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1、第二章 固体、液体和气体章末总结一、单晶体、多晶体、非晶体的判断单晶体的某些物理性质表现出各向异性，多晶体和非晶体都具有各向同性，但单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有例1关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是()A可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体C一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球体一定是单晶体D一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定是多晶体答案C解析根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，选项A错误；薄片在力学性质上表现为各向同性，也无法确
2、定薄片是多晶体还是非晶体，选项B错误；固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C正确；某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该晶体一定是多晶体，对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D错误二、气体实验定律和理想气体状态方程的应用1玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T恒定、V恒定、p恒定时的特例2正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键求解压强的方法：(1)在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、气缸等)作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡条件或牛顿第
3、二定律列式求解3注意气体实验定律或理想气体状态方程只适用于一定质量的气体，对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题，巧妙地选取对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题例2如图1所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0.气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为，现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到
4、平衡已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦求：图1(1)恒温热源的温度T；(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积Vx.答案(1)T0(2)V0解析(1)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖吕萨克定律得：，解得：TT0.(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程设左活塞上方气体最终压强为p，由玻意耳定律得：pVx，(pp0)(2V0Vx)p0V0，联立上述二式得：6VV0VxV0，
5、其解为：VxV0；另一解VxV0，不合题意，舍去例3如图2所示，一定质量的气体放在体积为V0的容器中，室温为T0300 K，有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76 cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通(外界大气压等于76 cmHg)求：图2(1)将阀门K打开后，A室的体积变成多少？(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K时，U形管内两边水银面的高度差各为多少？答案(1)V0(2)015.2 cm解析(1)初始时，pA0p0gh2 atm
6、，VA0打开阀门K后，A室气体等温变化，pA1 atm，体积为VA，由玻意耳定律得pA0 VA0pAVAVAV0(2)假设打开阀门K后，气体从T0300 K升高到T时，活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为V0，压强仍为p0，即等压过程根据盖吕萨克定律得TT0450 K因为T1400 KpB，则TCTB，气体的压强增大，温度升高；由CA，气体经历的是等压变化过程，根据盖吕萨克定律，VCVA，则TCTA，气体的体积减小，温度降低A项中，BC连线不过原点，不是等容变化过程，A错误；C项中，BC体积减小，C错误；B、D两项符合全过程综上所述，正确答案选B、D.1(晶体和非晶体)下列关于晶体与非晶体
7、的说法，正确的是()A橡胶切成有规则的几何形状，就是晶体B石墨晶体打碎后变成了非晶体C晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体D非晶体没有确定的熔点答案D解析晶体具有天然的规则的几何形状，故A错；石墨晶体打碎后还是晶体，故B错；金属是多晶体，故C错；非晶体没有确定的熔点，故D对故正确选项为D.2(气体实验定律的应用)如图4所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5 kg，面积为25 cm2，厚度不计，气缸全长25 cm，大气压强为1105 Pa，当温度为27 时，活塞封闭的气柱长10 cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置g取10 m/s2.图4(1)求气缸倒置后气柱长度；(2)
8、气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?答案(1)15 cm(2)227 解析(1)将气缸倒置，由于保持气体温度不变，故气体做等温变化：p1p01.2105 Pap2p00.8105 Pa由玻意耳定律得：p1L1Sp2L2S，解得L215 cm(2)气体做等压变化：T2T1(27327) K300 K，L215 cm，L325 cm，T3T2T2500 K227 .3(气体实验定律的应用)容积为1 L的烧瓶，在压强为1.0105 Pa时，用塞子塞住，此时温度为27 ；当把它加热到127 时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好(塞子塞好时瓶内气体温度仍为127 ，压强
9、为1.0105 Pa)，把273 视作0 K求：(1)塞子打开前，烧瓶内的最大压强；(2)最终瓶内剩余气体的质量与原瓶内气体质量的比值答案(1)1.33105 Pa(2)解析(1)塞子打开前：选瓶中气体为研究对象初态有p11.0105 Pa，T1300 K末态气体压强设为p2，T2400 K由查理定律可得p2p11.33105 Pa.(2)设瓶内原有气体体积为V，打开塞子后温度为400 K、压强为1.0105 Pa时气体的气体为V由玻意耳定律有p2Vp1V可得VV故瓶内所剩气体的质量与原瓶内气体质量的比值为.4(理想气体的图象问题)一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，此过程可以用图5中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为()图5ATBTATCBTATBTCCTBTATCDTBTATC答案C解析由题图中各状态的压强和体积的值得：pAVApCVCpBVB，因为C，可知TATCTB.8
