（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題48 固體 液體 氣體實(shí)驗(yàn)定律（講）（含解析）.doc

專(zhuān)題48 固體 液體 氣體實(shí)驗(yàn)定律（講）1本章的基本概念和規(guī)律在高考要求中都屬于級(jí)，從過(guò)去幾年的高考題看，出現(xiàn)頻率較高的知識(shí)點(diǎn)如下：分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)，物體的內(nèi)能及其改變，熱力學(xué)第一、二定律，氣體狀態(tài)參量等知識(shí)與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系密切。2高考熱學(xué)命題的重點(diǎn)內(nèi)容有：（1）分子動(dòng)理論要點(diǎn)，分子力、分子大小、質(zhì)量、數(shù)目估算；題型多為選擇題和填空題，絕大多數(shù)選擇題只要求定性分析，極少數(shù)填空題要求應(yīng)用阿伏加德羅常數(shù)進(jìn)行計(jì)算（或估算）；（2）理想氣體狀態(tài)方程和用圖象表示氣體狀態(tài)的變化；氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算；固、液、氣三態(tài)的微觀解釋和理解。1知道晶體、非晶體的區(qū)別2理解表面張力，會(huì)解釋有關(guān)現(xiàn)象3掌握氣體實(shí)驗(yàn)三定律，會(huì)用三定律分析氣體狀態(tài)變化問(wèn)題考點(diǎn)一固體與液體的性質(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）只要是具有各向異性的物體必定是晶體，且是單晶體（3）只要是具有確定熔點(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（1）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（2）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（3）表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線（4）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，球形的表面積最小重點(diǎn)歸納1、晶體與非晶體單晶體多晶體非晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)確定確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香形成與轉(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可以轉(zhuǎn)化為晶體典型案例【安徽省六安市第一中學(xué)2016屆高三第九次月考理科綜合試題】下列說(shuō)法正確的是（填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。a大氣中pm25的運(yùn)動(dòng)是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)b晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)c擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)d熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體e已知阿伏伽德羅常數(shù)，氣體的摩爾質(zhì)量和密度，不能估算氣體分子的大小【答案】bce【名師點(diǎn)睛】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體微粒的運(yùn)動(dòng)；布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是分子的物質(zhì)熱運(yùn)動(dòng)的反映；晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。針對(duì)練習(xí)1下列說(shuō)法正確的是（填正確答號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）a液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的b液晶顯示器利用了液晶對(duì)光具有各向異性的性質(zhì)c雨傘傘面上有許多細(xì)小的孔卻能遮雨是因?yàn)樗谋砻鎻埩Φ淖饔胐大氣中pm25的運(yùn)動(dòng)是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)e中午與清晨相比車(chē)胎內(nèi)氣壓升高、體積增大，此過(guò)程中胎內(nèi)氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增大【答案】bce【名師點(diǎn)睛】本題考查分子動(dòng)理論的知識(shí)和熱力學(xué)定律的理解和記憶，要知道液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體分子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的液晶具有各向異性的性質(zhì)液體存在表面張力pm25不是分子；此處知識(shí)點(diǎn)不多，但要注意理解和應(yīng)用，以及平時(shí)的積累。針對(duì)練習(xí)2下列說(shuō)法正確的是（填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。a水的飽和汽壓隨溫度的升高而增加b浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn)c一定質(zhì)量的0 的水的內(nèi)能大于等質(zhì)量的0 的冰的內(nèi)能d氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子間的相互排斥而產(chǎn)生的e一些昆蟲(chóng)可以停在水面上，是由于水表面存在表面張力的緣故【答案】abce【解析】飽和汽壓與液體材料和溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，故a正確；浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象是液體分子間相互作用的表現(xiàn)，與分子力有關(guān)，故b正確；由于水結(jié)冰要放熱，故一定質(zhì)量的o的水的內(nèi)能大于等質(zhì)量的o的冰的內(nèi)能，故c正確;氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子對(duì)容器壁的頻繁碰撞引起，與分子數(shù)密度和平均動(dòng)能有關(guān)，故d錯(cuò)誤；小昆蟲(chóng)可以停在水面上，由于水表面存在表面張力的緣故，故e正確；故選abce【名師點(diǎn)睛】本題考查了飽和汽壓、液化放熱、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)現(xiàn)象、氣體壓強(qiáng)的微觀意義、液體分子表面張力，知識(shí)點(diǎn)多，難度小，關(guān)鍵是多看書(shū)，記住基本知識(shí)考點(diǎn)二氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體1描述氣體的狀態(tài)參量（1）溫度：意義：宏觀表示物體的冷熱程度，微觀上是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系：tt27315 k （2）體積：氣體分子能達(dá)到的空間，也就是氣體充滿的容器的容積（3）壓強(qiáng)：氣體作用在器壁單位面積上的壓力產(chǎn)生原因：大量氣體分子頻繁碰撞器壁，形成對(duì)器壁各處均勻的持續(xù)的壓力決定因素：一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)大小，微觀上取決于分子的平均動(dòng)能和分子數(shù)密度；宏觀上取決于氣體的溫度t、體積v單位換算：1 atm760mmhg1013105pa2氣體實(shí)驗(yàn)定律（1）玻意耳定律：pvc或p1v1p2v2（溫度不變）（2）查理定律：c或（體積不變）（3）蓋呂薩克定律：c或（壓強(qiáng)不變）3理想氣體（1）宏觀上，嚴(yán)格遵守氣體的三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律（2）微觀上，分子間除碰撞外無(wú)分子力，無(wú)分子勢(shì)能（3）理想氣體狀態(tài)方程（c為常量）4飽和蒸汽、未飽和蒸汽和蒸汽壓相對(duì)濕度（1）飽和汽與未飽和汽飽和汽：與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽未飽和汽：沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽（2）飽和汽壓定義：飽和蒸汽所具有的壓強(qiáng)特點(diǎn)：飽和汽壓隨溫度而改變溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無(wú)關(guān)（3）濕度絕對(duì)濕度：?jiǎn)挝惑w積空氣所含的水汽分子數(shù)相對(duì)濕度：某溫度時(shí)空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下飽和水汽壓的百分比重點(diǎn)歸納1、氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計(jì)算（1）產(chǎn)生的原因：由于大量分子無(wú)規(guī)則地運(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（3） 平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法液片法：選取假想的液體薄片（自身重力不計(jì)）為研究對(duì)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(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對(duì)象進(jìn)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(qiáng)等壓面法：在連通器中，同一種液體（中間不間斷）同一深度處壓強(qiáng)相等（4）加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解2、利用氣體實(shí)驗(yàn)定律及氣態(tài)方程解決問(wèn)題的基本思路分析有關(guān)氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程問(wèn)題的物理過(guò)程一般要抓住三個(gè)要點(diǎn)：（1）階段性，即弄清一個(gè)物理過(guò)程分為哪幾個(gè)階段；（2）聯(lián)系性，即找出幾個(gè)階段之間是由什么物理量聯(lián)系起來(lái)的；（3）規(guī)律性，即明確各階段遵循的實(shí)驗(yàn)定律3、氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題（1）一定質(zhì)量的氣體不同圖象的比較過(guò)程類(lèi)別圖線特點(diǎn)示例等溫過(guò)程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(diǎn)越遠(yuǎn)ppct，斜率kct，即斜率越大，溫度越高等容過(guò)程ptpt，斜率k，即斜率越大，體積越小等壓過(guò)程vtvt，斜率k，即斜率越大，壓強(qiáng)越小（2）氣體狀態(tài)變化的圖象的應(yīng)用技巧求解氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)明確圖象上的點(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；圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程在vt圖象（或pt圖象）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?。恍甭试叫?，壓強(qiáng)（或體積）越大典型案例如圖一個(gè)截面積為2s、盛有足夠深的水的圓柱形容器放置在水平面上，容器內(nèi)有一個(gè)活塞將水和一部分空氣封閉，活塞能沿容器壁無(wú)摩擦滑動(dòng)而不漏氣。容器內(nèi)水面上漂浮著一只倒扣的、薄壁圓柱形杯（杯的厚度可以忽略），其截面積為s，杯內(nèi)封閉著一部分氣體。當(dāng)活塞與容器中杯外水面距離大h時(shí)，杯底與容器內(nèi)的水面高度差為h，此時(shí)杯內(nèi)氣柱的高度為2h，壓強(qiáng)與2h的水柱形成的壓強(qiáng)相等。將活塞向下移動(dòng)使得杯底恰好與容器內(nèi)的水面相平時(shí)，杯內(nèi)、外水面高度均不變，杯內(nèi)氣柱的高度變?yōu)閔，求活塞向下移動(dòng)的距離x。（整個(gè)過(guò)程溫度不變）【答案】根據(jù)玻意耳定律：p3v3=p4v4解得：【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)玻意耳定律的考查；解題的關(guān)鍵是正確確定研究對(duì)象，并找到氣體的狀態(tài)參量，根據(jù)玻意耳定律列出方程來(lái)解答針對(duì)練習(xí)1如圖所示，豎直放置，內(nèi)部光滑的導(dǎo)熱氣缸用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞用固定螺栓固定在距氣缸底部為處，活塞橫截面積為s=，此時(shí)氣體的壓強(qiáng)為，氣缸壁是導(dǎo)熱的，打開(kāi)固定螺栓，活塞下降，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，活塞停在距離底部h=02m處，在此過(guò)程中周?chē)h(huán)境溫度為=27，保持不變，已知重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為，求：活塞的質(zhì)量；周?chē)h(huán)境溫度緩慢升高，最終活塞又能回到距氣缸底部處，求此時(shí)環(huán)境溫度?！敬鸢浮縨=15kg【名師點(diǎn)睛】本題考查了求氣體體積、求傳遞的熱量，應(yīng)用平衡條件、玻意耳定律、熱力學(xué)第一定律即可正確解題，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)，要注意各符號(hào)正負(fù)的含義。針對(duì)練習(xí)2如圖所示，內(nèi)壁光滑長(zhǎng)度為4l、橫截面積為s的汽缸ab，a水平、b豎直固定，之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，整個(gè)裝置置于溫度27、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞c、d的質(zhì)量及厚度均忽略不計(jì)。原長(zhǎng)3l、勁度系數(shù)的輕彈簧，一端連接活塞c、另一端固定在位于汽缸a缸口的o點(diǎn)。開(kāi)始活塞d距汽缸b的底部3l后在d上放一質(zhì)量為的物體。求：（i）穩(wěn)定后活塞d下降的距離；（ii）改變汽缸內(nèi)氣體