（新課標(biāo)）河南省2015高考物理總復(fù)習(xí)講義 第11章 第2講 固體 液體和氣體

1、第2講固體液體和氣體知識一固體和液體1晶體和非晶體的比較分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則熔點確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性原子排列有規(guī)則，但多晶體每個晶體間的排列無規(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形態(tài)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)，有些非晶體在一定條件下也可轉(zhuǎn)化為晶體典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香2.液體的表面張力(1)作用：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直3液晶的物理性質(zhì)(1)具有液體的流動性(2)具有晶體的光學(xué)各向異性(3)從某個方向上看其分子排列比較整齊，但從另

2、一方向看，分子的排列是雜亂無章的(1)只有單晶體和液晶具有各向異性的特性，多晶體和非晶體都是各向同性(2)液體表面張力是液體表面分子作用力的表現(xiàn)液體表面分子間的作用力表現(xiàn)為引力(3)浸潤與不浸潤也是表面張力的表現(xiàn)知識二飽和汽、飽和汽壓和濕度1飽和汽與飽和汽壓(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：液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，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)2濕度(1)定義：空氣的干濕程度(2)描述濕度的物理量絕對濕度：空氣中所含水蒸氣的壓強相對濕度：某溫度時空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度時

3、飽和水汽壓的百分比，即：B×100 %.知識三氣體分子動理論和氣體壓強1氣體分子之間的距離大約是分子直徑的10倍，氣體分子之間的作用力十分微弱，可以忽略不計2氣體分子的速率分布，表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計分布規(guī)律3氣體分子向各個方向運動的機會均等4溫度一定時，某種氣體分子的速率分布是確定的，速率的平均值也是確定的，溫度升高，氣體分子的平均速率增大5氣體壓強(1)產(chǎn)生的原因由于大量分子無規(guī)則地運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(2)決定氣體壓強大小的因素宏觀上：決定于氣體的溫度和體積微觀上：決定于分子的平均動能和分子數(shù)密度知識四

4、氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程1氣體的三個實驗定律(1)等溫變化玻意耳定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比公式：p1V1p2V2或pVC(常量)(2)等容變化查理定律內(nèi)容：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)溫度成正比公式：或C(常數(shù))(3)等壓變化蓋呂薩克定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成正比公式：或C(常數(shù))2理想氣體及其狀態(tài)方程(1)理想氣體宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體實際氣體在壓強不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分子

5、本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認為都是可以被壓縮的空間(2)狀態(tài)方程：或C(常數(shù)).考點一氣體實驗定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用應(yīng)用氣體定律或狀態(tài)方程解題的一般步驟：1明確研究對象，即某一定質(zhì)量的氣體2確定氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2.3由狀態(tài)方程列式求解4討論結(jié)果的合理性1個示范例(2013·重慶高考)汽車未裝載貨物時，某個輪胎內(nèi)氣體的體積為V0，壓強為p0；裝載貨物后，該輪胎內(nèi)氣體的壓強增強了p.若輪胎內(nèi)氣體視為理想氣體，其質(zhì)量、溫度在裝載貨物前后均不變，求裝載貨物前后此輪胎內(nèi)氣體體積的變化量【解析】對輪胎內(nèi)的氣體：初狀態(tài)p1p0，V1V0末狀態(tài)p2p0p，V2V

6、V0由玻意耳定律得p1V1p2V2解得：V【答案】V1個預(yù)測例圖1121(2013·新課標(biāo)全國卷)如圖1121，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K.兩氣缸的容積均為V0，氣缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略)開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強分別為p0和；左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為.現(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡已知外界溫度為T0，不計活塞與氣缸壁間的摩擦求：(1)恒溫

7、熱源的溫度T；(2)重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx.【解析】(1)與恒溫?zé)嵩唇佑|后，在K未打開時，右活塞不動，兩活塞下方的氣體經(jīng)歷等壓過程，由蓋呂薩克定律得由此得TT0(2)由初始狀態(tài)的力學(xué)平衡條件可知，左活塞的質(zhì)量比右活塞的大打開K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必須升至氣缸頂，才能滿足力學(xué)平衡條件氣缸頂部與外界接觸，底部與恒溫?zé)嵩唇佑|，兩部分氣體各自經(jīng)歷等溫過程，設(shè)左活塞上方氣體壓強為p，由玻意耳定律得pVx·(pp0)(2V0Vx)p0·V0聯(lián)立式得6VV0VxV0其解為VxV0另一解VxV0，不合題意，舍去【答案】(1)T0(2V0考點二用圖象法分析氣

8、體的狀態(tài)變化一定質(zhì)量的氣體不同過程圖象的比較過程類別圖線特點舉例等溫pVpVCT(其中C為恒量)，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠過程ppCT，斜率kCT，即斜率越大，溫度越高等容過程pTpT，斜率k，即斜率越大，體積越小等壓過程VTVT，斜率k，即斜率越大，壓強越小1個示范例(2011·上海高考)如圖1122，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b，在此過程中，其壓強()圖1122A逐漸增大B逐漸減小C始終不變 D先增大后減小【解析】由理想氣體狀態(tài)方程C可得，氣體的壓強pC，由圖象可知，氣體的溫度升高，體積減小，所以氣體的壓強逐漸增大，故A正確，B、C、D錯誤【答

9、案】A1個預(yù)測例一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了溫度緩慢升高的變化，如圖1123所示，pT和VT圖各記錄了其部分變化過程，試求：圖1123(1)溫度600 K時氣體的壓強；(2)在pT圖象上將溫度從400 K升高到600 K的變化過程補充完整【解析】(1)由題圖知，p11.0×105 Pa，V12.5 m3，T1400 Kp2？，V23 m3，T2600 K由理想氣體狀態(tài)方程得p21.25×105 Pa(2)在原pT圖象上補充兩段直線【答案】(1)1.25×105 Pa(2)如圖所示1(2012·重慶高考)圖1124為伽利略設(shè)計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端

10、與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣若玻璃管內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是()圖1124A溫度降低，壓強增大B溫度升高，壓強不變C溫度升高，壓強減小 D溫度不變，壓強減小【答案】A2.圖1125一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖1125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()Aab過程中不斷減小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】首先，因為bc的延長線通過原點，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強減小則體積增

11、大，A錯誤；cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤；連接aO交cd于e，則ae是等容線，即VaVe，因為Vd<Ve所以Vd<Va，所以da過程中體積變化，D錯誤【答案】B3下列說法正確的是()A空中下落的雨滴呈球形是因為液體有表面張力B布朗運動表明了分子越小，分子運動越劇烈C由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知道，能源是不會減少的D液晶既有液體的流動性，又有光學(xué)性質(zhì)的各向同性【解析】液體溫度越高，液體分子運動越劇烈，B錯誤；由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律知道，能量是守恒的，但能源是會不斷減少的，能量與能源的意義不同，C錯誤液晶具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性，故D錯誤【答案】A4液體的飽和汽壓隨溫度的升高而增大(

12、)A其規(guī)律遵循查理定律B是因為飽和汽的質(zhì)量隨溫度的升高而增大C是因為飽和汽的體積隨溫度的升高而增大D是因為飽和汽的密度和蒸汽分子的平均速率都隨溫度的升高而增大【解析】當(dāng)溫度升高時，蒸汽分子的平均動能增大，導(dǎo)致飽和汽壓增大；同時，液體中平均動能大的分子數(shù)增多，從液面飛出的分子數(shù)將增多，在體積不變時，將使飽和汽的密度增大，也會導(dǎo)致飽和汽壓增大，故選D.【答案】D5如圖1126所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉的空氣()圖1126A體積不變，壓強變小B體積變小，壓強變大C體

13、積不變，壓強變大D體積變小，壓強變小【解析】細管中封閉的氣體，可以看成是一定質(zhì)量的理想氣體，洗衣缸內(nèi)水位升高，氣體壓強增大，因溫度不變，故做等溫變化，由玻意耳定律pVC得，氣體體積減小，B選項正確【答案】B6為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關(guān)系的是()【解析】由玻意耳定律可知，在等溫變化過程中，壓強p與成正比，故選B項【答案】B7(2012·福建高考)空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0 atm的空氣6.0 L，現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看做理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣

14、體壓強為()A2.5 atmB2.0 atmC1.5 atm D1.0 atm【解析】取全部氣體為研究對象，由p1V1p2V2pV1得p2.5 atm，故A正確【答案】A8(多選)(2013·廣東高考)圖1127為某同學(xué)設(shè)計的噴水裝置內(nèi)部裝有2 L水，上部密封1 atm的空氣0.5 L保持閥門關(guān)閉，再充入1 atm的空氣0.1 L設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變下列說法正確的有()圖1127A充氣后，密封氣體壓強增加B充氣后，密封氣體的分子平均動能增加C打開閥門后，密封氣體對外界做正功D打開閥門后，不再充氣也能把水噴光【解析】對理想氣體，由于充氣前后發(fā)生的是等溫變化，有p

15、VC，充氣后體積變小，壓強增大，A選項正確；溫度不變，氣體分子平均動能不變，B選項錯誤；充氣前后由玻意耳定律p1(V1V)p1V1，得p11.2 atm，由于p1P0，打開閥門，水就會在氣體壓力作用下外流，氣體膨脹對外做功，C選項正確；當(dāng)封閉氣體壓強變小與外界大氣壓強相等時，上部的空氣變?yōu)?.6 L，噴出0.1 L的水后就不再噴水了，故D選項錯誤【答案】AC9(2012·江蘇高考)(1)下列現(xiàn)象中，能說明液體存在表面張力的有()A水黽可以停在水面上B葉面上的露珠呈球形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(2)密閉在鋼瓶中的理想氣體，溫度升高時壓強增大從分子動理論的

16、角度分析，這是由于分子熱運動的_增大了該氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖象如圖1128所示，則T1_T2(選填“大于”或“小于”)圖1128【解析】(1)紅墨水散開和花粉的無規(guī)則運動直接或間接說明分子的無規(guī)則運動，選項C、D錯誤；水黽停在水面上、露珠呈球形均是因為液體存在表面張力，選項A、B正確(2)溫度升高時，氣體分子平均速率變大，平均動能增大，即分子速率較大的分子占總分子數(shù)的比例較大，所以T1T2.【答案】(1)AB(2)平均動能小于10(2012·新課標(biāo)全國高考)如圖1129，由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0 的水槽中，B的容積是A的3倍閥門S將A和B兩部分隔開A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60 mm.打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等假設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積圖1129(1)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位)；(2)將右側(cè)水槽的水從0 加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60 mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫【解析】(1)在打開閥門S前，兩水槽水溫均為T0273 K設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強為p1，體積為