高考物理易錯(cuò)點(diǎn)31 固體、液體和氣體（解析版）

易錯(cuò)點(diǎn)31固體、液體和氣體易錯(cuò)總結(jié)一、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算1．取等壓面法同種液體在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，在連通器中，靈活選取等壓面，利用同一液面壓強(qiáng)相等求解氣體壓強(qiáng)．如圖甲所示，同一液面C、D兩處壓強(qiáng)相等，故pA＝p0＋ph；如圖乙所示，M、N兩處壓強(qiáng)相等，從左側(cè)管看有pB＝pA＋ph2，從右側(cè)管看，有pB＝p0＋ph1.2．力平衡法選與求氣體壓強(qiáng)．說明：容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可由牛頓第二定律列方程求解．二、玻意耳定律1．常量的意義p1V1＝p2V2＝C，該常量C與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對(duì)一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，則常量C越大．2．應(yīng)用玻意耳定律解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象，并判斷是否滿足玻意耳定律的條件．(2)確定初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1；p2、V2)．(3)根據(jù)玻意耳定律列方程求解．(注意統(tǒng)一單位)(4)注意分析隱含條件，作出必要的判斷和說明．三、兩種等溫變化圖像內(nèi)容p－eq\f(1,V)圖像p－V圖像圖像特點(diǎn)物理意義一定質(zhì)量的某種氣體，溫度不變時(shí)，pV＝恒量，p與V成反比，p與eq\f(1,V)就成正比，在p－eq\f(1,V)圖上的等溫線應(yīng)是過原點(diǎn)的傾斜直線一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，p與V成反比，因此等溫過程的p－V圖像是雙曲線的一支溫度高低直線的斜率為p與V的乘積，斜率越大，pV乘積越大，溫度就越高，圖中T2>T1一定質(zhì)量的某種氣體，溫度越高，氣體壓強(qiáng)與體積的乘積必然越大，在p－V圖上的等溫線就越高，圖中T2>T1四、氣體的等壓變化1．等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積隨溫度變化的過程．2．蓋－呂薩克定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比．(2)表達(dá)式：V＝CT或eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2).(3)適用條件：氣體的質(zhì)量和壓強(qiáng)不變．(4)圖像：如圖所示．V－T圖像中的等壓線是一條過原點(diǎn)的直線．五、氣體的等容變化1．等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)隨溫度變化的過程．2．查理定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比．(2)表達(dá)式：p＝CT或eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2).(3)適用條件：氣體的質(zhì)量和體積不變．(4)圖像：如圖所示．①p－T圖像中的等容線是一條過原點(diǎn)的直線．②p－t圖像中的等容線不過原點(diǎn)，但反向延長線交t軸于－273.15℃.五、應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般步驟1．明確研究對(duì)象，即一定質(zhì)量的理想氣體；2．確定氣體在初、末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2；3．由理想氣體狀態(tài)方程列式求解；4．必要時(shí)討論結(jié)果的合理性．六、晶體和非晶體1．固體可以分為晶體和非晶體兩類．晶體又可以分為單晶體與多晶體．2．石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、味精等是晶體，玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠等是非晶體．3．非晶體(1)沒有(填“有”或“沒有”)規(guī)則的外形．(2)物理性質(zhì)：a.沒有(填“有”或“沒有”)確定的熔化溫度；b．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)等物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)．4．晶體(1)單晶體：①有(填“有”或“沒有”)天然的規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒有”)確定的熔點(diǎn)；b．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)等某些物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性(填“異性”或“同性”)．(2)多晶體：①?zèng)]有(填“有”或“沒有”)規(guī)則的幾何形狀②a.有(填“有”或“沒有”)確定的熔點(diǎn)；b．導(dǎo)電、導(dǎo)熱、光學(xué)等物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性(填“異性”或“同性”)七、單晶體、多晶體及非晶體的異同比較分類微觀結(jié)構(gòu)宏觀表現(xiàn)外形物理性質(zhì)晶體單晶體組成晶體的物質(zhì)微粒(原子、分子、離子)在空間按一定規(guī)則排列——空間點(diǎn)陣有天然、規(guī)則的幾何形狀各向異性有確定的熔點(diǎn)多晶體由無數(shù)的晶體微粒(小晶粒)無規(guī)則排列組成沒有天然、規(guī)則的幾何形狀各向同性非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒是無規(guī)則排列的沒有確定的熔化溫度八、對(duì)單晶體的各向異性的理解(1)單晶體的各向異性是指單晶體在不同方向上的物理性質(zhì)不同，也就是沿不同方向去測試單晶體的物理性能時(shí)，測試結(jié)果不同．通常所說的物理性質(zhì)包括彈性、硬度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能、磁性等．(2)單晶體具有各向異性，并不是說每一種單晶體都能在各種物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性，舉例如下：①云母晶體在導(dǎo)熱性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向傳熱的快慢不同．②方鉛礦石晶體在導(dǎo)電性能上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向電阻率不同．③立方體形的銅晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性——沿不同方向的彈性不同．④方解石晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性——沿不同方向的折射率不同．九．表面張力及其作用(1)表面張力使液體表面具有收縮趨勢，使液體表面積趨于最?。隗w積相同的條件下，球形的表面積最小．例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在潔凈玻璃板上的水銀滴呈球形(但由于受重力的影響，往往呈扁球形，在完全失重條件下才呈球形)．(2)表面張力的大小除了跟邊界線長度有關(guān)外，還跟液體的種類、溫度有關(guān)．(3)表面張力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各條分界線，如圖所示．【易錯(cuò)跟蹤訓(xùn)練】易錯(cuò)類型1：對(duì)物理概念理解不透徹1．（2022·山東高三開學(xué)考試）25℃室外，氧氣貯存罐貯存高壓氧氣，打開閥門，氧氣向外噴出，噴氣過程中，關(guān)于貯存罐表面溫度和貯存罐內(nèi)氣體分子單位時(shí)間撞擊內(nèi)表面的次數(shù)，下列說法中正確的是（）A．表面溫度比室溫低，碰撞次數(shù)減少B．表面溫度與室溫相等，碰撞次數(shù)不變C．表面溫度比室溫高，碰撞次數(shù)減少D．表面溫度比室溫低，碰撞次數(shù)增加【答案】A【詳解】打開氣閥，氧氣噴出，氣體對(duì)外做功，溫度降低；內(nèi)部氣體分子密度減小，單位時(shí)間內(nèi)氣體撞擊內(nèi)表面的次數(shù)減小。故選A。2．（2021·北京高考真題）比較45C的熱水和100C的水蒸汽，下列說法正確的是（）A．熱水分子的平均動(dòng)能比水蒸汽的大 B．熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸汽的小C．熱水分子的速率都比水蒸汽的小 D．熱水分子的熱運(yùn)動(dòng)比水蒸汽的劇烈【答案】B【詳解】A．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，故熱水分子的平均動(dòng)能比水蒸汽的小，故A錯(cuò)誤；B．內(nèi)能與物質(zhì)的量、溫度、體積有關(guān)，相同質(zhì)量的熱水和水蒸汽，熱水變成水蒸汽，溫度升高，體積增大，吸收熱量，故熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸汽的小，故B正確；C．溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率越大，45C的熱水中的分子平均速率比100C的水蒸汽中的分子平均速率小，由于分子運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，并不是每個(gè)分子的速率都小，故C錯(cuò)誤；D．溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，故D錯(cuò)誤。故選B。3．（2021·全國高三課時(shí)練習(xí)）如圖是一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)變化的圖像，圖中，平行于橫軸，平行于縱軸，由圖像可知（）A．過程氣體壓強(qiáng)不變B．過程氣體內(nèi)能不變C．過程氣體密度不變D．過程氣體對(duì)外做功【答案】B【詳解】A．在圖像中，過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線為等壓變化，不過坐標(biāo)原點(diǎn)，故不是等壓變化，故A錯(cuò)誤；B．由題圖可知，為等溫變化，溫度不變，故內(nèi)能不變，故B正確；C．到為等壓變化，由到體積減小，由于質(zhì)量不變，故密度增大，故C錯(cuò)誤；D．過程為等容變化，氣體對(duì)外不做功，故D錯(cuò)誤。故選B。4．（2021·全國高三課時(shí)練習(xí)）如圖所示，一根豎直的彈簀支持著一倒立汽缸中的活塞，使汽缸懸空而靜止。設(shè)活塞與缸壁間無摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性能良好，則下列說法中正確的是（）A．若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些B．若外界大氣壓增大，則汽缸上底面距地面的高度將不變C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小D．若氣溫升高，則汽缸上底面距地面的高度將增大【答案】D【詳解】AC．選擇汽缸和活塞為整體，則彈簧彈力始終等于整體重力，彈簧長度不發(fā)生變化，則活塞距地面的高度不變，AC錯(cuò)誤；B．選汽缸為研究對(duì)象，豎直向下受重力和大氣壓力，向上受到缸內(nèi)氣體的壓力，由平衡條件得若外界大氣壓增大，則一定增大，根據(jù)玻意耳定律得（常數(shù)）當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體體積一定減小，所以汽缸的上底面距地面的高度將減小，B錯(cuò)誤；D．若氣溫升高，缸內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)可知，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體體積增大，汽缸上升，則汽缸的上底面距地面的高度將增大，D正確。故選D。5．（2021·南京市雨花臺(tái)中學(xué)高三月考）玻璃的出現(xiàn)和使用在人類生活里已有四千多年的歷史，它是一種非晶體。關(guān)于玻璃，下列說法正確的是（）A．天然具有規(guī)則的幾何形狀 B．分子在空間上周期性排列C．沿不同方向的導(dǎo)熱性能不同 D．沒有固定的熔點(diǎn)【答案】D【詳解】由非晶體的特點(diǎn)可知，非晶體是指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈現(xiàn)空間有規(guī)則周期性排列的固體，它沒有一定規(guī)則的外形，它的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，即“各向同性”，它沒有固定的熔點(diǎn)。故選D。6．（2021·渝中·重慶巴蜀中學(xué)高三月考）分子動(dòng)理論以及固體、液體的性質(zhì)是熱學(xué)的重要內(nèi)容，下列說法不正確的是（）A．用吸管將牛奶吸入口中是利用了毛細(xì)現(xiàn)象B．同溫度的氧氣和氫氣，它們的分子平均動(dòng)能相等C．荷葉上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用D．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)【答案】A【詳解】A．用塑料細(xì)管將牛奶吸入口中利用了大氣壓，不是毛細(xì)現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，相同溫度下所有分子的平均動(dòng)能均相同，故B正確；C．液體表面的分子分布比液體內(nèi)部分子的分布要稀疏，故存在液體的表面張力，草葉上的露珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故C正確；D．液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，故正確。此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選A。7．（2021·全國高三專題練習(xí)）下列關(guān)于熱學(xué)中的相關(guān)說法正確的是（）A．液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的各向異性B．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中分子的分子勢能減小C．氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對(duì)器壁的作用力增大，故氣體的壓強(qiáng)一定增大D．汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴(yán)重污染了空氣，可想辦法使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶【答案】A【詳解】A．根據(jù)液晶的特點(diǎn)和性質(zhì)可知，液晶既有液體的流動(dòng)性，又具有單晶體的各向異性，A正確；B．燃?xì)庥梢簯B(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中要吸收熱量，故分子的分子勢能增加，B錯(cuò)誤；C．若氣體溫度升高的同時(shí)，體積膨脹，壓強(qiáng)可能不變，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，混合氣體不能自發(fā)地分離，D錯(cuò)誤。故選A。8．（2021·重慶市綦江中學(xué)高三月考）下列說法正確的是（）A．液體不浸潤固體的原因是附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子稀疏B．運(yùn)送沙子的卡車停于水平面，在緩慢卸沙的過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢能，則胎內(nèi)氣體對(duì)外界放熱C．葉面上的露珠呈球形是因?yàn)橹亓ψ饔玫慕Y(jié)果D．某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為【答案】A【詳解】A．液體不浸潤固體的原因是因受到固體分子的吸引比較弱，附著層的液體分子比液體內(nèi)部的分子稀疏，在附著層內(nèi)就出現(xiàn)與表面張力相似的收縮力，這時(shí)附著層有縮小的趨勢，形成不浸潤現(xiàn)象，A正確；B．在緩慢卸沙時(shí)，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小，溫度不變，由玻意耳定律pV=C，可知?dú)怏w體積增大，對(duì)外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，胎內(nèi)氣體從外界吸熱，B錯(cuò)誤；C．葉面上的露珠呈球形是因?yàn)橐后w表面張力作用的結(jié)果，C錯(cuò)誤；D．某固體或液體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏伽德羅常數(shù)可表示為，而氣體分子所占據(jù)的空間，要遠(yuǎn)大于分子的實(shí)際體積，因此對(duì)某氣體的阿伏伽德羅常數(shù)不能用此式表示，D錯(cuò)誤。故選A。易錯(cuò)類型2：不明白規(guī)律內(nèi)涵、外延1．（2021·全國高三專題練習(xí)）一房間，上午10時(shí)的溫度為，下午2時(shí)的溫度為，假定大氣壓無變化，則下午2時(shí)與上午10時(shí)相比較，房間內(nèi)的（）A．空氣密度增大 B．空氣分子的平均速率增大C．空氣分子的速率增大 D．空氣質(zhì)量增大【答案】B【詳解】溫度升高了，空氣分子的平均速率增大，而大氣壓不變，氣體體積會(huì)增大，所以房間里氣體會(huì)向外跑，故房間內(nèi)空氣質(zhì)量會(huì)減少，空氣密度會(huì)減小。故選B。2．（2021·全國高三專題練習(xí)）關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A．某一時(shí)刻具有任意速率的分子數(shù)目是相等的B．某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的C．某一溫度下，大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化D．分子的速率分布毫無規(guī)律【答案】B【詳解】AD．具有不同速率的分子數(shù)目并不是相等的，呈“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布，故AD錯(cuò)誤；B．由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)都會(huì)改變自己的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此在某一時(shí)刻，一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的，故B正確；C．某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是隨時(shí)變化的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不變，故C錯(cuò)誤。故選B。3．（2021·全國）如圖所示為兩端開口的形直管，右側(cè)直管中有一部分空氣被一段水銀柱與外界隔開，若在右側(cè)直管中再注入一些水銀，則平衡后（外界溫度恒定）（）A．兩側(cè)水銀面A、高度差減小 B．兩側(cè)水銀面A、高度差增大C．右側(cè)封閉氣柱體積變大 D．兩側(cè)水銀面A、高度差不變【答案】B【詳解】設(shè)大氣壓為，由題圖可知，右側(cè)封閉氣體壓強(qiáng)向右管內(nèi)注入一些水銀，變大，則變大，不變，由可知，變大，氣體溫度不變，壓強(qiáng)變大，由玻意耳定律可知，氣體體積減小，故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。4．（2021·北京延慶·高三）一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體的體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)其壓強(qiáng)一定增大B．氣體溫度降低，分子的平均動(dòng)能可能不變C．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變D．氣體體積減小，氣體分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度一定增大【答案】A【詳解】A．如果保持其體積不變，溫度升高，則由，可知?dú)怏w的壓強(qiáng)增大，故A正確；B．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度降低，分子平均動(dòng)能一定變小，故B錯(cuò)誤；C．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小，故C錯(cuò)誤；D．壓縮氣體使體積減小，同時(shí)對(duì)外放熱，氣體溫度不一定升高，氣體分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度不一定增大，故D錯(cuò)誤。故選A。5．（2021·全國高三專題練習(xí)）石墨和金剛石性質(zhì)有很大差異，是由于（）A．石墨是各向異性的，而金剛石是各向同性的B．它們的化學(xué)成分不同C．它們都是各向同性的D．組成它們的物質(zhì)微粒按不同的規(guī)則排列【答案】D【詳解】石墨和金剛石都由碳分子組成，但它們的物理性質(zhì)不同，石墨是各向同性的，而金剛石是各向異性的，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同。故選D。6．（2021·全國高三專題練習(xí)）關(guān)于液體表面的特征，下列說法正確的是（）A．液體表面層的分子分布比內(nèi)部密B．液體有使其體積收縮到最小的趨勢C．液體表面層分子之間只有引力而無斥力D．液體有使其表面積收縮到最小的趨勢【答案】D【詳解】A．液