《（江蘇專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 第2節(jié) 固體、液體和氣體講義（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 第2節(jié) 固體、液體和氣體講義（含解析）（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（江蘇專版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 第2節(jié) 固體、液體和氣體講義（含解析）(1)大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個(gè)顆粒即為一個(gè)單晶體。()(2)單晶體的所有物理性質(zhì)都是各向異性的。()(3)晶體有天然規(guī)則的幾何形狀，是因?yàn)榫w的物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的。()(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(dá)到飽和時(shí)，水蒸氣的壓強(qiáng)不再變化，這時(shí)，水不再蒸發(fā)和凝結(jié)。()(7)壓強(qiáng)極大的氣體不遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律。()突破點(diǎn)(一)固體、液體的性質(zhì)1晶體和非晶體(1)單晶體具有各向異性，但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。(2)凡是具有各向異性的

2、物體必定是晶體，且是單晶體。(3)凡是具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體，反之，必是非晶體。(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。2液體表面張力形成原因表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力，使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜表面張力的方向和液面相切，垂直于液面上的各條分界線表面張力的效果表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì)，使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，球形的表面積最小題點(diǎn)全練1多選下列說(shuō)法正確的是()A當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離的減小而增大B石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，層與層原子間作

3、用力小，可用作固體潤(rùn)滑劑C潮濕的房間內(nèi)，開(kāi)空調(diào)制熱，可降低空氣的絕對(duì)濕度D把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會(huì)變鈍，這跟表面張力有關(guān)解析：選BD兩分子之間的距離大于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，分子力隨著分子間距的減小可能先增大后減小，也可能一直減小，分子勢(shì)能隨著分子間距的減小而減小，故A錯(cuò)誤；石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，層與層原子間作用力小，可用作固體潤(rùn)滑劑，故B正確；潮濕的房間內(nèi)，開(kāi)啟空調(diào)制熱，溫度升高，水蒸氣的壓強(qiáng)增大，空氣的絕對(duì)濕度升高，故C錯(cuò)誤；玻璃管的裂口放在火焰上燒溶，它的尖端會(huì)變鈍，是由于變成液體后表面張力的作用，故D正確。2(2018宿遷期末)關(guān)于固體、液晶的性質(zhì)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

4、()A單晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的B有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)C液晶既像液體一樣具有流動(dòng)性，又跟某些晶體一樣具有光學(xué)性質(zhì)的各向異性D液晶就是液態(tài)的晶體，其光學(xué)性質(zhì)與多晶體相似，具有光學(xué)的各向同性解析：選D單晶體只有在某些物理性質(zhì)上具有各向異性，而多晶體和非晶體的物理性質(zhì)是各向同性的，故A正確；同種物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，是因?yàn)榻M成它們的分子形成了不同的空間結(jié)構(gòu)，故B正確；液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，又具有各向異性，故C正確，D錯(cuò)誤。3多選下列說(shuō)法中正確的是()A晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征B空

5、氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢C布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下直接觀察到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)D一般說(shuō)來(lái)物體的溫度和體積變化時(shí)它的內(nèi)能都要隨之改變解析：選BD單晶體一定具有規(guī)則形狀，且單晶體有各向異性的特征，多晶體各向同性，沒(méi)有規(guī)則的天然外形，故A錯(cuò)誤；在一定氣溫條件下，大氣中相對(duì)濕度越大，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)也就越慢，故B正確；布朗運(yùn)動(dòng)是指在顯微鏡下觀察到的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積有關(guān)，物體的溫度和體積變化時(shí)它的內(nèi)能都要隨之改變，所以D正確。突破點(diǎn)(二)氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用1氣體壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生

6、原因：由于大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁，形成對(duì)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(qiáng)。(2)決定因素宏觀上：決定于氣體的溫度和體積。微觀上：決定于分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度。2三大氣體實(shí)驗(yàn)定律(1)玻意耳定律(等溫變化)：p1V1p2V2或pVC(常數(shù))。(2)查理定律(等容變化)：或C(常數(shù))。(3)蓋呂薩克定律(等壓變化)：或C(常數(shù))。3利用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決問(wèn)題的基本思路典例(2018徐州模擬)如圖所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的汽缸中封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞到缸底的距離h0.5 m。已知活塞質(zhì)量m2 kg，橫截面積S1103m2，環(huán)境溫度t0 且保持

7、不變，外界大氣壓強(qiáng)p01105 Pa，阿伏加德羅常數(shù)NA61023mol1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積Vmol22.4 L/mol，g10 m/s2?，F(xiàn)將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)至開(kāi)口水平，求：(1)汽缸開(kāi)口水平時(shí)，被封閉氣體的體積V；(2)汽缸內(nèi)空氣分子的個(gè)數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。審題指導(dǎo)(1)先根據(jù)受力平衡求出汽缸開(kāi)口豎直向上時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，根據(jù)玻意耳定律即可求解。(2)汽缸轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，求出氣體的物質(zhì)的量，再乘以阿伏加德羅常數(shù)，即可求解。解析(1)根據(jù)平衡條件得：p1p01.2105 Pa由玻意耳定律有：p1V1p0V解得V6104 m3。

8、(2)汽缸內(nèi)空氣分子的個(gè)數(shù)NNA6102321022個(gè)。答案(1)6104 m3(2)21022個(gè)集訓(xùn)沖關(guān)1(2018揚(yáng)州一模)游客到高原旅游常購(gòu)買(mǎi)便攜式氧氣袋，袋內(nèi)密閉一定質(zhì)量的氧氣，可視為理想氣體，溫度為0 時(shí)，袋內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.25 atm，體積為40 L，求袋內(nèi)氧氣的分子數(shù)(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023mol1，在標(biāo)準(zhǔn)狀況(壓強(qiáng)p01 atm、溫度t00 )下，理想氣體的摩爾體積都為22.4 L。解析：由于等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p1V1p0V0，得V0，代入數(shù)據(jù)，解得：V050 L那么分子數(shù)nNA6102311024個(gè)。答案：11024個(gè)2(201

9、9南通一模)如圖所示是某氣壓式柱形保溫瓶的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖，活塞只在受到壓力時(shí)才向下移動(dòng)。倒入熱水后，活塞a的下表面與液體相距h，兩者間密閉有一定質(zhì)量的氣體，密閉氣體的壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)p0。(1)剛倒入熱水時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣溫度為T(mén)1，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間溫度降至T2，此時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)多大？(2)當(dāng)溫度降至T2時(shí)，要把瓶中的水壓出瓶外，活塞a至少下降多少距離？(設(shè)壓活塞過(guò)程中氣體溫度不變)解析：(1)由查理定律可得解得p2。(2)設(shè)活塞的橫截面積為S，下降的距離為x由玻意耳定律有p2hSp0(hx)S解得xh。答案：(1)(2)h突破點(diǎn)(三)理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用1理想氣體(1)宏觀上講，理想氣體是指在任

10、何條件下始終遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體，實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下，可視為理想氣體。(2)微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無(wú)其他作用力，分子本身沒(méi)有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間。2狀態(tài)方程或C。3應(yīng)用狀態(tài)方程解題的一般步驟(1)明確研究對(duì)象，即某一定質(zhì)量的理想氣體。(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。典例(2018連云港模擬)如圖所示，足夠長(zhǎng)的圓柱形汽缸豎直放置，其橫截面積為1103m2，汽缸內(nèi)有質(zhì)量m2 kg的活塞，活塞與汽缸壁封閉良好，不計(jì)摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞被銷子K銷于如圖位置，離缸

11、底12 cm，此時(shí)汽缸內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)為1.5105 Pa，溫度為300 K。外界大氣壓為1.0105 Pa，g取10 m/s2。(1)現(xiàn)對(duì)密閉氣體加熱，當(dāng)溫度升到400 K時(shí)，其壓強(qiáng)多大？(2)若在此時(shí)拔去銷子K，活塞開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它最后靜止在某一位置時(shí)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為360 K，則這時(shí)活塞離缸底的距離為多少？審題指導(dǎo)(1)由于銷子的作用，氣體的體積不會(huì)變化，確定氣體的兩個(gè)狀態(tài)，分析其狀態(tài)參量，利用等容變化可解得結(jié)果。(2)拔去銷子K后，活塞會(huì)向上移動(dòng)直至內(nèi)外壓強(qiáng)一致，確定此時(shí)的狀態(tài)參量，結(jié)合第一個(gè)狀態(tài)，利用理想氣體的狀態(tài)方程可解得活塞距離缸底的距離。解析(1)由題意可知?dú)怏w體積不變

12、，狀態(tài)：p11.5105 Pa，T1300 K，V111030.12 m3狀態(tài)：p2？，T2400 K由等容變化有：代入數(shù)據(jù)解得：p22105 Pa。(2)狀態(tài)：p3p01.2105 Pa，T3360 K，V31103l m3由理想氣體狀態(tài)方程有：代入數(shù)據(jù)解得：l0.18 m18 cm。答案(1)2105 Pa(2)18 cm集訓(xùn)沖關(guān)1多選(2018南充期末)一定質(zhì)量的理想氣體處于某一平衡狀態(tài)，此時(shí)其壓強(qiáng)為p0，有人設(shè)計(jì)了四種途徑，使氣體經(jīng)過(guò)每種途徑后壓強(qiáng)仍為p0。下面四種途徑中可能的途徑是()A先等溫膨脹，再等容降壓B先等溫壓縮，再等容降溫C先等容升溫，再等溫壓縮 D先等容降溫，再等溫壓縮解

13、析：選BD氣體先等溫膨脹，溫度T不變，體積V增大，由理想氣體狀態(tài)方程C可知，壓強(qiáng)p減小，然后再等容降壓，壓強(qiáng)進(jìn)一步減小，在整個(gè)過(guò)程中壓強(qiáng)不可能不變，故A錯(cuò)誤；先等溫壓縮，溫度T不變，體積V變小，由C可知，壓強(qiáng)p變大，再等容降溫，體積V不變，溫度T減小，由C可知，壓強(qiáng)p減小，整個(gè)過(guò)程壓強(qiáng)可能不變，故B正確；先等容升溫，體積V不變，溫度T升高，由C可知，壓強(qiáng)p增大，再等溫壓縮，T不變，V變小，由C可知，壓強(qiáng)p增大，整個(gè)過(guò)程壓強(qiáng)變大，故C錯(cuò)誤；先等容降溫，體積V不變，T降低，由C可知，壓強(qiáng)p降低，再等溫壓縮，T不變，V變小，由C可知，p變大，整個(gè)過(guò)程壓強(qiáng)可能不變，故D正確。2(2019泰州中學(xué)月考)

14、如圖所示，絕熱汽缸開(kāi)口向上放置在水平平臺(tái)上，質(zhì)量為m10 kg、橫截面積為S50 cm2的活塞，封閉一定質(zhì)量的理想氣體，被封閉氣體的溫度為t27 ，氣體氣柱長(zhǎng)L10 cm。已知大氣壓強(qiáng)為p01105 Pa，標(biāo)準(zhǔn)狀況下(壓強(qiáng)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，溫度為0 )理想氣體的摩爾體積為22.4 L，阿伏加德羅常數(shù)NA61023 mol1。(活塞摩擦不計(jì)，重力加速度g取10 m/s2)求：(1)被封閉理想氣體的壓強(qiáng)；(2)被封閉氣體內(nèi)所含分子的數(shù)目。解析：(1)根據(jù)活塞受力平衡：p0SmgpS其中：S50 cm25103 m2可得被封閉理想氣體的壓強(qiáng)：pp01105 Pa Pa1.2105 Pa。(2)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

15、狀況下氣體的體積為 V0，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得：解得：V00.546 L，氣體的物質(zhì)的量：n，其中Vm22.4 L/mol，則被封閉的分子數(shù)NnNA聯(lián)立解得分子數(shù)：N1.51022個(gè)。答案：(1)1.2105 Pa(2)1.51022個(gè)突破點(diǎn)(四)氣體狀態(tài)變化的圖像問(wèn)題一定質(zhì)量的氣體不同圖像的比較過(guò)程類別圖線特點(diǎn)示例等溫過(guò)程p VpVCT(其中C為恒量)，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)p pCT，斜率kCT，即斜率越大，溫度越高等容過(guò)程p TpT，斜率k，即斜率越大，體積越小等壓過(guò)程V TVT，斜率k，即斜率越大，壓強(qiáng)越小典例(2018揚(yáng)州一模)一定質(zhì)量的理想氣體體積V與熱

16、力學(xué)溫度T的關(guān)系圖像如圖所示，氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)pAp0，溫度TAT0，線段AB與V軸平行，BC的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)。求：(1)氣體在狀態(tài)B時(shí)的壓強(qiáng)pB；(2)氣體在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)pC和溫度TC。解析(1)由A到B是等溫變化，壓強(qiáng)和體積成反比，根據(jù)玻意耳定律有：pAVApBVB解得：pB。(2)由B到C是等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律得：解得：TC由A到C是等容變化，根據(jù)查理定律得：解得：pC。答案(1)(2)方法規(guī)律氣體狀態(tài)變化的圖像的應(yīng)用技巧(1)明確點(diǎn)、線的物理意義：求解氣體狀態(tài)變化的圖像問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)明確圖像上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個(gè)平衡狀態(tài)，它對(duì)應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)參量；圖像上的某一條直線段或曲

17、線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程。(2)明確斜率的物理意義：在VT圖像(pT圖像)中，比較兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小，可以比較這兩個(gè)狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小，其規(guī)律是：斜率越大，壓強(qiáng)(或體積)越??；斜率越小，壓強(qiáng)(或體積)越大。集訓(xùn)沖關(guān)1.(2014福建高考)圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V關(guān)系圖像，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)C。設(shè)A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為T(mén)A、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的()ATATB，TBTCBTATB，TBTCCTATB，TBTC DTATB，TBTC解析：選C由狀態(tài)A到狀態(tài)B過(guò)程中，氣體體積不變，由查理定律可知，隨壓強(qiáng)

18、減小，溫度降低，故TATB，A、D項(xiàng)錯(cuò)；由狀態(tài)B到狀態(tài)C過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，由蓋呂薩克定律可知，隨體積增大，溫度升高，即TBTC，B項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)對(duì)。2.(2019修遠(yuǎn)中學(xué)月考)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列變化過(guò)程，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()Abc過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大Bab過(guò)程中，氣體體積減小，壓強(qiáng)減小Cca過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積不變Dca過(guò)程中，氣體內(nèi)能增大，體積變小解析：選C由題圖可知bc過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，即TbTc，根據(jù)，可得VbVc，即體積減小，故A錯(cuò)誤。由題圖可知ab過(guò)程中氣體的溫度保持不變，即氣體發(fā)生等溫變化，由題圖可知papb，根據(jù)玻意耳定律paVa

19、pbVb，可得VaVb，即壓強(qiáng)減小，體積增大，故B錯(cuò)誤。根據(jù)C，可得，可知ca過(guò)程中氣體的體積保持不變，即發(fā)生等容變化，由題圖可知，壓強(qiáng)增大，故C正確。由選項(xiàng)C分析可知ca的過(guò)程中，氣體的體積不變，溫度升高，而理想氣體的內(nèi)能與氣體的體積無(wú)關(guān)，僅與氣體的物質(zhì)的量和溫度有關(guān)，并且溫度升高氣體的內(nèi)能增大，故D錯(cuò)誤。3一足夠高的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的面積為1.5103 m2，如圖甲所示。開(kāi)始時(shí)氣體的體積為3.0103 m3，現(xiàn)緩慢地在活塞上倒上一定質(zhì)量的細(xì)沙，最后活塞靜止時(shí)氣體的體積恰好變?yōu)樵瓉?lái)的三分之一。設(shè)大氣壓強(qiáng)為1.

20、0105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)最后汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少？(2)最終倒在活塞上細(xì)沙的總質(zhì)量為多少千克？(3)在圖乙中的pV圖上畫(huà)出汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化過(guò)程(并用箭頭標(biāo)出狀態(tài)變化的方向)。解析：(1)汽缸內(nèi)氣體的溫度保持不變，根據(jù)玻意耳定律p1V1p2V2式中p11.0105 Pa，V13.0103 m3，V21.0103 m3，代入數(shù)據(jù)得：p23.0105 Pa。(2)活塞受力分析如圖所示。根據(jù)力的平衡條件：p2Sp0Smg，代入數(shù)據(jù)可得：m30 kg。(3)該過(guò)程是等溫變化，pV圖像是雙曲線，由以上數(shù)據(jù)可畫(huà)出如圖所示的狀態(tài)變化圖線。答案：(1)3.0105 Pa(2)30 kg(3)見(jiàn)解析圖