2019届高考物理一轮复习第十三章热学第2讲固体液体和气体作业新人教版
高考物理一轮复习第十三章热学第2讲固体液体和气体练习(2021年整理)
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配餐作业固体液体和气体A组·基础巩固题1．（多选)下列说法正确的是（)A．晶体一定具有各向异性,非晶体一定具有各向同性B．内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小解析只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的,故A项错误；内能与物体的温度、体积、分子数等因素有关，内能不同，温度可能相同，则分子热运动的平均动能可能相同，故B项正确;液晶，即液态晶体，像液体一样具有流动性,具有各向异性，故C项正确；随着分子间距离的增大，分子间作用力不一定减小,当分子表现为引力时，分子力做负功,分子势能增大，故D项错误。
答案BC2．堵住打气筒的出气口,缓慢向下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。
设此过程中气体的温度保持不变.对这一现象的解释正确的是（）A．气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多B．气体分子间没有可压缩的间隙C．气体分子的平均动能增大D．气体分子间相互作用力表现为斥力解析当气体的密度增大时,单位体积的分子数增加,气体分子的密度变大,使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多,故对活塞的压强变大，你会感到越来越费力，故选A项。
2019版高考物理一轮复习专题十三热学第2讲气体、液体和固体课件
Tx
由上式可得，当 Vx＝4 L 时，Tx 最大 解得 Tmax＝400 K.
3.(2016 年新课标Ⅱ卷)一氧气瓶的容积为 0.08 m3，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 0.36 m3.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？ 解：设氧气开始时的压强为 p1，体积为 V1，压强变为 p2(2 个大气压)时，体积为 V2.根据玻意耳定律得 p1V1＝p2V2 ①
形成与 同一物质可能以⑤__________ 两种不 晶体 和⑥________ 非晶体 转化 晶体 在一定的条件下也可 同的形态出现；有些⑦______ 非晶体 转化为⑧________ 典型物质 石英、云母、食盐、硫酸铜 玻璃、蜂蜡、松香
注意：多晶体没有确定的几何形状，且多晶体是各向同性 的.
2.液体、液晶 (1)液体的表面张力 吸引 的力叫表面张力.表面张 液体表面各部分间相互________ 自动收缩 ，液体表面有收缩到________ 力使液体____________ 最小 的趋势.表 相切 ；其大小除了跟边界线的长度有 面张力的方向和液面________ 关外，还跟液体的种类、温度有关. (2)液晶的特性 ①液晶分子既保持排列有序而显示各向______ 异 性，又可以 流动性 自由移动位置，保持了液体的____________. 液体 ，排列有序使它像 ②液晶分子的位置无序使它像________ 晶体. ③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，从另一个方向 看则是杂乱无章的. ④液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变.
1.晶体和非晶体 项目
饱和蒸汽
高考物理一轮复习第十三章热学第2讲固体、液体和气体
模型 构建
1.活塞模型
命题点二 气体压强求解的“两类模型”
能力考点 师生共研
如图1所示是最常见的封闭气体的两种方式. 对“活塞模型”类求压强的问题，其基本
的方法就是先对活塞进行受力分析，然后
根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.图
甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S 图1
，外界大气压强为p0.由于活塞处于平衡状 态，所以p0S＋mg＝pS. 则气体的压强为 p＝p0＋mSg.
解析 答案
三、气体 1.气体压强 (1)产生的原因 由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力 ，作用在器壁 单位面的积压上力叫做气体的压强. (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.
2.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，即分子间无 分子势能.
第十三章 热 学
第2讲 固体、液体和气体
过好双基关
一、固体和液体 1.固体 (1)固体分为晶体 和 非晶体两类.石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖 等是晶体 .玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是 非晶体. (2)单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状 ；晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点.
同温度水的饱和汽压
自测2 (多选)干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大 ，表示 A.空气的绝对湿度越大
√B.空气的相对湿度越小
C.空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近
√D.空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远
人教版2019届高考物理一轮复习第十三章热学第二节固体液体和气体课后达标
第二节 固体、液体和气体(建议用时：60分钟)一、选择题1．一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体．当两部分气体稳定后，它们的( )A ．密度相同B ．分子数相同C ．分子平均速率相同D ．分子间平均距离相同解析：选C.根据ρ＝m V可知，m 不等，V 相等，则ρ不相等，A 项错误；质量不等的同种气体的分子数不相等，B 项错误；当两部分气体稳定后，二者的温度是相等的，故同种气体分子的平均速率相同，C 项正确；同体积、不同质量的同种气体分子间距不相同，D 项错误．2．人类对物质属性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 ．液体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E ．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力 解析：选ADE.分子势能与分子间距有关，而分子间距与物体的体积有关，则知液体的分子势能和体积有关，选项A 正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，选项B 错误；温度升高时，分子的平均动能增大但不是每一个分子动能都增大，选项C 错误；露珠由于受到表面张力的作用表面积有收缩到最小的趋势即呈球形，选项D 正确；液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的作用力表现为引力，选项E 正确．3．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A ．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加B ．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C ．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D．一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子间势能的总和E．如果气体温度升高，那么所有分子的运动速率都增大解析：选ABD.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，需吸收一定热量，其内能增加，而分子个数、温度均未变，表明其分子势能增加，A对；气体的压强与气体分子密度和分子的平均速率有关，整体的体积增大，气体分子密度减小，要保证其压强不变，气体分子的平均速率要增大，即要吸收热量，升高温度，B对；对于一定量的气体，温度升高，分子的平均速率变大，但若气体体积增加得更多，气体的压强可能会降低，C错；根据内能的定义可知，D对；气体温度升高，分子运动的平均速率肯定会增大，但并不是所有分子的运动速率都增大，E错．4．(2018·唐山模拟)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数增多，平均撞击力增大，因此压强增大解析：选ACE.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．5．(2018·武汉模拟)如图所示，是水的饱和汽压与温度关系的图线，请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是( )A．水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是不变的C．当液体处于饱和汽状态时，液体会停止蒸发现象D．在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压解析：选AB.当液体处于饱和汽状态时，液体与气体达到了一种动态平衡，液体蒸发现象不会停止，选项C 错误；在实际问题中，水面上方含有水分子、空气中的其他分子，但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压，选项D 错误．6．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 ．逐渐增小C ．始终不变D ．先增大后减小解析：选A.法一：由题图可知，气体从状态a 变到状态b ，体积逐渐减小，温度逐渐升高，由pVT＝C 可知，压强逐渐增大，故A 正确．法二：由pV T ＝C 得：V ＝C p T ，从a 到b ，ab 段上各点与O 点连线的斜率逐渐减小，即1p逐渐减小，p 逐渐增大，故A 正确．7．(2018·南京模拟)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 ．气体分子的平均速率不变B ．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大C ．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D ．气体分子的总数增加E ．气体分子的密度增大解析：选ACE.气体温度不变，分子平均动能、平均速率均不变，A 正确．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C 、E 正确，B 、D 错误．8.一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的a →b 、b →c 、c →d 、d →a 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．a→b过程中不断增加B．b→c过程中保持不变C．c→d过程中不断增加D．d→a过程中保持不变E．d→a过程中不断增大解析：选ABE.由题图可知a→b温度不变，压强减小，所以体积增大，b→c是等容变化，体积不变，因此A、B正确；c→d体积不断减小，d→a体积不断增大，故C、D错误，E正确．二、非选择题9．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是著名的“卡诺循环”．(1)该循环过程中，下列说法正确的是________．A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.解析：(1)在A→B的过程中，气体体积增大，故气体对外界做功，选项A错误；B→C 的过程中，气体对外界做功，W＜0，且为绝热过程，Q＝0，根据ΔU＝Q＋W，知ΔU＜0，即气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，选项B错误；C→D的过程中，气体体积减小，单位体积内的分子数增多，故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C正确；D→A的过程为绝热压缩，故Q＝0，W＞0，根据ΔU＝Q＋W，ΔU＞0，即气体的内能增加，温度升高，所以气体分子的速率分布曲线发生变化，选项D错误．(2)从A →B 、C →D 的过程中气体做等温变化，理想气体的内能不变，内能减小的过程是B →C ，内能增大的过程是D →A .气体完成一次循环时，内能变化ΔU ＝0，热传递的热量Q ＝Q 1－Q 2＝(63－38)kJ ＝25 kJ ，根据ΔU ＝Q ＋W ，得W ＝－Q ＝－25 kJ ，即气体对外做功25 kJ.答案：(1)C (2)B →C 2510．如图所示，光滑水平面上放有一质量为M 的汽缸，汽缸内放有一质量为m 的可在汽缸内无摩擦滑动的活塞，活塞面积为S .现用水平恒力F 向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p .(已知外界大气压为p 0)解析：选取汽缸和活塞整体为研究对象， 相对静止时有：F ＝(M ＋m )a再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pS －p 0S ＝ma解得：p ＝p 0＋mFS （M ＋m ）.答案：p 0＋mFS （M ＋m ）11．(2017·高考全国卷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 .(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．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＝mV0①在温度为T 时的体积为V T ，密度为 ρ(T )＝m VT②由盖－吕萨克定律得V0T0＝VT T③联立①②③式得ρ(T )＝ρT0T④气球所受到的浮力为f ＝ρ(T b )gV⑤联立④⑤式得f ＝Vg ρT0Tb. ⑥(2)气球内热空气所受的重力为G ＝ρ(T a )Vg⑦联立④⑦式得G ＝Vg ρT0Ta. 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 0g⑨联立⑥⑧⑨式得m ＝V ρ0T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1Tb －1Ta －m 0. 答案：见解析 12.(2015·高考全国卷Ⅰ)如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m 1＝2.50 kg ，横截面积为S 1＝80.0 cm 2；小活塞的质量为m 2＝1.50 kg ，横截面积为S 2＝40.0 cm 2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l ＝40.0 cm ；汽缸外大气的压强为p ＝1.00×105 Pa ，温度为T ＝303 K ．初始时大活塞与大圆筒底部相距l2，两活塞间封闭气体的温度为T 1＝495 K ．现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移．忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g 取10 m/s 2.求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，汽缸内封闭气体的温度； (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．解析：(1)设初始时气体体积为V 1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V 2，温度为T 2.由题给条件得V 1＝S 1⎝ ⎛⎭⎪⎫l 2＋S 2⎝ ⎛⎭⎪⎫l －l 2 ①V 2＝S 2l ②在活塞缓慢下移的过程中，用p 1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得S 1(p 1－p )＝m 1g ＋m 2g ＋S 2(p 1－p )③故缸内气体的压强不变．由盖－吕萨克定律有V1T1＝V2T2④联立①②④式并代入题给数据得T 2＝330 K ． ⑤(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p 1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变．设达到热平衡时被封闭气体的压强为p ′，由查理定律有p′T ＝p1T2⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得p ′＝1.01×105 Pa.答案：(1)330 K (2)1.01×105Pa。
高考物理一轮总复习第十三章热学能力课气体实验定律的综合应用练习含解析新人教版
能力课 气体实验定律的综合应用一、选择题1．对于一定质量的理想气体，在温度不变的条件下，当它的体积减小时，下列说法正确的是( )①单位体积内分子的个数增加 ②在单位时间、单位面积上气体分子对器壁碰撞的次数增多 ③在单位时间、单位面积上气体分子对器壁的作用力不变 ④气体的压强增大A ．①④B ．①②④C ．①③④D ．①②③④解析：选B 在温度不变的条件下，当它的体积减小时，单位体积内分子的个数增加，气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数越多，气体压强增大，故B 正确，A 、C 、D 错误．2.(多选)如图所示，一定质量的理想气体，沿状态A 、B 、C 变化，下列说法中正确的是( )A ．沿A →B →C 变化，气体温度不变 B ．A 、B 、C 三状态中，B 状态气体温度最高 C ．A 、B 、C 三状态中，B 状态气体温度最低D ．从A →B ，气体压强减小，温度升高E ．从B →C ，气体密度减小，温度降低解析：选BDE 由理想气体状态方程pVT＝常数可知，B 状态的pV 乘积最大，则B 状态的温度最高，A 到B 的过程是升温过程，B 到C 的过程是降温过程，体积增大，密度减小，选项B 、D 、E 正确，选项A 、C 错误．3.如图所示，U 形汽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，已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦．初始时，外界大气压强为p 0，活塞紧压小挡板．现缓慢升高汽缸内气体的温度，则选项图中能反映汽缸内气体的压强p 随热力学温度T 变化的图象是( )解析：选B 当缓慢升高汽缸内气体温度时，开始一段时间气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p 与汽缸内气体的热力学温度T 成正比，在p T 图象中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p T 图象中，图线是平行于T 轴的直线，B 正确．二、非选择题4.(2018届宝鸡一模)如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A 、B 是两个厚度不计的活塞，面积分别为S 1＝20 cm 2，S 2＝10 cm 2，它们之间用一根细杆连接，B 通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M 的重物C 连接，静止时汽缸中的空气压强p ＝1.3×105Pa ，温度T ＝540 K ，汽缸两部分的气柱长均为L .已知大气压强p 0＝1×105Pa ，取g ＝10 m/s 2，缸内空气可看作理想气体，不计一切摩擦．求：(1)重物C 的质量M ；(2)逐渐降低汽缸中气体的温度，活塞A 将向右缓慢移动，当活塞A 刚靠近D 处而处于平衡状态时缸内气体的温度．解析：(1)活塞整体受力处于平衡状态，则有pS 1＋p 0S 2＝p 0S 1＋pS 2＋Mg代入数据解得M ＝3 kg.(2)当活塞A 靠近D 处时，活塞整体受力的平衡方程没变，气体压强不变，根据气体的等压变化有S 1＋S 2L T ＝S 2×2LT ′解得T ′＝360 K. 答案：(1)3 kg (2)360 K5.(2018届鹰潭一模)如图所示，是一个连通器装置，连通器的右管半径为左管的两倍，左端封闭，封有长为30 cm 的气柱，左右两管水银面高度差为37.5 cm ，左端封闭端下60 cm 处有一细管用开关D 封闭，细管上端与大气联通，若将开关D 打开(空气能进入但水银不会入细管)，稳定后会在左管内产生一段新的空气柱．已知外界大气压强p 0＝75 cmHg.求：稳定后左端管内的所有气柱的总长度为多少？解析：空气进入后将左端水银柱隔为两段，上段仅30 cm ，初始状态对左端上面空气有p 1＝p 0－h 1＝75 cmHg －37.5 cmHg ＝37.5 cmHg末状态左端上面空气柱压强p 2＝p 0－h 2＝75 cmHg －30 cmHg ＝45 cmHg 由玻意耳定律p 1L 1S ＝p 2L 2S 解得L 2＝p 1L 1p 2＝37.5×3045cm ＝25 cm 上段水银柱上移，形成的空气柱长为5 cm ，下段水银柱下移，与右端水银柱等高 设下移的距离为x ，由于U 形管右管内径为左管内径的2倍，则右管横截面积为左管的4倍， 由等式7.5－x ＝x4，解得x ＝6 cm所以产生的空气柱总长为L ＝(6＋5＋25)cm ＝36 cm. 答案：36 cm6.(2019届河北四市调研)如图，横截面积相等的绝热汽缸A 与导热汽缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两汽缸内都装有理想气体，初始时体积均为V 0、温度为T 0且压强相等，缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强变为原来的1.5倍，设环境温度始终保持不变，求汽缸A 中气体的体积V A 和温度T A .解析：设初态压强为p 0，对汽缸A 加热后A 、B 压强相等：p B p 0B 中气体始、末状态温度相等，由玻意耳定律得 p 0V 0p 0V B2V 0＝V A ＋V B 解得V A ＝43V 0对A 部分气体，由理想气体状态方程得p 0V 0T 0＝错误! 解得T A ＝2T 0.答案：43V 0 2T 07.(2018年全国卷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．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、右两边空气柱长度分别变为l 1′和l 2′.由力的平衡条件有p 1＝p 2＋ρg (l 1－l 2)①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′② p 2l 2＝pl 2′③ l 1′－l 1＝l 2－l 2′④由①②③④式和题给条件得l 1′＝22.5 cm l 2′＝7.5 cm.答案：22.5 cm 7.5 cm8.(2019届福州质检)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑绝热汽缸，汽缸下面有加热装置．开始时整个装置处于平衡状态，缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为L 0，温度均为T 0.已知活塞A 导热、B 绝热，A 、B 质量均为m 、横截面积为S ，外界大气压强为p 0保持不变，环境温度保持不变．现对气体Ⅱ缓慢加热，当A 上升h 时停止加热，求：(1)此时气体Ⅱ的温度；(2)若在活塞A 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于m 时，气体Ⅰ的高度． 解析：(1)气体Ⅱ这一过程为等压变化 初状态：温度T 0、体积V 1＝L 0S 末状态：温度T 、体积V 2＝(L 0＋h )S 根据查理定律可得V 1T 0＝V 2T解得T ＝L 0＋hL 0T 0. (2)气体Ⅰ这一过程做等温变化 初状态：压强p 1′＝p 0＋mg S体积V 1′＝L 0S末状态：压强p 2′＝p 0＋2mgS体积V 2′＝L 1′S由玻意耳定律得p 1′L 0S ＝p 2′L 1′S 解得L 1′＝p 0S ＋mgp 0S ＋2mgL 0.答案：(1)L 0＋h L 0T 0 (2)p 0S ＋mgp 0S ＋2mgL 0 |学霸作业|——自选一、选择题1.(多选)(2018届兰州一中月考)如图所示，密闭容器内可视为理想气体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( )A ．氢分子的平均动能增大B ．氢分子的势能增大C ．氢气的内能增大D ．氢气的内能可能不变E ．氢气的压强增大解析：选ACE 温度是分子的平均动能的标志，氢气的温度升高，则分子的平均动能一定增大，故A 正确；氢气视为理想气体，气体分子势能忽略不计，故B 错误；密闭容器内气体的内能由分子动能决定，氢气的分子动能增大，则内能增大，故C 正确，D 错误；根据理想气体的状态方程pV T＝C 可知，氢气的体积不变，温度升高则压强增大，故E 正确．2．(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( ) A ．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈 B ．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈 C ．压强变大时，分子间的平均距离必然变小 D ．压强变小时，分子间的平均距离可能变小解析：选BD 根据理想气体的状态方程pV T＝C 可知，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，气体的温度可能变大，分子热运动也可能变得剧烈，选项B 正确；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．V 与温度T 的关系图象，它由状态A 经等温过程到状态B ，再经等容过程到状态C .设A 、B 、C 状态对应的压强分别为p A 、p B 、p C ，则下列关系式中正确的是( )A ．p A <pB ，p B <pC B ．p A >p B ，p B ＝p C C ．p A >p B ，p B <p CD ．p A ＝p B ，p B >p C解析：选A 由pVT＝常量，得A 到B 过程，T 不变，体积减小，则压强增大，所以p A <p B ；B 经等容过程到C ，V 不变，温度升高，则压强增大，即p B <p C ，所以A 正确．二、非选择题4．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V T 图象．已知气体在状态A 时的压强是1.5×105Pa.(1)说出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p T 图象，并在图线相应位置上标出字母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．解析：(1)从题图甲可以看出，A 与B 连线的延长线过原点，所以A →B 是一个等压变化，即p A ＝p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A ＝V BT B所以T A ＝V A V BT B ＝,0.6)×300 K＝200 K.(2)由题图甲可知，由B →C 是等容变化，根据查理定律得p B T B ＝p C T C所以p C ＝T C T B p B ＝400300p B ＝43p B ＝43×1.5×105 Pa ＝2.0×105Pa则可画出由状态A →B →C 的p T 图象如图所示． 答案：(1)等压变化 200 K (2)见解析5.(2018届商丘一中押题卷)如图所示，用绝热光滑活塞把汽缸内的理想气体分A 、B 两部分，初态时已知A 、B 两部分气体的热力学温度分别为330 K 和220 K ，它们的体积之比为2∶1，末态时把A 气体的温度升高70 ℃，把B 气体温度降低20 ℃，活塞可以再次达到平衡．求气体A 初态的压强p 0与末态的压强p 的比值．解析：设活塞原来处于平衡状态时A 、B 的压强相等为p 0，后来仍处于平衡状态压强相等为p .根据理想气体状态方程，对于A 有p 0V A T A ＝pV A ′T A ′① 对于B 有 p 0V B T B ＝pV B ′T B ′② 化简得V A ′V B ′＝83③ 由题意设V A ＝2V 0，V B ＝V 0④ 汽缸的总体积为V ＝3V 0⑤ 所以可得V A ′＝811V ＝2411V 0⑥将④⑥代入①式得p 0p ＝910. 答案：9106.(2018年全国卷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．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．重力加速度大小为g .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 1① 根据力的平衡条件有p 1S ＝p 0S ＋mg ②联立①②式可得T 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋mg p 0S T 0③ 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 2④ 式中V 1＝SH ⑤ V 2＝S (H ＋h )⑥联立③④⑤⑥式解得T 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋h H ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋mg p 0S T 0⑦ 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 7.(2016年全国卷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．解析：设初始时，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＝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′＝,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′＝144 cmHg ④依题意p 2′＝p 1′⑤l 2′＝4.00 cm ＋,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 ＝9.42 cm. 答案：144 cmHg 9.42 cm8.(2019届沈阳模拟)如图所示，内壁光滑的圆柱形导热汽缸固定在水平面上，汽缸内被活塞封有一定质量的理想气体，活塞横截面积为S ，质量和厚度都不计，活塞通过弹簧与汽缸底部连接在一起，弹簧处于原长，已知周围环境温度为T 0，大气压强恒为p 0，弹簧的劲度系数k ＝p 0Sl 0(S 为活塞横截面积)，原长为l 0，一段时间后，环境温度降低，在活塞上施加一水平向右的压力，使活塞缓慢向右移动，当压力增大到某一值时保持恒定，此时活塞向右移动了l 0p 0.(1)求此时缸内气体的温度T 1；(2)对汽缸加热，使气体温度缓慢升高，当活塞移动到距汽缸底部l 0时，求此时缸内气体的温度T 2.解析：(1)汽缸内的气体，初态时：压强为p 0，体积为V 0＝Sl 0，温度为T 0末态时：压强为p 1p 0，体积为V 1＝S (l 0l 0) 由理想气体状态方程得p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1解得T 1T 0.(2)当活塞移动到距汽缸底部l 0时，体积为V 2Sl 0，设气体压强为p 2 由理想气体状态方程得p 0V 0T 0＝p 2V 2T 2此时活塞受力平衡方程为p 0S ＋F －p 2S ＋k (l 0－l 0)＝0l 0后压力F 保持恒定，活塞受力平衡 p 0S ＋Fp 0S －k (l 0)＝0解得T 2T 0. 答案：T 0 T 09．(2017年全国卷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 .(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．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＝mV 0① 在温度为T 时的体积为V T ，密度为ρ(T )＝m V T② 由盖—吕萨克定律得V 0T 0＝V TT③ 联立①②③式得ρ(T )＝ρ0T 0T④气球所受到的浮力为f ＝ρ(T b )gV ⑤联立④⑤式得f ＝Vgρ0T 0T b.⑥(2)气球内热空气所受的重力为G ＝ρ(T a )Vg ⑦联立④⑦式得G ＝Vg ρ0T 0T 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 ＝Vρ0T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1T b －1T a －m 0. 答案：(1)Vgρ0T 0T b (2)Vgρ0T 0T a(3)Vρ0T 0⎝ ⎛⎭⎪⎫1T b －1T a －m 0。
(新课标)高考物理一轮复习第13章热学第二节固体、液体和气体课件
解析：选 BCD.在一定温度下，饱和汽压是一定的，饱和汽压 随温度的升高而增大，饱和汽压与液体的种类有关，与体积无 关．空气中所含水蒸气的压强，称为空气的绝对湿度；相对湿 度＝同水温蒸度气下的水的实际饱压和强汽压，夏天的饱和汽压大，在相对湿度 相同时，夏天的绝对湿度大．由以上分析可知 B、C、D 正确．
解析：选 CDE.饱和汽是指单位时间内逸出液面的分子数和返 回液面的分子数相等的状态，分子密度不变，A、B 错，C 对； 在一定温度下，通过减小体积增加分子数密度使未饱和汽转化 为饱和汽，D 对；在体积不变的情况下，可以通过降低温度来 降低饱和汽压，使未饱和汽达到饱和状态，E 对．
6．关于饱和汽压和相对湿度，下列说法中正确的是( ) A．温度相同的不同饱和汽的饱和汽压都相同 B．温度升高时，饱和汽压增大 C．在相对湿度相同的情况下，夏天比冬天的绝对湿度大 D．饱和汽压和相对湿度都与体积无关 E．饱和汽压和相对湿度都与体积有关
3．饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和汽压、相对湿度 (1)饱和汽与未饱和汽 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．
解析：选 BC.单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的， 故 A 错误；内能与物体的温度、体积、分子数等因素有关，内 能不同，温度可能相同，则分子热运动的平均动能可能相同， 故 B 正确；液晶像液体一样具有流动性，光学性质具有各向异 性，故 C 正确；随着分子间距离的增大，分子间作用力不一定 减小，当分子力表现为引力时，分子做负功，分子势能增大， 故 D 错误．
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，分子势能大于液体内部的 分子势能． (3)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．
2019版高考物理一轮复习专题十三热学第2讲气体液体和固体学案
第2讲气体、液体和固体一、多项选择题(下列选项中有三个选项为正确答案)1．关于液晶，下列说法不正确的是( )A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶分子在特定方向排列比较整齐，但不稳定C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D．所有物质在一定条件下都能成为液晶E．液晶在某些性质上与晶体相同，在某些性质上又与液体相同2．(2016年安徽六安第一中学高三检测)图K1321所示质量为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( )图K1321A．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3．(2017年新课标Ⅰ卷)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K1322中两条曲线所示．下列说法正确的是( )图K1322A．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0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大4．(2017年江西南昌十所省重点中学二模)下列说法正确的是( )A．晶体的导热性能一定是各向异性B．封闭气体的压强仅与分子的密集程度有关C．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发D．虽然大量分子做无规划运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布E．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势5．对于物态和物态变化，下对说法正确的是( )A ．绝对湿度相同时，温度越高，离饱和状态越远，越容易蒸发，感觉越干燥B ．在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积而变化C ．非晶体和多晶体没有固定的熔点，单晶体有固定的熔点D ．液体对固体是否发生浸润现象，是由液体和固体两者的性质共同决定的E ．可以根据各向同性或各向异性来鉴別晶体和非晶体二、非选择题6．(2017年江西南昌十所省重点中学二模)如图K1323所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长l 1＝25.0 cm 的空气柱，中间有一段长为l 2＝25.0 cm 的水银柱，上部空气柱的长度l 3＝40.0 cm.已知大气压强为p 0＝75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l 1′＝20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离．图K13237．(2016年新课标Ⅰ卷)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σr，其中σ＝0.070 N/m.现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升，已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度大小g 取10 m/s 2.(1)求在水下10 m 处气泡内外的压强差．(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值．8．(2017年福建厦门质检)如图K1324所示，内壁光滑的水平放置气缸被两个活塞分成A、B、C三部分，两活塞间用轻杆连接，活塞厚度不计，在E、F两处设有限制装置，使左边活塞只能在E、F之间运动，E、F之间的容积为0.1V0.开始时左边活塞在E处，A部分的容积为V0，A缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K；B部分的容积为1.1V0，B缸内气体的压强为p0，温度恒为297 K，C缸内为真空．现缓慢加热A气缸内气体，直至399.3 K．求：(1)活塞刚离开E处时的温度T E.(2)A缸内气体最后的压强p.图K1324。
高考物理一轮复习第十三章热学第2讲固体、液体和气体学案(2021年整理)
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第2讲固体、液体和气体一、固体和液体1。
固体（1)固体分为晶体和非晶体两类。
石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体.玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体.(2）单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状;晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。
(3）有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，有些晶体沿不同方向的光学性质不同，这类现象称为各向异性.非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的，这叫做各向同性。
2。
液体(1）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。
（2)毛细现象：指浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润液体在细管中下降的现象,毛细管越细，毛细现象越明显.3.液晶（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。
自测1(多选)下列现象中,主要是液体表面张力作用的是（)A.水黾可以停在水面上B.小木船漂浮在水面上C。
荷叶上的小水珠呈球形D.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来答案ACD二、饱和汽、饱和汽压和相对湿度1。
饱和汽与未饱和汽（1)饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。
2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业x3-3-2固体、液体和气体
第2 课时固体、液体和气体基本技能练1．(多选)如图 1 所示，是水的饱和汽压与温度关系的图线，请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是( )图 1A．水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大B．在一定温度下，饱和汽的分子数密度是不变的C．当液体处于饱和汽状态时，液体会停止蒸发现象D．在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压解析当液体处于饱和汽状态时，液体与气体达到了一种动态平衡，液体蒸发现象不会停止，选项 C 错误；在实际问题中，水面上方含有水分子、空气中的其他分子，但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压，选项 D 错误，A、B 正确。
答案AB2．(多选)2010 年诺贝尔物理学奖授予安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。
他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34 nm 的石墨烯，是碳的二维结构。
如图 2 所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是( )图 2A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体B．石墨是单质，石墨烯是化合物C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的解析晶体分子在空间分布具有规则性，故石墨、石墨烯都是晶体，也都是单质，故C 项正确，A、B 项错误；获取石墨烯的方法为物理方法，故D 项正确。
答案CD3．(多选) (2014 ·湖南十校联考)如图3，固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中。
现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化。
下列图象中p、V 和U 分别表示该气体的压强、体积和内能，E k 表示该气体分子的平均动能，n 表示单位体积内气体的分子数，a、d 为双曲线，b、c 为直线。
能正确反映上述过程的是( )图 3解析汽缸置于温度不变的环境中说明气体做等温变化，其p－V 图象是双曲线，A 正确；理想气体的内能由分子平均动能决定，温度不变，气体的内能不变，B 正确，C 错误；单位体积内气体的分子数与体积的乘积为容器内分子总数，容器内分子总数不变， D 正确。
(新课标)近年届高考物理一轮复习第13章热学第二节固体、液体和气体达标诊断高效训练(2021年整理)
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第二节固体、液体和气体（建议用时：60分钟)一、选择题1．下列说法正确的是（）A．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B．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C．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D．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：选BC。
水在油脂上不浸润，在干净的玻璃板上浸润,A错误；当宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，里面的所有物体均处于完全失重状态,此时自由飘浮的水滴在表面张力作用下呈现球形，B正确；对于浸润液体，在毛细管中上升，对于非浸润液体，在毛细管中下降，C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，D错误．2．（2018·贵阳摸底)以下说法中正确的是（）A．金刚石、食盐都有确定的熔点B．饱和汽的压强与温度无关C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D．多晶体的物理性质表现为各向异性E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小解析：选ACE.金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，选项B错误;因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性,选项D错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快,人就越感到干燥,故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确．3．(2018·广东联考)下列说法正确的是（）A．气体的内能是分子间势能B．气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定改变C．晶体有固定的熔点且物理性质各向异性D．金属在各个方向具有相同的物理性质,但它是晶体解析：选BD.由热力学知识知：气体的内能是分子热运动的动能与分子间势能之和，A错误;气体的温度变化时，气体分子的平均动能变化，B正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性,多晶体是各向同性的，C错误；通常金属在各个方向具有相同的物理性质，它为多晶体，D正确．4．(2018·武汉部分学校调研)下列说法正确的是（）A．用油膜法可以估测分子的质量B．石英、云母、明矾、食盐等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、橡胶等是非晶体C．从微观角度来看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能以及分子的密集程度有关D．英国物理学家焦耳通过实验测定了外界对系统做功和传热对于系统状态的影响，以及功与热量的相互关系解析：选BCD。
近年届高考物理一轮复习第十三章热学第二节固体、液体和气体课后达标新人教版(2021年整理)
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第二节固体、液体和气体(建议用时:60分钟)一、选择题1．一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分,分别装有质量不等的同种气体．当两部分气体稳定后，它们的（）A．密度相同B．分子数相同C．分子平均速率相同D．分子间平均距离相同解析:选C。
根据ρ＝错误!可知，m不等,V相等，则ρ不相等,A项错误；质量不等的同种气体的分子数不相等，B项错误；当两部分气体稳定后，二者的温度是相等的，故同种气体分子的平均速率相同，C项正确;同体积、不同质量的同种气体分子间距不相同，D项错误．2．人类对物质属性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．液体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E．液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力解析：选ADE。
分子势能与分子间距有关，而分子间距与物体的体积有关，则知液体的分子势能和体积有关，选项A正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各向异性，多晶体物理性质表现为各向同性,选项B错误；温度升高时,分子的平均动能增大但不是每一个分子动能都增大，选项C错误；露珠由于受到表面张力的作用表面积有收缩到最小的趋势即呈球形,选项D正确；液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的作用力表现为引力，选项E正确．3．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加B．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C．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D．一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子间势能的总和E．如果气体温度升高，那么所有分子的运动速率都增大解析：选ABD.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，需吸收一定热量，其内能增加，而分子个数、温度均未变，表明其分子势能增加，A对;气体的压强与气体分子密度和分子的平均速率有关，整体的体积增大，气体分子密度减小，要保证其压强不变，气体分子的平均速率要增大，即要吸收热量,升高温度，B对；对于一定量的气体，温度升高,分子的平均速率变大，但若气体体积增加得更多，气体的压强可能会降低，C错；根据内能的定义可知,D对；气体温度升高，分子运动的平均速率肯定会增大,但并不是所有分子的运动速率都增大，E错．4．(2018·唐山模拟)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数增多，平均撞击力增大，因此压强增大解析:选ACE.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．5．（2018·武汉模拟）如图所示，是水的饱和汽压与温度关系的图线,请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是（）A．水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大B．在一定温度下,饱和汽的分子数密度是不变的C．当液体处于饱和汽状态时,液体会停止蒸发现象D．在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压解析：选AB.当液体处于饱和汽状态时，液体与气体达到了一种动态平衡，液体蒸发现象不会停止，选项C错误；在实际问题中,水面上方含有水分子、空气中的其他分子，但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压，选项D错误．6．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．逐渐增小C．始终不变D．先增大后减小解析：选A。
2019届高考物理一轮复习 第十三章 热学 第2节 固体、液体和气体教案
固体、液体和气体
1 课前回顾·基础速串 2 课堂提能·考点全通 3 课后演练·逐级过关
课 前 回顾·基础速串
宏观整合，微观提醒，回顾旧知短平快
知识体系·理一理
易混易错·判一判
(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。
(×)
1．区别晶体和非晶体看有无固定熔点，而区分单晶体和多 晶体看是否能表现出各向异性。
2．液体的表面张力有使液体的表面积收缩到最小的趋势。 3．气体的压强是由气体分子频繁撞击器壁产生的，其大小 由分子平均动能和单位体积内的分子数共同决定。 4．气体的压强可通过分析与气体接触的液柱或活塞的受力， 利用平衡条件或牛顿第二定律列式求解。 5．气体实验定律和理想气体状态方程的适用条件为一定质 量的理想气体。
E．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，具有各向同性
解析：液面上方的蒸汽达到饱和时，液体分子从液面飞出，同时 有蒸汽分子进入液体中，从宏观上看，液体不再蒸发，故 A 错误； 80 ℃时，液态萘凝固成固态萘的过程中放出热量，温度不变，则 分子的平均动能不变，萘放出热量的过程中内能减小，而分子平 均动能不变，所以一定是分子势能减小，故 B 正确；由毛细现象 的定义可知，C 正确；液体表面层的分子间距离比液体内部的分 子间距离大，故液体表面层分子之间的作用力表现为引力，分子 之间的距离有缩小的趋势，可知液体表面层的分子比液体内部的 分子有更大的分子势能，故 D 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，E 错误。 答案：BCD
力平 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分
衡法 析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强
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第2讲 固体、液体和气体[课时作业] 单独成册 方便使用1．(1)下列说法正确的是________．A ．饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大B ．饱和汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态C ．单晶体都有固定的形状，确定的熔点D ．所有晶体由固态变成液态后，再由液态变成固态时，固态仍为晶体E ．液晶分子的空间排列虽然在特定的方向排列比较整齐，但是分子的排列是不稳定的(2)如图所示，圆柱状汽缸(横截面积为S )被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m 相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K 处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t ℃)密闭开关K ，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L .由于汽缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面L 10处．已知环境温度为27 ℃不变，mg S 与16大气压强相当，汽缸内的气体可看做理想气体，求t 值．解析：(1)饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大，A 正确；饱和汽是指蒸发和液化处于动态平衡，B 错误；单晶体的空间点阵结构决定单晶体有固定形状，确定的熔点，C 正确；水晶为晶体，熔化再凝固后变为非晶体，D 错误；液晶的微观结构介于晶体和液体之间，虽然液晶分子在特定的方向排列比较整齐，但分子的排列是不稳定的，所以E 正确．(2)对汽缸内封闭气体，Ⅰ(酒精棉球刚熄灭时)状态：p 1＝p 0，V 1＝LS ，T 1＝(273＋t )KⅡ(重物稳定时)状态：p 2＝p 0－mg S ＝56p 0，V 2＝910LS ，T 2＝300 K 由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得t ＝127 ℃. 答案：(1)ACE (2)127 ℃2．(1)如图所示，表示一个平面上晶体物质微粒的排列情况，图上画出了三条等长线AB 、AC 和AD ，在这三条线上物质微粒的数目均________(选填“相同”或“不同”)，可以得出结论：晶体的物理性质是________的(选填“各向同性”或“各向异性”)．(2)一定质量的理想气体体积V 与热力学温度T 的关系图像如图所示，气体在状态A 时的压强p A ＝p 0，温度T A ＝T 0，线段AB 与V 轴平行，BC 的延长线过原点．求：①气体在状态B 时的压强p B ；②气体在状态C 时的压强p C 和温度T C .解析：(1)晶体和非晶体的重要区别是：晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点，同时晶体中单晶体具有各向异性，而非晶体都各向同性．这三条线上物质微粒的数目均不同，从而得出结论为：晶体的物理性质是各向异性的．(2)①A →B ：等温变化p A V 0＝p B ×2V 0，解得p B ＝12p 0 ②B →C ：等压变化，p C ＝p B ＝12p 0， V B V C ＝T B T C ，T C ＝12T 0 答案：(1)不同 各向异性 (2)①12p 0 ②12p 0 12T 0 3．(1)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如图a 、b 、c 所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图d 所示．则由此可判断出甲为________，乙为________，丙为________(选填“单晶体”“多晶体”或“非晶体”)．(2)如图所示，除右侧壁导热良好外，其余部分均绝热的汽缸水平放置，MN 为汽缸右侧壁．汽缸的总长度为L ＝80 cm ，一厚度不计的绝热活塞将一定质量的氮气和氧气分别封闭在左右两侧(活塞不漏气)．在汽缸内距左侧壁d ＝30 cm 处设有卡环A 、B ，使活塞只能向右滑动，开始时活塞在AB 右侧紧挨AB ，缸内左侧氮气的压强p 1＝0.8×105Pa ，右侧氧气的压强p 2＝1.0×105 Pa ，两边气体和环境的温度均为t 1＝27 ℃，现通过左侧汽缸内的电热丝缓慢加热，使氮气温度缓慢升高，设外界环境温度不变．①求活塞恰好要离开卡环时氮气的温度；②继续缓慢加热汽缸内左侧氮气，使氮气温度升高至227 ℃，求活塞移动的距离．解析：(1)晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点．单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性．(2)①“恰好要离开”即汽缸内氮气压强与氧气压强相等，取封闭的氮气为研究对象： 初状态：p 1＝0.8×105 Pa ，T 1＝300 K ，V 1＝dS末状态：p 2＝1.0×105 Pa ，T 2，V 2＝V 1由查理定律，有p 1T 1＝p 2T 2代入数据解得T 2＝375 K②继续缓慢加热汽缸内气体，使氮气温度升高至T 3＝(227＋273) K ＝500 K ，设活塞移动距离为x取氮气为研究对象：初状态：p 1＝0.8×105 Pa ，T 1＝300 K ，V 1＝dS末状态：p 3，T 3＝500 K ，V 3＝dS ＋xS由理想气体状态方程，有p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3取氧气为研究对象：初状态：p 2＝1.0×105 Pa ，T 1＝300 K ，V 4＝(L －d )S末状态：p 5＝p 3，T 5＝300 K ，V 5＝LS －V 3由玻意耳定律有p 2V 4＝p 5V 5代入数据解得向右移动的距离x ≈5.6 c m.答案：(1)多晶体 非晶体 单晶体(2)①375 K ②5.6 cm4．(2018·湖北华中师大附中检测)(1)下列说法正确的是________．A ．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B ．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D ．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E ．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果(2)如图所示，一圆柱形汽缸沿水平方向固定在桌面上，一定量的理想气体被活塞封闭其中，已知汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动．开始时气体压强为p ，活塞内表面相对汽缸底部的距离为L ，外界温度为T 0，现用一质量为m 的重锤通过绳子跨过滑轮连接活塞，重新平衡后，重锤下降h .求：①活塞的横截面积S .②若此后外界的温度变为T ，则重新达到平衡后汽缸内气柱的长度为多少？已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g .解析：(1)水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，则A 项错误．正是表面张力使空中的雨滴呈球形，则B 项正确．液晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，C 项正确．高原地区大气压较低，对应的水的沸点较低，D 项错误．因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡温度计显示的温度较低，E 项正确．(2)①由玻意耳定律可知pLS ＝p 1(L ＋h )S活塞受力平衡，有p 1S ＝pS －mg联立方程可得S ＝mg L ＋h ph②由盖吕萨克定律有L ＋h S T 0＝L 0S T解得L 0＝L ＋h T T 0.答案：(1)BCE (2)①mg L ＋h ph ②L ＋h T T 0 5．(1)下列说法正确的是________．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(2)如图所示，一端封闭、粗细均匀的U 形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中，当温度为280 K 时，被封闭的气柱长L ＝22 cm ，两边水银柱高度差h ＝16 cm ，大气压强p 0＝76 cmHg.①为使左端水银面下降3 cm ，封闭气体温度应变为多少？②封闭气体的温度重新回到280 K 后，为使封闭气柱长度变为20 cm ，需向开口端注入的水银柱长度为多少？解析：(1)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，各分子相对是自由的，从而不受相互间的约束，不是因为斥力的原因，故E 错误．(2)①初态压强p 1＝(76－16) cmHg ＝60 cmHg末态时左右水银面高度差为(16－2×3) cm＝10 cm压强p 2＝(76－10) cmHg ＝66 cmHg由理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2 解得T 2＝p 2V 2T 1p 1V 1＝350 K ②设加入的水银高度为l ，末态时左右水银面高度差h ′＝(16＋2×2) cm－l由玻意耳定律p 1V 1＝p 3V 3式中p 3＝76 cmHg －(20－l )cmHg解得l ＝10 cm.答案：(1)ACD (2)①350 K ②10 cm6．(1)下列说法正确的是________．A ．两个系统相互接触而传热，当两个系统的温度相等时就达到了热平衡B ．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点C ．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度高于干泡显示的温度，是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果D ．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引E ．单晶体某些物理性质具有各向异性，而非晶体和多晶体的是各向同性的(2)如图所示的汽缸距底部h 0处连接一U 形管(管内气体的体积忽略不计，两边管足够长)，汽缸内用一体积可忽略的T 形活塞密闭一定质量的理想气体．初始时，封闭气体温度为T 0，活塞距离汽缸底部为1.5h 0，U 形管内两边水银面的高度差为Δh 0.已知水银的密度为ρ，大气压强为p 0，活塞竖直长柄长为1.2h 0，重力加速度为g .现缓慢降低气体的温度，求：①当T 形活塞竖直长柄下端刚与汽缸底部接触时，气体的温度T 1；②当温度降为0.4T 0时，U 形管内两水银面的高度差Δh .解析：(1)两个系统相互接触传热，当温度相等时，达到了热平衡，故A 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B 错误；干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，故C 错误；液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互作用的引力，故D 正确；单晶体的某些物理性质具有各向异性，晶体和多晶体是各向同性的，故E 正确．(2)①缓慢降温过程中，活塞长柄下端到达汽缸底部前，气体做等压变化，设活塞截面积为S ，有1.5h 0S 1.2h 0S ＝T 0T 1解得T 1＝0.8T 0.②活塞长柄下端到达汽缸底部后，继续缓慢降温至T 2＝0.4T 0过程中，气体做等容变化，有 p 1＝p 0＋ρg ·Δh 0p 2＝p 0＋ρg ·Δhp 1p 2＝T 1T 2解得Δh ＝Δh 02－p 02ρg. 答案：(1)ADE (2)①0.8T 0 ②Δh 02－p 02ρg。