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考点 57 分子动理论 固体和液体
（核心考点精讲精练）
1. 5年真题考点分布
2023·北京卷·T1
2023·海南卷·T5
2022·全国甲卷·T 33(1)
2021·北京卷·T4
分子动理论 固体和液体 2021·重庆卷·T15
2021·广东卷·T15
2020·北京卷·T10
2020·天津卷·T5
2020·全国I卷·T 33(1)
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近几年高考主要考查：分子动理论、固体和液体的性质
【备考策略】
1.掌握分子模型的构建与分子直径的估算方法，了解分子动理论的基本观点.
2.了解扩散现象并能解释布朗运动.
3.知道分子间作用力随分子间距离变化的图像.
4.了解物体内能的决定因素．
5.了解固体的微观结构，知道晶体和非晶体的特点，了解液晶的主要性质.
6.了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因.
【命题预测】
布朗运动、分子力、晶体和液晶是考试的高频考点考向 1 微观量的估算问题
1.分子模型
物质有固态、液态和气态三种状态，不同物态下应将分子看成不同的模型。
(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图所示。分子间距等于小球的直
径或立方体的棱长，所以d＝ (球体模型)或d＝(立方体模型)。
(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以计算的一般是每个分子所占据的平均空
间大小。如图所示，将每个分子占据的空间视为棱长为d的立方体，所以d＝ 。2．微观量：分子体积(或分子所占据空间的体积)V、分子直径(或分子间距)d、分子质量m。
0
3．宏观量：物体体积V、摩尔体积V 、物体的质量M、摩尔质量M 、物体的密度ρ。
mol mol
4．微观量与宏观量的关系
(1)分子的质量：m＝＝。
(2)分子的体积(或占据的空间体积)：V＝＝
0
对固体和液体，V 表示分子的体积；对气体，V 表示分子占据的空间体积。
0 0
(3)物体所含的分子数：N＝·N ＝·N ，或N＝·N ＝·N 。
A A A A
（多选）（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．轮胎打足气后，不会被压扁，是因为轮胎内的气体分子间表现为斥力
B．绝热汽缸中气体向真空膨胀，体积增大，但内能保持不变
C．一种物质密度为ρ，每个分子的体积为V，则单位质量的这种物质具有的分子数为
0
D．两个分子在靠近的过程中，分子势能可能先减小后增大
E．农业生产中，锄松地面的土壤，目的是为了破坏土壤表面层的毛细管，减少水分的蒸发
（多选）（2023春·陕西西安·高三陕西师大附中校考阶段练习）下列关于分子动理论说法正确的是
（ ）
A．用手和活塞在注射器中封堵住一定质量的理想气体，用力向外拉动活塞会明显感觉到反向阻力，这一
现象反映气体分子间存在引力
B．两分子从相距无穷远逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子力先变大后变小，再变大
C．温度高的物体与温度低的物体相比，每个分子的动能都更大
D．人在夏天吃冰棍时，冰在嘴里由 的冰融化成 水时，内能变大
E．标况下氢气的摩尔体积为 ，阿伏加德罗常数为 ，则一个氢气分子的体积 满足
考向 2 布朗运动与分子热运动
扩散现象、布朗运动与热运动的比较
扩散现象 布朗运动 热运动
活动主体 分子 固体微小颗粒 分子
是分子的运动，发生在固体、液 是比分子大得多的颗粒的运 是分子的运动，不能通过
区别
体、气体任何两种物质之间 动，只能在液体、气体中发生 光学显微镜直接观察到（1）都是无规则运动；
共同点
（2）都随温度的升高而更加剧烈
联系 扩散现象、布朗运动都反映了分子做无规则的热运动
（多选）（2023·宁夏石嘴山·石嘴山市第三中学校考模拟预测）下列说法中正确的是（ ）
A．非晶体具有各向异性，且在熔化过程中温度保持不变
B．布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C．分子间的距离增大，分子势能不一定增大
D．一定质量的理想气体从外界吸热，内能可能减小
E．用油膜法估测分子的大小实验中，分子的直径可能为10﹣15m
（多选）（2023秋·四川泸州·高三四川省泸县第一中学校考开学考试）下列有关热学说法正确的是
（ ）
A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动
C．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
E．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
考向 3 分子间作用力、分子势能和内能
1．分子力与分子势能的比较
分子势能E
p
名称 分子间的相互
(以分子间距趋于无穷大时的
项目 作用力F
分子势 能为零)
与分子间
距的关系
图线
r增大，斥力做正功，分子势
随 分
随距离的减小而增大，F表 能减少；
子 间 r<r
0
现为斥力 r减小，斥力做负功，分子势
距 的
能增加
变 化
r<r 随距离的增大先增大后减 r增大，引力做负功，分子势
0
情况
<10r 小，F表现为引力 能增加；
0r减小，引力做正功，分子势
能减少
r＝r F＝0 分子势能最小，但不为零
0
r≥10r 十分微弱，可以认为分子间
0
分子势能为零
(10－9m) 没有相互作用力
注：分子力、分子势能的关系：F·Δr＝－ΔE。
p
可根据上述功能关系由Fr曲线分析分子势能随分子间距离的变化情况，也可根据上述功能关系由Er曲线
p
分析分子力随分子间距离的变化情况。
2．物体的内能与机械能的比较
名称
内能 机械能
项目
物体中所有分子热运动动能与分 物体的动能、重力势能和弹性势
定义
子势能的总和 能的统称
决定 与物体的温度、体积、物态和分 跟物体的宏观运动状态、参考系
因素 子数有关 和零势能点的选取有关
量值 任何物体都有内能 可以为零
测量 无法测量 可测量
微观分子的运动和相互作用的结 宏观物体的运动和相互作用的结
本质
果 果
运动形式 热运动 机械运动
联系 在一定条件下可以相互转化，能的总量守恒
3.温度、内能、热量、功的比较
名称 温度 内能(热能) 热量 功
表示物体的冷热程度， 物体内所有分子的
是传热过程中内
是物体分子热运动平均 热运动动能和分子 做功过程是机械
能的改变量，用
动能大小的标志，它是 势能的总和，它是 能或其他形式的
含义 热量来量度传热
大量分子热运动的集体 由大量分子的热运 能和内能之间的
过程中内能转移
表现，对个别分子来 动和分子的相对位 转化过程
的多少
说，温度没有意义 置所决定的能
温度和内能是状态量，热量和功则是过程量。传热的前提条件是存在温差，传递的
联系
是热量而不是温度，实质上是内能的转移
（2023·海南·统考高考真题）下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（ ）A．分子间距离大于r 时，分子间表现为斥力
0
B．分子从无限远靠近到距离r 处过程中分子势能变大
0
C．分子势能在r 处最小
0
D．分子间距离小于r 且减小时，分子势能在减小
0
（2021·重庆·高考真题）图1和图2中曲线 分别描述了某物理量随分之间的距离变化的规律，
为平衡位置。现有如下物理量：①分子势能，②分子间引力，③分子间斥力，④分子间引力和斥力的合力，
则曲线 对应的物理量分别是（ ）
A．①③② B．②④③ C．④①③ D．①④③
考向 4 固体和液体性质的理解
1．固体
(1)分类：固体分为晶体和非晶体两类．晶体又分为单晶体和多晶体．
(2)晶体和非晶体的比较
分类 晶体
非晶体
比较 单晶体 多晶体
外形 有规则的几何形状 无确定的几何形状 无确定的几何外形
熔点 确定 确定 不确定
物理性质 各向异性 各向同性 各向同性
玻璃、橡胶、蜂蜡、
典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属
松香、沥青
转化 晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化
2.液体
(1)液体的表面张力
①作用效果：液体的表面张力使液面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，
球形表面积最小．
②方向：表面张力跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直．
③形成原因：表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大，分子间作用力表现为引力．
(2)浸润和不浸润
①当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时，液体能够浸润固定．反之，液体不浸润固体．
②毛细现象：浸润液体在细管中上升，不浸润液体在细管中下降．
3．液晶
(1)液晶的物理性质
①具有液体的流动性．
②具有晶体的光学各向异性．
(2)液晶的微观结构
从某个方向上看，其分子排列比较整齐，但从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的．
（多选）（2023·江西南昌·统考三模）关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．多晶体在熔化的过程中温度不变
B．布朗运动中越小的炭粒，受到撞击的分子越少，作用力越小，碳粒的不平衡性表现得越不明显
C．绝热密闭容器中一定质量理想气体的体积增大，其内能一定减少
D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能一定不同
E．绕地球飞行的宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，但飞船内的气体对飞船内壁仍有压强
（多选）（2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模）下列叙述正确的是（ ）
A．晶体熔化时吸收热量，分子的平均动能增大，内能增加
B．液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点
C．用气筒给自行车打气，越压缩越费劲，这是因为气体分子之间斥力变大
D．机械能自发地转变为内能的实际宏观过程是不可逆过程
【基础过关】
1．（2023·重庆·模拟预测）家庭和饭店安全使用煤气罐很重要。将一定质量的天然气封闭在罐中，在使用
过程中，罐内气体质量不断减少，气体可视为理想气体，假设气体温度不变。则（ ）
A．罐内剩余气体的压强变大
B．单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数增多
C．气体对外界做功，罐内剩余气体从外界吸收热量
D．气体的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都增大
2．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）关于气体、固体和液体，下列说法正确的是（ ）
A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B．分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子势能最大
C．液晶具有液体的流动性，低温时会凝固成结晶态，分子取向是有序的
D．容器中气体分子的数密度越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子越多3．（2023·江苏扬州·扬州中学校考模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．空中的小雨滴呈球形是水的重力作用的结果
B．物体的内能变化时，其温度一定变化
C．电冰箱通电后把冰箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，没有违背热力学第二定律
D．春季，柳絮像雪花般在空中飞舞是一种布朗运动
4．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）显微镜下铝－锂－锰合金的断裂面如图所示，它是由
许多细小的晶粒组成的，由于这些小的单晶体的取向杂乱无章，我们把金属称为多晶体。多晶体仍保留着
与单晶体相同的特征是（ ）
A．一定压强下确定的熔点 B．规则的几何形状
C．显示各向异性 D．显示各向同性
5．（2023·浙江宁波·校考三模）关于热学，下列说法错误的是（ ）
A．同种物质也可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B．物体做整体的运动的动能，对物体的内能没有关系
C．分子热运动的平均动能与温度有关，分子势能与物体的体积有关
D．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高布朗运动越剧烈
6．（2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考模拟预测）下列说法中不正确的是（ ）
A．晶体和非晶体在一定条件下可以发生相互转化
B．热力学第二定律表明，热量不可能从低温物体传递到高温物体
C．旱季宜锄松土壤，因为蓬松的土壤有利于保存地下的水分
D．一定质量的理想气体保持压强不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数减少
7．（2023·江西·校联考模拟预测）如图，雨后的树叶上聚集了大量的水珠，下列说法正确的是（
）
A．水珠表面层，水分子比较密集 B．水珠表面层，水分子间的作用力表现为引力
C．水珠表面层，水分子间的作用力表现为斥力 D．水珠表面层，水分子势能小于在平衡位置时的势能
8．（2023·河北秦皇岛·校联考二模）下列关于热现象的描述，正确的是（ ）A．晶体具有确定的熔点和规则的形状，非晶体没有确定的熔化温度
B．100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子势能增加
C．缝衣针会停在水面，是由于液体表面层分子间距略小于 ，存在表面张力
D．热量不能从低温物体传到高温物体
9．（多选）（2023·陕西西安·统考模拟预测）北方室内供暖后，室内外温差会很大，正所谓“窗外寒风刺
骨，屋内温暖如春”。现将一导热性能良好的敞口空瓶在室外静置一段时间，等充分热交换后，盖紧塞子，
把瓶子拿回室内。设盖好瓶塞后瓶子密闭良好，瓶内气体可视为理想气体。在室内充分热交换后，瓶内气
体（ ）
A．与外界空气达到热平衡，其标志是与外界气体的压强相等
B．温度升高，分子热运动的平均速率增大
C．压强增大，分子对瓶和塞内侧单位面积上的压力增大
D．内能减小，气体分子因活跃运动而减少了内能
E．用国际单位制单位表示的状态参量在 图中图线一定过原点，可能如图中
10．（多选）（2023·河南·校联考模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．扩散现象能在气体中进行，不能在固体中进行
B．对于同种理想气体，单位体积内的分子数越多，分子平均速率越大，压强就越大
C．当附着层的液体分子比液体内部稀疏时，液体表现为浸润这种固体
D．晶体一定具有固定的熔点，但不一定具有规则的几何外形
E．一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
【能力提升】
11．（2023·北京西城·北京四中校考模拟预测）下列说法中正确的是（ ）
A．对一定质量的理想气体，当分子的密集程度增加时，其压强一定增大
B．气体对外做功，内能一定减少
C．分子间距离增大时，分子间的作用力与分子势能均减小
D．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
12．（2023·河北秦皇岛·青龙满族自治县第一中学校联考三模）北方室内供暖后，室、内外温差会很大，
正所谓“窗外寒风刺骨，屋内温暖如春”。现将一导热性能良好的的敞口空瓶在室外静置一段时间，等充
分热交换后，盖紧塞子，把瓶子拿回室内。设盖好瓶塞后瓶子密闭良好，瓶内气体可视为理想气体。在室
内充分热交换后，瓶内气体（ ）
A．与室内空气达到热平衡，其标志是与室内气体的压强相等B．温度升高，所有分子热运动的速率都增大，气体对瓶子内壁和瓶塞做正功
C．压强增大，分子对瓶和塞内侧单位面积上的压力增大
D．内能减小，气体分子因活跃运动而减少了内能
13．（2023秋·江苏南京·高三校考开学考试）下列说法正确的是（ ）
A．太空飞船中的小水珠呈球形，是液体表面张力作用的结果
B．天然水晶在熔化过程中分子平均动能变大
C．地面附近一个氢气球在快速上升过程中，随着外界压强减小，球内气体的体积增大，温度不变
D．液晶材料像液体一样具有流动性，但不具备晶体各向异性的特征
14．（多选）（2023·河南开封·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．热量可能从内能少的物体传递到内能多的物体
B．同一时刻，教室内空气中氮气和氧气的内能是相同的
C．一定量的理想气体在等压膨胀过程中一定吸热
D．人们感到潮湿是因为空气的相对湿度大
E．饱和汽压与饱和气体的温度和体积都有关系
15．（多选）（2023·河南郑州·郑州外国语学校校考模拟预测）下列说法中正确的是（ ）
A．可以利用高科技手段，将流散到环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
B．理想气体状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小
C．铁丝很难被拉长，这一事实说明铁分子间存在引力
D．布朗运动表明了分子越小，分子运动越剧烈
E．液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性
16．（多选）（2023·四川内江·统考三模）2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电，在用
电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰
期，将储存在矿洞内的高压空气释放出来驱动汽轮机发电，矿洞可视为绝热容器，在充气过程中，矿洞内
（ ）
A．气体内能增大
B．气体温度升高，分子热运动加剧
C．气体分子数密度不变
D．所有气体分子的运动速率都增加了
E．气体分子对洞壁单位面积的平均撞击力增大
17．（多选）（2023·江西景德镇·统考三模）下列说法中正确的有（ ）
A．一定质量的理想气体膨胀时对外做功 ，同时从外界吸收 的热量，则它的内能减少
B．布朗运动表明分子越小，分子运动越剧烈
C．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
D．液体不浸润某种固体时，则附着层内液体分子间作用力表现为引力
E．一定质量的理想气体，压强不变，温度升高时，气体分子在单位时间内单位面积上碰撞容器壁的次数
增加18．（多选）（2023·四川内江·统考模拟预测）家庭和饭店安全使用煤气罐很重要。将一定质量的天然气
封闭在罐中，在使用过程中，罐内气体质量不断减少，天然气可视为理想气体，假设气体温度不变，则（
）
A．由于质量减少，气体的内能减小
B．罐内剩余气体的压强变大
C．单位时间内撞击在煤气罐单位面积上的分子数减少
D．气体对外界做功，罐内剩余气体从外界吸收热量
E．气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的运动速率都增大
19．（多选）（2023·河南·校联考模拟预测）图一为密闭气缸中氧气分子在不同温度下的速率分布图像，
图二为在酱油中放置了一段时间的鸡蛋，图三与图四是关于分子势能、分子力与分子间距离的关系图像。
下列说法中正确的是（ ）
A．由图一可知密闭气缸中的氧气分子在温度为 时的平均动能较大
B．图一中曲线一上黑点的纵坐标之和与曲线二上黑点的纵坐标之和一样大
C．图二中鸡蛋颜色变深，说明分子间存在着空隙
D．图四为分子间作用力与分子间距离的图像，图三为分子势能与分子间距离的图像
E．图三为分子间作用力与分子间距离的图像，图四为分子势能与分子间距离的图像
20．（多选）（2023·贵州毕节·统考三模）热学是研究物质热运动规律及其应用的一门学科，是物理学的
一个重要组成部分。下列说法正确的是（ ）
A．在生产半导体器件时，为提高纯净半导体性能，可以在高温条件下通过分子的扩散在材料中掺入其他
元素来实现B．油膜法估测油酸分子直径大小的实验中用到了控制变量法的思想
C．分子势能的大小由分子间的相对位置决定，分子势能 随分子间距离r的增大而减小
D．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
E．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
21．（多选）（2023秋·四川宜宾·高三四川省兴文第二中学校校考开学考试）下列说法正确的是（ ）
A．当液体温度一定时，液体中悬浮的固体小颗粒越大，布朗运动越明显
B．当分子间表现为斥力时，分子势能总是随分子间距离的减小而增大
C．随着科技的进步，我们可以将气体的温度降到绝对零度
D．物体的温度越低，分子热运动的平均动能越小
E．一定质量的理想气体，如果在某个过程中温度升高，内能一定增加，气体可能对外做功
22．（多选）（2023·江西宜春·校联考二模）下列说法中正确的是（ ）
A．空调能从低温环境向高温环境传递热量违反了热力学第二定律
B．多晶体具有各向同性，没有固定的熔点
C．将有棱角的玻璃棒用火烤熔化后，棱角变钝是因为表面张力
D．组成任何物体的分子都在做无规则的热运动，任何物体都具有内能
E．在与外界没有热交换的条件下，压缩一定质量的理想气体，气体温度升高
23．（多选）（2023·广西南宁·南宁三中校考二模）下列说法中正确的是（ ）
A．一定质量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
B．干湿泡湿度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，说明空气湿度越大
C．用干毛巾擦汗是利用了毛巾的温度高使液体汽化的原理
D．饱和汽体不满足理想气体状态方程，压强与体积无关
E．液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点
24．（多选）（2023·江西赣州·校联考模拟预测）下列说法正确的是（ ）
A．液体表面存在着张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离
B．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关
25．（2023·青海西宁·统考二模）在压强不太大、温度不太低的情况下，气体分子本身大小比分子间距小
得多，可以忽略分子大小。氮气的摩尔质量为2.8×10-2 kg/mol，标准状态下摩尔体积是22.4 L。
(1)估算氮气分子间距；
(2)液氮的密度为810 kg/m3，假设液氮可以看成由立方体分子堆积而成，估算液氮分子间距。（保留一位有
效数字）
【真题感知】
26．（2023·北京·统考高考真题）夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮
胎内的气体（ ）
A．分子的平均动能更小 B．单位体积内分子的个数更少C．所有分子的运动速率都更小 D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
27．（多选）（2022·湖南·统考高考真题）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体
分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，
然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而
分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离
挡板碰撞后反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（ ）
A．A端为冷端，B端为热端
B．A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的
C．A端流出的气体内能一定大于B端流出的
D．该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
E．该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
28．（2021·北京·高考真题）比较45C的热水和100C的水蒸气，下列说法正确的是（ ）
A．热水分子的平均动能比水蒸气的大 B．热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C．热水分子的速率都比水蒸气的小 D．热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
29．（2021·广东·高考真题）在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后，把瓶盖拧紧。下飞机后发现
矿泉水瓶变瘪了，机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断，高空客舱内的气体压强 （选
填“大于”、“小于”或“等于”）机场地面大气压强：从高空客舱到机场地面，矿泉水瓶内气体的分子
平均动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
