《步步高》高考物理一轮复习讲义第十一章 第2课时 固体液体和气体.docx

1、步步高高考物理一轮复习讲义第十一章 第2课时 固体液体和气体第2课时固体、液体和气体考纲解读 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1 晶体与非晶体的区别关于晶体、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答案CD解析只有单晶体才表现为各向异性，故A错；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；

2、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对；液晶的光学性质随温度、压力、外加电压的变化而变化，D对2 液体表面张力的理解关于液体的表面现象，下列说法正确的是 ()A液体表面层的分子分布比内部密B液体有使其体积收缩到最小的趋势C液体表面层分子之间只有引力而无斥力D液体有使其表面积收缩到最小的趋势答案D解析液体表面层的分子分布比内部稀疏，故A错；液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势，故B错，D对；液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，分子力表现为引力，故C错3 饱和汽与温度的理解关于饱和汽，下面说法正确的是 ()A达饱和汽时液

3、面上的气体分子的密度不断增大B达饱和汽时液面上的气体分子的密度不变C将未饱和汽转化成饱和汽可以保持温度不变，减小体积D将未饱和汽转化成饱和汽可以保持体积不变，降低温度答案BCD解析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，B对；在一定温度下，通过减小体积增加分子密度使未饱和汽转化为饱和汽，C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，D对4 气体实验定律的理解和应用一定质量理想气体的状态经历了如图1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(

4、)Aab过程中不断减小Bbc过程中保持不变 图1Ccd过程中不断增加Dda过程中保持不变答案B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VaVe，因为VdVe，所以Vdp1，A正确，B错误；又因气体温度不变，故气体体积一定变小，C正确，D错误答案AC突破训练1如图6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

5、，求此时缸内封闭气体的压强p.(已知外界大气压为p0) 图6答案p0解析选取汽缸和活塞整体为研究对象，相对静止时有：F(Mm)a再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有：pSp0Sma解得：pp0.考点三气体实验定律与理想气体状态方程例4如图7所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量10 kg，横截面积50 cm2，厚度1 cm，汽缸全长21 cm，汽缸质量20 kg，大气压强为1105 Pa，当温度为7时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相 图7通g取10 m/s2，求：(1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；(2)当温度多高时，活塞刚好接触平

6、台解析(1)设汽缸倒置前、后被封闭气体的压强分别为p1和p2，气柱长度分别为L1和L2.p1p01.2105Pa，p2p00.8105Pa倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得p1L1Sp2L2S，所以L2L115 cm(2)设倒置后升温前、后封闭气柱温度分别为T2和T3，升温后气柱长度为L3，则T2T1(2737) K280 K，L215 cm，L320 cm升温过程为等压变化，由盖吕萨克定律可得所以T3T2373 K.即温度升高到100时，活塞刚好接触平台答案(1)15 cm(2)100 分析有关气体实验定律和理想气体状态方程问 题的物理过程一般要抓住 三个要点：(1)阶段性，即弄清一个物理

7、过程分为哪几个阶段；(2)联系性，即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的；(3)规律性，即明确各阶段遵循的实验定律突破训练2如图8所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L10 cm的理想气体，当温度为27C时，两管水银面的高度差h2 cm，设外界大气压为1.0105 Pa(即75 cmHg)，为了使左、右两管中的水银面相平，(1)若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少？(2)若温度保持27C不变，需从右管的开口端再缓慢注入多少 图8高度的水银柱？答案(1)66C(2)2.54 cm解析(1)由题意知，p173 cmHg，V110 cmS，T1300 K；p2

8、75 cmHg，V211 cmS；根据理想气体状态方程：得，T2，代入数据得T2339 K，t266C(2)p375 cmHg，T3T1300 K，V3L3S；根据玻意耳定律：p1V1p3V3代入数据得L39.73 cm，即右管水银柱上升了0.27 cm，所需注入的水银柱长为H(220.27) cm2.54 cm.考点四理想气体实验定律的微观解释1 等温变化一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能一定在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强增大2 等容变化一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变在这种情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大3

9、等压变化一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变例5下列关于分子运动和热现象的说法正确的是_A气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故B一定量100C的水变成100C的水蒸气，其分子之间的势能增加C对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大E一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和F如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大解析气体分子间的作用力近似为零，所以没有容器的约束，气体分

10、子由于自身的热运动会扩散到很大空间，A错；一定量100C的水变成100C的水蒸气，需吸收一定热量，其内能增加；而分子个数、温度均未变，表明其分子势能增加，B对；气体的压强与气体分子密度和分子的平均速率有关，整体的体积增大，气体分子密度减小，要保证其压强不变，气体分子的平均速率要增大，即要吸收热量，升高温度，C对；对于一定量的气体，温度升高，分子的平均速率变大，但若气体体积增加得更多，气体的压强可能会降低，D错；根据内能的定义可知，E对；气体温度升高，分子的平均速率肯定会增大，但并不是所有分子的速率都增大，F错答案BCE突破训练3有关气体的压强，下列说法正确的是 ()A气体分子的平均速率增大，则

11、气体的压强一定增大B气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小答案D解析气体的压强与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，或者说，一是温度，二是体积密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，气体的体积可能也增大，使得分子密集程度减小，所以压强可能增大，也可能减小同理，当分子的密集程度增大时，分子平均动能也可能减小，压强的变化不能确定综上所述正确答案为D.50用图象法分析气体的状态变化类别图线特点举例pVpVCT(其中C为恒量)，即pV之积越大的

12、等温线，温度越高，线离原点越远ppCT，斜率kCT，即斜率越大，温度越高pTpT，斜率k，即斜率越大，体积越小VTVT，斜率k，即斜率越大，压强越小例6如图9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1.5105Pa.图9(1)说出AB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TA的温度值(2)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的pT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，请写出计算过程答案见解析解析(1)从题图甲可以看出，A与B连线的延长线过原点，所以AB是一个等压变化，即pApB根据盖

13、吕萨克定律可得所以TATB300 K200 K.(2)由题图甲可知，由BC是等容变化，根据查理定律得所以pCpBpBpB1.5105Pa2.0105Pa则可画出由状态ABC的pT图象如图所示突破训练4一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化， 如图10所示，pT和VT图各记录了其部分变化过程，试求：图10(1)温度600 K时气体的压强；(2)在pT图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整答案(1)1.25105 Pa(2)如图所示解析(1)由题图知，p11.0105 Pa，V12.5 m3，T1400 Kp2？，V23 m3，T2600 K由理想气体状态方程得p21.25

14、105 Pa(2)在原pT图象上补充两段直线高考题组1(2011海南17)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汽的压强表示D空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸汽的压强之比答案BC解析当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，这是因为无论空气的绝对湿度多大，只要比饱和汽压小得越多，液体就越容易蒸发，这时人身上分泌的液体越容易蒸发，人感觉就越干燥，选项A错误，B正确；空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，空气的相

15、对湿度定义为空气中所含水蒸汽的压强与相同温度时水的饱和汽压之比，选项C正确，D错误2 (2012重庆理综16)图11为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是 ()A温度降低，压强增大B温度升高，压强不变C温度升高，压强减小 图11D温度不变，压强减小答案A解析对被封闭的一定量的气体进行研究，当水柱上升时，封闭气体的体积V减小，结合理想气体状态方程C得，当外界大气压强p0不变时，封闭气体的压强p减小，则温度T一定降低，B选项错误当外界大气压强p0减小时，封闭气体的压强p减小，则温度T一

16、定降低，C、D选项均错误当外界大气压强p0增大时，封闭气体的压强p存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况当封闭气体的压强p增大时，温度T可能升高、不变或降低，封闭气体的压强p不变时，温度T一定降低，封闭气体的压强p减小时，温度T一定降低故只有选项A可能3 (2012江苏12A)(1)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有_A水黾可以停在水面上B叶面上的露珠呈球形C滴入水中的红墨水很快散开D悬浮在水中的花粉做无规则运动(2)封闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的_增大了该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图12所示，则T1_(选填“大于”

17、或“小于”)T2.图12答案(1)AB(2)平均动能小于解析(1)红墨水散开和花粉的无规则运动直接或间接说明分子的无规则运动，选项C、D错误；水黾停在水面上、露珠呈球形均是因为液体存在表面张力，选项A、B正确(2)温度升高时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子速率较大的分子占总分子数的比例较大，所以T1T2.4 (2012新课标全国33(2)如图13，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0C的水槽中，B的容积是A的3倍阀门S将A和B两部分隔开A内为真空，B和C内都充有气体U形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S，整个系统稳定 图13后，U形管内左右水银柱高度相等

18、假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积(1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)；(2)将右侧水槽的水从0C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60 mm，求加热后右侧水槽的水温答案(1)180 mmHg(2)364 K解析(1)在打开阀门S前，两水槽水温均为T0273 K设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有p1pCp 式中p60 mmHg.打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB.依题意有，pBpC 玻璃泡A和B中气体的体积为V2VAVB 根据玻意耳定律得p1VBpBV2 联立式，并代入题给数据得pCp1

19、80 mmHg (2)当右侧水槽的水温加热到T时，U形管左右水银柱高度差为p，玻璃泡C中气体的压强为pCpBp 玻璃泡C中的气体体积不变，根据查理定律得联立式，并代入题给数据得T364 K模拟题组5 (1)下列说法中正确的是_A由于表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，所以液体存在表面张力B用油膜法估测出了油酸分子直径，如果已知其密度可估测出阿伏加德罗常数C在棉花、粉笔等物体内都有很多细小的孔道，它们起到了毛细管的作用D一定质量的理想气体从外界吸收热量，温度一定升高E空气相对湿度大，体表的水不易蒸发，所以人就感到潮湿(2)为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服航天服有一套生命系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样假如在地面上航天服内气压为1.0105 Pa，气体体积为2 L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4 L，使航天服达到最大体积若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统求此时航天服内的气体压强；若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9.0104 Pa，则需补充1.0105 Pa的等温气体多少升？答案(1)ACE(2)5.0104 Pa1.6 L解析(2)航天服内气体经历等温过程，p11.0105 Pa，V12 L，V24 L由玻意耳定律p1V1p2V2得p25.0104 P