2014高考物理一轮精细复习固体、液体和气体.

1、 固体、液体和气体（基础知识夯实+综合考点应用+名师分步奏详 解压轴题，含精细解析） 必备9HR要年 B I BEI ZHISHI Y AO D AL AO 晶体和非晶体 想一想 在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如 图 11 2 1 中（1）、（2）、（3）所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变 化的关系如图（4）所示。则由此可判断出甲、乙、丙分别为 _ 图 11 2 1 提示多晶体、非晶体、单晶体。 记一记 （1） 固体分为晶体和非晶体两类。晶体分单晶体和多晶体。 （2） _ 单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体无确定的几何形状；

2、晶体有确定的熔 _ 点，非晶体无确定的熔点。 （3） 单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性。 试一试 1 关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 （ ） A. 金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B. 晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的 C. 单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点 D. 单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的 解析：选 BC 金刚石、水晶和食盐是晶体，玻璃是非晶体， A 错误；晶体的分子排列规 则，且有固定的熔点，非晶体的分子排列不规则，且没有固定的熔点，故 B、C 正确；单晶 固本潦 14 体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性

3、质是各向同性，故 D 错误。 液晶、液体 想一想 如图 11 2 2 所示为一沾有肥皂膜的闭合金属框， 若将膜面上棉线圈内部的膜戳破后, 棉线圈会被拉成圆形，这是什么原因？与戳破前相比，肥皂膜的内能如何变化? 图 11 2 2 提示液体表面张力，内能减少。 记一记 1 .液体的表面张力 (1) 概念：液体表面各部分间互相吸引的力。 (2) 作用：液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。 (3) 方向：表面张力跟液面相切跟这部分液面的分界线垂直。 _ (4) 大小：液体的温度越高，表面张力越小；液体中溶有杂质时，表面张力变小；液体 的密度越大，表面张力越大。 2. 液晶 (1) 液晶分子

4、既保持排列有序而显示各向异性可以自由移动位置，保持了液体的流 . 动性。 (2) 液晶分子的位置无序使它像液体卡列有序使它像晶体。_ (3) 液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。 (4) 液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。 3. 毛细现象 浸润液体在细管中上升的现象以及不浸润液体在细管中下降的现象。 试一试 2. (2012 江苏高考)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 解析：选 AB 由于液体表面层分子引力，使得液体表

5、面具有收缩的趋势，露珠表面张 力使表面面积收缩到最小，水面的张力给水黾向上的弹力，选项 A、B 正确；红墨水散开是 扩散现象，选项 C 错误；悬浮在水中的花粉做无规则运动， 是水分子对花粉颗粒碰撞不均衡 造成的，选项 D 错误。 气体实验定律 想一想 电灯泡内充有氦氩混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在 500 C时的压强不超过 一个大气压，则在 20 C的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？ 提示由于电灯泡容积不变，故气体为等容变化，设ti = 500 C时压强为pi,t2 = 20 C P2 T2 P2 293 时的压强为p2，则由p1 = T1得p1 = 773，1 个大气压，

6、p2= 0.38 个大气压。 记一记 1 .气体的状态参量 (1) 压强；(2)体积；(3)温度。 2气体的压强 (1) 产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而 稳定的压力。 F (2) 大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力。公式: p= 50 3气体实验定律 (1) 等温变化一一玻意耳定律 内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。 _ 公式：p21 = p?v或pv= q常量) (2) 等容变化一一查理定律 内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。 _ P1 T1 p 公式：p2= T2

7、或T= q 常量) p： 推论式： p= T1 To (3) 等压变化一一盖一吕萨克定律 内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比 _ v T1 V 公式：V= T2或T= C(常量) 推论式： V= T1 A T 4. 理想气体状态方程 (1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。 p P2V pV (2) 一定质量的理想气体状态方程： Ti = T2或T = C常量)。 试一试 3. (2012 福建高考)空气压缩机的储气罐中储有 1.0 atm 的空气 6.0 L,现再充入 1.0 atm 的空气 9.0 L。设充气过程为等温过程，空气可

8、看作理想气体，则充气后储气罐中气体 压强为( ) A. 2.5 atm B. 2.0 atm C. 1.5 atm D. 1.0 atm 解析：选 A 由玻意耳定律，p(V+ V ) = P2V,解得充气后储气罐中气体压强为 p2= 2.5 atm，选项 A 正确。 饱和蒸汽、湿度 记一记 1. 饱和汽与未饱和汽 (1) 饱和汽：与液体处于动态平衡的蒸汽。 (2) 未饱和汽：没有达到饱和状态的蒸汽。 2. 饱和汽压 (1) 定义：饱和汽所具有的压强。 (2) 特点：饱和汽压随温度而变。温度越高，饱和汽压越大，卫饱和汽压与饱和汽的体 积无关。 3. 湿度 (1) 定义：空气的潮湿程度。 (2)

9、描述湿度的物理量 绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强。 相对湿度：在某一温度下，空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压之比， 称 为空气的相对湿度，即 水蒸气的实际压强 P1 相对湿度(B)=同温下水的饱和汽压 ps 试一试 4. 下列说法正确的是( ) A. 饱和蒸汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大 B. 饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态 C. 所有晶体都有固定的形状、固有的熔点和沸点 D. 所有晶体由固态变成液态后，再由液态变成固态时，固态仍为晶体 解析：选 A 饱和蒸汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大， A 正确；饱和蒸汽是 指蒸发和液化处于动态平衡， B 错误；

10、单晶体有固定形状， 而多晶体没有固定形状， C 错误;水晶为晶体，熔化再凝固后变为非晶体, D 错误。 闿1频点浮关抓魚丨攻皆丨強扇| 5 气体压强的计算 1. 系统处于平衡状态下的气体压强计算方法 (1) 液体封闭的气体压强的确定 平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分析， 利用它的受力平衡， 求出气体 的压强。 取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面， 由两侧压强相等建立方程求出压强。 液体内部深度为h处的总压强p= p+ p gh (2) 固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定 由于该固体必定受到被封闭气体的压力， 所以可通过对该固体进行受力分

11、析， 由平衡条 件建立方程来求出气体压强。 2. 加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞为研究对象， 进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程 求解。 例 1如图 11 2- 3 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，求此时缸内封闭气体的压强 图 11 2 3 审题指导 选与气体相接触的活塞为研究对象，进行受力分析，再利用牛顿第二定律列方程求解。 尝试解题 选取汽缸和活塞整体为研究对象。 相对静止时有：F= (M+ n)a 再选活塞为研究

12、对象，根据牛顿第二定律有： pS p S= maP。(已知外界大气压为 po) mF 解得：p= po+ s俯m 。 mF 答案po+ s w m | 气体实验定律及状态方程的应用 2.理想气体的状态方程 (1) 理想气体 宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体， 实际气体在压 强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。 微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力， 分子本身没有体积， 即它所占 据的空间认为都是可以被压缩的空间。 piV P2U pV (2) 状态方程： =T或亍=G (3) 应用状态方程解题的一般步骤： 明确研究对象，即某一定质量的理想气体；

13、确定气体在始末状态的参量 pi、V、Ti及P2、Va、T2； 由状态方程列式求解； 讨论结果的合理性。 例 2 (2012 新课标高考)如图 11 2 4,由 U 形管和细管连接的玻璃泡 A B和C 浸泡在温度 均为 0 C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 稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等。假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容 积。 左 右 图 11 2-4 (1) 求玻璃泡C中气体的压强(以 mmH 为单位)； (2) 将右侧水槽的水从 0 C加

14、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。 审题指导 第一步：抓关键点 关键点 获取信息 玻璃泡A B、C均浸泡在 0 C水槽内 气体发生等温变化 U 形管内左右水银柱高度差 60 cm 压强关系 打开阀门左右水银柱高度相等 压强相等 U 形管和细管中气体体积远小于玻璃泡容积 管中气体体积忽略不计 第二步：找突破口 (1) 要求C中气体压强T由于 pc= pB可求解B中气体压强； (2) 要求右侧水槽水温T C中气体作等容变化。 尝试解题 (1)在打开阀门 S 前，两水槽水温均为 T)= 273 K。设玻璃泡B中气体的压强为p1,体积 为VB,玻璃泡C

15、中气体的压强为pc,依题意有 P1 = pc+ P 式中 p= 60 mmHg 打开阀门 S 后，两水槽水温仍为 To，设玻璃泡 B中气体的压强为 PB。依题意，有 PB= PC 玻璃泡A和B中气体的体积为 V2= VA+ VB 根据玻意耳定律得 pM= PBV 联立式，并代入题给数据得 VB pc= VAA p= 180 mmH （2）当右侧水槽的水温加热至 T时，U 形管左右水银柱高度差为 A p。玻璃泡C中气体 的压强为 pc= PB+ A p 玻璃泡C中的气体体积不变，根据查理定理得 pc pc T0=亍 联立式，并代入题给数据得 T= 364 K 答案（1）180 mmHg （2）3

16、64 K rrm | 气体实验定律与热力学定律的综合应用 例 3 （2012 山东高考）如图 11 2 5 所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银 的 U 型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长 l 1= 20 cm（可视为理想气体），两管 中水银面等高。现将右端与一低压舱 （未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面 h = 10 cm。（环境温度不变，大气压强 p0= 75 cmHg） 图 11 2 5 （1） 求稳定后低压舱内的压强（用“ cmHg 作单位）。 （2） _ 此过程中左管内的气体对外界 （ 填 “ 做 正功”“做负功”或“不做功”）， 气体将 _ （填“吸热”或“放热”）。 尝试解题 （1）设 U 形管横截面积为 S,右端与大气相通时左管中封闭气体压强为 p，右端与一低 压舱接通后左管中封闭气体压强为 “，气柱长度为丨2，稳定后低压舱内的压强为 P。左管中 封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得 P1V1 = P2V p1= p0 p2= P+ ph V1= I1S V2= I2S 由几何关系得 h= 2( 12 I 1) 联立式，代入数据得 p= 50 cmHg (2)左管内气体体积增大，说明气体膨胀对外做正功；由于