第二章 气体、固体和液体\n章末小结\n方法归纳提炼进考场练真题知识网络构建\n知识网络构建\n气体、固体、液体气体分子平均动能的标志℃Kt＋273.15K\np2V2气体、固体、液体气体质量体积一定压强不太大温度不太低气体质量压强一定压强不太大温度不太低\n气体、固体、液体无分子势能C(常量)\n气体、固体、液体几何形状熔点各向异性几何形状熔点各向同性周期性几何形状熔点各向同性\n气体、固体、液体振动与移动相结合\n方法归纳提炼\n\n2．应用理想气体状态方程解题的一般思路：(1)选对象：根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定。(2)找参量：找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。\n(3)认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定，认清变化过程是正确选用物理规律的前提。(4)列方程：根据研究对象状态变化的具体方式，选用气态方程或某一实验定律，代入具体数值，T必须用热力学温度，p、V的单位要统一，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。\n(2021·湖北省武汉市高二下学期期中联考)如图所示，一导热性能良好的气缸放置在水平面上，其横截面积S＝20cm2，内壁光滑，固定的卡口A、B与缸底的距离L＝1.5m，厚度不计质量为m＝10kg的活塞在气缸内封闭了一段长为2L、温度为T0＝320K的理想气体。现缓慢调整气缸开口至竖直向上，取重力加速度g＝10m/s2，大气压强为p0＝1.0×105Pa。求：例1\n(1)气缸被竖起来时，此时气缸内的压强为多大？(2)稳定时缸内气体高度；(3)当缸内温度逐渐降到240K时，活塞所处的位置。答案：(1)1.5×105Pa；(2)2m；(3)距离汽缸底部1.5m\n\n二、应用状态方程处理变质量问题分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用相关规律求解。1．充气问题向球、轮胎等封闭容器中充气是一个典型的变质量的气体问题。只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题。\n2．抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，可把抽气过程中的气体质量转化为定质量问题。3．分装问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题。分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题。\n4．漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用相关方程式求解。如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，用相关方程求解。\n一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲，抽气时如图乙)，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，气筒和容器内的空气压强为p0，已知气筒和容器导热性能良好，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，例2\nD\n\n\n\n三、气体状态变化的图像问题对于气体变化的图像，由于图像的形式灵活多变，含义各不相同，考查的内容又比较丰富，处理起来有一定的难度，要解决好这个问题，应从以下几个方面入手。1．看清坐标轴，理解图像的意义。2．观察图像，弄清图中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化。\n3．若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图像(如等温线、等容线或等压线)实现两个状态的比较。4．涉及微观量的考查时，要注意各宏观量和相应微观量的对应关系。\n三种气体状态变化图像的比较\n\n\n(多选)(2021·重庆一中高二下学期期中)热学中有很多图像，对一定质量的理想气体图像的分析，正确的是()例3\nA．甲图中理想气体的体积一定不变B．乙图中理想气体的温度一定不变，丙图中理想气体的压强一定不变C．丁图中理想气体从P到Q，可能经过了温度先升髙后降低的过程D．戊图中实线对应的气体温度高于虚线对应的气体温度答案：ACD\n解析：甲图中，p－T线是过原点的直线，则理想气体的体积一定不变，选项A正确；乙图中图像不一定是双曲线，则乙图中理想气体的温度不一定不变；丙图中V－T线是过原点的直线，理想气体的压强一定不变，选项B错误；由图丁图像可知，从P到Q的过程中，pV乘积先增加后减小，则温度先升高，后降低，故C正确；温度升高时，速率分布最大的区间将向速率增大处移动，所以气体由虚线状态变成实线状态时，温度升高，实线对应的温度一定高于虚线对应的温度，故D正确。\n四、液体微观结构、宏观性质及浸润、毛细现象1．液体的结构更接近于固体，具有一定体积，难压缩、易流动、没有一定形状等特点。2．表面张力是液体表面层各个部分之间相互作用的吸引力。它是由表面层内分子之间的引力产生的，表面张力使液体表面具有收缩的趋势。\n3．浸润、不浸润现象和液体、固体都有关系，是由附着层的分子分布性质决定的。4．毛细现象是表面张力、浸润和不浸润共同作用的结果。若液体浸润毛细管管壁，则附着层有扩张的趋势，毛细管中液面上升，反之，下降。\n(多选)(2021·江苏省苏州吴江区校级月考)关于液体的特点，下列描述正确的是()A．每一个液体分子都没有固定的位置，液体分子的平衡位置时刻变动B．液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些C．从燃烧的蜡烛上滴下来的蜡，冷却后呈球形是由于表面张力造成的D．在夏季，人穿棉线衣服感觉舒适是因为汗水对棉线浸润ACD例4\n解析：液体具有一定的体积，而没有一定的形状，具有流动性。液体分子的热运动特点表现为振动与移动的相结合，即每一个液体分子都没有固定的位置，液体分子的平衡位置时刻变动，故A正确；液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布稀疏，故B错误；液体表面张力的结果总使液体的表面积趋向最小，所以在表面张力的作用下，从燃烧的蜡烛上滴下来的蜡，冷却后呈球形，故C正确；汗水对棉线浸润，所以在夏季，人穿棉线衣服能及时的吸附身上的汗水，人感觉舒服，故D正确。\n进考场练真题\n典题\n\n\n二、临场真题练兵1．(多选)[2020·江苏卷·13(1)]玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有()A．没有固定的熔点B．天然具有规则的几何形状C．沿不同方向的导热性能相同D．分子在空间上周期性排列AC\n解析：根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”。它没有固定的熔点。故选AC。\n2．(2019·北京卷，15)下列说法正确的是()A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变解析：温度是分子平均动能的量度(标志)，A项正确；内能是物体内所有分子的分子热运动动能和分子势能的总和，B项错误；气体压强不仅与分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关，C项错误；气体温度降低，则分子的平均动能变小，D项错误。A\n3．(2019·江苏卷，13)由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为________(选填“引力”或“斥力”)。分子势能EP和分子间距离r的关系图像如题图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子EP的是图中______(选填“A”“B”或“C”)的位置。引力C\n解析：在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，水分子之间的作用力表现为引力。由于平衡位置对应的分子势能最小，在小水滴表面层中，分子之间的距离较大，所以能够总体上反映小水滴表面层中水分子势能EP的是图中C位置。\n\n(1)求进入圆筒内水的高度l；(2)保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为p0时的体积。\n\n\n5．[2020·全国卷Ⅲ·33(2)]如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H＝18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0＝4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l＝12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1＝283K。大气压强p0＝76cmHg。\n(1)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？(2)再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体温度为多少？答案：(1)12.9cm；(2)363K\n解析：(1)设密封气体初始体积为V1，压强为p1，左、右管的截面积均为S，密封气体先经等温压缩过程体积变为V2，压强变为p2。由玻意耳定律有p1V1＝p2V2设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为ρ，按题设条件有p1＝p0＋ρgh0，p2＝p0＋ρghV1＝S(2H－l－h0)，V2＝SH联立以上式子并代入题中数据得h＝12.9cm\n\n6．(2020·山东卷·15)中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。\n\n\n\n
