文档内容
第十四章 热学
近5年考情分析
考题统计
等级
考点要求 2022 2021 2020 2019 2018
要求
2021·北京
分子动理 2022·江苏卷·T6 卷·T4 2020·江苏 2019·北京 2018·北京卷
Ⅰ
论及内能 2022·上海卷·T4 2021·天津 卷·T15 卷·T15 ·T14
卷·T6
2019·全国
2022·重庆卷·T15
2021·海南 ** 错误的表
2022·海南卷·T16
固体 气 卷·T12 2020·海南 达式 **卷 2018·海南卷
2022·江苏卷·T7
体和液体 Ⅱ 2021·山东 卷·T16） ·T33 ·T15
2022·上海卷·T9
卷·T4
2022·辽宁卷·T6
2019·全国
2022·重庆卷·T15
2020·山东 ** 错误的表
2022·北京卷·T3 2021· 山 东
热力学定 卷·T6 达式 **卷 2018·江苏卷
2022·山东卷·T5 卷·T2
律 Ⅱ 2020·天津 ·T33 ·T18
2022·全国乙卷·T33
卷·T5 2019·海南
2022·全国甲卷·T33
卷·T15
实验十 2019·全国
四：油膜 ** 错误的表
法估算分 达式 **卷
子的直径 ·T33
物理观念：1.明确分子动理论的基本观点，了解温度和内能、晶体和非晶体、液体表面张力、液晶
等知识内容；2.掌握理想气体状态方程及热力学第一定律的应用；3.进一步促进相互作用观念及能
量观念的形成．
核心素养 科学思维：1.构建理想气体模型；2.应用理想气体模型分析求解实际气体问题；3.运用概率统计的
方法研究热现象；4.运用能量守恒观点解释热现象、求解问题．
科学探究：通过实验估测油酸分子的大小，学习测量微观物理量的思想和方法．
科学态度与责任：通过对本专题的学习，培养可持续发展观念，提升个人责任感．
命题分析：通过对近几年高考的分析，本专题中分子动理论、热力学定律及理想气体状态方程的应
用仍然是高考命题的热点，题型有选择题、实验题以及计算题．
命题规律
趋势分析：在复习过程中应加强对分子动理论以及热力学定律相关的选择题或计算题的练习，加强
对综合考查气体实验定律及热力学定律的计算题的训练．
对于热学部分，重难点比较集中，气体的性质是本部分的常考点。应用理想气体实验定律解决实际
问题是今后的命题方向。
备考策略 常见题型有：①布朗运动与分子热运动；②对分子力和分子势能的理解；③对固体和液体的考查；
④对气体实验定律及热力学图像的考查；⑤对热力学定律的考查；⑥气体实验定律与热力学定律的
综合。【网络构建】
专题 14.2 固体 气体和液体
【网络构建】
考点一 固体、液体的性质
1．晶体和非晶体
(1)单晶体具有各向异性，但不是在各种物理性质上都表现出各向异性．
(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体．
(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体．
(4)晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化．
2．液体表面张力
(1)形成的原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间的相互作用力表现为引力．
(2)表面特性：表面层分子间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜，液体表面分子势能大于液体内部分子势能．
考点二 气体压强的计算
1．气体压强的计算
气体压强是气体分子热运动撞击器壁产生的压力，因此可根据平衡或牛顿运动定律计算气体压强的大小．
2．常见两种模型
(1)活塞模型(用活塞封闭一定质量的气体)
(2)连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体)
3．理解气体压强的三个角度
产生原因 气体分子对容器壁频繁地碰撞产生的
宏观上 决定于气体的温度和体积
决定因素
微观上 取决于分子的平均动能和分子的密集程度
a＝0 力的平衡条件
计算方法
a≠0 牛顿第二定律
4.平衡状态下气体压强的求法
选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液
力平衡法
柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强
在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等．液体
等压面法
内深h处总压强p＝p＋ρgh，p 为液面上方的压强
0 0
选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受
液片法 力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，
求得气体的压强
5.加速运动系统中封闭气体压强的求法
选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解．
考点三 气体实验定律的应用
1．三大气体实验定律
(1)玻意耳定律(等温变化)：pV＝pV 或pV＝C(常数)．
1 1 2 2
(2)查理定律(等容变化)：＝或＝C(常数)．
(3)盖—吕萨克定律(等压变化)：＝或＝C(常数)．
2．利用气体实验定律解决问题的基本思路
3．理想气体实验定律的微观解释
(1)等温变化
一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能不变，在这种情况下，体积减小时，分子的密集程度
增大，气体的压强增大．
(2)等容变化
一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变．在这种情况下，温度升高时，分子的平均
动能增大，气体的压强增大．
(3)等压变化
一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大．只有气体的体积同时增大，使分子的密集程度减小，
才能保持压强不变．
考点四 气体状态变化的图象问题
类别 特点 举例
pV＝CT(其中C为恒量)，即pV之积越大
p V
的等温线温度越高，线离原点越远
p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度
p
越高p T p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小
V T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小
高频考点一 固体、液体的性质
例1、在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图所示．甲、乙、
丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图所示，则( )
A．甲、乙为非晶体，丙是晶体
B．甲、丙为晶体，乙是非晶体
C．甲、丙为非晶体，乙是晶体
D．甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体
【变式训练】下列说法中正确的是( )
A．水与酒精混合后的总体积小于混合前两者体积之和，说明水与酒精分子间均存在间隙
B．在一锅水中撒一些胡椒粉，加热一段时间后发现水中的胡椒粉在不停翻滚，说明温度越高，布朗运动
越剧烈
C．某些细小的昆虫能够在水面上自由运动而不下沉，说明水的表面具有张力作用
D．冰块打碎后具有各种不同的形状，说明冰不是晶体
E．当人们感觉到很潮湿时，空气的相对湿度一定很大
高频考点二 气体压强的计算
例2、如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在
水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压
为p，重力加速度为g，求封闭气体A、B的压强各多大？
0【变式训练】对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是 ( )
A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈
B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈
C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小
D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小
高频考点三 气体实验定律的应用
玻璃管—水银柱模型
例3、如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了
一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，
且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K.
(1)求细管的长度；
(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体
的温度．
汽缸活塞模型
例4、如图所示，一个内壁光滑的汽缸竖直放置，其侧壁绝热，内有两个厚度不计的密闭活塞，将缸内理
想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．活塞A导热且质量不计，活塞B绝热，质量为m＝10 kg.初状态整个装置静止不
动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l ＝12 cm，温度为T ＝300 K．现保持环境温度、外界
0 0
大气压强不变，通过汽缸的导热底面给Ⅱ气体加热至 T＝600 K，同时在活塞A上逐渐添加细砂，保持活塞
B的位置始终不变，最终活塞A下降的高度为h(未知)时，两部分气体重新处于平衡．已知外界大气压强p
0
＝1×105 Pa，活塞横截面积S＝1.0×10－3 m2，g＝10 m/s2.试求：
(1)最终气体平衡时，Ⅱ气体的压强；
(2)活塞A下降的高度h.理想气体状态方程的应用
例5．一质量M＝10 kg、高度L＝35 cm的圆柱形汽缸，内壁光滑，汽缸内有一薄活塞封闭了一定质量的理
想气体，活塞质量m＝4 kg、截面积S＝100 cm2.温度t ＝27 ℃时，用绳子系住活塞将汽缸悬挂起来，如图
0
甲所示，汽缸内气体柱的高L ＝32 cm.如果用绳子系住汽缸底，将汽缸倒过来悬挂起来，如图乙所示，汽
1
缸内气体柱的高L＝30 cm，两种情况下汽缸都处于竖直状态，重力加速度g取9.8 m/s2.
2
(1)求当时的大气压强；
(2)图乙状态时，在活塞下挂一质量m′＝3 kg的物体，如图丙所示，则温度升高到多少时，活塞将从汽缸中
脱落？
高频考点四 气体状态变化的图象问题
例6、一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，
cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )
A．ab过程中不断增加 B．bc过程中保持不变
C．cd过程中不断增加 D．da过程中保持不变
E．da过程中不断增大
【变式训练】如图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图象．已知气体在状态A时
的压强是1.5×105 Pa.
(1)写出A→B过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中T 的温度值．
A
(2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的pT图象，并在图线相应的位置上标
出字母A、B、C.如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程．
