高考物理大一轮复习 第13单元 热学 第33讲 固体、液体、气体的性质 热力学定律课件
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高三物理一轮复习资料【固体液体气体的性质】[考点分析]命题特点:本考点与现实生活、科研联系比较紧密,是等级考的热点.题型一般为选择题,难度较小.[知能必备]1.晶体和非晶体2.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最小的趋势,表面张力的方向跟液面相切且与分界线垂直.4.正确理解温度的物理意义(1)温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大.(2)温度越高,一定质量的某种物质分子动能总和增大,但物体的内能不一定越大.5.对气体压强的理解(1)气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞的结果,温度越高,气体分子密度越大,气体的压强就越大.(2)地球表面大气压强可认为是大气重力产生的.[真题再练]1.(经典高考题)(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,内能也保持不变解析:BCD将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍是晶体,故选项A错误.单晶体具有各向异性,有些单晶体沿不同方向上的光学性质不同,故选项B正确.例如金刚石和石墨由同种元素构成,但由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体,故选项C正确.晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化,如天然水晶是晶体,熔融过的水晶(即石英玻璃)是非晶体,也有些非晶体在一定条件下可转化为晶体,故选项D正确.熔化过程中,晶体的温度不变,但内能改变,故选项E错误.2.(经典高考题)(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是()A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析:ABC根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知,题图中两条曲线下面积相等,选项A正确;题图中虚线占百分比较大的分子速率较小,所以对应于氧气分子平均动能较小的情形,选项B正确;题图中实线占百分比较大的分子速率较大,分子平均动能较大,根据温度是分子平均动能的标志,可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形,选项C正确;根据分子速率分布图可知,题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比,不能得出任意速率区间的氧气分子数目,选项D错误;由分子速率分布图可知,与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小,选项E错误.3.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:A温度是分子平均动能的量度(标志),A对.内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和,B错.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错.温度降低,则分子的平均动能变小,D错.4.如p -V图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T1、T2、T3,用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数,则N1________N2,T1________T3,N2________N3.(填“大于”“小于”或“等于”)解析:根据理想气体状态方程p1′V1′T1=p2′V2′T2=p3′V3′T3,可知T1>T2,T2<T3,T1=T3;由于T1>T2,状态1时气体分子热运动的平均动能大,热运动的平均速率大,分子密度相等,气体分子在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数多,即N1>N2;对于状态2、3,由于V3′>V2′,故分子密度n3<n2,T3>T2,故状态3分子热运动的平均动能大,热运动的平均速率大,而且p2′=p3′,因此状态2气体分子在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数多,即N2>N3.答案:大于等于大于5.(1)(多选)在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体()A.分子的无规则运动停息下来B.每个分子的速度大小均相等C.分子的平均动能保持不变D.分子的密集程度保持不变(2)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E p和分子间距离r的关系图象如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子E p的是图中________(选填“A”“B”或“C”)的位置.解析:(1)分子永不停息地做无规则运动,A错.理想气体静置足够长的时间后达到热平衡,气体的温度不变,分子的平均动能不变,但并不是每个分子的动能都相等,即不是每个分子的速度大小均相等,B错,C对.气体体积不变,则分子的密集程度保持不变,D 对.(2)水滴表面层使水滴具有收缩的趋势,因此水滴表面层中,水分子之间的作用力为引力;水分子之间,引力和斥力相等时,分子间距r=r0,分子势能最小;当分子间表现为引力时,分子间距离r>r0,因此,小水滴表面层中水分子E p对应于位置C.答案:(1)CD (2)引力C1.熟记晶体和非晶体的区别晶体具有固定的熔点,而非晶体没有固定的熔点;晶体中的单晶体物理性质为各向异性,晶体中的多晶体和非晶体物理性质为各向同性.单晶体有确定的几何外形,而多晶体和非晶体没有确定的几何外形.2.理解液晶的特性液晶是一种特殊物质,它既具有液体的流动性,又像某些晶体那样具有光学各向异性.不是所有物质都具有液晶态.[精选模拟]1.(多选)分子在不停地做无规则运动,它们之间存在着相互作用.这两种相互的因素决定了分子的三种不同的聚集形态:固体、液体和气体.下列说法正确的是() A.固体中的分子是静止的,液体、气体中的分子是运动的B.液体表面层中分子间的相互作用表现为引力C.液体的蒸发现象在任何温度下都能发生D.汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的解析:BC无论固体、液体和气体,分子都在做永不停息的无规则运动,A错误.当分子间距为r0时,分子引力和分子斥力相等,液体表面层的分子比较稀疏,分子间距大于r0,所以分子间表现为引力,B正确.蒸发是液体表面分子无规则运动的结果,在任何温度下都能发生,C正确.汽化是物质从液态变成气态的过程,汽化分蒸发和沸腾.而不是分子间相互排斥而产生的,D错误.2.(多选)关于液体,下列叙述中正确的是()A.露珠呈球形是因为液体的表面张力的缘故B.液体的表面张力垂直于液面指向液体的内部C.液体与固体接触的附着层分子如果比液体内部更稀疏,则液体与固体表现为浸润D.加上不同的电压可以改变液晶的光学性质解析:AD露珠呈球形是因为液体的表面张力的缘故,故A正确;表面张力产生在液体表面层,它的方向跟液面平行,使液面收缩,故B错误;液体对某种固体是浸润的,这时固体分子与液体分子间的引力相当强,造成附着层内分子的分布就比液体内部更密,故C错误;液晶的光学性质表现为各向异性,加上不同的电压可以改变液晶的光学性质,故D正确.故选AD.3.(多选)氧气分子在100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中曲线所示.下列说法中正确的是()A.曲线反映100 ℃时氧气分子速率呈“中间多,两头少”的分布B.在100 ℃时,部分氧气分子速率比较大,说明内部也有温度较高的区域C.100 ℃时,400~500 m/s的速率分子数比0~400 m/s的速率分子数多D.温度降低时,氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动解析:AD曲线反映100 ℃时氧气分子速率呈“中间多,两头少”的分布,选项A 正确;温度是分子平均动能的标志,100 ℃时,也有部分分子的速率较大,部分分子速率较小,但不是说明内部有温度较高的区域,选项B错误;因图线与坐标轴围成的的面积表示该温度区间对应的分子数,则由图象可知100 ℃时,400~500 m/s的速率分子数比0~400 m/s的速率分子数少,选项C错误;温度降低时,分子平均速率减小,则氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动,选项D正确.4.(多选)对下列几种固体物质的认识,正确的有()A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体C.天然石英物理性质表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同解析:AD晶体在熔化过程中温度保持不变,吸收的热量用来增加分子势能,食盐具有这样的特点,则说明食盐是晶体,选项A正确;蜂蜡的导热特点是各向同性的,烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形,说明云母片的导热特点是各向异性的,故云母片是晶体,选项B错误;天然石英表现为各向异性,则该物质微粒在空间的排列是规则的,选项C错误;石墨与金刚石皆由碳原子组成,但它们的物质微粒排列结构是不同的,选项D正确.。