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(课标通用)2021高考物理一轮复习 13 热学 第二节 固体、液体和气体课件

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文档简介:

第二节固体、液体和气体知识架构答案1.异性熔点2.表面3.p1V1=p2V2p1V1T1=p2V2T2基础自测1.判断正误(1)将食盐研磨成粉末状,每个颗粒即为一个单晶体.()(2)单晶体的所有物理性质都是各向异性的.()(3)晶体有天然规则的几何形状,是因为该物质微粒是规则排列的.()(4)液晶是液体和晶体的混合物.()(5)硬币或钢针浮于水面上是由于液体的表面张力.()(6)船浮于水面上是由于液体的表面张力.()(7)温度升高,气体中每个分子的速率都增大.()(8)气体压强是由于气体受到重力产生的.()(9)一定质量的某种气体在V一定时p∝t;在p一定时V∝t.()(10)一定质量的理想气体,p、V、T三个参量不可能发生只有一个参量变化的情况.()(11)气体的分子数密度增大,压强一定增大.()(12)单晶体具有固定的熔点,而多晶体和非晶体没有固定的熔点.()(13)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.()(14)水蒸气达到饱和时,水蒸气的压强不再变化,这时蒸发和凝结仍在进行.()(15)一定质量的理想气体在等压变化时,其体积与摄氏温度成正比.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×(10)√(11)×(12)×(13)√(14)√(15)×2.(多选)干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大,表示()A.空气的绝对湿度越大B.空气的相对湿度越小C.空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近D.空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远解析:示数差距越大,说明湿泡的蒸发非常快,空气的相对湿度越小,即水蒸气的实际压强、绝对湿度离饱和程度越远,故B、D正确,A、C错误.答案:BD3.(多选)下列说法中正确的是()A.石墨和金刚石是晶体,玻璃和橡胶是非晶体B.同种元素形成晶体只能有一种排列规律C.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的D.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点E.在物理性质上,所有晶体都具有各向异性,非晶体具有各向同性解析:石墨和金刚石是晶体,玻璃和橡胶是非晶体,选项A正确;同种元素形成晶体可能有不同的排列规律,例如金刚石和石墨,选项B错误;晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的,选项C正确;晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,选项D正确;在物理性质上,单晶体都具有各向异性,非晶体和多晶体具有各向同性,选项E错误.答案:ACD考点突破1.晶体和非晶体的判断方法(1)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体.(2)只要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.2.液体表面张力(1)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.(2)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,分子势能大于液体内部的分子势能.(3)表面张力的方向:和液面相切,垂直于液面上的各条分界线.(4)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.(5)表面张力的大小:跟边界线的长度、液体的种类、温度都有关系.题型1晶体、非晶体的特性【典例1】(多选)下列说法正确的是()A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变【解析】晶体被敲碎后,其空间点阵结构未变,仍是晶体,A错误;单晶体光学性质具有各向异性,B正确;同种元素由于空间的排列结构而形成不同物质的晶体,C正确;如果外界条件改变了分子或原子的空间排列结构,晶体和非晶体之间可以互相转化,D正确;在晶体熔化过程中,分子势能会发生改变,内能也会改变,E错误.【答案】BCD题型2液体的特性【典例2】(多选)下列说法正确的是()A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面上,这是由于水表面存在表面张力的缘故B.在处于失重状态的宇宙飞船中,一大滴水银会成球状,是因为液体内分子间有相互吸引力C.将玻璃管道裂口放在火上烧,它的尖端就变圆,是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下,表面要收缩到最小的缘故D.漂浮在热菜汤表面上的油滴,从上面观察是圆形的,是因为油滴液体呈各向同性的缘故E.当两薄玻璃板间夹有一层水膜时,在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开,这是由于水膜具有表面张力的缘故【解析】水的表面张力托起针,A正确;B、D两项也是表面张力的原因,故B、D均错误,C项正确;在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开是因为大气压的作用,E错误.【答案】AC1.产生的原因由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力,作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强.2.决定因素(1)宏观上:决定于气体的温度和体积.(2)微观上:决定于分子的平均动能和分子的密集程度.3.平衡状态下气体压强的求法(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.题型1气体压强产生的原因和决定因素【典例3】(2019年河北唐山模拟)(多选)对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是()A.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大B.若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变C.若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数一定增加D.若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数可能不变E.若气体体积减小,温度升高,单位时间内分子对器壁的撞击次数增多,平均撞击力增大,因此压强增大【解析】气体压强的大小与气体分子的平均动能和单位体积内的分子数两个因素有关.若单位体积内分子数不变,当分子热运动加剧时,决定压强的两个因素中一个不变,一个增大,故气体的压强一定变大,A对,B错;若气体的压强不变而温度降低时,气体的体积一定减小,故单位体积内的分子个数一定增加,C对,D错;由气体压强产生原因知,E对.【答案】ACE题型2液体封闭的气体压强【典例4】(2018年高考·课标全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm,左边气体的压强为12.0cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.图13-2-1【解析】设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2.U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气柱长度分别变为l1′和l2′,由力的平衡条件有p1=p2+ρg(l1-l2)①图13-2-2式中ρ为水银密度,g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③两边气柱长度的变化量大小相等l1′-l1=l2-l2′④由①②③④式和题给条件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm.⑥【答案】22.5cm7.5cm【典例5】(2018年高考·课标全国卷Ⅱ)图13-2-3如图13-2-3,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体.已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦.开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b处.求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功.重力加速度大小为g.【解析】开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动.设此时汽缸中气体的温度为T1,压强为p1,根据查理定律有p0T0=p1T1.①根据力的平衡条件有p1S=p0S+mg.②联立①②式可得T1=1+mgp0ST0.此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2.根据盖-吕萨克定律有V1T1=V2T2.④式中V1=SH.⑤V2=S(H+h).⑥联立③④⑤⑥式解得T2=1+hH1+mgp0ST0.⑦从开始加热到活塞到达b处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为W=(p0S+mg)h.⑧【答案】T2=(1+hH)(1+mgp0S)T0W=(p0S+mg)h题型1对p-V图象的考查【典例6】如图13-2-4所示为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则下列关系式中正确的是()图13-2-4A.TATB,TB=TCC.TA>TB,TBTC【解析】A→B过程:由pT=C可知TA>TB;B→C过程:由VT=C可知TB

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