均動能減小 D．氣體分子間的作用力增大（2022春?愛民區(qū)校級期末）用打氣筒給自行車打氣，設每打一次可打入壓強為1atm的空氣0.1L，自行車內胎的容積為2.0L，假設胎內原來沒有空氣，且打氣過程溫度不變，那么打了40次后胎內空氣壓強為（）A．5atm B．25atm C．2atm D．40atm（2022秋?浙江月考）血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強計等構成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內氣體的壓強與大氣壓強的差值，充氣前臂帶內氣體壓強為大氣壓強，體積為60cm3；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經N次充氣后，壓強計臂帶內氣體體積變?yōu)?50cm3，壓強計示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內的氣體體積。則N等于（）A．3 B．4 C．5 D．6（2022?金山區(qū)二模）玻璃管開口向上豎直放置，管內用水銀封閉一定質量的理想氣體。將玻璃管繞底端緩慢轉到虛線所示位置，則（）A．根據(jù)查理定律可判斷氣體體積在變大 B．根據(jù)查理定律可判斷氣體體積在變小 C．根據(jù)玻意耳定律可判斷氣體體積在變大 D．根據(jù)玻意耳定律可判斷氣體體積在變?。?022?沈陽三模）水槍是同學們喜愛的玩具，某種氣壓式水槍儲水罐如圖所示。從儲水罐充氣口充入氣體，達到一定壓強后，關閉充氣口?？蹌影鈾C將閥門M打開，水即從槍口噴出。若儲水罐內氣體可視為理想氣體，在水不斷噴出的過程中，罐內氣體溫度始終保持不變，則氣體（）A．從外界吸收熱量 B．壓強變大 C．分子平均動能變大 D．內能變大（2022?沈陽一模）如圖所示，長為l＝100cm、上端開口、下端封閉、粗細均勻的玻璃管豎直放置，在玻璃管中注入長度為h＝25cm的水銀柱，穩(wěn)定后被封閉的空氣柱的長度為l1＝51cm?，F(xiàn)將玻璃管緩慢旋轉180°至開口向下豎直放置，此過程中被封閉的空氣柱的溫度保持不變，已知大氣壓強p0＝75cmHg。（i）若玻璃管在旋轉的過程中被封閉的空氣柱的質量保持不變，求玻璃管開口向下時，管內空氣柱的長度。（ii）若玻璃管在旋轉的過程中被封閉的空氣柱的質量發(fā)生了變化，當玻璃管開口向下時，管內水銀柱的長度不變，且其下端恰好與管口相平，求空氣柱質量的改變量Δm與原來封閉的空氣柱的質量m的比值。（2022春?海門市校級期中）為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為0.9mL，內裝有0.5mL的藥液，瓶內氣體壓強為1.0×105Pa，護士把注射器內橫截面積為0.3cm2、長度為0.4cm、壓強為1.0×105Pa的氣體注入藥瓶，若瓶內外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，此時藥瓶內氣體的壓強最接近（）A．0.8×105Pa B．1.0×105Pa C．1.3×105Pa D．1.7×105Pa（2022春?皇姑區(qū)校級期中）某同學在做“氣體的壓強與體積的關系”實驗中，測得的實驗數(shù)據(jù)在計算機屏幕上顯示如下表所示，仔細觀察“p?V”一欄中的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)越來越小，造成這一現(xiàn)象的可能原因是（）序號V/mLp/×105Pap?V/×105Pa?mL120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621A．實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力越來越大 B．實驗時環(huán)境溫度增大了 C．實驗時外界大氣壓強發(fā)生了變化 D．實驗時注射器內的氣體向外發(fā)生了泄漏（2022春?日照月考）某探究小組同學嘗試用如圖所示裝置測定大氣壓強。實驗過程中溫度保持不變。最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶內密封體積為800mL的理想氣體，燒瓶中無水。當用注射器緩慢往燒瓶中注入200mL的水，穩(wěn)定后U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)25cm的高度差。不計玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變。則所測得的大氣壓強為（）A．74cmHg B．75cmHg C．75.5cmHg D．76cmHg（2022秋?沂南縣校級月考）如圖所示，勁度系數(shù)k＝500N/m的豎直彈簧下端固定在水平地面上，上端與一活塞相連，導熱良好的汽缸內被活塞密封了一定質量的氣體，整個裝置處于靜止狀態(tài)。已知汽缸質量m1＝5kg，汽缸底面積S＝10cm2，大氣壓強p0＝1.0×105Pa，此時活塞離汽缸底部的距離h1＝40cm。現(xiàn)在汽缸頂部加一質量m2＝5kg的重物。忽略汽缸壁厚度以及活塞與汽缸之間的摩擦力，汽缸下端離地足夠高，環(huán)境溫度保持不變，g取10m/s2。則汽缸穩(wěn)定時下降的距離（）A．10cm B．20cm C．30cm D．40cm（多選）（2022春?北碚區(qū)校級期末）2020年初，新冠病毒來襲，我國人民萬眾一心、英勇抗“疫”，取得階段性勝利。為確保師生健康，各校都進行了嚴格的消殺工作，圖為某同學設計的消殺噴藥裝置，內部裝有8L藥液，上部密封1atm的空氣1L，保持閥門關閉，再充入1atm的空氣0.2L，設在所有過程中空氣可看成理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的是（）A．充氣后，密封氣體的壓強增大為1.2atm B．充氣后，密封氣體的分子平均動能不變 C．打開閥門后，密封氣體對外界做負功 D．打開閥門后，不再充氣也能把藥液噴光（2023春?濟南期末）用DIS研究一定質量氣體在溫度不變時，壓強與體積關系的實驗裝置如圖1所示，實驗步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一鏈接；②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值P；③用V-1如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的V-1P圖線不過原點，則V0代表（2022春?萬安縣校級期中）如圖所示，某同學用打氣筒給自行車輪胎打氣。已知圓柱形打氣筒內部空間的高度為H，內部橫截面積為S，厚度不計的活塞上提時外界大氣可從活塞四周進入，活塞下壓時不漏氣，當筒內氣體壓強大于輪胎內氣體壓強時，輪胎氣門（單向閥門K）便打開，即可將打氣筒內氣體推入輪胎中，若輪胎的容積V0＝10HS，打氣前打氣筒中氣體的初始壓強均為P0，輪胎內初始氣體的壓強為1.6P0，該同學能夠給活塞施加的最大作用力F＝3P0S，打氣過程中氣體溫度不變，忽略活塞與筒壁間的摩擦力，每次活塞均提到最高處，求：（i）第一次打氣時活塞下移多大距離時，閥門K打開；（ii）至少打幾次可以使輪胎內氣體的壓強增加到2P0，以及用該打氣筒給輪胎打氣，輪胎內氣體能達到的最大壓強。2.2氣體的等溫變化知識點一、實驗：探究氣體等溫變化的規(guī)律一、等溫變化一定質量的氣體，在溫度不變的條件下，其壓強與體積變化時的關系．二、實驗思路在保證密閉注射器中氣體的質量和溫度不變的條件下，通過改變密閉注射器中氣體的體積，由壓力表讀出對應氣體的壓強值，進而研究在恒溫條件下氣體的壓強與體積的關系．三、實驗器材帶鐵夾的鐵架臺、注射器、柱塞(與壓力表密封連接)、壓力表、橡膠套、刻度尺．四、物理量的測量1．如圖所示組裝實驗器材．2．利用注射器選取一段空氣柱為研究對象，注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉．3．把柱塞緩慢地向下壓或向上拉，讀取空氣柱的長度與壓強的幾組數(shù)據(jù)．空氣柱的長度l可以通過刻度尺讀取，空氣柱的長度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V.空氣柱的壓強p可以從與注射器內空氣柱相連的壓力表讀?。?、數(shù)據(jù)分析1．作p－V圖像以壓強p為縱坐標，以體積V為橫坐標，用采集的各組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點，繪出等溫曲線，如圖所示．觀察p－V圖像的特點看能否得出p、V的定量關系．2．作p－eq\f(1,V)圖像以壓強p為縱坐標，以eq\f(1,V)為橫坐標，在坐標紙上描點．如果p－eq\f(1,V)圖像中的各點位于過原點的同一條直線上，就說明壓強p跟eq\f(1,V)成正比，即壓強與體積成反比．如果不在同一條直線上，我們再嘗試其他關系．3．實驗結論：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，其壓強與體積的倒數(shù)成正比．六、注意事項1．改變氣體體積時，要緩慢進行．2．實驗過程中，不要用手接觸注射器的外壁．3．實驗前要在柱塞上涂抹潤滑油．4．讀數(shù)時視線要與柱塞底面平行．5．作p－eq\f(1,V)圖像時，應使盡可能多的點落在直線上，不在直線上的點應均勻分布于直線兩側，偏離太大的點應舍棄掉．知識點二、玻意耳定律1．內容一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成反比．2．公式pV＝C或p1V1＝p2V2.3．條件氣體的質量一定，溫度不變．1．常量的意義p1V1＝p2V2＝C，該常量C與氣體的種類、質量、溫度有關，對一定質量的氣體，溫度越高，則常量C越大．2．應用玻意耳定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，并判斷是否滿足玻意耳定律的條件．(2)確定初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1；p2、V2)．(3)根據(jù)玻意耳定律列方程求解．(注意統(tǒng)一單位)(4)注意分析隱含條件，作出必要的判斷和說明．知識點三、氣體等溫變化的p－V圖像或p－eq\f(1,V)圖像兩種等溫變化圖像內容p－eq\f(1,V)圖像p－V圖像圖像特點物理意義一定質量的某種氣體，溫度不變時，pV＝恒量，p與V成反比，p與eq\f(1,V)就成正比，在p－eq\f(1,V)圖上的等溫線應是過原點的傾斜直線一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，p與V成反比，因此等溫過程的p－V圖像是雙曲線的一支溫度高低直線的斜率為p與V的乘積，斜率越大，pV乘積越大，溫度就越高，圖中T2>T1一定質量的某種氣體，溫度越高，氣體壓強與體積的乘積必然越大，在p－V圖上的等溫線就越高，圖中T2>T1（2023?河西區(qū)模擬）若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法中正確的是（）A．氣體壓強減小體積增大 B．氣體分子的平均速率增大 C．氣體分子的平均動能減小 D．氣體分子間的作用力增大【解答】解：ABC．氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則氣體分子的平均動能不變，氣體分子的平均速率不變；氣體壓強減小，根據(jù)玻意耳定律pV＝C，可知氣體體積增大，故A正確，BC錯誤；D．氣體分子間的距離比較大，分子間的作用力可忽略不計。氣體的體積膨脹，分子間的作用力不變，故D錯誤。故選：A。（2022春?愛民區(qū)校級期末）用打氣筒給自行車打氣，設每打一次可打入壓強為1atm的空氣0.1L，自行車內胎的容積為2.0L，假設胎內原來沒有空氣，且打氣過程溫度不變，那么打了40次后胎內空氣壓強為（）A．5atm B．25atm C．2atm D．40atm【解答】解：每打一次把一個大氣壓強的空氣打進0.1L，打了40次，總體積V1＝40×0.1L＝4L，氣壓為p1＝1atm，壓入足球，體積減小為V2＝2.0L根據(jù)玻意耳定律得：p1V1＝p2V2代入數(shù)據(jù)解得：p2＝2atm，故C正確。故選：C。（2022秋?浙江月考）血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強計等構成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內氣體的壓強與大氣壓強的差值，充氣前臂帶內氣體壓強為大氣壓強，體積為60cm3；每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經N次充氣后，壓強計臂帶內氣體體積變?yōu)?50cm3，壓強計示數(shù)為150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內的氣體體積。則N等于（）A．3 B．4 C．5 D．6【解答】解：經N次充氣后，以臂帶內所有氣體為研究對象，初態(tài)：p1＝750mmHg?V1＝（V+60×N）cm3末態(tài)：p2＝750mmHg+150mmHg＝900mmHg?V2＝250cm3由玻意耳定律得p1V1＝p2V2代入數(shù)計算可得：N＝4，故B正確，ACD錯誤。故選：B。（2022?金山區(qū)二模）玻璃管開口向上豎直放置，管內用水銀封閉一定質量的理想氣體。將玻璃管繞底端緩慢轉到虛線所示位置，則（）A．根據(jù)查理定律可判斷氣體體積在變大 B．根據(jù)查理定律可判斷氣體體積在變小 C．根據(jù)玻意耳定律可判斷氣體體積在變大 D．根據(jù)玻意耳定律可判斷氣體體積在變小【解答】解：玻璃管繞底端緩慢轉到虛線所示位置時，設玻璃管與水平方向夾的角度為θ，由p＝p0+ρghsinθ可知，θ變小，知被封氣體壓強變?。贿@個過程可以看作等溫變化。由玻意耳定律pV＝C可知，氣體的壓強變小，氣體體積變大，故ABD錯誤，C正確。故選：C。（2022?沈陽三模）水槍是同學們喜愛的玩具，某種氣壓式水槍儲水罐如圖所示。從儲水罐充氣口充入氣體，達到一定壓強后，關閉充氣口。扣動扳機將閥門M打開，水即從槍口噴出。若儲水罐內氣體可視為理想氣體，在水不斷噴出的過程中，罐內氣體溫度始終保持不變，則氣體（）A．從外界吸收熱量 B．壓強變大 C．分子平均動能變大 D．內能變大【解答】解：B、在水不斷噴出的過程中，罐內氣體溫度始終保持不變，根據(jù)理想氣體得狀態(tài)方程可知其體積增加時壓強減小，故B錯誤；AD、氣體膨脹，體積增大，則氣體對外界做功，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝W+Q，氣體溫度不變則內能不變，氣體對外做功、則吸收熱量，故A正確，D錯誤；C、溫度是分子平均動能的標志，溫度不變則分子的平均動能不變，故C錯誤。故選：A。（2022?沈陽一模）如圖所示，長為l＝100cm、上端開口、下端封閉、粗細均勻的玻璃管豎直放置，在玻璃管中注入長度為h＝25cm的水銀柱，穩(wěn)定后被封閉的空氣柱的長度為l1＝51cm?，F(xiàn)將玻璃管緩慢旋轉180°至開口向下豎直放置，此過程中被封閉的空氣柱的溫度保持不變，已知大氣壓強p0＝75cmHg。（i）若玻璃管在旋轉的過程中被封閉的空氣柱的質量保持不變，求玻璃管開口向下時，管內空氣柱的長度。（ii）若玻璃管在旋轉的過程中被封閉的空氣柱的質量發(fā)生了變化，當玻璃管開口向下時，管內水銀柱的長度不變，且其下端恰好與管口相平，求空氣柱質量的改變量Δm與原來封閉的空氣柱的質量m的比值?！窘獯稹拷猓海?）玻璃管開口豎直向上時，空氣柱壓強為：p1＝100cmHg；設玻璃管開口向下時，水銀部分溢出，此時管內水銀柱的長度為xcm，玻璃管橫截面積為S，空氣柱的壓強為：p2＝（75﹣x）cmHg；空氣柱的長度l2＝（100﹣x）cm；據(jù)玻意耳定律得：p1Sl1＝p2Sl2；代入數(shù)據(jù)解得x＝15cm，l2＝85cm；（2）玻璃管開口向下時，空氣柱的長度l3＝75cm，則空氣柱的壓強為：p3＝50cmHg設壓強為p1，長度為l1的空氣柱在壓強為p3時的長度為l′；據(jù)玻意耳定律得：p1Sl1＝p3Sl′Δmm解得Δmm（2022春?海門市校級期中）為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所示，某種藥瓶的容積為0.9mL，內裝有0.5mL的藥液，瓶內氣體壓強為1.0×105Pa，護士把注射器內橫截面積為0.3cm2、長度為0.4cm、壓強為1.0×105Pa的氣體注入藥瓶，若瓶內外溫度相同且保持不變，氣體視為理想氣體，此時藥瓶內氣體的壓強最接近（）A．0.8×105Pa B．1.0×105Pa C．1.3×105Pa D．1.7×105Pa【解答】解：根據(jù)氣體做等溫變化可知，初狀態(tài)：p1＝1.0×105Pa，V1＝0.9mL﹣0.5mL+0.3×0.4mL＝0.52mL；末狀態(tài)：p2，V2＝0.9mL﹣0.5mL＝0.4mL；根據(jù)玻意爾定律可知，p1V1＝p2V2，代入數(shù)據(jù)解得p2＝1.3×105Pa，故C正確，ABD錯誤；故選：C。（2022春?皇姑區(qū)校級期中）某同學在做“氣體的壓強與體積的關系”實驗中，測得的實驗數(shù)據(jù)在計算機屏幕上顯示如下表所示，仔細觀察“p?V”一欄中的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)越來越小，造成這一現(xiàn)象的可能原因是（）序號V/mLp/×105Pap?V/×105Pa?mL120.01.001020.020218.01.095219.714316.01.231319.701414.01.403019.642512.01.635119.621A．實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力越來越大 B．實驗時環(huán)境溫度增大了 C．實驗時外界大氣壓強發(fā)生了變化 D．實驗時注射器內的氣體向外發(fā)生了泄漏【解答】解：A.實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大，不會影響氣壓與體積，故A錯誤；B.實驗時環(huán)境溫度增大了，根據(jù)一定質量理想氣體狀態(tài)方程pVTpV乘積變大，故B錯誤；C.封閉氣體壓強與外界大氣壓強無關，故C錯誤；D.實驗時注射器的空氣向外發(fā)生了泄漏，根據(jù)一定質量理想氣體狀態(tài)方程pVT常數(shù)C與質量有關，變小，故PV乘積減小，故D正確；故選：D。（2022春?日照月考）某探究小組同學嘗試用如圖所示裝置測定大氣壓強。實驗過程中溫度保持不變。最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶內密封體積為800mL的理想氣體，燒瓶中無水。當用注射器緩慢往燒瓶中注入200mL的水，穩(wěn)定后U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)25cm的高度差。不計玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變。則所測得的大氣壓強為（）A．74cmHg B．75cmHg C．75.5cmHg D．76cmHg【解答】解：燒瓶中的氣體，初狀態(tài)為p1＝p0，V1＝800mL注入水后p2＝p0+25cmHg，V2＝600mL由玻意耳定律可得p1V1＝p2V2代