高考物理一轮复习讲练测 专题48 固体 液体 气体实验定律(测) Word版含解析
高考物理一轮复习 专题53 固体 液体 气体实验定律(练)(含解析)-人教版高三全册物理试题
专题53 固体液体气体实验定律1.一定质量的气体经历一系列状态变化,其P-1/V图线如下列图,变化顺序由a→b→c→d→a,图中ab线段延长线过坐标原点,cd线段与P轴垂直,da线段与1/V轴垂直。
气体在此状态变化过程中:〔〕A. a→b,压强减小、温度不变、体积增大B. b→c,压强增大、温度降低、体积减小C. c→d,压强不变、温度升高、体积减小D. d→a,压强减小、温度升高、体积不变【答案】A2.如下列图,两端开口的“Γ〞型管,一端竖直插入水银槽内,竖直管的上端有一小段水银,水银的上外表刚好与水平管平齐,水平局部足够长,假设将玻璃管稍微上提一点,或稍微下降一点时,被封闭的空气柱长度的变化分别是:〔〕A. 变大;变小B. 变大;不变C. 不变;不变D. 不变;变大【答案】D【解析】在向上提或向下降玻璃管时,管内气体温度不变,设大气压为P0,封闭气体压强P=P0+h,当玻璃管稍向上提一点时,封闭气体压强不变,由玻意耳定律可知,气体体积不变,空气柱长度不变;玻璃管稍向下降一点时,管内气体被压缩,空气柱上方液体有一局部进入水平管,h变小,封闭气体压强P=P0+h变小,由玻意耳定律可知,气体体积变大,空气柱长度变大,故ABC错误,D正确;应当选D.3.如下说法不正确的答案是.......〔填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分〕A. 竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸〞的,这是外表张力所致B. 相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值C. 物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体D. 压缩气体需要用力,这是气体分子间有斥力的表现E. 气缸里一定质量的理想气体发生等压膨胀时,单位时间碰撞器壁单位面积的气体分子数一定减少【答案】BCD4.如下关于热学问题得说法正确的答案是〔填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分〕A.草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠.这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大B.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大C.由于液体外表分子间距离大于液体内局部子间距离,液面分子间作用力表现为引力,所以液体外表具有收缩的趋势D.某气体的摩尔质量为M、摩尔体积为V、密度为ρ,用N A表示阿伏伽德罗常数,每个气体分子的质量m0=M/N A,每个气体分子的体积V0=M/ρN AE.密封在容积不变的容器内的气体,假设温度升高,如此气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大【答案】ACE【名师点睛】考查物态变化吸放热现象、外表张力、气体压强和阿伏伽德罗常数知识,比拟全面深入,只要平时多看书,加强记忆即可解答5.一横截面积为S 的气缸水平放置,固定不动,两个活塞A 和B 将气缸分隔为1、2两气室,温度均为27℃,到达平衡时1、2两气室长度分别为30cm 和20cm ,如下列图,在保持两气室温度不变的条件下,缓慢推动活塞A ,使之向右移动5cm ,不计活塞与气缸壁之间的摩擦,大气压强为51.010pa ⨯。
高考物理一轮复习专题48固体液体气体实验定律(练)(含解析)
专题48 固体液体气体实验定律(练)1.下列说法正确的是。
(填正确答案标号。
选对7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。
分)A.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小B.一定量1000C的水变成1000C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.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关E.一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气休分子的平均动能不变【答案】BCD【名师点睛】此题考查了热学中的部分知识点,都比较简单,但是很容易出错,解题时要记住分子力随分子距离变化曲线‘热力学第一定律U=W+Q以及气体的状态变化方程等重要的知识点;此题是基础题,意在考查基础知识的掌握.2.下列说法中正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.一定质量的理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大B.不可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功C.不可能使热量从低温物体传向高温物体D.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大E.分子间距离增大时,分子力一定减小【答案】ABD【解析】温度是分子平均动能的标志,温度升高,分子平均动能增大,A正确;热力学第二定律可以表示为:不可能制成一种循环动作的热机,从单一热源取热,使之完全变为功而不引起其它变化,B正确;通过做功的手段可以使热量从低温物体传向高温物体,C错误;当分子力表现为引力时,增大分子间的距离,需要克服分子间的引力做功,所以分子势能增大,D正确;分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小,因此分子力可能增大,也可能减小,E错误。
【名师点睛】做本题关键是知道温度是分子平均动能的标志,分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小,因此分子力可能增大,也可能减小。
3.关于一定量的理想气体,下列说法正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
高考物理一轮基础复习: 专题49 固体 液体 气体实验定律
高考物理一轮基础复习:专题49 固体液体气体实验定律姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共8题;共16分)1. (2分) (2017高二下·九江期末) 以下说法中不正确的是()A . 理想气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的B . 若理想气体的内能不变,其状态也一定不变C . 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D . 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用2. (2分)关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是()A . 热量不可能由低温物体传给高温物体B . 用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力C . 在某过程中,气体的内能不变,却对外做功,这并不违反热力学第一定律D . 给物体加热,物体分子的热运动一定会变剧烈,分子的平均动能一定会增大3. (2分)下列说法中正确的是()A . 已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质分子的质量B . 布朗运动就是液体分子的运动,它说明分子做永不停息的无规则运动C . 当分子间距离增大时,分子间的引力和斥力同时减小,分子势能一定增大D . 用打气筒的活塞压缩气体很费力,说明分子间有斥力4. (2分) (2015高二下·昆明期中) 一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1 ,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2 ,下列关系正确的是()A . p1=p2 , V1=2V2 , T1= T2B . p1=p2 , V1= V2 , T1=2T2C . p1=2p2 , V1=2V2 , T1=2T2D . p1=2p2 , V1=V2 , T1=2T25. (2分)根据热力学知识,下列说法正确的是()A . 任何物体都是由大量分子组成B . 温度高的物体才具有内能C . 布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D . 气体从外界吸收热量,其内能一定增加6. (2分)如图所示,为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器﹣﹣哈勃瓶,它是一个底部开有圆孔,瓶颈很短的平底大烧瓶.在瓶内塞有一气球,气球的吹气口反扣在瓶口上,瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞.在一次实验中,瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体,在对气球缓慢吹气过程中,当瓶内气体体积减小△V时,压强增大20%.若使瓶内气体体积减小2△V ,则其压强增大()A . 20%B . 30%C . 40%D . 50%7. (2分) (2015高二下·苏州期中) 如图所示,一定质量的理想气体由a状态变化到b状态,则此过程中()A . 气体的温度升高B . 气体对外放热C . 外界对气体做功D . 气体分子间平均距离变小8. (2分) (2018高二下·银川期末) 关于晶体和非晶体,下列说法中不正确的是()A . 单晶体有规则的几何外形B . 晶体的物理性质上一定是各向异性的C . 晶体熔化时具有一定的熔点D . 晶体和非晶体在适当的条件下是可能相互转化的二、多选题 (共4题;共12分)9. (3分) (2017高二下·周口期中) PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面.下列说法中正确的是()A . 气温越高,PM2.5运动越剧烈B . PM2.5在空气中的运动属于布朗运动C . PM2.5在空气中的运动就是分子的热运动D . 倡导低碳生活有利于减小PM2.5在空气中的浓度10. (3分)将不同材料制成的两端开口的甲、乙细管插入相同的液体中,甲管中液面比管外液面低,乙管中液面比管外液面高,则()A . 液体对甲管是浸润的B . 液体对乙管是浸润的C . 甲管中发生的不是毛细现象,乙管中发生的是毛细现象D . 甲、乙两管中发生的都是毛细现象11. (3分)(2017·山南模拟) 一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其P﹣T图象如图所示.下列判断正确的是()A . 过程ab中气体一定吸热B . 过程bc中气体既不吸热也不放热C . 过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D . a,b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E . b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同12. (3分)(2020·江西模拟) 如图所示,a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态,图中ad与T轴平行,cd与p轴平行,ab的延长线过原点,则下列说法中正确的是()A . 气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积B . 从状态b到状态a的过程,气体吸收的热量一定等于其增加的内能C . 从状态c到状态d的过程,气体分子的平均动能不变,但分子的密集程度增加D . 从状态a到状态d的过程,气体对外做功,内能不变E . 从状态b到状态c的过程,气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功三、解答题 (共2题;共10分)13. (5分)(2017·泰安模拟) 如图所示,粗细均匀的U形管左端封闭右端开口,一段空气柱将水银分为A、B两部分,水银柱A的长度h1=25cm,位于封闭端的顶部,B部分位于U型管的底部.右管内有一轻活塞,活塞与管壁之间的摩擦不计.活塞自由静止时底面与左侧空气柱的下端齐平,此时空气柱的长度L0=12.5cm,B部分水银两液面的高度差h2=45cm,外界大气压强p0=75cmHg.保持温度不变,将活塞缓慢上提,当A部分的水银柱恰好对U 形管的顶部没有压力时,活塞移动了多少距离?14. (5分)(2020·莆田模拟) 如图,一导热性能良好的容器由三根内径相同的竖直玻璃管构成,管内装有足够多的水银,左管上端封闭有一定质量的理想气体A,右管上端与大气相通,下管用活塞顶住。
新高考物理一轮复习练习题:固体液体和气体
高考专题-固体液体和气体一、选择题1、一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态.其p-T图像如图所示.下列判断正确的是( )A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同2、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3、如图所示,内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时,缸内气体()(双选,填正确答案标号)A.内能增加B.对外做功C.压强增大D.分子间的引力和斥力都增大4、物体由大量分子组成,下列说法正确的是()A. 分子热运动越剧烈,物体内每个分子的动能越大B. 分子间引力总是随着分子间距离减小而减小C. 物体的内能跟物体的温度和体积有关D. 只有外界对物体做功才能增加物体的内能5、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6、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,所对应的温度分别为,,I II III T T T ,则( ) A. I II III T T T >> B. III III I T T T >> C. ,II I II III T T T T >> D. I II III T T T ==7、如图,一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b 两部分。
已知a 内有一定量的稀薄气体,b 内为真空,抽开隔板K 后,a 内气体进入b ,最终达到平衡状态。
高三物理第一轮复习固体液体气体课后练习有答案
固体、液体的微观结构·气体性质一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得8分,选对但不全的得5分,有选错的得0分)1.液体与固体具有的相同特点是()A.都具有确定的形状B.体积都不易被压缩C.物质分子的位置都确定D.物质分子都在固定位置附近振动解析:液体具有流动性,没有固定形状,分子的位置也不确定,液体和固体都不易被压缩,B项正确.答案:B2.下列说法中不正确的是()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错误,A正确;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:B3.(2014·云南文登二模)分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质.据此可判断下列说法中正确的是()A.布朗运动是指液体分子的无规则运动B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.一定质量的气体温度不变时,体积减小,压强增大,说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D.气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大解析:布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,选项A错误;分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大再减小,选项B错误;一定质量的气体温度不变时,单个分子撞击器壁的平均作用力一定,体积减小,单位体积分子的个数增多,每秒撞击单位面积器壁的分子数增多,选项C正确;气体从外界吸收热量,做功情况不明,气体的内能变化无法确定,选项D错误. 答案:C4.(2014·福建理综,29(1))如图,横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比.图中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是()A.曲线①B.曲线②C.曲线③D.曲线④解析:分子速率从0→∞分布中,速率很大和很小的分子所占的分子数很少,大部分分子具有中等速率,故选项D正确.答案:D5.(2014·福建理综,29(2))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<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=C可知T A>T BB→C过程:由=C可知T B<T C故选C.答案:C6.以下结论哪些是正确的()A.绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度这一条件B.相对湿度是100%,表明在当时温度下,空气中水汽已达饱和状态C.在绝对湿度一定的情况下,气温降低时,相对湿度将增加D.在绝对湿度一定的情况下,气温升高时,相对湿度将减小解析:由相对湿度定义B=×100%,式中p1为空气的绝对湿度,p s为同一温度下水的饱和汽压,p s在不同温度下的值是不同的,温度越高,p s越大,故A正确;相对湿度B=100%,则p1=p s,即空气中的水汽已达到饱和,B正确;绝对湿度p1不变时,气温降低,p s减小,相对湿度增加,因此C、D正确.答案:ABCD7.(2014·大纲全国,16)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解析:温度是气体分子热运动剧烈程度的标志,对一定量的气体,只说明压强变大时,温度不一定升高,A项错误;保持压强不变,气体的温度和体积可以同时增大,分子热运动变得剧烈,B项正确;同理只说明气体的压强变大时,气体体积不一定变小,即分子间平均距离不一定变小,C 项错误;气体压强变小时,气体体积可能减小,即分子间平均距离可能变小,D项正确.答案:BD8.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的p-T图象,由图象可知()A.V A=V BB.V B=V CC.V B<V CD.V A>V C解析:AB是等容线,BC是等温线,AC是等压线.答案:AC二、论述·计算题(本题共2小题,共36分)9.(18分)(2014·山东烟台一模)某次科学实验中,从高温环境中取出一个如图所示的圆柱形导热汽缸,把它放在标准大气压、温度t0=27 ℃的环境中自然冷却.该汽缸内壁光滑,容积V=1 m3,开口端有一厚度可忽略的活塞.开始时,汽缸内密封有温度t=447 ℃、压强p=1.2×105Pa的理想气体,将汽缸开口向右固定在水平面上,假设汽缸内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:(1)活塞刚要向左移动时,汽缸内气体的温度t1;(2)最终汽缸内气体的体积V1;(3)在整个过程中,汽缸内气体对外界(选填“做正功”“做负功”或“不做功”),汽缸内气体放出的热量(选填“大于”“等于”或“小于”)气体内能的减少量.解析:(1)气体做等容变化,由查理定律得(4分) 解得T1=600K(2分),即t1=327℃. (1分)(2)由理想气体状态方程得(4分)解得V1=0.5m3. (3分)(3)体积减小,汽缸内气体对外界做负功(2分);由ΔU=W+Q知,汽缸内气体放出的热量大于气体内能的减少量. (2分) 答案:(1)327 ℃(2)0.5 m3(3)做负功大于10.(18分)如图甲所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置,横截面积为S=2×10-3m2、质量为m=40 kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24 cm,在活塞的右侧12 cm处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300 K,大气压强p0=1.0×105Pa.现将汽缸竖直放置,如图乙所示,g取10 m/s2.求:(1)活塞与汽缸底部之间的距离;(2)加热到675 K时封闭气体的压强.解析:(1)汽缸水平放置时,气体的压强p1=1.0×105Pa,体积V1=L1S)Pa=1.2×105Pa,V2=L2S汽缸竖直放置时,p2=p0+=(1.0×105+-由等温变化p1V1=p2V2得L2=cm=20cm.(2)设活塞到卡环时温度为T3,此时L3=(24+12)cm由等压变化得T3=T2=×300K=540K由540K到675K为等容变化,由得p4=p3=×1.2×105Pa=1.5×105Pa.答案:(1)20 cm(2)1.5×105Pa三、选做题(10分)11.如图所示,一长为L、内横截面积为S的绝热汽缸固定在水平地面上,汽缸内用一质量为m 的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,开始时活塞用销钉固定在汽缸正中央,汽缸内被封闭气体压强为p,外界大气压为p0(p>p0).现释放活塞,测得活塞被缸内气体推到缸口时的速度为v.求:(1)此过程克服大气压力所做的功;(2)活塞从释放到将要离开缸口,缸内气体内能改变了多少.解析:(1)设大气作用在活塞上的压力为F,则F=p0S根据功的计算式,W=解得W=.(2)设活塞离开汽缸时动能为E k,则E k=根据能量守恒定律得:缸内气体内能改变ΔE=-.答案:(1)(2)-。
高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练-- 固体、液体、气体(原题版解析版)
2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题34 固体、液体、气体【专题导航】目录热点题型一固体、液体的性质 (1)热点题型二气体压强的计算 (2)热点题型三气体实验定律的应用 (4)玻璃管—水银柱模型 (5)汽缸活塞模型 (6)理想气体状态方程的应用 (7)热点题型四气体状态变化的图象问题 (7)【题型演练】 (8)【题型归纳】热点题型一固体、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)只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体.(3)只要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(1)形成的原因:表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大,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,液体表面分子势能大于液体内部分子势能.【例1】(2019·河北省衡水中学高三模拟)以下对固体和液体的认识,正确的有()A.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B.液体与固体接触时,如果附着层内分子比液体内部分子稀疏,表现为不浸润C.影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差距D.液体汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功E.车轮在潮湿的地面上滚过后,车辙中会渗出水,属于毛细现象【变式1】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2.下列说法不正确的是()A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上.这是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.这是水膜具有表面张力的缘故热点题型二气体压强的计算1.气体压强的计算气体压强是气体分子热运动撞击器壁产生的压力,因此可根据平衡或牛顿运动定律计算气体压强的大小.2.常见两种模型(1)活塞模型(用活塞封闭一定质量的气体)(2)连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体)3.理解气体压强的三个角度4.平衡状态下气体压强的求法5.加速运动系统中封闭气体压强的求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,利用牛顿第二定律列方程求解.【例2】若已知大气压强为p 0,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.【变式1】.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【变式2】如图中两个汽缸质量均为M ,内部横截面积均为S ,两个活塞的质量均为m ,左边的汽缸静止在 水平面上,右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下.两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A 、B ,大气压 为p 0,重力加速度为g ,求封闭气体A 、B 的压强各多大?热点题型三 气体实验定律的应用1.三大气体实验定律(1)玻意耳定律(等温变化):p 1V 1=p 2V 2或pV =C (常数).(2)查理定律(等容变化):p 1T 1=p 2T 2或p T=C (常数). (3)盖—吕萨克定律(等压变化):V 1T 1=V 2T 2或V T=C (常数). 2.利用气体实验定律解决问题的基本思路3.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,分子的平均动能不变,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.玻璃管—水银柱模型【例3】(2018·高考全国卷Ⅲ )在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.【变式】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 ℃,大气压强p0=76 cmHg.(1)若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度为多少摄氏度;(2)若保持管内温度始终为33 ℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强.汽缸活塞模型【例4】(2019·安徽合肥模拟)如图所示,上端开口的光滑圆形汽缸竖直放置,截面面积为20 cm2的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底一定距离处设有卡环a、b,使活塞只能向上滑动,开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105 Pa,温度为27 ℃,现缓慢加热汽缸内气体,当温度缓慢升高为57 ℃时,活塞恰好要离开a、b,重力加速度大小g取10 m/s2,求活塞的质量.【变式】(2019·东北三省四市高三联考)用销钉固定的导热活塞将竖直放置的导热汽缸分隔成A、B两部分,每部分都封闭有气体,此时A、B两部分气体压强之比为5︰3,上下两部分气体体积相等.(外界温度保持不变,不计活塞和汽缸间的摩擦,整个过程不漏气).(1)如图甲,若活塞为轻质活塞,拔去销钉后,待其重新稳定时B部分气体的体积与原来体积之比;(2)如图乙,若活塞的质量为M,横截面积为S,拔去销钉并把汽缸倒置,稳定后A、B两部分气体体积之比为1︰2,重力加速度为g,求后来B气体的压强.理想气体状态方程的应用【例5】(2019河北邢台联考)图示为一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C过程的pV图象,且AB∥V轴,BC∥p轴.已知气体在状态C时的温度为300 K,下列说法正确的是()A.气体从状态A变化到状态B的过程中做等压变化B.气体在状态A时的温度为225 KC.气体在状态B时的温度为600 KD.气体从状态A变化到状态B的过程中对外界做功E.气体从状态B变化到状态C的过程中吸热热点题型四气体状态变化的图象问题【例6】(2019·广东汕头联考)一定量的理想气体从状态a开始,经历ab、bc、ca三个过程回到原状态,其VT图象如图所示.下列判断正确的是()A.ab过程中气体一定放热B.ab过程中气体对外界做功C.bc过程中气体内能保持不变D.bc过程中气体一定吸热E.ca过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小【变式1】(2019·广西桂林模拟)一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其VT图象如图所示,p a、p b、p c分别表示状态a、b、c的压强,下列判断正确的是()A.过程ab中气体一定吸热B.p c=p b>p aC.过程bc中分子势能不断增大D.过程bc中每一个分子的速率都减小E.过程ca中气体吸收的热量等于对外界做的功【题型演练】1.(2019·河南开封模拟)以下说法中正确的是()A.从微观角度看,气体压强的大小跟两个因素有关,一个是气体分子的最大速率,另一个是分子的数目B.各个分子的运动都是无规则的、带有偶然性的,但大量分子的运动却有一定的规律C.当分子间相互作用表现为斥力时,分子间距离越大,则分子势能越大D.物体吸收热量同时对外做功,内能可能不变E.氢气和氮气的温度相同时,它们分子的平均速率不同2.(2019·成都摸底考试)下列说法正确的是()A.布朗运动反映了组成悬浮微粒的固体分子运动的不规则性B.在水面上轻放一枚针,它会浮在水面,这是由于水面存在表面张力的缘故C.物体温度升高时,物体内所有分子的热运动动能都增加D.物体体积变大时,分子势能有可能增大,也有可能减小E.一定质量的晶体在融化过程中,所吸收的热量全部用于增大分子势能3.(2019·河南开封一模)下列说法中正确的是()A.分子运动的平均速率可能为零,瞬时速度不可能为零B.液体与大气相接触时,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体E.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小4.(2019·江西南昌高三质检)下列说法中正确的是()A.绝对湿度大而相对湿度不一定大,相对湿度大而绝对湿度也不一定大,必须指明温度相同这一条件B.密闭容器中某种蒸汽开始时若是饱和的,保持温度不变,增大容器的体积的瞬间,蒸汽仍是饱和的C.干湿泡湿度计的干泡所示的温度高于湿泡所示的温度D.浸润和不浸润与分子间作用力无关E.蜘蛛网上挂着的小露珠呈球状不属于毛细现象5.(2019·山东济南五校联考)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E.da过程中不断增大6.(2019·河北衡水联考)对于物质固体、液体、气体的认识,下列说法正确的是()A.液晶具有晶体光学的各向异性B.绝对湿度的单位是Pa,相对湿度没有单位C.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部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E.液体的饱和汽压与温度有关,温度越高饱和汽压越大,但饱和汽压与饱和汽的体积无关7.(2019·湖北襄阳联考)关于固体、液体和气体,下列说法正确的是()A.当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能增大B.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强就越接近饱和汽压C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,故液体表面存在张力D.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少,气体的压强可能增大E.利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以估算出一个氧气分子的体积8.(2019·武汉模拟)固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T.下列判断正确的有()A.固体甲一定是晶体,固体乙一定是非晶体B.固体甲不一定有确定的几何外形,固体乙一定没有确定的几何外形C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性D.固体甲和固体乙的化学成分有可能相同E.图线甲中ab段温度不变,所以甲的内能不变9.如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象.已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.(1)写出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T A的温度值.(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的pT图象,并在图线相应的位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.10.(2019·山东临沂模拟)如图是一种气压保温瓶的结构示意图.其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管口与瓶胆口齐平,用手按下按压器时,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流出.最初瓶内水面低于出水管口10 cm,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0×102 cm3,已知水的密度为1.0×103 kg/m3,按压器的自重不计,大气压强p0=1.01×105 Pa,取g=10 m/s2.求:(1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强的最小值;(2)当瓶内气体压强为1.16×105 Pa时,瓶内气体体积的压缩量.(忽略瓶内气体的温度变化)2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题34 固体、液体、气体【专题导航】目录热点题型一固体、液体的性质 (1)热点题型二气体压强的计算 (3)热点题型三气体实验定律的应用 (5)玻璃管—水银柱模型 (6)汽缸活塞模型 (8)理想气体状态方程的应用 (9)热点题型四气体状态变化的图象问题 (10)【题型演练】 (12)【题型归纳】热点题型一固体、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)只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体.(3)只要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(1)形成的原因:表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大,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,液体表面分子势能大于液体内部分子势能.【例1】(2019·河北省衡水中学高三模拟)以下对固体和液体的认识,正确的有()A.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B.液体与固体接触时,如果附着层内分子比液体内部分子稀疏,表现为不浸润C.影响蒸发快慢以及人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一气温下水的饱和汽压的差D.液体汽化时吸收的热量等于液体分子克服分子引力而做的功E.车轮在潮湿的地面上滚过后,车辙中会渗出水,属于毛细现象【答案】BCE【解析】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,说明云母片是晶体,故A错误.液体与固体接触时,如果附着层内分子比液体内部分子稀疏,分子力为引力表现为不浸润,故B正确.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度B=pp s×100%,即空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距,故C正确.液体汽化时,液体分子离开液体表面成为气体分子,要克服其他液体分子的吸引而做功,因此要吸收能量,液体汽化过程中体积增大很多,体积膨胀时要克服外界气压做功,即液体的汽化热与外界气体的压强有关,且也要吸收能量,故D错误.车轮在潮湿的地面上滚过后,车辙中会渗出水,属于毛细现象,选项E正确.【变式1】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【答案】BCD【解析】晶体敲碎后仍为晶体,故A错误;有些晶体(如有些单晶体)在不同的方向上有不同的光学性质,即具有各向异性,B正确;碳元素由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,如石墨和金刚石,故C正确;在合适的条件下,某些晶体和非晶体可以相互转化,如二氧化硅晶体加热再凝固后成为玻璃,D正确;在熔化过程中,晶体的内能要增大,E错误.2.下列说法不正确的是()A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上.这是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.这是水膜具有表面张力的【答案】BDE.【解析】水的表面张力托起针,A正确;B、D两项也是表面张力原因,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.热点题型二气体压强的计算1.气体压强的计算气体压强是气体分子热运动撞击器壁产生的压力,因此可根据平衡或牛顿运动定律计算气体压强的大小.2.常见两种模型(1)活塞模型(用活塞封闭一定质量的气体)(2)连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体)3.理解气体压强的三个角度4.平衡状态下气体压强的求法5.加速运动系统中封闭气体压强的求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,利用牛顿第二定律列方程求解.【例2】若已知大气压强为p 0,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.【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)【解析】 在甲图中,以高为h 的液柱为研究对象,由二力平衡知p A S +ρghS =p 0S所以p 甲=p A =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 ,得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.在戊图中,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).【变式1】.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【答案】BD【解析】.压强变大时,气体的温度不一定升高,分子的热运动不一定变得剧烈,故选项A 错误;压强不变时,若气体的体积增大,则气体的温度会升高,分子热运动会变得剧烈,故选项B 正确; 压强变大时,由于气体温度不确定,则气体的体积可能不变,可能变大,也可能变小,其分子间的平均距离可能不变,也可能变大或变小,故选项C 错误;压强变小时,气体的体积可能不变,可能变大也可能变小,所以分子间的平均距离可能不变,可能变大,可能变小,故选项D 正确.【变式2】如图中两个汽缸质量均为M ,内部横截面积均为S ,两个活塞的质量均为m ,左边的汽缸静止在 水平面上,右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下.两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A 、B ,大气压 为p 0,重力加速度为g ,求封闭气体A 、B 的压强各多大?【答案】p 0+mg S p 0-Mg S【解析】题图甲中选活塞为研究对象.p A S =p 0S +mg得p A =p 0+mg S题图乙中选汽缸为研究对象得p B =p 0-Mg S. 热点题型三 气体实验定律的应用1.三大气体实验定律(1)玻意耳定律(等温变化):p 1V 1=p 2V 2或pV =C (常数).(2)查理定律(等容变化):p 1T 1=p 2T 2或p T=C (常数). (3)盖—吕萨克定律(等压变化):V 1T 1=V 2T 2或V T=C (常数). 2.利用气体实验定律解决问题的基本思路3.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,分子的平均动能不变,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.玻璃管—水银柱模型【例3】(2018·高考全国卷 Ⅲ )在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U 形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和l 2=12.0 cm ,左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U 形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U 形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.【答案】见解析【解析】设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2.U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气柱长度分别变为l′1和l′2.由力的平衡条件有p1=p2+ρg(l1-l2)①式中ρ为水银密度,g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1=pl′1②p2l2=pl′2③两边气柱长度的变化量大小相等l′1-l1=l2-l′2④由①②③④式和题给条件得l′1=22.5 cm⑤l′2=7.5 cm.⑥【变式】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 ℃,大气压强p0=76 cmHg.(1)若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度为多少摄氏度;(2)若保持管内温度始终为33 ℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强.【答案】(1)45 ℃(2)85 cmHg【解析】(1)设玻璃管横截面积为S,以管内封闭气体为研究对象,气体经历等压膨胀过程初状态:V1=51S,T1=(273+33) K=306 K末状态:V2=53S,由盖-吕萨克定律有V 1T 1=V 2T 2解得T 2=318 K ,t 2=45 ℃.(2)当水银柱上表面与管口相平,设此时管中水银柱长度为H ,管内气体经历等温压缩过程,由玻意耳定律有p 1V 1=p 2V 2即p 1·51S =p 2(57-H )Sp 1=(76+4) cmHg =80 cmHgp 2=(76+H ) cmHg解得H =9 cm ,故p 2=85 cmHg.汽缸活塞模型【例4】(2019·安徽合肥模拟)如图所示,上端开口的光滑圆形汽缸竖直放置,截面面积为20 cm 2的活塞将 一定质量的气体封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底一定距离处设有卡环a 、b ,使活塞只能向上滑动,开始时 活塞搁在a 、b 上,缸内气体的压强等于大气压强p 0=1.0×105 Pa ,温度为27 ℃,现缓慢加热汽缸内气体, 当温度缓慢升高为57 ℃时,活塞恰好要离开a 、b ,重力加速度大小g 取10 m/s 2,求活塞的质量.【答案】 2 kg【解析】 活塞刚要离开a 、b 时,对活塞有p 2S =p 0S +mg解得p 2=p 0+mg S气体的状态参量为T 1=300 K ,p 1=1.0×105 Pa ,T 2=330 K因为V 1=V 2,所以根据查理定律有p 1T 1=p 2T 2代入数据解得m =2 kg【变式】(2019·东北三省四市高三联考)用销钉固定的导热活塞将竖直放置的导热汽缸分隔成A 、B 两部分,每部分都封闭有气体,此时A 、B 两部分气体压强之比为5︰3,上下两部分气体体积相等.(外界温度保持不变,不计活塞和汽缸间的摩擦,整个过程不漏气).。
高三物理固体、液体和气体 气体三定律人教实验版知识精讲.doc
高三物理固体、液体和气体 气体三定律人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:固体、液体和气体 气体三定律重点、难点解析: 一、固体和液体1. 固体:具有一定的形状和体积,不易压缩。
(1)固体可分为晶体和非晶体,晶体又分为单晶体和多晶体。
(2)单晶体:有规则的几何形状,各向异性,有确定熔点。
多晶体:没有规则的几何形状,不显示各向异性,有确定的熔点。
(3)非晶体:没有规则的几何形状,各向同性,没有一定的熔点。
晶体和非晶体可以相互转化。
(4)固体的微观结构:组成晶体的物质粒子依照一定规律在空间整齐排列,粒子在其平衡位置附近做微振动。
(5)晶体的特性可以用固体的微观结构来解释。
(6)固体新材料如半导体材料、磁存储材料、纳米材料等。
2. 液体:有一定的体积,无一定的形状,不易压缩。
(1)液体的微观结构:液体分子排列是部分有序,整体无序。
(2)液体的微观结构可解释液体表现出的各向异性。
(3)液体的表面张力是表面层内分子力作用的结果,是液体表面具有收缩趋势的原因。
3. 液晶(1)液晶是一种介于固态和液态之间的中间态物质。
(2)液晶是现代应用广泛的新型材料。
二、气体的状态参量 1. 温度(T 或t )(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)数值表示法①摄氏温标t :单位℃,在1个标准大气压下,水的冰点为0℃,沸点为100℃。
②热力学温标T :单位K ,把-273℃作为0K 。
③就每一度表示的温标变化来说,两种温标是相同的,只是零值起点不同,所以二者关系:K 273t T +=,△T=△t 。
2. 体积V指气体分子所能达到的空间,即气体所充满容器的容积。
单位:3m 。
()()mL cm 10L dm 10m 136333==。
3. 压强(1)定义:器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强。
(2)微观意义:它是大量气体分子对容器器壁的撞击产生的,它决定于单位体积内的分子数和分子的平均动能。
2024高考物理一轮复习--热学专题(四)--气体实验定律和图像
气体实验定律和图像一、气体实验定律的基本规律及推论1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系p1V1 T1=p2V2T2{温度不变:p1V1=p2V2玻意耳定律体积不变:p1T1=p2T2查理定律压强不变:V1T1=V2T2盖—吕萨克定律2.两个重要的推论(1)查理定律的推论:Δp=p1T1ΔT(2)盖-吕萨克定律的推论:ΔV=V1T1ΔT 3.利用气体实验定律解决问题的基本思路二、理想气体的常见图像1.一定质量的气体不同图像的比较[注意]上表中各个常量“C”意义有所不同。
可以根据pV=nRT确定各个常量“C”的意义。
2.气体状态变化图像的分析方法(1)明确点、线的物理意义:求解气体状态变化的图像问题,应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。
(2)明确图像斜率的物理意义:在VT图像(pT图像)中,比较两个状态的压强(或体积)大小,可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小,其规律是:斜率越大,压强(或体积)越小;斜率越小,压强(或体积)越大。
(3)明确图像面积物理意义:在pV图像中,pV图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。
3.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,分子的平均动能不变,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.三、针对练习1、(多选)某次篮球比赛前,篮球在器材室被打入温度为19℃的空气后,球内压强为1.46atm。
高考物理一轮复习 固体 液体 气体律(测)
取夺市安慰阳光实验学校专题53 固体液体气体实验定律【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求; 912题有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
)1.关于理想气体,下列说法正确的是:()A.理想气体是对实际气体的抽象化模型 B.压强极大的气体也遵从气体实验定律C.温度极低的气体也是理想气体 D.理想气体实际存在【答案】A【名师点睛】只要实际气体的压强不是很高,温度不是很大,都可以近视的当成理想气体来处理,理想气体是一个理想化模型.记住:严格遵从气态方程的气体,叫做理想气体即可2.如图所示,A、B两点代表一定质量的理想气体的两个不同状态,状态A的温度为T A,状态B的温度为T B.由图可知:()A.T B=6T A B.T B=4T A C. T B=2T A D.T B=8T A【答案】A【解析】由图可知,A点的压强为2,体积为1;B点的压强为3,体积为4;则由12A BA BPV PVT T=;2134621B BA AT PVT PV⨯===⨯,故A正确;【名师点睛】注意由图象求出压强及体积;在计算中只要单位统一即可求解,故不需转换单位3.一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,温度升高,体积增大,从分子动理论的观点来分析,正确的是:()A.此过程中分子的平均速率不变,所以压强保持不变B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变,所以压强保持不变C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变,所以压强保持不变D.以上说法都不对【答案】D【解析】温度是分子热运动平均动能的标志,温度不变,分子热运动平均动能不变;故气体分子每次碰撞器壁的冲力不变;AB错误;理想气体体积变大,气体的分子数密度减小,单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数减少,C错误D正确;【名师点睛】气体压强与大气压强不同,指的是封闭气体对容器壁的压强,气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的.气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定.4.一定质量的理想气体,初始状态为p、V、T.经过一系列状态变化后,压强仍为p,则下列过程中可以实现的是:()A.先等温膨胀,再等容降温 B.先等温压缩,再等容降温C.先等容升温,再等温压缩 D.先等容降温,再等温膨胀【答案】B【名师点睛】本题根据理想气体状态方程直接判断即可,关键记住公式;也可以根据气体压强的微观意义判断,基础题5.如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。
高考物理新课标一轮复习课件固体液体热力学定律
XX
PART 03
热力学第二定律
REPORTING
热传导方向与不可逆性
热传导方向
热量自发地从高温物体传向低温物体 ,而不可能自发地从低温物体传向高 温物体。
不可逆性
与热现象有关的宏观自然过程都是不 可逆的,即无法使热量完全从低温物 体传回高温物体而不引起其他变化。
卡诺循环及其效率计算
卡诺循环
由两个等温过程和两个绝热过程构成的理想循环,用于研究热机效率。
晶体与非晶体结构特点
晶体结构
具有规则的几何外形,内部质点 (原子、离子或分子)在三维空 间呈周期性重复排列,构成一定 形式的晶格,有固定的熔点。
非晶体结构
内部质点排列无序,没有规则的 几何外形,没有固定的熔点,各 向同性。
弹性形变与塑性形变
弹性形变
物体在受到外力作用时发生形变,当 外力撤去后,物体能恢复原状的形变 。如弹簧的拉伸或压缩。
XX
PART 04
固体液体热力学实验方法 与技术
REPORTING
温度测量技术
接触式测温法
利用热平衡原理,使测温元件与被测物 体达到热平衡,从而测量出物体的温度 。常用的接触式测温元件有热电阻、热 电偶等。
VS
非接触式测温法
通过测量物体辐射出的红外线能量来推算 物体的温度。常用的非接触式测温仪器有 红外测温仪、辐射测温计等。
要点二
实验测定法
通过实验手段直接测定物质在相变过程中的潜热。常用的 实验方法有DSC法、量热器法等,这些方法可以直接测量 物质在相变过程中的热量变化,从而得到潜热的数值。
XX
PART 05
固体液体热力学在生活中 的应用
REPORTING
冰箱、空调制冷原理分析
高考物理一轮复习 专题48 固体 液体 气体实验定律(讲)
专题48 固体液体气体实验定律(讲)1.本章的基本概念和规律在高考要求中都属于Ⅰ级,从过去几年的高考题看,出现频率较高的知识点如下:分子动理论的基本观点,物体的内能及其改变,热力学第一、二定律,气体状态参量等.知识与现实联系密切。
2.高考热学命题的重点内容有:(1)分子动理论要点,分子力、分子大小、质量、数目估算;题型多为选择题和填空题,绝大多数选择题只要求定性分析,极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算(或估算);(2)理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化;气体实验定律的理解和简单计算;固、液、气三态的微观解释和理解。
1.知道晶体、非晶体的区别.2.理解表面张力,会解释有关现象.3.掌握气体实验三定律,会用三定律分析气体状态变化问题.考点一固体与液体的性质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)只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体.(3)只要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(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.(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.★重点归纳★1、晶体与非晶体单晶体多晶体非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典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态.同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体★典型案例★【安徽省六安市第一中学2016届高三第九次月考理科综合试题】下列说法正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
高三物理一轮 课时跟踪检测 固体液体和气体
峙对市爱惜阳光实验学校课时跟踪检测() 固体、液体和气体高考常考题型:选择题+计算题1.以下说法正确的选项是( )A.露珠呈球形是由于外表张力所致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.在一温度下当气体容纳某种液体分子的个数到达极值时,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.(2021·模拟)以下说法中正确的选项是( )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.一量的气体,在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一不变D.由于液体外表分子间距离大于液体内子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体外表具有收缩的趋势3.(2021·高考)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,玻璃泡中封闭有一量的空气。
假设玻璃管内水柱上升,那么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.(2021·高考)如图2为某种椅子与其升降的结构示意图,M、N两筒间密闭了一质量的气体,M可沿N 的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中( )图2A.外界对气体做功,气体内能增大B .外界对气体做功,气体内能减小C.气体对外界做功,气体内能增大D .气体对外界做功,气体内能减小5.(2021·高考)某后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成。
开箱时,密闭于汽缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图3所示。
在此过程中,假设缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,那么缸内气体( )图3A.对外做正功,分子的平均动能减小B.对外做正功,内能增大C.对外做负功,分子的平均动能增大D.对外做负功,内能减少6.(2021·课标高考)对于一量的理想气体,以下说法正确的选项是________。
2021高考物理一轮复习规范演练49固体液体和气体含解析新人教版
规范演练49 固体、液体和气体[抓基础]1.(多选)下列有关固体、液体说法正确的是 ( )A.石墨和金刚石都由碳原子构成B.天然水晶和石英玻璃都是晶体C.液晶具有各向同性的光学性质D.在细管中浸润和不浸润的液体均可产生毛细现象E.液体在任何温度下都能发生蒸发解析:石墨和金刚石都是由碳原子组成的,A正确;石英玻璃是非晶体,B错误;液晶具有各向异性的光学性质,C错误;细管中浸润和不浸润的液体均可产生毛细现象,D正确;液体在任何温度下都能蒸发,E正确.答案:ADE2.(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.气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定解析:单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大,因此这时气体压强一定增大,故A正确,B错误;若气体的压强不变而温度降低时,气体分子热运动的平均动能减小,则单位体积内分子个数一定增加,故C正确,D错误;气体的压强由气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定,E正确.答案:ACE3.(多选)(2019·昆明模拟)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C.液体表面层分子分布比内部稀疏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解析:水的表面张力托起针,A 正确;水在油脂上不浸润,在干净的玻璃上浸润,B 错误;液体表面层分子分布比内部稀疏,表现为引力,C 正确;浸润液体,在毛细管中上升,非浸润液体,在毛细管中下降,D 正确;在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开,是大气压的作用,E 错误.答案:ACD4.如图为一定质量理想气体的压强p 与体积V 的关系图象,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 ,则下列关系中正确的是( )A .T A <TB ,T B <T CB .T A >T B ,T B =TC C .T A >T B ,T B <T CD .T A =T B ,T B >T C解析:由题中图象可知,气体由A 到B 过程为等容变化,由查理定律得p A T A =p B T B ,p A >p B ,故T A >T B ;由B 到C 过程为等压变化,由盖—吕萨克定律得V B T B =V C T C,V B <V C ,故T B <T C ,选项C 正确.答案:C5.如图所示,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:由题图可得,体积V 减小,温度T 增大,由公式pV T=C 得压强p 一定增大,故A 正确.答案:A6.(多选)下列说法正确的是( )A .悬浮在液体中的微粒越小,在液体分子的撞击下越容易保持平衡B .荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面引力的作用C .物体内所有分子的热运动动能之和叫作物体的内能D .当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定较大E .一定质量的理想气体先经等容降温,再经等温压缩,压强可以回到初始的数值 解析:做布朗运动的微粒越小,在液体分子的撞击下越不容易保持平衡,故A 错误;荷叶上的小水珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故B 正确;物体内所有分子的热运动动能之和与分子势能的总和叫作物体的内能,故C 错误;潮湿与空气的相对湿度有关,与绝对湿度无关,当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定较大,故D 正确;根据理想气体的状态方程pV T =C 可知,一定质量的理想气体先经等容降温,压强减小:再经等温压缩,压强又增大,所以压强可以回到初始的数值,故E 正确.答案:BDE7.如图所示,一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置,金属块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.金属块的质量为M ,不计金属块与容器内壁之间的摩擦,若大气压强为p 0,则被金属块封闭在容器中的气体的压强p 为( )A .p 0+Mg cos θS B.p 0cos θ+MgS cos θ C .p 0+Mg cos 2 θS D .p 0+MgS解析:对金属块进行受力分析,重力Mg ,大气压的作用力p 0S ,封闭气体对它的作用力pS cos θ,容器侧壁的作用力F ,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外力为零,就可以求被封闭的气体压强.金属块在竖直方向上合外力为零,有p 0S +Mg =pS cos θcos θ,即p =p 0+Mg S. 答案:D8.(多选)下列说法中正确的是( )A.有确定熔点的固体一定是晶体,无规则外形及物理性质各向同性的固体一定是非晶体B.气体温度升高时,并不是所有分子速率都变大,只是速率大的分子占比变大C.空气绝对湿度不变时,温度越高,相对湿度越小D.给自行车打气越打越困难,主要是因为气体分子间斥力越来越大E.液体表面层内分子之间引力和斥力同时存在解析:无规则外形及物理性质各向同性的固体可能是非晶体也可能是多晶体,故A错误;气体温度升高时,并不是所有分子速率都变大,只是速率大的分子占比变大,故B正确;空气中水蒸气的实际压强与同温度水的饱和汽压之比叫作空气的相对湿度;空气绝对湿度不变时,温度越高,饱和汽压越大,相对湿度越小,故C正确;气体间分子间距较大,此时分子间作用力已经接近为零,故自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥,故D错误;分子引力和斥力一定同时存在,故E正确.答案:BCE[提素养]9.(2019·全国卷Ⅲ)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K.(1)求细管的长度;(2)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止.求此时密封气体的温度.解析:(1)设细管的长度为L,横截面的面积为S,水银柱高度为h;初始时,设水银柱上表面到管口的距离为h1,被密封气体的体积为V,压强为p;细管倒置时,气体体积为V1,压强为p1.由玻意耳定律有pV=p1V1,①由力的平衡条件有p=p0+ρgh,②p1=p0-ρgh,③式中,ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小,p0为大气压强.由题意有V=S(L -h1-h),④又V=S(L-h),⑤由①②③④⑤式和题给条件得L =41 cm.⑥(2)设气体被加热前后的温度分别为T 0和T ,由盖-吕萨克定律有V T 0=V 1T ,⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T =312 K .⑧答案:见解析10.(2018·全国卷Ⅱ)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a 和b ,a 、b 间距为h ,a 距缸底的高度为H ;活塞只能在a 、b 间移动,其下方密封有一定质量的理想气体.已知活塞质量为m ,面积为S ,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦.开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p 0,温度均为T 0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b 处.重力加速度大小为g .求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功.解析:开始时活塞位于a 处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动.设此时汽缸中气体的温度为T 1,压强为p 1,根据查理定律有 p 0T 0=p 1T 1, 根据力的平衡条件有p 1S =p 0S +mg ,联立两式可得T 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0. 此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b 处,设此时汽缸中气体的温度为T 2;活塞位于a 处和b 处时气体的体积分别为V 1和V 2.根据盖—吕萨克定律有V 1T 1=V 2T 2, 式中V 1=SH ,V 2=S (H +h ).联立解得T 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+h H ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0, 从开始加热到活塞到达b 处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为W =(p 0S +mg )h .答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫1+h H ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+mg p 0S T 0 (p 0S +mg )h 11.(2018·全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U 形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和l 2=12.0 cm ,左边气柱的压强为12.0 cmHg.现将U 形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U 形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.解析:设U 形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p 1和p 2.U 形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p ,此时原左、右两边气柱长度分别变为l ′1和l ′2.由力的平衡条件有p 1=p 2+ρg (l 1-l 2),式中ρ为水银密度,g 为重力加速度.由玻意耳定律有p 1l 1=pl ′1,p 2l 2=pl ′2,l ′1-l 1=l 2-l ′2,由以上各式和题给条件得l ′1=22.5 cm ,l ′2=7.5 cm.答案:22.5 cm 7.5 cm12.(2018·河北石家庄质量检测)如图所示,粗细均匀的U 形管竖直放置,左管上端封闭,右管上端开口,下端正中开口处有一开关K ,K 关闭,管中装有水银,左右两管中的水银面在同一水平线上,左管中的空气柱长度L 1=21 cm.控制开关K 缓慢放出一些水银,使左管液面比右管液面高h 1=25 cm 时关闭开关K.已知大气压强p 0=75 cmHg ,环境温度不变.(1)求放出水银后左管空气柱的长度L 2;(2)放出这些水银后,再从右管口缓慢注入水银,使得右管液面比左管液面高h 2=15 cm ,求需在右管中加入的水银柱长度H .解析:(1)设U 形管的横截面积为S ,水银的密度为ρ.根据玻意耳定律有:p 0L 1S =(p 0-ρgh 1)L 2S ,解得L 2=31.5 cm.(2)设此时左管中空气柱的长度为L 3,根据玻意耳定律有:p 0L 1S =(p 0+ρgh 3)L 3S ,由几何关系可知:H =2(L 2-L 3)+h 1+h 2,解得H =68 cm.答案:(1)31.5 cm (2)68 cm13.如图甲所示,有一“上”形、粗细均匀的玻璃管,开口端竖直向上放置,水平管的两端封闭有理想气体A 与B ,气柱长度都是22 cm ,中间水银柱总长为12 cm.现将水银全部推进水平管后封闭管道接口处,并把水平管转成竖直方向,如图乙所示,为了使A 、B 两部分气体一样长,把B 气体的一端单独放进恒温热水中加热,试问热水的温度应控制为多少?(已知外界大气压强为76 cmHg ,气温275 K)解析:玻璃管开口向上时,AB 两部分气体的初状态为:p A =p B =80 cmHg ,L A =L B =22 cm ,T =275 K.将水银全部推进水平管时:p A 1=p B 1,L A 1=L B 1=20 cm ,对A 气体,由玻意耳实验定律:p A L A =p A 1L A 1,解得p A 1=88 cmHg.对于最终状态的B 气体p B 2=p A 1+12 cmHg =100 cmHg ,由理想气体状态方程p B L B T =p B 2L B 2T 2, 解得热水的温度T =312.5 K.答案:312.5 K。
辽宁省高考物理一轮基础复习: 专题49 固体 液体 气体实验定律(II)卷
辽宁省高考物理一轮基础复习:专题49 固体液体气体实验定律(II)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共8题;共16分)1. (2分)一定质量的理想气体,在温度升高的过程中()A . 气体的内能一定增加B . 外界一定对气体做功C . 气体一定从外界吸收热量D . 气体分子的平均动能可能不变2. (2分)关于永动机和热力学定律的讨论,系列叙述正确的是()A . 第二类永动机违反能量守恒定律B . 热量不可能自发地从低温物体传到高温物体C . 对某物体做功,物体的内能必定增加D . 可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功3. (2分)(2018·北京) 关于分子动理论,下列说法正确的是()A . 气体扩散的快慢与温度无关B . 布朗运动是液体分子的无规则运动C . 分子间同时存在着引力和斥力D . 分子间的引力总是随分子间距增大而增大4. (2分) (2019高二下·云南月考) 对于一定质量气体的体积、温度、压强的说法中不正确的是()A . 保持温度不变,气体体积增大,分子密度减小,使气体分子在单位时间内对容器单位面积上的碰撞次数减少,导致压强减小B . 保持压强不变,气体的体积增大,气体的密度减小,对器壁碰撞的次数有减小的趋势,但温度的升高,使每个分子对器壁的平均冲力增大而导致压强有增大的趋势,两种趋势的作用可相抵消,所以,压强不变时,温度升高,体积必增大C . 保持体积不变,气体的分子密度不变,当温度升高时,平均每个气体分子对器壁的冲力增大,单位时间内对单位面积碰撞次数增多,致使气体压强增大D . 气体温度、体积不变,气体压强可以改变5. (2分)密闭容器中气体的压强()A . 是由分子受到的重力所产生的B . 是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的C . 是由气体分子间的相互作用力(吸引力和排斥力)产生的D . 当容器自由下落时将减少为零6. (2分) (2017高二下·黄陵期中) 2013年6月11日“神舟十号”顺利升空,标志着我国火箭载人太空飞行有了历史性的跨越,高空实验火箭起飞前,仪器舱内气体的压强p0=1atm,温度t0=27℃,在火箭竖直向上飞行的过程中,加速度的大小等于重力加速度g,仪器舱内水银气压计是示数为p=0.6p0 ,已知仪器舱是密封的,那么,这段过程中舱内温度是()A . 16.2℃B . 32.4℃C . 360KD . 180K7. (2分)(2016·杨浦模拟) 两个容器A、B,用截面均匀的水平细玻璃管相连,如图所示,A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高10℃,那么水银柱将()A . 向右移动B . 向左移动C . 不动D . 条件不足,不能确定8. (2分) (2018高二下·菏泽期末) 下列说法正确的是()A . 布朗运动就是固体分子的无规则运动,温度越高,布朗运动越不明显B . 当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大C . 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二、多选题 (共4题;共12分)9. (3分) (2019高三上·鄂尔多斯月考) 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℃的水变成100℃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10. (3分)下列现象哪些是由于表面张力的作用而发生的()A . 身体纤细的小虫在平静的水面上可以自由活动B . 小船浮在水面上C . 把毛巾的一端放入水中,过一段时间另一端也会湿润D . 下雨天打伞,雨水没有透过伞布11. (3分)(2017·广州模拟) 对于一定量的理想气体,下列说法正确的是()A . 当气体温度变化时,气体内能一定变化B . 若气体的内能不变,其状态也一定不变C . 若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变D . 若气体的温度随时间不断升高,其压强也一定不断增大E . 气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关.12. (3分)(2020·江西模拟) 如图所示,a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态,图中ad与T轴平行,cd与p轴平行,ab的延长线过原点,则下列说法中正确的是()A . 气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积B . 从状态b到状态a的过程,气体吸收的热量一定等于其增加的内能C . 从状态c到状态d的过程,气体分子的平均动能不变,但分子的密集程度增加D . 从状态a到状态d的过程,气体对外做功,内能不变E . 从状态b到状态c的过程,气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功三、解答题 (共2题;共10分)13. (5分) (2018高二下·东山期末) 如图所示,圆柱形的气缸上部有小挡板,可以阻止活塞滑离气缸,气缸内部的高度为 d ,质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。
兰州市高考物理一轮专题: 第48讲 固体、液体与气体(II)卷
兰州市高考物理一轮专题:第48讲固体、液体与气体(II)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共10题;共20分)1. (2分)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0 .相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是()A . 在r=r0时,分子势能为零B . 在r>r0阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小C . 在r<r0阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小D . 在r=r0时,分子势能最小,动能最小2. (2分)下列说法不正确的是()A . 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数B . 扩散现象和布朗运动都与温度有关,所以扩散现象和布朗运动都是分子的热运动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 . 气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的,它跟气体分子的密集程度以及气体分子的平均动能有关3. (2分)已知地球的半径为6.4×103km,水的摩尔质量为1.8×10-2km/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1 ,设想将1kg水均匀地分布在地球表面,估算1cm2的地球表面上分布的水分子数目约为()A . 7×103个B . 7×106个C . 7×1010个D . 7×1012个4. (2分)关于饱和汽的下列说法不正确的是()A . 一定温度下,饱和汽的密度是一定的B . 相同温度下,不同液体的饱和汽压一般是相同的C . 饱和汽压随温度升高而增大,与体积无关D . 理想气体定律对饱和汽不适用,而未饱和汽近似遵守理想气体定律5. (2分)(2016·闵行模拟) 左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形玻璃管,用水银封住两部分气体,静止时如图所示,若让管保持竖直状态做自由落体运动,则()A . 气体柱Ⅰ长度减小B . 气体柱Ⅱ长度将增大C . 左管中水银柱A将上移D . 右管中水银面将下降6. (2分)如图,沸水中气泡在上升过程体积逐渐增大.设泡内为质量不变的理想气体,则上升过程泡内气体()A . 压强增大B . 压强不变C . 在沸水中吸热D . 在沸水中放热7. (2分)下列说法正确的是()A . 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B . 热机可以把吸收的热量全部转化为机械能C . 知道某物质的摩尔质量和分子质量可求出阿伏加德罗常数D . 内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能一定相同8. (2分)关于分子动理论和物体的内能,下列说法中正确的是()A . 液体分子的无规则运动称为布朗运动B . 物体的温度升高,物体内大量分子热运动的平均动能增大C . 物体的温度升高,物体内分子势能一定增大D . 物体从外界吸收热量,其温度一定升高9. (2分)容积V=20L的钢瓶充满氧气后,压强p=30atm,打开钢瓶阀门,让氧气分装到容积为V′=5L 的小瓶中去,小瓶子已抽成真空,分装完成后,每个小钢瓶的压强p′=2atm,在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可能装的瓶数是()A . 4瓶B . 56瓶C . 50瓶D . 60瓶10. (2分)夏天,如果自行车内胎充气过足,又放在阳光下曝晒,车胎极易爆裂,关于这一现象的以下叙述正确的是()A . 车胎爆裂,是车胎内气体温度升高,气体分子间斥力急剧增大的结果B . 在爆裂前受曝晒的过程中,气体温度升高,分子无规则热运动加剧,气体压强增大C . 在爆裂前受曝晒的过程中,气体吸热,但内能不变D . 在车胎爆裂的瞬间,气体内能增大二、多选题 (共4题;共12分)11. (3分) (2017高三上·焦作开学考) 下列说法中正确的是()A . 压缩气体需要用力,这是气体分子间有斥力的表现B . 液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,所以液体表面存在张力C . 在绝热过程中,外界对理想气体做功,气体的内能一定增加D . 水的饱和气压随温度的升高而增大12. (3分) (2017高三上·黑龙江期末) 下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是()A . 分子间距离减小时分子势能一定减小B . 温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈C . 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关D . 非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性E . 非晶体、多晶体的物理性质为各向同性13. (3分)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,说明食盐时晶体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,说明蜂蜡时晶体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14. (3分)一位同学为了表演“轻功”,用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将它们放置在水平木板上,再在气球的上方平放一块轻质硬塑料板,如图所示.这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中,气球一直没有破裂,球内气体温度可视为不变.下列说法正确的是()A . 由于该同学压迫气球,球内气体分子间表现为斥力B . 表演过程中,外界对球内气体做功,球内气体吸收了热量C . 表演过程中,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数增加D . 若某气球突然爆炸,则该气球内的气体内能减少,温度降低三、解答题 (共3题;共15分)15. (5分)(2016·长治模拟) 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p﹣V图像如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:①该气体在状态B、C时的温度分别为多少?②试说明气体从状态B到状态C的过程中内能如何变化?吸热还是放热?(不需说明理由)16. (5分)(2019·衡阳模拟) 如图所示,劲度系数为 k=50 N/m 的轻质弹簧与完全相同的导热活塞 AB 不拴接,一定质量的理想气体被活塞 A、B 分成两个部分封闭在可导热的汽缸内活塞 A、B 之间的距离与 B 到汽缸底部的距离均为 l=1.2 m,初始时刻,气体Ⅰ与外界大气压强相同,温度为 T1=300 K,将环境温度缓慢升高至 T2=440 K,系统再次达到稳定,A 已经与弹簧分离,已知活塞 A、B 的质量均为 m=1.0 kg。
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【满分:110分时间:90分钟】一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
)1.下列说法中正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
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【答案】BCD【名师点睛】解答该题要熟练的掌握晶体和非晶体的特性,对于晶体有一下特点:晶体有整齐规则的几何外形;晶体有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变;晶体有各向异性的特点.非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体.它没有一定规则的外形,如玻璃、松香、石蜡等.它的物理性质在各个方向上是相同的,叫“各项同性”.它没有固定的熔点.2.下列说法中正确的是(填正确答案标号(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.布朗运动并不是液体分子的运动,但它说明分子永不停息地做无规则运动B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点r时,分子间的距离越大,分子势能越小D.当两分子间距离大于平衡位置的间距E.将大颗粒的盐磨成细盐,就变成非晶体【答案】ABC【名师点睛】该题考查了热学部分的几个基础知识点;关键是掌握布朗运动的现象和实质;其次要会分析分子力随距离的变化,以及分子力做功与分子势能变化关系,这些是重点考察内容。
3.如图质量为M的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热气缸内。
活塞可在气缸内无摩擦滑动。
现通过电热丝对一理想气体十分缓慢地加热。
设气缸处在大气中,大气压强恒定。
经过一段较长时间后,下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.气缸中气体的压强比加热前要大B.气缸中气体的压强保持不变C.气缸中气体的体积比加热前要大D.气缸中气体的内能可能和加热前一样大E.活塞在单位时间内受气缸中分子撞击的次数比加热前要少【答案】BCE【解析】气缸内封闭气体的压强0mgp pS=+,则知加热时封闭气体的压强保持不变.故A 错误,B正确;封闭气体发生等压变化,根据盖•吕萨克定律知,温度上升时,气体的体积增大,故C正确;一定质量的理想气体内能只跟温度有关,温度升高,气体的内能增加.故D错误;温度升高,分子的平均动能增大,体积增大,单位时间气体分子数减少,由于气体的压强不变,根据压强的微观含义知活塞在单位时间内受气缸中分子撞击的次数比加热前减少,故E正确.【名师点睛】气体加热时,封闭气体发生等压变化,可根据盖•吕萨克定律列式知温度上升,气体发生等压变化,可根据热力学第一定律求内能的变化量.由压强的决定因素:分子平均动能和单位体积内的分子数分析单位时间内分子撞击气缸的次数。
4.下列说法正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数,就可以算出气体分子的体积B.在一定温度下,悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显C.一定质量的理想气体压强不变时,气体分子单位时间内对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少D.一定温度下,水的饱和汽的压强是一定的E.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间只有引力,没有斥力,所以液体表面具有收缩的趋势【答案】BCD【名师点睛】气体分子间距较大,无法根据阿伏加德常数求解分子的体积;布朗运动取决于温度和固体颗粒的大小;相同温度下,水的饱和汽的压强是一定的;液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,分子间的引力大于斥力,合力为引力;从而呈收缩趋势。
5.下列说法正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离B.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同C.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁也有压强D.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化E.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斥力的缘故【答案】ACD【解析】液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力,A正确;温度相同的所有物体,其分子平均动能都相同,但由于分子质量不同,故平均速率不相同;故B 错误;压强是由于分子的无规则运动撞击器壁产生的;故在失重状态下容器内的气体对器壁也有压强;故C正确;晶体和非晶体在于内部分子排列,在一定的条件下,改变分子内部结构,晶体和非晶体可以相互转化;故D正确;气体失去容器的约束就会散开,这是因为分子都在不停地做无规则热运动.且分子间相互作用力非常小,从而相对各分子是自由的,从而不受相互间的约束;不是因为斥力的原因;故E错误。
【名师点睛】本题考查晶体和非晶体的性质、温度是分子平均动能的标志、压强是由于分子频敏撞击器壁而产生的等;要注意准确掌握相关规律,并能应用相关物理规律分析相关现象。
6.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
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℃的水变成100℃的水蒸汽,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【答案】BCE【解析】气体分子是无规则的运动的,故失去容器后就会散开,A错误;一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽,因温度不变,平均动能不变,而内能增加,所以其分子之间的势能增加,B正确;根据理想气体状态方程知如果压强不变,体积增大,温度升高,那么它一定从外界吸热,C正确;若气体的体积增大,分子密度减小,压强可能减小,D错误;内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,E正确。
【名师点睛】本题考查的知识点较多,有分子动理论,温度是平均动能的标志,理想气体状态方程和压强的微观意义。
7.下列说法中正确是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能B.橡胶无固定熔点,是非晶体C.饱和汽压与分子密度有关,与温度无关D.热机的效率总小于1E.对于同一种气体,温度越高,分子平均动能越大【答案】BDE【名师点睛】本题考查分子运动论、内能及晶体的性质、热力学第二定律、温度的微观意义等,要注意明确内能包括分子动能和分子势能;而温度是分子平均动能的标志。
8.如图所示,密闭容器内的氢气温度与外界空气的温度相同,现对该容器缓慢加热,当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时,则(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A .氢分子的平均动能增大B .氢分子的势能增大C .容器内氢气的内能增大D .容器内氢气的内能可能不变E .容器内氢气的压强增大【答案】ACE【名师点睛】该题考查物体的内能与理想气体的状态方程,要明确气体的内能仅仅与气体的温度有关.基础题目.温度是分子的平均动能的标志,气体的内能仅仅与分子动能有关,根据理想气体的状态方程方向气体的状态参量的变化.9.以下说法正确的有(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A .布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动B .液晶的光学性质会随温度、外加电压等外界因素的变化而变化C .第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律D .已知阿伏伽德罗常数,某气体的摩尔质量,就可以计算出该气体的分子质量E .雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力【答案】BDE【解析】A .布朗运动是由于液体分子做无规则运动时对固体小颗粒撞击作用不平衡引起的,故布朗运动证明了液体分子在不停息的做无规则运动,A 错误;B .根据液晶的特点:液晶的光学性质会随温度、外加电压等外界因素的变化而变化,B 正确;C .第二类永动机不可能制成,是因为违反了热力学第二定律,第一类永动机不能制成是因为违反了热力学第一定律,故C 错误;D .一个分子质量0AM m N ,即已知阿伏伽德罗常数,某气体的摩尔质量,就可以计算出该气体的分子质量,D 正确;E .雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力,导致水被吸引,故E 正确;故选BDE .【名师点睛】有关微观粒子的计算问题:①一个分子的质量0A M m N =,此公式对于气体、液体、固体均适用;②一个分子的体积0AV V N =,此公式的前提是分子之间没有空隙,故只适用于液体和固体,不适用于气体.10.下列说法正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A .温度相等的物体内部分子的平均动能相等B .体积相等的物体内部分子的势能相等C .质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等D .内能较大的物体,内部分子热运动较激烈,分子热运动的平均动能较大E .温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等【答案】ACE 【名师点睛】对于气体一般不考虑分子势能,只考虑分子动能.温度的微观意义反映分子热运动的激烈程度,温度是物体的分子热运动平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大.11.下列说法正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
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 .空气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 .干湿泡温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【答案】BCE【解析】布朗运动是指水中的花粉在液体分子无规则运动的撞击下发生无规则运动,它间接反应了液体分子的无规则运动,A错误;在液体表面张力的作用下,水滴呈球形,B正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,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,故C正确;水的沸点和气压有关,高原地区水的沸点较低,是因为高原地区大气压较低,D错误;湿温度计下端包有湿纱布,湿纱布上的水分要蒸发,蒸发是一种汽化现象,汽化要吸热,所以湿温度计的示数较低,E正确;【名师点睛】布朗运动反映了液体分子的无规则运动,不能反映花粉分子的热运动;液体表面存在表面张力,能使空气的小雨滴呈球形;液晶具有各向异性的特点;高原地区水的沸点较低,这是高原地区气压低的缘故;湿温度计下端包有湿纱布,湿纱布上的水分要蒸发,蒸发是一种汽化现象,汽化要吸热,所以湿温度计的示数较。