高中物理第二章《固体、液体和气体》知识梳理

高中物理选修3-3知识点第一章分子动理论第二章固体、液体和气体第三章热力学定律及能量守恒2012年8月第1课时分子动理论一、要点分析1.命题趋势本部分主要知识有分子热运动及内能，在09年高考说明中，本课时一共有五个考点，分别是：1.物质是由大量分子组成的阿伏加德罗常数;2.用油膜法估测分子的大小（实验、探究）;3.分子热运动布朗运动;4.分子间作用力;5.温度和内能.这五个考点的要求都是I级要求，即对所列的知识点要了解其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接应用。

由于近几年《考试说明》对这部分内容的要求基本没有变化，江苏省近几年的考题中涉及到了几乎所有的考点, 试题多为低档题，中档题基本没有。

分子数量、质量或直径（体积）等微观的估算问题要求有较强的思维和运算能力。

分子的动能和势能、物体的内能是高考的热点。

2.题型归纳随着物理高考试卷结构的变化，所以估计今后的高考试题中，考查形式与近几年大致相同：多以选择题、简答题出现。

3.方法总结（1）对应的思想：微观结构量与宏观描述量相对应，如分子大小、分子间距离与物体的体积相对应；分子的平均动能与温度相对应等；微观结构理论与宏观规律相联系，如分子热运动与布朗运动、分子动理论与热学现象。

（2）阿伏加德罗常数在进行宏观和微观量之间的计算时起到桥梁作用；功和热量在能量转化中起到量度作用。

（3）通过对比理解各种变化过程的规律与特点，如布朗运动与分子热运动、分子引力与分子斥力及分子力随分子间距离的变化关系、影响分子动能与分子势能变化的因素、做功和热传递等。

4.易错点分析（1）对布朗运动的实质认识不清布朗运动的产生是由于悬浮在液体中的布朗颗粒（即固体小颗粒）不断地受到液体分子的撞击，是小颗粒的无规则运动。

布朗运动实验是在光学显微镜下观察到的，因此，只能看到固体小颗粒而看不到分子，它是液体分子无规则运动的间接反映。

布朗运动的剧烈程度与颗粒大小、液体的温度有关。

布朗运动永远不会停止。

D．9.3×104 Pa
解析：由查理定律得 p2＝TT21p1＝237090×1.0×105 Pa＝9.3×104 Pa。
探究 情景导入
理想气体及其状态方程
如图所示，一定质量的某种理想气体从状态A到 B经历了一个等温过程，又从状态B到C经历了一个 等容过程，请推导状态A的三个参量pA、VA、TA和状 态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
2．盖－吕萨克定律 一 定 质 量 的 某 种 理 想 气 体 ， 温 度 升 高 时 ， 分 子 的 ___平__均__动__能___ 增 大；只有气体的___体__积___同时增大，使分子的___数__密__度___减小，才能保 持压强不变。这就是盖－吕萨克定律的微观解释。
3．查理定律 一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的__数__密__度____保 持不变。在这种情况下，温度升高时，分子的__平__均__动__能____增大，气体 的___压__强___就增大。这就是查理定律的微观解释。
用分子动理论可以定性解释气体的实验定律。 1．玻意耳定律 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的平均动能是 __一__定___的。在这种情况下，体积减小时，分子的__数__密__度___增大，单位 时间内，单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就__增__大___。 这就是玻意耳定律的微观解释。
探究 情景导入
气体的等容变化
炎热的夏天，给汽车轮胎充气时，一般都不充得 太足(如图所示)；给自行车轮胎打气时，也不能打得 太足。这是什么原因呢？
提示：轮胎体积一定，由查理定律知，气体压强与热力学温度成正 比，当轮胎打足气后，温度升高车胎内压强增大，车胎易胀破。
要ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ提炼
1．查理定律的表达式 Tp11＝Tp22＝C 2．查理定律的适用条件 (1)气体质量一定，体积不变。 (2)(实际)气体的压强不太大(小于几个标准大气压)，温度不太低(不 低于零下几十摄氏度)。

等压 在连通器中,同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等。液
面法 体内深h处的总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的大气压强
2.加速运动系统中封闭气体压强的求法
选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二
定律列方程求解。
例1 (2020山东滨州三模)如图所示,一导热良好的足够长汽缸水平放置在
销钉固定的导热活塞将汽缸分隔成A、B两部分,每部分都密闭有一定质量
的理想气体,此时A、B两部分气体体积相等,压强之比为2∶3,拔去销钉,稳
定后A、B两部分气体体积之比为2∶1,如图乙所示。已知活塞的质量为M,
横截面积为S,重力加速度大小为g,外界温度保持不变,不计活塞和汽缸间
的摩擦,整个过程不漏气,求稳定后B部分气体的压强。
题。解决这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体一起
来作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题。
(4)漏气问题
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题。如果选容器
内剩余气体和漏出的气体为研究对象,便可使问题变成一定质量的气体状
态变化的问题,可用气体实验定律列方程求解。
例2 (2020山东泰安模拟)现有一个容积为400 L的医用氧气罐,内部气体可
第二章 本章整合
内
容
索
引
01
知识网络体系构建
02
重点题型归纳整合
知识网络体系构建
答案 温度 273.15 m、T 一定 pV=C 过原点的倾斜直线 m、p 一定

=C


=C

过原点的倾斜直线 m、V 一定
1 1 2 2
=
1

第二章气体、固体和液体1. 温度和温标 ...................................................................................................................... - 1 -2. 气体的等温变化............................................................................................................... - 7 -3. 气体的等压变化和等容变化......................................................................................... - 12 -4. 固体 ................................................................................................................................ - 24 -5. 液体 ................................................................................................................................ - 29 -章末复习提高...................................................................................................................... - 34 -1. 温度和温标一、状态参量与平衡态1．热力学系统：由大量分子组成的系统。

易错辨析
(1)一定质量的某种气体,在压强不变时,其V-T图像是过原点的直线。( √ )
(2)V=CT中的C对一定质量的气体是常数。( × )
提示C对一定质量的气体在压强不变时是常数。
(3)现实生活中,自行车轮胎在烈日下暴晒,车胎内气体的变化是等容过程。
( × )
提示车胎内的气体的体积变化,只是变化较小,不是等容变化。
Pa(常温下的海平面的大气压强值),当内外压强差超过6.0×104 Pa时表盘
玻璃将爆裂。当时登山运动员携带的温度计的读数是-18 ℃,未爆裂前手
表内芯体体积的变化可忽略不计,请通过计算判断手表的表盘玻璃是向外
爆裂还是向内爆裂,并计算当时外界的大气压强值。
答案 向外爆裂
2.5×104 Pa
解析 以表内气体为研究对象,初状态的压强为p1=1.0×105 Pa,温度为
2.p-T图像和p-t图像
一定质量的某种气体,在等容变化过程中
(1)p-T图像:气体的压强p和热力学温度T的关系图线是过原点的倾斜直线,
如图甲所示,且V1<V2,即斜率越小,体积越大。
(2)p-t图像:气体的压强p与摄氏温度t是一次函数关系,不是简单的正比例关
系,如图乙所示,等容线是一条延长线通过横轴上-273.15 ℃的倾斜直线,且
气体实验定律?三个实验定律与理想气体的状态方程是什么关系?
提示 能,
1 = 2 时,1 1 = 2 2 (玻意耳定律)
1 2
1 1 2 2
1 = 2 时, =
(查理定律)
=
⇒
1 2
1
2
1 2
1 = 2 时, = (盖吕萨克定律)
1 2
由此可见,三个气体实验定律是理想气体的状态方程的特例。

物理气体液体固体知识点高三物体的状态是物理学中一个重要的研究方向，而物态转变则是其中的关键问题之一。

在高三阶段的物理学习中，我们会接触到固体、液体和气体这三种常见的物态。

本文将分别从宏观和微观的角度，深入讨论这些物态的特性和相关知识点。

一、固体1. 宏观特性：固体是物质最常见的状态之一，具有固定的体积和形状。

固体的宏观特性包括硬度、脆性、韧性、弹性等。

例如，金属具有一定的硬度和延展性，而玻璃则比较脆弱，易碎。

2. 微观特性：从微观角度来看，固体是由紧密排列的分子或原子组成的。

固体的分子间距较小，分子之间通过化学键力相互结合，使得固体具有较强的凝聚力。

固体中的分子只能做微小的振动，而不能随意移动。

二、液体1. 宏观特性：液体是物质的另一种常见状态，具有固定的体积但没有固定的形状。

液体的宏观特性包括流动性、不可压缩性等。

例如，水可以在容器中流动，并且可以根据容器的形状变化。

2. 微观特性：从微观角度来看，液体的分子间距相对固体来说较大，分子之间的吸引力较弱。

液体中的分子可以通过相互滑动的方式移动，但无法保持固定的位置。

三、气体1. 宏观特性：气体是物质的第三种常见状态，具有可压缩性和可自由扩散的特点。

气体的宏观特性包括体积可变、形状可变、容易被压缩等。

气体可以填满容器，并且可以很容易地被压缩。

2. 微观特性：从微观角度来看，气体的分子间距相比液体来说更大，分子之间的吸引力很弱甚至可以忽略不计。

气体中的分子不断做无规则的热运动，具有很高的速度。

气体分子之间的碰撞和相互作用导致了气体的压力和体积特性。

物态转变是物理学中的重要内容之一，涉及到固液相变、液气相变等过程。

通过对这些物态转变的研究，我们可以更好地理解物质的性质和行为。

固液相变是指物质从固态变成液态的过程，又称熔化。

实质上，这是由于固体分子间吸引力的减小和分子热运动增强所引起的。

固液相变具有固定的熔点，即相变过程中温度不变。

相反，液体冷却时，分子热运动减弱，吸引力增强，会发生凝固现象，即液体变为固体。

4.方向 如图所示,表面张力的方向和液面相切,垂直于液面上的各条分界线。
5.作用 表面张力使液体表面具有收缩趋势,使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。 例如,吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由于受 重力的影响,往往呈扁球形,在完全失重条件下才呈球形)。
探究点二 浸润、不浸润和毛细现象
导学探究
将靠得很近的两根木质筷子竖直插入盛水的碗中。 (1)你会发现两根筷子之间的水面会沿着筷子上升,这是为什么? (2)若改变两根筷子之间的距离,你又会有什么发现? 要点提示 (1)因为水和筷子是浸润的,当两根筷子之间的距离很小时,由于 毛细现象使得两根筷子之间的水面会沿着筷子上升。 (2)两根筷子间距离越小,水面升高的高度越大。
易错辨析 (1)表面张力是分子力的宏观表现。( √ ) (2)木块浮在水面上是液体表面张力的作用。( × ) 提示木块浮在水面上是浮力的作用。 (3)若某种液体浸润某一固体,那么它对所有固体都浸润。( × ) 提示某种液体浸润某一固体,对其他固体可能不浸润。 (4)毛细管插入水中,管的内径越大,管内水面升高的高度越大。( × ) 提示毛细管插入水中,若被水浸润,则管的内径越大,管内水面升高的高度 越小。
对点演练
2.如图所示是分别装有水和水银的两个玻璃杯,下列说法正确的是( C ) A.水不浸润玻璃 B.水银浸润玻璃 C.水的表面层中的水分子之间的作用力表现为引力 D.水银的表面层中的水银分子之间的作用力表现为斥力 解析 由题图知水浸润玻璃,故A错误;由题图知水银不浸润玻璃,故B错误; 表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大,分子间作用 力表现为引力,故C正确,D错误。
4.微观结构 分子位置无序使它像液体,而排列 有序 使它像晶体。 5.用途 液晶广泛应用于手机屏幕、平板电视等显示设备中,在生命科学中也有应 用。

⾼中物理第⼆章《固体、液体和⽓体》知识梳理⾼中物理第⼆章《固体、液体和⽓体》知识梳理⼀、液体的微观结构1.特点液体中的分⼦跟固体⼀样是密集在⼀起的,液体分⼦的热运动主要表现为在平衡位置附近做微⼩的振动,但液体分⼦只在很⼩的区域内做有规则的排列,这种区域是暂时形成的,边界和⼤⼩随时改变,有时⽡解,有时⼜重新形成,液体由⼤量这种暂时形成的⼩区域构成,这种⼩区域杂乱⽆章地分布着.联想:⾮晶体的微观结构跟液体⾮常相似,可以看作是粘滞性极⼤的流体,所以严格说来,只有晶体才能叫做真正的固体.2.应⽤液体的微观结构可解释的现象(1液体表现出各向同性:液体由⼤量暂时形成的杂乱⽆章地分布着的⼩区域构成,所以液体表现出各向同性.(2液体具有⼀定的体积:液体分⼦的排列更接近于固体,液体中的分⼦密集在⼀起,相互作⽤⼒⼤,主要表现为在平衡位置附近做微⼩振动,所以液体具有⼀定的体积.(3液体具有流动性:液体分⼦能在平衡位置附近做微⼩的振动,但没有长期固定的平衡位置,液体分⼦可以在液体中移动,这是液体具有流动性的原因.(4液体的扩散⽐固体的扩散要快:流体中的扩散现象是由液体分⼦运动产⽣的,分⼦在液体⾥的移动⽐在固体中容易得多,所以液体的扩散要⽐固体的扩散快.⼆、液体的表⾯张⼒1.液体的表⾯具有收缩趋势缝⾐针硬币浮在⽔⾯上,⽤热针刺破铁环上棉线⼀侧的肥皂膜,另⼀侧的肥皂膜收缩将棉线拉成弧形.联想:液体表⾯就像张紧的橡⽪膜.2.表⾯层(1液体跟⽓体接触的表⾯存在⼀个薄层,叫做表⾯层.(2表⾯层⾥的分⼦要⽐液体内部稀疏些,分⼦间距要⽐液体内部⼤.在表⾯层内,分⼦间的距离⼤,分⼦间的相互作⽤⼒表现为引⼒.联想:在液体内部,分⼦间既存在引⼒,⼜存在斥⼒,引⼒和斥⼒的数量级相等,在通常情况下可认为它们是相等的.3.表⾯张⼒(1含义:液⾯各部分间相互吸引的⼒叫做表⾯张⼒.(2产⽣原因:表⾯张⼒是表⾯层内分⼦⼒作⽤的结果.表⾯层⾥分⼦间的平均距离⽐液体内部分⼦间的距离⼤,于是分⼦间的引⼒和斥⼒⽐液体内部的分⼦⼒和斥⼒都有所减少,但斥⼒⽐引⼒减⼩得快,所以在表⾯层上划⼀条分界线MN时(图1,两侧的分⼦在分界线上相互吸引的⼒将⼤于相互排斥的⼒.宏观上表现为分界线两侧的表⾯层相互拉引,即产⽣了表⾯张⼒.图1(3作⽤效果:液体的表⾯张⼒使液⾯具有收缩的趋势.如吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的⽔银滴呈球形.草叶上的露球、⼩⽔银滴要收缩成球形.深化:表⾯张⼒使液体表⾯具有收缩趋势,使液体表⾯积趋于最⼩.在体积相等的各种形状的物体中球形体积最⼩.三、浸润和不浸润1.定义浸润:⼀种液体会润湿某种固体并附在固体的表⾯上,这种现象叫做浸润.不浸润:⼀种液体不会润湿某种固体,也就不会附在这种固体的表⾯,这种现象叫做不浸润.2.决定液体浸润的因素液体能否浸润固体,取决于两者的性质,⽽不单纯由液体或固体单⽅⾯性质决定,同⼀种液体,对⼀些固体是浸润的,对另⼀些固体是不浸润的,⽔能浸润玻璃,但不能浸润⽯蜡,⽔银不能浸润玻璃,但能浸润锌.误区:不能以偏概全地说“⽔是浸润液体”,“⽔银是不浸润液体”.3.浸润和不浸润的微观解释(1附着层:跟固体接触的液体薄层,其特点是:附着层中的分⼦同时受到固体分⼦和液体内部分⼦的吸引.(2解释:当⽔银与玻璃接触时,附着层中的⽔银分⼦受玻璃分⼦的吸引⽐内部⽔银分⼦弱,结果附着层中的⽔银分⼦⽐⽔银内部稀硫,这时在附着层中就出现跟表⾯张⼒相似的收缩⼒,使跟玻璃接触的⽔银表⾯有缩⼩的趋势,因⽽形成不浸润现象.相反,如果受到固体分⼦的吸引相对较强,附着层⾥的分⼦就⽐液体内部更密,在附着层⾥就出现液体分⼦互相排斥的⼒,这时跟固体接触的表⾯有扩展的趋势,从⽽形成浸润现象.总之,浸润和不浸润现象是分⼦⼒作⽤的表现.深化:浸润不浸润取决于固体分⼦对附着层分⼦的⼒和液体分⼦间⼒的关系.4.弯⽉⾯液体浸润器壁时,附着层⾥分⼦的推斥⼒使附着层有沿器壁延展的趋势,在器壁附近形成凹形⾯.液体不浸润器壁时,附着层⾥分⼦的引⼒使附着层有收缩的趋势,在器壁附近形成凸形⾯.如图2所⽰.图2深化:“浸润凹,不浸凸”.四、⽑细现象1.含义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.2.特点(1浸润液体在⽑细管⾥上升后,形成凹⽉⾯,不浸润液体在⽑细管⾥下降后形成凸⽉⾯.(2⽑细管内外液⾯的⾼度差与⽑细管的内径有关,⽑细管内径越⼩,⾼度差越⼤.误区:在这⾥很多同学误认为只有浸润液体才会发⽣浸润现象.3.⽑细现象的解释当⽑细管插⼊浸润液体中时,附着层⾥的推斥⼒使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液⾯弯曲,呈凹形弯⽉⾯使液体表⾯变⼤,与此同时由于表⾯层的表⾯张⼒的收缩作⽤,管内液体也随之上升,直到表⾯张⼒向上的拉伸作⽤与管内升⾼的液体的重⼒相等时,达到平衡,液体停⽌上升,稳定在⼀定的⾼度.联想:利⽤类似的分析,也可以解释不浸润液体的⽑细管⾥下降的现象.五、液晶1.定义有些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,⼈们把处于这种状态的物质叫液晶.深化:液晶是⼀种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.2.液晶的特点(1分⼦排列:液晶分⼦的位置⽆序使它像液体,排列有序使它像晶体.从某个⽅向上看液晶的分⼦排列⽐较整齐;但是从另⼀个⽅向看,液晶分⼦的排列是杂乱⽆章的.辨析:组成晶体的物质微粒(分⼦、原⼦或离⼦依照⼀定的规律在空间有序排列,构成空间点阵,所以表现为各向异性;液体却表现为分⼦排列⽆序性和流动性;液晶呢?分⼦既保持排列有序性,保持各向异性,⼜可以⾃由移动,位置⽆序,因此也保持了流动性.(2液晶物质都具有较⼤的分⼦,分⼦形状通常是棒状分⼦、碟状分⼦、平板状分⼦.3.液晶的物理性质(1液晶具有液体的流动性;(2液晶具有晶体的光学各向异性.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷.液晶分⼦的排列是不稳定的,外界条件和微⼩变动都会引起液晶分⼦排列的变化,因⽽改变液晶的某些性质,例如温度、压⼒、摩擦、电磁作⽤、容器表⾯的差异等,都可以改变液晶的光学性质.如计算器的显⽰屏,外加电压使液晶由透明状态变为浑浊状态.4.液晶的⽤途液晶可以⽤作显⽰元件,液晶在⽣物医学、电⼦⼯业,航空⼯业中都有重要应⽤.联想:液晶可⽤显⽰元件:有⼀种液晶,受外加电压的影响,会由透明状态变成浑浊状态⽽不再透明,去掉电压,⼜恢复透明,当输⼊电信号,加上适当电压,透明的液晶变得浑浊,从⽽显⽰出设定的⽂字或数码.。

答案:C
解析:从 D 变化到 A 的过程中,气体温度降低,则分子平均动能减小,故 A 错
误;气体从 A 变化到 B 的过程中体积变大,不属于等容过程,故 B 错误;从 B 变
化到 C

的过程中,气体体积不变,温度升高,则根据 =C
可知,气体压强增大,
故 C 正确;从 C 变化到 D 的过程中,气体温度降低,则分子平均动能减小,故 D
体的压强均增大,则液柱向 Δp 值较小的一方移动;若 Δp 均小于零,意味着两
部分气体的压强均减小,则液柱向压强减小量较大的一方(即|Δp|较大的一方)
移动;若 Δp 相等,则液柱不移动。
(4)如果液柱(或活塞)两端的横截面积不相等,则应考虑液柱两端的受力变化
(ΔpS)。若 Δp 均大于零,则液柱向 ΔpS 较小的一方移动;若 Δp 均小于零,则液
Δp1= p1
1
因为 p1=p2+ρgh>p2,ΔT1=ΔT2,T1=T2
所以 Δp1>Δp2,即水银柱向上移动。
【变式训练2】 如图所示,A、B两容器容积相等,用粗细均匀的细玻璃管连
接,两容器内装有不同气体,细管中央有一段水银柱,在两边气体作用下保
持平衡时,A中气体的温度为0 ℃,B中气体温度为20 ℃,如果将它们的温度
一、
晶体和非晶体
1.单晶体具有各向异性的特性,仅是指某些物理性质,并非所有的物理性质
都是各向异性。
2.同一物质既可以是的
石英(玻璃)是非晶体。
3.非晶体的结构是不稳定的,在适当的条件下可向晶体转化。例如,把晶体
硫加热熔化,并使其温度超过300 ℃,然后倒入冷水中急剧冷却,硫就会变成
升高相同的温度,管内水银柱将如何运动?(设原来温度相同)

第2讲固体、液体和气体一、固体和液体1．固体(1)分类：固体分为晶体和非晶体两类。

晶体又分为单晶体和多晶体。

(2)晶体和非晶体的比较分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形有规则的几何形状没有确定的几何形状没有确定的几何外形熔点确定确定不确定物理性质各向异性各向同性各向同性典型物质石英、云母、明矾、食盐各种金属玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青转化晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化2.液体(1)液体的表面张力①作用效果：使液面具有收缩的趋势。

②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。

(2)毛细现象：指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。

毛细管越细，毛细现象越明显。

3．液晶(1)具有液体的流动性。

(2)具有晶体的光学各向异性。

二、气体1．气体压强(1)产生的原因由于大量分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力。

(2)决定因素①宏观上：决定于气体的温度和体积。

②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。

2．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵从气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。

(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，即分子间无分子势能。

3．气体实验定律玻意耳定律查理定律盖－吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比表达式p1V1＝p2V2p1T1＝p2T2或p1p2＝T1T2V1T1＝V2T2或V1V2＝T1T2图像4.理想气体的状态方程一定质量的理想气体的状态方程：p1V1T1＝p2V2T2或pVT＝C。

【自测对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是() A．若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大B．在完全失重的状态下，气体的压强为零C．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变D．当分子热运动变剧烈时，压强一定增大答案 C解析根据pVT＝C可知，若气体的温度T不断升高，气体的压强p和体积V的乘积一定增大，但其压强p不一定增大，A错误；从微观角度，气体的压强是由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生的，即使在完全失重的状态下，气体分子仍然会不停的频繁碰撞器壁，B错误；对于一定量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，根据理想气体的状态方程pVT＝C，可知其温度不变，而理想气体的内能仅仅与温度有关，所以其内能也一定不变，C正确；当分子热运动变剧烈时，分子数密度可能减小，故气体压强也可以减小或者不变，D错误。

即相对湿度(B)＝同水温蒸下气水的的实饱际和压汽强压pps×100%.
• 四、气体
• 1．气体的三个状态参量：________、______、________.
• 2．气体的实验定律
• (1)玻意耳定律
• ①公式：PV＝恒量，或________．
• ②微观解释：一定质量的理想气体，分子的总数是一定的， 在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体 积减小到原来的几分之一，气体的密度就增大到原来的几 倍，因此压强就增大到原来的几倍，反之亦然，所以气体 的压强与体积成反比．
实际气体在________不太大(与________相比)、 ________不太低(与________相比)的情况下，可视为理想 气体． • ②理想气体无________，其内能仅由________和气体的 ________来决定．
③状态方程：pTV＝恒量，或pT1V1 1＝pT2V2 2.
• 答案： • 一、1.晶体 非晶体 有 没有 2.(2)有规则 不
(3)盖·吕萨克定律
①公式：VT＝恒量，或VT11＝VT22.
• ②微观解释：一定质量的理想气体，当温度 升高时，气体分子的平均动能增加；要保持 压强不变，必须减小单位体积内的分子个数， 即增大气体的体积．
• (4)理想气体状态方程 • ①理想气体：任何条件下始终遵守气体________的气体，
对器壁频繁持续的碰撞产生的．压强数值上等于大 量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．
• (2)明确气体压强的决定因素 • 气体分子密集程度与平均动能．
• 4．气体实验定律的微观解释
• (1)一定质量的气体，分子的总数是一定的，在温度 保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体 积减小到原来的几分之一，气体的密集程度就增大 到原来的几倍，因此压强就增大到原来的几倍，反 之亦然，所以气体压强与体积成反比，这就是玻意 耳定律．

的距离相等，两活塞间气体的温度为T0 。现缓慢加热两活塞间的气体，使活塞Ⅱ刚好运动到气缸连接处。已知活塞
BD 外大气压强为
p0
mg 2S
，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积．重力加速度为
g（
）
A．弹簧的劲度系数 20mg
l
B．初始状态两活塞间气体压强为
7mg 2S
C ．达到稳定后弹簧伸长量变为 0.2l
高二物理（人教版2019）
选择性必修 第三 册
第二章 气体、固体和液体
章末综合复习
知识清单
方法模型归纳
一、固体和液体
1.固体
分类 比较
外形 熔点
物理性质
晶体
单晶体 _规__则___
确定
各向_异__性___
多晶体
非晶体
不规则
不确定 各向_同__性___
组成晶体的物质微粒有_规__则___地、周期性地在空 微观结构 间排列
方法模型归纳
【答案】BCD 【详解】A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用，A 错误； B．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管材质有关，B 正 确； 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，C 正确； D．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，D 正确。 故选 BCD。
已知大气压强等于 750mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则 V 等于（ D ）
A．30cm3
B．40cm3
C．50cm3
D．60cm3
方法模型归纳
【答案】D 【详解】根据玻意耳定律可知 p0V 5 p0V0 p1 5V 已知 p0=750mmHg；V0=60cm3； p1=750mmHg+150mmHg=900mmHg 代入数据整理得 V=60cm3 故选 D。

高中物理气体固体和液体知识点一、气体。

1. 理想气体状态方程。

- 表达式：pV = nRT，其中p是压强，V是体积，n是物质的量，R是摩尔气体常量(R = 8.31J/(mol· K))，T是热力学温度。

- 适用条件：理想气体，即气体分子间没有相互作用力（除碰撞瞬间外），分子本身没有体积的气体。

实际气体在压强不太大、温度不太低的情况下可近似看作理想气体。

- 应用：- 已知其中三个量可求第四个量。

例如，一定质量的理想气体，压强p_1、体积V_1、温度T_1，变化后压强p_2、体积V_2，根据(p_1V_1)/(T_1)=(p_2V_2)/(T_2)（当n不变时）可求解相关量。

- 对于气体的等温、等压、等容变化的分析。

- 等温变化（玻意耳定律）：p_1V_1 = p_2V_2（T不变，n不变）。

- 等压变化（盖 - 吕萨克定律）：(V_1)/(T_1)=(V_2)/(T_2)（p不变，n 不变）。

- 等容变化（查理定律）：(p_1)/(T_1)=(p_2)/(T_2)（V不变，n不变）。

2. 压强的微观解释。

- 气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。

压强的大小与分子的平均动能和分子的密集程度有关。

- 从微观角度看，温度T是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大；体积V减小时，分子的密集程度增大。

3. 气体实验定律的图象。

- 对于等温变化p - V图象是双曲线，p-(1)/(V)图象是过原点的直线。

- 等容变化p - T图象是过原点的直线（压强p与热力学温度T成正比）。

- 等压变化V - T图象是过原点的直线（体积V与热力学温度T成正比）。

二、固体。

1. 晶体和非晶体。

- 晶体。

- 有规则的几何外形，如食盐晶体是立方体，冰晶体呈六角形等。

- 具有各向异性，即在不同方向上物理性质（如硬度、导热性、导电性等）不同。

例如，石墨沿层方向的导电性比垂直层方向的导电性好。

- 有固定的熔点，例如冰在0^∘C时熔化，在熔化过程中温度保持不变。

答案：C
专题2 理想气体的图像问题
名称
图像
特点
p－V
等 温 线
p－V1
pV＝CT(C 为常量)，即 pV 之积越大的等温线对应 的温度越高，离原点越远
p＝CVT，斜率 k＝CT，即 斜率越大，对应的温度越 高
其他图像
名称
图像
特点
其他图像
等 容 p－T 线
p＝CVT，斜率 k＝CV，即斜 率越大，对应的体积越小
故 n＝(p1p－0Vp00)V＝(41×051×052－501×05)1×0－13.5＝18(次)． (2)打开阀门K，直到药液不能喷出，忽略喷管中药液产生的压强，
则A容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A中气体为研究对象有
p1V＝p0V′， V′＝pp1V0 ＝4×101505×1.5 L＝6 L， 因此A容器中剩余药液的体积为7.5 L－6 L＝1.5 L．
2．两个重要的推论 (1)查理定律的推论：Δp＝Tp11ΔT． (2)盖-吕萨克定律的推论：ΔV＝VT11ΔT． 3．气体实验定律和理想气体状态方程的应用，常常是连续发生的 两个或三个变化的多过程的问题，求解这类问题的关键是分清气体状态 的变化过程，一般按连续发生的划分变化过程，弄清过程前、后状态和 连接不同过程的各个状态的物理量，建立清晰的物理情境，再对每一过 程分别选择相应的气体实验定进行列式求解．
解：在 p－V 图像中，由 A→B，气体经历的是等温变化过程，气体 的体积增大，压强减小；由 B→C，气体经历的是等容变化过程，根据查 理定律TpBB＝TpCC，pC＞pB，则 TC＞TB，气体的压强增大，温度升高；由 C→A， 气体经历的是等压变化过程，根据盖-吕萨克定律VTCC＝VTAA，VC＞VA，则 TC ＞TA，气体的体积减小，温度降低．A 项中，B→C 连线不过原点，不是 等容变化过程，A 错误；C 项中，B→C 体积减小，C 错误；B、D 两项 符合全过程．综上所述，正确答案选 B、D．

一、选择题1．如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，左侧水银柱A有一部分在水平管中。

若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则稳定后（）A．右侧水银面高度差h1增大B．空气柱B的长度减小C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2减小2．下列说法正确的（）①浸润液体会在细管里上升②附着层液体分子受到固体的引力大于液体内部对附着层分子引力时发生浸润现象③在建筑房屋时，砌砖的地基上要铺上一层油毡或涂过沥青的厚纸，这是为了增加毛细现象使地下水容易上升④农田里如果要保持地下水分，就要把地面的土壤锄松，可以减小毛细现象的发生A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④3．如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中．若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，稳定后()A．右侧水银面高度差h1减小B．空气柱B的长度不变C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2增大4．关于饱和汽和相对湿度，下列说法正确的是（）A．饱和汽压跟热力学温度成正比B．温度一定时，饱和汽的密度为一定值，温度升高，饱和汽的密度增大C．空气的相对湿度定义为水的饱和汽压与相同温度下空气中所含水蒸气的压强之比D．空气的相对湿度越小，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压5．如图所示，两端封闭、粗细均匀的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两端分别充有空气，现将玻璃管竖直放置，两段空气柱长度分别为L1，L2，已知L1＞L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是（）A．水银柱上升B．水银柱下降C．水银柱不动D．无法确定6．下列四幅图的有关说法中不正确的是（）A．分子间距离为r0时，分子间同时存在引力和斥力B．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当做球形处理C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看做是绝热变化7．质量和温度相同的氧气和二氧化碳，则（）A．分子运动的平均速率相同B．分子运动的平均动能相同C．二氧化碳分子的总动能较大D．二者分子动能总和相同8．如图所示，两端封闭、且长度相等，粗细均匀的U形管，两边封有理想气体，U形管处于竖直平面内，且左管置于容器A中，右管置于容器B中，A、B两边封有温度相等的理，则（）想气体，此时右管水银面比左管水银面高h，若同时将A、B温度升高T（1）h一定增加（2）右管气体压强一定增大（3）左管气体压强不一定增大（4）右管气体压强和左管气体压强增加的一样多A．只有（1）（2）是对的B．只有（1）（4）是对的C．只有（3）（4）是对的D．只有（1）（2）和（4）是对的9．液晶属于A．固态B．液态C．气态D．固态和液态之间的中间态10．如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H1＞H2，水银柱长度h1＞h2，今使封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的运动情况是（）A．均向下移动，A管移动较多B．均向上移动，A管移动较多C．A管向上移动，B管向下移动D．均向下移动，B管移动较多11．如图，一定质量的某种理想气体，由状态A沿直线AB变化到状态B，A、C、B三点所对应的热力学温度分别记为T A、T C、T B，在此过程中，气体的温度之比T A∶T B∶T C为( )A．1∶1∶1 B．1∶2∶3C．3∶3∶4 D．4∶4∶312．下列两图中，P表示压强，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，甲图反映的是一定质量气体的状态变化规律,a、b分别是图线与两坐标的交点,现将纵坐标向左平移至b，得到图乙．则下列说法错误的是( )A．甲图中a表示气体在零摄氏度时的压强B．甲图中b表示气体的实际温度可以达到-273℃C．单从甲图不能判断气体是否作等容变化D．气体压强P随温度t发生变化，且体积保持不变13．以下说法正确的是（）A．水的饱和汽压会随体积的增大而减小B．扩散现象只能在液体和气体间进行C．毛细现象就是浸润液体在细管中的上升和不浸润液体在细管中的下降D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小14．把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起，几年后发现金中有铅，铅中有金，对此现象的解释下列说法正确的是（）A．是由于扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动B．是由于布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中C．是因为分子间存在引力使小铅颗粒进入了金块中D．是因为铅和金之间存在表面张力的原因15．如图所示，竖直放置的均匀等臂U型导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。