2019版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十三章 熱學(xué) 第35講 固體、液體和氣體學(xué)案

1、第第 3535 講講固體、液體和氣固體、液體和氣 體體 考綱要求考情分析命題趨勢 1.固體的微觀結(jié)構(gòu)、晶體和 非晶體 2液晶的微觀結(jié)構(gòu)、液體 的表面張力現(xiàn)象 3氣體實驗定律、理想氣 體 4飽和蒸汽、未飽和蒸汽 和飽和蒸汽壓、相對濕度 2017全國卷 ，33(1)(2) 2017全國卷 ，33(2) 2017全國卷 ，33(2) 2016全國卷 ，33(2) 高考對本部分知識的考 查主要以選擇題、計算題的 形式出現(xiàn)試題一般綜合考 查固體液體的性質(zhì)、氣體壓 強的微觀解釋等，以計算題 的形式考查氣體實驗定律、 理想氣體狀態(tài)方程 1晶體和非晶體 晶體分 類 比較 單晶體多晶體 非晶體 外形 規(guī)則_不規(guī)

2、則_ 不規(guī)則 熔點 確定 不確定 物理性各向_異性_各向_同性_ 質(zhì) 原子排 列 _有規(guī)則_，但多晶體每個單晶體間的排列無規(guī) 則 無規(guī)則 形成與 轉(zhuǎn)化 有的物質(zhì)在不同條件下能夠形成不同的_晶體_.同一物質(zhì)可能以_晶 體_和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為 _非晶體_ 典型物 質(zhì) 石英、云母、食鹽，硫酸銅 玻璃、蜂蠟、 松香 2 .液體的表面張力 液晶的微觀結(jié)構(gòu) (1)液體的表面張力 作用：液體的_表面張力_使液面具有收縮到表面積最小的趨勢； 方向：表面張力跟液面_相切_，且跟這部分液面的分界線_垂直_ (2)液晶 液晶分子既保持排列有序而顯示各向_異性_，又可以自由移

3、動位置，保持了液體 的_流動性_； 液晶分子的位置無序使它像_液體_，排列有序使它像_晶體_； 液晶分子的排列從某個方向看比較整齊，而從另外一個方向看則是_雜亂無章_ 的 3氣體、氣體實驗定律和理想氣體 (1)氣體分子運動的特點 氣體分子間距較_大_，分子力可以_忽略_，因此分子間除碰撞外不受其他力的 作用，故氣體能充滿整個空間； 分子做無規(guī)則的運動，速率有大有小，且時時變化，大量分子的速率按_“中間多， 兩頭少”_的規(guī)律分布； 溫度升高時，速率小的分子數(shù)_減少_，速率大的分子數(shù)_增多_，分子的平均速 率將_增大_，但速率分布規(guī)律_不變_ (2)氣體的狀態(tài)參量 _壓強_、_體積_、_溫度_ (

4、3)氣體的壓強 產(chǎn)生原因：由于氣體分子無規(guī)則的熱運動，大量的分子頻繁地碰撞器壁產(chǎn)生持續(xù)而 穩(wěn)定的_壓力_； 大?。簹怏w的壓強在數(shù)值上等于氣體作用在_單位面積_上的壓力公式p ； F S 決定因素 a宏觀上：決定于氣體的溫度和體積； b微觀上：決定于分子的平均動能和分子數(shù)密度 (4)氣體實驗定律 玻意耳定律查理定律蓋呂薩克定律 內(nèi) 容 一定質(zhì)量的某種氣 體，在溫度不變的情況 下，壓強與體積成反比 一定質(zhì)量的某種氣 體，在體積不變的情況 下，壓強與熱力學(xué)溫度 成正比 一定質(zhì)量的某種氣 體，在壓強不變的情況 下，體積與熱力學(xué)溫度 成正比 表 達 式 _p1V1p2V2_ ！ p1 T1 p2 T2

5、#或 ！ p1 p2 T1 T2 # ！ V1 T1 V2 T2 #或 ！ V1 V2 T1 T2 # (5)理想氣體狀態(tài)方程 理想氣體：在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律的氣體； 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：！#或！C p1V1 T1 p2V2 T2 pV T #(C為常量) 4飽和汽 未飽和汽和飽和汽壓 相對濕度 (1)飽和汽與未飽和汽 飽和汽：與液體處于_動態(tài)平衡_的蒸汽； 未飽和汽：沒有達到_飽和狀態(tài)_的蒸汽 (2)飽和汽壓 定義：飽和汽所具有的_壓強_； 特點：飽和汽壓隨溫度而變溫度越高，飽和汽壓_越大_，且飽和汽壓與飽和汽 的體積_無關(guān)_ (3)濕度 定義：空氣的潮濕程度；

6、絕對濕度：空氣中所含_水蒸氣_的壓強： 相對濕度：在某一溫度下，空氣中水蒸氣的_壓強_與同一溫度下水的飽和汽壓之 比，稱為空氣的相對濕度，即相對濕度(B)100% 水蒸氣的實際壓p 1 同溫下水的飽和汽壓pS 1判斷正誤 (1)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的() (2)單晶體具有固定的熔點，而多晶體和非晶體沒有固定的熔點() (3)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化() (4)液晶是液體和晶體的混合物() (5)船浮于水面上不是由于液體的表面張力() (6)水蒸氣達到飽和時，水蒸氣的壓強不再變化，這時蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進行() (7)一定質(zhì)量的理想氣體在等壓變化時，其體積與攝氏溫度成正比()

7、 2(多選)在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸石蠟層背面上一點， 石蠟熔化的范圍分別如圖(1)(2)(3)所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱 時間變化的關(guān)系如圖(4)所示下列判斷正確的是(BDBD) A甲、乙為非晶體，丙是晶體 B甲、丙為晶體，乙是非晶體 C甲、丙為非晶體，乙是晶體 D甲為多晶體，乙為非晶體，丙為單晶體 E甲、乙、丙都是非晶體 3(多選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列論述中正確的是(ACEACE) A若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運動加劇時，壓強一定變大 B若單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變，當(dāng)分子熱運動加劇時，壓強可能不變 C若氣體的壓強不變而溫度降低時

8、，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加 D若氣體的壓強不變而溫度降低時，則單位體積內(nèi)分子個數(shù)可能不變 E氣體的壓強由溫度和單位體積內(nèi)的分子個數(shù)共同決定 解析單位體積內(nèi)分子個數(shù)不變時，分子熱運動加劇，單位面積上的碰撞次數(shù)和碰撞 的平均力都變大，因此這時氣體壓強一定變大故選項 A 正確，B 錯誤；氣體的壓強不變 而溫度降低時，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可判定氣體的體積一定減小，氣體的密度增加， 則單位體積內(nèi)分子個數(shù)一定增加，氣體的壓強跟溫度和氣體單位體積內(nèi)的分子個數(shù)有關(guān)， 故選項 C、E 正確，D 錯誤 4(多選)對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列四種狀態(tài)變化中，可能實現(xiàn)的是(BDBD) A增大壓強時，溫度降低，體

9、積增大 B升高溫度時，壓強增大，體積減小 C降低溫度時，壓強增大，體積不變 D降低溫度時，壓強減小，體積增大 5(多選)關(guān)于飽和汽壓和相對濕度，下列說法中正確的是(BCDBCD) A溫度不同飽和汽的飽和汽壓都相同 B溫度升高時，飽和汽壓增大 C在相對濕度相同的情況下，夏天比冬天的絕對濕度大 D飽和汽壓和相對濕度都與體積無關(guān) 一固體和液體的性質(zhì) 對液體性質(zhì)的三點說明 (1)液體表面層、附著層的分子結(jié)構(gòu)特點是導(dǎo)致表面張力、浸潤和不浸潤現(xiàn)象、毛細現(xiàn) 象等現(xiàn)象的根本原因 (2)同一種液體，對一些固體是浸潤的，對另一些固體可能不浸潤 (3)液體沸騰的條件是飽和汽壓和外部壓強相等 例 1(多選)下列說法正

10、確的是(BCDBCD) A將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體 B固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì) C由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 D在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w E在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變 解析晶體，無論體積大小，都是晶體將一塊晶體敲碎后，得到的顆粒仍然是晶體， 選項 A 錯誤；晶體由于空間點陣結(jié)構(gòu)的不同，在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)，選項 B 正確；由同種元素構(gòu)成的固體，例如碳元素，由于原子排列方式不同，可能構(gòu)成石墨，也 可能構(gòu)成金剛石，選

11、項 C 正確；在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變成非晶體，某些非晶 體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫w例如天然水晶是晶體，熔化后再凝固成石英玻璃就是非晶體，選項 D 正確；在熔化過程中，晶體吸收熱量，但是溫度保持不變，只是分子平均動能保持不變， 而分子勢能要增加，內(nèi)能要增加，選項 E 錯誤 二氣體壓強的計算 平衡狀態(tài)下氣體壓強的求法 (1)參考液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力 情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強相等方程，求得氣體的壓強 (2)力平衡法：選與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進行受力分析，得到液柱(或 活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強 (3)等

12、壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強相等 例 2如圖所示，豎直放置的U形管，左端開口，右端封閉，管內(nèi)有a、b兩段水銀柱， 將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi)已知水銀柱a長 10 cm，水銀柱b兩個液面間的高度差為 5 cm，大氣壓強為 75 cmHg，求空氣柱A、B的壓強 解析設(shè)空氣柱A、B產(chǎn)生的壓強分別為pA、pB，管的橫截面積為S，取a水銀柱為研 究對象并進行受力分析如圖甲所示，得pASmagp0S，而paSgh1Smag， 故pASpaSp0S，所以pAp0pa 75 cmHg10 cmHg65 cmHg 取水銀柱b為研究對象并進行受力分析如圖乙所示，同理可得pBSpbS

13、pAS，所以 pBpApb65 cmHg5 cmHg60 cmHg 答案65 cmHg60 cmHg 三氣體實驗定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用 氣體實驗定律的比較 定律名稱比較項 目 玻意耳定律 (等溫變化) 查理定律 (等容變化) 蓋呂薩克定 律(等壓變化) 數(shù)學(xué) 表達式 p1V1p2V2或 pVC(常數(shù)) 或 p1 T1 p2 T2 C(常數(shù)) p T 或 V1 T1 V2 T2 C(常數(shù)) V T 同一氣體 的兩條 圖線 例 3如圖，一固定的豎直氣缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活 塞已知大活塞的質(zhì)量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為 m21.50

14、kg，橫截面積為S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強為p1.00105 Pa，溫度為T303 K初始時大活塞與大圓筒底 部相距 ，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495 K現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢 l 2 下移忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取 10 m/s2.求： (1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度； (2)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強 思維導(dǎo)引兩氣缸活塞面積不等，如何選擇受力分析的研究對象？氣缸平衡時受 到哪幾個力作用？第一次下降過程中氣體溫度下降，氣體進行了哪種狀態(tài)

15、變化？內(nèi)外 氣溫達到相等過程中氣體進行了哪種狀態(tài)變化？ 解析(1)設(shè)初始時氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，缸內(nèi)封閉氣體 的體積為V2，溫度為T2.由題給條件得 V1S2S1， (l l 2) ( l 2) V2S2l. 在活塞緩慢下移的過程中，用p1表示缸內(nèi)氣體的壓強，由力的平衡條件得 S1(p1p)m1gm2gS2(p1p)， 故缸內(nèi)氣體的壓強不變由蓋呂薩克定律有 ， V1 T1 V2 T2 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 T2330 K (2)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，被封閉氣體的壓強為p1.在此后與汽缸外大氣達 到熱平衡的過程中，被封閉氣體的體積不變設(shè)達到熱平衡時被封閉氣體的壓

16、強為p， 由查理定律，有 ， p T p1 T2 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 p1.01105 Pa 答案(1)330 K(2)1.01105 Pa 1(多選)對于液體在器壁附近的液面發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，如圖所示，對此有下列幾種解 釋，正確的是(ACDACD) A表面層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏 B表面層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密 C附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部密 D附著層內(nèi)分子的分布比液體內(nèi)部疏 解析液體表面具有收縮的趨勢，即液體表面表現(xiàn)為張力，是液體表面分子間距離大 于液體內(nèi)部分子間的距離，密度較小，且液面分子間表現(xiàn)為引力；故表面層、內(nèi)分子 的分布比液體內(nèi)部疏，故選項 A 正確，B 錯誤；附著層內(nèi)分子

17、與容器壁間引力大于內(nèi)部 液體分子引力，附著層分子距離小，密度大，故選項 C 正確；附著層內(nèi)分子與容器壁間 吸引力小于內(nèi)部液體分子引力，附著層分子距離大，密度小，故選項 D 正確 2(2017全國卷 )(多選)氧氣分子在 0 和 100 溫度下單位速率間隔的分子數(shù) 占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示下列說法正確的是( ABCABC) A圖中兩條曲線下面積相等 B圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形 C圖中實線對應(yīng)于氧氣分子在 100 時的情形 D圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E與 0 時相比，100 時氧氣分子速率出現(xiàn)在 0400 m/s 區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)

18、占總分 子數(shù)的百分比較大 解析根據(jù)氣體分子單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變 化曲線的意義可知，題圖中兩條曲線下面積相等，選項 A 正確；題圖中虛線占百分比較大 的分子速率較小，所以對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形，選項 B 正確；題圖中實線占 百分比較大的分子速率較大，分子平均動能較大，根據(jù)溫度是分子平均動能的標志，可知 實線對應(yīng)于氧氣分子在 100 時的情形，選項 C 正確；根據(jù)分子速率分布圖可知，題圖中 曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目占總分子數(shù)的百分比，不能得出任意速率區(qū)間的 氧分子數(shù)目，選項 D 錯誤；由分子速率分布圖可知，與 0 時相比，100 時氧氣分子

19、速 率出現(xiàn)在 0400 m/s 區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，選項 E 錯誤 3下列關(guān)于液體表面現(xiàn)象的說法中正確的是(C C) A把縫衣針小心地放在水面上，縫衣針可以把水面壓彎而不沉沒，是因為縫衣針的重 力小，又受到液體的浮力的緣故 B處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會成球狀，是因為液體內(nèi)分子間有相互吸 引力 C玻璃管裂口放在火上燒熔，它的尖端就變圓，是因為熔化的玻璃在表面張力的作用 下，表面要收縮到最小的緣故 D漂浮在熱菜湯表面上的油滴，從上面觀察是圓形的，是因為油滴液體呈各向同性的 緣故 解析把縫衣針輕放在水面上，它會浮在水面上，這是由于水表面存在表面張力的緣 故，選項 A 錯

20、誤；水銀成球狀，是由于液體表面張力的緣故，選項 B 錯誤；菜湯表面上的 油滴是圓形的，也是液體表面存在張力的緣故，故選項 D 錯誤 4如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的氣缸，氣缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在氣 缸內(nèi)無摩擦滑動的活塞，活塞面積為S.現(xiàn)用水平恒力F向右推氣缸，最后氣缸和活塞達到 相對靜止狀態(tài)，此時缸內(nèi)封閉氣體的壓強p！p0#.(已知外界大氣壓 mF SMm 為p0) 解析選取氣缸和活塞整體為研究對象相對靜止時有F(Mm)a， 再選活塞為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有 pSp0Sma，解得pp0 mF SMm 5(2017江蘇高考)(多選)定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，

21、 其VT圖象如圖所示下列說法正確的有_BC_ AAB的過程中，氣體對外界做功 BAB的過程中，氣體放出熱量 CBC的過程中，氣體壓強不變 DABC的過程中，氣體內(nèi)能增加 解析由題圖可知，從A到B氣體的體積減小，外界對氣體做功，選項 A 錯誤；從A 到B，氣體做等溫變化，則氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律 UWQ，可知此過程 氣體放出熱量，選項 B 正確；由理想氣體狀態(tài)方程pVnRT，VT可知，從B到C氣體 nR p 發(fā)生的是等壓變化，氣體的溫度在降低，內(nèi)能在減小，選項 C 正確，D 錯誤 6(2017湖南長沙模擬)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖 甲所示，若狀態(tài)D的壓強是

22、 2104 Pa (1)求狀態(tài)A的壓強 (2)請在乙圖中畫出該狀態(tài)變化過程的pT圖象，并分別標出A、B、C、D各個狀態(tài)， 不要求寫出計算過程 解析從VT圖上讀出對應(yīng)點的體積和溫度，由理想氣體狀態(tài)方程即可求出各點對應(yīng) 的壓強 (1)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程 ，則pA4104 Pa pAVA TA pDVD TD pDVDTA VATD (2)pT圖象及A、B、C、D各個狀態(tài)如圖所示 答案(1)4104 Pa(2)見解析 例 1(10 分)汽缸截面積為S，質(zhì)量為m的梯形活塞上面是水平的，下面與右側(cè)豎直 方向的夾角為，如圖所示，當(dāng)活塞上放質(zhì)量為M的重物時處于靜止設(shè)外部大氣壓為 p0，若活塞與缸壁之間無摩擦

23、求汽缸中氣體的壓強 答題送檢來自閱卷名師報告 錯 誤 致錯原因 扣 分 (1 ) 分析缸內(nèi)氣體對活塞的作用力時，錯將S作受力面積處理 (2 ) 對活塞和重物組成的系統(tǒng)進行受力分析時，漏掉重物的重力 Mg 1 0 規(guī)范答題 解析對活塞和重物組成的系統(tǒng)，由平衡條件有p氣S， mMgp0S sin 又因為S， S sin 所以p氣p0 mMgp0S S mMg S 答案p0 mMg S 1(2018湖北黃石模擬)在光滑水平面上有一個內(nèi)外壁都光滑的汽缸，汽缸質(zhì)量為 M，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，已知Mm.活塞密封一部分理想氣體現(xiàn)對汽缸施一水平 向左的拉力F時，如圖甲，汽缸的加速度為a1，封閉氣體的壓強

24、為P1，體積為V1；若用同 樣大小的力F水平向左推活塞，如圖乙，汽缸的加速度為a2，封閉氣體的壓強為P2，體積 為V2，設(shè)密封氣體的質(zhì)量和溫度均不變，則(A A) Aa1a2，p1V2 Ba1p2，V1V2 Ca1a2，p1p2，V1a2，p1p2，V1V2 解析對汽缸與活塞組成的整體，據(jù)牛頓第二定律可知a1a2.對甲圖，以活塞為研究 對象，有p0Sp1Sma1；對乙圖，以汽缸為研究對象，有p2Sp0SMa2；由以上兩式可知 p1p2.根據(jù)玻意耳定律可知p1V1p2V2，則V1V2.選項 A 正確 2如圖所示，有一圓筒形汽缸靜置在地上，汽缸圓筒的質(zhì)量為M，活塞及手柄的質(zhì)量 為m，活塞截面積為S

25、.現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢地豎直向上提，求汽缸剛離地時缸內(nèi)封閉 氣體的壓強(當(dāng)時的大氣壓強為p0，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，活塞與汽缸壁的摩擦不計， 活塞未脫離汽缸) 解析設(shè)封閉氣體的壓強為p，以汽缸為研究對象，對汽缸受力分析如圖所示 根據(jù)平衡條件得pSMgp0S， 所以pp0 Mg S 答案p0 Mg S 3(2017江蘇蘇州模擬)如圖所示，兩端開口的氣缸水平固定，A、B是兩個厚度不 計的活塞，可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動，面積分別為S120 cm2，S210 cm2，它們之間用一 根細桿連接，B通過水平細繩繞過光滑的定滑輪與質(zhì)量為M2 kg 的重物C連接，靜止時 氣缸中的氣體溫度T1600 K，氣缸兩部

26、分的氣柱長均為L，已知大氣壓強p01105 Pa，取g10 m/s2，缸內(nèi)氣體可看作理想氣體求： (1)活塞靜止時氣缸內(nèi)氣體的壓強； (2)若降低氣缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)活塞A緩慢向右移動 時，氣缸內(nèi)氣體的溫度 L 2 解析(1)設(shè)靜止時氣缸內(nèi)氣體壓強為p1，活塞受力平衡p1S1p0S2p0S1p1S2Mg， 代入數(shù)據(jù)解得p11.2105 Pa (2)由活塞受力平衡可知缸內(nèi)氣體壓強沒有變化，設(shè)開始溫度為T1變化后溫度為T2， 由蓋呂薩克定律得， S1LS2L T1 S1L 2S2 3L 2 T2 代入數(shù)據(jù)解得T2500 K 答案(1)1.2105 Pa(2)500 K 4如圖所示，兩汽缸A、B粗細

27、均勻、等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細管 連通；A的直徑是B的 2 倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩汽缸除A頂部導(dǎo)熱外，其 余部分均絕熱，兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞 a上方充有氧氣當(dāng)大氣壓為p0、外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為 7 ，平衡時活塞a離汽缸 頂?shù)木嚯x是汽缸高度的 ，活塞b在汽缸正中間 1 4 (1)現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當(dāng)活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度； (2)繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當(dāng)活塞a上升的距離是汽缸高度的時，求氧氣的 1 16 壓強 解析(1)活塞b升至頂部的過程中，活塞a不動，活塞a、b下方的氮氣經(jīng)歷等壓變 化，設(shè)

28、汽缸A的容積為V0，氮氣初態(tài)的體積為V1，溫度為T1，末態(tài)體積為V2，溫度為T2， 按題意，汽缸B的容積為，由題給數(shù)據(jù)及蓋呂薩克定律有 V0 4 V1V0 V0， 3 4 1 2 V0 4 7 8 V2V0V0， 3 4 V0 4 ， V1 T1 V2 T2 由式及所給的教據(jù)可得T2320 K (2)活塞b升至頂部后，由于繼續(xù)緩慢加熱、活塞a開始向上移動，直至活塞上升的距 離是汽缸高度的，此時活塞a上方的氧氣經(jīng)歷等溫變化，設(shè)氧氣初態(tài)的體積為V1，壓 1 16 強為p1，末態(tài)體積為V2，壓強為p2，由所給數(shù)據(jù)及玻意耳定律得 V1V0，p1p0，V2V0， 1 4 3 16 p1V1p2V2， 由

29、式可得p2p0 4 3 答案(1)320 K(2)p0 4 3 1(多選)下列說法正確的是！BCEBCE#.(選填正確答案標號) A懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動 B空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果 C彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點 D高原地區(qū)水的沸點較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 E干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā) 吸熱的結(jié)果 解析懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的無規(guī)則熱運動，選項 A 錯誤；空 中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果，選項 B 正確；彩色液晶顯示器利用了液晶 的光學(xué)性質(zhì)具有

30、各向異性的特點，選項 C 正確；高原地區(qū)水的沸點較低，是由于高原地區(qū) 氣壓低，故水的沸點也較低，選項 D 錯誤；干濕泡溫度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示 的溫度，是由于濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸收熱量，從而溫度會降低的緣故，選項 E 正確 2圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強p與體積V的關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀 態(tài)B，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系 式中正確的是！C C#.(填選項前的字母) ATATB，TBTB，TBTC CTATB，TBTC 解析由題中圖象可知，氣體由A到B過程為等容變化，由查理定律得 ，pApB，故TATB；由B到C過程為

31、等壓變化，由蓋呂薩克定律得 pA TA pB TB ，VBVC，故TBTC.選項 C 正確 VB TB VC TC 3一氧氣瓶的容積為 0.08 m3，開始時瓶中氧氣的壓強為 20 個大氣壓某實驗室每 天消耗 1 個大氣壓的氧氣 0.36 m3.當(dāng)氧氣瓶中的壓強降低到 2 個大氣壓時，需重新充 氣若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天 解析設(shè)氧氣開始時的壓強為p1，體積為V1，壓強變?yōu)閜2(2 個大氣壓)時，體積為 V2，根據(jù)玻意耳定律得 p1V1p2V2， 重新充氣前，用去的氧氣在p2壓強下的體積為V3V2V1， 設(shè)用去的氧氣在p0(1 個大氣壓)壓強下的體積為V0

32、，則有p2V3p0V0. 設(shè)實驗室每天用去的氧氣在p0壓強下的體積為 V，則氧氣可用的天數(shù)為N， V0 V 聯(lián)立式，并代人數(shù)據(jù)得N4(天) 答案4 天 4如圖所示，一粗細均勻的 U 形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通， 下端開口處開關(guān) K 關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長度為l10.0 cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h3.0 cm.現(xiàn)將開關(guān) K 打開，從 U 形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h110.0 cm 時 將開關(guān) K 關(guān)閉已知大氣壓強p075.0 cmHg (1)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度； (2)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達到同一高度，求注入的水銀在管 內(nèi)

33、的長度 解析(1)以 cmHg 為壓強單位設(shè)A側(cè)空氣柱長度l10.0 cm 時的壓強為p；當(dāng)兩側(cè) 水銀面的高度差為h110.0 cm 時，設(shè)空氣柱的長度為l1，壓強為p1.由玻意耳定律得 plp1l1， 由力學(xué)平衡條件得pp0h， 打開開關(guān)K放出水銀的過程中，B側(cè)水銀面處的壓強始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓 強隨空氣柱長度的增加逐漸減小，直到B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止由力學(xué)平衡條 件有 p1p0h1， 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 l112.0 cm. (2)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達到同一高度時，設(shè)A側(cè)空氣柱的長度為l2，壓強為p2.由 玻意耳定律得plp2l2， 由力學(xué)平衡條件有p2p0，

34、聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 l210.4 cm. 設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長度為 h， 依題意得 h2(l1l2)h1， 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 h13.2 cm 答案(1)12.0 cm(2)13.2 cm 5(2017全國卷)一熱氣球體積為V，內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣 的溫度為Tb.已知空氣在 1 個大氣壓、溫度T0時的密度為0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都 為 1 個大氣壓，重力加速度大小為g (1)求該熱氣球所受浮力的大?。?(2)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力； (3)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m0，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量 解析(1)設(shè) 1 個大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T0

35、時的體積為V0，密度為 0， m V0 在溫度為T時的體積為VT，密度為(T)， m VT 由蓋呂薩克定律得， V0 T0 VT T 聯(lián)立式得(T)0， T0 T 氣體所受到的浮力為F(Tb)gV， 聯(lián)立式得FVg0， T0 Tb (2)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G(Ta)Vg， 聯(lián)立式得GVg0. T0 Ta (3)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m，由力的平衡條件得 mgFGm0g， 聯(lián)立式得mV0T0m0 ( 1 Tb 1 Ta) 答案(1)Vg0(2)Vg0(3)V0T0m0 T0 Tb T0 Ta ( 1 Tb 1 Ta) 6(2017全國卷)一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖甲所示，玻璃泡M

36、的上端和 下端分別連通兩豎直玻璃細管K1和K2.K1長為l，頂端封閉，K2上端與待測氣體連通；M下 端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通開始測量時，M與K2相通；逐漸提升R，直到K2 中水銀面與K1頂端等高，此時水銀已進入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖乙所示設(shè) 測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強均保持不變已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M 的容積為V0，水銀的密度為，重力加速度大小為g.求： (1)待測氣體的壓強； (2)該儀器能夠測量的最大壓強 解析(1)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時被封閉的氣體的 體積為V，壓強等于待測氣體的壓強p.提升R，直到K2中水銀面與

37、K1頂端等高時，K1中水 銀面比頂端低h；設(shè)此時封閉氣體的壓強為p1，體積為V1，則VV0 d2l， 1 4 V1 d2h， 1 4 由力學(xué)平衡條件得p1pgh， 整個過程為等溫過程，由玻意耳定律得pVp1V1， 聯(lián)立式得p. gh2d2 4V0d 2 lh (2)由題意知hl， 聯(lián)立式有p， gl2d2 4V0 該儀器能夠測量的最大壓強為pmax gl2d2 4V0 答案(1)(2) gh2d2 4V0d 2 lh gl2d2 4V0 課時達標課時達標第第 3535 講講 解密考綱知道晶體、非晶體的區(qū)別；理解表面張力，會解釋有關(guān)現(xiàn)象；掌握氣體的 三個實驗定律，會用三個實驗定律分析氣體狀態(tài)變化

38、問題 1(多選)對于一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是(BDBD) A壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈 B保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈 C壓強變大時，分子間的平均距離必然變小 D壓強變小時，分子間的平均距離可能變小 解析壓強變大，溫度不一定升高，分子熱運動不一定變得劇烈，選項 A 錯誤；壓強 不變，溫度也有可能升高，分子熱運動可能變得劇烈，選項 B 正確；壓強變大，體積不一 定減小，分子間的距離不一定變小，選項 C 錯誤；壓強變小，體積可能減小，分子間的距 離可能變小，選項 D 正確 2(多選)下列現(xiàn)象中，能說明液體存在表面張力的有(ABAB) A水黽可以停在水面上B葉面上的露珠呈

39、球形 C滴入水中的紅墨水很快散開D懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動 解析水黽可以停在水面上和葉面上的露珠呈球形都說明液體表面層的分子比液體內(nèi) 部稀疏，液體表面分子表現(xiàn)引力，即表面張力，故選項 A、B 正確；滴入水中的紅墨水很快 散開是擴散現(xiàn)象，懸浮在水中的花粉做無規(guī)則運動是布朗運動，都反映的是液體分子的無 規(guī)則熱運動，故選項 C、D 錯誤 3如圖所示，U 形氣缸固定在水平地面上，用重力不計的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體， 已知氣缸不漏氣，活塞移動過程無摩擦初始時，外界大氣壓強為p0，活塞緊壓小擋 板現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，則圖中能反映氣缸內(nèi)氣體的壓強p隨熱力學(xué)溫度T變化 的圖象是(B B) 解析緩慢

40、升高缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)缸內(nèi)氣體的壓強pp0時，氣體的體積不變，由查 理定律知pp1，故缸內(nèi)氣體的壓強p與熱力學(xué)溫度T呈線性關(guān)系；當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的壓 T T1 強pp0時發(fā)生等壓變化正確的圖象為圖 B 4(2017湖北黃石模擬)(多選)下列說法正確的是(ACDACD) A把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面這是由于水表面存在表面張力的緣故 B水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能這是因為油脂 使水的表面張力增大的緣故 C在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形這是表面張力作用的結(jié)果 D在毛細現(xiàn)象中，毛細管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細管的 材質(zhì)有關(guān) E當(dāng)

41、兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻璃板拉開這是 由于水膜具有表面張力的緣故 解析水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，這是不浸潤的結(jié)果，而干凈的玻璃板上 不能形成水珠，這是浸潤的結(jié)果，選項 B 錯誤玻璃板很難被拉開是由于分子引力的作用， 選項 E 錯誤 5(2017浙江寧波模擬)(多選)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的 ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點，cd垂直于ab且與水平軸平行，da 與bc平行，則氣體體積在 (ABAB) Aab過程中不斷增加Bbc過程中保持不變 Ccd過程中不斷增加Dda過程中保持不變 解析因為bc的延長線通過原點，所以b

42、c是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不 變，選項 B 正確；ab是等溫線，壓強減小則體積增大，選項 A 正確；cd是等壓線，溫度降 低則體積減小，選項 C 錯誤；連接aO交cd于e，如圖，則ae是等容線，即VaVe，因為 VdVe，所以VdVa，所以da過程中體積不是保持不變，選項 D 錯誤 6利用如圖裝置可測量大氣壓強和容器的容積步驟如下： 將倒 U 形玻璃管A的一端通過橡膠軟管與直玻璃管B連接，并注入適量的水，另一 端插入橡皮塞，然后塞住燒瓶口，并在A上標注此時水面的位置K；再將一針筒活塞置于 10 mL 位置的針筒插入燒瓶，使活塞緩慢推移至 0 刻度的位置；上下移動B，保持A中的水 面

43、位于K處，測得此時水面的高度差為 17.1 cm 拔出橡皮塞，將針筒活塞置于 0 mL 位置，使燒瓶與大氣相通后再次塞住瓶口；然后 將活塞抽拔至 10 mL 位置，上下移動B，使A中的水面仍位于K處，測得此時玻璃管中水 面的高度差為 16.8 cm.(玻璃管A內(nèi)氣體體積忽略不計，水1.0103 kg/m3，取g10 m/s2) (1)若用V0表示燒瓶容積，p0表示大氣壓強，V表示針筒內(nèi)氣體的體積，p1、p2 表示上述步驟中燒瓶內(nèi)、外氣體壓強差大小，則步驟中，氣體滿足的方程分別為！ ！_p0(V0V)(p0p1)V0_、！_p0V0(p0p2)(V0V)_ (2)由實驗數(shù)據(jù)得燒瓶容積V0！_56

44、0_mL，大氣壓強p0！_95_760_Pa (3)倒 U 形玻璃管A內(nèi)氣體的存在(A A) A僅對容積的測量結(jié)果有影響B(tài)僅對壓強的測量結(jié)果有影響 C對二者的測量結(jié)果均有影響D對二者的測量結(jié)果均無影響 解析(1)由題意，氣體發(fā)生等溫變化，步驟中氣體初態(tài)的壓強和體積分別為 p0、(V0V)，末態(tài)的壓強和體積分別為(p0p1)與V0，則氣體滿足的方程為 p0(V0V)(p0p1)V0；步驟中氣體初態(tài)的壓強和體積分別為p0、V0，末態(tài)的壓強 和體積分別為(p0p2)、(V0V)，則氣體滿足的方程為p0V0(p0p2)(V0V) (2)將(1)中的方程代入數(shù)據(jù)解得 V0560 mL，p095 760 Pa (3)(2)中得到的體積V0應(yīng)該為容器的體積與玻璃管A內(nèi)氣體的體積之和，對大氣壓強 的測量不產(chǎn)