2018年高考物理一轮复习第12章热学第2讲固体液体与气体习题新人教版
高考物理一轮复习 第十二章 热学 第2讲 固体、液体和气体练习
第2讲固体、液体和气体一、选择题(每小题6分,共60分)1.下列说法中,错误的是(A)A.只要是具有各向异性的物体必定是晶体B.只要是不显示各向异性的物体必定是非晶体C.只要是具有固定熔点的物体必定是晶体D.只要是不具有固定熔点的物体必定是非晶体【解析】多晶体和非晶体都具有各向同性,只有单晶体是各向异性,故B项正确,A项错误;晶体一定有固定的熔点,而非晶体无固定的熔点,故C、D项正确。
2.为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。
下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是(B)【解析】由一定质量的理想气体状态方程可知温度不变时,pV=C(常量),即p与成正比,B 项正确。
3.(多选)下列说法中正确的是(ACD)A.水黾能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力的作用B.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与重力平衡的结果C.喷泉喷射到空中的水形成一个个球形的小水珠D.用力敲击液晶,将在其两极间产生蓝色火花【解析】水黾在水面上站定或行走的过程中,其脚部位置比周围水面稍下陷,但仍在水面上而未陷入水中,就像踩在柔韧性非常好的膜上一样,这是液体表面张力在起作用,A项正确;小木块浮于水面上,已有部分陷入水中,受到浮力的作用而非液体表面张力作用,B项错误;喷射到空中的水分散时每一小部分的表面都有表面张力在起作用且又处于完全失重状态,因此形成球状水珠,C项正确;用力敲击液晶会产生“压电效应”,使得其两极间形成高电压而击穿空气放电形成蓝色火花,D项正确。
4.如图所示,一向右开口的汽缸放置在水平地面上,活塞可无摩擦移动且不漏气,汽缸内某位置处有小挡板。
初始时,外界大气压为p0,活塞紧压小挡板。
现缓慢升高缸内气体温度,则下列图中能正确反映缸内气体压强随温度变化情况的是 (B)【解析】缓慢升高缸内气体温度,在活塞开始移动前,气体体积不变,则有=C(常量),压强与热力学温度成正比;当压强增大到等于大气压时,活塞开始移动,气体做等压变化,B项正确。
新课标2018版高考物理一轮复习第十二章热学第2讲固体液体和气体
新课标2018版高考物理一轮复习第十二章热学第2讲固体液体和气体第2讲固体、液体和气体知识点一晶体、非晶体、晶体的微观结构1.晶体(单晶体、多晶体)和非晶体的区别2.晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点组成晶体的物质微粒有规律地、地在空间排列. (2)用晶体的微观结构解释晶体的特点知识点二液体与液晶1.液体的表面张力(1)定义：使液体表面具有的力.(2)产生原因：由于液面分子分布较内部稀疏，分子间距r r 0，分子力表现为，宏观上表现为使液面收缩，使液面像一张绷紧的弹性薄膜.2.液晶(1)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，保持了液体的 .(2)液晶分子的位置无序使它像，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的.(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下 .答案：1.(1)收缩趋势(2)引力2.(1)异性流动性(2)液体晶体(3)杂乱无章(4)发生变化知识点三气体的状态参量及气体定律1.气体分子运动的特点(1)分子很小，间距，除碰撞外不受力.(2)气体分子向各个方向运动的气体分子数目都 .(3)分子做无规则运动，大量分子的速率按的规律分布.(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是的，温度升高时，速率小的分子数，速率大的分子数，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大.2.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续而稳定的 .(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在的压力.公式：p ＝ .(3)常用单位及换算关系：①国际单位：，符号Pa,1 Pa ＝1 N/m 2.②常用单位：(atm)；厘米汞柱(cmHg).③换算关系：1 atm ＝cmHg.3.气体实验定律(1)等温变化――玻意耳定律①内容：一定质量的某种气体，在不变的情况下，压强与体积成. ②公式：p 1V 1＝p 2V 2或pV ＝C (常量).(2)等容变化――查理定律①内容：一定质量的某种气体，在不变的情况下，压强与热力学温度成. ②公式：p 1p 2＝或p T ＝C (常量).(3)等压变化――盖―吕萨克定律①内容：一定质量的某种气体，在不变的情况下，其体积与热力学温度成 .②公式：V 1V 2＝T 1T 2或V T ＝C (常量).4.理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何下都遵从气体实验定律的气体.(2)理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝或pV T＝C . 答案：1.(1)很大(2)相等(3)“中间多，两头少” (4)确定减少增多2.(1)压力(2)单位面积上 F S(3)①帕斯卡②标准大气压③76 3.(1)①温度反比(2)①体积正比②T 1T 2(3)①压强正比4.(1)压强(2)p 2V 2T 2 知识点四饱和汽与饱和汽压、空气的湿度1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于的蒸汽.(2)未饱和汽：没有达到状态的蒸汽.2.饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强. (2)特点：液体的饱和汽压与有关，温度越高，饱和汽压越大，饱和汽压与饱和汽的无关.3.湿度(1)定义：空气的干湿程度.(2)描述温度的物理量①绝对湿度：空气中所含水蒸气的 .②相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的之比.答案：1.(1)动态平衡(2)饱和2.(2)温度体积3.(2)压强饱和汽压(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的.( )(2)单晶体具有固定的熔点，而多晶体和非晶体没有固定的熔点.( )(3)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.( )(4)液晶是液体和晶体的混合物.( )(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力.( )(6)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行.( )(7)一定质量的理想气体在等压变化时，其体积与摄氏温度成正比.( )答案：(1) (2) (3)√ (4) (5)√(6)√ (7)理想气体状态方程pV ＝nRT 的推导在标准状态下，1 mol 的理想气体的三个状态参量分别为p 0＝1 atm ＝1.013×105 Pa ，V 0＝22.4 L/mol ＝22.4×10－3 m 3/mol ，T 0＝273 K.因此，对于1 mol 的理想气体，pV T ＝p 0V 0T 0＝C ，C ＝8.31 Jmol －1K －1. 用R 代替C ，R 是一个适用于 1 mol 的任何理想气体的常量，叫摩尔气体常量，即R ＝p 0V 0T 0＝8.31 Jmol －1K －1. 对于n mol 状态是(p 0，nV 0，T 0)的理想气体，因压强、温度相同，所以p 0nV 0T 0＝nR ＝pV T 即：pV ＝nRT ，其中，n ＝M M mol，是物质的量.考点一固体和液体的性质1.晶体和非晶体的判断方法(1)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)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体.(3)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.液体表面张力(1)形成原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力.(2)表面特性：表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜，分子势能大于液体内部的分子势能.(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线.(4)表面张力的效果：表面张力使液体表面具有收缩趋势，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.(5)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.考向1 晶体、非晶体的特性[典例1] (2022年新课标全国卷Ⅰ)(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，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体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[解析] 晶体被敲碎后，其空间点阵结构未变，仍是晶体，A 错误；单晶体光学性质具有各向异性，B正确；同种元素由于空间的排列结构而形成不同物质的晶体，C正确；如果外界条件改变了分子或原子的空间排列结构，晶体和非晶体之间可以互相转化，D正确；在晶体熔化过程中，分子势能会发生改变，内能也会改变，E错误.[答案] BCD考向2 液体的特性[典例2] (多选)下列说法正确的是( )A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是由于水表面存在表面张力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C.将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D.漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故[解析] 水的表面张力托起针，A正确；B、D两项也是表面张力的原因，故B、D均错误，C项正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，E错误.[答案] AC考点气体压强的产生与计算1.产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.。
2018版高考物理大一轮复习专题十二热学第2讲气体液体和固体课件
4.气体状态变化的图象
项目
特点
举例
pV＝CT(其中 C 为恒量)，即 pV 之积 p-V 越大的等温线，温度越高，线离原点
越远
1 p-V
p＝CTV1，斜率 k＝CT，即斜率越大， 温度越高
(续表) 项目
特点
举例
3.气体实验定律 (1)玻意耳定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下， 压强 p 与体积 V 成_反__比___，即 p∝V1，__p_V___＝恒量. (2)查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，压
p 强 p 与热力学温度 T 成_正__比__，即 p∝T，___T___＝恒量.
(3)盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下， V
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
答案：BCD
》》》考点 气体实验定律及状态方程的应用 ⊙重点归纳 利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路
⊙典例剖析
例1：(2016 年新课标全国卷Ⅲ)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
(2)体积：气体总是充满它所在的容器，所以气体的体积总 是等于盛装气体的容器的___容__积___.
(3)压强：气体的压强是由于气体分子___频__繁__碰__撞__器壁而 产生的.
2.气体的分子动理论 (1)气体分子运动的特点. ①气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，还有__分__子__力___ 的作用. ②每个气体分子的运动是__杂__乱__无__章__的，但对大量分子的 整体来说，分子的运动是___有__规__律___的. (2)气体压强的微观意义：气体的压强是大量分子频繁碰撞 器壁产生的.压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的 __平__均__动__能____；②气体分子的___密__集__程__度___.
高考物理一轮复习 第十二章 热学 第2讲 固体、液体和气体
第2讲固体、液体和气体A组基础题组1.(2016湖北襄阳保康一中期中)下列说法正确的是( )A.各种固体都有一定的熔点和凝固点B.液体表面层中分子间距小于液体内部分子间距C.液体的表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的D.如果把0 ℃的冰放到0 ℃的房间里,冰可能熔化,也可能不熔化2.(2015山东威海一模)(多选)下列说法正确的是( )A.某种液体的饱和汽压与温度有关B.物体内所有分子热运动动能的总和就是物体的内能C.气体的温度升高,每个分子的动能都增大D.不是所有晶体都具有各向异性的特点3.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,针可以把水面压弯而不沉没,是因为针的重力小,又受到液体的浮力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力C.玻璃管裂口放在火上烧熔,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面积要收缩到最小的缘故D.飘浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是因为油滴液体呈各向同性的缘故4.[2015江苏单科,12A(1)](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结构不同5.[2015课标Ⅰ,33(1),5分](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,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体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6.[2014课标Ⅱ,33(1),5分](多选)下列说法正确的是。
高考物理二轮复习 固体、液体和气体专题训练(含解析) 新人教版
高考物理二轮复习固体、液体和气体专题训练（含解析）新人教版1．下列说法正确的是( )A．露珠呈球形是由于表面张力所致B．不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力C．在一定温度下当气体容纳某种液体分子的个数达到极值时，这种气体就成为饱和汽，此时液体就不再蒸发D．给自行车打气时气筒压下后反弹，是由分子斥力造成的2．下列说法中正确的是( )A．随着温度升高，气体分子的平均速率将增大B．多晶体在物理性质上也有各向异性C．一定量的气体，在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势3．题图1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( )图1A．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4．关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )A．具有各向同性的物体一定没有明显的熔点B．晶体熔化时，温度不变，则内能也不变C．通常的金属材料在各个方向上的物理性质都相同，所以这些金属都是非晶体D．晶体和非晶体在适当条件下可相互转化解析：多晶体显示各向同性，但具有确定的熔点，A错；晶体熔化时，其温度虽然不变，但其体积和内部结构可能发生变化，则内能就可能发生变化，故B错；金属材料虽然显示各向同性，并不意味着一定是非晶体，可能是多晶体，故C错；D对．答案：D4．分子动能随分子速率的增大而增大，早在1859年麦克斯韦就从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．下列描述分子动能与温度关系正确的是( )A．气体内部所有分子的动能都随温度的升高而增大B．气体温度升高，其内部少数分子的动能可能减少C．不同气体相同温度下，分子的平均动能相同，平均速率也相同D．当气体温度一定时，其内部绝大多数分子动能相近，动能很小或很大的很少解析：气体内部绝大多数分子的动能随温度的升高而增大，但少数分子动能不是，选项A 错误，B正确；温度相同，分子平均动能相同，但不同气体分子质量不一定相同，故平均速率不一定相同，选项C错误；温度一定时，分子的速率分布遵循统计规律，选项D正确．答案：BD5.对于一定量的理想气体，下列说法正确的是________。
2018版高考物理一轮复习讲义检测：第十二章热学(选修3-3)第2节固体、液体和气体含解析
第2节固体、液体和气体（1)大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体。
（×）(2)单晶体的所有物理性质都是各向异性的.(×)（3)晶体有天然规则的几何形状，是因为晶体的物质微粒是规则排列的。
（√）（4)液晶是液体和晶体的混合物。
(×）（5）船浮于水面上不是由于液体的表面张力.（√)(6）水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时，水不再蒸发和凝结。
(×)（7)压强极大的气体不遵从气体实验定律.（√)突破点(一）固体、液体的性质1．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.（2)凡是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。
（3)凡是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。
（4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。
2．液体表面张力形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力表面特性表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线表面张力表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液1．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是（）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)排列是有规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的解析：选BC 金刚石、水晶和食盐是晶体，玻璃是非晶体，A 错误；晶体的分子排列规则,且有固定的熔点，非晶体的分子排列不规则，且没有固定的熔点，故B、C正确；单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性的，故D错误。
2．(2017·漳州模拟）下列现象中，不能说明液体存在表面张力的有（)A．吹出的肥皂泡成球形B．硬币能漂浮于水面上C．滴入水中的红墨水很快散开D．在完全失重的环境下,熔化的金属能收缩成标准的球形解析:选C 吹出的肥皂泡成球形,硬币能漂浮于水面上，在完全失重的环境下,熔化的金属能收缩成标准的球形，都是由于表面张力的作用;滴入水中的红墨水很快散开，是自由扩散的结果，与表面张力无关;故选C。
教育最新K12新课标2018版高考物理一轮复习第十二章热学第2讲固体液体和气体教案
第2讲固体、液体和气体知识点一晶体、非晶体、晶体的微观结构1.晶体(单晶体、多晶体)和非晶体的区别2.晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点组成晶体的物质微粒有规律地、地在空间排列. (2)用晶体的微观结构解释晶体的特点知识点二液体与液晶1.液体的表面张力(1)定义：使液体表面具有的力.(2)产生原因：由于液面分子分布较内部稀疏，分子间距r >r 0，分子力表现为 ，宏观上表现为使液面收缩，使液面像一张绷紧的弹性薄膜.2.液晶(1)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，保持了液体的 .(2)液晶分子的位置无序使它像 ，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 的. (4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下 .答案：1.(1)收缩趋势 (2)引力 2.(1)异性 流动性 (2)液体 晶体 (3)杂乱无章 (4)发生变化知识点三 气体的状态参量及气体定律 1.气体分子运动的特点(1)分子很小，间距 ，除碰撞外不受力. (2)气体分子向各个方向运动的气体分子数目都 .(3)分子做无规则运动，大量分子的速率按 的规律分布.(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是 的，温度升高时，速率小的分子数 ，速率大的分子数 ，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大.2.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续而稳定的 .(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在 的压力.公式：p ＝ . (3)常用单位及换算关系：①国际单位： ，符号Pa,1 Pa ＝1 N/m 2. ②常用单位： (atm)；厘米汞柱(cmHg). ③换算关系：1 atm ＝ cmHg. 3.气体实验定律(1)等温变化——玻意耳定律①内容：一定质量的某种气体，在 不变的情况下，压强与体积成 . ②公式：p 1V 1＝p 2V 2或pV ＝C (常量). (2)等容变化——查理定律①内容：一定质量的某种气体，在 不变的情况下，压强与热力学温度成 . ②公式：p 1p 2＝ 或p T＝C (常量).(3)等压变化——盖—吕萨克定律①内容：一定质量的某种气体，在 不变的情况下，其体积与热力学温度成 .②公式：V 1V 2＝T 1T 2或V T＝C (常量). 4.理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何 下都遵从气体实验定律的气体. (2)理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝ 或pVT＝C . 答案：1.(1)很大 (2)相等 (3)“中间多，两头少” (4)确定 减少 增多 2.(1)压力 (2)单位面积上FS(3)①帕斯卡 ②标准大气压 ③76 3.(1)①温度 反比 (2)①体积 正比 ②T 1T 2(3)①压强 正比 4.(1)压强 (2)p 2V 2T 2知识点四 饱和汽与饱和汽压、空气的湿度 1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于 的蒸汽. (2)未饱和汽：没有达到 状态的蒸汽. 2.饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强.(2)特点：液体的饱和汽压与 有关，温度越高，饱和汽压越大，饱和汽压与饱和汽的 无关.3.湿度(1)定义：空气的干湿程度. (2)描述温度的物理量①绝对湿度：空气中所含水蒸气的 .②相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的 之比. 答案：1.(1)动态平衡 (2)饱和 2.(2)温度 体积 3.(2)压强 饱和汽压(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的.( )(2)单晶体具有固定的熔点，而多晶体和非晶体没有固定的熔点.( ) (3)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.( ) (4)液晶是液体和晶体的混合物.( )(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力.( )(6)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行.( )(7)一定质量的理想气体在等压变化时，其体积与摄氏温度成正比.( ) 答案：(1) (2) (3)√ (4) (5)√ (6)√ (7)理想气体状态方程pV ＝nRT 的推导在标准状态下，1 mol 的理想气体的三个状态参量分别为p 0＝1 atm ＝1.013×105Pa ，V 0＝22.4 L/mol ＝22.4×10－3m 3/mol ，T 0＝273 K.因此，对于1 mol 的理想气体，pV T ＝p 0V 0T 0＝C ，C ＝8.31 J·mol －1·K －1.用R 代替C ，R 是一个适用于1 mol 的任何理想气体的常量，叫摩尔气体常量，即R ＝p 0V 0T 0＝8.31 J·mol －1·K －1.对于n mol 状态是(p 0，nV 0，T 0)的理想气体，因压强、温度相同，所以p 0·nV 0T 0＝nR ＝pVT即：pV ＝nRT ，其中，n ＝MM mol，是物质的量.考点一 固体和液体的性质1.晶体和非晶体的判断方法(1)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)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体.(3)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.液体表面张力(1)形成原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力.(2)表面特性：表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜，分子势能大于液体内部的分子势能.(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线.(4)表面张力的效果：表面张力使液体表面具有收缩趋势，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.(5)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.考向1 晶体、非晶体的特性[典例1] (2015·新课标全国卷Ⅰ)(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，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体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[解析] 晶体被敲碎后，其空间点阵结构未变，仍是晶体，A错误；单晶体光学性质具有各向异性，B正确；同种元素由于空间的排列结构而形成不同物质的晶体，C正确；如果外界条件改变了分子或原子的空间排列结构，晶体和非晶体之间可以互相转化，D正确；在晶体熔化过程中，分子势能会发生改变，内能也会改变，E错误.[答案] BCD考向2 液体的特性[典例2] (多选)下列说法正确的是( )A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是由于水表面存在表面张力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C.将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D.漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故[解析] 水的表面张力托起针，A正确；B、D两项也是表面张力的原因，故B、D均错误，C项正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，E错误.[答案] AC考点气体压强的产生与计算1.产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.2.决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积.(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度.3.平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强.(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强.(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等.考向1 气体压强产生的原因和决定因素[典例3] (2017·河北唐山模拟)(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是( )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C.若气体的压强不变而温度降低时，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时，则单位体积内分子个数可能不变E.若气体体积减小，温度升高，单位时间内分子对器壁的撞击次增多，平均撞击力增大，因此压强增大[解析] 气体压强的大小与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数两个因素有关.若单位体积内分子数不变，当分子热运动加剧时，决定压强的两个因素中一个不变，一个增大，故气体的压强一定变大，A对，B错；若气体的压强不变而温度降低时，气体的体积一定减小，故单位体积内的分子个数一定增加，C对，D错；由气体压强产生原因知，E对.[答案] ACE考向2 液体封闭的气体压强[典例4] 若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强.甲乙丙丁戊[解析] 在图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p 甲S ＝－ρghS ＋p 0S所以p 甲＝p 0－ρgh ；在图乙中，以B 液面为研究对象，由平衡方程F 上＝F 下有：p A S ＋ρghS ＝p 0S p 乙＝p A ＝p 0－ρgh ；在图丙中，仍以B 液面为研究对象，有p A ＋ρgh sin 60°＝p B ＝p 0所以p 丙＝p A ＝p 0－32ρgh ； 在图丁中，以液面A 为研究对象，由二力平衡得p 丁S ＝(p 0＋ρgh 1)S所以p 丁＝p 0＋ρgh 1；在图戊中，从开口端开始计算：右端为大气压p 0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b 气柱的压强为p b ＝p 0＋ρg (h 2－h 1)，而a 气柱的压强为p a ＝p b －ρgh 3＝p 0＋ρg (h 2－h 1－h 3).[答案] 甲：p 0－ρgh 乙：p 0－ρgh 丙：p 0－32ρgh 丁：p 0＋ρgh 1 戊：p a ＝p 0＋ρg (h 2－h 1－h 3) p b ＝p 0＋ρg (h 2－h 1)考向3 固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强[典例5] 如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆块A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆块的质量为M ，不计圆块与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p 0，则被圆块封闭在容器中的气体的压强p 为( )A.p 0＋Mg cos θSB.p 0cos θ＋Mg S cos θC.p 0＋Mg cos 2 θSD.p 0＋Mg S[解析] 对圆块进行受力分析：重力Mg ，大气压的作用力p 0S ，封闭气体对它的作用力pScos θ，容器侧壁的作用力F 1和F 2，如图所示.由于不需要求出侧壁的作用力，所以只考虑竖直方向合力为零，就可以求被封闭的气体压强.圆块在竖直方向上受力平衡，故p 0S ＋Mg ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫pS cos θcos θ，即p ＝p 0＋Mg S ，D 正确.[答案] D封闭气体压强的求解方法封闭气体的压强，不仅与气体的状态变化有关，还与相关的水银柱、活塞、汽缸等物体的受力情况和运动状态有关.解决这类问题的关键是要明确研究对象，然后分析研究对象的受力情况，再根据运动情况，列研究对象的力学方程，然后解方程，就可求得封闭气体的压强.考点气体状态变化的图象问题考向1 对p V 图象的考查[典例6] 如图所示为一定质量理想气体的压强p 与体积V 关系图象，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是( )A.T A <T B ，T B <T CB.T A >T B ，T B ＝T CC.T A >T B ，T B <T CD.T A ＝T B ，T B >T C[解析] A →B 过程：由pT ＝C 可知T A >T B ；B →C 过程：由V T＝C 可知T B <T C .故选C. [答案] C考向2 对p T 图象的考查[典例7] (多选)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab 、bc 、cd 、da 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在( )A.ab 过程中不断增加B.bc 过程中保持不变C.cd 过程中不断增加D.da 过程中保持不变[解析]因为bc 的延长线通过原点，所以bc 是等容线，即气体体积在bc 过程中保持不变，B 正确；ab 是等温线，压强减小则体积增大，A 正确；cd 是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接aO 交cd 于e 点，如图所示，则ae 是等容线，即V a ＝V e ，因为V d <V e ，所以V d <V a ，所以da 过程中体积不是保持不变，D 错误.[答案] AB考向3 对V T 图象的考查[典例8] (2017·山东潍坊模拟)(多选)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 ，最后到D 状态，下列判断中正确的是( )A.A →B 温度升高，压强不变B.B →C 体积不变，压强变大C.B →C 体积不变，压强不变D.C →D 体积变小，压强变大[解析] 由图象可知，在A →B 的过程中，气体温度升高体积变大，且体积与温度成正比，由pV T＝C ，气体压强不变，故A 正确；由图象可知，在B →C 的过程中，体积不变而热力学温度降低，由pV T＝C 可知，压强p 减小，故B 、C 错误；由图象可知，在C →D 的过程中，气体温度不变，体积减小，由pV T＝C 可知，压强p 增大，故D 正确.[答案]AD气体图象问题的分析技巧(1)图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程.(2)在V T 或p T 图象中，比较两个状态的压强或体积大小，可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断.斜率越大，压强或体积越小；斜率越小，压强或体积越大.考点理想气体状态方程与气体实验定律的应用1.理想气体状态方程与气体实验定律的联系p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2⎩⎪⎨⎪⎧温度不变：p 1V 1＝p 2V 2（玻意耳定律）体积不变：p 1T 1＝p2T 2（查理定律）压强不变：V 1T 1＝V2T2（盖—吕萨克定律）2.几个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp ＝p 1T 1ΔT . (2)盖—吕萨克定律的推论：ΔV ＝V 1T 1ΔT .(3)理想气体状态方程的推论：p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1＋p 2V 2T 2＋….考向1 玻璃管水银柱问题[典例9] 在室温条件下研究等容变化，实验装置如图所示，由于不慎使水银压强计左管水银面下h ＝10 cm 处有长为l ＝4 cm 的空气柱.开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面，温度计读数为7 ℃，后来对水加热，使水温上升到77 ℃，并通过调节压强计的右管，使左管水银面仍在原来的位置.若大气压为标准大气压；求：(1)加热后左管空气柱的长度l ′；(2)加热后压强计两管水银面的高度差Δh .[问题探究] (1)A 、B 两部分气体压强有何关系？(2)升温后，气体A 做什么变化，气体B 做什么变化？(3)升温后，压强计哪根管液面高？[提示] (1)p A ＋p h ＝p B ，即B 气体压强比A 气体压强大10 cmHg.(2)气体A 做等容变化，气体B 做等温变化.(3)升温后，右管液面高.[解析] 研究的对象为两部分气体，一部分为球形容器中的气体A ，这部分气体做的是等容变化.另一部分气体B ，即为压强计左管中封入的气体，这部分气体做的是等温变化.(1)根据题意p B ＝p 0＋(h ＋l )＝(76＋10＋4) cmHg ＝90 cmHg而p A ＝p B －h ＝80 cmHgA 部分气体在做等容变化时，根据查理定律，有p A T 1＝p A ′T 2解得p A ′＝T 2T 1p A ＝273＋77273＋7×80 cmHg＝100 cmHg B 部分气体的压强p B ′＝p A ′＋10 cmHg ＝110 cmHg根据玻意耳定律p B V B ＝p B ′V B ′解得l ′＝p B l p B ′＝90×4110cm ＝3.27 cm. (2)压强计左、右两管水银面之差为Δh有Δh ＋10 cm ＋3.27 cm ＋76 cm ＝110 cm解得Δh ＝(110－10－3.27－76) cm ＝20.73 cm.[答案] (1)3.27 cm (2)20.73 cm考向2 汽缸、活塞问题[典例10] 底面积S ＝40 cm 2、高l 0＝15 cm 的圆柱形汽缸开口向上放置在水平地面上，开口处两侧有挡板，如图所示.缸内有一可自由移动的质量为2 kg 的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10 kg 的物体A .开始时，气体温度t 1＝7 ℃，活塞到缸底的距离l 1＝10 cm ，物体A 的底部离地h 1＝4 cm ，对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升.已知大气压p 0＝1.0×105 Pa ，试求：(1)物体A 刚触地时，气体的温度；(2)活塞恰好到达汽缸顶部时，气体的温度.[解题指导] 随着温度升高，活塞上升，气体做等压变化；A 落地后，绳拉力消失，气体压强变化，根据理想气体状态方程可求活塞刚到达汽缸顶部时气体的温度.[解析] (1)初始活塞受力平衡：p 0S ＋mg ＝p 1S ＋T ，T ＝m A g ，被封闭气体压强p 1＝p 0＋（m －m A ）g S＝0.8×105 Pa ， 初状态，V 1＝l 1S ，T 1＝(273＋7) K ＝280 K ，A 触地时，p 1＝p 2，V 2＝(l 1＋h 1)S ，气体做等压变化，l 1S T 1＝（l 1＋h 1）S T 2， 代入数据，得T 2＝392 K ，即t 2＝119 ℃.(2)活塞恰好到汽缸顶部时，p 3＝p 0＋mg S ＝1.05×105 Pa ，V 3＝l 0S ，根据理想气体状态方程，p 1l 1S T 1＝p 3l 0S T 3， 代入数据得T 3＝551.25 K ，即t 3＝278.25 ℃.[答案] (1)119 ℃ (2)278.25 ℃利用气体实验定律解决问题的基本思路1.[晶体、非晶体](多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )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)排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的答案：BC 解析：金刚石、水晶和食盐是晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体的分子排列规则，且有固定的熔点，非晶体的分子排列不规则，且没有固定的熔点，故B、C正确；单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性，故D错误.2.[相对湿度、绝对湿度](多选)关于空气湿度，下列说法正确的是( )A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比答案：BC 解析：由于在空气中水蒸气含量不变的情况下，气温越高时饱和蒸汽压越大，人的感觉越是干燥，即人的感觉取决于相对湿度而非绝对湿度，A错误，B正确.空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值，空气的绝对湿度的定义就是用空气中所含水蒸气的压强来表示湿度的方法，故C正确，D错误.3.[pV图象]如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿着直线AB变化到状态B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是( )A.不断增大B.不断减小C.先减小后增大D.先增大后减小答案：D 解析：对于图象问题的解答，首先要明确图象的物理意义.由题图可知，A、B 两点的pV乘积相同，因此A、B两点的温度也相同，在AB直线上的中点C(题图中未标出)，其pV乘积比A、B两点要大，所以C点温度比A、B两点高，即T A＝T B<T C，又因为气体分子的平均速率随温度的升高而增大，所以气体分子的平均速率是先增大后减小，故应选D.4.[液体的性质](多选)下列说法正确的是( )A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关答案：ACD 解析：水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，而干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，B错误.5.[气体实验定律的应用]如图所示，在长为L＝57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33 ℃.现将水银缓慢注入管中，直到水银面与管口相平，此时管中气体的压强为多少？接着缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管中刚好只剩4 cm高的水银柱？(大气压强p0＝76 cmHg)答案：85 cmHg 318 K 解析：设管的横截面积为S，初态时，管内气体温度T1＝273 K ＋33 K＝306 K体积V1＝51S cm3压强p1＝p0＋p h＝80 cmHg当水银柱与管口相平时，水银柱高为H则V2＝(57－H)S cm3压强p2＝p0＋p H＝(76＋H) cmHg由玻意耳定律p1V1＝p2V2代入数据得H2＋19H－252＝0解得：H＝9 cm故p2＝p0＋p H＝85 cmHg设温度升至T时，管中水银柱高为4 cm气体体积为V3＝53S cm3气体压强为p3＝p0＋p h＝80 cmHg由盖—吕萨克定律V 1T 1＝V 3T 代入数据得T ＝318 K.。
新课标2018版高考物理一轮复习第十二章热学第2讲固体液体和气体教案201709202166
第2讲固体、液体和气体知识点一晶体、非晶体、晶体的微观结构1.晶体(单晶体、多晶体)和非晶体的区别2.晶体的微观结构(1)晶体的微观结构特点组成晶体的物质微粒有规律地、地在空间排列. (2)用晶体的微观结构解释晶体的特点知识点二液体与液晶1.液体的表面张力(1)定义：使液体表面具有的力.(2)产生原因：由于液面分子分布较内部稀疏，分子间距r >r 0，分子力表现为 ，宏观上表现为使液面收缩，使液面像一张绷紧的弹性薄膜.2.液晶(1)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，保持了液体的 .(2)液晶分子的位置无序使它像 ，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 的. (4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下 .答案：1.(1)收缩趋势 (2)引力 2.(1)异性 流动性 (2)液体 晶体 (3)杂乱无章 (4)发生变化知识点三 气体的状态参量及气体定律 1.气体分子运动的特点(1)分子很小，间距 ，除碰撞外不受力. (2)气体分子向各个方向运动的气体分子数目都 .(3)分子做无规则运动，大量分子的速率按 的规律分布.(4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是 的，温度升高时，速率小的分子数 ，速率大的分子数 ，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大.2.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续而稳定的 .(2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在 的压力.公式：p ＝ . (3)常用单位及换算关系：①国际单位： ，符号Pa,1 Pa ＝1 N/m 2. ②常用单位： (atm)；厘米汞柱(cmHg). ③换算关系：1 atm ＝ cmHg. 3.气体实验定律(1)等温变化——玻意耳定律①内容：一定质量的某种气体，在 不变的情况下，压强与体积成 . ②公式：p 1V 1＝p 2V 2或pV ＝C (常量). (2)等容变化——查理定律①内容：一定质量的某种气体，在 不变的情况下，压强与热力学温度成 . ②公式：p 1p 2＝ 或p T＝C (常量).(3)等压变化——盖—吕萨克定律①内容：一定质量的某种气体，在 不变的情况下，其体积与热力学温度成 .②公式：V 1V 2＝T 1T 2或V T＝C (常量). 4.理想气体状态方程(1)理想气体：在任何温度、任何 下都遵从气体实验定律的气体. (2)理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝ 或pVT＝C . 答案：1.(1)很大 (2)相等 (3)“中间多，两头少” (4)确定 减少 增多 2.(1)压力 (2)单位面积上 FS(3)①帕斯卡 ②标准大气压 ③76 3.(1)①温度 反比 (2)①体积 正比 ②T 1T 2 (3)①压强 正比 4.(1)压强 (2)p 2V 2T 2知识点四 饱和汽与饱和汽压、空气的湿度 1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽：与液体处于 的蒸汽. (2)未饱和汽：没有达到 状态的蒸汽. 2.饱和汽压(1)定义：饱和汽所具有的压强.(2)特点：液体的饱和汽压与 有关，温度越高，饱和汽压越大，饱和汽压与饱和汽的 无关.3.湿度(1)定义：空气的干湿程度. (2)描述温度的物理量①绝对湿度：空气中所含水蒸气的 .②相对湿度：空气中水蒸气的压强与同一温度时水的 之比. 答案：1.(1)动态平衡 (2)饱和 2.(2)温度 体积 3.(2)压强 饱和汽压(1)单晶体的所有物理性质都是各向异性的.( )(2)单晶体具有固定的熔点，而多晶体和非晶体没有固定的熔点.( ) (3)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.( ) (4)液晶是液体和晶体的混合物.( )(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力.( )(6)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行.( )(7)一定质量的理想气体在等压变化时，其体积与摄氏温度成正比.( ) 答案：(1) (2) (3)√ (4) (5)√ (6)√ (7)理想气体状态方程pV ＝nRT 的推导在标准状态下，1 mol 的理想气体的三个状态参量分别为p 0＝1 atm ＝1.013×105Pa ，V 0＝22.4 L/mol ＝22.4×10－3m 3/mol ，T 0＝273 K.因此，对于1 mol 的理想气体，pV T ＝p 0V 0T 0＝C ，C ＝8.31 J·mol －1·K －1.用R 代替C ，R 是一个适用于1 mol 的任何理想气体的常量，叫摩尔气体常量，即R ＝p 0V 0T 0＝8.31 J·mol －1·K －1.对于n mol 状态是(p 0，nV 0，T 0)的理想气体，因压强、温度相同，所以p 0·nV 0T 0＝nR ＝pVT即：pV ＝nRT ，其中，n ＝MM mol，是物质的量.考点一 固体和液体的性质1.晶体和非晶体的判断方法(1)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)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体.(3)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.液体表面张力(1)形成原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力.(2)表面特性：表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜，分子势能大于液体内部的分子势能.(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线.(4)表面张力的效果：表面张力使液体表面具有收缩趋势，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.(5)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.考向1 晶体、非晶体的特性[典例1] (2015·新课标全国卷Ⅰ)(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，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体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[解析] 晶体被敲碎后，其空间点阵结构未变，仍是晶体，A错误；单晶体光学性质具有各向异性，B正确；同种元素由于空间的排列结构而形成不同物质的晶体，C正确；如果外界条件改变了分子或原子的空间排列结构，晶体和非晶体之间可以互相转化，D正确；在晶体熔化过程中，分子势能会发生改变，内能也会改变，E错误.[答案] BCD考向2 液体的特性[典例2] (多选)下列说法正确的是( )A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上，这是由于水表面存在表面张力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会成球状，是因为液体内分子间有相互吸引力C.将玻璃管道裂口放在火上烧，它的尖端就变圆，是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小的缘故D.漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察是圆形的，是因为油滴液体呈各向同性的缘故E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故[解析] 水的表面张力托起针，A正确；B、D两项也是表面张力的原因，故B、D均错误，C项正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用，E错误.[答案] AC考点气体压强的产生与计算1.产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.2.决定因素(1)宏观上：决定于气体的温度和体积.(2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度.3.平衡状态下气体压强的求法(1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强.(2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强.(3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等.考向1 气体压强产生的原因和决定因素[典例3] (2017·河北唐山模拟)(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是( )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C.若气体的压强不变而温度降低时，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时，则单位体积内分子个数可能不变E.若气体体积减小，温度升高，单位时间内分子对器壁的撞击次增多，平均撞击力增大，因此压强增大[解析] 气体压强的大小与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数两个因素有关.若单位体积内分子数不变，当分子热运动加剧时，决定压强的两个因素中一个不变，一个增大，故气体的压强一定变大，A对，B错；若气体的压强不变而温度降低时，气体的体积一定减小，故单位体积内的分子个数一定增加，C对，D错；由气体压强产生原因知，E对.[答案] ACE考向2 液体封闭的气体压强[典例4] 若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强.甲乙丙丁戊[解析] 在图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p甲S＝－ρghS＋p0S所以p甲＝p0－ρgh；在图乙中，以B 液面为研究对象，由平衡方程F 上＝F 下有：p A S ＋ρghS ＝p 0S p 乙＝p A ＝p 0－ρgh ；在图丙中，仍以B 液面为研究对象，有p A ＋ρgh sin 60°＝p B ＝p 0所以p 丙＝p A ＝p 0－32ρgh ； 在图丁中，以液面A 为研究对象，由二力平衡得p 丁S ＝(p 0＋ρgh 1)S所以p 丁＝p 0＋ρgh 1；在图戊中，从开口端开始计算：右端为大气压p 0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b 气柱的压强为p b ＝p 0＋ρg (h 2－h 1)，而a 气柱的压强为p a ＝p b －ρgh 3＝p 0＋ρg (h 2－h 1－h 3).[答案] 甲：p 0－ρgh 乙：p 0－ρgh 丙：p 0－32ρgh 丁：p 0＋ρgh 1 戊：p a ＝p 0＋ρg (h 2－h 1－h 3) p b ＝p 0＋ρg (h 2－h 1)考向3 固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强[典例5] 如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆块A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆块的质量为M ，不计圆块与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p 0，则被圆块封闭在容器中的气体的压强p 为( )A.p 0＋Mg cos θSB.p 0cos θ＋MgS cos θC.p 0＋Mg cos 2 θSD.p 0＋Mg S[解析] 对圆块进行受力分析：重力Mg ，大气压的作用力p 0S ，封闭气体对它的作用力pScos θ，容器侧壁的作用力F 1和F 2，如图所示.由于不需要求出侧壁的作用力，所以只考虑竖直方向合力为零，就可以求被封闭的气体压强.圆块在竖直方向上受力平衡，故p 0S ＋Mg ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫pS cos θcos θ，即p ＝p 0＋Mg S ，D 正确.[答案] D封闭气体压强的求解方法封闭气体的压强，不仅与气体的状态变化有关，还与相关的水银柱、活塞、汽缸等物体的受力情况和运动状态有关.解决这类问题的关键是要明确研究对象，然后分析研究对象的受力情况，再根据运动情况，列研究对象的力学方程，然后解方程，就可求得封闭气体的压强.考点气体状态变化的图象问题考向1 对pV图象的考查[典例6] 如图所示为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为T A、T B、T C，则下列关系式中正确的是( )A.T A <T B ，T B <T CB.T A >T B ，T B ＝T CC.T A >T B ，T B <T CD.T A ＝T B ，T B >T C[解析] A →B 过程：由pT ＝C 可知T A >T B ；B →C 过程：由V T＝C 可知T B <T C .故选C. [答案] C考向2 对p T 图象的考查[典例7] (多选)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab 、bc 、cd 、da 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在( )A.ab 过程中不断增加B.bc 过程中保持不变C.cd 过程中不断增加D.da 过程中保持不变[解析]因为bc 的延长线通过原点，所以bc 是等容线，即气体体积在bc 过程中保持不变，B 正确；ab 是等温线，压强减小则体积增大，A 正确；cd 是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接aO 交cd 于e 点，如图所示，则ae 是等容线，即V a ＝V e ，因为V d <V e ，所以V d <V a ，所以da 过程中体积不是保持不变，D 错误.[答案] AB考向3 对V T 图象的考查[典例8] (2017·山东潍坊模拟)(多选)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 ，最后到D 状态，下列判断中正确的是( )A.A →B 温度升高，压强不变B.B →C 体积不变，压强变大C.B →C 体积不变，压强不变D.C →D 体积变小，压强变大[解析] 由图象可知，在A →B 的过程中，气体温度升高体积变大，且体积与温度成正比，由pV T＝C ，气体压强不变，故A 正确；由图象可知，在B →C 的过程中，体积不变而热力学温度降低，由pV T＝C 可知，压强p 减小，故B 、C 错误；由图象可知，在C →D 的过程中，气体温度不变，体积减小，由pV T＝C 可知，压强p 增大，故D 正确.[答案]AD气体图象问题的分析技巧(1)图象上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图象上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程.(2)在V T 或p T 图象中，比较两个状态的压强或体积大小，可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断.斜率越大，压强或体积越小；斜率越小，压强或体积越大.考点理想气体状态方程与气体实验定律的应用1.理想气体状态方程与气体实验定律的联系p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2⎩⎪⎨⎪⎧温度不变：p 1V 1＝p 2V 2（玻意耳定律）体积不变：p 1T 1＝p2T 2（查理定律）压强不变：V 1T 1＝V2T2（盖—吕萨克定律）2.几个重要的推论(1)查理定律的推论：Δp ＝p 1T 1ΔT . (2)盖—吕萨克定律的推论：ΔV ＝V 1T 1ΔT .(3)理想气体状态方程的推论：p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1＋p 2V 2T 2＋….考向1 玻璃管水银柱问题[典例9] 在室温条件下研究等容变化，实验装置如图所示，由于不慎使水银压强计左管水银面下h ＝10 cm 处有长为l ＝4 cm 的空气柱.开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面，温度计读数为7 ℃，后来对水加热，使水温上升到77 ℃，并通过调节压强计的右管，使左管水银面仍在原来的位置.若大气压为标准大气压；求：(1)加热后左管空气柱的长度l ′；(2)加热后压强计两管水银面的高度差Δh .[问题探究] (1)A 、B 两部分气体压强有何关系？(2)升温后，气体A 做什么变化，气体B 做什么变化？(3)升温后，压强计哪根管液面高？[提示] (1)p A ＋p h ＝p B ，即B 气体压强比A 气体压强大10 cmHg.(2)气体A 做等容变化，气体B 做等温变化.(3)升温后，右管液面高.[解析] 研究的对象为两部分气体，一部分为球形容器中的气体A ，这部分气体做的是等容变化.另一部分气体B ，即为压强计左管中封入的气体，这部分气体做的是等温变化.(1)根据题意p B ＝p 0＋(h ＋l )＝(76＋10＋4) cmHg ＝90 cmHg而p A ＝p B －h ＝80 cmHgA 部分气体在做等容变化时，根据查理定律，有p A T 1＝p A ′T 2解得p A ′＝T 2T 1p A ＝273＋77273＋7×80 cmHg＝100 cmHg B 部分气体的压强p B ′＝p A ′＋10 cmHg ＝110 cmHg根据玻意耳定律p B V B ＝p B ′V B ′解得l ′＝p B l p B ′＝90×4110cm ＝3.27 cm. (2)压强计左、右两管水银面之差为Δh有Δh ＋10 cm ＋3.27 cm ＋76 cm ＝110 cm解得Δh ＝(110－10－3.27－76) cm ＝20.73 cm.[答案] (1)3.27 cm (2)20.73 cm考向2 汽缸、活塞问题[典例10] 底面积S ＝40 cm 2、高l 0＝15 cm 的圆柱形汽缸开口向上放置在水平地面上，开口处两侧有挡板，如图所示.缸内有一可自由移动的质量为2 kg 的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10 kg 的物体A .开始时，气体温度t 1＝7 ℃，活塞到缸底的距离l 1＝10 cm ，物体A 的底部离地h 1＝4 cm ，对汽缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升.已知大气压p 0＝1.0×105Pa ，试求：(1)物体A 刚触地时，气体的温度；(2)活塞恰好到达汽缸顶部时，气体的温度.[解题指导] 随着温度升高，活塞上升，气体做等压变化；A 落地后，绳拉力消失，气体压强变化，根据理想气体状态方程可求活塞刚到达汽缸顶部时气体的温度.[解析] (1)初始活塞受力平衡：p 0S ＋mg ＝p 1S ＋T ，T ＝m A g ，被封闭气体压强p 1＝p 0＋（m －m A ）g S＝0.8×105 Pa ， 初状态，V 1＝l 1S ，T 1＝(273＋7) K ＝280 K ，A 触地时，p 1＝p 2，V 2＝(l 1＋h 1)S ，气体做等压变化，l 1S T 1＝（l 1＋h 1）S T 2， 代入数据，得T 2＝392 K ，即t 2＝119 ℃.(2)活塞恰好到汽缸顶部时，p 3＝p 0＋mg S ＝1.05×105 Pa ，V 3＝l 0S ，根据理想气体状态方程，p 1l 1S T 1＝p 3l 0S T 3， 代入数据得T 3＝551.25 K ，即t 3＝278.25 ℃.[答案] (1)119 ℃ (2)278.25 ℃利用气体实验定律解决问题的基本思路1.[晶体、非晶体](多选)关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )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)排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的答案：BC 解析：金刚石、水晶和食盐是晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体的分子排列规则，且有固定的熔点，非晶体的分子排列不规则，且没有固定的熔点，故B、C正确；单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性，故D错误.2.[相对湿度、绝对湿度](多选)关于空气湿度，下列说法正确的是( )A.当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B.当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比答案：BC 解析：由于在空气中水蒸气含量不变的情况下，气温越高时饱和蒸汽压越大，人的感觉越是干燥，即人的感觉取决于相对湿度而非绝对湿度，A错误，B正确.空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值，空气的绝对湿度的定义就是用空气中所含水蒸气的压强来表示湿度的方法，故C正确，D错误.3.[pV图象]如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿着直线AB变化到状态B，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是( )A.不断增大B.不断减小C.先减小后增大D.先增大后减小答案：D 解析：对于图象问题的解答，首先要明确图象的物理意义.由题图可知，A、B 两点的pV乘积相同，因此A、B两点的温度也相同，在AB直线上的中点C(题图中未标出)，其pV乘积比A、B两点要大，所以C点温度比A、B两点高，即T A＝T B<T C，又因为气体分子的平均速率随温度的升高而增大，所以气体分子的平均速率是先增大后减小，故应选D.4.[液体的性质](多选)下列说法正确的是( )A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大的缘故C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关答案：ACD 解析：水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，这是不浸润的结果，而干净的玻璃板上不能形成水珠，这是浸润的结果，B 错误.5.[气体实验定律的应用]如图所示，在长为L ＝57 cm 的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm 高的水银柱封闭着51 cm 长的理想气体，管内外气体的温度均为33 ℃.现将水银缓慢注入管中，直到水银面与管口相平，此时管中气体的压强为多少？接着缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管中刚好只剩4 cm 高的水银柱？(大气压强p 0＝76 cmHg)答案：85 cmHg 318 K 解析：设管的横截面积为S ，初态时，管内气体温度T 1＝273 K ＋33 K ＝306 K体积V 1＝51S cm 3压强p 1＝p 0＋p h ＝80 cmHg当水银柱与管口相平时，水银柱高为H则V 2＝(57－H )S cm 3压强p 2＝p 0＋p H ＝(76＋H ) cmHg由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2代入数据得H 2＋19H －252＝0解得：H ＝9 cm故p 2＝p 0＋p H ＝85 cmHg设温度升至T 时，管中水银柱高为4 cm气体体积为V 3＝53S cm 3气体压强为p 3＝p 0＋p h ＝80 cmHg由盖—吕萨克定律V 1T 1＝V 3T代入数据得T＝318 K.。
2018版高考物理新课标一轮复习课件：第十二章 热学 12-1 精品
知识点三 内能
1.分子动能
(1)意义：分子动能是 分子热运动 所具有的动能. (2)分子平均动能：所有分子动能的平均值. 温度 是分子
平均动能的标志.
2.分子势能：由分子间 相对位置 决定的能，在宏观上分子势
能与物体的 体积 有关，在微观上与分子间的 距离 有关.
3.物体的内能
(1)内能：物体中所有分子的 热运动动能
3 的正方体，则有 Na3＝V，可得分子间的平均距离 a＝
Mgh p0NA.
1.固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的.分子的体 积 V0＝VNmA，仅适用于固体和液体，对气体不适用.
2.对于气体分子，d＝3 V0的值并非气体分子的大小，而是 两个相邻的气体分子之间的平均距离.
对分子热运动的ห้องสมุดไป่ตู้解
温度和内能
1.对内能的理解 (1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能 的说法. (2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态 有关系. (3)通过做功或热传递可以改变物体的内能. (4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分 子的平均动能相同.
3.分子力：分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距 离的增大而 减小 ，随分子间距离的减小而增大，但总的来 讲斥力变化得较快.
知识点二 温度 1.意义：宏观上表示物体的冷热程度(微观上表示物体中分 子平均动能的大小). 2.两种温标 (1)摄氏温标和热力学温标的关系 T＝ t＋273.15 K . (2)绝对零度(0 K)：是低温极限，只能接近不能达到，所以 热力学温度无负值.
[解析] 布朗运动是指在显微镜中看到的悬浮小颗粒的无 规则运动，A 错误；布朗运动间接反映了液体分子运动的无规 则性，B 正确；悬浮颗粒越大，液体分子对它的撞击作用的不 平衡性越小，布朗运动越不明显，C 错误；热运动在 0 ℃时不 会停止，D 错误.
2018届高考物理一轮总复习检测第十二章第2课时固体、液体与气体Word版含答案
一、固体和液体1．晶体与非晶体2.液体的表面张力(1)作用：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势．(2)方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．3．液晶的物理性质(1)具有液体的流动性．(2)具有晶体的光学各向异性．(3)从某个方向上看其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．4．饱和汽与湿度(1)饱和汽与未饱和汽的不同．①饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽．②未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽．(2)饱和汽压．①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_，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关．(3)湿度．①定义：空气的干湿程度．②描述湿度的物理量．绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强．相对湿度：某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时饱和水汽压的百分比．即：B＝pp s×100%.二、气体1．气体实验定律2.理想气体的状态方程(1)理想气体．①宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．②微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．(2)理想气体的状态方程．一定质量的理想气体状态方程：p1V1T1＝p2V2T2或pVT＝C.气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例．1．单晶体的所有物理性质都是各向异性的．(×)2．晶体有天然规则的几何形状，是因为物质微粒是规则排列的．(√)3．液晶是液体和晶体的混合物．(×)4．船浮于水面上是液体的表面张力作用的结果．(×)5．水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时蒸发和凝结仍在进行．(√)6．玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律在温度足够低时，并不适用．(√)7．一定质量的气体在等容变化时，压强跟摄氏温度成正比．(×)1．(多选)(2016·仙桃模拟)关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是()A．所有的晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点D．液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化解析：只有单晶体才表现为各向异性，故A错误；单晶体有规则的几何形状，而多晶体的几何形状不规则，金属属于多晶体，故B 错误；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故C正确；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，D正确．答案：CD2．(2017·威海模拟)如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板．现缓慢升高缸内气体的温度，则图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图象是()解析：缓慢升高缸内气体的温度，当缸内气体的压强p<p0时，气体的体积不变，由查理定律知p＝p1TT1，故缸内气体的压强p与热力学温度T呈线性关系；当气缸内气体的压强p＝p0时发生等压变化，正确的图象为图B.答案：B3．(2015·重庆卷)北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结．若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1，压强为p1，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为p0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差．解析：对气泡分析，发生等容变化，有p1T1＝p2T2，可得p2＝T2T1p1.故内外气体的压强差为Δp＝p2－p1＝T2T1p1－p0.答案：Δp＝T2T1p1－p0一、单项选择题1．(2016·菏泽模拟)下列说法正确的是()A．空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力B．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈C．由能的转化和守恒定律知道，能源是不会减少的D．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性解析：液体有表面张力使液滴形成球形，A正确；液体温度越高，液体分子运动越剧烈，B错误；由能的转化和守恒定律知道，能量是守恒的，但能源是会不断减少的，能量与能源的意义不同，C错误；液晶具有光学性质的各向异性，故D错误．答案：A2．(2017·商丘模拟)液体的饱和汽压随温度的升高而增大() A．其变化规律遵循查理定律B．是因为饱和汽的质量随温度的升高而增大C．是因为饱和汽的体积随温度的升高而增大D．是因为饱和汽密度和蒸汽分子的平均速率都随温度的升高而增大解析：当温度升高时，蒸汽分子的平均动能增大，导致饱和汽压增大；同时，液体中平均动能大的分子数增多，从液面飞出的分子数将增多，在体积不变时，将使饱和汽的密度增大，也会导致饱和汽压增大，故选D.答案：D3．(2014·上海卷)如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体()A．压强增大，体积增大B．压强增大，体积减小C．压强减小，体积增大D．压强减小，体积减小解析：试管竖直放置时，封闭的气体压强为p＝p0－ρgh；试管自由下落时，封闭的气体压强为p＝p0，根据玻意耳定律pV＝C，压强增大，则体积减小，故选项B正确．答案：B4．(2016·莱芜模拟)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，分子热运动一定变得剧烈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解析：根据理想气体的状态方程pVT＝C，当压强变大时，气体的温度不一定变大，分子热运动也不一定变得剧烈，选项A错误；当压强不变时，气体的温度不一定变大，分子热运动也不一定变得剧烈，选项B错误；当压强变大时，气体的体积不一定变小，分子间的平均距离也不一定变小，选项C错误；当压强变小时，气体的体积可能变小，分子间的平均距离也可能变小，选项D正确．答案：D5．(2017·石家庄模拟)如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则()A．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小C．液面上方水蒸气的密度减小，压强减小D．液面上方水蒸气的密度和压强都不变解析：活塞上提前，容器中水面上方水蒸气为饱和汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定．当活塞上提时，容器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，达到饱和状态．在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变，故选项A、B、C错误，D正确．答案：D6．(2017·开封模拟)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab 且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在()A．ab过程中不断减小B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变解析：首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即V a＝V e，因为V d<V e，所以V d<V a，所以da过程中体积变化，D错误．答案：B二、多项选择题7．(2015·江苏卷)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结构不同解析：物质熔化过程中，温度不变，可能是吸收热量同时对外做功，即W＝Q，如气体；若物体是晶体，则有：熔化过程中，温度保持不变，可见选项A是错误；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是由于液体的表面张力的作用，又因为受到重力作用，所以呈椭圆形，所以选项B错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理和化学特性也不同，这就是晶体的各向异性．所以选项C、D正确．答案：CD8．(2017·银川模拟)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为()A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C．气体分子的总数增加D．气体分子的密度增大解析：理想气体经等温压缩，压强增大，体积减小，分子密度增大，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变，故B、D正确，A、C错误．答案：BD9．(2016·大连模拟)如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，气缸固定不动．一条细线一端连接在活塞上，另一端跨过两个光滑的定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止，现不断向小桶中添加细砂，使活塞缓慢向上移动(活塞始终未被拉出，气缸、周围环境温度不变)．则在活塞移动的过程中，下列说法正确的是()A．气缸内气体的分子平均动能不变B．气缸内气体的内能变小C．气缸内气体的压强变小D．气缸内气体向外界放热解析：气缸导热且活塞缓慢移动，则封闭气体温度不变，气体内能不变，分子平均动能不变，A正确，B错误；气体体积增大，则气缸内气体压强减小，C正确；气体温度不变，内能不变，体积增大，对外做功，由热力学第一定律知，应从外界吸收热量，D错误．答案：AC三、非选择题10．(2015·海南卷)如图所示，一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，开口向上，内有两个质量均为m的相同活塞A和B；在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体，平衡时体积均为V.已知容器内气体温度始终不变，重力加速度大小为g，外界大气压强为p0.现假设活塞B发生缓慢漏气，致使B最终与容器底面接触．求活塞A移动的距离．解析：A与B之间、B与容器底面之间的气体压强分别为p1、p2，在漏气前，对A分析有p1＝p0＋mgS，对B有p2＝p1＋mgS.B最终与容器底面接触后，AB间的压强为p，气体体积为V′，则有p＝p0＋mg S，因为温度始终不变，对于混合气体有(p1＋p2)·V＝pV′，漏气前A距离底面的高度为h＝2V S，漏气后A距离底面的高度为h′＝V′S.联立可得Δh＝2p0S＋3mg（p0S＋mg）SV－2VS.答案：2p0S＋3mg（p0S＋mg）SV－2VS11．(2015·山东卷)扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象，如图所示，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303 K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为p0，温度仍为303 K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：(1)当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；(2)当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．解析：(1)气体进行等容变化，开始时，压强p0，温度T0＝300 K；当温度上升到303 K且尚未放气时，压强为p1，温度T1＝303 K；根据p0T0＝p1T1可得p1＝T1T0p0＝303300p0＝1.01p0.(2)当内部气体温度恢复到300 K时，由等容变化方程可得p0 T1＝p2 T0，解得p2＝T0T1p0＝300303p0＝p01.01.当杯盖恰被顶起时有p1S＝mg＋p0S，若将杯盖提起时所需的最小力满足F min＋p2S＝p0S＋mg，解得F min＝20110 100p0S≈0.02p0S.答案：(1)1.01p0(2)0.02p0S。
高考物理一轮复习 考点专题训练 第二章 固体 液体和气体 新人教版
高考物理一轮复习考点专题训练第二章固体液体和气体新人教版1．液体表面张力产生的原因是( )A．液体表面层分子较紧密，分子间斥力大于引力B．液体表面层分子较紧密，分子间引力大于斥力C．液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力D．液体表面层分子较稀疏，分子间斥力大于引力【答案】C【详解】液体表面层分子间距离介于气体和液体之间．液体分子力可认为为零，则表面层分子力表现为引力，故C正确．2．关于晶体和非晶体的几种说法中，正确的是( )A．不具有规则几何形状的物体一定不是晶体B．晶体的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性C．若物体表现为各向同性，它就一定是非晶体D．晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度【答案】BD【详解】考查晶体、非晶体、多晶体和单晶体的特点及区别．单晶体物理性质各向异性，多晶体物理性质各向同性，单晶体有天然规则外形，多晶体没有规则外形；晶体与非晶体的区别在于晶体有固定熔点．[高考资源网]3．某校开展探究性课外活动，一同学用如图1所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之间的变化关系．该同学选用导热良好的气缸将其开口向下，内有理想气体，并将气缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气．把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现给沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则( )A．外界对气体做功，内能增大B．外界对气体做功，温度计示数不变C．气体体积减小，温度计示数减小D．外界对气体做功，温度计示数增加【答案】B【详解】细沙漏出，气缸内气体压强增大，体积减小，外界对气体做功；气缸导热良好，细沙慢慢漏出，外部环境温度稳定，气体温度不变，亦即内能不变，选项B 正确．4．如图所示，带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体(不考虑分子势能)．将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于气缸中，热敏电阻与气缸外的欧姆表连接，气缸和活塞均具有良好的绝热性能．下列说法正确的是( )A ．若发现欧姆表读数变大，则气缸内气体内能一定减小B ．若推动活塞使气缸内气体体积减小，则气缸内气体内能减小C ．若推动活塞使气缸内气体体积减小，则气缸内气体压强减小D ．若推动活塞使气缸内气体体积减小，则欧姆表读数将变小【答案】AD【详解】发现欧姆表读数变大，由热敏电阻特性知，缸内气体温度降低，气体的内能减小，A 正确；推动活塞使缸内气体体积减小，对气体做功，又因气缸和活塞均具有良好的绝热性能，没有热量交换，由热力学第一定律知，缸内气体的内能增大，温度升高，热敏电阻阻值变小，欧姆表读数将变小，而气体的压强将变大，B 、C 均错误，D 正确．5．用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律．A 、B 管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A 、B 两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )A ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向上移动B ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向下移动C ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向上移动D ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向下移动【答案】AD【详解】由pV T＝C (常量)可知，在体积不变的情况下，温度升高，气体压强增大，右管(A )水银面要比左管(B )水银面高，故选项A 正确；同理可知选项D 正确．6．一定质量的理想气体，在某一状态下的压强、体积和温度分别为p 0、V 0、T 0，在另一状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1，则下列关系错误的是 ( )A ．若p 0＝p 1， V 0＝2V 1，则T 0＝12T 1B ．若p 0＝p 1，V 0＝12V 1，则T 0＝2T 1 C ．若p 0＝2p 1，V 0＝2V 1，则T 0＝2T 1D ．若p 0＝2p 1，V 0＝V 1，则T 0＝2T 1【答案】ABC【详解】根据p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1可以判断出选项A 、B 、C 错误，D 正确． 7. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，再由状态B 变化到状态C ，最后变化到状态A 的过程中，下列说法正确的是 ( )A ．从状态A 变化到状态B 的过程中，气体膨胀对外做功，放出热量B ．从状态B 变化到状态C 的过程中，气体体积不变，压强减小，放出热量C ．从状态C 变化到状态A 的过程中，气体压强不变，体积减小，放出热量D ．若状态A 的温度为300 K ，则状态B 的温度为600 K【答案】BC【详解】气体从状态A 变化到状态B 的过程中，气体体积增大，膨胀对外做功，压强升高，根据pV T＝C 可知，其温度升高，根据热力学第一定律可知，气体要吸热，选项A 错误；从状态B 变化到状态C 的过程中，气体体积不变W ＝0，压强减小，则温度降低，由ΔU＝W ＋Q 可知气体放热，选项B 正确；从状态C 变化到状态A 的过程中，气体体积减小W>0，压强不变，则温度降低，由ΔU＝W ＋Q 可知气体放热，选项C 正确；由pV T＝C 可求出状态B 的温度为1 200 K ，选项D 错误．8．(1)外力对气体做功100 J ，气体向外放热20 J ，在这个过程中气体的内能________(填“增加”或“减少”)，其改变量是________ J.(2)晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于________．A．破坏空间点阵结构，增加分子动能，不改变体积B．破坏空间点阵结构，增加分子势能，改变体积C．重新排列空间点阵结构，增加分子势能，同时增加分子动能和改变体积D．重新排列空间点阵结构，但不增加分子势能和动能，也不改变体积【答案】(1)增加80 (2)B【详解】(2)晶体熔化过程中保持温度不变，所以分子的平均动能不变，所以选项AC都不对；晶体分子是有序排列的空间点阵结构，熔化成液体后分子排列是无序的，故选项D不对；晶体熔化的过程是破坏空间点阵结构的过程，空间点阵结构被破坏以后，分子排列无序，故体积改变，分子势能增加，选项B正确．9．(1)关于下列实验事实，说法正确的是________．A．随着低温技术的发展，物体的温度可以降到0 KB．由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积C．吸收了热量的物体，其温度可以降低D．分子间引力和斥力可以单独存在(2)在如图2－28所示的气缸中封闭着一定质量的常温理想气体，一重物用细绳经滑轮与缸中光滑的活塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态．如果将缸内气体的摄氏温度降低一半，则缸内气体的体积________．A．仍不变 B．为原来的一半C．小于原来的一半 D．大于原来的一半【答案】(1)C (2)D【详解】(1)本题考查分子动理论，热力学第一定律．绝对温度是不可能达到的，A项错误；由气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数只能算出每个分子平均占有的空间体积，B项错误；根据热力学第一定律可知，物体吸收了热量，如果同时对外做功，并且做功大于吸收的热量，则物体的内能减少，温度降低，C项正确；分子间的引力和斥力是同时存在的，不可能单独存在，D项错误．(2)对气缸活塞研究，大气压强不变，绳的拉力不变，活塞重力不变，因此缸内的气体的压强恒定不变，气体的摄氏温度降低一半，由T＝t＋273可知，则缸内的气体的热力学温度降低的小于原来的一半，根据理想气体状态方程pV T＝K 可知，缸内气体的体积大于原来的一半． 10．如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm 2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A 封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm 处设有a 、b 两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a 、b 上，缸内气体的压强为p 0(p 0＝1.0×105 Pa 为大气压强)，温度为300 K ．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K 时，活塞恰好离开a 、b ；当温度为360 K 时，活塞上升了4 cm.g 取10 m/s 2求：(1)活塞的质量；(2)物体A 的体积．【答案】(1)4 kg (2)640 cm 3【详解】(1)设物体A 的体积为ΔV .T 1＝300 K ，p 1＝1.0×105Pa ，V 1＝60×40－ΔVT 2＝330 K ，p 2＝(1.0×105＋mg40×10－4) Pa ，V 2＝V 1T 3＝360 K ，p 3＝p 2，V 3＝64×40－ΔV由状态1到状态2为等容过程p 1T 1＝p 2T 2代入数据得m ＝4 kg(2)由状态2到状态3为等压过程V 2T 2＝V 3T 3代入数据得ΔV ＝640 cm 3。
高考物理一轮复习 第12章 第2课 固体、液体与气体练习
第2课 固体、液体与气体一、单项选择题1．为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积V 关系的是( )解析：pV ＝C ，p 与1V成正比，选B.答案：B2．1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v 表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比．下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是( )解析：气体分子速率的分布呈现中间多两边少的特点，故D图对．答案：D3．玻璃烧杯中盛有少许水银，在太空轨道上运行的宇宙飞船内，水银在烧杯中呈怎样的形状(如图所示)( )解析：因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银的形状只由表面张力决定．因为表面张力作用下水银的表面要收缩至最小，所以最终水银成球形．故选D.答案：D4．下列说法中，错误的是( )A．只要是具有各向异性的物体必定是晶体B．只要是不显示各向异性的物体必定是非晶体C．只要是具有固定的熔点的物体必定是晶体D．只要是不具有固定的熔点的物体必定是非晶体解析：多晶体和非晶体都具有各向同性，只有单晶体是各向异性，故B错，A对；晶体一定有固定的熔点，而非晶体无固定的熔点，故C、D均正确．答案：B5．下列说法中正确的是( )A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度B．用手捏面包，面包体积会缩小，说明分子之间有间隙C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时，分子间斥力小于引力D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势解析：根据热力学第三定律可知，绝对零度不可能达到，选项A错误；选项B中是因为面包微粒(分子的集合体)之间存在空隙造成的，不能说明分子之间存在空隙，选项B错误；当r大于r0时，分子间引力大于斥力，选项C错误．答案：D6.某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所对应的温度分别为TⅠ、TⅡ、TⅢ，则( ) A．TⅠ>TⅡ>TⅢB．TⅢ>TⅡ>TⅠC．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢD．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ解析：根据温度越高，气体速率大的分子增多，进而可知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所对应的温度关系是TⅢ>TⅡ>TⅠ，B项对．答案：B7.如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强( ) A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终不变D．先增大后减小解析：连接Oa、Ob，则分别是两条等压线，根据等压线斜率越小压强越大，知从状态a 沿直线变化到状态b过程中，压强逐渐变大，A项正确．答案：A8.开口向下的竖直玻璃管内，有一段水银柱将管内气体与外界隔开，今将玻璃管缓慢地倾斜一小角度θ时，如图所示，则水银柱将( )A．不发生移动B．沿着管壁向上移动一小段距离C．沿着管壁向下移动一小段距离D．无法确定解析：假设水银柱不动，气体原先的压强为p0－h(设外界大气压强为p0)，当玻璃管倾斜一小角度θ时，封闭气体的压强为p0－h cos θ可见压强增大，根据玻意耳定律知气体体积应减小，所以水银柱要向上移动．故答案为B.答案：B二、双项选择题9．由饱和汽和饱和汽压的概念，选出下列哪些结论是正确的( )A．饱和汽和液体之间的动态平衡，是指汽化和液化同时进行的过程，且进行的速率相等B．一定温度下饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大C．一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大D．饱和汽压跟绝对温度成正比解析：由动态平衡概念可知A正确；在一定温度下，饱和汽的密度是一定的，它随着温度升高而增大，故B正确；一定温度下的饱和汽压与体积无关，C错．饱和汽压随温度升高而增大，原因是：温度升高时，饱和汽的密度增大；温度升高时，水蒸气分子平均速率增大．理想气体状态方程不适用于饱和汽，饱和汽压和绝对温度的关系不成正比，D错．答案：AB10．下列叙述中正确的是( )A．晶体的各向异性是由于它的微粒按空间点阵排列B．单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列C．非晶体有规则的几何形状和确定的熔点D．石墨的硬度与金刚石差很多，是由于它的微粒没有按空间点阵分布解析：晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质不同；也正是由于它的微粒按一定规律排列，使单晶体具有规则的几何形状．石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同，石墨的层状结构决定了它的质地柔软，而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强，所以金刚石有很大的硬度．答案：AB11．人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是( ) A．液晶的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用解析：液体的分子势能与分子之间的距离有关，而分子之间的距离影响物体的体积，因而分子势能与体积有关，选项A正确；有些晶体在某些物理性质上表现为各向异性，选项B 错误；温度越高，分子的平均动能越大，但并非每个分子的动能都增大，选项C错误；由于液体表面张力的作用，液体的表面有收缩到最小的趋势，因同等体积的物体，以球面的表面积最小，所以露珠呈球状，选项D正确．答案：AD三、非选择题12．(1)随着科技的迅猛发展和人们生活水平的提高，下列问题一定能够实现或完成的是( )A ．假如全世界60亿人同时数1 g 水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，则大约20年能数完(阿伏加德罗常数N A 取6.0×1023个/mol )B ．热量可以从低温物体传到高温物体C ．热机的效率达到100%D ．太阳能的利用普及到老百姓的日常生活中(2)某学校研究性学习小组组织开展一次探究活动，想估算地球周围大气层空气的分子个数和早晨同中午相比教室内的空气的变化情况．一学生通过网上搜索，查阅得到以下几个物理量数据：地球的半径R ＝6.4×106 m ，地球表面的重力加速度g ＝9.8 m /s 2，大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，空气的平均摩尔质量M ＝2.9×10－2 kg /mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023个/mol .另一个同学用温度计测出早晨教室内的温度是7 ℃，中午教室内的温度是27 ℃.①第一位同学根据上述几个物理量能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请说明现由；若不能，也请说明理由．②根据上述几个物理量能否估算出中午跑到教室外的空气是早晨教室内的空气的几分之几？解析：(1)可估算需要10万年才能数完，所以A 错误；热力学第二定律告诉我们B 正确；热机是把内能转化为机械能的机器，根据热力学第二定律可知C 错误；太阳能的开发和利用是人类开发新能源的主要思路，完全可以实现全民普及太阳能，所以D 正确．正确的答案为B 、D.(2)①能．因为大气压强是由大气重力产生的，由p 0＝mg S ＝mg 4πR 2，得m ＝4πR 2p 0g.把查阅得到的数据代入上式得m ≈5.2×1018kg.大气层空气的分子数为：N ＝m M N A ＝5.2×10182.9×10－2×6.0×1023个 ≈1.1×1044个．②可认为中午同早晨教室内的压强不变，根据等压变化规律V 2V 1＝T 2T 1， 将T 1＝280 K 、T 2＝300 K ，代入得：V 2＝300280V 1， 故跑到室外的空气体积ΔV ＝V 2－V 1＝20280V 1.所以跑到室外空气占早晨室内的比例为：ΔV V 2＝20280V 1300280V 1＝115. 答案：(1)BD (2)①能，理由见解析 ②11513.如图，体积为V 、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T 0、压强为1.2p 0的理想气体．p 0和T 0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U 与温度T 的关系为U ＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求：(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V 1；(2)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.解析：(1)在气体由压缩p ＝1.2p 0下降到p 0的过程中，气体体积不变，温度由T ＝2.4T 0变为T 1，由查理定律得：T 1T ＝p 0p，①在气体温度由T 1变为T 0的过程中，体积由V 减小到V 1，气体压强不变，由盖·吕萨克定律得：V V 1＝T 1T 0，②由①②式得：V 1＝12V .③(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为： W ＝p 0(V －V 1)，④在这一过程中，气体内能的减少为： ΔU ＝α(T 1－T 0)，⑤由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为：Q ＝W ＋ΔU ，⑥由②③④⑤⑥式得： Q ＝12p 0V ＋αT 0.⑦答案：(1)V 1＝12V (2)Q ＝12p 0V ＋αT 0。
近年年高考物理一轮复习第12章热学第2讲固体、液体与气体习题新人教版(2021学年)
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第十二章第２讲固体、液体与气体1.（２017·全国卷Ⅰ）（多选)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.下列说法正确的是错误!( A ＢC )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区间内的分子数占总分子数的百分比较大[解析］根据气体分子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曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等,A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，Ｂ正确;题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志,可知实线对应于氧气分子在1０0℃时的情形,C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比,不能得出任意速率区间的氧气分子数目,Ｄ错误；由分子速率分布图可知，与0℃时相比,100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,E错误。
高考物理一轮复习 第12章 热学 第2节 固体、液体和气体教案(含解析)-人教版高三全册物理教案
第2节固体、液体和气体一、固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构1．晶体与非晶体分类比较项目晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则不规则熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性原子排列有规则晶粒的排列无规则无规则转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化典型物质石英、云母、明矾、食盐玻璃、橡胶2.晶体的微观结构特点：组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
3．液晶(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体的流动性。
(2)液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。
(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杂乱无章的。
二、液体的表面X力1．作用液体的表面X力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。
2．方向表面X力跟液面相切，且跟这部分液面的分界线垂直。
3．大小液体的温度越高，表面X力越小；液体中溶有杂质时，表面X力变小；液体的密度越大，表面X力越大。
三、气体分子运动速率的统计分布1．气体分子运动的特点和气体压强2．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续而稳定的压力。
(2)决定因素①宏观上：决定于气体的温度和体积。
②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。
四、气体实验定律 理想气体1．气体实验定律玻意耳定律查理定律 盖—吕萨克定律 内容 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比 表达式 p 1V 1＝p 2V 2 p 1T 1＝p 2T 2 V 1T 1＝V 2T 2图象2.理想气体状态方程 (1)理想气体：把在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体称为理想气体。
在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体。
理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由温度决定。
高考物理一轮复习第十二章热学第讲固体液体与气体课件新人教版
不变
不变
公式
p1V1＝p2V2 或 pV＝ C(常量)
pp12＝TT12或Tp＝C(常量)
VV12＝TT12或VT＝C (常量)
图像
4．理想气体状态方程： (1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从___气__体__实__验__定__律__的 气体。 ①理想气体是经过科学抽象而建立的__理__想__化__模__型___，实际上并不 存在。 ②理想气体不考虑分子间作用力，不存在___分__子__势__能__，内能只与 __温__度___有关，与体积无关。
3．湿度： (1)定义：空气的__潮__湿___程度。 (2)绝对湿度：空气中所含__水__蒸__气___的压强。 (3)相对湿度：空气中的水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之 比，
水蒸气的实际压强 相对湿度＝同温度水的饱和汽压×100%。
知识点4 气体分子运动速率的统计分布、气体实验定律、理想气体 1．气体分子运动特点： (1)气体分子间距较大，分子力为零，分子间除碰撞外__不__受__其__他__力__
作用，向各个方向运动的气体分子__数__目__相__等___。 (2)分子做无规则运动，分子速率按“__中__间__多__，__两__头__少___”的统计
规律分布。
(3)温度一定时某种气体分子速率分布是确定的 ，温度升高时， _速__率__小__的__分__子__数__减__少____，速率大的分子数增多，分子的__平__均__速__率___增 大，但不是每个分子的速率都增大。
第2讲 固体、液体与气体
1 知识梳理·双基自测
知识点1 固体、液晶的微观结构 晶体和非晶体
分类 比较项目
单晶体
晶体 多晶体
非晶体
外形
高考物理一轮总复习 第章 热学 第2讲 固体液体与气体
权掇市安稳阳光实验学校第2讲 固体、液体与气体时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。
其中1～3为单选，4～10为多选)1．关于一定量的理想气体，下列说法正确的是( ) A ．温度升高，每个气体分子的运动速度都会增加 B ．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 C ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．一定质量的气体在等压膨胀过程中温度一定升高 答案 D解析 温度是分子平均动能的标志，温度高，分子运动的平均速率变大，但不是每一个分子运动的速率都增大，选项A 错误；气体对器壁的压强是由分子碰撞器壁产生的，与运动状态无关，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不变，选项B 错误；做功和热传递都可改变气体的内能，气体从外界吸热，其他情况不知，气体的内能不一定增加，选项C 错误；一定质量的气体，当压强不变时，VT＝常数，体积膨胀，温度一定升高，选项D 正确。
2．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。
其原因可近似为，当火罐内的气体( )A ．温度不变时，体积减小，压强增大B ．体积不变时，温度降低，压强减小C ．压强不变时，温度降低，体积减小D ．质量不变时，压强增大，体积减小 答案 B解析 火罐开口端紧压在皮肤上，将一定量的热气体封闭在火罐内，由于火罐导热，火罐内的气体温度降低，但气体的体积不变，根据理想气体状态方程pVT＝C 可知，封闭气体的压强减小，选项B 正确，其他选项都错误。
3．[2014·福建高考]如图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 关系图象，它由状态A 经等容过程到状态B ，再经等压过程到状态C 。
设A 、B 、C 状态对应的温度分别为T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是( )A ．T A ＜TB ，T B ＜TC B ．T A ＞T B ，T B ＝T CC ．T A ＞T B ，T B ＜T CD ．T A ＝T B ，T B ＞T C答案 C解析 据理想气体状态方程pVT＝C ，可知气体从状态A 经等容过程到状态B ，p T ＝常量，压强减小，温度降低，即T A ＞T B ；从状态B 到状态C 为等压变化，V T＝常量，体积增加，温度升高，有T B ＜T C ，故选C 。
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第十二章第2讲固体、液体与气体
1．(2017·全国卷Ⅰ)(多选)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。
下列说法正确的是导学号 21992788( ABC )
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区间内的分子数占总分子数的百分比较大
[解析]根据气体分子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曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100℃时的情形，C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，D错误；由分子速率分布图可知，与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小，E错误。
2．(2017·全国Ⅰ)如图，容积均为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、体积均可忽略)。
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。
导学号 21992789
(1)打开K 2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； (2)接着打开K 3，求稳定时活塞的位置；
(3)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。
答案：(1)V
2
2p 0 (2)B 的顶部 (3)1.6p 0
[解析] (1)设打开K 2后，稳定时活塞上方气体的压强为p 1，体积为V 1。
依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。
由玻意耳定律得
p o V ＝p 1V 1
① (3p 0)V ＝p 1(2V －V 1)
②
联立①②式得
V 1＝V 2
③ p 1＝2p 0
④
(2)打开K 3后，由④式知，活塞必定上升。
设在活塞下方气体与A 中气体的体积之和为
V 2(V 2≤2V )时，活塞下气体压强为p 2。
由玻意耳定律得(3p 0)V ＝p 2V 2
⑤
由⑤式得 p 2＝3V
V 2
p 0
⑥
由⑥式知，打开K 3后活塞上升直到B 的顶部为止；此时p 2为p ′2＝3
2
p 0
(3)设加热后活塞下方气体的压强为p 3，气体温度从T 1＝300K 升高到T 2＝320K 的等容过程中，由查理定律得
p ′2T 1＝p 3
T 2
⑦
将有关数据代入⑦式得
p 3＝1.6p 0
3．(2017·全国卷Ⅱ)一热气球体积为V ，内部充有温度为T a 的热空气，气球外冷空气的温度为T b 。
已知空气在1个大气压、温度为T 0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g 。
导学号 21992790
(1)求该热气球所受浮力的大小； (2)求该热气球内空气所受的重力；
(3)设充气前热气球的质量为m 0，求充气后它还能托起的最大质量。
答案：(1)＝Vg ρ
T 0T b (2)Vg ρ0T 0T a (3)V ρ0T 0(1T b －T a
)－m 0 [解析] (1)设1个大气压下质量为m 的空气在温度为T 0时的体积为V 0，密度为ρ0＝m
V 0
① 在温度为T 时的体积为V T ，密度为ρT ＝m
V T
② 由盖—吕萨克定律得V 0T 0＝V T T
③
联立①②③式得 ρT ＝ρ
T 0
T
④
气球所受到的浮力为
f ＝ρT b gV
⑤
联立④⑤式得
f ＝V
g ρ
T 0
T b
⑥
(2)气球内热空气所受的重力为
G ＝ρT a Vg
⑦
联立④⑦式得
G ＝Vg ρ
T 0
T a
⑧
(3)设该气球还能托起的最大质量为m ，由力的平衡条件得
mg ＝f －G －m 0g ⑨
联立⑥⑧⑨式得m ＝V ρ0T 0(1T b －1
T a
)－m 0
4．(2017·全国卷Ⅲ)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示，玻璃泡M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K 1和K 2。
K 1长为l ，顶端封闭，K 2上端与待测气体连通；M 下端经橡皮软管与充有水银的容器R 连通。
开始测量时，M 与K 2相通；逐渐提升R ，直到K 2中水银面与K 1顶端等高，此时水银已进入K 1，且K 1中水银面比顶端低h ，如图(b)所示。
设测量过程中温度、与K 2相通的待测气体的压强均保持不变。
已知K 1和K 2的内径均为d ，M 的容积为V 0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g 。
求：导学号 21992791
(1)待测气体的压强；
(2)该仪器能够测量的最大压强。
答案：(1)ρπgh 2d 2
4V 0＋πd 2
l －h (2)πρgl 2d
2
4V 0
[解析] (1)水银面上升至M 的下端使玻璃泡中气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积为V ，压强等于待测气体的压强p 0，提升R ，直到K 2中水银面与K 1顶端等高时，K 1中水银面比顶端低h ；设此时封闭气体的压强为p 1，体积为V 1，则
V ＝V 0＋14
πd 2l ① V 1＝14
πd 2h
②
由力学平衡条件得
p 1＝p ＋ρgh
③
整个过程为等温过程，由玻意耳定律得
pV ＝p 1V 1
④
联立①②③④式得 p ＝ρπgh 2d
2
4V 0＋πd 2
l －h ⑤
(2)由题意知
h ≤l
⑥
联立⑤⑥式有 p ≤πρgl 2d 2
4V 0
⑦
该仪器能够测量的最大压强为 p max ＝πρgl 2d 24V 0
5．(2016·全国卷Ⅲ)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p 0＝75.0 cmHg 。
环境温度不变。
导学号 21992792
答案：144cmHg 9.42cm
[解析] 设初始时，右管中空气柱压强为p 1，长度为l 1；左管中空气柱压强为p 2＝p 0，长度为l 2。
活塞被下推h 后，右管中空气柱的压强为p 1′，长度为l 1′；左管中空气柱的压强为p 2′，长度为l 2′。
以cmHg 为压强单位。
由题给条件得
p 1＝p 0＋(20.0－5.00)cmHg ① l 1′＝(20.0－
20.0－5.00
2
)cm ② 由玻意耳定律得p 1l 1＝p 1′l 1′
③ 联立①②③式和题给条件得p 1′＝144cmHg ④ 依题意p 2′＝p 1′
⑤ l 2′＝4.00cm ＋
20.0－5.00
2
cm －h ⑥ 由玻意耳定律得p 2l 2＝p 2′l 2′
⑦
联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h ＝9.42cm
6．(2016·全国卷Ⅱ)一氧气瓶的容积为0.08m 3
，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。
某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m 3。
当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。
若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。
导学号 21992793
答案：4天
[解析] 设氧气开始时的压强为p 1，体积为V 1，压强变为p 2(2个大气压)时，体积为V 2，根据玻意耳定律得
p 1V 1＝p 2V 2 ①
重新充气前，用去的氧气在p 2压强下的体积为
V 3＝V 2－V 1 ②
设用去的氧气在p 0(1个大气压)压强下的体积为V 0，则有
p 2V 3＝p 0V 0 ③
设实验室每天用去的氧气在p 0压强下的体积为ΔV ，则氧气可用的天数为
N＝V0/ΔV④联立①②③④式，并代入数据得N＝4(天)。