高考物理一轮复习详细讲义(教师版)：固体、液体和气体

1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业第二节固体、液体和气体【基础梳理】提示：异性熔点表面积p1V1p2V2p1V1T1p2V2T2【自我诊断】判一判(1)大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，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，是因为晶体的物质微粒是规则排列的()(4)液晶是液体和晶体的混合物()(5)船浮于水面上不是由于液体的表面张力()(6)水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时，水不再蒸发和凝结()提示：(1)(2)(3)(4)(5)(6)做一做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

2、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提示：选 AD.晶体才有固定的熔点，A 正确；熔化的蜂蜡呈椭圆形说明云母片导热具有各向异性的特点，故此现象说明云母片是晶体，B 错误；天然石英具有各向异性的原因是物质微粒在空间的排列是规则的，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，D 正确精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业固体和液体的性质【知识提炼】1晶体和非晶体(1)单晶体具有各向异性，但不

3、是在各种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，必是非晶体2液体表面张力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，分子势能大于液体内部的分子势能.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.【跟进题组】1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

4、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：选 BCD.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故选项 A 错误；单晶体具有各向异性，有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同，故选项 B 正确；例如金刚石和石墨由同种元素构成，但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，故选项 C 正确；晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化如天然水晶是晶体，熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体，也有些

5、非晶体在一定条件下可转化为晶体，故选项 D 正确；熔化过程中，晶体的温度不变，但内能改变，故选项 E 错误2下列说法不正确的是()A把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面上这是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水膜具有表面张力的缘故解析：选 BDE.水的表面张力托起针，A 正确；B、D 两

6、项也是表面张力原因，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 错误气体压强的产生和计算精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业【知识提炼】1理解气体压强的三个角度产生原因气体分子对容器壁频繁地碰撞产生的决定因素宏观上决定于气体的温度和体积微观上取决于分子的平均动能和分子的密集程度计算方法a0力的平衡条件a0牛顿第二定律2.平衡状态下气体压强的求法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 处总

7、压强 pp0gh，p0为液面上方的压强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3.加速运动系统中封闭气体压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【跟进题组】1对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是()A压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C压强变大时，分子间的平均距离必然变小D压强变小时，分子间的平均距离可能变小解析：选 BD.压强变大时，气体的温度不一定升高，分子的热运动不一定变得剧烈，故选项 A 错误；压

8、强不变时，若气体的体积增大，则气体的温度会升高，分子热运动会变得剧烈，故选项 B 正确； 压强变大时，由于气体温度不确定，则气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，其分子间的平均距离可能不变，也可能变大或变小，故选项 C 错误；压强变小时， 气体的体积可能不变， 可能变大也可能变小， 所以分子间的平均距离可能不变，可能变大，可能变小，故选项 D 正确2若已知大气压强为 p0，图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为，求被封闭气体的压强解析：在图甲中，以高为 h 的液柱为研究对象，由二力平衡知精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业p甲SghSp0S所以 p甲p0gh在图乙中，以 B 液面

9、为研究对象，由平衡方程 F上F下有：pASghSp0Sp乙pAp0gh在图丙中，仍以 B 液面为研究对象，有pAghsin 60pBp0所以 p丙pAp032gh在图丁中，以液面 A 为研究对象，由二力平衡得p丁S(p0gh1)S所以 p丁p0gh1在图戊中，从开口端开始计算：右端为大气压 p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以 b 气柱的压强为 pbp0g(h2h1)，而 a 气柱的压强为 papbgh3p0g(h2h1h3)答案：甲：p0gh乙：p0gh丙：p032gh丁：p0gh1戊：pap0g(h2h1h3)pbp0g(h2h1)理想气体实验定律与状态方程的应用【知识提炼】1理想气

10、体状态方程与气体实验定律的关系p1V1T1p2V2T2温度不变：p1V1p2V2（玻意耳定律）体积不变：p1T1p2T2（查理定律）压强不变：V1T1V2T2（盖吕萨克定律）2几个重要的推论(1)查理定律的推论：pp1T1T.(2)盖吕萨克定律的推论：VV1T1T.(3)理想气体状态方程的推论：p0V0T0p1V1T1p2V2T2.3气体状态变化的图象问题特点示例等温过程pVpVCT(其中C为恒量)， 即 pV 之积越大的等温线温度越高，线离原点越远精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业p1VpCT1V，斜率 kCT， 即斜率越大， 温度越高等容过程pTpCVT，斜率 kCV，即斜率越大，

11、 体积越小等压过程VTVCpT，斜率 kCp，即斜率越大， 压强越小4.利用气体实验定律及气体状态方程解决问题的基本思路【典题例析】(2018高考全国卷) 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V8时，将 K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6.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解析设活塞再次平衡后

12、，活塞上方气体的体积为 V1，压强为 p1；下方气体的体积为 V2，压强为 p2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得p0V2p1V1p0V2p2V2由已知条件得V1V2V6V81324V精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业V2V2V6V3设活塞上方液体的质量为 m，由力的平衡条件得p2Sp1Smg联立以上各式得m15p0S26g.答案见解析【迁移题组】迁移 1玻璃管水银柱模型1(2018高考全国卷 )在两端封闭、粗细均匀的 U 形细玻璃管内有一段水银柱，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 l118.0 c

13、m 和 l212.0 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p1p2g(l1l2)式中为水银密度，g 为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2两边气柱长度的变化量大小相等l1l1l2l2由式和题给条件得l122.5 cml27.5 cm.答案：见解析迁移

14、2汽缸活塞模型2. (2017高考全国卷)如图，容积均为 V 的汽缸 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精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业给汽缸充气，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 ，汽缸导热(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)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ，求此时活塞下方气体的压强

15、解析：(1)设打开 K2后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积为 V1.依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意耳定律得p0Vp1V1(3p0)Vp1(2VV1)联立式得V1V2p12p0.(2)打开 K3后，由式知，活塞必定上升设在活塞下方气体与 A 中气体的体积之和为V2(V22V)时，活塞下气体压强为 p2.由玻意耳定律得(3p0)Vp2V2由式得p23VV2p0由式知，打开 K3后活塞上升直到 B 的顶部为止；此时 p2为 p232p0.(3)设加热后活塞下方气体的压强为 p3， 气体温度从 T1300 K 升高到 T2320 K 的等容过程中，由查理定律得p2T1p3T

16、2将有关数据代入式得p31.6p0.答案：见解析迁移 3理想气体状态方程的应用3(2019唐山模拟)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 t127 和 t2133；从状态 B 到 C 和 D 到 A 是等容过程，体积分别为 V0和 5V0.求状态 B 与 D 的压强之比解析：A 到 B、C 到 D 均为等温过程，则 TB(27273)K300 K，TD(133273)K精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业140 K，由理想气体状态方程可知：p

17、BVBTBpDVDTD得：pBpDVDTBVBTD5V0300V014075710.7.答案：10.7或757(建议用时：40 分钟)一、选择题1(2019锦州模拟)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示甲、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所示，则()A甲、乙为非晶体，丙是晶体B甲、丙为晶体，乙是非晶体C甲、丙为非晶体，乙是晶体D甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体解析：选 B.由题图可知，甲、乙在导热性质上表现各向同性，丙具有各向异性，甲、丙有固定的熔点，乙无固定的熔点，所以甲、丙为晶体，乙是非晶体，B 正确；甲为晶体，但仅从图中无

18、法确定它的其他性质，所以甲可能是单晶体，也可能是多晶体，丙为单晶体，故 A、C、D 错误2下列说法正确的是()A液面表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性D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E液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征解析：选 CE.液面表面张力的方向始终与液面相切，A 错误；单晶体和多晶体都有固定的熔、沸点，非晶体熔点不固定，B 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，C 正确；金属材料虽然显示各向同性，但并不意味着就是

19、非晶体，可能是多晶体，D 错误；液晶的名称由来就是由于它具有流动性和各向异性，E正确3人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程以下说法正确的是()A液体的分子势能与体积有关B晶体的物理性质都是各向异性的C温度升高，每个分子的动能都增大D露珠呈球状是由于液体表面张力的作用E液体表面层内分子分布比液体内部稀疏，所以分子间作用力表现为引力解析：选 ADE.分子势能与分子间距有关，而分子间距与物体的体积有关，则知液体的分子势能和体积有关，选项 A 正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体物理性质表现为各精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业向异性，多晶体物理性质表现为各向同性，选项 B 错误；

20、温度升高时，分子的平均动能增大但不是每一个分子动能都增大，选项 C 错误；露珠由于受到表面张力的作用表面积有收缩到最小的趋势即呈球形，选项 D 正确；液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的作用力表现为引力，选项 E 正确4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E如果气体温度升高，那么所有分子的运动速率都

21、增大解析：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 正确；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 正确；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 错误；根据内能的定义可知，D 正确；气体温度升高，分子运动的平均速率肯定会增大，但并不是所有分子的运动速率都增大，E 错误5(2019唐山模拟)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是()A若单

22、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：选 ACE.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 正确、B 错误；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

23、分子个数一定增加，C 正确、D 错误；由气体压强产生原因知，E 正确6(2019武汉模拟)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，液体蒸发现精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业象不会停止，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

24、所研究的饱和汽压只是水蒸气的分气压，选项 D 错误7. 如图，竖直放置的 U 形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门开始时阀门关闭，左管的水银面较高现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门当重新平衡时()A左管的水银面与右管等高B左管的水银面比右管的高C左管的水银面比右管的低D水银面高度关系无法判断解析：选 D.初态时右侧封闭气体的压强 pp0，打开阀门，流出一些水银后关闭阀门，当重新平衡时，因封闭气体的体积变大，由 pVC 知压强 p 减小，因气体末态压强 p 有可能大于 p0、等于 p0或小于 p0，故左右两管水银面的高度关系无法判断，选项 D 正确8(2019南京模拟)一

25、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E气体分子的密度增大解析：选 ACE.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、E 正确，B、D 错误9. 一定质量的理想气体的状态经历了如图所示的 ab、bc、cd、da 四个过程，其中 bc 的延长线通过原点，cd 垂直

26、于 ab 且与水平轴平行，da 与 bc 平行，则气体体积在()Aab 过程中不断增加Bbc 过程中保持不变Ccd 过程中不断增加Dda 过程中保持不变Eda 过程中不断增大精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业解析：选 ABE.由题图可知 ab 温度不变，压强减小，所以体积增大，bc 是等容变化，体积不变，因此 A、B 正确；cd 体积不断减小，da 体积不断增大，故 C、D 错误，E 正确10. 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逐渐减小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pVTC 可知，压强逐渐增大，故 A 正确法二：由pVTC 得：VCpT，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 正确二、非选择题11(2016高考全国卷)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