2019年高考物理一轮复习文档:固体、液体与气体含解析
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知识回顾固体和液体(1)晶体和非晶体(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质,既可以流动,又可以表现出单晶体的分子排列特点,在光学、电学物理性质上表现出各向异性.(3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势,表面张力的方向跟液面相切.(4)饱和汽压的特点液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关.(5)相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的百分比.即:B=pp s×100%.例题分析【例1】(多选)下列说法正确的是()A.饱和汽压随温度升高而变化,与体积无关B.若容器内用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当保持温度不变向下缓慢压活塞时,水汽的质量减小,压强不变C.空气的相对湿度大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越慢D.大气中水蒸气的压强相同的情况下,夏天时人感觉空气潮湿【答案】ABC【解析】在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,体积增大时,水汽分子数也会增多,但分子无规则运动剧烈程度不变,与器壁碰撞平均每次产生的冲击力不变.单位时间与器壁发生碰撞的次数也不变,故饱和汽压不变,饱和汽压与体积无关,但温度升高时,会引起与器壁的碰撞频率增大.每次的平均冲击力增大,饱和汽压增大,故A 正确.保持温度不变,减小封闭水汽的体积时,一部分水汽分子会凝结为水,从而使水汽质量减小,B 正确.水汽越接近饱和状态时,单位时间内从水面蒸发出的水分子越少,而单位时间内水汽凝结为水的分子数越多,饱和时二者达到动态平衡,蒸发就会停止,C 正确.夏天时温度高,水的饱和汽压大,则空气的相对湿度小,而人对湿度的感觉取决于相对湿度,故D 错误. 规律总结相对湿度的理解与计算方法(1)人对空气潮湿程度的感觉取决于相对湿度,故有意义的是相对湿度的大小.(2)根据相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压,即B =pp s ×100%,知道了水蒸气的实际压强和同温度水的饱和汽压,代入公式即可求解. (3)注意单位的统一.(4)在某一温度下,水的饱和汽压是一定值,知道了绝对湿度可以算出相对湿度;反之,知道了相对湿度也能算出绝对湿度.【例2】 (多选)下列说法正确的是( ) A .将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B .固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C .由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D .在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E .在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变 【答案】 BCD规律总结晶体、多晶体、非晶体的区分方法固体物质是晶体还是非晶体.要看其是否具有确定的熔点;区分单晶体和多晶体,要看其物理性质是各向异性还是各向同性:单晶体在某些物理性质上具有各向异性,多晶体在各种物理性质上都是各向同性. 专题练习1.(多选)下列关于物态或物态变化中的现象,表述正确的是( )A.晶体在熔化过程中,温度保持不变,不需继续加热B.非晶体与晶体的区别之一是非晶体都没有固定的熔点C.不浸润液体在毛细管内下降,主要是附着层内部分子稀疏使液面凸起,凸起部分重力使液面下降D.温度不变时,饱和汽压随饱和汽体积的增大而增大E.若干湿泡处于饱和汽压下,干湿泡温度计上两支温度计的读数一定相同【答案】:BCE2.(多选)下列说法中正确的是()A.0℃的水的分子平均动能大于0℃的冰的分子平均动能B.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点C.物体吸收了热量,其内能一定增加D.布朗运动说明分子在做无规则热运动E.随着分子间距离的增大,分子间的引力和斥力均减小【答案】:BDE【解析】:温度是分子平均动能的标志,故0℃的水和0℃的冰的分子平均动能相同,A错误;晶体有固定的熔点,非晶体无固定熔点,B正确;改变内能的方式有做功和热传递,只知吸热情况,不知道做功情况没法确定内能的变化情况,C错误;布朗运动是固体小颗粒的运动,是液体分子无规则运动的反映,D正确;引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,E正确.3.(多选)下面有关浸润和不浸润的说法中正确的是()A.浸润和不浸润现象是分子力作用的表现B.不浸润的液体与管壁的附着层内,液体分子之间表现为引力,有收缩的趋势,液面向上凸起C.毛细现象跟浸润和不浸润现象无关D.液体与某种固体是否浸润与固体的性质无关,液体将始终表现为浸润或不浸润现象E.用不能被水浸润的材料制作酱油瓶,在向外倾倒酱油时不易外洒【答案】:ABE4.下列说法正确的是()A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体C.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的D.对一定质量的理想气体,在分子热运动的平均动能不变时,分子的平均距离减小则压强增大E.一定质量的理想气体的内能只与温度有关,温度越高,内能越大【答案】:ADE【解析】:玻璃不是晶体,B错;单晶体的物理性质各向异性,多晶体和非晶体的物理性质各向同性,C错,其他说法正确,选ADE.学科*网5 . 下列说法不正确的是( )A.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质B.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体C.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变D.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体【答案】C【解析】A、由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,例如石墨和金刚石;选项A正确。
物理总复习:固体、液体和气体【考纲要求】1、 知道气体分子运动速率的统计分布规律;2、 知道气体的三大实验定律、内容、熟悉其图像;3、知道理想气体的状态方程,能结合力学知识解相关气体状态变化的问题。
【知识网络】f 单晶体多晶体[晶体的徽观结构隧体的微观结构 液体■極体的表而张力 液晶跛意耳宦律 理想吒也 理想汽体的状态肓程【考点梳理】考点一、气体分子动理论要点诠释:i 、气体分子运动的特点:① 气体分子间距大,一般不小于10r o ,因此气体分子间相互作用的引力和斥力都很小,以致可以忽略(忽略掉分子间作用力的气体称为理想气体)。
② 气体分子间碰撞频繁,每个分子与其他的分子的碰撞多达 65亿次/秒之多,所以每个气体分子的速度大小和方向是瞬息万变的,因此讨论气体分子的速度是没有实际意义的,物理中常用平均速率来描述气体分子热运动的剧烈程度。
注意:温度相同的不同物质分子平均动能相同,如 H 2和。
2,但是它们的平均速率不相同。
③ 气体分子的速率分布呈 中间多,两头少”分布规律。
④ 气体分子向各个方向运动的机会均等。
⑤ 温度升高,气体分子的平均动能增加,随着温度的增大,分子速率随随时间分布的峰值向分子速度增大的方向移动,因此T 小于T 2。
2、气体压强的微观解释:气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的, 气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
气体分子的平均动能越大,分子越密,对单位面积器壁产生的压力就越大,气体的压强就越大。
考点二、气体的状态参量 要点诠释:对于气体的某种性质均需用一个物理量来描述, 如气体的热学性质可用温度来描述,其力学性质可用压强来描述。
描述气体性质的物理量叫状态参量。
1、温度:温度越高,物体分子的热运动加剧,分子热运动的平均动能也增加,温度越晶体 固如 气如吒体的实验定律彳舖定律1盖•吕萨克定高,分子热运动的平均动能越大,温度越低,分子热运动的平均动能越小。
备考2019年高考物理一轮专题:第48讲固体、液体与气体一、单1.在给自行车轮胎打气时,会发现胎内空气温度升高,这是因为( )A、胎内气体压强不断增大,而容积不变B、轮胎从外界吸热C、外界空气温度本来就高于胎内气体温度D、打气时,外界不断地对胎内气体做功+2.液体表面张力产生的原因是( )A、在液体的表面层里,分子间距大,分子间斥力消失,只有引力B、由于气体分子对表面层液体分子的吸引C、在液体的表面层里,由于分子间距比液体内部大,分子间引力占优势D、液体分子间的排斥力的作用+3.关于液体表面的收缩趋势,下列说法正确的是( )A、因为液体表面分子分布比内部密,所以有收缩趋势B、液体表面分子有向内运动的趋势,表现为收缩趋势C、因为液体表面分子分布比内部稀疏,所以有收缩趋势D、因为液体表面分子所受引力与斥力恰好互相平衡,所以有收缩趋势+4.下列说法不正确的是()A、空气的相对湿度等于水蒸气的实际压强与同温下水的饱和汽压的比值B、饱和汽压随温度的升高而变小C、在温度不变的情况下,增大液面上方饱和汽的体积,待气体重新达到饱和时,饱和汽的密度不变,压强也不变D、一定温度下,饱和汽的压强是一定的+5.(2016?上海)如图,粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A管内,初始时两管水银面等高,B管上方与大气相通。
若固定A管,将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,A管内的水银面高度相应变化h,则()A、h=HB、h<C、h=D、<h<H+6.如图所示,是一定质量的理想气体状态变化的p﹣V图像,气体由状态A变化到状态B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是()A、一直保持不变B、一直增大C、先减小后增大D、先增大后减小+7.如图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布,由图可得信息()A、同一温度下,氧气分子呈现出“中间多,两头少”的分布规律B、随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大C、随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例变高D、随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小+8.某未密闭房间的空气温度与室外的相同,现对该室内空气缓慢加热,当室内空气温度高于室外空气温度时()A、室内空气的压强比室外的小B、室内空气分子的平均动能比室外的大C、室内空气的密度比室外大D、室内空气对室外空气做了负功+9.带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态a;然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c,b、c状态温度相同,如V﹣T图所示.设气体在状态b和状态c的压强分别为P b和P c,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac,则()B、p b>p c,Q ab<Q acC、p b<p c,Q ab<Q acA、p b>p c,Q ab>Q acD、p b<p c,Q ab>Q ac+10.如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)()A、p0-ρg(h1+h2-h3)B、p0-ρg(h1+h3)C、p0-ρg(h1+h3-h2)D、p0-ρg(h1+h2)+二、多11.下列说法正确的是()A、一切晶体的光学和力学性质都是各向异性的B、在完全失重的宇宙飞船中,水的表面存在表面张力C、脱脂棉脱脂的目的,在于使它从不能被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液D、土壤里有很多毛细管,如果要把地下的水分沿着它们引到地表,可以将地面的土壤锄松E、人们可以利用某些物质在水溶液中形成的薄片状液晶来研究离子的渗透性,进而了解机体对药物的吸收等生理过程+12.下列说法正确的是()A、将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体B、固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C、由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D、在合适的条件下,某些晶体可以转变为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体E、在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变+13.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是()A、金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B、晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的C、单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点D、单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的+14.如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换).这就是著名的“卡诺循环”.该循环过程中,下列说法正确的是()A、A→B过程中,外界对气体做功B、B→C过程中,气体分子的平均动能减小C、C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D、D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化+三、解答题15.一汽缸竖直放在水平地面上,活塞质量m=4kg,活塞横截面积S=2×10-3m2,活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔与外界相通,大气压强p0=1.0×105Pa.当汽缸内气体温度为127 ℃时,缸内气柱长度L1=20 cm,g取10 m/s2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦.(ⅰ)当缸内气柱长度L1=20cm时,缸内气体压强为多少?(ⅱ)当缸内气柱长度L2=24 cm时,缸内气体温度为多少K?+16.如图,一底面积为S、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,开口向上,内有两个质量均为m的相同活塞A和B;在A与B之间、B与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体,平衡时体积均为V.已知容器内气体温度始终不变,重力加速度大小为g,外界大气压强为P0,现假设活塞B发生缓慢漏气,致使B最终与容器底面接触.求活塞A移动的距离.+17.(2014?海南)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分隔成Ⅰ、Ⅱ两部分;达到平衡时,这两部分气体的体积相等,上部气体的压强为PⅠ0 ,如图(a)所示,若将气缸缓慢倒置,再次达到平衡时,上下两部分气体的体积之比为3:1,如图(b)所示.设外界温度不变,已知活塞面积为S,重力加速度大小为g,求活塞的质量.+四、综合题18.如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦滑动,面积分别为S1=20cm2,S2=10cm2,它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2k g的重物C连接,静止时气缸中的气体温度T1=600K,气缸两部分的气柱长均为L,已知大气压强P0=1×105Pa,取g=10m/s2,缸内气体可看作理想气体;(1)、活塞静止时,求气缸内气体的压强;(2)、若降低气内气体的温度,当活塞A缓慢向右移动L时,求气缸内气体的温度.+19.如图所示为一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为V0,开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳曝晒,气体温度由T0=300K升至T1=400K.(1)、求此时气体的压强.(2)、缓慢抽出部分气体,并使温度降为360K,此时,集热器内气体的压强回到p0,求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值.+20.如图所示,容器A和气缸B都能导热,A放置在l27℃的恒温槽中,B处于27℃的环境中,大气压强为P o=1.0×105Pa,开始时阀门K关闭,A内为真空,其容积V A=2.4L,B内活塞横截面积S=10cm2、质量m=1kg,活塞下方充有理想气体,其体积V B=4.8L,活塞上方与大气连通,A与B间连通细管体积不计,打开阀门K 后活塞缓慢下移至某一位置(未触及气缸底部).g取10m/s2.试求:(1)、稳定后容器A内气体压强;(2)、稳定后气缸B内气体的体积;(3)、活塞下移过程中,气缸B内气体对活塞做的功.+。
第2讲固体液体和气体(对应学生用书第187页)固体和液体1。
固体(1)固体分为晶体和非晶体两类.石英、云母、明矾、食盐、味精、蔗糖等是晶体,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是非晶体.(2)单晶体具有规则的几何形状,多晶体和非晶体没有规则的几何形状;晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点.(3)有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,有些晶体沿不同方向的光学性质不同,这类现象称为各向异性,非晶体和多晶体在各个方向的物理性质都是一样的,这叫做各向同性.2.液体(1)液体分子间距离比气体气子间距离小得多,液体分子间的作用力比固体分子间的作用力要小;液体内部分子间的距离在10-10m 左右.(2)液体的表面张力液体表面层分子间距离较大,因此分子间的作用力表现为引力;液体表面存在表面张力,使液体表面绷紧,浸润与不浸润也是表面张力的表现.3.液晶液晶是一种特殊的物质,它既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性,液晶在显示器方面具有广泛的应用.错误!【针对训练】1.关于液晶,下列说法中正确的是( )A.液晶是一种晶体B.液晶分子的空间排列是稳定的,具有各向异性C.液晶的光学性质随温度的变化而变化D.液晶的光学性质不随温度的变化而变化【解析】液晶的微观结构介于晶体和液体之间,虽然液晶分子在特定的方向排列比较整齐,具有各向异性,但分子的排列是不稳定的,所以A、B错误;外界条件的微小变化都会引起液晶分子排列的变化,从而改变液晶的某些性质,如温度、压力、外加电压等因素的变化,都会引起液晶光学性质的变化.本题答案为C.【答案】C饱和汽、饱和汽压和相对湿度1.与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽;没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽.在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压,饱和汽压随温度升高而增大.2.相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比叫做空气的相对湿度.即:相对湿度=错误!(B=错误!×100%).【针对训练】2.下列说法正确的是( )A.饱和蒸汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大B.饱和蒸汽是指液体与气体之间达到了动态平衡C.所有晶体都有固定的形状、固有的熔点和沸点D.所有晶体由固态变成液态后,再由液态变成固态时,固态仍为晶体【解析】饱和蒸汽压与温度有关,A正确;饱和蒸汽是指蒸发和液化处于动态平衡,B正确;单晶体有固定形状,而多晶体没有固定形状,C错误;水晶为晶体,熔化再凝固后变为非晶体,D错误;本题答案为A、B。
固体、液体和气体一、固体和液体1.晶体(单晶体和多晶体)和非晶体(1)单晶体有确定的几何形状,多晶体和非晶体没有确定的几何形状,常见的金属属于多晶体。
(2)晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点。
(3)单晶体的一些物理性质(如导热性、导电性、光学性质等)具有各向异性,多晶体和非晶体的物理性质为各向同性的。
2.表面张力(1)成因:液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大,表面层分子间的相互作用力表现为引力。
(2)特性:表面张力的方向和液面相切,使液体表面具有收缩趋势,液体表面积趋于最小,而在体积相同的条件下,球形的表面积最小。
3.浸润(1)附着层:当液体与固体接触时,接触的位置形成一个液体薄层,叫做附着层。
(2)浸润:附着层内液体分子间的距离小于液体内部的分子间的距离,附着层内分子间的作用表现为斥力,附着层有扩展的趋势,液体与固体之间表现为浸润。
(3)不浸润:附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏,附着层内分子间的作用表现为引力,附着层有收缩的趋势,液体与固体之间表现为不浸润。
(4)毛细现象:浸润液体在细管中不断扩展而上升,以及不浸润液体在细管中不断收缩而下降的现象。
(5)当附着层对液体的力与液体的重力平衡时,液面稳定在一定的高度。
毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关。
4.液晶:像液体一样具有流动性,光学性质与某些晶体相似,具有各向异性。
是介于液态和固态间的一种中间态。
5.饱和汽与饱和汽压(1)动态平衡:在相同时间内回到水中的分子数等于从水面飞出去的分子数,水蒸气的密度不再增大,液体水也不再减少,液体与气体之间达到了平衡状态,蒸发停止。
这种平衡是一种动态平衡。
(2)饱和汽与饱和汽压:与液体处于动态平衡的蒸汽叫做饱和汽,而没有达到饱和状态的蒸汽叫做未饱和汽。
在一定温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,因而饱和汽的压强也是一定的,这个压强叫做这种液体的饱和汽压。
未饱和汽的压强小于饱和汽压。
(3)饱和汽压随温度升高而增大,与物质种类有关,与水蒸气所在容器的容积无关。
第2讲固体、液体与气体板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构Ⅰ1.晶体和非晶体2、液晶(1)概念:许多有机化合物像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,这些化合物叫做液晶。
(2)有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态;另一些物质,在适当的溶剂中溶解时,在一定的浓度范围具有液晶态。
(3)天然存在的液晶并不多,多数液晶是人工合成的。
(4)应用:显示器、人造生物膜。
【知识点2】液体的表面张力Ⅰ1、概念:液体表面各部分间互相吸引的力。
2、作用:液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。
3、方向:表面张力跟液面相切,且跟液面的分界线垂直。
4、大小:液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大。
5、液体的毛细现象:浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象。
【知识点3】饱和汽、未饱和汽和饱和汽压相对湿度Ⅰ1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽。
(2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽。
2、饱和汽压(1)定义:饱和汽所具有的压强。
(2)特点:饱和汽压随温度而变。
温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
3、湿度(1)定义:空气的潮湿程度。
(2)绝对湿度:空气中所含水蒸气的压强。
(3)相对湿度:在某一温度下,空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比,相对湿度(B)=水蒸气的实际压强(p1)同温度水的饱和汽压(p s)×100%。
【知识点4】气体分子运动速率的统计分布气体实验定律理想气体Ⅰ一、气体分子运动的特点1、分子很小,间距很大,除碰撞外不受力。
2、气体分子向各个方向运动的分子数目都相等。
3、分子做无规则运动,大量分子的速率按“中间多,两头少”的规律分布。
4、温度一定时,某种气体分子的速率分布是确定的,温度升高时,速率小的分子数减少,速率大的分子数增多,分子的平均速率增大,但不是每个分子的速率都增大。
板块三限时规范特训时间:45分钟100分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.其中1~4为单选,5~10为多选)1、关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是()A、可以根据各向同性或各向异性来区分晶体和非晶体B、一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体C、一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体D、一块晶体,若其各个方向的导热性相同,则一定是多晶体答案: C解析:多晶体和非晶体都表现为各向同性,只有单晶体表现为各向异性,不能根据各向同性或各向异性区分多晶体和非晶体,A错误;根据均匀薄片强度上的各向同性不能确定薄片是多晶体还是非晶体,B错误;固体球在导电性上表现出各向异性,则该球一定是单晶体,C正确;单晶体具有各向异性的特性,仅是指在某些物理性质上是各向异性的,并不是单晶体的所有物理性质都表现各向异性,换言之,在某一物理性质如导热性上表现为各向同性,并不意味着该物质一定不是单晶体,D错误.2、关于液体的表面张力,下列说法正确的是()A、表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力B、液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子之间只有引力,没有斥力C、不论是什么液体,表面张力都会使表面收缩D、表面张力的方向与液面垂直答案: C解析:表面张力是由于表面层中分子间距大,是液体表面层分子间的作用,不是液体各部分间的相互作用,A错误;液体表面层分子分布比液体内部分子分布稀疏,表面层分子间既有引力也有斥力,但分子力表现为引力,B错误;由于表面张力的作用,液体表面有收缩的趋势,C正确;表面张力的方向跟液面相切,D错误.3、一定质量的理想气体,由状态a经b变化到c,如图所示,则下图中能正确反映出这一变化过程的是()答案: C解析:由题图知:a→b过程为气体等容升温,压强增大;b→c 过程为气体等温降压,体积增大.C正确.4.[2017·上海嘉定区模拟]如图所示,一开口向下导热均匀的直玻璃管,通过细绳悬挂在天花板上,玻璃管下端浸没在固定水银槽中,管内外水银面高度差为h,下列情况中能使细绳拉力增大的是()A、大气压强增加B、环境温度升高C、向水银槽内注入水银D、略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移答案: A解析:根据题意,设玻璃管内的封闭气体的压强为p,玻璃管质量为m,对玻璃管受力分析,由平衡条件可得:T+pS=mg+p0S.解得:T=(p0-p)S+mg=ρghS+mg,即绳的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水银的重力.大气压强增加时,水银柱上移,h增大,所以拉力T 增加,A正确;环境温度升高,封闭气体压强增加,水银柱高度h减小,故拉力T减小,B错误;向水银槽内注入水银,封闭气体的压强增大,平衡时水银柱高度h减小,故拉力减小,C错误;略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移,封闭气体的体积减小、压强增大,平衡时水银柱高度h减小,故细绳拉力T减小,故D错误.5、下列说法正确的是()A、悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B、一滴橄榄油在完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形,是其表面张力作用的结果C、彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D、干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远答案:BD解析:悬浮在水中花粉的布朗运动反映了液体分子的无规则运动,A错误;在完全失重状态下液体呈球形是表面张力作用的结果,B 正确;彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性,C错误;根据干湿泡湿度计的原理可知D正确.6、[2017·河南开封一模]下列说法中正确的是()A、液体与大气相接触时,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引B、空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示C、有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体D、随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小答案:ACD解析:液体与大气相接触,表面层内分子间距较大,表面层内分子所受其他分子的作用力表现为引力,A正确;空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的比值叫做空气的相对湿度,空气中所含水蒸气的压强表示空气的绝对湿度,B错误;晶体和非晶体的区别在于内部分子排列,在一定条件下可以相互转化,C正确;随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,若分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,D正确.7、一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为()A、气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B、单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C、气体分子的总数增加D、气体分子数密度增大E、气体分子的平均速率增加答案:BD解析:一定质量的理想气体经等温压缩,质量未变,故气体分子总数不变,C错误;等温压缩则压强增大,体积减小,分子数密度增大,D正确;等温变化中温度不变,故气体分子的平均动能、平均速率不变,E 错误;气体分子平均速率不变,分子数密度增大,则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多,B正确;理想气体分子质量不变,平均速率不变,则气体分子每次碰撞器壁的平均冲击力不变,A 错误.8、下列各种说法中正确的是()A、温度低的物体内能小B、分子运动的平均速率可能为零,瞬时速率不可能为零C、0 ℃的铁和0 ℃的冰,它们的分子平均动能相同D、气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关答案:CD解析:物体的内能是组成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和,物体的内能不仅与温度有关,还与物体的质量、体积有关,A 错误.分子在永不停息地做无规则运动,所以分子运动的平均速率不可能为零,某些分子的瞬时速率可能为零,B错误.因为温度是分子平均动能的标志,温度相同,则分子平均动能相同,C正确.单位体积内的气体分子数和温度决定气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,D正确.9、如图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定质量的空气.若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是()A、温度降低,压强增大B、温度升高,压强不变C、温度降低,压强减小D、温度不变,压强减小答案:AC解析:已知玻璃泡导热良好,对被封闭的一定质量的气体进行研究,当水柱上升时,封闭气体的体积V减小,结合理想气体状态方程pVT=C得,若外界大气温度降低,则T降低,封闭气体压强p可能不变,可能减小,可能增大,则外界大气压强可能增大,可能减小,可能不变,A、C正确;若外界大气温度升高,则T升高,封闭气体压强增大,则外界大气压强增大,B错误;若外界大气温度不变,则T不变,封闭气体压强p 增大,外界大气压强增大,D错误.10、用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律.A、B管下端由软管相连,注入一定量的水银,烧瓶中封有一定质量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高,那么为了保持瓶中气体体积不变()A、将烧瓶浸入热水中时,应将A管向上移动B、将烧瓶浸入热水中时,应将A管向下移动C、将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向上移动D、将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向下移动答案:AD解析:为保持瓶中气体体积不变,瓶内理想气体发生的是等容变化.由查理定律p1T1=p2T2可知,当烧瓶浸入热水中时,温度升高,压强增大,A管应向上移动,A正确,B错误;当将烧瓶浸入冰水中时,温度降低,压强减小,应将A管向下移动,D正确,C错误.二、非选择题(本题共3小题,共40分)11.[2017·广东杭州一模](12分)如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h.现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T1时活塞上升了h.已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦.(1)求温度为T 1时气体的压强;(2)现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加沙粒,当添加沙粒的质量为m 0时,活塞恰好回到与容器底部相距h 2位置,求此时气体的温度.答案: (1)mg S +p 0 (2)(m +m 0)g +p 0S 4(mg +p 0S )T 1解析: (1)设气体压强为p 1,由活塞受力平衡可得p 1S =mg +p 0S解得p 1=mg S +p 0.(2)设气体温度为T 1时为初态,体积为V 1;活塞回到h 2位置时为末态,体积为V 2,温度为T 2,有初态:p 1=mg S +p 0;温度T 1;V 1=2hS末态:p 2=(m +m 0)g S +p 0;温度T 2;V 2=h 2S 由理想气体的状态方程p 1V 1T 1=p 2V 2T 2得 T 2=(m +m 0)g +p 0S 4(mg +p 0S )T 1. 12.[2017·广西南宁一模](12分)如图所示,粗细均匀的U 形管左端封闭,右端开口,两竖直管长为l 1=50 cm,水平管长d =20 cm,大气压强p 0相当于76 cm 高水银柱产生的压强.左管内有一段l 0=8 cm 长的水银封住长为l 2=30 cm 长的空气柱,现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低,要把水银柱全部移到右管中.求右管内压强至少降为多少?(g 取10 m/s 2)答案:21 cmHg解析:以左管中封闭气体为研究对象初态:p1+p l0=p0,得:p1=p0-p l0=68 cmHg V1=l2S末态:由题意知,水银柱全部移到右管中,V2=(l1+d)S根据玻意耳定律,有p1V1=p2V2得p2=p1V1V2≈29 cmHg设右管内压强降为p′,则p′+p l0=p2解得:p′=p2-p l0=21 cmHg.13.[2017·山西四校三联](16分)如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑的汽缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分.初状态整个装置静止不动处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0,温度为T0.设外界大气压强为p0保持不变,活塞横截面积为S,且mg=p0S,环境温度保持不变.求:(1)在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m,两活塞重新处于平衡时,活塞B下降的高度;(2)现只对Ⅱ气体缓慢加热,使活塞A 回到初始位置.此时Ⅱ气体的温度.答案: (1)0.4l 0 (2)2.5T 0解析: (1)初状态Ⅰ气体压强p 1=p 0+mg S =2p 0,Ⅱ气体压强p 2=p 1+mg S =3p 0,添加铁砂后Ⅰ气体压强p 1′=p 0+3mg S =4p 0,Ⅱ气体压强p 2′=p 1′+mg S =5p 0,Ⅱ气体等温变化,根据玻意耳定律有p 2l 0S =p 2′l 2S ,可得:l 2=35l 0, 则B 活塞下降的高度h 2=l 0-l 2=0.4l 0.(2)Ⅰ气体等温变化,根据玻意耳定律有p 1l 0S =p 1′l 1S ,可得l 1=0.5l 0.只对Ⅱ气体加热,Ⅰ气体状态不变,所以当A 活塞回到原来位置时,Ⅱ气体此时长度l 2″=2l 0-0.5l 0=1.5l 0,根据理想气体状态方程有:p 2l 0S T 0=p 2′l 2″S T 2, 得:T 2=2.5T 0.。
第一部分名师综述综合分析近几年的高考物理试题发现,试题在考查主干知识的同时,注重考查必修中的基本概念和基本规律,以选择题的形式考查晶体和非晶体的特点、液体的表面张力、饱和汽与饱和汽压、热力学运动定律的理解等;以计算和问答题的形式结合气体考查内能、气体实验定律、理想气体状态方程、热力学第一定律等;(1)考纲要求知道晶体、非晶体的区别;理解表面张力,会解释有关现象;掌握气体实验三定律,会用三定律分析气体状态变化问题.知道改变内能的两种方式,理解热力学第一定律;知道与热现象有关的宏观物理过程的方向性,了解热力学第二定律;掌握能量守恒定律及其应用.(2)命题规律高考热学命题的重点内容有:理想气体状态方程和用图象表示气体状态的变化;气体实验定律的理解和简单计算;固、液、气三态的微观解释和理解.高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方面:热力学定律的理解和简单计算,多以选择题的形式出现.第二部分知识背一背(1)晶体与非晶体(2①液体的表面张力:(a)作用:液体的表面张力使液面具有收缩的趋势.(b)方向:表面张力跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直.②液晶的物理性质:(a)具有液体的流动性;(b)具有晶体的光学各向异性.(c)从某个方向上看其分子排列比较整齐,但从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的.(3)饱和汽湿度①饱和汽与未饱和汽②饱和汽压③湿度:绝对湿度;相对湿度(4)气体实验定律一定质量的理想气体状态方程:222111T V P T V P =;气体实验定律可看做一定质量理想气体状态方程的特例.(6)热力学第一定律①内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和. ②表达式:ΔU =Q +W . (7)能量守恒定律①内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变,这就是能量守恒定律.②任何违背能量守恒定律的过程都是不可能的,不消耗能量而对外做功的第一类永动机是不可能制成的. (8)热力学第二定律 ①两种表述(a)第一种表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体(克劳修斯表述).(b)第二种表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响(开尔文表述).②第二类永动机是指设想只从单一热库吸收热量,使之完全变为有用的功而不产生其他影响的热机.这类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律.第三部分技能+方法一、气体的压强①求用固体(如活塞)或液体(如液柱)封闭在静止的容器内的气体压强,应对固体或液体进行受力分析,然后根据平衡条件求解.②当封闭气体所在的系统处于力学非平衡的状态时,欲求封闭气体的压强,首先选择恰当的对象(如与气体关联的液柱、活塞等),并对其进行正确的受力分析(特别注意内、外气体的压力),然后根据牛顿第二定律列方程求解.③对于平衡状态下的水银柱,选取任意一个液片,其两侧面的压强应相等.二、应用气体实验定律或气体状态方程解题的步骤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.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,选用气体方程或某一实验定律,代入具体数值,最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义.三、解决多汽缸问题的方法两个或多个汽缸封闭着几部分气体,并且汽缸之间相互关联的问题,解答时应分别研究各部分气体,找出它们各自遵循的规律,并写出相应的方程,还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式,最后联立求解.四、用图象法分析气体的状态变化①热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系.②对公式ΔU=Q+W符号的规定(a)若过程是绝热的,则Q=0,W=ΔU,外界对物体做的功等于物体内能的增加量.(b)若过程中不做功,即W=0,则Q=ΔU,物体吸收的热量等于物体内能的增加量.(c)若过程的始末状态物体的内能不变,即ΔU=0,则W+Q=0或W=-Q.外界对物体做的功等于物体放出的热量.特别提醒:对理想气体,ΔU仅由温度决定,W仅由体积决定,绝热情况下,Q=0.六、热力学第二定律的理解【例1】如图所示,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P0的理想气体.P0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=aT,a为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的,求: (1)缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.P0V+aT0【答案】(1)0.5V;(2)12(2)活塞下降过程中,活塞对气体的功为W=P0(V-V1)在这一过程中,气体内能的减少为△U=a(T1-T0)由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为Q=W+△U 得:Q=12P 0V +aT 0【思维提升】本题考查了理想气体状态方程的应用和热力学第一定律的应用;解题的关键是熟记查理定律1122 T P T P =、盖•吕萨克定律得1221 V T V T =以及热力学第一定律△U =Q+W ;并能找到气体的各个状态的状态参量来求解未知量.【例2】如图所示,两气缸AB 粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管连通;A 的直径为B 的2倍,A 上端封闭,B 上端与大气连通;两气缸除A 顶部导热外,其余部分均绝热.两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a 、b ,活塞下方充有氮气,活塞a 上方充有氧气;当大气压为P 0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a 离气缸顶的距离是气缸高度的14,活塞b 在气缸的正中央.(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b 升至顶部时,求氮气的温度; (ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a 上升,当活塞a 上升的距离是气缸高度的116时,求氧气的压强.【答案】(ⅰ)T 2=320K (ⅱ)2043P P '=(ⅱ)活塞b 升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a 开始向上移动,直至活塞上升的距离是气缸高度的116时,活塞a 上方的氧气经历等温过程,设氧气初态体积为1V ',压强为1P ',末态体积为2V ',压强为2P ',由题给数据有,10102013416V V P P V V '='='=,,,⑤ 由波意耳定律得:1122P V P V ''='',⑥ 由⑤⑥式得:2043P P '=.⑦【思维提升】(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b 升至顶部的过程中,a 活塞不动,活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程,分析出初态和末态的体积和温度,由盖•吕萨克定律求解.(2)继续缓慢加热,使活塞a 上升,活塞a 上方的氧气经历等温过程,根据玻意耳定律求解即可【例3】下列说法中正确的是(填入正确选项前的字母,选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分). A.一定质量的理想气体温度升高时,分子的平均动能一定增大 B.不可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功 C.不可能使热量从低温物体传向高温物体D.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大E.分子间距离增大时,分子力一定减小【答案】ABD【思维提升】做本题关键是知道温度是分子平均动能的标志,分子间的作用力随分子间的距离增大先增大后减小,因此分子力可能增大,也可能减小,【例4】下列说法正确的是()(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.在绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果B.当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能增大C.液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性的特点制成的D.热量能够自发地从高温物体传到低温物体,也能自发地从低温物体传到高温物体E.自然界发生的一切过程能量都守恒,符合热力学第二定律的宏观过程都能自然发生【答案】AC E【解析】在绕地球飞行的宇宙飞船中,在失重的条件下,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果,故A正确;当两分子间距离小于平衡位置的间距r0时,分子力表现为斥力,分子间的距离越大,分子引力做正功,分子势能减小,当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子力表现为引力,分子间的距离越大,分子引力做负功,分子势能增加,故B错误;液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点,显示出不同的颜色,故C正确;热力学第二定律告诉我们,一切宏观热现象都是不可逆的,故D错误;自然界发生的一切过程能量都守恒,符合热力学第二定律的宏观过程都能自然发生,选项E正确.【思维提升】当分子间距离增大时,分子力作用力不一定减小,分子势能不一定增大.对于固体或液体,分子间距离较小,根据摩尔体积与阿伏加德罗常数之比,可求出分子的体积,而气体分子间空隙较大,不能用这种方法求解分子体积.符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生,有的过程有方向性.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间存在相互作用的引力.第四部分基础练+测1、【广东省广州市执信中学2016届高三上学期期中考试理综试题】子弹射入静止于光滑水平地面上的木块,则A.做功使木块的内能增大B.热传递使木块的动能增大C.子弹损失的能量等于木块增加的内能D.子弹损失的能量等于木块增加的动能【答案】A2、【2016•贵州省遵义航天高级中学高三第四次模拟】(6分)下列说法正确的是()(填正确答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.在绕地球飞行的宇宙飞船中,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果B.当分子间距离增大时,分子间作用力减小,分子势能增大C.液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性的特点制成的D.热量能够自发地从高温物体传到低温物体,也能自发地从低温物体传到高温物体E.自然界发生的一切过程能量都守恒,符合热力学第二定律的宏观过程都能自然发生【答案】AC E【解析】在绕地球飞行的宇宙飞船中,在失重的条件下,自由飘浮的水滴呈球形,这是表面张力作用的结果,故A正确;当两分子间距离小于平衡位置的间距r0时,分子力表现为斥力,分子间的距离越大,分子引力做正功,分子势能减小,当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子力表现为引力,分子间的距离越大,分子引力做负功,分子势能增加,故B错误;液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点,显示出不同的颜色,故C正确;热力学第二定律告诉我们,一切宏观热现象都是不可逆的,故D 错误;自然界发生的一切过程能量都守恒,符合热力学第二定律的宏观过程都能自然发生,选项E正确.【名师点睛】当分子间距离增大时,分子力作用力不一定减小,分子势能不一定增大.对于固体或液体,分子间距离较小,根据摩尔体积与阿伏加德罗常数之比,可求出分子的体积,而气体分子间空隙较大,不能用这种方法求解分子体积.符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能自然发生,有的过程有方向性.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间存在相互作用的引力.3、【北京四中2014-2015学年度第二学期高二年级期末测验物理学科物理试卷】下列说法正确的是( )A.物体放出热量,其内能一定减小B.物体对外做功,其内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D.物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变【答案】C【名师点晴】在热力学第一定律中,影响内能的因素有两个,一是做功,二是热传递,我们不能只通过其中的一个因素就确定内能是如何变化的,在确定某一个因素发生变化时,还应该强调另一个因素是否在变化,这样回答的问题才会比较严密.4、【北京市清华大学附属中学2015届高三4月综合能力测试(四)】对于一个热力学系统,下列说法中正确的是A.如果外界对它传递热量则系统内能一定增加B.如果外界对它做功则系统内能一定增加C.如果系统的温度不变则内能一定不变D.系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和【答案】D【解析】根据热力学第一定律可得外界对它传递热量,但是系统对外界做功,系统的内能有可能不增加,A错误;根据热力学第一定律,如果外界对它做功,但是系统对外界传递热量,系统的内能不一定增加,B错误;如果系统的温度不变,即没有热传递,但有可能和外界存在做功的关系,内能会发生变化,C错误;根据热力学第一定律系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它做的功的和,D正确;【名师点睛】此题主要考查的是学生对改变物体内能两种方式的理解和掌握,基础性题目,改变物体内能的方式:做功和热传递;它们在改变物体的内能上是等效的;结合热力学第一定律公式U W Q∆=+进行判断5、(多选)【广西桂林市第十八中学2016届高三上学期第三次月考理综试题】一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T图像如图所示,下列判断正确的是______.A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同【答案】 ADE6、【2016•甘肃省兰州一中高三12月月考】(6分)如图所示,密闭容器内的氢气温度与外界空气的温度相同,现对该容器缓慢加热,当容器内的氢气温度高于外界空气的温度时,则(选对一个给3分,选对两个给4分,选对3个给6分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.氢分子的平均动能增大B.氢分子的势能增大C.容器内氢气的内能增大D.容器内氢气的内能可能不变E.容器内氢气的压强增大【答案】A、C、E【名师点睛】该题考查物体的内能与理想气体的状态方程,要明确气体的内能仅仅与气体的温度有关.基础题目.温度是分子的平均动能的标志,气体的内能仅仅与分子动能有关,根据理想气体的状态方程方向气体的状态参量的变化.7、【广西省柳州铁路第一中学2016届高三上学期10月月考理综试题】下列说法正确的是.(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果【答案】BCE【解析】布朗运动是指水中的花粉在液体分子无规则运动的撞击下发生无规则运动,它间接反应了液体分子的无规则运动,A错误;在液体表面张力的作用下,水滴呈球形,B正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故C正确;水的沸点和气压有关,高原地区水的沸点较低,是因为高原地区大气压较低,D错误;湿温度计下端包有湿纱布,湿纱布上的水分要蒸发,蒸发是一种汽化现象,汽化要吸热,所以湿温度计的示数较低,E正确;【名师点睛】布朗运动反映了液体分子的无规则运动,不能反映花粉分子的热运动;液体表面存在表面张力,能使空气的小雨滴呈球形;液晶具有各向异性的特点;高原地区水的沸点较低,这是高原地区气压低的缘故;湿温度计下端包有湿纱布,湿纱布上的水分要蒸发,蒸发是一种汽化现象,汽化要吸热,所以湿温度计的示数较8、【云南省师范大学附属中学2016届高三适应性月考卷(二)理科综合物理试题】(5分)下列说法正确的是.(填正确答案标号.选对7个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为.分)A、当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小B、一定量1000C的水变成1000C的水蒸气,其分子之间的势能增加C、对于一定量的气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热D、物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关E、一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气休分子的平均动能不变【答案】BCD【解析】分子间距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,A错误.一定量100℃的水变成100℃的水蒸气,由液态变成了气态,其分子之间的势能增加,B正确.对于一定量的气体,根据状态方程pV nRT可知,如果压强不变,体积增大,那么它的温度一定升高,同时又在对外做功,从能量守恒可知需要从外界吸收热量,C正确.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关,D正确.理想气体在等压膨胀的过程中,根据温度升高,气体分子的平均动能增加,E错误.故选BCD.【名师点睛】此题考查了热学中的部分知识点,都比较简单,但是很容易出错,解题时要记住分子力随分子距离变化曲线‘热力学第一定律E=W+Q 以及气体的状态变化方程等重要的知识点;此题是基础题,意在考查基础知识的掌握.9、(多选)【河南省商丘市2015届高三第二次模拟考试理科综合】下列说法正确的是()A.液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离B.温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均速率相同C.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁也有压强D.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化E.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故【答案】ACD10、【2016•银川一中高三第四次月考】下列说法正确的是.(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对三个得5分.每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.放热的物体,其内能也可能增加B.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性C.热量不可能从低温物体传递到高温物体D.已知气体分子间的作用力表现为引力,若气体等温膨胀,则气体对外做功且内能增加E.温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大【答案】ABD【解析】根据热力学第一定律,物体放热的同时,有可能外界还对其做功,所以其内能有可能增大,A正确;能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性,B正确;热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体,但是可以通过做功的手段实现,如电冰箱,C错误;气体分子间的作用力表现为引力,若气体等温膨胀,气体对外做功,分子引力对分子做负功,分子势能增加,而温度不变则分子平均动能不变,故内能增加,D正确;温度升高,分子平均动能增大,但是不表示每一个分子的动能都增加,有可能减小,只说明整体的分子平均动能增大,E错误;【名师点睛】本题的关键是知道分子的内能与分子动能和势能有关,而动能由温度决定,分子势能的变化要看分子力做功的正负.温度是分子平均动能的标志,这是一个统计规律,对于单个、少量分子是不成立的11、【西藏日喀则地区第一高级中学2016届高三10月月考理科综合物理试题】关于一定量的理想气体,下列说法正确的是A、气体分子的体积是指每隔气体分子平均占有的空间体积B、只要能增加气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以升高C、在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D、气体从外界吸收热量,其内能不一定增加E、气体在等压膨胀过程中温度一定升高【答案】BDE【名师点睛】根据气体分子间空隙很大,分析气体的体积与所有气体分子的体积之和的关系.根据温度的微观含义、压强产生的微观机理分析.根据热力学第一定律分析气体内能变化,根据等压变化分析温度变化12、【2016•重庆市巴蜀中学高三上第三次月考】下列说法正确的是____________(填正确答案的标号,选对一个得3分,选对2个得4分,选对三个得6分,每选错一个扣3分,最低分为0分)A、晶体有天然规则的几何外形,而非晶体无天然规则的几何外形B、由于液面表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力导致小露珠呈球形C、熵增加原理也可以表述为:一个系统的熵永远不会减少D、当氢气和氦气的温度相同时,它们分子的平均动能一定相同E、一定质量的理想气体,吸收热量内能可能减小【答案】BDE【解析】晶体不一定有规则的几何外形,晶体和非晶体与几何外形无关,A 错误;叶面上的小露珠呈球形是由于在液体表面张力作用下表面收缩的结果,B正确;熵增加原理也可以表述为:一个孤立的系统的熵永远不会减少,C错误;温度是分子平均动能的标志,温度相同,则分子平均动能相同,D正确;根据热力学第一定律U W Q∆=+,若一定质量的理想气体吸收的热量小于其对外所做的功,则内能减小,E正确;【名师点睛】在热学这一块知识比较碎,关键是把握知识的本质概念,把握现象的实质,明确之间的联系与区别;平时积累物理学识13、(多选)【甘肃省河西部分高中(张掖中学、嘉峪关一中、山丹一中)2016届高三上学期期中联考】下列说法正确的是( )A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B.雨伞伞面上有许多细小的孔,却能遮雨,是因为水的表面张力作用C.橡胶无固定的熔点,是非晶体D.热机的效率可以100%E.气体很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现【答案】ABC14、(多选)下列说法正确的是A.竖直玻璃管里的水银面不是平面,而是“上凸”的,这是表面张力所致B.相对湿度是空气里水蒸气的压强与大气压强的比值C.物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体。
第2课时固体、液体与气体1。
(2018·河南洛阳质检)在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡,用烧热的针接触其上的某一点,蜡熔化的范围如图(甲)、(乙)、(丙)所示,甲、乙、丙三种固体在蜡熔化过程中温度T随加热时间t变化的图像如图(丁)所示,则( B )A。
甲、乙为非晶体,丙是晶体B。
甲、丙为晶体,乙是非晶体C。
甲、丙为非晶体,乙是晶体D。
甲为单晶体,乙为非晶体,丙为多晶体解析:单晶体是各向异性的,熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。
非晶体和多晶体是各向同性,则熔化在表面的石蜡是圆形,因此丙为单晶体,甲、乙可能是多晶体与非晶体,根据温度随加热时间变化的关系,可知甲、丙为晶体,乙是非晶体,所以选项B正确,A,C,D错误。
2。
(多选)如图所示是氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下,各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。
由图可知( ACE )A。
100 ℃的氧气速率大的分子比例较多B。
0 ℃时对应的具有最大比例的速率区间的峰值速率较大C。
0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多,两头少”的分布特点D。
在0 ℃时,部分分子速率比较大,说明内部有温度较高的区域E。
在0 ℃和100 ℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等解析:由题图可知,温度为100 ℃的氧气速率大的分子所占比例较多,选项A正确;具有最大比例的速率区间是指曲线峰值附近对应的速率,显然,100 ℃时对应的峰值速率大,选项B错误;同一温度下,气体分子速率分布总呈“中间多,两头少”的分布特点,即速率处中等的分子所占比例最大,速率特大特小的分子所占比例均比较小,选项C正确;温度升高时,速率大的分子数比例较多,在0 ℃时,部分分子速率较大,不能说明内部有温度较高的区域,选项D错误;在0 ℃和100 ℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,即相等,选项E正确。
第2课时固体、液体和气体[知识梳理]知识点一、固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构1.晶体与非晶体分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则熔点确定不确定物理性质各向异性各向同性原子排列有规则,但多晶体每个晶体间的排列无规则无规则形成与转化有的物质在不同条件下能够形成不同的形态.同一物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,有些非晶体在一定条件下也可转化为晶体典型物质石英、云母、食盐、硫酸铜玻璃、蜂蜡、松香(1)晶体的微观结构特点:组成晶体的物质微粒有规则地、周期性地在空间排列。
(2)用晶体的微观结构解释晶体的特点现象原因晶体有规则的外形由于内部微粒有规则的排列晶体各向异性由于内部从任一结点出发在不同方向的相同距离上的微粒数不同晶体的多形性由于组成晶体的微粒可以形成不同的空间点阵(1)液晶分子既保持排列有序而显示各向异性,又可以自由移动位置,保持了液体的流动性。
(2)液晶分子的位置无序使它像液体,排列有序使它像晶体。
(3)液晶分子的排列从某个方向看比较整齐,而从另外一个方向看则是杂乱无章的。
(4)液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变。
知识点二、液体的表面张力现象1.概念液体表面各部分间互相吸引的力。
2.作用液体的表面张力使液面具有收缩到表面积最小的趋势。
3.方向表面张力跟液面相切,且跟这部分液面的分界线垂直。
4.大小液体的温度越高,表面张力越小;液体中溶有杂质时,表面张力变小;液体的密度越大,表面张力越大。
知识点三、饱和蒸汽、未饱和蒸汽和饱和蒸汽压 相对湿度 1.饱和汽与未饱和汽(1)饱和汽:与液体处于动态平衡的蒸汽。
(2)未饱和汽:没有达到饱和状态的蒸汽。
2.饱和汽压(1)定义:饱和汽所具有的压强。
(2)特点:液体的饱和汽压与温度有关,温度越高,饱和汽压越大,且饱和汽压与饱和汽的体积无关。
3.相对湿度空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。
即:相对湿度=水蒸气的实际压强同温度水的饱和汽压。
板块三限时规范特训时间:45分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
其中1~4为单选,5~10为多选)1.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是()A.可以根据各向同性或各向异性来区分晶体和非晶体B.一块均匀薄片,沿各个方向对它施加拉力,发现其强度一样,则此薄片一定是非晶体C.一个固体球,如果沿其各条直径方向的导电性不同,则该球一定是单晶体D.一块晶体,若其各个方向的导热性相同,则一定是多晶体答案 C解析多晶体和非晶体都表现为各向同性,只有单晶体表现为各向异性,不能根据各向同性或各向异性区分多晶体和非晶体,A错误;根据均匀薄片强度上的各向同性不能确定薄片是多晶体还是非晶体,B错误;固体球在导电性上表现出各向异性,则该球一定是单晶体,C正确;单晶体具有各向异性的特性,仅是指在某些物理性质上是各向异性的,并不是单晶体的所有物理性质都表现各向异性,换言之,在某一物理性质如导热性上表现为各向同性,并不意味着该物质一定不是单晶体,D 错误。
2.关于液体的表面张力,下列说法正确的是()A.表面张力是液体内部各部分之间的相互作用力B.液体表面层分子的分布比内部稀疏,分子之间只有引力,没有斥力C.不论是什么液体,表面张力都会使表面收缩D.表面张力的方向与液面垂直答案 C解析表面张力是由于表面层中分子间距大,是液体表面层分子间的作用,不是液体各部分间的相互作用,A错误;液体表面层分子分布比液体内部分子分布稀疏,表面层分子间既有引力也有斥力,但分子力表现为引力,B错误;由于表面张力的作用,液体表面有收缩的趋势,C正确;表面张力的方向跟液面相切,D错误。
3.一定质量的理想气体,由状态a经b变化到c,如图所示,则下图中能正确反映出这一变化过程的是()答案 C解析由题图知:a→b过程为气体等容升温,压强增大;b→c过程为气体等温降压,体积增大。
C正确。
4.[2017·上海嘉定区模拟]如图所示,一开口向下导热均匀的直玻璃管,通过细绳悬挂在天花板上,玻璃管下端浸没在固定水银槽中,管内外水银面高度差为h,下列情况中能使细绳拉力增大的是()A.大气压强增加B.环境温度升高C.向水银槽内注入水银D.略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移答案 A解析根据题意,设玻璃管内的封闭气体的压强为p,玻璃管质量为m,对玻璃管受力分析,由平衡条件可得:T+pS=mg+p0S。
解得:T=(p0-p)S+mg=ρghS+mg,即绳的拉力等于管的重力和管中高出液面部分水银的重力。
大气压强增加时,水银柱上移,h增大,所以拉力T 增加,A正确;环境温度升高,封闭气体压强增加,水银柱高度h减小,故拉力T减小,B错误;向水银槽内注入水银,封闭气体的压强增大,平衡时水银柱高度h减小,故拉力减小,C错误;略微增加细绳长度,使玻璃管位置相对水银槽下移,封闭气体的体积减小、压强增大,平衡时水银柱高度h减小,故细绳拉力T减小,故D错误。
5.下列说法正确的是()A.悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.一滴橄榄油在完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形,是其表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D.干湿泡湿度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远答案BD解析悬浮在水中花粉的布朗运动反映了液体分子的无规则运动,A错误;在完全失重状态下液体呈球形是表面张力作用的结果,B正确;彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性,C错误;根据干湿泡湿度计的原理可知D正确。
6.[2017·河南开封一模]下列说法中正确的是()A.液体与大气相接触时,表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引B.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示C.有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体D.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小答案ACD解析液体与大气相接触,表面层内分子间距较大,表面层内分子所受其他分子的作用力表现为引力,A正确;空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压的比值叫做空气的相对湿度,空气中所含水蒸气的压强表示空气的绝对湿度,B错误;晶体和非晶体的区别在于内部分子排列,在一定条件下可以相互转化,C正确;随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,若分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,D正确。
7.一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为()A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C.气体分子的总数增加D.气体分子数密度增大E.气体分子的平均速率增加答案BD解析一定质量的理想气体经等温压缩,质量未变,故气体分子总数不变,C错误;等温压缩则压强增大,体积减小,分子数密度增大,D正确;等温变化中温度不变,故气体分子的平均动能、平均速率不变,E错误;气体分子平均速率不变,分子数密度增大,则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多,B正确;理想气体分子质量不变,平均速率不变,则气体分子每次碰撞器壁的平均冲击力不变,A错误。
8.下列各种说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.分子运动的平均速率可能为零,瞬时速率不可能为零C.0 ℃的铁和0 ℃的冰,它们的分子平均动能相同D.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关答案CD解析物体的内能是组成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和,物体的内能不仅与温度有关,还与物体的质量、体积有关,A错误。
分子在永不停息地做无规则运动,所以分子运动的平均速率不可能为零,某些分子的瞬时速率可能为零,B错误。
因为温度是分子平均动能的标志,温度相同,则分子平均动能相同,C正确。
单位体积内的气体分子数和温度决定气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,D正确。
9.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定质量的空气。
若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是()A.温度降低,压强增大B.温度升高,压强不变C.温度降低,压强减小D.温度不变,压强减小答案AC解析已知玻璃泡导热良好,对被封闭的一定质量的气体进行研究,当水柱上升时,封闭气体的体积V减小,结合理想气体状态方程pVT=C得,若外界大气温度降低,则T降低,封闭气体压强p可能不变,可能减小,可能增大,则外界大气压强可能增大,可能减小,可能不变,A、C正确;若外界大气温度升高,则T升高,封闭气体压强增大,则外界大气压强增大,B错误;若外界大气温度不变,则T不变,封闭气体压强p增大,外界大气压强增大,D错误。
10.用如图所示的实验装置来研究气体等容变化的规律。
A、B管下端由软管相连,注入一定量的水银,烧瓶中封有一定质量的理想气体,开始时A、B两管中水银面一样高,那么为了保持瓶中气体体积不变()A.将烧瓶浸入热水中时,应将A管向上移动B.将烧瓶浸入热水中时,应将A管向下移动C.将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向上移动D.将烧瓶浸入冰水中时,应将A管向下移动答案AD解析为保持瓶中气体体积不变,瓶内理想气体发生的是等容变化。
由查理定律p1T1=p2T2可知,当烧瓶浸入热水中时,温度升高,压强增大,A管应向上移动,A正确,B错误;当将烧瓶浸入冰水中时,温度降低,压强减小,应将A管向下移动,D正确,C错误。
二、非选择题(本题共3小题,共40分)11.[2017·广东杭州一模](12分)如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过活塞封闭着一定质量的理想气体。
活塞的质量为m,横截面积为S ,与容器底部相距h 。
现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T 1时活塞上升了h 。
已知大气压强为p 0,重力加速度为g ,不计活塞与汽缸间摩擦。
(1)求温度为T 1时气体的压强;(2)现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加沙粒,当添加沙粒的质量为m 0时,活塞恰好回到与容器底部相距h 2位置,求此时气体的温度。
答案 (1)mg S +p 0 (2)(m +m 0)g +p 0S 4(mg +p 0S )T 1解析 (1)设气体压强为p 1,由活塞受力平衡可得p 1S =mg +p 0S解得p 1=mg S +p 0。
(2)设气体温度为T 1时为初态,体积为V 1;活塞回到h 2位置时为末态,体积为V 2,温度为T 2,有初态:p 1=mg S +p 0;温度T 1;V 1=2hS末态:p 2=(m +m 0)g S +p 0;温度T 2;V 2=h 2S 由理想气体的状态方程p 1V 1T 1=p 2V 2T 2得 T 2=(m +m 0)g +p 0S 4(mg +p 0S )T 1。
12.[2017·广西南宁一模](12分)如图所示,粗细均匀的U 形管左端封闭,右端开口,两竖直管长为l 1=50 cm ,水平管长d =20 cm ,大气压强p 0相当于76 cm 高水银柱产生的压强。
左管内有一段l 0=8 cm 长的水银封住长为l2=30 cm长的空气柱,现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低,要把水银柱全部移到右管中。
求右管内压强至少降为多少?(g取10 m/s2)答案21 cmHg解析以左管中封闭气体为研究对象初态:p1+p l0=p0,得:p1=p0-p l0=68 cmHgV1=l2S末态:由题意知,水银柱全部移到右管中,V2=(l1+d)S根据玻意耳定律,有p1V1=p2V2得p2=p1V1V2≈29 cmHg设右管内压强降为p′,则p′+p l0=p2解得:p′=p2-p l0=21 cmHg。
13.[2017·山西四校三联](16分)如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑的汽缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。
初状态整个装置静止不动处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0,温度为T0。
设外界大气压强为p0保持不变,活塞横截面积为S,且mg=p0S,环境温度保持不变。
求:(1)在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m,两活塞重新处于平衡时,活塞B 下降的高度;(2)现只对Ⅱ气体缓慢加热,使活塞A 回到初始位置。
此时Ⅱ气体的温度。
答案 (1)0.4l 0 (2)2.5T 0解析 (1)初状态Ⅰ气体压强p 1=p 0+mg S =2p 0,Ⅱ气体压强p 2=p 1+mg S =3p 0,添加铁砂后Ⅰ气体压强p 1′=p 0+3mg S =4p 0,Ⅱ气体压强p 2′=p 1′+mg S =5p 0,Ⅱ气体等温变化,根据玻意耳定律有p 2l 0S =p 2′l 2S ,可得:l 2=35l 0, 则B 活塞下降的高度h 2=l 0-l 2=0.4l 0。