第38讲 固体、液体和气体 例1 AC [解析] 非晶体没有固定的熔点,晶体有固定的熔点,故选项A正确;非晶体没有天然的规则的几何形状,单晶体才有,故选项B错误;非晶体具有各向同性,故选项C正确;非晶体分子在空间上的排列没有规律,故选项D错误. 变式1 C [解析] 由于单晶体是各向异性的,熔化在单晶体表面的石蜡应该是椭圆形,而非晶体和多晶体是各向同性,则熔化在非晶体和多晶体表面的石蜡是圆形,因此丙是单晶体,根据温度随加热时间变化关系可知,甲是多晶体,乙是非晶体,金属属于多晶体,故乙不可能是金属薄片,故A、B错误;在一定条件下,有些物质可以在晶体和非晶体之间相互转化,故C正确;甲和丙都是晶体,所以其内部的微粒排列都是规则的,故D错误. 例2 ABC [解析] 雨水不能透过布雨伞,是因为液体表面存在张力,故A正确;荷叶上小水珠呈球状,是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小的趋势,故B正确;液体具有流动性的原因是液体分子热运动的平衡位置不固定,液体分子可以在液体中移动,故C正确;小木块浮于水面上时,木块的下部实际上已经陷入水中(排开一部分水),受到水的浮力作用,是浮力与重力平衡的结果,而非液体表面张力的作用,故D错误. 例3 AB [解析] 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、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. 例4 (1)甲:p0-ρgh 乙:p0-ρgh 丙:p0-ρgh (2)丁:p0+ 戊:p0- [解析] (1)设图中液柱的横截面积为S, 在题图甲中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡知p甲S=-ρghS+p0S,所以p甲=p0-ρgh; 在题图乙中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡有p乙S+ρghS=p0S,得p乙=p0-ρgh; 在题图丙中,仍以高为h的液柱为研究对象,有p丙S+ρghSsin 60°=p0S,所以p丙=p0-ρgh. (2)题图丁中选活塞为研究对象,受力分析,如图甲所示,pAS=p0S+mg 得pA=p0+ 题图戊中选汽缸为研究对象,如图乙所示,pBS=p0S-Mg 得pB=p0-. 例5 AC [解析] 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,所以空气柱b的压强为pb=p0+ρg(h2-h1),而空气柱a的压强为pa=pb-ρgh3=p0+ρg(h2-h1-h3),故A、C正确,B、D错误. 例6 (1)100 N (2)327 K [解析] (1)活塞从a到b过程中,气体做等温变化, 初态:p1=1.0×105 Pa,V1=S·11 末态:设压强为p2,V2=S·10 根据玻意耳定律得p1V1=p2V2 解得p2=1.1×105 Pa 外力增加到F=200 N时,对活塞根据平衡条件有F+p1S=p2S+FN 解得卡销b对活塞支持力的大小为 FN=100 N (2)将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高,到活塞刚好能离开卡销b时,气体做等容变化, 初态:p2=1.1×105 Pa,T2=300 K 末态:设压强为p3,温度为T3 对活塞根据平衡条件有 p3S=F+p1S 解得p3=1.2×105 Pa 根据查理定律得= 解得T3≈327 K 例7 (1)210 cm3 (2)250 K [解析] (1)设玻璃管两侧的液面相平时,玻璃管右侧气体的压强为p,以玻璃管右侧原有气体和充入的气体为研究对象,充气前后,由玻意耳定律有 p0S+p0V=pS 对玻璃管左侧封闭的气体,初态压强p1= cmHg=81 cmHg 变化前后,由玻意耳定律可得 p1lS=pS 联立解得V=210 cm3 (2)设稳定后玻璃管左侧空气柱的热力学温度为T,对玻璃管左端的气体,由理想气体状态方程可得 = 代入数据解得T=250 K 例8 (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= 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 pCV2=pDV1 解得V2=2.0 m3 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 ... ...
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