第15章 第2讲 固体、液体和气体(Word学案)-【高考快车道】2026年高考物理大一轮总复习

该高中物理学案系统整合固体液体性质、气体实验定律、微观解释及图像与变质量问题等高考核心考点，以晶体非晶体分类、气体三定律关联等为框架构建知识网络，通过填空梳理、对比表格等任务驱动学生自主厘清概念逻辑，体现考点梳理的系统性与层次性。 亮点在于诊断性自测与情境化任务设计，开篇5道易错辨析题帮助学生自主定位薄弱点，液柱活塞模型例题结合变式训练培养科学思维与模型建构能力。每个考点配套真题演练及反思总结表，助力学生自主诊断提升，教师可依据学情数据精准指导，实现个性化复习与高效备考。

第2讲　固体、液体和气体 固体和液体 1.晶体和非晶体 　　　分类 比较项目 晶　体 非晶体 单晶体 多晶体 外　形 规则 熔　点 确定 物理性质 各向异性 各向　　　性 各向　　性 原子排列 有规则 晶粒的排列　　 转　化 晶体和非晶体在　　　　下可以相互转化 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 玻璃、橡胶 2.液体 （1）表面张力 ①形成原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离　　　，分子间的作用力表现为　　　力。 ②作用：液体的表面张力使液面具有收缩到表面积　　　　的趋势。 ③方向：表面张力跟液面　　　　，且跟这部分液面的分界线　　　　。 ④大小：液体的温度越高，表面张力越　　　；液体中溶有杂质时，表面张力变　　　；液体的密度越大，表面张力越　　　。 （2）浸润和不浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作　　　　。一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作　　　　　。如图所示。 （3）毛细现象：指浸润液体在细管中　　　　的现象，以及不浸润液体在细管中　　　　的现象。细管越细，毛细现象越明显。 3.液晶 （1）具有　　　　的流动性。 （2）具有　　　　的光学各向异性。 （3）在某个方向上看，其分子排列比较　　　，但从另一方向看，分子的排列是　　　　　的。 气体压强的微观解释 1.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，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各个方向运动的机会　　　　；分子速率的分布规律按“　　　　多、　　　　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　　　，如图所示。 2.气体压强 （1）产生的原因 由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处　　　　、　　　　的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强。 （2）决定因素 ①宏观上：决定于气体的温度和　　　　。 ②微观上：决定于分子的平均动能和分子的　　　　　　。 气体实验定律和理想气体的状态方程 1.气体实验定律 项目 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　　　　成　　　比 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与　　　　　成　　　比 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与　　　　　　成　　　比 表达式 p1V1＝　 ＝　　　或＝　　　　 ＝　　　　或＝　　　　 图像 2.理想气体及理想气体的状态方程 （1）理想气体的状态方程 一定质量的理想气体的状态方程：＝　　　　　或＝C（常量）。 （2）理想气体 理想气体是指在任何条件下都遵守　　　　　　的气体，实际气体在　　　　　不太大、　　　　不太低的条件下，可视为理想气体。 1.晶体的所有物理性质都是各向异性的。（　　） 2.液晶具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性。（　　） 3.船浮于水面上不是由于液体的表面张力。（　　） 4.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用。（　　） 5.压强极大的气体不再遵从气体实验定律。（　　） 　　 1.〔多选〕（人教版选择性必修第三册P32“实验”改编）在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触石蜡层背面上一点，石蜡熔化的范围分别如图1、2、3所示，而甲、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4所示。下列判断正确的是（　　） 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.甲可能为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体 2.〔多选〕（人教版选择性必修第三册P38图2.5-5改编）液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫作表面层；同样，当液体与固体接触时，接触的位置形成一个液体薄层，叫作附着层。对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如图甲、乙所示，有下列几种解释，正确的是（　　） A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏 B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密 C.附着层Ⅰ内的液体和与之接触的玻璃的相互作用比液体分子之间的相互作用强 D.附着层Ⅱ内的液体和与之接触的玻璃的相互作用比液体分子之间的相互作用强 3.〔多选〕（2025·河南开封市模拟）氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（　　） A.同一温度下，氧气分子呈现“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增大 D.①状态的温度比②状态的温度低 4.（2024·江西高考13题）可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA完成循环过程，AB和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程。已知T1＝1 200 K，T2＝300 K，气体在状态A的压强pA＝8.0×105 Pa，体积V1＝1.0 m3，气体在状态C的压强pC＝1.0×105 Pa。求： （1）气体在状态D的压强pD； （2）气体在状态B的体积V2。 考点一　固体和液体的性质 1.对晶体和非晶体的理解 （1）凡是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。 （2）凡是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。 （3）单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。 （4）晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。 2.对液体表面张力的理解 形成原因 表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力 表面张力的方向 和液面相切，垂直于液面上的各条分界线 表面张力的效果 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，在体积相同的条件下，球形的表面积最小 【练1】 〔多选〕关于晶体和非晶体的性质，下列说法正确的是（　　） A.可以利用有无固定熔点来判断物质是晶体还是非晶体 B.晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子动能增加 C.单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性 D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性 【练2】 （2025·江苏苏州市模拟）关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（　　） A.甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果 B.乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果 C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象 D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象 【练3】 关于液晶，下列说法中正确的是（　　） A.液晶是液体和晶体的混合物 B.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光 D.所有物质都具有液晶态 考点二　气体压强的计算及微观解释 1.气体压强的计算 （1）活塞模型和液柱模型 求气体压强的基本方法：先对活塞或液柱进行受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程。 图甲中活塞若处于平衡状态，则p0S＋mg＝pS， 则气体的压强为p＝p0＋。 图乙中液柱若处于平衡状态，则pS＋mg＝p0S， 则气体压强为p＝p0－＝p0－ρ液gh。 （2）连通器原理 如图所示，U形管竖直放置。同一液柱相同高度处压强相等，所以气体B和A的压强关系可由图中虚线联系起来。则有pB＋ρgh2＝pA，而pA＝p0＋ρgh1，所以气体B的压强为pB＝p0＋ρg（h1－h2）。 2.决定气体压强大小的微观因素 （1）气体分子的密集程度 气体分子密集程度（即单位体积内气体分子的数目）越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。气体分子的密集程度对应宏观因素中的体积。 （2）气体分子的平均速率 气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，平均每个气体分子与器壁碰撞时（可视为弹性碰撞）给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，气体分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大。 3.密闭气体压强与大气压强不同 （1）密闭气体压强 因密闭容器中的气体分子的数密度一般很小，且气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体分子的密集程度和平均速率决定，与地球的引力无关，气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的。 （2）大气压强 大气压强是由于空气受到重力作用紧紧“包围”地球而对浸在它里面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，也就不会有大气压。地面大气压的值与地球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值，大气层最终还是通过分子碰撞对放入其中的物体产生压强。 【练4】 （2023·江苏高考3题）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A变化到状态B。该过程中（　　） A.气体分子的数密度增大 B.气体分子的平均动能增大 C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小 D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小 【练5】 如图甲、乙、丙所示，汽缸与活塞均处于静止状态，已知大气压强为p0，重力加速度为g，活塞的质量为m，横截面积为S，汽缸、物块的质量均为M，活塞与汽缸间均无摩擦，依次求出各图中汽缸中气体的压强。 【练6】 已知大气压强为p0，液体密度均为ρ，重力加速度为g，图中各装置均处于静止状态，求各装置中被封闭气体的压强。 考点三　气体实验定律和理想气体状态方程的应用 1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系 ＝ 2.应用气体实验定律或理想气体状态方程的基本思路 液柱类模型 　此类模型一般以液柱为研究对象，分析其受力、列平衡方程求解，要注意： （1）液体因重力产生的压强为p＝ρgh（其中h为液体的竖直高度）； （2）不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力； （3）有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的液体，同一液体在同一水平面上各处压强相等； （4）当液体为水银时，可灵活应用压强单位 “cmHg”，使计算过程简捷。 （2024·山东高考16题）图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S1＝1.0 cm2，长度H＝100.0 cm，侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2＝90.0 cm2、高度h＝20.0 cm，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；堵住孔A，缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2，大气压p0＝1.0×105 Pa。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。 （1）求x； （2）松开孔A，从外界进入压强为p0、体积为V的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔A，稳定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。 尝试解答 如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20 cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开，水银柱在两管中的长度均为10 cm。现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度改变1 cm。求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强。（气体温度保持不变，以cmHg为压强单位） 尝试解答 活塞类模型 1.解答此类模型问题的一般思路 （1）确定研究对象 研究对象分两类：①热学研究对象（一定质量的理想气体）；②力学研究对象（汽缸、活塞或某系统）。 （2）分析物理过程 ①对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定律列出方程； ②对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程。 （3）挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程。 （4）多个方程联立求解，注意检验求解结果的合理性。 2.对于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。 [2024·全国甲卷33（2）题]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＝10，活塞的面积为1.0×10－2 m2。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1.0×105 Pa和300 K。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到200 N并保持不变。 （1）求外力增加到200 N时，卡销b对活塞支持力的大小； （2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 尝试解答 （2025·河北衡水市模拟）水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示，汽缸中间有一固定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分，“H”形连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆与隔板之间密封良好。设汽缸内、外压强均为大气压强p0。活塞面积为S，隔板两侧气体体积均为SL0，各接触面光滑。连杆的截面积忽略不计。现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后，上部气体的体积为原来的，设整个过程温度保持不变，求： （1）此时上、下部分气体的压强； （2）“H”形连杆活塞的质量（重力加速度大小为g）。 尝试解答 其他类 （2024·海南高考7题）如图为用铝制易拉罐制作的温度计，一透明薄吸管里有一段油柱（长度不计），吸管与罐连接处密封良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐的容积为330 cm3，薄吸管横截面积为0.5 cm2，罐外吸管总长度为20 cm，当温度为27 ℃（300 K）时，油柱离罐口10 cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是（　　） A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B.该装置所测温度不高于31.5 ℃ C.该装置所测温度不低于23.5 ℃ D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大 尝试解答 （本题取材于人教版选择性必修第三册P30“练习与应用”T3） 如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管的有效长度为20 cm，当温度为25 ℃时，油柱离管口10 cm。若给吸管上标刻温度值，刻度是否均匀？试估算这个气温计的测量范围。 如图是一个简易温度计示意图，左边由固定的玻璃球形容器和内径均匀且标有刻度的竖直玻璃管组成，右边是上端开口的柱形玻璃容器，左右两边通过软管连接，用水银将一定质量的空气封闭在左边容器中。已知球形容器的容积为530 cm3，左边玻璃管内部的横截面积为2 cm2。当环境温度为0 ℃且左右液面平齐时，左管液面正好位于8.0 cm刻度处。设大气压强保持不变。 （1）当环境温度升高时，为使左右液面再次平齐，右边柱形容器应向上还是向下移动？ （2）当液面位于30.0 cm刻度处且左右液面又一次平齐时，对应的环境温度是多少摄氏度？ 尝试解答 考点四　气体状态变化的图像问题 　一定质量的气体不同图像的比较 等温变化 等容变化 等压变化 图 像 p-V图像 p-图像 p-T图像 V-T图像 特 点 pV＝CT（其中C为恒量），即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远 p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高 p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小 V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小 注意 上表中各个常量“C”意义有所不同。 一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其p-图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，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（　　） A.a→b过程，压强减小，温度不变，体积增大 B.b→c过程，压强增大，温度降低，体积减小 C.c→d过程，压强不变，温度升高，体积减小 D.d→a过程，压强减小，温度升高，体积不变 尝试解答 （2025·辽宁省沈阳市期末考试）一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程，下列说法正确的是（　　） A.a→b过程，气体内能增加 B.a→b过程，气体分子热运动加剧 C.当分子热运动减缓时，压强必定减小 D.当分子平均动能增大时，气体体积可以保持不变 尝试解答 如图所示，一定质量的理想气体，经过图线A→B→C→A的状态变化过程，AB的延长线过O点，CA与纵轴平行。由图线可知（　　） A.A→B过程，气体压强不变，密度减小 B.B→C过程，气体压强增大，密度增大 C.B→C过程，气体温度升高，密度减小 D.C→A过程，气体温度不变，密度增大 尝试解答 气体状态变化的四类变质量问题 　　 　对于充气、抽气、灌装、漏气等变质量问题，通过合理选择研究对象，就可以把变质量问题转化为一定质量的气体问题： 充气 问题 选择原有气体和即将充入的气体整体作为研究对象，就可把充气过程中气体质量变化问题转化为定质量气体问题 抽气 问题 选择每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体整体作为研究对象，抽气过程可以看成质量不变的等温膨胀过程 灌气 问题 把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题 漏气 问题 选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象，便可使漏气过程中气体质量变化问题转化为定质量气体问题 充气问题 （2024·安徽高考13题）某人驾驶汽车，从北京到哈尔滨，在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且没有漏气，可视为理想气体）。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压相同的空气，使其内部气体的压强恢复到出发时的压强（假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变）。已知该轮胎内气体的体积V0＝30 L，从北京出发时，该轮胎气体的温度t1＝－3 ℃，压强p1＝2.7×105 Pa。哈尔滨的环境温度t2＝－23 ℃，大气压强p0取1.0×105 Pa。求： （1）在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小。 （2）充进该轮胎的空气体积。 尝试解答 抽气问题 〔多选〕（2025·辽宁省实验中学阶段考试）如图所示，用汽缸容积为的活塞式抽气机对容积为V0的容器抽气，设容器中原来气体的压强为p0，抽气过程中气体温度不变，则（　　） A.连续抽3次就可以将容器中气体抽完 B.第一次抽气后容器内压强为p0 C.第一次抽气后容器内压强为p0 D.连续抽3次后容器内压强为p0 尝试解答 分装问题 容积V＝10 L的钢瓶充满氧气后，压强p＝20 atm，打开钢瓶盖阀门，将氧气分别装到容积为V0＝5 L的小瓶子中，若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶子中的氧气压强均为p1＝2 atm。在分装过程中无漏气，且温度保持不变，那么最多可装的瓶数是（　　） A.2瓶 B.18瓶 C.10瓶 D.20瓶 尝试解答 漏气问题 贮气桶的容积为100 L，贮有温度为27 ℃、压强为30 atm的氢气，使用后氢气温度降为20 ℃，压强降为20 atm，求用掉的氢气占原有氢气的百分比。（结果保留一位小数） 尝试解答 提示：完成课后作业　第十五章　第2讲 第2讲　固体、液体和气体 【立足“四层”·夯基础】 基础知识梳理 知识点1 1.不规则　不规则　确定　不确定　同　同　无规则 无规则　一定条件　2.（1）①大　引　②最小　③相切 垂直　④小　小　大　（2）浸润　不浸润　（3）上升　下降 3.（1）液体　（2）晶体　（3）整齐　杂乱无章 知识点2 1.均等　中间　两头　大　2.（1）均匀　持续　（2）①体积　②密集程度 知识点3 1.体积　反　热力学温度　正　热力学温度　正　p2V2　　　　　2.（1）　（2）气体实验定律　压强　温度 易错易混辨析 1.×　2.√　3.√　4.√　5.√ 双基落实筑牢 1.BD　由题图1、2、3可知，在导热性能上甲、乙具有各向同性，丙具有各向异性；由题图4可知，甲、丙有固定的熔点，乙无固定的熔点，所以甲、丙为晶体，乙是非晶体，其中甲可能为多晶体，丙为单晶体，故B、D正确，A、C错误。 2.AC　液体表面层中分子间距离r略大于r0，而液体内部分子间的距离r略小于r0，故表面层Ⅰ、表面层Ⅱ内分子的分布均比液体内部稀疏，A正确，B错误；由题图甲可知，水浸润玻璃，说明附着层Ⅰ中的液体和与之接触的玻璃的相互作用比液体分子之间的相互作用强，C正确；由题图乙可知，附着层Ⅱ内的液体和与之接触的玻璃的相互作用比液体分子之间的相互作用弱，D错误。 3.AD　由题图可知，同一温度下，氧气分子呈现“中间多、两头少”的分布规律，A正确；随着温度的升高，绝大部分氧气分子的速率都增大，但有少量分子的速率可能减小，B错误；随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减小，C错误；①状态的温度比②状态的温度低，D正确。 4.（1）2.0×105 Pa　（2）2.0 m3 解析：（1）气体从状态D到状态A的过程发生等容变化，根据查理定律有＝ 代入数据解得pD＝2.0×105 Pa。 （2）气体从状态C到状态D的过程发生等温变化，根据玻意耳定律有pCVC＝pDV1 代入数据解得VC＝2.0 m3 又气体从状态B到状态C发生等容变化，因此气体在状态B的体积为V2＝VC＝2.0 m3。 【着眼“四翼”·探考点】 考点一 【练1】 AD　晶体和非晶体的区别就是有无固定熔点，因此可以利用有无固定熔点来判断物质是晶体还是非晶体，故A正确；晶体在熔化时要吸热，是分子势能增加，而晶体在熔化过程中温度不变，分子动能不变，故B错误；多晶体表现为各向同性，故C错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性，故D正确。 【练2】 B　因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A错误；将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；浸润情况下，容器壁对液体的吸引力较强，附着层内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现为斥力，附着层内液面升高，故浸润液体在毛细管中上升，呈凹液面，同理，可知不浸润液体在毛细管中下降，呈凸液面，它们都属于毛细现象，故C错误；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D错误。 【练3】 B　液晶并不是指液体和晶体的混合物，而是一种特殊的物质，液晶像液体一样具有流动性，液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故A错误，B正确；当液晶通电时导通，排列变得有秩序，使光线容易通过，不通电时排列混乱，阻止光线通过，所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，液晶并不发光，故C错误；不是所有的物质都有液晶态，故D错误。 考点二 【练4】 B　 理想气体状态 方程＝C→p＝·T 气体从A到B，体积V不变 分子的数密度ρ数＝ρ数不变，A错误。 【练5】 甲：p0＋　乙：p0－　丙： p0＋ 解析：题图甲中选活塞为研究对象，受力分析如图a所示，由平衡条件知pAS＝p0S＋mg，得pA＝p0＋； 题图乙中选汽缸为研究对象，受力分析如图b所示，由平衡条件知p0S＝pBS＋Mg，得pB＝p0－； 题图丙中选活塞为研究对象，受力分析如图c所示，pCS下sin α＝p0S上＋FN＋mg，FN＝Mg，S下sin α＝S上，S上＝S，由以上可得pC＝p0＋。 【练6】 甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh　丙：p0－ρgh 丁：p0＋ρgh1 　戊：pa＝p0＋ρg（h2－h1－h3） pb＝p0＋ρg（h2－h1） 解析：题图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由平衡条件有p甲S＋ρghS＝p0S 所以p甲＝p0－ρgh 题图乙中，以B液面为研究对象，由平衡条件有 p乙S＋ρghS＝p0S 所以p乙＝p0－ρgh 题图丙中，以B液面为研究对象，由平衡条件有 p丙S＋ρghsin 60°·S＝p0S 所以p丙＝p0－ρgh 题图丁中，以A液面为研究对象，由平衡条件有 p丁S＝p0S＋ρgh1S 所以p丁＝p0＋ρgh1 题图戊中，从开口端开始计算，右端大气压强为p0，同种液体同一水平面上的压强相同， 所以b气柱的压强为pb＝p0＋ρg（h2－h1） 故a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg（h2－h1－h3）。 考点三 【例1】 （1）2 cm　（2）8.92×10－4 m3 解析：（1）在缓慢将汲液器竖直提出液面的过程中，封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律有 p1（H－x）S1＝p2HS1 根据题意可知p1＝p0，p2＋ρgh＝p0 联立解得x＝2 cm。 （2）对新进入的气体和原有的气体整体分析，由玻意耳定律有 p0V＋p2HS1＝p3 又p3＋ρg·＝p0 联立解得V＝8.92×10－4 m3。 【例2】 54.36 cmHg　74.36 cmHg 解析：B管在上方时，设B管中气体的压强为pB，长度lB＝10 cm 则A管中气体的压强为pA＝pB＋20 cmHg，长度lA＝10 cm 倒置后，A管在上方，设A管中气体的压强为pA'，A管内空气柱长度lA'＝11 cm 已知A管的内径是B管的2倍，则水银柱长度为h＝9 cm＋14 cm＝23 cm 则B管中气体压强为pB'＝pA'＋23 cmHg B管内空气柱长度lB'＝40 cm－11 cm－23 cm＝6 cm 对A管中气体，由玻意耳定律有 pAlASA＝pA'lA'SA 对B管中气体，由玻意耳定律有 pBlBSB＝pB'lB'SB 联立解得pB＝54.36 cmHg pA＝pB＋20 cmHg＝74.36 cmHg。 【例3】 （1）100 N　（2） K 解析：（1）活塞从卡销a运动到卡销b的过程中，对密封气体由玻意耳定律有 p0V0＝p1V1 其中V1＝V0 外力增加到200 N时，对活塞，由平衡条件有 p0S＋F＝p1S＋FN 联立并代入数据解得卡销b对活塞支持力的大小为FN＝100 N。 （2）当活塞刚好能离开卡销b时，对活塞有 p0S＋F＝p2S 从开始升温至活塞刚好能离开卡销b，对密封气体，由查理定律有 ＝ 联立并代入数据解得活塞刚好能离开卡销b时密封气体的温度为T2＝ K。 【例4】 （1）2p0　p0　（2） 解析：（1）旋转前后，上部分气体发生等温变化，根据玻意耳定律可知p0·SL0＝p1·SL0 解得旋转后上部分气体压强为p1＝2p0 旋转前后，下部分气体发生等温变化，下部分气体体积增大为SL0＋SL0＝SL0，则p0·SL0＝p2·SL0 解得旋转后下部分气体压强为p2＝p0。 （2）对“H”形连杆活塞整体受力分析，活塞的重力mg竖直向下，上部分气体对活塞的作用力竖直向上，下部分气体对活塞的作用力竖直向下，大气压力上下部分抵消，根据平衡条件可知p1S＝mg＋p2S 解得活塞的质量为m＝。 【例5】 B　温度变化时，封闭气体发生等压变化，根据盖－吕萨克定律有＝，又V0＝330 cm3＋0.5×10 cm3＝335 cm3，T0＝300 K，V＝330＋0.5x（cm3），T＝t＋273 K，解得t＝x＋（℃），则吸管上标注等差温度值刻度均匀，A错误；当x＝20 cm时，所测温度最高，代入A项表达式可得t≈31.5 ℃，B正确；当x＝0时，所测温度最低，代入A项表达式可得t≈22.5 ℃，C错误；缓慢把吸管拉出来一些，封闭气体的温度和压强均不变，因此封闭气体的体积不变，则油柱离罐口距离不变，D错误。 考教衔接 　均匀　23.4 ℃～26.6 ℃ 【例6】 （1）向下　（2）22 ℃ 解析：（1）当环境温度升高时，假设右边容器不动，由于左侧气体体积变大，则右侧管中液面将高于左侧管中液面，则为使左右液面再次平齐，右边柱形容器应向下移动； （2）开始时左侧气体体积V1＝（530＋2×8）cm3＝546 cm3，温度T1＝273 K，当液面位于30.0 cm刻度处使气体的体积V2＝（530＋2×30）cm3＝590 cm3，气体进行等压变化，则根据盖－吕萨克定律可得＝，解得T2＝295 K，则t2＝22 ℃。 考点四 【例7】 A　由题图可知，a→b过程，气体发生等温变化，气体压强减小而体积增大，故A正确；由理想气体状态方程＝C可知p＝CT，斜率k＝CT，连接O、b的直线比连接O、c的直线的斜率小，所以b的温度低，b→c过程，温度升高，压强增大，且体积也增大，故B错误；c→d过程，气体压强不变而体积变小，由理想气体状态方程＝C可知，气体温度降低，故C错误；d→a过程，气体体积不变，压强变小，由理想气体状态方程＝C可知，气体温度降低，故D错误。 【例8】 D　a→b过程，温度不变，一定质量的理想气体的内能不变，故A错误；a→b过程，温度不变，分子热运动的平均动能不变，气体分子热运动的剧烈程度不变，故B错误；b→c过程，温度降低，分子热运动减缓，压强不变，故C错误；c→a过程，温度升高，分子平均动能增大，因为c→a过程的p-T图像过原点，所以c→a过程为等容过程，气体体积保持不变，故D正确。 【例9】 B　由题图可知，A→B过程，气体体积与热力学温度成正比，则气体发生等压变化，气体压强不变，体积减小，密度变大，故A错误；由题图可知，B→C过程，体积减小，温度升高，故压强增大，密度增大，B正确，C错误；由题图可知，C→A过程，气体的体积增大，温度不变，故压强减小，密度减小，故D错误。 【聚焦“素养”·提能力】 【典例1】 （1）2.5×105 Pa　（2）6 L 解析：（1）由查理定律可得＝ 其中p1＝2.7×105 Pa，T1＝（273－3）K＝270 K，T2＝（273－23）K＝250 K 代入数据解得，在哈尔滨时，充气前该轮胎气体压强的大小为p2＝2.5×105 Pa。 （2）由玻意耳定律有p2V0＋p0V＝p1V0 代入数据解得，充进该轮胎的空气体积为V＝6 L。 【典例2】 CD　气体初始状态参量为p0和V0，第一次抽气过程，由玻意耳定律得p0V0＝p1，解得p1＝p0，故C正确，B错误；同理，第二次抽气过程有p1V0＝p2，第三次抽气过程有p2V0＝p3，解得p3＝p0，故A错误，D正确。 【典例3】 B　由玻意耳定律可知pV＝p1V1，即20 atm×10 L＝2 atm×V1，解得V1＝100 L，最多可装的瓶数是n＝＝瓶＝18瓶，故选B。 【典例4】 31.7％ 解析：解法一：选取桶内原有的全部氢气为研究对象，且把没用掉的氢气包含在末状态中，则初状态有p1＝30 atm，V1＝100 L，T1＝300 K；末状态有p2＝20 atm，T2＝293 K，由理想气体状态方程有＝，解得V2＝146.5 L。用掉的氢气占原有氢气的百分比为＝×100％≈31.7％。 解法二：取剩下的气体为研究对象，初状态有p1＝30 atm，T1＝300 K；末状态有p2＝20 atm，V2＝100 L，T2＝293 K，由理想气体状态方程有＝，解得V1≈68.3 L，原有的氢气体积为V＝100 L，则用掉的氢气占原有氢气的百分比为＝×100％＝31.7％。 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $