資源簡介

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素養1　氣體實驗定律的應用
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1．正確確定狀態參量是運用氣體實驗定律的關鍵。
2．求解壓強的方法
(1)在連通器內靈活選取等壓面，由兩側壓強相等列方程求氣體壓強。
(2)也可以把封閉氣體的物體(如液柱、活塞、汽缸等)作為力學研究對象，分析受力情況，根據研究對象所處的不同狀態，運用平衡條件或牛頓第二定律列式求解。
3．注意氣體實驗定律或理想氣體狀態方程的適用條件，即適用于一定質量的氣體，對打氣、抽氣、灌氣、漏氣等變質量問題，巧妙地選取對象，使變質量的氣體問題轉化為定質量的氣體問題。
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【例1】　(2020·高考全國卷Ⅲ)如圖，一粗細均勻的細管開口向上豎直放置，管內有一段高度為2.0 cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm。若將細管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內氣體溫度與環境溫度相同。已知大氣壓強為76 cmHg，環境溫度為296 K。
(1)求細管的長度；
(2)若在倒置前，緩慢加熱管內被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時密封氣體的溫度。
[解析]　(1)設細管的長度為L，橫截面的面積為S，水銀柱的高度為h；初始時，設水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強為p；細管倒置時，氣體體積為V1，壓強為p1。由玻意耳定律有
pV ＝p1V1①
由平衡條件有
p＝p0＋ρgh②
p1＝p0－ρgh③
式中，ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強。由題意有
V＝S(L－h1－h)④
V1＝S(L－h)⑤
由①②③④⑤式和題給條件得
L＝41 cm；⑥
(2)設氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T，由蓋 呂薩克定律有＝⑦
由④⑤⑥⑦式和題給數據得T＝312 K。
[答案]　(1)41 cm　(2)312 K
素養2　晶體和非晶體
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單晶體、多晶體及非晶體之間的區別與聯系
(1)區別
(2)聯系：在一定條件下，晶體可以變為非晶體，非晶體也可以變為晶體。
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【例2】　食鹽是我們生活中不可缺少的調味品，中國人大約在神農氏與黃帝的時期就開始煮鹽。通過研究，我們知道了食鹽的微觀結構如圖所示，則下列說法正確的是(　　)
A．食鹽晶體是正六面體
B．食鹽所有的物理性質都具有各向異性
C．食鹽顆粒受潮粘連成食鹽塊時，形狀不規則，是非晶體
D．食鹽在熔化時，要吸收熱量，溫度保持不變，所以內能也不變
[解析]　食鹽晶體是正六面體，A正確；食鹽具有各向異性，但并非所有的物理性質都具有各向異性，B錯誤；食鹽顆粒受潮粘連成食鹽塊時，形狀不規則，但仍是晶體，C錯誤；食鹽在熔化時，要吸收熱量，溫度保持不變，內能增加，D錯誤。
[答案]　A
素養3　液體的性質
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1．液體的結構接近于固體，具有一定體積，其有難壓縮、易流動、沒有一定形狀等特點。
2．表面張力是液體表面層各個部分之間相互作用的吸引力。它是由表面層內分子之間的引力產生的，表面張力使液體表面具有收縮的趨勢。
3．浸潤、不浸潤現象和液體、固體都有關系，與附著層的分子間距離有關。
4．毛細現象是表面張力、浸潤和不浸潤共同作用的結果。若液體浸潤毛細管管壁，則附著層有擴張的趨勢，毛細管中液面上升，反之下降。
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【例3】　(2024·四川遂寧階段練)下列關于物理現象的解釋不正確的是(　　)
A．荷葉上面的小水珠呈球形的主要原因是液體的表面張力作用
B．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點
C.土壤里有很多毛細管，若要防止地下的水分沿著它們被引到地表，可將地面的土壤鋤松
D．懸浮在水中的花粉顆粒的布朗運動反映了花粉分子的熱運動
[解析]　液體的表面張力有使液體的表面積最小化的趨勢，荷葉上面的小水珠呈球形的主要原因是液體的表面張力作用，故A正確；液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點，故B正確；土壤里有很多毛細管，將地面的土壤鋤松，毛細管被破壞，地下的水將不會被引到地表，故C正確；布朗運動是懸浮在水中花粉顆粒的無規則運動，反映了水分子的熱運動，故D錯誤。
[答案]　D
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第二章　氣體、固體和液體
章末整合提升
素養1　氣體實驗定律的應用
1．正確確定狀態參量是運用氣體實驗定律的關鍵。
2．求解壓強的方法
(1)在連通器內靈活選取等壓面，由兩側壓強相等列方程求氣體壓強。
(2)也可以把封閉氣體的物體(如液柱、活塞、汽缸等)作為力學研究對象,分析受力情況，根據研究對象所處的不同狀態，運用平衡條件或牛頓第二定律列式求解。
3．注意氣體實驗定律或理想氣體狀態方程的適用條件，即適用于一定質量的氣體，對打氣、抽氣、灌氣、漏氣等變質量問題，巧妙地選取對象，使變質量的氣體問題轉化為定質量的氣體問題。
【例1】　(2020·高考全國卷Ⅲ)如圖，一粗細均勻的細管開口向上豎直放置，管內有一段高度為2.0 cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm。若將細管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處,且無水銀滴落，管內氣體溫度與環境溫度相同。已知大氣壓強為76 cmHg，環境溫度為296 K。
(1)求細管的長度。
(2)若在倒置前，緩慢加熱管內被密封的氣體，
直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時密封氣體的溫度。
[解析]　(1)設細管的長度為L，橫截面的面積為S，水銀柱的高度為h；初始時，設水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強為p；細管倒置時，氣體體積為V1，壓強為p1。由玻意耳定律有
pV ＝p1V1①
由平衡條件有
p＝p0＋ρgh②
p1＝p0－ρgh③
式中，ρ、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強。由題意有
V＝S(L－h1－h)④
V1＝S(L－h)⑤
由①②③④⑤式和題給條件得
L＝41 cm。⑥
(2)設氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T，由蓋 呂薩克定律有＝⑦
由④⑤⑥⑦式和題給數據得T＝312 K。
[答案]　(1)41 cm　(2)312 K
素養2　晶體和非晶體
單晶體、多晶體及非晶體之間的區別與聯系
(1)區別
(2)聯系：在一定條件下，晶體可以變為非晶體,非晶體也可以變為晶體。
【例2】　食鹽是我們生活中不可缺少的調味品，中國人大約在神農氏與黃帝的時期就開始煮鹽。通過研究，我們知道了食鹽的微觀結構如圖所示，則下列說法正確的是(　　)
A．食鹽晶體是正六面體
B．食鹽所有的物理性質都具有各向異性
C．食鹽顆粒受潮粘連成食鹽塊時，形狀不規則，是非晶體
D．食鹽在熔化時，要吸收熱量，溫度保持不變，所以內能也不變
√
[解析]　食鹽晶體是正六面體，A正確；
食鹽具有各向異性，但并非所有的物理性質都具有各向異性，B錯誤；
食鹽顆粒受潮粘連成食鹽塊時，形狀不規則，但仍是晶體，C錯誤；
食鹽在熔化時，要吸收熱量，溫度保持不變，內能增加，D錯誤。
素養3　液體的性質
1．液體的結構接近于固體，具有一定體積，其有難壓縮、易流動、沒有一定形狀等特點。
2．表面張力是液體表面層各個部分之間相互作用的吸引力。它是由表面層內分子之間的引力產生的，表面張力使液體表面具有收縮的趨勢。
3．浸潤、不浸潤現象和液體、固體都有關系，與附著層的分子間距離有關。
4．毛細現象是表面張力、浸潤和不浸潤共同作用的結果。若液體浸潤毛細管管壁，則附著層有擴張的趨勢，毛細管中液面上升，反之下降。
【例3】　(2024·四川遂寧階段練)下列關于物理現象的解釋不正確的是
(　　)
A．荷葉上面的小水珠呈球形的主要原因是液體的表面張力作用
B．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點
C.土壤里有很多毛細管，若要防止地下的水分沿著它們被引到地表，可將地面的土壤鋤松
D．懸浮在水中的花粉顆粒的布朗運動反映了花粉分子的熱運動
√
[解析]　液體的表面張力有使液體的表面積最小化的趨勢，荷葉上面的小水珠呈球形的主要原因是液體的表面張力作用，故A正確；
液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點，故B正確；
土壤里有很多毛細管，將地面的土壤鋤松，毛細管被破壞，地下的水將不會被引到地表，故C正確；
布朗運動是懸浮在水中花粉顆粒的無規則運動,反映了水分子的熱運動，故D錯誤。

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