【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)的一種方法 ． 若已知金屬環(huán)質(zhì)量 m＝ kg， 半徑為 r＝ m， 當(dāng)用 T＝ N的力向上提金屬環(huán)時(shí) ， 恰好可以將金屬環(huán)提離液面 ， 求該種液體的表面張力系數(shù) α.(g＝ m/s2) 【 點(diǎn)撥 】 (1)根據(jù)晶體與非晶體的特性區(qū)別解答 ． (2)由題目中表面張力系數(shù)的定義 ， 列平衡方程解答 ． 【 解析 】 所有的金屬都是晶體，因而黃金也是晶體，只是因?yàn)槎嗑w內(nèi)部小晶粒的排列雜亂無(wú)章，才使黃金沒(méi)有規(guī)則的幾何形狀， A錯(cuò)誤；同一種物質(zhì)可以形成多種晶體，如碳可以形成金剛石和石墨兩種晶體， B錯(cuò)誤；單晶體的物質(zhì)性質(zhì)各向異性是指某些物理性質(zhì)各向異性，有些物理性質(zhì)各向同性， C錯(cuò)誤；玻璃是非晶體，因而沒(méi)有確定的熔點(diǎn)和規(guī)則的幾何形狀， D正確． 當(dāng)恰將金屬環(huán)提高液面時(shí)，表面張力豎直向下，金屬環(huán)受力如圖所示． 設(shè)表面張力系數(shù) α ，則表面張力 F ＝ 4π rα ，由受力平衡得： T ＝ G＋ F ＝ mg ＋ 4π rα ，可得 α ＝T － mg4π r＝1. 15 － 0 . 10 9 . 84 3 . 14 0. 20 N/m ＝ 10－ 2 N/m. 【 答案 】 (1)D (2) 10－ 2 N/m 1. (2020海南卷 )下列說(shuō)法正確的是 ________． A. 當(dāng)一定質(zhì)量的氣體吸熱時(shí) ， 其內(nèi)能可能減小 B. 玻璃 、 石墨和金剛石都是晶體 ， 木炭是非晶體 C. 單晶體有固定的熔點(diǎn) ， 多晶體和非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn) D. 當(dāng)液體與大氣相接觸時(shí) ， 液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部 E. 氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù) ， 與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān) 【 解析 】 一定質(zhì)量的氣體吸熱時(shí) ， 如果同時(shí)對(duì)外做功 ， 且做的功大于吸收的熱量 ， 則內(nèi)能減小 ， A正確；玻璃是非晶體 ， B錯(cuò)誤；多晶體也有固定的熔點(diǎn) ， C錯(cuò)誤；液體表面層內(nèi)的分子液體內(nèi)部分子間距離的密度都大于大氣 ， 因此分子力的合力指向液體內(nèi)部 ， D正確；氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù) ， 決定氣體的壓強(qiáng) ， 因此與單位體積內(nèi)分子數(shù)和氣體的溫度有關(guān) ， E正確 ． 【 答案 】 ADE 氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計(jì)算 一位質(zhì)量為 60 kg的同學(xué)為了表演 “ 輕功 ” ，他用打氣筒給 4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體 )，然后將這 4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板，如圖所示 (1)關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng) ， 下列說(shuō)法正確的是 ( ) A. 等于大氣壓強(qiáng) B. 是由于氣體重力而產(chǎn)生的 C. 是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的 D. 是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的 (2)在這位同學(xué)慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過(guò)程中 ，球內(nèi)氣體溫度可視為不變 ． 下列說(shuō)法正確的是 ( ) A. 球內(nèi)氣體體積變大 B. 球內(nèi)氣體體積變小 C. 球內(nèi)氣體內(nèi)能變大 D. 球內(nèi)氣體內(nèi)能變小 (3)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng) ， 這位同學(xué)在氣球的外表面涂上顏料 ， 在輕質(zhì)塑料板面和氣球一側(cè)表面貼上間距為 cm的方格紙 ． 表演結(jié)束后 ， 留下氣球與方格紙接觸部分的 “ 印跡 ” 如圖所示 ． 若表演時(shí)大氣壓強(qiáng)為 105Pa，取 g＝ 10 m/s2 ， 則氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為_(kāi)_______Pa.(取四位有效數(shù)字 ) 氣球在沒(méi)有貼方格紙的下層木板上也會(huì)留下 “ 印跡 ” ，這一 “ 印跡 ” 面積與方格紙上留下的 “ 印跡 ” 面積存在什么關(guān)系 【 點(diǎn)撥 】 (1)氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)的區(qū)別 ． (2)溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 【 解析 】 (1)氣球中的氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)與氣球材料本身的彈力產(chǎn)生的壓強(qiáng)之和 ， A錯(cuò)誤；氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是由于大量氣體分子不斷的碰撞氣球壁產(chǎn)生的 ， D正確； B、C錯(cuò)誤 ． (2)變化過(guò)程中 ， 氣球內(nèi)的氣體溫度不變 ， 則內(nèi)能不變 ， C、D錯(cuò)誤 ． 人站上去 ， 氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大 ， 由理想氣體狀態(tài)方程＝常數(shù) ， 可知?dú)怏w的體積縮小 ， A錯(cuò)誤 ， B正確 ． (3)數(shù)格可知人的壓力的作用面積約為 m2， 由此可以算出人產(chǎn)生的壓強(qiáng) ， 與大氣壓相加可以算出氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為 ， 可忽略不計(jì) ，所以氣球上下的印記大小相同 ． 【 答案 】 (1)D (2)B (3) 105 Pa 面積相同 點(diǎn)睛筆記 氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法 (1)液體封閉的氣體的壓強(qiáng)的確定 ① 平衡法：選與氣體接觸的液體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 ， 利用它的受力平衡 ， 求出氣體的壓強(qiáng) ． ② 取等壓面法：根據(jù)同種液體同一水平液面處于壓強(qiáng)相等 ， 在連接器內(nèi)靈活選取等壓面 ， 由兩側(cè)壓強(qiáng)相等建立方程求出壓強(qiáng) ． (2)固體 (活塞和氣缸 )封閉的氣體壓強(qiáng)的確定 由于該固體必定受到被封閉氣體的壓力 ， 所以可以對(duì)該固體進(jìn)行受力分析 ，由平衡條件建立方程 ， 來(lái)找出氣體壓強(qiáng)與其他力的關(guān)系 ． (3)加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的確定 選與氣體接觸的液柱或活塞等為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，利用牛頓第二定律列方程求解 2. (2020全國(guó)卷 Ⅰ )下列說(shuō)法正確的是 ( ) A. 氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 B. 氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均沖量 C. 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減少 ， 氣體的壓強(qiáng)一定減小 D. 單位體積的氣體分子數(shù)增加 ， 氣體的壓強(qiáng)一定增大 【 解析 】 根據(jù)壓強(qiáng)的定義 A正確 ， B錯(cuò)誤 ． 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小 ， 說(shuō)明溫度降低 ， 但不能說(shuō)明壓強(qiáng)也一定減小 ， C錯(cuò)誤 ． 單位體積的氣體分子增加 ， 但溫度降低氣體的壓強(qiáng)有可能減小 ， D錯(cuò)誤 ． 【 答案 】 A 氣體實(shí)驗(yàn)定律的有關(guān)計(jì)算 一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài) A變?yōu)闋顟B(tài) D， 其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示 ， 若狀態(tài) D的壓強(qiáng)是 2 104 Pa. (1)求狀態(tài) A的壓強(qiáng) ． (2)請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫出該狀態(tài)變化過(guò)程的 pT圖象 ， 并分別標(biāo)出 A、 B、 C、 D各個(gè)狀態(tài) ， 不要求寫出計(jì)算過(guò)程 ． 【 點(diǎn)撥 】 讀出 VT圖上各點(diǎn)的體積和溫度 ， 由理想氣體狀態(tài)方程即可求出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng) ． 【 解析 】 (1)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程： 則 pA＝＝ 4 104 Pa. (2)由理想氣體狀態(tài)方程可分別求出： pB＝＝ 16 104 Pa. pC＝＝ 4 104 Pa. 所以可得 pT圖象及 A、 B、 C、 D各個(gè)狀態(tài)如圖所示 ． 【 答案 】 見(jiàn)解析 3. (高考改編題 )一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、 bc、 cd、 da四個(gè)過(guò)程 ， 其中 bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn) ， cd垂直于 ab且與水平軸平行 ， da與 bc平行 ， 則氣體體積在 ( ) A. ab過(guò)程中不斷減小 B. bc過(guò)程中保持不變 C. cd過(guò)程中不斷增加 D. da過(guò)程中保持不變 【 解析 】 首先，因?yàn)?bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)，所以 bc是等容線，即氣體體積在 bc過(guò)程中保持不變， B正確； ab是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大， A錯(cuò)誤； cd是等壓線，溫度降低則體積減小， C錯(cuò)誤；連接 aO交 cd于 e，則 ae是等容線，即 Va＝ Ve，因?yàn)?VdVe，所以 Vd＜ Va，所以 da過(guò)程中體積變化， D錯(cuò)誤． 【 答案 】 B 晶體和非晶體 如圖是兩種不同物質(zhì)的熔化曲線，根據(jù)曲線下列選項(xiàng)中組合正確的是 ( ) ① 是晶體 ② 是晶體 ③ 是非晶體 ④ 是非晶體 A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ③④ 【 點(diǎn)撥 】 晶體開(kāi)始熔化 ， 熔化時(shí)晶體吸收的熱量全部用來(lái)破壞規(guī)則的排列 ， 溫度不發(fā)生變化 ． 而對(duì)非晶體加熱 ， 固體先變軟 ， 然后變?yōu)檎硿院艽蟮囊后w ， 溫度不斷升高 ． 【 解析 】 晶體在熔化過(guò)程中 ， 不斷吸熱 ， 但溫度卻保持不變 (熔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度 )． 而非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn) ，不斷加熱 ， 非晶體先變軟 ， 然后熔化 ， 溫度卻不斷上升 ，因此 ， a對(duì)應(yīng)的是晶體 ， b對(duì)應(yīng)的是非晶體 ． 選項(xiàng) ①④ 正確 ． 【 答案 】 C 4. 關(guān)于晶體和非晶體 ， 下列說(shuō)法正確的是 ( ) A. 有規(guī)則幾何外形的固體一定是晶體 B. 晶體的各向同性是由于組成它的微粒是按照一定的規(guī)則排列的 ， 具有空間上的周期性 C. 晶體一定具有各向異性的特點(diǎn) D. 某些物質(zhì)微粒能夠形成幾種不同的空間分布 【 解析 】 有規(guī)則幾何外形的固體不一定是晶體 ， 因?yàn)橐部梢杂萌斯さ姆椒ㄊ构腆w有規(guī)則的幾何外形 ． 多晶體是由許多雜亂無(wú)章的小晶體組成的 ， 它就沒(méi)有確定的幾何外形 ，在不同方向上其物理性質(zhì)是相同的 ． 某些物質(zhì)微粒能夠形成幾種不同的空間分布 ， 如碳原子的層狀結(jié)構(gòu)成為石墨 ，碳原子的等距結(jié)構(gòu)成為金剛石 ． 【 答案 】 D 一端封閉開(kāi)口向下豎直放置的 U形管，如圖所示，設(shè)兩管中水銀柱高度差為 h，水銀密度為 ρ，外界大氣壓強(qiáng)為 p0，則封閉端氣體的壓強(qiáng)為多大？ 【 錯(cuò)解 】 p0＋ ρgh 【 正確 】 誤認(rèn)為開(kāi)口端水銀柱高度小于封閉端水銀高度是由于封閉端氣體壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng) ， 所以水銀才從左管流向右管 ， 直至水銀柱的高度差產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于氣體壓強(qiáng)跟外界壓強(qiáng)之差為止 ， 因而得出 p＝ p0＋ 不理解氣體在一定狀態(tài)下總是處于平衡狀態(tài) ， 因而必須根據(jù)平衡原理來(lái)確定在某一狀態(tài)下的壓強(qiáng) ． 為了確定氣體在某一狀態(tài)下的壓強(qiáng)，可先選擇跟封閉端氣體接觸的分界面，如圖中虛線所示，取分界面上 A、 B兩點(diǎn)以及開(kāi)口處水銀面上一點(diǎn) C，根據(jù)平衡原理，氣體壓強(qiáng) p＝ pA＝ pB，外界大壓強(qiáng)為 p0，對(duì)于水銀面 C，滿足 p＋ ρgh＝ p0，可得 p＝ p0－ ρgh. 【 答案 】 p0－ ρgh 第 3節(jié) 熱力學(xué)定律與能量守恒定律 一 、 熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律 1. 改變內(nèi)能的兩種方式 ——做功和熱傳遞 (1)等效性：做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的 ． (2)本質(zhì)區(qū)別 2. 內(nèi)能變化 ——熱力學(xué)第一定律 (1)內(nèi)容：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功的和 ． (2) 公式： Δ U ＝ W ＋ Q . 符號(hào)規(guī)定：????? 內(nèi)能增加 Δ U 0內(nèi)能減少 Δ U 0 ????? 外界對(duì)系統(tǒng)做功 W 0系統(tǒng)對(duì)外界做功 W 0 ????? 系統(tǒng)吸熱 Q 0系統(tǒng)放熱 Q 0 (3)溫度 、 內(nèi)能 、 熱量 、 功之間的區(qū)別 概念 ,溫度 ,內(nèi)能 ,熱量 ,功含義 ,表示物體的冷熱程度，是物體分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志，它是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn)，對(duì)個(gè)別分子沒(méi)有意義 ,物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和，它是由大量分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子的相對(duì)位置所決定的能 ,是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的改變量，熱量用