2025高考物理总复习固体液体气体

第2讲固体液体气体高考总复习2025考点一固体和液体性质强基础•固本增分一、固体1.分类:固体分为

和

两类。晶体分为

和

。

晶体非晶体单晶体多晶体2.晶体与非晶体的比较

项目晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则

熔点固定固定不固定物理性质各向

各向同性各向

典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香形成与转化有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些晶体在一定条件下可以转化为非晶体,有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体不规则异性同性二、液体1.液体的表面张力2.毛细现象:指浸润液体在细管中

的现象,以及不浸润液体在细管中

的现象,毛细管越细,毛细现象越明显。

收缩垂直上升下降3.液晶的物理性质具有液体的

,具有晶体的光学的

。在某个方向上看其分子排列比较

,但从另一方向看,分子的排列是__________

的。

流动性各向异性整齐杂乱无章√××√提示

(1)是晶体(2)不是,石墨是层状结构研考点•精准突破1.晶体和非晶体的理解(1)凡是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体。(2)凡是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体。(3)单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。2.液体表面张力的理解

形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,分子间的相互作用力表现为引力表面特性表面层分子间的引力使液面产生了表面张力,使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线表面张力的效果表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小典型现象球形液滴、肥皂泡、涟波、毛细现象、浸润和不浸润考向一

固体的性质典题1(2024江苏扬州模拟)石墨烯是从石墨中分离出的新材料,其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构,如图所示,则(

)A.石墨是非晶体B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C.单层石墨烯的厚度约3μmD.碳原子在六边形顶点附近不停地振动D解析

石墨是晶体,故A错误;石墨烯是石墨中提取出来的新材料,故B错误;单层石墨烯厚度约为原子尺寸10-10

m,故C错误;根据分子动理论可知,固体分子在平衡点不停地振动,故D正确。考向二

液体的性质典题2(2023浙江金华三模)如图所示,喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是喷剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜,形成类似于荷叶外表的效果。水滴以椭球形分布在表面,故无法停留在玻璃上。从而在遇到雨水的时候,雨水会自然流走,保持视野清晰。下列说法正确的是(

)喷雾型防水剂

A.水滴呈椭球形是液体表面张力作用的结果,与重力无关B.照片中的玻璃和水滴发生了浸润现象C.水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大D.照片中水滴表面分子比水滴的分子内部密集C解析

液体表面张力作用使得水滴呈球形,但是由于有重力作用使得水滴呈椭球形,选项A错误;照片中的玻璃和水滴不浸润,选项B错误;水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大,选项C正确;照片中水滴表面分子比水滴内部分子稀疏,选项D错误。考点二气体实验定律和理想气体状态方程强基础•固本增分一、温度和温标1.由大量分子组成的

叫热力学系统,描述热力学系统的状态参量有

、

、

等。无外界影响下,

时,系统处于平衡态。

2.当两个系统在接触时,若它们的

,则这两个系统处于热平衡;如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定

;一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。

温度相同是热平衡的标志

研究对象体积压强温度系统内各状态参量稳定状态参量不发生变化处于热平衡3.热力学温标表示的温度叫作热力学温度,它是国际单位制中七个基本物理量之一,用符号

表示,单位是

,简称开,符号为K。摄氏温度t与热力学温度T的关系是:T=t+

K。

两种温度的每一度大小相同二、气体1.气体分子运动的特点(1)分子做无规则的运动,速率有大有小,且时而变化,大量分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布。(2)温度升高时,速率小的分子数

,速率大的分子数

,分子的平均速率将

,但速率分布规律

。

T开尔文

273.15减少增多增大不变2.气体实验定律

温度体积压强

p1V1=p2V23.理想气体状态方程(1)理想气体

分子无大小,分子间无作用力①宏观上讲,理想气体是指在任何温度、任何压强下始终遵从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。②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。(2)理想气体的状态方程①内容:一定质量的某种理想气体发生状态变化时,压强跟体积的乘积与热力学温度的

保持不变。

比值

√×√提示

质点、点电荷、单摆、弹簧振子、理想变压器、理想气体。

研考点•精准突破一、求解压强问题常用的四种方法1.液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强。2.力平衡法:选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得气体的压强。3.等压面法:在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。4.牛顿第二定律法:选取与气体接触的液体(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。二、理想气体状态方程与气体实验定律的关系

三、两个重要的推论

四、利用气体实验定律及气体状态方程解题的基本思路

考向一

气体压强的计算典题3(2023上海二模)如图所示,汽缸放置在水平地面上,用质量为m1、横截面积为S的活塞封闭一定质量的气体。活塞上放置一个质量为m2的重物,不计摩擦,重力加速度为g,大气压强为p0,平衡时汽缸内气体的压强为(

)D典题4

弯曲管子内注有密度为ρ的水,中间部分有空气,各管内液面高度差如图中所示,大气压强为p0,重力加速度为g,则图中A处的压强是(

)A.p0+3ρgh

B.p0+2ρghC.p0+ρgh

D.ρghB解析

同一液体内部等高处的压强处处相等,由图中液面的高度关系可知,封闭气体的压强为p1=p0+ρgh,A点的压强为pA=p1+ρgh=p0+2ρgh,故B正确,A、C、D错误。考向二

气体实验定律的理解和应用典题5(2024七省适应性测试贵州物理)一个简易温度计的示意图如图所示,左边由固定的球形玻璃容器和内径均匀且标有刻度的竖直玻璃管组成,右边是上端开口的柱形玻璃容器,左、右两边通过软管连接,用水银将一定质量的气体封闭在左边容器中。已知球形玻璃容器的容积为530cm3,左边玻璃管内部的横截面积为2cm2。当环境温度为0℃且左、右两边液面平齐时,左边玻璃管内液面正好位于8.0cm刻度处。设大气压强保持不变。(1)当环境温度升高时,为使左、右两边液面再次平齐,右边柱形玻璃容器应向上还是向下移动?(2)当左边液面位于30.0cm刻度处且左、右两边液面又一次平齐时,对应的环境温度是多少摄氏度?答案

(1)向下(2)22℃解析

(1)当环境温度升高时,假设右边柱形玻璃容器不动,则由于左边容器中气体体积变大,则右边柱形玻璃容器中液面将高于左边玻璃管中液面,为使左、右两边液面再次平齐,右边柱形玻璃容器应向下移动。(2)开始时左边容器中气体体积V1=(530+2×8)

cm3=546

cm3温度T1=273

K当左边液面位于30.0

cm刻度处时,气体的体积V2=(530+2×30)

cm3=590

cm3气体进行等压变化,根据盖-吕萨克定律得解得T2=295

K则t2=22

℃。典题6(2023江西南昌三模)某可显示温度的水杯容积为550mL,倒入300mL热水后,拧紧杯盖,此时显示温度为87℃,压强与外界相同。已知,外界大气压强p0为1.0×105Pa,温度为27℃。杯中气体可视为理想气体,不计水蒸气产生的压强。(结果保留三位有效数字)(1)求杯内温度降到27℃时,杯内气体的压强;(2)杯内温度降到27℃时稍拧松杯盖,外界空气进入杯中,直至稳定。求此过程中外界进入水杯中的空气体积。答案

(1)8.33×104Pa

(2)41.8Ml代入p1=p0=1.0×105

PaT1=(273+87)

K=360

KT2=(273+27)

K=300

K解得p2=8.33×104

Pa。(2)设打开杯盖后进入杯内的气体在大气压强下的体积为ΔV,以杯内原有气体为研究对象p2V2=p0V3ΔV=V2-V3V2=(550-300)

mL=250

mL解得ΔV=41.8

mL。考向三

理想气体状态方程的理解和应用典题7(2023全国甲卷)一高压舱内气体的压强为1.2个大气压,温度为17℃,密度为1.46kg/m3。(1)升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变,求气体温度升至27℃时气体的密度;(2)保持温度27℃不变,再释放出舱内部分气体使舱内压强降至1.0个大气压,求舱内气体的密度。答案

(1)1.41kg/m3(2)1.18kg/m3解析

(1)T1=(17+273)

K=290

KT2=(27+273)

K=300

K(2)p2=1.2p0p3=p0降低舱内压强前,对舱内剩余气体由玻意耳定律得p2V1=p3V3解得ρ3=1.18

kg/m3。典题8

某同学学完气体实验定律,他拿着一支下端封闭上端开口的粗细均匀玻璃管(足够长)在升降机内做实验,如图所示。开始时,升降机静止且玻璃管竖直放置,管内用长度分别为h1=2cm和h2=6cm的两段水银柱封闭两部分理想气体。当升降机内温度为17℃时,管内气柱的长度分别为L1=14.5cm和L2=29cm,大气压强p0相当于76cm水银柱产生的压强。(1)当温度升高到27℃时,求稳定后上段气柱的长度;(2)若温度保持27℃不变,将玻璃管在竖直平面内缓慢旋转60°,求稳定后下段气柱的长度;(3)若温度保持17℃不变,当升降机以1m/s2的加速度上升且玻璃管竖直放置时,稳定后下段气柱的长度。答案

(1)15cm(2)31.5cm(3)28.7cm解析

(1)设玻璃管内横截面积为S,对于上段气体初态时,气柱长L1=14.5

cm,温度T1=290