备战2019年高考物理考点一遍过考点61固体、液体和气体（含解析）.docx

固体、液体和气体一、固体和液体1晶体（单晶体和多晶体）和非晶体（1）单晶体有确定的几何形状，多晶体和非晶体没有确定的几何形状，常见的金属属于多晶体。（2）晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。（3）单晶体的一些物理性质（如导热性、导电性、光学性质等）具有各向异性，多晶体和非晶体的物理性质为各向同性的。2表面张力（1）成因：液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，表面层分子间的相互作用力表现为引力。（2）特性：表面张力的方向和液面相切，使液体表面具有收缩趋势，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。3浸润（1）附着层：当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫做附着层。（2）浸润：附着层内液体分子间的距离小于液体内部的分子间的距离，附着层内分子间的作用表现为斥力，附着层有扩展的趋势，液体与固体之间表现为浸润。（3）不浸润：附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏，附着层内分子间的作用表现为引力，附着层有收缩的趋势，液体与固体之间表现为不浸润。（4）毛细现象：浸润液体在细管中不断扩展而上升，以及不浸润液体在细管中不断收缩而下降的现象。（5）当附着层对液体的力与液体的重力平衡时，液面稳定在一定的高度。毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关。4液晶：像液体一样具有流动性，光学性质与某些晶体相似，具有各向异性。是介于液态和固态间的一种中间态。5饱和汽与饱和汽压（1）动态平衡：在相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数，水蒸气的密度不再增大，液体水也不再减少，液体与气体之间达到了平衡状态，蒸发停止。这种平衡是一种动态平衡。（2）饱和汽与饱和汽压：与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽，而没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而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。未饱和汽的压强小于饱和汽压。（3）饱和汽压随温度升高而增大，与物质种类有关，与水蒸气所在容器的容积无关。6湿度（1）绝对湿度：空气中所含水蒸气的压强。（2）相对湿度=二、气体实验定律和理想气体状态方程1玻意耳定律：pV=C或p1V1=p2V2（温度不变） 2查理定律：=C或=（体积不变）3盖吕萨克定律：=C或=（压强不变）4理想气体状态方程：=C或=（1）理想气体：遵从气体实验定律和理想气体状态方程；温度不低于零下几十摄氏度，压强不超过大气压的几倍时的实际气体；分子势能可忽略不计。（2）气体实验定律是在近似为理想气体的实验条件下总结出的，严格意义上是理想气体的实验定律。下列说法中正确的是A雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力B夏天荷叶上小水珠呈球状是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故C喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水球是表面张力的结果D晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征E小木块能够在水中漂浮是表面张力与其重力平衡的结果【参考答案】ABC【详细解析】雨水不能透过布雨伞，是因为液体表面存在张力，A正确；荷叶上小水珠与喷泉喷到空中的水形成一个个球形小水珠均呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，BC正确；单晶体一定具有规则形状，且单晶体有各向异性的特征，D错误；小木块能够在水中漂浮是浮力和重力平衡的结果，E错误。【名师点睛】对固体和液体知识的考查，涉及晶体和非晶体、表面张力、浸润、液晶、饱和汽和饱和汽压、湿度等方面，应结合分子动理论、热力学定律等知识加强识记和理解能力。1（2018江苏省如东高级中学高二月考）下列说法中正确的是A晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性B内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同C液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性D要增强雨伞的防水作用，伞面可选择对水是浸润的布料；布料经纬线间空隙很小，水珠落在伞面上由于表面张力的作用，不能透过空隙【答案】BC【解析】只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的，故A错误；内能与物体的温度、体积、分子数等因素有关，内能不同，温度可能相同，则分子热运动的平均动能可能相同。故B正确；液晶，即液态晶体，像液体一样具有流动性，具有各向异性，故C正确；要增强雨伞的防水作用，伞面应选择对水是不浸润的布料；布料经纬线间空隙很小，水珠落在伞面上由于表面张力的作用，不能透过空隙故D错误。【名师点睛】晶体有单晶体和多晶体两种，单晶体各向异性，而多晶体各向同性。物体的内能与温度、体积等因素有关，温度是分子热平均动能的标志。液晶具有各向异性雨伞的伞面应选择对水是不浸润的布料。由于表面张力的作用，水珠不能透过空隙。2下面说法正确的是A鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿毛细现象B细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形表面张力C粉笔能吸干纸上的墨水浸润现象D布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水毛细现象【答案】B【解析】鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，A错误；细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力作用的结果，B正确；粉笔能吸干纸上的墨水，是毛细现象，C错误；布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，是水的表面张力作用的结果，D错误。3（2018宁夏石嘴山市第三中学高二期末）下列说法正确的是A饱和蒸汽是指液体不再蒸发，蒸汽不再液化时的状态B空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热【答案】BD【解析】饱和蒸汽是指液体蒸发与蒸汽液化相平衡的状态，液体仍在蒸发，蒸汽仍在液化，A错误。空中下落的雨滴呈球形是因为液体有表面张力，液体表面有收缩的趋势而形成的，B正确。液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性，C错误。干湿温度计的原理是：它在一支温度计泡上包上纱布，纱布下端浸入水中。若空气中水汽未饱和，湿纱布的水会蒸发，温度降低。湿泡温度计的温度值比干湿温度计的要低些。相对湿度越小，这个差值就越大，利用这个差值的大小可由表检查出空气的相对湿度；故D正确。【名师点睛】本题考查了液体表面张力、布朗运动、蒸发和压强的关系等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点。关于一定质量的理想气体的状态变化，下列说法中正确的是A当压强不变而温度由100 上升到200 时，其体积增大为原来的2倍 B气体由状态1变到状态2时，一定满足方程C体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍D压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半【参考答案】BC【详细解析】一定质量的理想气体，压强不变时，体积与热力学温度成正比，温度由100 上升到200 时，热力学温度由373 K上升到473 K，体积增大到原来的倍，A错误；质量不变的理想气体由状态1到状态2，一定满足方程，B正确；根据气体状态方程，一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，同时热力学温度加倍，C正确；若压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，同时热力学温度加倍，D错误。【名师点睛】使用气体实验定律或理想气体状态方程解题时，首先应选定研究对象一定质量的理想气体，然后选定分析过程，找到始、末状态的参量或者状态参量的关系，再列式求解。1（2018山西省榆社中学高三第一次联考）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历ABCDE过程到达状态E，其中BA的延长线经过原点，BC与横轴平行，DE与纵轴平行。下列说法正确的是AAB过程中气体的体积逐渐减小BBC过程中气体从外界吸热CCD过程气体内能不变DDE过程气体对外界做功E状态A的体积比状态E的体积小【答案】BDE【解析】由理想气体状态方程整理得：，AB过程中图像的斜率不变，故气体的体积不变，A错误；BC过程为等压过程，压强不变，热力学温度升高，故气体从外界吸热，B正确；CD过程图像斜率不变，则气体体积不变，气体温度升高，根据热力学第一定律得，故气体的内能增加，C错误；DE段为等温过程，温度不变，压强降低，由可知，气体体积增大膨胀，对外界做功，D正确；状态A和E压强相等，但在E状态时，气体温度较高，由可知，故在E状态时，气体体积较大，故E正确。故本题选BDE。2容积为20 L的钢瓶充满氧气后，压强为150 atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5 L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10 atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装A4瓶 B50瓶C56瓶 D60瓶【答案】C【解析】根据玻意耳定律有p0V0=p（V0+nV1），可得，选C。3（2018山东省夏津第一中学高三月考）图是课外小组进行实验探究的示意图，在烧瓶上连着一根玻璃管，用橡皮管把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶中封入了一定质量的理想气体，整个烧瓶浸没在温水中。用此装置来研究一定质量的气体在体积不变时，压强随温度的变化情况。开始时水银压强计U形管两端水银面一样高，下列几种做法中，能使U形管左侧水银面保持原先位置的是A把烧瓶浸在热水中，同时把A向下移B把烧瓶浸在热水中，同时把A向上移C把烧瓶浸在冷水中，同时把A向下移D把烧瓶浸在冷水中，同时把A向上移【答案】BC【解析】将烧瓶浸入热水中时，气体的温度升高，由于气体的体积不变，所以气体的压强要变大，应将A管向上移动，所以B正确，A错误；将烧瓶浸入冰水中时，气体的温度降低，由于气体的体积不变，所以气体的压强要减小，应将A管向下移动，所以C正确，D错误。【名师点睛】该题考查气体做的是等容变化的特点，根据气体的温度的变化，由查理定律分析压强的变化即可。 1（2018甘肃省酒泉市敦煌中学高三一诊）夏天荷叶上的一颗颗小水珠呈球形，其原因是A表面张力具有使液面收缩到表面积为最小的趋势B小水滴的重力影响比表面张力小得多C液体内部分子对表面层的分子具有引力作用D水对荷叶是不浸润的2（2018贵州省铜仁市西片区高中教育联盟高二下学期期末）下列说法正确的是A温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同B在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁也有压强C晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化D气体若失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故3某日白天的气温是20 ，空气中水蒸气的压强是1.1103 Pa；夜间，空气中水蒸气的压强不变，气温降到10 ，已知20 时水的饱和汽压为2.3103 Pa，10 时水的饱和汽压为1.2103 Pa，则我们感觉到的潮湿与干爽情况是A夜间干爽 B白天潮湿C白天干爽 D夜间潮湿4（2018山东省夏津第一中学高三月考）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5如图所示为一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则下列说法中正确的是A从状态c到状态d，压强减小B从状态d到状态a，压强不变C从状态a到状态b，压强增大D从状态b到状态c，压强减小6（2018广西高三年级毕业班百校大联考）如图所示，长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分隔成上、下两部分，A处管内、外水银面相平，上部分气体的长度为H现将玻璃管缓慢竖直向上提升一定高度（管下端未离开水银面），稳定时管中水银面比管外水银面高。已知水银的密度为，重力加速度为g，大气压强为，该过程中气体的温度保持不变。求：（1）玻璃管向上提升前，上部分气体的压强p；（2）玻璃管向上提升后，上部分气体的长度。7如图a所示为开口向上、粗细均匀且足够长的导热玻璃管，管内有一段长25 cm的水银柱，封闭着长度为60 cm的空气柱（可视为理想气体），大气压强恒为p0=75 cmHg，环境温度为300 K。（1）求当玻璃管缓慢转动60时（如图b）封闭空气柱的长度。（保留一位小数）（2）若玻璃管总长仅有L=115 cm，从开口向上缓慢转动至开口向下（如图c）后，再改变环境温度，足够长时间后封闭空气柱长度仍然为60 cm，求此时的环境温度。8（2018贵州省遵义航天高级中学高三月考）一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其有关数据如pT图象甲所示。若气体在状态A的温度为73.15 ，在状态C的体积为0.6 m3。求：（1）状态A的热力学温度；（2）说出A至C过程中气体的变化情形，并根据图象提供的信息，计算图中VA的值；（3）在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的VT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坐标值，请写出计算过程。9如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分长度可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图所示，环境温度是300 K，大气压是75 cmHg。现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段内水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。 （1）玻璃管A端插入大水银槽中的深度（即水银面到管口A的竖直距离）是多少？（2）当管内气体温度缓慢降低到多少时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中？10（2018新课标全国III卷）如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如pV图中从a到b的直线所示。在此过程中A气体温度一直降低B气体内能一直增加C气体一直对外做功D气体一直从外界吸热E气体吸收的热量一直全部用于对外做功11（2018新课标全国I卷）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程、到达状态e，对此气体，下列说法正确的是A过程中气体的压强逐渐减小B过程中气体对外界做正功C过程中气体从外界吸收了热量D状态c、d的内能相等E状态d的压强比状态b的压强小12（2016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13（2015新课标全国卷）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，有些晶体在不同的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，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体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14（2018新课标全国II卷）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口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气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气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。15（2018新课标全国III卷）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=18.0 cm和l2=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg。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。16（2018新课标全国I卷）如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K。开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0，现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。17（2017新课标全国卷）如图，容积均为V的气缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给气缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27 ，气缸导热。（1）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；（2）接着打开K3，求稳定时活塞的位置；（3）再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20 ，求此时活塞下方气体的压强。18（2017新课标全国卷）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。（1）求该热气球所受浮力的大小。（2）求该热气球内空气所受的重力。（3）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。19（2017新课标全国卷）一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管K1和K2。K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图（b）所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为，重力加速度大小为g。求：（1）待测气体的压强；（2）该仪器能够测量的最大压强。20（2016新课标全国卷）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差p与气泡半径r之间的关系为p=，其中=0.070 N/m。现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升。已知大气压强p0=1.0105 Pa，水的密度=1.0103 kg/m3，重力加速度大小g=10 m/s2。（1）求在水下10 m处气泡内外的压强差。（2）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。21（2016新课标全国卷）一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。22（2016上海卷）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初始温度相等，且体积VAVB。（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？某同学解答如下：设两部分气体压强不变，由，所以水银柱将向下移动。上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为pA和pB，分析并比较二者的大小关系。1ABD【解析】液体表面层分子的作用力是引力，使液体表面绷紧，水珠呈球形，故A正确，C错误；重力的作用效果是水平摊到玻璃上，由于水珠呈球形，说明小水滴的重力影响比表面张力小得多，故B正确；水对荷叶是不浸润的，水滴不容易附着在荷叶上，故D正确。3CD【解析】相对湿度=，所以白天20 时的相对湿度为，夜间10 时的相对湿度为，故感觉白天干爽，夜间潮湿，选CD。4AC【解析】单位体积内分子个数不变时，分子热运动加剧，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都变大，因此这时气体压强一定变大，故A正确，B错误；气体的压强不变而温度降低时，根据理想气体的状态方程可判定气体的体积一定减小，气体的密度增加，则单位体积内分子个数一定增加，故C正确，D错误。【名师点睛】该题考查理想气体的基本性质和公式的应用，惟一的难度可能是“单位体积内分子个数”，把它和气体的密度联系起来，问题就迎刃而解了。5ACD【解析】由可得，故VT图上过原点的直线上压强相等，图象某点与原点连线的斜率越大，压强越小，故ACD正确，B错误。6（1）p=p0gh0 （2）7（1）68.6 cm （2）180 K【解析】（1）转动前，封闭气体的压强转动后，封闭气体的压强 气体等温变化，由玻意耳定律有可得（2）假设旋转后水银不会从玻璃管溢出，转动后封闭气体的压强由玻意耳定律有解得，则水银已经溢出设剩余水银柱长x则有解得（另解舍去）改变温度过程气体等压变化，由玻意耳定律有解得8（1）TA200K （2）VA0.4 m3 （3）VT图象如图所示（3）由盖吕萨克定律：解得： 因为B至C为等容过程，所以VC=VB=0.6 m3，图象如图所示【名师点睛】本题考查了求气体的温度与体积、作图象等问题，分析清楚气体状态变化过程、根据图象求出气体的状态参量、应用气体状态方程即