第十五章 第2講 固體-2025屆高三一輪復(fù)習(xí)物理

第十五章熱學(xué)第2講固體、液體和氣體對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P332考點(diǎn)一固體和液體1.固體(1)分類:固體分為①和②兩類。晶體又分為③和④。

(2)晶體和非晶體的比較分類比較晶體非晶體單晶體多晶體外形有規(guī)則的幾何形狀無規(guī)則的幾何形狀無規(guī)則的幾何形狀熔點(diǎn)確定⑤

不確定物理性質(zhì)各向異性⑥

各向同性典型物質(zhì)石英、云母、明礬、食鹽各種金屬玻璃、橡膠、蜂蠟、松香、瀝青轉(zhuǎn)化晶體和非晶體在一定條件下可以相互⑦

2.液體液體的表面張力(1)作用效果:液體的表面張力使液面具有⑧的趨勢(shì),使液體表面積趨于最小,而在體積相同的條件下,⑨形表面積最小。

(2)方向:表面張力跟液面⑩,跟這部分液面的分界線。

(3)形成原因:表面層中分子間距離比液體內(nèi)部分子間距離大,分子間作用力表現(xiàn)為。

3.液晶(1)液晶的物理性質(zhì)a.具有液體的。

b.具有晶體的。

(2)液晶的微觀結(jié)構(gòu)從某個(gè)方向上看,其分子排列比較整齊,但從另一個(gè)方向看,分子的排列是雜亂無章的。答案①晶體②非晶體③單晶體④多晶體⑤確定⑥各向同性⑦轉(zhuǎn)化⑧收縮⑨球⑩相切垂直引力流動(dòng)性光學(xué)各向異性液體放在玻璃管中,液面與管壁接觸的位置是彎曲的,但有的向上彎(水銀在玻璃管中),有的向下彎(水在玻璃管中)(如圖所示)。這是浸潤(rùn)與不浸潤(rùn)兩種現(xiàn)象的區(qū)別。(選填“水”或“水銀”)

角度1晶體和非晶體(2024屆上海期末)(多選)在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟,用燒熱的針尖分別接觸其背面一點(diǎn),石蠟熔化的范圍分別如圖1、2、3所示。而三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系如圖4所示,則下列說法中正確的是()。A.甲是非晶體B.乙不可能是金屬薄片C.丙在一定條件下可能轉(zhuǎn)化成乙D.丙熔化過程中,溫度不變,則內(nèi)能不變答案BC解析甲、丙具有確定的熔點(diǎn),且丙表現(xiàn)出導(dǎo)熱的各向異性,則丙一定是單晶體,甲可能是多晶體或者在導(dǎo)熱性上不具各向異性的單晶體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙不具備確定的熔點(diǎn),故乙為非晶體,而金屬塊是多晶體,B項(xiàng)正確;晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化,C項(xiàng)正確;晶體在熔化過程中,溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,吸收熱量,分子勢(shì)能增加,內(nèi)能增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。區(qū)別晶體和非晶體的方法(1)要判斷一種物質(zhì)是晶體還是非晶體,關(guān)鍵是看有無確定的熔點(diǎn),有確定熔點(diǎn)的是晶體,無確定熔點(diǎn)的是非晶體。(2)幾何外形是指自然生成的形狀,若形狀規(guī)則,是單晶體;若形狀不規(guī)則,有兩種可能,即為多晶體或非晶體,憑此一項(xiàng)不能最終確定物質(zhì)是否為晶體。(3)從導(dǎo)電、導(dǎo)熱等物理性質(zhì)來看,物理性質(zhì)各向異性的是單晶體,各向同性的可能是多晶體,也可能是非晶體。角度2液體(2024屆阜新期末)(多選)關(guān)于液體的表面張力,下列說法正確的是()。A.液體與大氣相接觸的表面層內(nèi),分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引B.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部C.布雨傘能夠遮雨,其原因之一是液體表面存在張力D.荷葉上的露珠呈球形的主要原因是液體的表面張力答案ACD解析液體與大氣相接觸,液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離,表面層分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引,A項(xiàng)正確;表面張力產(chǎn)生在液體表面層,方向平行于液體表面,B項(xiàng)錯(cuò)誤;雨水不能透過布雨傘,是因?yàn)橐后w表面存在張力,C項(xiàng)正確;荷葉上的露珠呈球形,是液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢(shì)的緣故,D項(xiàng)正確。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(2024屆江蘇一模)將粗細(xì)不同的兩端開口的玻璃細(xì)管插入盛有某種液體的玻璃容器里,下列各圖中可能正確的是()。ABCD答案B解析若液體不浸潤(rùn)玻璃時(shí),在玻璃的細(xì)管內(nèi)會(huì)下降,并形成向上凸起的球面,A項(xiàng)錯(cuò)誤;若液體浸潤(rùn)玻璃時(shí),液體在玻璃的細(xì)管內(nèi)會(huì)上升,并形成向下凹陷的球面,且細(xì)管越細(xì),液柱上升越高,B項(xiàng)正確,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。角度3液晶液晶顯示器是一種采用液晶為材料的顯示器,由于機(jī)身薄、省電、輻射低等優(yōu)點(diǎn)深受用戶的青睞。下列關(guān)于液晶的說法正確的是()。A.液晶都是人工合成的,天然的液晶并不存在B.液晶是晶體熔化過程中的固液共存態(tài)C.當(dāng)某些液晶中滲入少量多色性染料后,在不同的電場(chǎng)強(qiáng)度下,對(duì)不同顏色的光的吸收強(qiáng)度不一樣,這樣就能顯示各種顏色D.液晶的結(jié)構(gòu)與液體的結(jié)構(gòu)相同答案C解析液晶有人工合成的,也有天然的,例如液晶也存在于生物結(jié)構(gòu)中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)某些液晶中滲入少量多色性染料后,在不同的電場(chǎng)強(qiáng)度下,對(duì)不同顏色的光的吸收強(qiáng)度不一樣,這樣就能顯示各種顏色,C項(xiàng)正確;液晶是介于液態(tài)與固態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài),結(jié)構(gòu)與液體的結(jié)構(gòu)不同,B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。考點(diǎn)二氣體1.氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)(1)氣體分子間距較大,分子力為零,分子間除碰撞外不受其他力作用,向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目①。

(2)分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子速率按“中間多,兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律分布。(3)溫度一定時(shí)某種氣體分子速率分布是確定的,溫度升高時(shí),速率小的分子數(shù)②,速率大的分子數(shù)增多,分子的平均速率增大,但不是每個(gè)分子的速率都增大。

2.氣體的壓強(qiáng)(1)產(chǎn)生原因:由于氣體分子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),大量的分子頻繁地③器壁產(chǎn)生持續(xù)而穩(wěn)定的壓力。

(2)決定氣體壓強(qiáng)大小的因素宏觀上:取決于氣體的④。

微觀上:取決于氣體分子的⑤和分子密集程度。

答案①大致相等②減少③碰撞④溫度和體積⑤平均動(dòng)能氧氣分子在0℃和100℃兩種情況下的速率分布情況如圖所示。(1)都呈“中間多、兩頭少”的分布,但這兩個(gè)溫度下具有最大比例的速率區(qū)間是不同的;

(2)0℃時(shí),速率在300m/s~400m/s的分子最多;100℃時(shí),速率在400m/s~500m/s的分子最多。100℃的氧氣,速率大的分子比例較多,其分子的平均速率比0℃的大;

(3)兩圖線與橫軸所圍的“面積”相等,均表示100%。

(4)從此圖可以直觀地體會(huì)“溫度越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈”。

角度1氣體分子的特點(diǎn)(改編)兩個(gè)內(nèi)壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內(nèi)用輕質(zhì)絕熱活塞封閉完全相同的理想氣體,如圖1所示?，F(xiàn)向A、B活塞上表面緩慢倒入細(xì)沙,重新平衡后,A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量;圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像,下列說法正確的是()。圖1圖2A.重新平衡后,汽缸A內(nèi)氣體的溫度低于汽缸B內(nèi)氣體的溫度B.曲線①表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律C.圖2中兩條曲線下的面積不相等D.汽缸A中的氣體壓強(qiáng)小于汽缸B中氣體的壓強(qiáng)答案B解析A中細(xì)沙的質(zhì)量大于B中細(xì)沙的質(zhì)量,重新平衡后,汽缸A內(nèi)氣體的壓強(qiáng)大于汽缸B內(nèi)氣體的壓強(qiáng),汽缸A內(nèi)氣體的體積變化大于汽缸B內(nèi)的體積變化,故外界對(duì)A內(nèi)氣體做的功大于對(duì)B內(nèi)氣體做的功,汽缸絕熱,與外界沒有熱交換,由熱力學(xué)第一定律可知,汽缸A內(nèi)氣體的內(nèi)能大于汽缸B內(nèi)氣體的內(nèi)能,由于理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),可知汽缸B中氣體溫度較低,分子平均動(dòng)能較小,分子速率較小的分子數(shù)所占百分比較大,所以曲線①表示汽缸B中氣體分子的速率分布規(guī)律,A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;面積表示全部分子在整個(gè)速率范圍內(nèi)的占比,即為100%,圖2中兩條曲線下面積相等,C項(xiàng)錯(cuò)誤。氣體分子統(tǒng)計(jì)規(guī)律(1)大量分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等。(2)大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速率表現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律。(3)溫度升高,氣體分子的平均速率增大,則速率大的分子所占比例增大。角度2氣體壓強(qiáng)的微觀解釋(2024屆北京二模)關(guān)于一密閉容器中的氧氣,下列說法正確的是()。A.體積增大時(shí),氧氣分子的密集程度保持不變B.溫度升高時(shí),每個(gè)氧氣分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)變大C.壓強(qiáng)增大是因?yàn)檠鯕夥肿又g斥力增大D.壓強(qiáng)增大是因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)氧氣分子對(duì)器壁單位面積上的作用力增大答案D解析體積增大時(shí),氧氣分子的密度減小,分子密集程度變小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度升高時(shí),氧氣分子的平均動(dòng)能增大,平均速率增大,但是并不是每個(gè)氧氣分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)變大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;密閉氣體壓強(qiáng)是由分子撞擊產(chǎn)生的,所以壓強(qiáng)增大是氣體分子對(duì)器壁單位面積的撞擊力變大造成的,另外,氣體分子間距離遠(yuǎn)大于10r0,所以分子間作用力幾乎為零,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。角度3壓強(qiáng)的計(jì)算模型圖示方法解析活塞模型圖1中活塞的質(zhì)量和圖2中液體的質(zhì)量均為m,活塞和管的橫截面積均為S,外界大氣壓強(qiáng)為p0圖1活塞平衡有p0S+mg=pS,則p=p0+mg圖2中的液柱也可以看成“活塞”,液柱處于平衡狀態(tài)有pS+mg=p0S,則p=p0-mgS=p0-ρ液連通器模型同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等氣體B和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線聯(lián)系起來,則有pB+ρgh2=pA,又pA=p0+ρgh1,則pB=p0+ρg(h1-h2)(2024屆新疆期末)(多選)如圖所示,活塞質(zhì)量為m,汽缸質(zhì)量為M,通過彈簧吊在空中處于靜止?fàn)顟B(tài),汽缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的空氣,汽缸內(nèi)壁與活塞無摩擦,缸壁厚度不計(jì),活塞截面積為S,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,則()。A.汽缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0+mgB.汽缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0-MgC.彈簧彈力的大小為(M+m)gD.內(nèi)外空氣對(duì)活塞的作用力大小為mg答案BC解析以汽缸為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,由平衡條件得pS+Mg=p0S,解得汽缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p=p0-MgS,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;以汽缸、缸內(nèi)氣體及活塞整體為研究對(duì)象,由平衡條件得彈簧彈力F=(M+m)g,以活塞為研究對(duì)象,由平衡條件得F+pS=p0S+mg,則內(nèi)外空氣對(duì)活塞的作用力F'=p0S-pS=F-mg=Mg,C項(xiàng)正確,D平衡狀態(tài)下封閉氣體壓強(qiáng)的求法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)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。液體內(nèi)深h處的總壓強(qiáng)p=p0+ρgh,p0為液面上方的壓強(qiáng)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)考點(diǎn)三理想氣體的實(shí)驗(yàn)定律及應(yīng)用1.理想氣體(1)宏觀模型:在任何條件下始終遵循①的氣體。

(2)微觀模型:理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力,即分子間無②。

2.氣體實(shí)驗(yàn)定律玻意耳定律查理定律蓋-呂薩克定律表達(dá)式p1V1=p2V2p1T1p1pV1T1V1V圖像3.理想氣體的狀態(tài)方程(1)表達(dá)式:p1V1T1=p(2)適用條件:一定質(zhì)量的理想氣體。答案①氣體實(shí)驗(yàn)定律②分子勢(shì)能③pV在一個(gè)恒溫池中,一串串氣泡由池底慢慢升到水面,有趣的是氣泡在上升過程中,體積逐漸變大,到水面時(shí)就會(huì)破裂。(1)上升過程中,氣泡內(nèi)氣體的溫度會(huì)發(fā)生改變嗎?(2)上升過程中,氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)怎么改變?(3)氣泡在上升過程中體積為何會(huì)變大?答案(1)溫度不變;(2)氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小;(3)由玻意耳定律,壓強(qiáng)減小,體積變大。1.理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律的關(guān)系p1V適用條件:一定質(zhì)量的理想氣體。2.解題基本思路角度1玻意耳定律及其應(yīng)用(2024屆綿陽三診)自由潛水是指不攜帶氧氣瓶,只通過自身調(diào)節(jié)腹式呼吸屏氣盡量往深潛的運(yùn)動(dòng)。若標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0相當(dāng)于深h0=10m的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),且標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下人體肺部氣體的體積為V0,肺部氣體溫度等于人體內(nèi)溫度,視為不變。(1)求在水下110m時(shí),人體肺部氣體的體積V1。(2)在上升過程中,在最大深度110m處通過吸入嘴里的空氣將肺部氣體體積恢復(fù)至0.5V0,返回時(shí)為了避免到達(dá)水面后出現(xiàn)肺部過度擴(kuò)張,肺部氣體體積不能超過2V0,故需要在安全深度40m時(shí)將多余氣體吐出,則吐出壓縮空氣的最小體積V為多少?答案(1)112V0(2)0.8V解析(1)人體肺部氣體初狀態(tài)壓強(qiáng)為p0,體積為V0,人下潛到最大深度時(shí)氣體的體積為V1,設(shè)氣體壓強(qiáng)為p1,設(shè)下潛的最大深度為h1,則p1=p0+?1?解得p1=12p0氣體溫度不變,由玻意耳定律得p0V0=p1V1解得V1=112V0(2)在安全深度h2=40m處時(shí)p2=p0+?2?解得p2=5p0在最大深度時(shí)肺部氣體壓強(qiáng)p1=12p0,肺部氣體體積為0.5V0,設(shè)返回到安全深度時(shí),肺部壓強(qiáng)為p2,體積為V2,氣體溫度不變,則p2V2=p1·0.5V0解得V2=1.2V0人回到水面時(shí)肺部氣體的壓強(qiáng)p3=p0,體積V3=2V0,氣體溫度不變,由玻意耳定律得p2V2'=p3V3解得V2'=0.4V0在安全深度處吐出的空氣的最小體積ΔV=V2-V2'=1.2V0-0.4V0=0.8V0。角度2蓋-呂薩克定律及其應(yīng)用(2024屆深圳二模)某山地車氣壓避震器主要部件為活塞桿和圓柱形汽缸(出廠時(shí)已充入一定量氣體)。汽缸內(nèi)氣柱長(zhǎng)度變化范圍為40mm~100mm,汽缸導(dǎo)熱性良好,不計(jì)活塞桿與汽缸間摩擦。(1)將其豎直放置于足夠大的加熱箱中(加熱箱中氣壓恒定),當(dāng)溫度T1=300K時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為60mm,當(dāng)溫度緩慢升至T2=360K時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為72mm,通過計(jì)算判斷該避震器的氣密性是否良好。(2)在室外將避震器安裝在山地車上,此時(shí)空氣柱長(zhǎng)度為100mm,汽缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為5p0,騎行過程中氣柱長(zhǎng)度在最大范圍內(nèi)變化(假定過程中氣體溫度恒定),求汽缸內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)。(結(jié)果用p0表示)答案(1)避震器不漏氣,詳見解析(2)12.5p0解析(1)由于加熱箱中氣壓恒定,故汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)恒定;若汽缸不漏氣時(shí),根據(jù)蓋-呂薩克定律有l(wèi)1S代入得l2=72mm氣柱測(cè)量長(zhǎng)度和計(jì)算長(zhǎng)度相等,因此該避震器不漏氣。(2)騎行過程中,汽缸內(nèi)氣體為等溫變化p3l3S=p4l4S代入p3=5p0,l3=100mm,l4=40mm數(shù)據(jù)解得p4=12.5p0即騎行過程中汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大值為12.5p0。角度3查理定律及其應(yīng)用(2024屆哈爾濱期末)一種特殊的氣體溫度計(jì)由兩個(gè)裝有理想氣體的導(dǎo)熱容器組裝而成,測(cè)量時(shí)將兩個(gè)導(dǎo)熱容器分別放入甲、乙兩個(gè)水槽中,如圖所示,連接管內(nèi)裝有水銀,當(dāng)兩個(gè)水槽的溫度都為0℃(273K)時(shí),沒有壓強(qiáng)差;當(dāng)水槽乙處于0℃而水槽甲處于50℃時(shí),壓強(qiáng)差為60mmHg。導(dǎo)熱容器的體積恒定且遠(yuǎn)大于連接管的體積。(1)兩個(gè)水槽的溫度都為0℃(273K)時(shí),求導(dǎo)熱容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。(2)當(dāng)水槽乙處于0℃而水槽甲處于未知的待測(cè)溫度(高于0℃)時(shí),壓強(qiáng)差為72mmHg,求此待測(cè)溫度。答案(1)327.6mmHg(2)333K(或60℃)解析(1)設(shè)0℃時(shí),甲中氣體的壓強(qiáng)為p0,T0=273K;氣體溫度為50℃即T1=(273+50)K=323K時(shí),氣體的壓強(qiáng)p1=p0+60mmHg氣體做等容變化,有p0T解得p0=327.6mmHg。(2)設(shè)未知溫度為T2,p2=p0+72mmHg,有p0T解得T2=333K(或?qū)懗?0℃)。角度4理想氣體狀態(tài)方程及其應(yīng)用(2024屆張家界模擬)某興趣小組設(shè)計(jì)的一種氣壓型“體積測(cè)量?jī)x”的工作原理示意圖如圖所示,該測(cè)量?jī)x可以測(cè)量不規(guī)則物體的體積。A(壓氣筒)和B(測(cè)量罐)均為高L、橫截面積為S的導(dǎo)熱汽缸,中間用體積可忽略不計(jì)的細(xì)管連接,C為質(zhì)量為m、潤(rùn)滑良好且厚度不計(jì)的密閉活塞,將缸內(nèi)的理想氣體(氮?dú)?封閉。當(dāng)外界大氣壓p0=14mgS,環(huán)境溫度為27℃時(shí),活塞正好在壓氣筒A的頂部?，F(xiàn)在C活塞上放置一質(zhì)量為5m的重物,活塞緩慢下移,待缸內(nèi)溫度再次和環(huán)境溫度相等時(shí),測(cè)得活塞與缸底的距離為0.6L,求(1)放置重物之前,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1。(2)不規(guī)則物體的體積V。答案(1)15mgS(2)0.解析(1)放置重物之前,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1=p0+mg得p1=15mg(2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有p1(且T1=T2,p1=15mgS,p2=15mgS+5mgS=2mgS,V1=2LS解得V=0.4LS。見《高效訓(xùn)練》P1151.(2024屆河池期末)固體是物質(zhì)的一種聚集狀態(tài),與液體和氣體相比,固體有比較固定的體積和形狀。關(guān)于固體,下列說法正確的是()。A.食鹽、玻璃和水晶都是晶體,非晶體和單晶體都沒有確定的幾何形狀B.固體可以分為晶體和非晶體,非晶體沒有確定的熔點(diǎn)C.布朗運(yùn)動(dòng)是固體分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的反映D.晶體都具有各向異性,組成晶體的物質(zhì)微粒在空間整齊排列成“空間點(diǎn)陣”答案B解析食鹽和水晶都是晶體,玻璃是非晶體,非晶體和多晶體都沒有確定的幾何形狀,A項(xiàng)錯(cuò)誤;固體可以分為晶體和非晶體,非晶體沒有確定的熔點(diǎn),B項(xiàng)正確;布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體或氣體中的顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng),反映了液體分子或氣體分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;單晶體具有各向異性,多晶體具有各向同性,組成晶體的物質(zhì)微粒在空間整齊排列成“空間點(diǎn)陣”,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2024屆聊城期末)下列四幅圖中有關(guān)固體和液體性質(zhì)的描述,正確的是()。A.圖1中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明薄板材料是晶體B.圖2中液體和管壁表現(xiàn)為不浸潤(rùn)C(jī).圖3中液晶顯示器是利用液晶光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)制成的D.圖4中水黽靜止在水面上,說明其受到的表面張力等于重力答案C解析圖1中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為各向同性,說明薄板材料不是單晶體,可能是多晶體或非晶體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖2中液體和管壁表現(xiàn)為浸潤(rùn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;圖3中液晶顯示器是利用液晶光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)制成的,C項(xiàng)正確;圖4中水黽靜止在水面,說明其受到水面的支持力等于重力,表面張力是液體表面受到的力,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2024屆哈爾濱期中)噴霧型防水劑是現(xiàn)在市場(chǎng)廣泛銷售的特殊防水劑。其原理是噴劑在玻璃上形成一層薄薄的保護(hù)膜,形成類似于荷葉外表的效果。水滴以橢球形分布在表面,故無法停留在玻璃上,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,如圖所示。下列說法正確的是()。A.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B.水滴呈橢球形是液體表面張力作用的結(jié)果,與重力無關(guān)C.照片中水滴表面分子比水滴內(nèi)部分子密集D.照片中的玻璃和水滴發(fā)生了浸潤(rùn)現(xiàn)象答案A解析照片中的玻璃和水滴發(fā)生了不浸潤(rùn)現(xiàn)象,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,A項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤;如果只有表面張力作用,那么水滴會(huì)呈球形,正是又有重力的作用使水滴呈橢球形,B項(xiàng)錯(cuò)誤;照片中水滴表面分子比內(nèi)部的稀疏,接觸面的水分子的作用力表現(xiàn)為引力,C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2024屆濰坊期中)如圖所示,兩端開口、粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)玻璃管插在大水銀槽中,管的上部有一定長(zhǎng)度的水銀柱,兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中,平衡時(shí)水銀柱的位置如圖,其中h1=5cm,h2=7cm,L1=50cm,大氣壓強(qiáng)為75cmHg,則右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度L2等于()。A.44cm B.46cmC.48cm D.50cm答案D解析左側(cè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1=p0+ph2=82cmHg,則右側(cè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2=p1+ph1=87cmHg,則右側(cè)管中下端水銀液面比水銀槽液面低(87-75)cm=12cm,則右側(cè)氣柱長(zhǎng)L2=(50-5-7)cm+12cm=50cm,D項(xiàng)正確。5.(2024屆佛山二模)現(xiàn)利用固定在潛水器體外的一個(gè)密閉汽缸做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):如圖,汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體,輕質(zhì)導(dǎo)熱活塞可自由移動(dòng)。在潛水器緩慢下潛的過程中,海水溫度逐漸降低,則此過程中理論上被封閉的氣體()。A.從外界吸熱B.壓強(qiáng)與潛水器下潛的深度成正比C.體積與潛水器下潛的深度成反比D.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子撞擊單位面積器壁的次數(shù)增多答案D解析在潛水器緩慢下潛的過程中,海水溫度逐漸降低,同時(shí)活塞下移,外界對(duì)氣體做功,則此過程中理論上被封閉的氣體向外界放熱,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體壓強(qiáng)p=p0+ρgh,壓強(qiáng)與潛水器下潛的深度為一次函數(shù)關(guān)系,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)pV=nRT得V=nRTp=nRTp0+ρgh,可知?dú)怏w體積與潛水器下潛的深度不成反比,C項(xiàng)錯(cuò)誤;壓強(qiáng)增大,溫度降低6.(2024屆丹東二模)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體用質(zhì)量可忽略的活塞封閉在導(dǎo)熱性能良好、質(zhì)量m=1kg的汽缸中,活塞的密封性良好,用勁度系數(shù)k=500N/m的輕彈簧將活塞與天花板連接。汽缸置于水平桌面上,開始時(shí)彈簧剛好處于原長(zhǎng)。已知活塞與汽缸底部的間距L=0.15m,活塞的橫截面積S=0.01m2,外界環(huán)境的壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,開始時(shí)溫度T0=300K,忽略一切摩擦,重力加速度g=10m/s2。緩慢降低環(huán)境溫度,則當(dāng)汽缸剛好要離開水平桌面時(shí),環(huán)境溫度為()。A.280.0K B.257.4KC.296.1K D.248.5K答案B解析當(dāng)汽缸剛好要離開水平桌面時(shí),彈簧的彈力為mg,則mg=kx,解得彈簧伸長(zhǎng)量x=mgk=1×10500m=0.02m,則當(dāng)汽缸剛好要離開水平桌面時(shí),活塞與汽缸底部的間距L1=L-x=0.13m,汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1=p0-mgS=0.99×105Pa,對(duì)汽缸內(nèi)氣體由理想氣體狀態(tài)方程得p0LST0=p1L1ST17.(2024屆上海一模)如圖所示,兩端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管固定在豎直平面內(nèi),兩段水銀柱A和C將空氣柱B封閉在左側(cè)豎直段玻璃管中,平衡時(shí)A段水銀有一部分在水平管中,豎直部分高度為h2,C段水銀兩側(cè)液面高度差為h1。若保持溫度不變,從玻璃管右端向玻璃管內(nèi)緩緩注入少量水銀,再次平衡后,水銀沒有出水管,則()。A.空氣柱B的長(zhǎng)度減小B.左側(cè)水銀面高度差h2減小C.空氣柱B的壓強(qiáng)增大D.右側(cè)水銀面高度差h1增大答案B解析設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0,水銀密度為ρ,則空氣柱B的壓強(qiáng)pB=p0+ρgh1=p0+ρgh2;若保持溫度不變,從右管口向玻璃管內(nèi)緩緩注入少量水銀,滴入瞬間,由于右管h1變大,壓強(qiáng)增大,B氣體下面的水銀上升,如果A水銀柱不動(dòng),那么B氣體壓強(qiáng)變大,從而向外推水銀柱A,即B氣體上面的水銀要向上移動(dòng),使得h2減小,最終穩(wěn)定時(shí)有pB'=p0+ρgh1'=p0+ρgh2',由于h2'<h2,可得pB'<pB,h1'<h1,可知左側(cè)水銀面高度差h2減小,空氣柱B的壓強(qiáng)減小,右側(cè)水銀面高度差h1減小,B項(xiàng)正確,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。空氣柱B發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律pV=C可知,空氣柱B的壓強(qiáng)減小,則空氣柱B的體積增大,空氣柱B的長(zhǎng)度增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤。8.(2024屆武昌質(zhì)檢)(多選)有人設(shè)計(jì)了一種測(cè)溫裝置,其結(jié)構(gòu)如圖所示。玻璃泡A內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體,與A連通的B管插在水銀槽中。由管內(nèi)水銀面的高度x可知A內(nèi)氣體的溫度(即環(huán)境溫度),并可由B管上的刻度直接讀出。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(p0=76cmHg)下,當(dāng)溫度t1為27℃時(shí),x1=16cm,將此高度處標(biāo)記為27℃的刻度線。該溫度計(jì)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下標(biāo)記好溫度后,將其帶到海拔很高的高山上測(cè)量當(dāng)?shù)販囟?高山上大氣壓強(qiáng)比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓低)。設(shè)B管的體積與玻璃泡A的體積相比可忽略。下列說法正確的是()。A.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,當(dāng)溫度t1為27℃時(shí),玻璃泡A內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1=60cmHgB.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,t2為-3℃的刻度線標(biāo)注在x2=20cm處C.在高山上溫度的測(cè)量值比實(shí)際溫度高D.在高山上溫度的測(cè)量值比實(shí)際溫度低答案AC解析當(dāng)溫度t=27℃時(shí),玻璃泡A內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p1=p0-px1=76cmHg-16cmHg=60cmHg,A項(xiàng)正確;由于B管的體積與玻璃泡A的體積相比可略去不計(jì),因此可認(rèn)為玻璃泡A內(nèi)氣體發(fā)生等容變化,由題可知T1=273+t1=300K,t2為-3℃即T2=273+t2=270K,根據(jù)查理定律p1T1=p2T2,得p2=T2T1p1=270300×60cmHg=5