第十四章 第2讲 固体、液体和气体-【勤径学升】2026年高考物理一轮总复习（人教版2019）

null回高考一轮总复习·物理 第2讲 固体、液体和气体 目标要求 1.了解固体的微观结构，知道品体和非品体的特点，了解液品的主要性质 2.了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因。 3.掌握气体压强的计算方法及气体压强的微观解释。 4,能用气体实验定律解决实际问题，并会分析气体图像问题。 必备知识 固双基 [对应答案P550] 【知识总览】 【微点辨析】 (1)单品体的所有物理性质 (1)单晶体：外形规则，各向回 品体 都是各向异性的。() (2)多品体：外形不规则，各向同性 固体 (2)液晶是液体和晶体的混 合物。 () 非晶体 外形不规则，各向同性，无确定回 (3)水蒸气达到饱和时，水蒸 气的压强不再变化，这时水 (1)作用：使液面的 具有收缩 表面 不再蒸发和凝结。() 般物体的三种形态 液体 到最小的趋势 张力 (4)压强极大的气体不遵从 (2)方向：与液面相切，与分界线垂直 气体实验定律。 () (5)品体有天然规则的几何 气体分子运动的特点 速率按正态分布 形状，是因为品体的物质微 粒是规则排列的。() (1)玻意耳定律：① (6)草叶上的小露珠呈球形 气体 气体实验定律 (2查理定律：会-号 是表面张力作用的结果。 （3)盖昌萨克定律：光-贵 () (7)缝衣针浮于水面上是 于液体的表面张力作用 理想气体状态方程 ( ®292 第十四章热学回 精研考点 提能力⑦ [对应答案巧5 考点1 固体和液体的性质（素养自修） C,电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能 自悟题组 够发光 1.[晶体和非晶体]在甲、乙、丙三种固体薄片上涂 D.所有物质都具有液晶态 上石蜡，用烧热的针尖接触薄片背面上的一点， 要点归纳叫 石蜡熔化区域的形状如图甲、乙、丙所示。甲、 1.晶体与非晶体的对比 乙，丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变 化的关系如图丁所示，则下列说法中正确的是 品体 分美 非品体 单品体 多品体 度乙 外形 规剥 不规别 不规刷 内 帅热时问 这点 确定 确瓷 不确震 物理性质 各向并性 各向同性 各向同性 A甲一定是单品体 B.乙可能是金属薄片 多品体的每个品 原子排列 规则 不规别 C.丙在一定条件下可能转化成乙 粗阀撸列不棍则 D.甲内部的微粒排列是规则的，丙内部的微粒 玻病、蜂 典型物质 石莫，云母，食盐，硫酸钢 排列是不规则的 蜡、松春 2.[液体的性质]关于以下几幅图中现象的分析，下 2.对液体表面张力的理解 列说法正确的是 表面层中分子阀的距离比液体内部分子 彩咸原因 间的距离大，分子间的相互作用力表现 为引力 丙 表面层分子间的引力使没面产生了表面 A,图甲中水龟停在水面而不沉，是浮力作用的 表而特性 张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性 结果 薄膜 B.图乙中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆 表而张力 和液面相初，垂直于液面上的各条分 孔，是表面张力作用的结果 的方向 界线 C.图丙液晶显示器是利用液晶光学性质具有各 表面张力使液体表面具有政缩趋势，使 向同性的特点制成的 表面张力 液体表面积趋于最小，而在体积相同的 的效果 D.图丁中的酱油与左边材料不浸润，与右边材 条件下，球形的表而积最小 料浸润 3.液晶的主要性质 3.[液晶的特点]关于液晶，下列说法中正确的是 (1)液品具有各向异性，原国是在微现站构上从某个方 向看，液品分子排列比校整齐，有特珠的取向 A,液晶是液体和品体的混合物 (2)液品分子捧列是奈乱的，因而液品又具有液体的性 B.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向 质，具有一定的流动性 异性 293 回高考一轮总复习·物理 考点2 气体压强的计算（互动共研） [例1门如图甲，乙所示，两个汽缸的质量均为M, 精讲导学 内部横截面积均为S,两个活塞的质量均为m, 1.气体压强的计算 图甲中的汽缸静止在水平面上，图乙中的活塞和 (1)活塞模型 汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封 如图所示是最常见的封闭气体的两种方式。 闭有一定质量的气体A、B,大气压强为p,重力 7 加速度为g,求封闭气体A、B的压强各多大？ N 乙 图甲中活塞的质量为m,活塞横截面积为S,外 界大气压强为。由于活塞处于平衡状态，所 以pS+mg=pS, 则气体的压强为p=A十学 图乙中的液柱也可以看成“活塞”，pS十mg=A,S, 则气体压强为p=力。一坚-p,一Pgh, (2)玻璃管液封模型 如图所示，U形管竖直放置。 同一液体中的相同高度处压 强一定相等：十pgh:=PA· 而P=p。十pgh,, 所以气体B的压强为pB=P,十pg(h,一h,)。 2.气体分子运动的速率分布图像 气体分子间距离大约是分子直径的10倍，分子 [例2]若已知大气压强为p。,图中各装置均处于 间作用力十分微弱，可忽略不计：分子沿各个方 静止状态，液体密度均为，重力加速度为g,求 向运动的机会均等：分子速率的分布规律按“中 各被封闭气体的压强。 间多，两头少”的统计规律分布，且这个分布状态 与温度有关，温度升高时，平均速率会增大，如图 所示。 各速率区问的分子数 片总分了数的口分比 20 15 --温度为0℃ 10 温度为100气： 52 02 心· 分了的速 不 率8 3.气体压强的微观解释 (1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大 量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的 压力。 (2)决定因素（一定质量的某种理想气体） 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。 294 第十四章热学回 考点3 气体实验定律与理想气体状态方程（方法模型） 精讲导学 上方。管内空气被一段水银柱隔开 水银柱在两管中的长度均为10cm。 L.气体实验定律 现将玻璃管倒置使A管在上方，平 玻意耳定律 查理定律 盏-吕萨克定律 衡后，A管内的空气柱长度改变 1cm。求B管在上方时，玻璃管内两 一定质量的某 一定质量的某种 一定质量的某种 部分气体的压强。（气体温度保持不 种气体，在温度 气体，在体积不 气体，在压强不 变，以cmHg为压强单位) 内 不变的情况下， 变的情况下，压 变的情况下，其 压强与体积成 强与热力学温度 体积与热力学温 反比 成正比 度成正比 表 是-号 达 PV=P.V: 式 拓展：a0=会4T 拓民ay-光47 [例4】(2024·广东卷)差压阀可控制气体进行 单向流动，广泛应用于减震系统。如图所示，A、 定质量的某 一定质量的某 定质量的某 B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A内轻 种理想气体，温 种理想气体，温 种理想气体，休 度升高时，分子 质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不变。 度保持不变时， 积保持不变时， 的平均动能增 当A内气体压强减去B内气体压强大于△p时 观 分子的平均动 分子的数密度 大。只有气体 差压阀打开，A内气体缓慢进入B中：当该差值 解 能不变。体积 不变，温度升高 的体积同时增 减小时，分子的 时，分子的平均 小于或等于△p时差压阀关闭。当环境温度T 大，使分予的数 数密度增大，气 动能增大，气体 =300K时，A内气体体积V=4.0×102m, 密度威小，才能 体的压强增大 的压强增大 B内气体压强P等于大气压强p。·已知活塞的 保持压强不变 横截面积S=0.10m,△p=0.11p.,p,=1.0× 10Pa,重力加速度大小取g=10ms2,A,B内 的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽缸间的摩 擦，差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境 温度降到T,=270K时： 2.理想气体状态方程 (1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气 体实验定律的气体。 ①在压强不太大，温度不太低时，实际气体可以 看作理想气体 (1)求B内气体压强Pe。 ②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用， (2)求A内气体体积V:。 一定质量的某种理想气体的内能仅由温度决定。 (3)在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强回 (2)理想气体状态方程，，='或y=C 到p。并保持不变，求已倒人铁砂的质量m。 T T. T (质量一定的理想气体) 考向预测 考向1气体实验定律的应用 [例3](2023·全国乙卷)如图，竖直放置的封闭 玻璃管由管径不同、长度均为20cm的A、B两 段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在 295型 回高考一轮总复习·物理 (2)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高， 考向预测 求当活塞刚好能离开卡销时气体的温度。 考向2理想气体状态方程的应用 [例5](2024·全回甲卷节选)如 图，一竖直放置的汽缸内密封有一 定量的气体，一不计厚度的轻质活 塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范 围被限制在卡销a、b之间，b与汽 缸底部的距离bc=10ah,活塞的面积为1.0× 102m2。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体 的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分 别为1.0×10Pa和300K。在活塞上施加竖直 规律方法2 向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销 解决问题的基本思路 b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到 选对家 很话意，选所研究的某二部二定 顶的气体. 200N并保持不变。 分别找出这部分气体状态发儿变化前后 (1)求外力增加到200N时，卡销b对活塞支持 我参司 的 .T数伯或表达式.强的确定 力的大小。 是健 认过忍认消交化过社.确选川物坪规冲 选气体态方他或某二实验定神列武 列方 求.h婴论结果的合四性 考点4 气体状态变化的图像问题（五动共研） [例6](2023·辽宁卷)“空气充电宝”是一种通 精讲导学 过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储 一定质量的理想气体不同图像的比较 存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某 过程图线类别 个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像 特点 举例 如图所示。该过程对应的p一V图像可能是 pV=CT(其中C为 () 恒量)，即pV之积越 P-V 大的等温线温度越 等 高，线离原点越远 Ta>T 熹 T p=CT·斜率 CT,即斜率越大，温 1 度越高 0 T,>T 等 D= ST,斜率= P-T C 程 ·即斜率越大，体 7 积越小 ,<Y 等压 V=CT,斜米k= V-T ,即斜率越大，压 强越小 h≤的 296 第十四章热学回 规律方法2 C.→d过程，压强不变，温度升高，体积减小 气体状态变化图像的分析方法 D.d→a过程，压强减小，温度升高，体积不变 (1)明确点、线的物理意义：求解气体秋态变化的图 2.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变 像问题，应当明确图像上的，点表示一定质量的理忽气依 的一个平衡态，它对应着三个状态参量：图像上的某一备 化，如图所示，p-T图像和V-T图像各记录了 直线段或曲线段表示一定质量的理想气休状态变化的 其部分变化过程 个过程。 pf×10Pa tV/mi (2)明确图像斜率的物理意义：在V-T图像(p-T图 15 像)中，比较两个状杰的压强（或体积）大小，可以比校这两 1.0 2 个状态到坐标原点连线的斛率的大小，其规律是：钟率越 0.5 大，压强（或体积）越小：斜率越小，压强（或体积）越大。 0 (3)明确图像面积的物理意义：在p-V图像中，p-V图 0 '200'4006007h 2004000T 线与V轴所国面积表示气体对外界或外界对气体所做的功 (1)求温度为600K时气体的压强。 针对训练 (2)在p-T图像上将温度从400K升高到 600K的变化过程补充完整。 1.一定质量的气体经历一系列状 态变化，其力图像如图所示 变化顺序为a→b→c→da,图 中ab线段延长线过坐标原点， cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。气体 在此状态变化过程中 请完成《课时检测训练56 A.ab过程，压强减小，温度不变，体积增大 B.→c过程，压强增大，温度降低，体积减小 第3讲 热力学定律与能量守恒定律 目标来求 1.理解热力学第一定律，知道改变内能的两种方式，并能用热力学第一定律解决相关问题。 2,理解热力学第二定律，知道热现象的方向性 3.知道第一类永动机和第二类永动机不可能制成 对应答案P560 必备知识 固双基 【知识总览】 【微点辨析】 ()做功和传热的实质是相 内容 个热力学系统的内能增量等于外界向它 同的 () 与外界对它所做的功的和 (2)外界压缩气体做功20J, 第 气体的内能可能不变。 定律 表达式 △U=☒ ( (3)给自行车打气时，发现 打气筒的温度升高，这是因 第一类永动机 违背了能量守恒定律 为打气筒从外界吸热。 (1)热量不能自发地从囹 (4)可以从单一热库吸收热 物体传到 量，使之完全变成功。 热力学定律 物体 两类表述 第 (2)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 (5)热机中，燃气的内能可 一定律 以全部变为机械能而不引 起其他变化。 第二类永动机 违背了热力学第二定律 (6)自由摆动的秋千摆动幅 度越来越小，能量正在消 失。 能量 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从 (7)利用河水的能量使船逆 种形式团 为其他形式，或者从一个物体回到 守恒 定律 别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持 水航行的设想，符合能量守 恒定律 不变 297型