2025高考物理總復(fù)習(xí)固體液體氣體VIP

第2講固體液體氣體高考總復(fù)習(xí)2025考點(diǎn)一固體和液體性質(zhì)強(qiáng)基礎(chǔ)?固本增分一、固體1.分類(lèi):固體分為

和

兩類(lèi)。晶體分為

和

。

晶體非晶體單晶體多晶體2.晶體與非晶體的比較

項(xiàng)目晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則

熔點(diǎn)固定固定不固定物理性質(zhì)各向

各向同性各向

典型物質(zhì)石英、云母、食鹽、硫酸銅玻璃、蜂蠟、松香形成與轉(zhuǎn)化有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同的晶體。同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn),有些晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為非晶體,有些非晶體在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為晶體不規(guī)則異性同性二、液體1.液體的表面張力2.毛細(xì)現(xiàn)象:指浸潤(rùn)液體在細(xì)管中

的現(xiàn)象,以及不浸潤(rùn)液體在細(xì)管中

的現(xiàn)象,毛細(xì)管越細(xì),毛細(xì)現(xiàn)象越明顯。

收縮垂直上升下降3.液晶的物理性質(zhì)具有液體的

,具有晶體的光學(xué)的

。在某個(gè)方向上看其分子排列比較

,但從另一方向看,分子的排列是__________

的。

流動(dòng)性各向異性整齊雜亂無(wú)章√××√提示

(1)是晶體(2)不是,石墨是層狀結(jié)構(gòu)研考點(diǎn)?精準(zhǔn)突破1.晶體和非晶體的理解(1)凡是具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體,反之,必是非晶體。(2)凡是具有各向異性的物體必定是晶體,且是單晶體。(3)單晶體具有各向異性,但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。2.液體表面張力的理解

形成原因表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大,分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力,使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜表面張力的方向和液面相切,垂直于液面上的各條分界線表面張力的效果表面張力使液體表面具有收縮趨勢(shì),使液體表面積趨于最小,而在體積相同的條件下,球形的表面積最小典型現(xiàn)象球形液滴、肥皂泡、漣波、毛細(xì)現(xiàn)象、浸潤(rùn)和不浸潤(rùn)考向一

固體的性質(zhì)典題1(2024江蘇揚(yáng)州模擬)石墨烯是從石墨中分離出的新材料,其中碳原子緊密結(jié)合成單層六邊形晶格結(jié)構(gòu),如圖所示,則(

)A.石墨是非晶體B.石墨研磨成的細(xì)粉末就是石墨烯C.單層石墨烯的厚度約3μmD.碳原子在六邊形頂點(diǎn)附近不停地振動(dòng)D解析

石墨是晶體,故A錯(cuò)誤;石墨烯是石墨中提取出來(lái)的新材料,故B錯(cuò)誤;單層石墨烯厚度約為原子尺寸10-10

m,故C錯(cuò)誤;根據(jù)分子動(dòng)理論可知,固體分子在平衡點(diǎn)不停地振動(dòng),故D正確?？枷蚨?/p>

液體的性質(zhì)典題2(2023浙江金華三模)如圖所示,噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛銷(xiāo)售的特殊防水劑。其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護(hù)膜,形成類(lèi)似于荷葉外表的效果。水滴以橢球形分布在表面,故無(wú)法停留在玻璃上。從而在遇到雨水的時(shí)候,雨水會(huì)自然流走,保持視野清晰。下列說(shuō)法正確的是(

)噴霧型防水劑

A.水滴呈橢球形是液體表面張力作用的結(jié)果,與重力無(wú)關(guān)B.照片中的玻璃和水滴發(fā)生了浸潤(rùn)現(xiàn)象C.水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大D.照片中水滴表面分子比水滴的分子內(nèi)部密集C解析

液體表面張力作用使得水滴呈球形,但是由于有重力作用使得水滴呈橢球形,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;照片中的玻璃和水滴不浸潤(rùn),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;水滴與玻璃表面接觸的那層水分子間距比水滴內(nèi)部的水分子間距大,選項(xiàng)C正確;照片中水滴表面分子比水滴內(nèi)部分子稀疏,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程強(qiáng)基礎(chǔ)?固本增分一、溫度和溫標(biāo)1.由大量分子組成的

叫熱力學(xué)系統(tǒng),描述熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)參量有

、

、

等。無(wú)外界影響下,

時(shí),系統(tǒng)處于平衡態(tài)。

2.當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)在接觸時(shí),若它們的

,則這兩個(gè)系統(tǒng)處于熱平衡;如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定

;一切互為熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度。

溫度相同是熱平衡的標(biāo)志

研究對(duì)象體積壓強(qiáng)溫度系統(tǒng)內(nèi)各狀態(tài)參量穩(wěn)定狀態(tài)參量不發(fā)生變化處于熱平衡3.熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫作熱力學(xué)溫度,它是國(guó)際單位制中七個(gè)基本物理量之一,用符號(hào)

表示,單位是

,簡(jiǎn)稱(chēng)開(kāi),符號(hào)為K。攝氏溫度t與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系是:T=t+

K。

兩種溫度的每一度大小相同二、氣體1.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)分子做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),速率有大有小,且時(shí)而變化,大量分子的速率按“中間多,兩頭少”的規(guī)律分布。(2)溫度升高時(shí),速率小的分子數(shù)

,速率大的分子數(shù)

,分子的平均速率將

,但速率分布規(guī)律

。

T開(kāi)爾文

273.15減少增多增大不變2.氣體實(shí)驗(yàn)定律

溫度體積壓強(qiáng)

p1V1=p2V23.理想氣體狀態(tài)方程(1)理想氣體

分子無(wú)大小,分子間無(wú)作用力①宏觀上講,理想氣體是指在任何溫度、任何壓強(qiáng)下始終遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。實(shí)際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的條件下,可視為理想氣體。②微觀上講,理想氣體的分子間除碰撞外無(wú)其他作用力,分子本身沒(méi)有體積,即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間。(2)理想氣體的狀態(tài)方程①內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時(shí),壓強(qiáng)跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的

保持不變。

比值

√×√提示

質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、單擺、彈簧振子、理想變壓器、理想氣體。

研考點(diǎn)?精準(zhǔn)突破一、求解壓強(qiáng)問(wèn)題常用的四種方法1.液片法:選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對(duì)象,分析液片兩側(cè)受力情況,建立平衡方程,消去面積,得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程,求得氣體的壓強(qiáng)。2.力平衡法:選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得氣體的壓強(qiáng)。3.等壓面法:在連通器中,同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等。4.牛頓第二定律法:選取與氣體接觸的液體(或活塞)為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,利用牛頓第二定律列方程求解。二、理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系

三、兩個(gè)重要的推論

四、利用氣體實(shí)驗(yàn)定律及氣體狀態(tài)方程解題的基本思路

考向一

氣體壓強(qiáng)的計(jì)算典題3(2023上海二模)如圖所示,汽缸放置在水平地面上,用質(zhì)量為m1、橫截面積為S的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體?；钊戏胖靡粋€(gè)質(zhì)量為m2的重物,不計(jì)摩擦,重力加速度為g,大氣壓強(qiáng)為p0,平衡時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為(

)D典題4

彎曲管子內(nèi)注有密度為ρ的水,中間部分有空氣,各管內(nèi)液面高度差如圖中所示,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,則圖中A處的壓強(qiáng)是(

)A.p0+3ρgh

B.p0+2ρghC.p0+ρgh

D.ρghB解析

同一液體內(nèi)部等高處的壓強(qiáng)處處相等,由圖中液面的高度關(guān)系可知,封閉氣體的壓強(qiáng)為p1=p0+ρgh,A點(diǎn)的壓強(qiáng)為pA=p1+ρgh=p0+2ρgh,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤?？枷蚨?/p>

氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解和應(yīng)用典題5(2024七省適應(yīng)性測(cè)試貴州物理)一個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì)的示意圖如圖所示,左邊由固定的球形玻璃容器和內(nèi)徑均勻且標(biāo)有刻度的豎直玻璃管組成,右邊是上端開(kāi)口的柱形玻璃容器,左、右兩邊通過(guò)軟管連接,用水銀將一定質(zhì)量的氣體封閉在左邊容器中。已知球形玻璃容器的容積為530cm3,左邊玻璃管內(nèi)部的橫截面積為2cm2。當(dāng)環(huán)境溫度為0℃且左、右兩邊液面平齊時(shí),左邊玻璃管內(nèi)液面正好位于8.0cm刻度處。設(shè)大氣壓強(qiáng)保持不變。(1)當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),為使左、右兩邊液面再次平齊,右邊柱形玻璃容器應(yīng)向上還是向下移動(dòng)?(2)當(dāng)左邊液面位于30.0cm刻度處且左、右兩邊液面又一次平齊時(shí),對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度是多少攝氏度?答案

(1)向下(2)22℃解析

(1)當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí),假設(shè)右邊柱形玻璃容器不動(dòng),則由于左邊容器中氣體體積變大,則右邊柱形玻璃容器中液面將高于左邊玻璃管中液面,為使左、右兩邊液面再次平齊,右邊柱形玻璃容器應(yīng)向下移動(dòng)。(2)開(kāi)始時(shí)左邊容器中氣體體積V1=(530+2×8)

cm3=546

cm3溫度T1=273

K當(dāng)左邊液面位于30.0

cm刻度處時(shí),氣體的體積V2=(530+2×30)

cm3=590

cm3氣體進(jìn)行等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律得解得T2=295

K則t2=22

℃。典題6(2023江西南昌三模)某可顯示溫度的水杯容積為550mL,倒入300mL熱水后,擰緊杯蓋,此時(shí)顯示溫度為87℃,壓強(qiáng)與外界相同。已知,外界大氣壓強(qiáng)p0為1.0×105Pa,溫度為27℃。杯中氣體可視為理想氣體,不計(jì)水蒸氣產(chǎn)生的壓強(qiáng)。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)求杯內(nèi)溫度降到27℃時(shí),杯內(nèi)氣體的壓強(qiáng);(2)杯內(nèi)溫度降到27℃時(shí)稍擰松杯蓋,外界空氣進(jìn)入杯中,直至穩(wěn)定。求此過(guò)程中外界進(jìn)入水杯中的空氣體積。答案

(1)8.33×104Pa

(2)41.8Ml代入p1=p0=1.0×105

PaT1=(273+87)

K=360

KT2=(273+27)

K=300

K解得p2=8.33×104

Pa。(2)設(shè)打開(kāi)杯蓋后進(jìn)入杯內(nèi)的氣體在大氣壓強(qiáng)下的體積為ΔV,以杯內(nèi)原有氣體為研究對(duì)象p2V2=p0V3ΔV=V2-V3V2=(550-300)

mL=250

mL解得ΔV=41.8

mL?？枷蛉?/p>

理想氣體狀態(tài)方程的理解和應(yīng)用典題7(2023全國(guó)甲卷)一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個(gè)大氣壓,溫度為17℃,密度為1.46kg/m3。(1)升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變,求氣體溫度升至27℃時(shí)氣體的密度;(2)保持溫度27℃不變,再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個(gè)大氣壓,求艙內(nèi)氣體的密度。答案

(1)1.41kg/m3(2)1.18kg/m3解析

(1)T1=(17+273)

K=290

KT2=(27+273)

K=300

K(2)p2=1.2p0p3=p0降低艙內(nèi)壓強(qiáng)前,對(duì)艙內(nèi)剩余氣體由玻意耳定律得p2V1=p3V3解得ρ3=1.18

kg/m3。典題8

某同學(xué)學(xué)完氣體實(shí)驗(yàn)定律,他拿著一支下端封閉上端開(kāi)口的粗細(xì)均勻玻璃管(足夠長(zhǎng))在升降機(jī)內(nèi)做實(shí)驗(yàn),如圖所示。開(kāi)始時(shí),升降機(jī)靜止且玻璃管豎直放置,管內(nèi)用長(zhǎng)度分別為h1=2cm和h2=6cm的兩段水銀柱封閉兩部分理想氣體。當(dāng)升降機(jī)內(nèi)溫度為17℃時(shí),管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1=14.5cm和L2=29cm,大氣壓強(qiáng)p0相當(dāng)于76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。(1)當(dāng)溫度升高到27℃時(shí),求穩(wěn)定后上段氣柱的長(zhǎng)度;(2)若溫度保持27℃不變,將玻璃管在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)60°,求穩(wěn)定后下段氣柱的長(zhǎng)度;(3)若溫度保持17℃不變,當(dāng)升降機(jī)以1m/s2的加速度上升且玻璃管豎直放置時(shí),穩(wěn)定后下段氣柱的長(zhǎng)度。答案

(1)15cm(2)31.5cm(3)28.7cm解析

(1)設(shè)玻璃管內(nèi)橫截面積為S,對(duì)于上段氣體初態(tài)時(shí),氣柱長(zhǎng)L1=14.5

cm,溫度T1=290