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学案52固体液体气体一、概念规律题组1．下列关于晶体和非晶体的说法中正确的是()A．所有的晶体都表现为各向异性B．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C．大粒盐磨成细盐，就变成了非晶体D．所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点2．关于液体的表面张力，下列说法中正确的是()A．液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩D．表面张力的方向与液面垂直3．一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系中正确的是()A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝12T2B．p1＝p2，V1＝12V2，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2二、思想方法题组4．在一定温度下，当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于()A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力变小D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小5．下列图中，p表示压强，V表示体积，T表示热力学温度．其中能正确描述一定质量的气体发生等温变化的是()一、气体压强的几种求法1．平衡状态下气体压强的求法(1)参考液片法：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．2．加速运动系统中封闭气体压强的求法选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．【例1】若已知大气压强为p0，图1中各装置均处于静止状态，求被封闭气体的压强．[重力加速度为g，图(1)、(2)中液体的密度为ρ，图(3)中活塞的质量为m，活塞的横截面积为S]图1二、气体实验定律、状态方程的应用应用气体实验定律或状态方程解题的一般步骤：(1)明确研究对象(即选取一定质量的气体)；(2)确定气体在初、末状态的参量；(3)结合气体实验定律或状态方程列式求解；(4)讨论结果的合理性．图2【例2】(2010·课标全国理综·39(2))如图2所示，一开口汽缸内盛有密度为ρ的某种液体；一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为l/4.现用活塞将汽缸封闭(图中未画出)，使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变．当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为l/2，求此时汽缸内气体的压强．大气压强为p0，重力加速度为g.[规范思维]三、气体实验定律的图象定律变化过程一定质量气体的两条图线图线特点玻意耳定律等温变化等温变化在p－V图象中是双曲线，由pVT＝常数，知T越大，pV值就越大，远离原点的等温线对应的温度就越高，即T1T2.等温变化在p－1V图象中是通过原点的直线，由p＝常数×TV，即图线的斜率与温度成正比，斜率越大则温度越高，所以T1T2.查理定律等容变化等容变化在p－t图象中是通过t轴上－273.15℃的直线，在同一温度下，同一气体压强越大，气体的体积就越小，所以V1V2.等容变化在p－T图象中是通过原点的直线，由p＝常数×TV可知，体积大时图线斜率小，所以V1V2.盖－吕萨克定律等压变化等压变化在V－t图象中是通过t轴上－273.15℃的直线，温度不变时，同一气体体积越大，气体的压强就越小，所以p1p2.等压变化在V－T图象中是通过原点的直线，由V＝常数×Tp可知，压强大时斜率小，所以p1p2.【例3】(2010·上海物理·17)图3一定质量理想气体的状态经历了如图3所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在()A．ab过程中不断增加B．bc过程中保持不变C．cd过程中不断增加D．da过程中保持不变四、晶体与非晶体【例4】(2010·课标全国理综·33(1))关于晶体和非晶体，下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母)．A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的[规范思维][针对训练1]图4(2011·福建·28(1))如图4所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T.从图中可以确定的是________．(填选项前的字母)A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0B．曲线M的bc段表示固液共存状态C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态五、液体的表面张力及浸润问题(1)液体与气体、固体分别构成的两个不同液体薄层，浸润时液面是凹面，不浸润时，液面是凸面．(2)表面层内液体分子间距比液体内部大，不浸润的附着层内液体分子间距比液体内部大，表现引力，浸润的附着层内液体分子间距比液体内部小，表现斥力．(3)液体的表面张力使液体表面具有收缩的趋势．图5【例5】对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图5所示．对此有下列几种解释，正确的是()A．表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏B．表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密C．附着层Ⅰ内分子的分布比液体内部密D．附着层Ⅱ内分子的分布比液体内部疏[针对训练2]把极细的玻璃管插入水中与水银中，如下图所示，正确表示毛细现象的是()【基础演练】1．(2011·山东·36(1))人类对自然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．露球呈球状是由于液体表面张力的作用2．关于液晶，下列说法中正确的有()A．液晶是一种晶体B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性C．液晶的光学性质随温度的变化而变化D．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化3．下列关于液体表面现象的说法中正确的是()A．把缝衣针小心地放在水面上，针可以把水面压弯而不沉没，是因为针的重力小，又受到液体的浮力的缘故B．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．玻璃管道裂口放在火上烧熔，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．飘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4．(2010·上海理综·6)民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体()A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小5．一定质量的理想气体，由状态a经b变化到c，如图6所示，则下列四图中能正确反映出这一变化过程的是()图6图76．(2010·上海物理·10)如图7所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则()A．h，l均变大B．h，l均变小C．h变大，l变小D．h变小，l变大题号123456答案【能力提升】7．(2010·开封模拟)(1)干湿泡温度计通常由干泡温度计和湿泡温度计组成，由于蒸发________，湿泡所示的温度________(选填“大于”或“小于”)干泡所示的温度．干湿泡温度计温差的大小与空气湿度有关，温度相差越大，说明空气越________(选填“干燥”或“潮湿”)．(2)一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10－3m3.用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa.推动活塞压缩气体，稳定后测得气体的温度和压强分别为320K和1.6×105Pa.①求此时气体的体积；②保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积．8．有一排气口直径为2.0mm的压力锅，如图8甲所示，排气口上用的限压阀A的质量为34.5g，根据图乙所示的水的饱和汽压跟温度关系的曲线，求：当压力锅煮食物限压阀放气时(即限压阀被向上顶起时)锅内能达到的最高温度．(g取10m/s2,1标准大气压即1atm＝1.0×105Pa)图89．(2009·海南高考)一气象探测气球，在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为－48.0℃.求：(1)氦气在停止加热前的体积；(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积．图910．(2009·宁夏高考)图9中系统是由左右两个侧壁绝热、底部导热、截面积均为S的容器组成．左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭．两个容器的下端由可忽略容积的细管连通．容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气．大气的压强为p0，温度为T0＝273K，两活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1p0.系统平衡时，各气体柱的高度如图所示．现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度．用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h.氮气和氢气均可视为理想气体．求：(1)第二次平衡时氮气的体积；(2)水的温度．学案52固体液体气体【课前双基回扣】1．D[只有单晶体才表现为各向异性，故A错；单晶体有规则的几何形状，而多晶体无规则的几何形状，金属属于多晶体，故B错；大粒盐磨成细盐，而细盐仍是形状规则的晶体，在放大镜下能清楚地观察到，故C错；晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，故D对．]2．C[液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力，A错．液体的表面层分子要比内部稀疏些，分子间的距离较内部分子间的距离大，表面层分子间表现为引力，B错．液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势，C正确．液体表面张力的方向总是与液面相切，总是跟液面分界线相垂直，D错．]3．D[由理想气体状态方程p1V1T1＝p2V2T2可判断，只有D项正确．]4．A[温度不变，一定量气体分子的平均动能、平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但体积增大后，单位体积内的分子数减少，因此单位时间内碰撞次数减少，气体压强减小，A正确，B、C、D错误．]5．AB[A图象横坐标T不变，是等温变化，A正确；而pV＝C，因此p1V＝C，在p－1V图上等温线是过原点的倾斜直线，B正确；C图象中等温线应是双曲线，C错误；D图线的温度发生变化，不表示等温变化，D错误．]思维提升1．晶体有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点．单晶体表现为各向异性，而多晶体及非晶体则表现为各向同性．2．液体表面层内的分子比液体内部的稀疏，分子间表现为引力，形成表面张力，它使液面具有收缩的趋势．方向沿液面的切线，与分界线垂直．3．理想气体状态方程一定质量的理想气体状态方程：p1V1T1＝p2V2T2或pVT＝恒量．气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例．4．可用p－V、p－T、V－T图象表示等温、等容、等压变化．【核心考点突破】例1(1)p0－ρgh(2)p0－ρgh(3)p0＋mgS解析在图(1)中