(浙江专版)2019届高考物理一轮复习第11章热学2第二节固体、液体和气体课件新人教版
2019届高考物理(人教浙江版)一轮复习课件:第11章热学4章末热点集训

答案:见解析
对气体实验定律的考查 (2018· 苏锡常镇四市高三调研 )(1)如图所示, 硬质透明塑料瓶内放少许水,用橡皮塞把瓶口塞住, 向瓶内打气直到瓶塞跳出,此时可观察到瓶中出现白 雾.在瓶塞跳出的瞬间,瓶内气体内能________,水 蒸气饱和汽压 ______ . ( 均填“增大”“减小”或 “不变”)
(2)将上题瓶中水倒尽,仍用橡皮塞将瓶口塞住,用打气筒再 将 n 倍于瓶子容积的空气缓慢压入瓶中,此时橡皮塞恰能跳 起,已知大气压强为 p0,圆柱形橡皮塞横截面积大小为 S, 外界环境温度不变,不计橡皮塞的重力和充气针对橡皮塞的 作用力.求: ①橡皮塞跳起时瓶中气体的压强; ②橡皮塞与瓶口间最大静摩擦力的大小.
mg 解析:(1)被封闭理想气体的压强 p=p0+ =1.2×105 Pa. S p0V0 pV (2)由理想气体状态方程 = T T0 V0 被封闭气体所含分子的数目 N= ×10-3×6×1023 22.4 联立解得 N=1.5×1022 个.
答案:(1)1.2×105 Pa (2)1.5×1022 个
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第十一章
热
学
章末热点集训
微观量的计算 (2018· 苏锡常镇四市调研 ) 我国科技人员用升温析晶 法制出了超大尺寸单晶钙钛矿晶体,尺寸超过 71 mm,这是 世界上首次报道尺寸超过 0.5 英寸的钙钛矿单晶体.假设该 单晶体的体积为 V,密度为 ρ,摩尔质量为 M,阿伏加德罗 常数为 NA.则该晶体所含有的分子数为______,分子直径为
【浙江专版】19高考物理: 第11章 热学 2 第二节 固体、液体和气体课后达标能力提升 新人教版(含答案).doc

2 第二节固体、液体和气体(建议用时:60分钟)一、选择题1.(2018·扬州市高三调研测试)下列说法中正确的是( ) A.温度相同时,氢原子与氧原子平均速率相等B.分子间距离增大,分子势能增大C.多晶体没有规则的几何外形,但有固定的熔点D.空气绝对湿度越大,人们感觉越潮湿解析:选C.温度相同时,分子平均动能相同,氢原子和氧原子质量不同,故平均速率不同,A项错误;分子间为斥力时,分子距离增大,分子势能减小,B项错误;单晶体具有规则的几何形状,多晶体则没有,但所有晶体均有固定的熔点,C项正确;空气的相对湿度越大,人们感觉越潮湿,D项错误.2.下列关于分子运动和热现象的说法正确的是( )A.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子之间的势能增加B.对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热C.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能增大,因此压强必然增大D.一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子间势能的总和解析:选ABD.一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,需吸收一定热量,其内能增加,而分子个数、温度均未变,表明其分子势能增加,A对;气体的压强与气体分子密度和分子的平均速率有关,整体的体积增大,气体分子密度减小,要保证其压强不变,气体分子的平均速率要增大,即要吸收热量,升高温度,B对;对于一定量的气体,温度升高,分子的平均速率变大,但若气体体积增加得更多,气体的压强可能会降低,C错;根据内能的定义可知,D对.3.如图所示,是水的饱和汽压与温度关系的图线,请结合饱和汽与饱和汽压的知识判断下列说法正确的是( )A.水的饱和汽压随温度的变化而变化,温度升高,饱和汽压增大B.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是不变的C.当液体处于饱和汽状态时,液体会停止蒸发现象D.在实际问题中,饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压解析:选AB.当液体处于饱和汽状态时,液体与气体达到了一种动态平衡,液体蒸发现象不会停止,选项C错误;在实际问题中,水面上方含有水分子、空气中的其他分子,但我们所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压,选项D错误;而相对湿度为水蒸气的实际压强与同温度水的饱和汽压的比值,则温度越高,水蒸气的饱和汽压越大,所以相对湿度越小.4.如图,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强( )A.逐渐增大B.逐渐增小C.始终不变D.先增大后减小解析:选A.法一:由题图可知,气体从状态a变到状态b,体积逐渐减小,温度逐渐升高,由pVT=C可知,压强逐渐增大,故A正确.法二:由pVT=C得:V=Cp T,从a到b,ab段上各点与O点连线的斜率逐渐减小,即1p逐渐减小,p逐渐增大,故A正确.5.(2017·南京模拟)一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为( ) A.气体分子的平均速率不变B.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大C.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多D.气体分子的总数增加解析:选AC.气体温度不变,分子平均动能、平均速率均不变,A正确.理想气体经等温压缩,压强增大,体积减小,分子密度增大,则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多,但气体分子每次碰撞器壁的冲力不变,故C正确,B、D错误.6.(2018·盐城高三调研测试)把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松弛状态.将铁丝环浸入肥皂液里,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松弛的,如图所示.用烧热的针刺破A侧的薄膜,则观察到棉线的形状为下图中的( )解析:选D.由于液体的表面张力作用使液面收缩,因此棉线被拉紧了,故A、B、C错误,D正确.7.如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体( )A.压强增大,体积增大B.压强增大,体积减小C.压强减小,体积增大D.压强减小,体积减小解析:选B.试管静止时,被封闭气体的压强为p1=p0-p h;试管自由下落时,被封闭气体的压强为p2=p0,故压强增大.根据玻意耳定律得气体体积减小,故选项B正确.8.一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的a→b、b→c、c→d、d→a四个过程,其中bc的延长线通过原点,cd垂直于ab 且与水平轴平行,da与bc平行,则气体体积在( ) A.a→b过程中不断增加B.b→c过程中保持不变C.c→d过程中不断增加D.d→a过程中保持不变解析:选AB.由题图可知a→b温度不变,压强减小,所以体积增大,b→c是等容变化,体积不变,因此A、B正确;c→d 体积不断减小,d→a体积不断增大,故C、D错误.9.某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p 0、体积为多少的空气( )A .p 0pV B .p p 0V C .⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫p p 0-1V D .⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫p p 0+1V 解析:选C .取充入气体后的轮胎内的气体为研究对象,设充入气体体积为V ′,则初态p 1=p 0,V 1=V +V ′;末态p 2=p ,V 2=V由玻意耳定律可得:p 0(V +V ′)=pV解得:V ′=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫p p 0-1V ,故选项C 正确.二、非选择题10.如图所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B →C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.(1)该循环过程中,下列说法正确的是________.A.A→B过程中,外界对气体做功B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是________(选填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”).若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量,在C→D过程中放出38 kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.解析:(1)在A→B的过程中,气体体积增大,故气体对外界做功,选项A错误;B→C的过程中,气体对外界做功,W<0,且为绝热过程,Q=0,根据ΔU=Q+W,知ΔU<0,即气体内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,选项B错误;C→D的过程中,气体体积减小,单位体积内的分子数增多,故单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,选项C正确;D→A的过程为绝热压缩,故Q=0,W>0,根据ΔU=Q+W,ΔU>0,即气体的内能增加,温度升高,所以气体分子的速率分布曲线发生变化,选项D错误.(2)从A→B、C→D的过程中气体做等温变化,理想气体的内能不变,内能减小的过程是B→C,内能增大的过程是D→A.气体完成一次循环时,内能变化ΔU=0,热传递的热量Q=Q-Q2=(63-38)kJ=25 kJ,根据ΔU=Q+W,得W=-Q=-125 kJ,即气体对外做功25 kJ.答案:(1)C (2)B→C2511.扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300 K ,压强为大气压强p 0.当封闭气体温度上升至303 K 时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p 0,温度仍为303 K .再经过一段时间,内部气体温度恢复到300 K .整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:(1)当温度上升到303 K 且尚未放气时,封闭气体的压强;(2)当温度恢复到300 K 时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.解析:(1)以开始封闭的气体为研究对象,由题意可知,初状态温度T 0=300 K ,压强为p 0,末状态温度T 1=303 K ,压强设为p 1,由查理定律得p 0T 0=p 1T 1①代入数据得p 1=101100p 0.②(2)设杯盖的质量为m ,刚好被顶起时,由平衡条件得 p 1S =p 0S +mg③放出少许气体后,以杯盖内的剩余气体为研究对象,由题意可知,初状态温度T 2=303 K ,压强p 2=p 0,末状态温度T 3=300 K ,压强设为p 3,由查理定律得p 2T 2=p 3T 3④设提起杯盖所需的最小力为F ,由平衡条件得F +p 3S =p 0S +mg⑤联立②③④⑤式,代入数据得F =20110 100p 0S .答案:(1)101100p 0 (2)20110 100p 0S 12.一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内.汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p ,活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h ,外界温度为T 0.现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h /4.若此后外界的温度变为T ,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g .解析:求理想气体状态参数时,要找出初末状态,然后由理想气体状态方程列方程求解.设汽缸的横截面积为S ,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为Δp ,由玻意耳定律得phS =(p +Δp )⎝⎛⎭⎪⎪⎫h -14h S ①解得Δp =13p ②外界的温度变为T 后,设活塞距底面的高度为h ′,根据盖-吕萨克定律,得⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫h -14h S T 0=h ′S T③ 解得h ′=3T4T 0h④ 据题意可得Δp =mg S⑤ 气体最后的体积为V =Sh ′⑥ 联立②④⑤⑥式得V =9mghT4pT 0.9mghT 答案:4pT0。
(浙江专版)2019届高考物理一轮复习 第11章 热学 4 章末热点集训课件 新人教版

度为 ρ=1.0×103 kg/m3,阿伏加德罗常数 NA=6.0× 1023 mol-1,结果保留两位有效数字)
第十一章 热 学
解析:设水的密度为 ρ,游泳池中水的质量为 m,阿伏加德 罗常数为 NA,游泳池中水的总体积为 V=50×25×3m3=3.75×103 m3
起,已知大气压强为Epv0,al圆ua柱ti形on橡o皮n塞ly横. 截面积大小为 S, eate外d 界wi环th境A温s度po不se变.S,li不de计s橡fo皮r塞.N的E重T力3和.5充C气li针en对t 橡Pr皮of塞il的e 5.2.0
作用力.C求op:yright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
气柱长 L=10 cm.已E知v大al气ua压ti强on为opn0=ly1.×105 Pa,标准状况 eate下d (w压i强th为A一sp个o标se准.S大li气de压s ,fo温r 度.N为ET0 3℃.5)理C想li气en体t P的r摩of尔ile体5.2.0
Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.
积为 22.4 L,阿伏加德罗常数 NA=6×1023 mol-1.(活塞摩 擦不计,重力加速度 g 取 10 m/s2).求: (1)被封闭理想气体的压强; (2)被封闭气体所含分子的数目.
第十一章 热 学
解析:(1)被封闭理想气体的压强 p=p0+mSg=1.2×105 Pa.
(2)由理想气体状态方E程vpaT0Vl0u0=atpiToVn only. eate被d 封wi闭th气CA体osp所pyo含rsige分.hS子tl2的id0数e0s4目f-o2Nr0=.1N21V2EA.04T×sp31o0.5-s3e×CPl6it×eyn1Lt02tP3dr.ofile 5.2.0
优化探究新课标高三物理一轮复习第11章热学第2讲固体液体与气体课件

6
考点二
NO.1 梳理主干 填准记牢
NO.2 题组训练 提升能力
1.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.液体内深 h 处的总压强 p=p0+ρgh,p0 为液面上方的 压强.
(3)在某个方向上看,其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分 子的排列是 杂乱无章 的.
2
考点一
NO.1 梳理主干 填准记牢
NO.2 题组训练 提升能力
试题
解析
1.(多选)(2016·陕西高三质检)下列说法正确的 由于液体表面张力的存在,
是( ACD )
针、硬币等能浮在水面上,A
A.把一枚针轻放在水面上,它会浮在水面.这 正确.水在涂有油脂的玻璃板
是由于水表面存在表面张力的缘故
上能形成水珠,这是不浸润的
B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而 结果,而干净的玻璃板上不能
在干净的玻璃板上却不能,这是因为油脂使水 形成水珠,这是浸润的结果,
的表面张力增大的缘故
B 错误.在太空中水滴呈球
C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮 形,是液体表面张力作用的结
①内容:一定质量的某种气体,在 体积 不变的情况下,压强 p
与热力学温度 T 成 正比 .
2019版高考物理一轮复习主题十二热学12_1_2固体、液体和气体课件

2.(液体的表面张力)(2017·漳州模拟)下列现象中,不能说明 液体存在表面张力的有( )
A.吹出的肥皂泡成球形 B.硬币能漂浮于水面上 C.滴入水中的红墨水很快散开 D.在完全失重的环境下,熔化的金属能收缩成标准的球形
[解析] 吹出的肥皂泡成球形,硬币能漂浮于水面上,在完 全失重的环境下,熔化的金属能收缩成标准的球形,都是由于表 面张力的作用;滴入水中的红墨水很快散开,是自由扩散的结果, 与表面张力无关;故选 C.
2.液体表面张力
表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距 形成原因
离大,分子间的相互作用力表现为引力
表面层分子间的引力使液面产生了表面张力, 表面特性
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
表面张力使液体表面具有收缩趋势,使液体表 表面张力
面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形 的效果
[答案] ABE
1饱和汽压跟液体的种类有关,在相同的温度下,不同液体 的饱和汽压一般是不同的.
2饱和汽压跟温度有关,饱和汽压随温度的升高而增大. 3饱和汽压跟体积无关,在温度不变的情况下,饱和汽压不 随体积而变化.
要点二 气体压强的产生与计算 [要点深化]
1.产生的原因 由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁,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.
等压 面法 强相等.液体内深 h 处的总压强 p=p0+ρgh强的求法 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象,进行受力分析, 利用牛顿第二定律列方程求解.
人教版2019届高考物理一轮复习第11章热学2第二节固体液体和气体随堂检测巩固落实

2 第二节 固体、液体和气体1.(2018·南京、盐城、连云港三市高三模拟)下列说法正确的是( ) A .单晶体有确定的熔点,多晶体没有确定的熔点 B .若绝对湿度增加且大气温度降低,则相对湿度增大 C .物体温度升高1℃相当于热力学温度升高274 KD .在真空、高温条件下,可利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素解析:选BD .单晶体有确定的熔点,多晶体也有确定的熔点,选项A 错误;若绝对湿度增加且大气温度降低,则相对湿度增大,选项B 正确;物体温度升高1℃相当于热力学温度升高1 K ,选项C 错误;在真空、高温条件下,可利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素,选项D 正确.2.如图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T A 、T B 、T C ,则下列关系式中正确的是( )A .T A <TB ,T B <TC B .T A >T B ,T B =T C C .T A >T B ,T B <T CD .T A =T B ,T B >T C解析:选C .根据理想气体状态方程pVT=k 可知,从A 到B ,温度降低,故A 、D 错误;从B 到C ,温度升高,故B 错误、C 正确.3.(2016·高考江苏卷)在高原地区烧水需要使用高压锅.水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽.停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却.在冷却过程中,锅内水蒸气的变化情况为( )A .压强变小B .压强不变C .一直是饱和汽D .变为未饱和汽解析:选AC .高压锅在密封的状态下缓慢冷却,在冷却过程中气体发生等容变化,温度降低,压强变小,A 项正确,B 项错误;锅内的水蒸气始终处于饱和汽状态,C 项正确,D 项错误.4.要增强雨伞的防水作用,伞面选择对水是________(填“浸润”或“不浸润”)的布料;布料经纬线间有空隙,落在伞面上的雨滴不能透过,是由于水的________的作用.解析:要增强雨伞的防水作用,伞面可选择对水不浸润的布料;由于液体的表面张力,雨滴才不能透过伞面.答案:见解析5.如图,一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,开口向上,内有两个质量均为m的相同活塞A和B;在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体,平衡时体积均为V.已知容器内气体温度始终不变,重力加速度大小为g,外界大气压强为p0.现假设活塞B发生缓慢漏气,致便B最终与容器底面接触.求活塞A移动的距离.解析:初始状态下A、B两部分气体的压强分别设为p A0、p B0,则对活塞A、B由平衡条件可得:p0S+mg=p A0S①p A0S+mg=p B0S②最终状态下两部分气体融合在一起,压强设为p,体积设为V′,对活塞A由平衡条件有p0S+mg=pS③对两部分气体由理想气体状态方程可得p A0V+p B0V=pV′④设活塞A移动的距离为h,则有V′=2V+hS⑤联立以上各式可得h=mgV(p0S+mg)S.答案:mgV(p0S+mg)S。
[精品课件]2019届高考物理一轮复习 13-2 固体、液体和气体课件
(1)单晶体具有各向异性,但不是在所有物理性质上都表现出各 向异性.
(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是单晶体. (3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必定是非晶 体. (4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化.
考点 2 液体的表面张力和液晶 [基础自通]
1.液体的表面张力 (1)定义:使液体表面具有___收__缩___趋__势____的力. (2)产生原因:由于液面分子分布较内部稀疏,分子间距 r>r0, 分子力表现为_____引__力_______,宏观上表现为使液面收缩,使液面 像一张绷紧的弹性薄膜.
(1)表面张力实质是表面层里的液体分子间的相互作用力的宏 观表现.
(2)液晶既不是液体也不是晶体.液晶的性质既具有液体的流动 性,又具有晶体的物理性质各向异性.
考点 3 饱和汽 饱和汽压 湿度 [基础自通]
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:液体的饱和汽压与___温___度____有关,温度越高,饱和 汽压越大,饱和汽压与饱和汽的___体__积_____无关.
[小题练通] 1.(多选)下列说法中正确的是( ACD ) 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.
人教版高考物理一轮复习 第十一章 第2讲 固体、液体和气体 学案(浙江专用)
第2讲固体、液体和气体一、固体晶体与非晶体的比较二、液体和液晶1.液体的表面张力(1)作用:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.(2)方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直.2.液晶的物理性质(1)具有液体的流动性.(2)具有晶体的光学各向异性.(3)从某个方向看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的.自测1(多选)下列说法正确的是()A.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点B.单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性C.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体D.液晶具有液体的流动性,同时具有晶体的各向异性特征答案BD解析单晶体和多晶体都有固定的熔点,非晶体熔点不固定,A错误.单晶体中原子(或分子、离子)的排列是规则的,具有空间周期性,表现为各向异性,B正确.金属材料虽然显示各向同性,但并不意味着就是非晶体,可能是多晶体,C错误.液晶的名称由来就是由于它具有液体的流动性和晶体的各向异性,D正确.三、饱和汽、饱和汽压和相对湿度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:液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关.3.相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比.即:相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压.自测2(多选)(2017·南京市、盐城市一模)在潮湿天气里,若空气的相对湿度为98%,洗过的衣服不容易晾干,这时()A.没有水分子从湿衣服中飞出B.有水分子从湿衣服中飞出,也有水分子回到湿衣服中C.空气中水蒸气的实际压强略小于同温度水的饱和汽压D.空气中水蒸气的实际压强比同温度水的饱和汽压小很多答案BC四、气体1.气体分子运动的特点(1)气体分子间距很大,分子力可以忽略,因此分子间除碰撞外不受其他力的作用,故气体能充满它能达到的整个空间.(2)分子做无规则的运动,速率有大有小,且时刻变化,大量分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布.(3)温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率将增大,但速率分布规律不变.2.气体压强(1)产生的原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁,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.气体实验定律自测3 某同学利用DIS 实验系统研究一定量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如图1所示的p -t 图象.已知在状态B 时气体的体积为V B =3 L ,问:图1(1)气体由A →B ,B →C 各做什么变化? (2)气体在状态C 的体积是多少?答案 (1)A →B 做等容变化 B →C 做等温变化 (2)2 L解析 (1)A →B 做等容变化,B →C 做等温变化 (2)p B =1.0 atm ,V B =3 L ,p C =1.5 atm 根据玻意耳定律,有p B V B =p C V C 解得V C =2 L4.理想气体的状态方程 (1)理想气体①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.②微观上讲,理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力,即分子间无分子势能. (2)理想气体的状态方程一定质量的理想气体的状态方程:p 1V 1T 1=p 2V 2T 2或pV T =C .气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例.5.气体实验定律的微观解释(1)等温变化一定质量的某种理想气体,温度保持不变时,分子的平均动能不变.在这种情况下,体积减小时,分子的密集程度增大,气体的压强增大.(2)等容变化一定质量的某种理想气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变.在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能增大,气体的压强增大.(3)等压变化一定质量的某种理想气体,温度升高时,分子的平均动能增大.只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减小,才能保持压强不变.命题点一晶体与非晶体对晶体与非晶体的认识(1)不能仅凭有无规则的外形判定某些物质是晶体还是非晶体.(2)晶体中的单晶体具有各向异性,但并不是在各种物理性质上都表现出各向异性.例如,铜的机械强度的各方向上存在差异,而其导热性和导电性则表现为各向同性.(3)非晶体不稳定,经过适当时间后,会向晶体转变;而有些晶体在一定条件下也可以转化为非晶体.(4)同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,也就是说,物质是晶体还是非晶体,并不是绝对的.例1(多选)(2015·江苏单科·12A(1))对下列几种固体物质的认识,正确的有()A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同答案AD解析晶体在熔化过程中温度保持不变,食盐具有这样的特点,则说明食盐是晶体,选项A 正确;蜂蜡的导热特点是各向同性的,烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形,说明云母片的导热特点是各向异性的,故云母片是晶体,选项B错误;天然石英表现为各向异性,则该物质微粒在空间的排列是规则的,选项C错误;石墨与金刚石皆由碳原子组成,但它们的物质微粒排列结构是不同的,选项D正确.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)表现特性: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.(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.例2(2017·盐城市第三次模拟)把一条细棉线的两端系在铁丝环上,棉线处于松驰状态.将铁丝环浸入肥皂液里,拿出来时环上留下一层肥皂液的薄膜,这时薄膜上的棉线仍是松驰的,如图2所示.用烧热的针刺破A侧的薄膜,则观察到棉线的形状为下图中的()图2答案 D命题点三饱和汽压与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和汽,在一定温度下饱和汽的分子数密度是一定的,所以饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压.由此可见饱和汽压与温度有关,随温度升高蒸汽分子数密度增加,饱和汽压与饱和汽的体积无关.例3(多选)(2016·江苏单科·12A(1))在高原地区烧水需要使用高压锅,水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸汽的变化情况为()A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽答案AC解析在冷却过程中,温度降低,锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡,所以锅内水蒸汽一直是饱和汽,故C正确,D错误;在冷却过程中,温度降低,饱和汽的压强减小,所以A 正确,B错误.1.应用状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象,即某一定质量的理想气体;(2)确定气体在始、末状态的参量p 1、V 1、T 1及p 2、V 2、T 2; (3)由状态方程列式求解; (4)讨论结果的合理性. 2.两个推论查理定律的推论:Δp =p 1T 1ΔT ;盖—吕萨克定律的推论:ΔV =V 1T 1ΔT ,利用这两个推论解决相关问题往往非常方便.例4 (2018·铜山中学模拟)夏季车辆长途行驶时,车胎内气体温度最高可达77 ℃.某型号轮胎说明书上标注的最大胎压为3.5×105 Pa.若给该轮胎充气时,胎内气体温度恒为27 ℃,不计充气及车辆行驶时车胎体积的变化,为了保证行车安全,该轮胎刚充完气的气压不应超过多少?答案 3.0×105 Pa解析 车胎内气体初、末状态的温度分别为 T 1=(273+27) K =300 K , T 2=(273+77) K =350 K由查理定律p 1T 1=p 2T 2,又p 2=3.5×105 Pa则p 1=T 1T 2p 2=3.0×105 Pa变式1 (2015·江苏单科·12A(3))给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为 1个标准大气压、体积为1 L .将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45 L .请通过计算判断该包装袋是否漏气. 答案 见解析解析 若不漏气,设加压后的体积为V 1,气体发生等温变化,由玻意耳定律得,p 0V 0=p 1V 1,代入数据得V 1=0.5 L ,因为0.45 L <0.5 L ,故包装袋漏气. 命题点五 气体状态变化的图象问题1.三个实验定律的对比2.气体状态变化的图象问题分析(1)解气体状态变化的图象问题,应当明确图象上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态,它对应着三个状态参量;图象上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程.(2)在应用气体图象分析问题时,一定要看清纵横坐标所代表的物理量,同时要注意横坐标表示的是摄氏温度还是热力学温度.(3)在V -T 图象(或p -T 图象)中,比较两个状态的压强(或体积)大小,可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小,其规律是:斜率越大,压强(或体积)越小;斜率越小,压强(或体积)越大.例5 (2016·江苏单科·12A(2))如图3甲所示,在斯特林循环的p -V 图象中,一定质量理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A ,整个过程由两个等温和两个等容过程组成.B →C 的过程中,单位体积中的气体分子数目________(选填“增大”“减小”或“不变”),状态A 和状态D 的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示,则状态A 对应的是________(选填“①”或“②”).图3答案不变①解析由题图甲知B→C的过程中气体的体积不变,所以密度不变,即单位体积中的气体分子数目不变;温度升高,分子热运动加剧,速率较大的分子数所占百分比增高,分布曲线的峰值向速率大的方向移动即向高速区扩展,峰值变低,曲线变宽,变平坦,由题图甲知状态A的温度低,所以对应的是①.变式2(2017·仪征中学高三上学期期初考试)如图4所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C为等压过程,D→A为等容过程.该循环过程中,下列说法正确的是()图4A.A→B过程中,气体吸收热量B.B→C过程中,气体分子的平均动能增大C.C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D.D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化答案 B解析A→B过程中,为等温变化,则内能不变,体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律知气体放出热量,故A错误;B→C过程中,温度升高,则分子平均动能增大,B正确;C→D过程中,为等温变化,体积增大,则分子的密集程度减小,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少,故C错误;D→A过程中,温度降低,则气体分子的速率分布曲线发生变化,D错误.命题点六气体热现象的微观意义温度一定时,某种气体分子的速率分布是确定的,速率的平均值也是确定的,温度升高,气体分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都增大.例6(多选)(2018·清江中学模拟)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图5所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,由图可知()图5A.气体的所有分子,其速率都在某个数值附近B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小答案BC解析由不同温度下的分子速率分布曲线可知,在一定温度下,大多数分子的速率都接近某个数值,但不是说其余少数分子的速率都小于该数值,有个别分子的速率会更大,故A错误;高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率,不是所有,有个别分子的速率会更大或更小,故B、C正确;温度是分子平均动能的标志,温度高则分子速率大的占多数,即高温状态下分子速率的分布范围相对较大,故D错误.1.(多选)(2017·南通市第一次调研)下列说法中正确的有()A.蔗糖受潮后粘在一起,没有确定的几何形状,所以它是非晶体B.组成晶体的原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的C.某些液晶中掺入少量多色性染料后,对不同颜色的光吸收强度与所加电场的场强有关D.液体表面张力的方向总是垂直液面,指向液体内部答案BC2.(2016·南京市、盐城市高三年级第一次模拟考试)一瓶矿泉水喝完一半之后,把瓶盖拧紧,不久瓶内水的上方形成了水的饱和汽.当温度变化时,瓶内水的饱和汽压与温度变化关系的图象正确的是()答案 B3.一定质量的理想气体,从图6中A状态开始,经历了B、C,最后到D状态,下列说法中正确的是()图6A.A→B温度升高,体积不变B.B→C压强不变,体积变大C.C→D压强变小,体积变小D.B点的温度最高,C点的体积最大答案 A4.(2018·泰州中学质量检测)某学习小组做了如下实验,先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯中,气球逐渐膨胀起来,如图7所示.在气球膨胀过程中,下列说法正确的是()图7A.该密闭气体分子间的作用力增大B.该密闭气体组成的系统熵增加C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和答案 B5.图8甲是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象.已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.图8(1)说出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图甲中T A的温度值;(2)请在图乙坐标系中,作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p-T图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值,请写出计算过程.答案见解析解析 (1)从题图甲可以看出,A 与B 连线的延长线过原点,所以A →B 是等压变化, 即p A =p B .根据盖-吕萨克定律可得V A T A =V B T B所以T A =V A V B T B =0.40.6×300 K =200 K. (2)由题图甲可知,由B →C 是等容变化,根据查理定律得p B T B =p C T C ,所以p C =T C T B p B =400300p B =43p B =43×1.5×105 Pa =2.0×105 Pa.则可画出气体由状态A →B →C 的p -T 图象如图所示.1.(多选)(2017·南京市、盐城市二模)下列说法正确的是( )A .单晶体有确定的熔点,多晶体没有确定的熔点B .若绝对湿度增加且大气温度降低,则相对湿度增大C .物体温度升高1 ℃相当于热力学温度升高274 KD .在真空、高温条件下,可利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素答案 BD2.(多选)(2018·铜山中学模拟)下列说法正确的是( )A .液晶是液体和晶体的混合物B .液晶分子在特定方向排列比较整齐,但不稳定C .产生表面张力的原因是表面层内液体分子间只有引力没有斥力D .表面张力使液体的表面有收缩的趋势答案 BD解析 液晶像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征,液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态,当液晶通电时导通,排列变得有秩序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过.所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,A 错误,B 正确;分子间的引力和斥力是同时存在的,C 错误;在液体表面,分子间的间距大于平衡距离r 0,分子间作用力表现为引力,从而使液体表面产生收缩的趋势,D 正确.3.(多选)(2017·东台市5月模拟)关于液体的性质,下列说法正确的有( )A .温度相同时,液体的扩散速度要比固体的扩散速度慢B.液体汽化时体积的增大量要比凝固时体积的减小量大得多C.液体的表面层分子间表现为斥力D.压强增大时,液体的沸点也增大答案BD4.(多选)(2016·清江中学高三2月月考)关于饱和汽和相对湿度,下列说法正确的是() A.饱和汽压跟热力学温度成正比B.温度一定时,饱和汽的密度为一定值,温度升高,饱和汽的密度增大C.空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比D.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压答案BD解析一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定值,温度升高,饱和汽的分子数密度增大,但饱和汽压不是与热力学温度成正比,故A错误,B正确;相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水的饱和汽压之比,故C错误;根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压,故D正确.5.(2018·扬州中学月考)关于饱和汽和相对湿度,下列说法中错误的是()A.使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法B.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压C.密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽,若温度升高,同时增大容器的容积,饱和汽压可能会减小D.相对湿度过小时,人会感觉空气干燥答案 C解析饱和汽压是物质的一个重要性质,它的大小取决于物质的本性和温度,温度越高,饱和汽压越大,则使未饱和汽变成饱和汽,可采用降低温度的方法,故A正确;根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压,故B正确;温度升高,饱和汽压增大,故C错误;相对湿度过小时,人会感觉空气干燥,故D正确.6.(2017·淮阴中学模拟)如图1所示为一定质量的理想气体分别在温度T1和T2情形下做等温变化的p-V图象,则下列关于T1和T2大小的说法,正确的是()图1A.T1大于T2B.T1小于T2C.T1等于T2D .无法比较答案 A解析 由图象可知,当体积V 相等时,p 1>p 2,由理想气体状态方程:pV T=C 可知,T 1>T 2.7.如图2为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况,可知,一定温度下气体分子的速率呈现________的分布规律;T 1温度下气体分子的平均动能________(选填“大于”、“等于”或“小于”)T 2温度下气体分子的平均动能.图2答案 中间多、两头少 小于8.(2017·南京市、盐城市一模)如图3所示,导热性能良好的汽缸开口向下,缸内用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞在汽缸内可以自由滑动且不漏气,其下方用细绳吊着砂桶,系统处于平衡状态.现砂桶中的细砂不断流出,这一过程可视为一缓慢过程,且环境温度不变,则在此过程中汽缸内气体分子的平均速率________(选填“减小”、“不变”、“增大”),单位时间单位面积缸壁上受到气体分子撞击的次数________(选填“减少”、“不变”、“增加”).图3答案 不变 增加9.(2015·江苏单科·12A(2))在装有食品的包装袋中充入氮气,可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性,在包装袋中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试.测试时,对包装袋缓慢地施加压力.将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力________(选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能________(选填“增大”、“减小”或“不变”).答案 增大 不变解析 因为测试时,对包装袋缓慢地施加压力,外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量,由热力学第一定律可知:气体的温度不变,即内能不变.由玻意耳定律可知:气体体积变小,所以压强变大,由于气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的,所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大.10.一定质量的理想气体,从初始状态A 经状态B 、C 、D 再回到状态A ,其体积V 与温度T 的关系如图4所示,图中T A 、V A 和T D 为已知量.图4(1)从状态A 到B ,气体经历的是__________过程(填“等温”、“等容”或“等压”).(2)从状态B 到C 的过程中,气体的内能__________(填“增大”、“减小”或“不变”).(3)从状态C 到D 的过程中,气体对外__________(填“做正功”、“做负功”或“不做功”),同时__________(填“吸热”或“放热”).(4)气体在状态D 时的体积V D =____________.答案 (1)等容 (2)不变 (3)做负功 放热(4)T D T AV A 解析 (1)由题图可知,从状态A 到B ,体积不变,为等容变化.(2)从状态B 到C ,温度不变,所以内能不变.(3)从状态C 到D ,体积减小,外界对气体做正功;温度降低,内能减小;根据热力学第一定律,气体放热.(4)从状态D 到A ,气体发生等压变化,由盖-吕萨克定律可得:V D T D =V A T A ,所以V D =T D T AV A . 11.一定质量的理想气体体积V 与热力学温度T 的关系图象如图5所示,气体在状态A 时的压强p A =p 0,温度T A =T 0,线段AB 与V 轴平行,BC 的延长线过原点.求:图5(1)气体在状态B 时的压强p B ;(2)气体在状态C 时的压强p C 和温度T C .答案 (1)p 02 (2)p 02 T 02解析 (1)由题图知V A =V 0,V B =2V 0,T B =T 0A →B 为等温过程,由玻意耳定律知p A V A =p B V B则p B =p A V A V B =p 0V 02V 0=p 02(2)BC 的延长线过原点,则BC 为等压线,即p C =p B =p 02B →C 为等压过程,则由盖-吕萨克定律得V B T B =V C T CT C =V C V B ·T B =T 0212.回热式制冷机是一种深低温设备,制冷极限约50 K .某台设备工作时,一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图6所示的四个过程:从状态A 到B 和C 到D 是等温过程,温度分别为t 1=27 ℃和t 2=-133 ℃;从状态B 到C 和D 到A 是等容过程,体积分别为V 0和5V 0.求状态B 与D 的压强之比.图6答案 75∶7解析 由题意知T A =T B =(273+27) K =300 KT C =T D =(273-133) K =140 KV B =V C =V 0,V A =V D =5V 0根据理想气体状态方程p B V B T B =p D V D T D则p B p D =V D V B ·T B T D =757.。
高考物理一轮复习 第十一章 第2节 固体 液体和气体
(2)如图 11-2-1,一上端开口、下端封闭的细 长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长 l1= 25.0 cm 的空气柱,中间有一段长 l2=25.0 cm 的 水银柱,上部空气柱的长度 l3=40.0 cm.已知大 气压强为 p0=75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画 出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气 柱长度变为 l1′=20.0 cm.假设活塞下推过程中 图 11-2-1 没有漏气,求活塞下推的距离.
(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.
【例 1】 (2014·课标全国卷Ⅱ)(多选)下列说法正确的是 ()
A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热 运动
【解析】 (1)气体分子在空间可自由移动,因此气体体 积应是气体分子所能到达的空间,选项 A 正确;分子热运动 的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,选项 B 正确;气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的 压力,与失、超重无关,选项 C 错误;气体吸收热量的同时 可对外做功,内能不一定增加,选项 D 错误;气体等压膨胀, 由VT11=VT22可知温度一定升高,选项 E 正确.
第 2 节 固体 液体和气体
[真题回放]
1.(2013·课标全国卷Ⅱ)(1)(多选)关于一定量的气体,下 列说法正确的是________.
A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的 体积,而不是该气体所有分子体积之和
B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温 度就可以降低
C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加 E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高