文档内容
易错点 31 固体、液体和气体
易错总结
一、封闭气体压强的计算
1．取等压面法
同种液体在同一深度向各个方向的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用同一液
面压强相等求解气体压强．如图甲所示，同一液面C、D两处压强相等，故p ＝p＋p；如
A 0 h
图乙所示，M、N两处压强相等，从左侧管看有p ＝p ＋p ，从右侧管看，有p ＝p＋p .
B A h2 B 0 h1
2．力平衡法
选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象进行受力分析，由平衡条件列式求气体压
强．
说明：容器加速运动时，可由牛顿第二定律列方程求解．
二、玻意耳定律
1．常量的意义
pV ＝pV ＝C，该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，
1 1 2 2
则常量C越大．
2．应用玻意耳定律解题的一般步骤
(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件．
(2)确定初、末状态及状态参量(p、V；p、V)．
1 1 2 2
(3)根据玻意耳定律列方程求解．(注意统一单位)
(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明．
三、两种等温变化图像
内容 p－图像 p－V图像
图像
特点
一定质量的某种气体，温度不变时，
一定质量的某种气体，在温度不变的
物理 pV＝恒量，p与V成反比，p与就成
情况下，p与V成反比，因此等温过
意义 正比，在p－图上的等温线应是过原
程的p－V图像是双曲线的一支
点的倾斜直线
温度 直线的斜率为p与V的乘积，斜率越 一定质量的某种气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p
大，pV乘积越大，温度就越高，图
高低 －V图上的等温线就越高，图中
中T>T
2 1
T>T
2 1
四、气体的等压变化
1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程．
2．盖－吕萨克定律
(1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比．
(2)表达式：V＝CT或＝.
(3)适用条件：气体的质量和压强不变．
(4)图像：如图所示．
V－T图像中的等压线是一条过原点的直线．
五、气体的等容变化
1．等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程．
2．查理定律
(1)内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比．
(2)表达式：p＝CT或＝.
(3)适用条件：气体的质量和体积不变．
(4)图像：如图所示．
①p－T图像中的等容线是一条过原点的直线．
②p－t图像中的等容线不过原点，但反向延长线交t轴于－273.15 ℃.
五、应用理想气体状态方程解题的一般步骤
1．明确研究对象，即一定质量的理想气体；
2．确定气体在初、末状态的参量p、V、T 及p、V、T；
1 1 1 2 2 2
3．由理想气体状态方程列式求解；
4．必要时讨论结果的合理性．
六、晶体和非晶体
1．固体可以分为晶体和非晶体两类．晶体又可以分为单晶体与多晶体．
2．石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等
是非晶体．
3．非晶体(1)没有(填“有”或“没有”)规则的外形．
(2)物理性质：a.没有(填“有”或“没有”)确定的熔化温度；
b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)．
4．晶体
(1)单晶体：①有(填“有”或“没有”)天然的规则的几何形状
②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点；
b．导电、导热、光学等某些物理性质表现为各向异性(填“异性”或“同性”)．
(2)多晶体：①没有(填“有”或“没有”)规则的几何形状
②a.有(填“有”或“没有”)确定的熔点；
b．导电、导热、光学等物理性质表现为各向同性(填“异性”或“同性”)
七、单晶体、多晶体及非晶体的异同比较
宏观表现
分类 微观结构
外形 物理性质
组成晶体的物质微粒(原
单 有天然、规
子、分子、离子)在空间 各向
晶 则的几何形
按一定规则排列——空 异性
体 状
晶体 间点阵 有确定的熔点
多
由无数的晶体微粒(小晶
晶 没有天然、
粒)无规则排列组成 各向
体 规则的几何
同性
形状
非晶体 内部物质微粒是无规则排列的 没有确定的熔化温度
八、对单晶体的各向异性的理解
(1)单晶体的各向异性是指单晶体在不同方向上的物理性质不同，也就是沿不同方向去测试
单晶体的物理性能时，测试结果不同．
通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、磁性等．
(2)单晶体具有各向异性，并不是说每一种单晶体都能在各种物理性质上表现出各向异性，
举例如下：
①云母晶体在导热性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向传热的快慢不同．
②方铅矿石晶体在导电性能上表现出显著的各向异性——沿不同方向电阻率不同．
③立方体形的铜晶体在弹性上表现出显著的各向异性——沿不同方向的弹性不同．
④方解石晶体在光的折射上表现出各向异性——沿不同方向的折射率不同．
九．表面张力及其作用
(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小．而在体积相同的条件下，
球形的表面积最小．例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形(但由
于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形)．
(2)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关．(3)表面张力的方向：和液面相切，垂直于液面上的各条分界线，如图所示．
【易错跟踪训练】
易错类型1：对物理概念理解不透彻
1．（2022·山东高三开学考试）25℃室外，氧气贮存罐贮存高压氧气，打开阀门，氧气向
外喷出，喷气过程中，关于贮存罐表面温度和贮存罐内气体分子单位时间撞击内表面的次
数，下列说法中正确的是（ ）
A．表面温度比室温低，碰撞次数减少
B．表面温度与室温相等，碰撞次数不变
C．表面温度比室温高，碰撞次数减少
D．表面温度比室温低，碰撞次数增加
【答案】A
【详解】
打开气阀，氧气喷出，气体对外做功，温度降低；内部气体分子密度减小，单位时间内气
体撞击内表面的次数减小。
故选A。
2．（2021·北京高考真题）比较45C的热水和100C的水蒸汽，下列说法正确的是
（ ）
A．热水分子的平均动能比水蒸汽的大 B．热水的内能比相同质量的水蒸汽的小
C．热水分子的速率都比水蒸汽的小 D．热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈
【答案】B
【详解】
A．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大，故热水分子的平均动
能比水蒸汽的小，故A错误；
B．内能与物质的量、温度、体积有关，相同质量的热水和水蒸汽，热水变成水蒸汽，温
度升高，体积增大，吸收热量，故热水的内能比相同质量的水蒸汽的小，故B正确；
C．温度越高，分子热运动的平均速率越大，45C的热水中的分子平均速率比100C的水
蒸汽中的分子平均速率小，由于分子运动是无规则的，并不是每个分子的速率都小，故C
错误；
D．温度越高，分子热运动越剧烈，故D错误。
故选B。
3．（2021·全国高三课时练习）如图是一定质量理想气体状态变化的 图像，图中
， 平行于横轴， 平行于纵轴，由图像可知（ ）A． 过程气体压强不变
B． 过程气体内能不变
C． 过程气体密度不变
D． 过程气体对外做功
【答案】B
【详解】
A．在 图像中，过坐标原点的直线为等压变化， 不过坐标原点，故不是等压变化，
故A错误；
B．由题图可知， 为等温变化，温度不变，故内能不变，故B正确；
C． 到 为等压变化，由 到 体积减小，由于质量不变，故密度增大，故C错误；
D． 过程为等容变化，气体对外不做功，故D错误。
故选B。
4．（2021·全国高三课时练习）如图所示，一根竖直的弹簀支持着一倒立汽缸中的活塞，
使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，
则下列说法中正确的是（ ）
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些
B．若外界大气压增大，则汽缸上底面距地面的高度将不变
C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小
D．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将增大
【答案】D
【详解】
AC．选择汽缸和活塞为整体，则弹簧弹力始终等于整体重力，弹簧长度不发生变化，则活塞距地面的高度不变，AC错误；
B．选汽缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力 ，向上受到缸内气体的压力 ，
由平衡条件得
若外界大气压 增大，则 一定增大，根据玻意耳定律得
（常数）
当压强增大时，气体体积一定减小，所以汽缸的上底面距地面的高度将减小，B错误；
D．若气温升高，缸内气体做等压变化，根据
可知，当温度升高时，气体体积增大，汽缸上升，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，
D正确。
故选D 。
5．（2021·南京市雨花台中学高三月考）玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的
历史，它是一种非晶体。关于玻璃，下列说法正确的是（ ）
A．天然具有规则的几何形状 B．分子在空间上周期性排列
C．沿不同方向的导热性能不同 D．没有固定的熔点
【答案】D
【详解】
由非晶体的特点可知，非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈现空间有规则周
期性排列的固体，它没有一定规则的外形，它的物理性质在各个方向上是相同的，即“各
向同性”，它没有固定的熔点。
故选D。
6．（2021·渝中·重庆巴蜀中学高三月考）分子动理论以及固体、液体的性质是热学的重要
内容，下列说法不正确的是（ ）
A．用吸管将牛奶吸入口中是利用了毛细现象
B．同温度的氧气和氢气，它们的分子平均动能相等
C．荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
【答案】A
【详解】
A．用塑料细管将牛奶吸入口中利用了大气压，不是毛细现象，故A错误；
B．温度是分子平均动能的标志，相同温度下所有分子的平均动能均相同，故B正确；
C．液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏，故存在液体的表面张力，草叶上
的露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C正确；
D．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故 正确。
此题选择不正确的选项，故选A。
7．（2021·全国高三专题练习）下列关于热学中的相关说法正确的是（ ）
A．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减小
C．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器
壁的作用力增大，故气体的压强一定增大
D．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，可想办法使它们自发地分离，
既清洁了空气，又变废为宝
【答案】A
【详解】
A．根据液晶的特点和性质可知，液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性，A
正确；
B．燃气由液态变为气态的过程中要吸收热量，故分子的分子势能增加，B错误；
C．若气体温度升高的同时，体积膨胀，压强可能不变，C错误；
D．根据热力学第二定律可知，混合气体不能自发地分离，D错误。
故选A。
8．（2021·重庆市綦江中学高三月考）下列说法正确的是（ ）
A．液体不浸润固体的原因是附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏
B．运送沙子的卡车停于水平面，在缓慢卸沙的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不
变，不计分子间势能，则胎内气体对外界放热
C．叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为 ，则阿伏加德罗常数可表示为
【答案】A
【详解】
A．液体不浸润固体的原因是因受到固体分子的吸引比较弱，附着层的液体分子比液体内
部的分子稀疏，在附着层内就出现与表面张力相似的收缩力，这时附着层有缩小的趋势，
形成不浸润现象，A正确；
B．在缓慢卸沙时，若车胎不漏气，胎内气体的压强减小，温度不变，由玻意耳定律
pV=C，可知气体体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体从外界吸热，B
错误；
C．叶面上的露珠呈球形是因为液体表面张力作用的结果，C错误；
D．某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V，则阿伏伽德罗常数可表示为
0
，而气体分子所占据的空间，要远大于分子的实际体积，因此对某气体的阿伏伽德
罗常数不能用此式表示，D错误。故选A。
易错类型2：不明白规律内涵、外延
1．（2021·全国高三专题练习）一房间，上午10时的温度为 ，下午2时的温度为
，假定大气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（ ）
A．空气密度增大 B．空气分子的平均速率增大
C．空气分子的速率增大 D．空气质量增大
【答案】B
【详解】
温度升高了，空气分子的平均速率增大，而大气压不变，气体体积会增大，所以房间里气
体会向外跑，故房间内空气质量会减少，空气密度会减小。
故选B。
2．（2021·全国高三专题练习）关于气体分子的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．某一时刻具有任意速率的分子数目是相等的
B．某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的
C．某一温度下，大多数气体分子的速率不会发生变化
D．分子的速率分布毫无规律
【答案】B
【详解】
AD．具有不同速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多、两头少”的统计规律分布，故
AD错误；
B．由于分子之间频繁地碰撞，分子随时都会改变自己的运动状态，因此在某一时刻，一
个分子速度的大小和方向是偶然的，故B正确；
C．某一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的，只是分子运动的平均速率不变，故C
错误。
故选B。
3．（2021·全国）如图所示为两端开口的 形直管，右侧直管中有一部分空气被一段水银
柱与外界隔开，若在右侧直管中再注入一些水银，则平衡后（外界温度恒定）（ ）
A．两侧水银面A、 高度差 减小 B．两侧水银面A、 高度差 增大
C．右侧封闭气柱体积变大 D．两侧水银面A、 高度差 不变【答案】B
【详解】
设大气压为 ，由题图可知，右侧封闭气体压强
向右管内注入一些水银， 变大，则 变大， 不变，由
可知， 变大，气体温度不变，压强 变大，由玻意耳定律 可知，气体体积减小，
故ACD错误，B正确。
故选B。
4．（2021·北京延庆·高三）一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．气体的体积不变，当温度升高时其压强一定增大
B．气体温度降低，分子的平均动能可能不变
C．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变
D．气体体积减小，气体分子运动的剧烈程度一定增大
【答案】A
【详解】
A．如果保持其体积不变，温度升高，则由 ，可知气体的压强增大，故A正确；
B．温度是分子平均动能的标志，温度降低，分子平均动能一定变小，故B错误；
C．物体放出热量，同时对外做功，其内能一定减小，故C错误；
D．压缩气体使体积减小，同时对外放热，气体温度不一定升高，气体分子运动的剧烈程
度不一定增大，故D错误。
故选A。
5．（2021·全国高三专题练习）石墨和金刚石性质有很大差异，是由于（ ）
A．石墨是各向异性的，而金刚石是各向同性的
B．它们的化学成分不同
C．它们都是各向同性的
D．组成它们的物质微粒按不同的规则排列
【答案】D
【详解】
石墨和金刚石都由碳分子组成，但它们的物理性质不同，石墨是各向同性的，而金刚石是
各向异性的，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同。
故选D。
6．（2021·全国高三专题练习）关于液体表面的特征，下列说法正确的是（ ）
A．液体表面层的分子分布比内部密
B．液体有使其体积收缩到最小的趋势C．液体表面层分子之间只有引力而无斥力
D．液体有使其表面积收缩到最小的趋势
【答案】D
【详解】
A．液体表面层的分子分布比内部稀疏，A错误；
BD．液体由于表面张力作用，有使其表面积收缩到最小的趋势， B错误D正确；
C．液体表面层分子之间既有引力也有斥力，只是由于分子间距离较大，表现为引力，C错
误。
故选D。
7．（2021·河北衡水中学）将冰块放在烧杯中，冰块慢慢熔化成水，再逐渐蒸发。以下说
法正确的是（ ）
A．几何形状不规则的冰块不是晶体
B．冰熔化成水的过程中，水分子的平均动能增加
C．在水的表面层，分子比较稀疏，分子间作用力表现为斥力
D．水变成水蒸气，分子间距增大，分子势能增大
【答案】D
【详解】
A．单晶体有规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有规则的天然外形，几何形状不规则
的冰块具有确定的熔点，属于多晶体，故A错误；
B．温度是分子平均动能变化的标志，冰融化成水的过程中，温度不变，水分子的平均动
能不变，故B错误；
C．在水的表面层，分子比较稀疏，分子间距大于分子间的平衡距离，分子作用力表现为
引力，故C错误；
D．水变成水蒸气，分子间距增大，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，分子势能
增大，故D正确。
故选D。
8．（2021·山东）把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起，几年后发现金中
有铅，铅中有金，对此现象的解释下列说法正确的是（ ）
A．是由于扩散现象，原因是金分子和铅分子的运动
B．是由于布朗运动，小金粒进入铅块中，小铅粒进入金块中
C．是因为分子间存在引力使小铅颗粒进入了金块中
D．是因为铅和金之间存在表面张力的原因
【答案】A
【详解】
分子永不停息的做无规则运动，金的分子和铅的分子彼此进入对方的现象就是扩散现象，
这是金中有铅，铅中有金的原因。
故选A。
