第2章 固体、液体和气体 本章复习提升（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（教科版）

本章复习提升 易混易错练 易错点1　理解不透各向同性与固体种类的关系　 1.(多选题)大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体,这些晶体不仅美丽,而且由于化学成分和结构各不相同而呈现出千姿百态,高贵如钻石,平凡如雪花,都是由无数原子严谨而有序地组成的。关于晶体与非晶体,下列说法正确的是(　　) A.固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体是各向异性的,非晶体是各向同性的 B.多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状 C.晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,但沿不同方向的光学性质一定相同 D.单晶体有熔点,非晶体没有熔点 易错点2　对气体实验定律的温标问题理解错误 2.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下,温度由5 ℃升高到10 ℃,体积的增加量为ΔV1;温度由283 K升高到288 K,体积的增加量为ΔV2,则(　　) A.ΔV1=ΔV2　　　　B.ΔV1>ΔV2 C.ΔV1<ΔV2　　　　D.无法确定 易错点3　解决变质量问题时不能精准选取研究对象 3.一同学制造了一个便携气压千斤顶,其结构如图所示,直立圆筒形汽缸导热良好,长度为L0,活塞面积为S,活塞通过连杆与上方的顶托相连接,连杆长度大于L0,在汽缸内距缸底处有固定限位装置A、B,以避免活塞运动到缸底。开始活塞位于汽缸顶端,现将重为3p0S的物体放在顶托上,已知大气压强为p0,活塞、连杆及顶托重力忽略不计,求: (1)稳定后活塞下降的高度; (2)为使重物升高到原位置,需用气泵加入压强为p0的气体的体积。 易错点4　应用气体实验定律解题时考虑问题 不全面 4.如图所示,用绝热细管连接A、B两个绝热的汽缸,细管中有一可以自由移动的绝热活塞M,细管容积不计。A、B中分别装有完全相同的理想气体,体积均为V1=1.0×10-2 m3,压强均为p1=1.0×105 Pa,温度和环境温度相同且均为t1=27 ℃,A中导热活塞N的横截面积SA=500 cm2。现缓缓加热B中气体,保持A中气体的温度不变,同时给N施加水平向右的推力,使活塞M的位置始终保持不变。稳定时,推力F=´103 N,外界大气压p0=1.0×105 Pa,不计活塞与缸壁间的摩擦。求: (1)A中气体的压强(结果保留2位小数); (2)活塞N向右移动的距离; (3)B中气体的温度。 思想方法练 一、极限法 方法概述　　极限法即将问题推到极端状态或在极限条件下分析问题的方法。 1.如图所示,粗细均匀竖直放置的玻璃管中,P为一小活塞,有一段水银柱将封闭在玻璃管中的空气分成上、下两部分,初始时刻活塞和水银柱都静止不动。现在用力向下压活塞,使得活塞向下移动一段距离L,同时水银柱将向下缓慢移动一段距离H,在此过程中温度不变,则有(　　) A.L>H B.L<H C.L=H D.无法判断 二、图像法 方法概述　　物理图像能够直观、形象、简洁地展现两个物理量之间的关系,清楚地表达物理过程和物理规律。若巧妙运用图像法,将烦琐问题化为简易模型,则可快速解决实际问题。 2.如图所示,表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程,则该气体压强变化情况是(　　) A.从状态c到状态d,压强减小 B.从状态d到状态e,压强增大 C.从状态e到状态a,压强增大 D.从状态a到状态b,压强不变 三、假设推理法 方法概述　　当某一因素的存在形式限定在有限种可能时,假设该因素处于某种情况,并以此为条件进行推理,称为假设推理法。 3. 如图所示,一端封闭的玻璃管,开口向下竖直插在水银槽里,管内封有长度分别为l1和l2的两段理想气体。外界温度和大气压均不变,当将管慢慢地向上提起时,管内气柱的长度(　　) A.l1变小,l2变大　　　　B.l1变大,l2变小 C.l1、l2都变小　　　　D.l1、l2都变大 四、程序法 方法概述　　程序法是指按照物理过程或状态的先后顺序,针对题目给出的物理情景,选择恰当的方法进行逐个分析的解题方法。 4.如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,筒内横截面积S=0.01 m2,中间用两个导热活塞A与B封住一定量的气体。A、B都可以无摩擦地滑动,A的质量不计,B的质量为M,并与一劲度系数k=5×103 N/m的弹簧相连,已知大气压强p0=1×105 Pa,平衡时两活塞间距离为L0=0.6 m。现用力压A,使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡,此时用于压A的力F=500 N,求活塞A向下移动的距离(B活塞未移到小孔位置)。 答案与分层梯度式解析 易混易错练 1.BD　固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体又分为单晶体和多晶体,单晶体是各向异性的,多晶体和非晶体是各向同性的,A错误;多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状,B正确;晶体分为单晶体和多晶体,单晶体是各向异性的,某些单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同,沿不同方向的光学性质也可能不相同,C错误;单晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,D正确。 错解分析 　　部分同学理解不透单晶体、多晶体与非晶体之间的特性差异,可能错选A项。要熟练掌握以下内容:单晶体有确定的熔点,有规则的几何外形,具有各向异性的特性;多晶体有确定的熔点,没有确定的几何形状,具有各向同性的特性;非晶体没有确定的熔化温度,没有规则的几何外形,具有各向同性的特性。 2.A　由盖—吕萨克定律=C,得ΔV=V,所以ΔV1=V1、ΔV2=V2,不能错误地选择B选项,因为V1、V2分别是气体在5 ℃和283 K时的体积,而=,所以ΔV1=ΔV2,故A正确。 错解分析 　　没有使用热力学温度表示初始温度,将摄氏温度代入盖—吕萨克定律公式中导致计算出错。在应用盖—吕萨克定律公式=时,T是热力学温度,不是摄氏温度;而ΔT用热力学温度或摄氏温度都可以。 3.答案　(1)　(2)3L0S 解析　(1)取汽缸内气体为研究对象,初状态压强为p0,体积为L0S,假设没有A、B限位装置,设末状态(稳定后)压强为p,气柱长度为L,则p=p0+=4p0 气体发生等温变化,由玻意耳定律有p0L0S=pLS 解得L= 因<,故活塞停在A、B限位装置处,活塞下降的高度为。 (2)以活塞回到初始位置时汽缸内的气体为研究对象,气体发生等温变化,由玻意耳定律有4p0L0S=p0V 气泵压入的压强为p0的气体体积为ΔV=V-L0S 解得ΔV=3L0S。 错解分析 　　本题中若以汽缸内原有气体为研究对象,或以充入的气体为研究对象都会导致求解出错。对充气的变质量情况,往往要选取充气完毕后所有气体为研究对象;对放气的变质量情况,往往要选取放气前所有气体为研究对象。 4.答案　(1)1.33×105 Pa　(2)0.05 m　(3)127 ℃ 解析　(1)A中气体的压强为 p2=p0+= Pa≈1.33×105 Pa。 (2)对A中气体由玻意耳定律有p1V1=p2V2 解得V2== m3=7.5×10-3 m3 活塞N向右移动的距离为 ΔL== m=0.05 m。 (3)B中气体的温度T1=273 K+t1=(273+27) K=300 K,T2=273 K+t2 由查理定律有= 解得T2=T1=×300 K=400 K 所以t2=T2-273 ℃=127 ℃。 错解分析 　　计算A中气体的压强时未考虑大气压强,或未考虑A中气体体积的变化量与活塞N移动距离关系都会导致计算出错。解题时,要仔细分析气体在不同状态下的各个参量的值,再应用气体实验定律和理想气体状态方程求解。 思想方法练 1.A　题目没说压力多大,可以采用极限法分析,不妨设其为无穷大,这时空气柱的体积几乎都被压缩为零,显然,活塞移动的距离要比水银柱移动的距离多A部分空气柱的长度,即L比H大,故A正确。 方法点津 　　在单调函数的变化过程中,可以应用极限法定性分析物理量之间的变化关系。例如,本题中,压强与体积之间的变化关系是减函数,可以采用极限法分析当压强为无穷大时对应的体积情况;活塞移动距离与气体体积减小量之间的变化关系是增函数,可以采用极限法分析当气体体积为零时对应的活塞移动距离。 2.A　在V-T图像中等压线是过坐标原点的直线,由理想气体的状态方程得=,可见当压强增大时,等压线的斜率k==变小,由图可确定pa<pe<pd<pc<pb,故A正确,B、C、D错误。 方法点津 　　在V-T图像中,过原点的直线表示气体发生等压变化,在同一个V-T图像中,斜率大的直线对应的气体压强小,所以在解答本题时,画出多条过原点的直线,即构建不同的等压变化来比较不同状态下气体压强的大小。 3.D　当将管慢慢地向上提起时,假设上段气柱长度不变,则下段气柱体积增大,由玻意耳定律可知压强减小,从而导致上段气体压强减小,因此上段气体体积增大,故l1、l2都变大,A、B、C错误,D正确。 方法点津 　　由于两部分气体的体积和压强都变化,如果直接去分析四个变化情况,就会使问题难以解决。在定性分析时,往往可以先假设气体体积不变、压强不变或水银柱的长度不变等,然后利用气体实验定律分析真实的变化关系。 4.答案　0.3 m 解析　用力压A,活塞下移,圆筒内封闭气体做等温变化 先对活塞A受力分析,如图所示,有 F+p0S=p2S 所以p2=p0+ 然后以圆筒内封闭气体为研究对象 初态:p1=p0,V1=L0S 末态:p2=p0+,V2=LS 由等温变化规律得p0L0S=p2LS 解得L=0.4 m 再以A、B及封闭气体整体为研究对象,则施加力F后B下移的距离Δx==0.1 m 故活塞A下移的距离ΔL=(L0-L)+Δx=0.3 m。 方法点津 　　解答热、力综合问题时,先要明确题目所述的物理过程,对热学对象要确定初、末状态及状态变化过程,选择气体实验定律列出方程;对力学研究对象要正确地进行受力分析,根据力学规律列出方程;然后联立求解。 学科网（北京）股份有限公司 $