高考物理三輪沖刺題型歸納講練專題30 固體、液體、氣體（原卷版）

專題30固體、液體、氣體[題型導(dǎo)航]題型一固體和液體性質(zhì)的理解 1題型二氣體壓強求解的方法 3題型三氣體狀態(tài)變化的圖像問題 5題型四氣體實驗定律的微觀解釋 6[考點分析]題型一固體和液體性質(zhì)的理解1．晶體與非晶體單晶體多晶體非晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點確定確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性各向同性典型物質(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)在不同條件下能夠形成不同的形態(tài)．同一物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)，有些非晶體在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為晶體.2.液體的表面張力(1)作用：液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢．(2)方向：表面張力跟液面相切，跟這部分液面的分界線垂直．3．液晶的物理性質(zhì)(1)具有液體的流動性．(2)具有晶體的光學(xué)各向異性．(3)從某個方向看其分子排列比較整齊，但從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的．下列說法中不正確的是（）A．單晶體和多晶體都有固定的熔點 B．浸潤現(xiàn)象中，附著層里的分子比液體內(nèi)部稀疏 C．水的飽和汽壓隨溫度的升高而增大，且增大得越來越快 D．當人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較?。ǘ噙x）下列說法正確的是（）A．當分子間引力和斥力相等時，分子勢能最大 B．晶體一定表現(xiàn)出各向異性，非晶體一定表現(xiàn)出各向同性 C．可以通過升溫的方式使飽和汽變成不飽和汽 D．同一液體對不同的固體，可能是浸潤的，也可能是不浸潤的 E．一定質(zhì)量的理想氣體，如果溫度升高，則氣體分子的平均動能增大，壓強可能不變（多選）關(guān)于固體、液體和氣體，下列說法正確的是（）A．高原地區(qū)煮飯會夾生，水的沸點較低，是因為高原地區(qū)溫度較低的緣故 B．晶體一定具有固定的熔點，但不一定具有規(guī)則的幾何外形 C．降低溫度能夠使氣體的飽和氣壓降低，從而使氣體液化 D．在一定溫度下，當人們感到潮濕時，水汽蒸發(fā)慢，空氣的相對濕度一定較小 E．液晶像液體一樣具有流動性，其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性用紙折一只小船靜放水面，在船尾P附近沾一點洗潔精，小船會自動加速前進一小段距離，如圖甲?，F(xiàn)將兩紙片a和b對稱靜放在水盆中的水面中心O兩側(cè)，如圖乙（）A．小船自動加速前進是因為加入洗潔精后表面張力變大了的緣故 B．小船自動加速前進是因為水的表面張力做功的緣故 C．若在O處滴入少量洗潔精，紙片a和b會繞O點做勻速圓周運動 D．若在O處滴入少量洗潔精，紙片a和b會立即向O點運動（多選）下列說法正確的是（）A．某氣體的摩爾體積為V，每個氣體分子的自身體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=VB．懸浮在空氣中的攜帶新冠病毒的氣溶膠（aerosol）顆粒所做的運動不是布朗運動 C．若兩個分子在相互靠近的過程中分子力逐漸增大，分子勢能也可能逐漸增大 D．當人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大 E．夏天荷葉上小水珠大致呈球狀，是由于液體表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故題型二氣體壓強求解的方法1．產(chǎn)生的原因由于大量分子無規(guī)則運動而碰撞器壁，形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強．2．決定因素(1)宏觀上：決定于氣體的溫度和體積．(2)微觀上：決定于分子的平均動能和分子的密集程度．3．平衡狀態(tài)下氣體壓強的求法(1)液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，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)壓強相等方程，求得氣體的壓強．(2)力平衡法：選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得氣體的壓強．(3)等壓面法：在連通器中，同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強相等．液體內(nèi)深h處的總壓強p＝p0＋ρgh，p0為液面上方的壓強．（1）如圖所示，一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，金屬圓板A的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為θ，圓板質(zhì)量為m，不計圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦。若大氣壓強為p0，則封閉在容器內(nèi)的氣體的壓強為多少？（2）如圖中兩個汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。不計活塞與汽缸壁之間的摩擦，兩個汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，大氣壓為p0，求封閉氣體A、B的壓強各多大？圖乙應(yīng)選什么為研究對象進行受力分析？（3）如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量為M的汽缸，汽缸內(nèi)放有一質(zhì)量為m的可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的活塞，活塞面積為S。現(xiàn)用水平恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞達到相對靜止狀態(tài)，求此時缸內(nèi)封閉氣體的壓強p。（已知外界大氣壓為p0）如圖所示，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同汽缸直立放置，汽缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K．兩汽缸的容積均為V0，汽缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）。開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為P0和P03；左活塞在汽缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0（i）恒溫?zé)嵩吹臏囟萒；（ii）重新達到平衡后左汽缸中活塞上方氣體的體積Vx。長玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)兩段水銀柱C、D封閉兩段空氣柱A、B，水銀柱C上端與管口平齊，下端是一個厚度不計可自由移動輕質(zhì)活塞P，水銀柱的長度h1＝15.0cm，當環(huán)境溫度t1＝27.0℃時，空氣柱B的長度為LB＝30.0cm。如圖甲所示；現(xiàn)將空氣柱B浸入溫水中，對水加熱，當水溫緩慢升高到t2＝67.0℃時，活塞P上的水銀剛好全部排出玻璃管外，如圖乙所示，此時空氣柱B的長度LB′＝39.1cm，大氣壓強p0＝75cmHg，求：（?。┧y柱D的長度h2；（ⅱ）空氣柱A在圖甲狀態(tài)時的長度LA。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）題型三氣體狀態(tài)變化的圖像問題1．氣體實驗定律玻意耳定律查理定律蓋—呂薩克定律內(nèi)容一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強與熱力學(xué)溫度成正比一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成正比表達式p1V1＝p2V2eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)或eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)或eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)圖象2.理想氣體的狀態(tài)方程(1)理想氣體①宏觀上講，理想氣體是指在任何條件下始終遵守氣體實驗定律的氣體，實際氣體在壓強不太大、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其他作用力，即分子間無分子勢能．(2)理想氣體的狀態(tài)方程一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C.氣體實驗定律可看做一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程的特例．圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V﹣T圖像，已知氣體在狀態(tài)A時的壓強是1.5×105Pa。（1）說出A→B過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖像提供的信息，計算出狀態(tài)A的溫度TA。（2）請在圖乙所示坐標系中，作出氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p﹣T圖像，并在圖像相應(yīng)位置上標出字母A、B、C。如果需要計算才能確定有關(guān)坐標值，請寫出計算過程。如圖所示，在一橫截面積為S的豎直玻璃管內(nèi)封閉著A、B兩部分理想氣體，中間用水銀柱隔開。玻璃管靜止時，A部分氣柱長度為3L，壓強為P0；B部分氣柱長度為2L，水銀柱產(chǎn)生的壓強為0.5P0。已知大氣壓強為P0，環(huán)境溫度保持不變。（i）若將玻璃管沿豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)過90°，待穩(wěn)定后求氣柱A的長度；（ii）若在玻璃管裝有氣體A的頂端開一小孔，現(xiàn)緩慢加熱氣體B，當氣體B從外界吸收的熱量為Q時，水銀剛好到達小孔處，求該過程氣體B內(nèi)能的增量ΔU。題型四氣體實驗定律的微觀解釋1．等溫變化一定質(zhì)量的氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能不變．在這種情況下，體積減小時，分子的密集程度增大，氣體的壓強增大．2．等容變化一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變．在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強增大．3．等壓變化一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大．只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減小，才能保持壓強不變．夏天，從湖底形成的一個氣泡，在緩慢上升到湖面的過程中沒有破裂。若越接近水面，湖水的溫度越高，大氣壓強沒有變化，將氣泡內(nèi)的氣體看作理想氣體。則上升過程中，以下說法正確的是（）A．氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能可能不變 B．氣泡上升過程中可能會放熱 C．氣泡內(nèi)氣體的壓強增大 D．氣泡內(nèi)分子單位時間內(nèi)對氣泡壁單位面積的撞擊力變小如圖所示，一豎直放置的氣缸被輕活塞AB和固定隔板CD分成兩個氣室，CD上安裝一單向閥門，單向閥門只能向下開啟；氣室1內(nèi)氣體壓強為2p0，氣室2內(nèi)氣體壓強為p0，氣柱長均為L，活塞面積為S，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸導(dǎo)熱性能良好?，F(xiàn)在活塞上方緩慢放上質(zhì)量為m的細砂，重力加速度為g。若m=3（多選）對于一定質(zhì)量的氣體，當壓強和體積發(fā)生變化時，以下說法正確的是（）A