高三物理一輪復(fù)習(xí) 第十一章 熱學(xué) 2 固體、液體與氣體課件

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1、 基礎(chǔ)自主梳理 基礎(chǔ)自主梳理 基礎(chǔ)自主梳理 基礎(chǔ)自主梳理 基礎(chǔ)自主梳理 基礎(chǔ)自主梳理 基礎(chǔ)自主梳理 基礎(chǔ)自主梳理 要點研析突破晶體1.晶體的微觀結(jié)構(gòu)組成晶體的物質(zhì)微粒(分子、原子或離子)是依照一定的規(guī)律在空間中整齊排列的,微粒的熱運動特點表現(xiàn)為在一定的平衡位置附近不停地做微小的震動. 2.單晶體與多晶體單晶體是一個完整的晶體,有確定的幾何形狀,而多晶體是由很多小晶體(成為晶粒)雜亂無章地排列組成的,沒有確定的幾何形狀.單晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性,而多晶體在物理性質(zhì)上表現(xiàn)為各向同性,但它們的熔點都是確定的. 晶體和非晶體的存在并不是絕對的.在適當(dāng)?shù)臈l件下可以相互轉(zhuǎn)化,判斷是晶體還是非晶體主

2、要表現(xiàn)在有無確定的熔點,而不是靠是否有規(guī)則的幾何外形來判斷. 要點一 要點研析突破例 1 (多 選 )(2015 全 國 新 課 標(biāo) 卷 )下 列 說 法 正 確 的 是 ( )A.將 一 塊 晶 體 敲 碎 后 ， 得 到 的 小 顆 粒 是 非 晶 體B.固 體 可 以 分 為 晶 體 和 非 晶 體 兩 類 ， 有 些 晶 體 在 不 同 方 向 上 有 不 同的 光 學(xué) 性 質(zhì)C.由 同 種 元 素 構(gòu) 成 的 固 體 ， 可 能 會 由 于 原 子 的 排 列 方 式 不 同 而 成 為不 同 的 晶 體D.在 合 適 的 條 件 下 ， 某 些 晶 體 可 以 轉(zhuǎn) 變 為 非 晶

3、體 ， 某 些 非 晶 體 也 可以 轉(zhuǎn) 變 為 晶 體E.在 熔 化 過 程 中 ， 晶 體 要 吸 收 熱 量 ， 但 溫 度 保 持 不 變 ， 內(nèi) 能 也 保 持 不 變 解 析 ： 晶 體 ， 無 論 體 積 大 小 ， 都 是 晶 體 .將 一 塊 晶 體 敲 碎 后 ， 得 到 的顆 粒 仍 然 是 晶 體 ， 選 項 A錯 誤 ； 晶 體 由 于 空 間 點 陣 結(jié) 構(gòu) 的 不 同 ， 在不 同 的 方 向 上 有 不 同 的 光 學(xué) 性 質(zhì) ， 選 項 B正 確 ； 由 同 種 元 素 構(gòu) 成 的固 體 ， 例 如 碳 元 素 ， 由 于 原 子 排 列 方 式 不 同 ，

4、可 能 構(gòu) 成 石 墨 ， 也 可能 構(gòu) 成 金 剛 石 ， 選 項 C正 確 ； 在 合 適 的 條 件 下 ， 某 些 晶 體 可 以 轉(zhuǎn) 變成 非 晶 體 ， 某 些 非 晶 體 也 可 以 轉(zhuǎn) 變 為 晶 體 .例 如 天 然 水 晶 是 晶 體 ， 熔化 后 再 凝 固 成 石 英 玻 璃 就 是 非 晶 體 ， 選 項 D正 確 ； 在 熔 化 過 程 中 ，晶 體 吸 收 熱 量 ， 但 是 溫 度 保 持 不 變 ， 只 是 分 子 平 均 動 能 保 持 不 變 ，而 分 子 勢 能 要 增 加 ， 內(nèi) 能 要 增 加 ， 選 項 E錯 誤 .答 案 ： BCD 要點研析突破

5、1.如 圖 所 示 ， 曲 線 M， N分 別 表 示 晶 體 和 非 晶 體 在 一 定 壓 強 下 的 熔 化 過 程 ， 圖 中橫 軸 表 示 時 間 t， 縱 軸 表 示 溫 度 T.從 圖 中 可 以 確 定 的 是 ( ).(填 選 項 前 的 字 母 )A.晶 體 和 非 晶 體 均 存 在 固 定 的 熔 點 T0B.曲 線 M的 bc段 表 示 固 液 共 存 狀 態(tài)C.曲 線 M的 ab段 、 曲 線 N的 ef段 均 表 示 固 態(tài)D.曲 線 M的 cd段 、 曲 線 N的 fg段 均 表 示 液 態(tài)解 析 ： 由 圖 象 可 知 曲 線 M表 示 晶 體 ， bc段 表

6、 示 晶 體 熔 化 過 程 ， 處 于 固 液 共 存 狀 態(tài) ， 選 項 B正 確 ； N表 示 非 晶 體 ， 沒 有 固 定 熔 點 ， 選 項 A錯 誤 ； 由 于 非 晶 體 沒 有 固 定 熔點 逐 步 熔 化 ， 因 此 選 項 C、 D錯 誤 答 案 ： B 要點研析突破2.(2015 西 北 三 校 高 三 質(zhì) 檢 )下 列 關(guān) 于 液 體 表 面 現(xiàn) 象 的 說 法 中 正 確 的是 ( )A.把 縫 衣 針 小 心 地 放 在 水 面 上 ， 縫 衣 針 可 以 把 水 面 壓 彎 而 不 沉 沒 ，是 因 為 縫 衣 針 的 重 力 小 ， 又 受 到 液 體 的 浮

7、 力 的 緣 故B.處 于 失 重 狀 態(tài) 的 宇 宙 飛 船 中 ， 一 大 滴 水 銀 會 成 球 狀 ， 是 因 為 液 體內(nèi) 分 子 間 有 相 互 吸 引 力C.玻 璃 管 裂 口 放 在 火 上 燒 熔 ， 它 的 尖 端 就 變 圓 ， 是 因 為 熔 化 的 玻 璃在 表 面 張 力 的 作 用 下 ， 表 面 要 收 縮 到 最 小 的 緣 故D.漂 浮 在 熱 菜 湯 表 面 上 的 油 滴 ， 從 上 面 觀 察 是 圓 形 的 ， 是 因 為 油 滴 液 體 呈 各 向 同 性 的 緣 故 解 析 ： 把 縫 衣 針 輕 放 在 水 面 上 ， 它 會 浮 在 水 面

8、上 ， 這 是 由 于 水 表 面存 在 表 面 張 力 的 緣 故 ， A項 錯 ;水 銀 成 球 狀 ， 是 由 于 液 體 表 面 張 力 的緣 故 ， B項 錯 ;菜 湯 表 面 上 的 油 滴 是 圓 形 的 ， 也 是 液 體 表 面 存 在 張 力的 緣 故 ， 故 D項 錯 .答 案 ： C 要點研析突破氣體實驗定律類別圖線特點舉例 p V pV=CT(其中C為恒量),即pV之積越大的等溫線溫度越高,線離原點越遠p V1 p=CTV1 ,斜率k=CT,即斜率越大,溫度越高要點二 要點研析突破 要點研析突破 要點研析突破例 2 (2015 江 蘇 卷 )如 圖 ， 一 固 定 的

9、 豎 直 氣 缸 由 一 大 一 小 兩 個 同 軸 圓 筒 組 成 ， 兩 圓筒 中 各 有 一 個 活 塞 .已 知 大 活 塞 的 質(zhì) 量 為 m1=2.50 kg,橫 截 面 積 為 S1=80.0 cm2； 小 活塞 的 質(zhì) 量 為 m2=1.50 kg,橫 截 面 積 為 S2=40.0 cm2； 兩 活 塞 用 剛 性 輕 桿 連 接 ， 間 距 保持 為 l=40.0 cm； 汽 缸 外 大 氣 的 壓 強 為 p=1.00 105 Pa,溫 度 為 T=303 K.初 始 時 大 活塞 與 大 圓 筒 底 部 相 距 l2,兩 活 塞 間 封 閉 氣 體 的 溫 度 為 T1

10、=495 K.現(xiàn) 汽 缸 內(nèi) 氣 體 溫 度 緩慢 下 降 ， 活 塞 緩 慢 下 移 .忽 略 兩 活 塞 與 汽 缸 壁 之 間 的 摩 擦 ， 重 力 加 速 度 大 小 g取 10 m/s 2.求 ：( )在 大 活 塞 與 大 圓 筒 底 部 接 觸 前 的 瞬 間 ， 缸 內(nèi) 封 閉 氣 體 的 溫 度 ；( )缸 內(nèi) 封 閉 的 氣 體 與 缸 外 大 氣 達 到 熱 平 衡 時 ， 缸 內(nèi) 封 閉 氣 體 的 壓 強 . 要點研析突破思 維 導(dǎo) 引 : 兩 氣 缸 活 塞 碩 積 不 等 ， 如 何 選 擇 受 力 分 析 的 研 究 對 象 ？ 氣 缸 平 衡 時受 到 哪

11、幾 個 力 作 用 ？ 第 一 次 下 降 過 程 中 氣 體 溫 度 下 降 ， 氣 體 進 行 了 哪 種 狀 態(tài) 變化 ？ 內(nèi) 外 氣 溫 達 到 相 等 過 程 中 氣 體 進 行 了 哪 種 狀 態(tài) 變 化 ?解 析 ： ( )設(shè) 初 始 時 氣 體 體 積 為 V1， 在 大 活 塞 與 大 圓 筒 底 部 剛 接 觸 時 ， 缸 內(nèi) 封 閉氣 體 的 體 積 為 V2， 溫 度 為 T2.由 題 給 條 件 得V1 s2 s1 V 2 s2l在 活 塞 緩 慢 下 移 的 過 程 中 ， 用 p1表 示 缸 內(nèi) 氣 體 的 壓 強 ， 由 力 的 平 衡 條 件 得s1(p1 p

12、) m1g m2g s2(p1 p)故 缸 內(nèi) 氣 體 的 壓 強 不 變 由 蓋 呂 薩 克 定 律 有 聯(lián) 立 式 并 代 入 題 給 數(shù) 據(jù) 得T2 330 K ( )在 大 活 塞 與 大 圓 筒 底 部 剛 接 觸 時 ， 被 封 閉 氣 體 的 壓 強 為 p1.在 此后 與 汽 缸 外 大 氣 達 到 熱 平 衡 的 過 程 中 ， 被 封 閉 氣 體 的 體 積 不 變 設(shè)達 到 熱 平 衡 時 被 封 閉 氣 體 的 壓 強 為 p ， 由 查 理 定 律 ， 有 聯(lián) 立 式 并 代 入 題 給 數(shù) 據(jù) 得p 1.01 105 Pa答 案 ： ( )330 K ( )1.01

13、 105 Pa感 悟 提 升 ： 應(yīng) 用 氣 體 實 驗 定 律 解 決 問 題 首 先 搞 清 是 哪 一 個 物 理 量 不變 熟 練 的 記 憶 和 應(yīng) 用 氣 體 實 驗 定 律 如 果 是 相 關(guān) 聯(lián) 氣 體 ， 要 找 出相 關(guān) 聯(lián) 的 物 理 量 要點研析突破3.(2015 全 國 新 課 標(biāo) 卷 )如 圖 所 示 ， 一 粗 細 均 勻 的 U形 管 豎 直 放 置 ，A側(cè) 上 端 封 閉 ， B側(cè) 上 端 與 大 氣 相 通 ， 下 端 開 口 處 開 關(guān) K關(guān) 閉 ； A側(cè)空 氣 柱 的 長 度 為 l 10.0 cm， B側(cè) 水 銀 面 比 A側(cè) 的 高 h 3.0 cm

14、.現(xiàn) 將 開關(guān) K打 開 ， 從 U形 管 中 放 出 部 分 水 銀 ， 當(dāng) 兩 側(cè) 水 銀 面 的 高 度 差 為 h1 10.0 cm時 將 開 關(guān) K關(guān) 閉 .已 知 大 氣 壓 強 p0 75.0 cmHg.( )求 放 出 部 分 水 銀 后 A側(cè) 空 氣 柱 的 長 度 ；( )此 后 再 向 B側(cè) 注 入 水 銀 ， 使 A、 B兩 側(cè) 的 水 銀 面 達 到 同 一 高 度 ， 求 注 入 的 水 銀 在 管 內(nèi) 的 長 度 . 要點研析突破解 析 ： ( )以 cmHg為 壓 強 單 位 設(shè) A側(cè) 空 氣 柱 長 度 l 10.0 cm時 的 壓強 為 p； 當(dāng) 兩 側(cè) 水

15、 銀 面 的 高 度 差 為 h1 10.0 cm時 ， 設(shè) 空 氣 柱 的 長 度 為l1， 壓 強 為 p1.由 玻 意 耳 定 律 得 pl p1l1由 力 學(xué) 平 衡 條 件 得 p p0 h打 開 開 關(guān) K放 出 水 銀 的 過 程 中 ， B側(cè) 水 銀 面 處 的 壓 強 始 終 為 p0， 而 A側(cè) 水 銀 面 處 的 壓 強 隨 空 氣 柱 長 度 的 增 加 逐 漸 減 小 ， 直 到 B側(cè) 水 銀 面低 于 A側(cè) 水 銀 面 h 1為 止 由 力 學(xué) 平 衡 條 件 有p1 p0 h1聯(lián) 立 式 ， 并 代 入 題 給 數(shù) 據(jù) 得l1 12.0 cm ( )當(dāng) A、 B兩

16、 側(cè) 的 水 銀 面 達 到 同 一 高 度 時 ， 設(shè) A側(cè) 空 氣 柱 的 長 度為 l2， 壓 強 為 p2.由 玻 意 耳 定 律 得 pl p2l2由 力 學(xué) 平 衡 條 件 有 p2 p0聯(lián) 立 式 ， 并 代 入 題 給 數(shù) 據(jù) 得l2 10.4 cm設(shè) 注 入 的 水 銀 在 管 內(nèi) 的 長 度 為 h， 依 題 意 得 h 2(l1 l2) h1聯(lián) 立 式 ， 并 代 入 題 給 數(shù) 據(jù) 得h 13.2 cm答 案 ： ( )12.0 cm ( )13.2 cm 要點研析突破4.(2016 黃 岡 中 學(xué) 模 塊 驗 收 測 試 )一 定 質(zhì) 量 的 理 想 氣 體 由 狀

17、態(tài) A變 為狀 態(tài) D， 其 有 關(guān) 數(shù) 據(jù) 如 圖 甲 所 示 ， 若 狀 態(tài) D的 壓 強 是 2 104 Pa.(1)求 狀 態(tài) A的 壓 強 .(2)請 在 乙 圖 中 畫 出 該 狀 態(tài) 變 化 過 程 的 pT圖 象 ， 并 分 別 標(biāo) 出 A、 B、 C、D各 個 狀 態(tài) ， 不 要 求 寫 出 計 算 過 程 . 解 析 ： 從 VT圖 上 讀 出 對 應(yīng) 點 的 體 積 和 溫 度 ， 由 理 想 氣 體 狀 態(tài)方 程 即 可 求 出 各 點 對 應(yīng) 的 壓 強 (1)據(jù) 理 想 氣 體 狀 態(tài) 方 程 ： (2)p_T圖 象 及 A、 B、 C、 D各 個 狀 態(tài) 如 圖

18、所 示 答 案 ： (1)4 10 4 Pa (2)見 解 析 速效提升訓(xùn)練1.(2014全國大綱卷)對于一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是（）A.壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈B.保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈 C.壓強變大時，分子間的平均距離必然變小D.壓強變小時，分子間的平均距離可能變小解析：壓強變大，溫度不一定升高，分子熱運動不一定變得劇烈，A錯誤；壓強不變，溫度也有可能升高，分子熱運動可能變得劇烈，B正確；壓強變大，體積不一定減小，分子間的距離不一定變小，C錯誤；壓強變小，體積可能減小，分子間的距離可能變小，D正確. 答案：BD 速效提升訓(xùn)練2.(多 選 )下 列 現(xiàn) 象

19、 中 ， 能 說 明 液 體 存 在 表 面 張 力 的 有 ( )A.水 黽 可 以 停 在 水 面 上B.葉 面 上 的 露 珠 呈 球 形C.滴 入 水 中 的 紅 墨 水 很 快 散 開D.懸 浮 在 水 中 的 花 粉 做 無 規(guī) 則 運 動解 析 ： 水 黽 可 以 停 在 水 面 上 和 葉 面 上 的 露 珠 呈 球 形 都 說 明 液 體 表 面 層 的 分 子 比 液體 內(nèi) 部 稀 疏 ， 形 成 了 表 面 張 力 ， 故 選 項 A、 B正 確 ； 滴 入 水 中 的 紅 墨 水 很 快 散 開是 擴 散 現(xiàn) 象 ， 懸 浮 在 水 中 的 花 粉 做 無 規(guī) 則 運

20、動 是 布 朗 運 動 ， 都 反 映 的 是 液 體 分 子 的 無 規(guī) 則 熱 運 動 ， 故 選 項 C、 D錯 誤 .答 案 ： AB 速效提升訓(xùn)練3.(2014福州質(zhì)檢)如圖所示，U形氣缸固定在水平地面上，用重力不計的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體，已知氣缸不漏氣，活塞移動過程無摩擦.初始時，外界大氣壓強為p 0，活塞緊壓小擋板.現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，則圖中能反映氣缸內(nèi)氣體的壓強p隨熱力學(xué)溫度T變化的圖象是（） 解析：緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，當(dāng)缸內(nèi)氣體的壓強pp0時，氣體的體積不變，由查理定律知pp1 1TT，故缸內(nèi)氣體的壓強p與熱力學(xué)溫度T呈線性關(guān)系；當(dāng)氣缸內(nèi)氣體的壓強pp0時發(fā)生等

21、壓變化.正確的圖象為圖B.答案：B 速效提升訓(xùn)練4.(2015 上 海 卷 )如 圖 ， 長 為 h的 水 銀 柱 將 上 端 封 閉 的 玻 璃 管 內(nèi) 氣 體分 隔 成 兩 部 分 ， A處 管 內(nèi) 外 水 銀 面 相 平 .將 玻 璃 管 緩 慢 向 上 提 升 H高度 (管 下 端 未 離 開 水 銀 面 )， 上 下 兩 部 分 氣 體 的 壓 強 變 化 分 別 為 p1和p2， 體 積 變 化 分 別 為 V1和 V2.已 知 水 銀 密 度 為 ， 玻 璃 管 截 面 積 為S， 則 ( )A.p 2一 定 等 于 p1B.V2一 定 等 于 V1C.p2與 p1之 差 為 g

22、hD.V2與 V1之 和 為 HS 解 析 ： 上 、 下 氣 體 的 壓 強 差 總 等 于 水 銀 柱 的 壓 強 ， 所 以 上 、下 氣 體 壓 強 變 化 相 等 ， A項 正 確 、 C項 錯 誤 ； 在 等 溫 變 化 下 ，氣 體 壓 強 變 化 相 等 ， 但 由 于 下 部 氣 體 壓 強 大 于 上 部 氣 體 壓 強 ，所 以 體 積 變 化 不 相 等 ， B項 錯 誤 ； 玻 璃 管 上 移 ， 使 水 銀 進 入到 管 中 ， 所 以 氣 體 體 積 變 化 之 和 應(yīng) 小 于 HS， D項 錯 誤 答 案 ： A 速效提升訓(xùn)練5.(2015 重 慶 卷 )北 方

23、 某 地 的 冬 天 室 外 氣 溫 很 低 ， 吹 出 的 肥 皂 泡 會很 快 凍 結(jié) .若 剛 吹 出 時 肥 皂 泡 內(nèi) 氣 體 溫 度 為 T1， 壓 強 為 p1， 肥 皂 泡凍 結(jié) 后 泡 內(nèi) 氣 體 溫 度 降 為 T2.整 個 過 程 中 泡 內(nèi) 氣 體 視 為 理 想 氣 體 ，不 計 體 積 和 質(zhì) 量 變 化 ， 大 氣 壓 強 為 p0.求 凍 結(jié) 后 肥 皂 膜 內(nèi) 外 氣 體 的壓 強 差 .解 析 ： 氣 泡 凍 結(jié) 前 后 體 積 沒 變 ， 由 P1/T1=P2/T2得 凍 結(jié) 后 的 壓 強P 2=(T2/T1)P1凍 結(jié) 前 后 內(nèi) 外 壓 強 差P=P2-P0=(T2/T1)P1-P0答 案 ： (T2/T1)P1-P0