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高考重点考点解读与针对性训练
第十六章 热学
考点128 固体、液体和气体
【考点解读】
考点 1 固体和液体
1.晶体和非晶体
分类
比较项目
晶 体
非晶体
单晶体
多晶体
外 形
规则
不规则
不规则
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
原子排列
有规则
晶粒的排列 无规则
无规则
转 化
晶体和非晶体在 一定条件 下可以相互转化
典型物质
石英、云母、明矾、食盐
玻璃、橡胶
【特别提醒】.对晶体和非晶体的理解
（1）凡是具有确定熔点的物体必定是晶体，反之，必是非晶体。
（2）凡是具有各向异性的物体必定是晶体，且是单晶体。
（3）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。
（4）晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化。
2.液体
（1）表面张力
①形成原因：表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的作用力表现为
引力。
②作用：液体的表面张力使液面具有收缩到表面积 最小 的趋势。
③方向：表面张力跟液面 相切 ，且跟这部分液面的分界线 垂直 。
④大小：液体的温度越高，表面张力越 小 ；液体中溶有杂质时，表面张力变 小 ；
液体的密度越大，表面张力越 大 。
【特别提醒】.对液体表面张力的理解
形成原因
表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力
1
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表现为引力
表面张力
的方向
和液面相切，垂直于液面上的各条分界线
表面张力
的效果
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，在体积相同
的条件下，球形的表面积最小
（2）浸润和不浸润：一种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上，这种现象叫作 浸
润 。一种液体不会润湿某种固体，也就不会附着在这种固体的表面，这种现象叫作 不
浸润 。如图所示。
（3）毛细现象：指浸润液体在细管中 上升 的现象，以及不浸润液体在细管中 下降
的现象。细管越细，毛细现象越明显。
3.液晶
（1）具有 液体 的流动性。
（2）具有 晶体 的光学各向异性。
（3）在某个方向上看，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。
考点3 气体
1.气体分子运动的速率分布图像
气体分子间距离大约是分子直径的10 倍，分子间作用力十分微弱，可忽略不计；分子沿各
个方向运动的机会 均等 ；分子速率的分布规律按“ 中间 多、 两头 少”的统计
规律分布，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增 大 ，如图所示。
2.气体压强
（1）产生的原因
由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处
均匀
、
持续
的压力，
2
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作用在器壁单位面积上的压力叫作气体的压强。
（2）决定因素
①宏观上：决定于气体的温度和
体积
。
②微观上：决定于分子的平均动能和分子的
密集程度
。
【特别提醒】.决定气体压强大小的微观因素
①气体分子的密集程度
气体分子密集程度（即单位体积内气体分子的数目）越大，在单位时间内，与单位面积器
壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。气体分子的密集程度对应宏观因素中的体积。
②气体分子的平均速率
气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，平均每个气体分子与器壁碰撞时（可视为
弹性碰撞）给器壁的冲力就越大；
从另一方面讲，气体分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越
多，累计冲力就越大，气体压强就越大。
（3）.气体压强计算的两类模型
模型
图示
方法解析
活塞模型
甲图中活塞（乙图中液体）的质
量均为m，活塞（管）横截面积
均为S，外界大气压强为p0
甲图中活塞平衡时有p0S＋mg＝pS，p
＝p0＋mg
S ；乙图中的液柱也可以看成
“活塞”，液柱处于平衡状态，有pS
＋mg＝p0S，p＝p0－mg
S ＝p0－ρ 液gh
连通器模型
同一液体中的相同高度处压强一
定相等
气体B 和A 的压强关系可由图中虚线
联系起来，则有pB＋ρgh2＝pA，
又pA＝p0＋ρgh1，则pB＝p0＋ρg（h1－
h2）
（4）气体压强产生的微观机理与结论
建模
分析
设容器内每个气体分子的
质量为m，平均速率为v，
（1）时间Δt 内碰撞器壁面积ΔS 的气体分子总数为N＝1
6n
vΔtΔS；
（2）一次碰撞过程中每个气体分子动量的改变量大小为
2mv；
（3）气体分子对器壁面积ΔS 产生的平均压力为F，由牛顿
3
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平均动能为Ek＝1
2mv
2；
单位体积内气体分子数为
n
第三定律知F'＝F；
（4）由动量定理有F'Δt＝N·2mv；
（5）容器内气体产生的压强为p＝F
ΔS ；
（6）由以上几式可得p＝1
3nmv
2＝2
3nEk
结论：气体压强的决定因素是气体分子的平均动能与分子的密集程度
（5）平衡状态下封闭气体压强的求法
力平衡法
选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象进行受力分析，得到液柱（或
活塞）的受力平衡方程，求得气体的压强
等压面法
在连通器中，同一种液体（中间不间断）同一深度处压强相等.液体内深h 处
的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强
液片法
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
牛顿第二定
律法
选取与气体接触的液体（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
（6）.密闭气体压强与大气压强不同
（i）密闭气体压强
因密闭容器中的气体分子的数密度一般很小，且气体自身重力产生的压强极小，可忽略不
计，故气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体分子的密集程度和平均速率决定，
与地球的引力无关，气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的。
（ii）大气压强
大气压强是由于空气受到重力作用紧紧“包围”地球而对浸在它里面的物体产生的压强。
如果没有地球引力作用，地球表面就没有大气，也就不会有大气压。地面大气压的值与地
球表面积的乘积，近似等于地球大气层所受的重力值，大气层最终还是通过分子碰撞对放
入其中的物体产生压强。
【高考真题】
【典例1】．（2025 高考江苏卷）一定质量的理想气体，体积保持不变。在甲、乙两个状
态下，该气体分子速率分布图像如图所示。与状态甲相比，该气体在状态乙时（ ）
4
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A．分子的数密度较大
B．分子间平均距离较小
C．分子的平均动能较大
D．单位时间内分子碰撞单位面积器壁的次数较少
【典例2】. （2025 高考黑吉辽蒙卷）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性
良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入
车厢时相比，瓶内气体（ ）
A. 内能变小
B. 压强变大
C. 分子的数密度变大
D. 每个分子动能都变大
【典例3】. （2025 高考四川卷）如图1 所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热
气缸内，活塞稳定在a 处。将气缸置于恒温冷水中，如图2 所示，活塞自发从a 处缓慢下
降并停在b 处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a 处。不计活塞与气缸壁之
间的摩擦。则（ ）
5
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A. 活塞从a 到b 的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a 到b 的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b 到a 的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b 到a 的过程中，气缸内气体内能不变
【典例4】. （2025 高考四川卷）如图1 所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热
气缸内，活塞稳定在a 处。将气缸置于恒温冷水中，如图2 所示，活塞自发从a 处缓慢下
降并停在b 处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回a 处。不计活塞与气缸壁之
间的摩擦。则（ ）
A. 活塞从a 到b 的过程中，气缸内气体压强升高
B. 活塞从a 到b 的过程中，气缸内气体内能不变
C. 活塞从b 到a 的过程中，气缸内气体压强升高
D. 活塞从b 到a 的过程中，气缸内气体内能不变
【典例5】. （2024 高考河北卷）如图，水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两
部分，左侧封闭一定质量的理想气体，右侧为真空，活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧
水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度，弹簧的形变始终在弹性限度内且
体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间，后因活塞密封不严发生缓慢移动，活塞重
新静止后（ ）
A. 弹簧恢复至自然长度
B. 活塞两侧气体质量相等
6
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C. 与初始时相比，汽缸内气体的内能增加
D. 与初始时相比，活塞左侧单位体积内气体分子数减少
【典例6】．（2023 全国高考新课程卷）如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地
面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h 三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。
初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f 中的
气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（ ）
A．h 中的气体内能增加
B．f 与g 中的气体温度相等
C．f 与h 中的气体温度相等
D．f 与h 中的气体压强相等
【典例7】. （2022 年新高考江苏卷）自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质
进行讨论，下列说法中正确的是（ ）
A. 体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变
B. 压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C. 因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D. 温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
【典例8】（2023·江苏高考3 题）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态A 变
化到状态B。该过程中（ ）
A.气体分子的数密度增大
B.气体分子的平均动能增大
C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力减小
D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
【典例9】（1）（2020 高考江苏物理）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.下列关于玻璃的说法正确的有______.
A.没有固定的熔点 B.天然具有规则的几何形状
C.沿不同方向的导热性能相同 D.分子在空间上周期性排列
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【典例10】.（5 分）(2017·全国理综I 卷·33·1)氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔
的分子数占总分子数的百分比气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示，下列说法正
确的是____________,(填正确答案标号，选对1 个得2 分，选对2 个得4 分、选对3 个得5
分，每选错1 个扣3 分，最低得分为0 分)
A. 图中两条曲线下面积相等
B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形
C. 图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形
D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目
E. 与0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在0~400m/s 区间内的分子数占总分子数的
百分比较大
【典例11】.（2015·江苏）对下列几种固体物质的认识，正确的有（ ）.
（A）．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
（B）．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡
是晶体
（C）．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
（D）．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
【典例12】.（2015·全国理综I）下列说法正确的是（ ）
A、将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B、固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C、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
D、在合适的条件下，某些晶体可以转变成非晶体，某些非晶体可以转变成晶体
E、在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
【典例13】（2021 高考上海）如图所示为气体分子的速率分布图线.纵轴表示各速率区间
的分子数占总分子数的百分比，图线1 下方的面积为S1，图线2 下方的面积为S2；图线1
对应的温度为T1，图线2 对应的温度为T2，则温度T 和面积S 的大小关系正确的是（
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）
A.T1＞T2
B.T1＜T2
C.S1＞S2
D.S1＜S2
【针对性训练】
1. （江苏盐城射阳中学2025 届高三三模）如图所示，把一条细棉线的两端系在铁丝环上，
棉线处于松弛状态。将铁丝环浸入肥皂液里，拿出来时环上留下一居肥皂液的薄膜，这时
薄膜上的棉线仍是松弛的。用烧热的针刺破a 侧的薄膜，观察到棉线的形状为（ ）
A.
B.
C.
D.
2. （2025 年5 月河南部分重点高中考前联考）为检测甲图中烧瓶的气密性，将导管伸入水
槽中，用手捂热烧瓶（如图乙），导管口产生气泡，松开手后导管内有水倒吸，最终形成
一段稳定水柱（如图丙），证明装置不漏气。忽略大气压和环境温度的变化，下列关于烧
瓶内气体（可视为理想气体）说法正确的是（ ）
A. 图丙中气体的压强大于大气压强
B. 图乙中气泡上升过程中压强减小
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C. 松开手后气体的内能逐渐减小
D. 松开手后气体向外界放热小于外界对气体做的功
3. （2025 年5 月山东潍坊市高考三模）某新型“自清洁玻璃”具有特殊的微纳米结构，水滴
在其表面会形成接近球形的液滴并能自发滚落，滚落过程中几乎不会在玻璃表面留下痕迹。
下列说法正确的是（ ）
A. 水能浸润该“自清洁玻璃”
B. 水滴呈球形是因为液体表面张力的作用
C. 水滴表面的水分子间只存在分子引力
D. 用该玻璃制成的两端开口的洁净毛细管竖直插入水中，管内液面比水面高
4. （2024~2025 学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（二））已知玻璃管插入水中后，
管中水升高的高度与管的直径成反比。将两块压紧的玻璃板，右侧稍稍分开一些插入水中，
稳定后在玻璃板正前方可以观察到板间液面的形状是（ ）
A.
B.
C.
D.
5.〔多选〕（人教版选择性必修第三册P32“实验”改编）在甲、乙、丙三种固体薄片上涂
上石蜡，用烧热的针接触石蜡层背面上一点，石蜡熔化的范围分别如图1、2、3 所示，而
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4 所示。下列判断正确
的是（ ）
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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.甲可能为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体
6. 液体表面有一层跟气体接触的薄层，叫作表面层；同样，当液体与固体接触时，接触
的位置形成一个液体薄层，叫作附着层。对于液体在器壁附近的液面发生弯曲的现象，如
图甲、乙所示，有下列几种解释，正确的是（ ）
A.表面层Ⅰ内分子的分布比液体内部疏
B.表面层Ⅱ内分子的分布比液体内部密
C.附着层Ⅰ内的液体和与之接触的玻璃的相互作用比液体分子之间的相互作用强
D.附着层Ⅱ内的液体和与之接触的玻璃的相互作用比液体分子之间的相互作用强
7. （2025·河南开封市模拟）氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表
示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知（ ）
A.同一温度下，氧气分子呈现“中间多、两头少”的分布规律
B.随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D.①状态的温度比②状态的温度低
8 关于晶体和非晶体的性质，下列说法正确的是（ ）
A.可以利用有无固定熔点来判断物质是晶体还是非晶体
B.晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子动能增加
C.单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性
D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性
11
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9 （2025·江苏苏州市模拟）关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（ ）
A.甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B.乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果
C.丙图中毛细管中液面高于管外液面的是毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象
D.丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象
10 关于液晶，下列说法中正确的是（ ）
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光
D.所有物质都具有液晶态
11.（2025·四川内江一模）喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防水剂。其原理是
防水剂在玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似于荷叶外表的效果，水滴以椭球形分布
在玻璃表面，无法停留在玻璃上，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清
晰，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.雨水分子在永不停息地做无规则运动
B.照片中的玻璃和水滴之间发生了浸润现象
C.水滴呈椭球形是液体表面张力作用的结果
D.照片中水滴表面分子比水滴的内部密集
12 .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
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13 .自主学习活动中，同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论，下列说法中正确的是（
）
A.体积增大时，氢气分子的密集程度保持不变
B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C.因为氢气分子很小，所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D.温度变化时，氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
14 .[2024 黑龙江牡丹江二中校考]石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结
合成单层六边形晶格结构，如图所示，则（ ）
A.石墨是非晶体
B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯
C.单层石墨烯的厚度约3μm
D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动
15 通过大量实验可以得出一定种类的气体在一定温度下，其分子速率的分布情况，表格
为0℃时空气分子的速率分布情况，如图所示为速率分布柱状图，由图可知（ ）
速率间隔（m/s）
分子数的大约比例（Δ N
N ）
100 以下
0.01
100～200
0.08
200～300
0.15
300～400
0.20
400～500
0.21
500～600
0.17
600～700
0.10
700 以上
0.08
A.速率特别大的分子与速率特别小的分子都比较少
B.在400～500m/s 这一速率间隔中分子数占的比例最大
13
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C.若气体温度发生变化，则气体分子速率分布不再有题图所示“中间多，两头少”的规律
D.当气体温度升高时，并非每个气体分子的速率都增大，而是速率大的气体分子所占的比
例增大，使得气体分子平均速率增大
16.[2024 江苏无锡模拟]喷雾型防水剂是现在市场上广泛销售的特殊防
水剂.如图所示，喷剂在汽车玻璃上形成一层薄薄的保护膜，形成类似
于荷叶外表的效果.当雨水落到玻璃上的时候，水滴
以椭球形分布在表面，雨水会自然流走，保持视野清晰.下列说法正确
的是（ ）
A.水滴呈椭球形是液体表面张力作用的结果，与重力无关
B.图中的玻璃和水滴发生了浸润现象
C.水滴与玻璃表面接触的那层水分子间距比水滴内部的水分子间距大
D.图中水滴表面分子比水滴的内部密集
17 如图，工匠烧制玻璃制品时，将玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化，待冷却后尖端变
钝，下列说法正确的是（ ）
A.玻璃是非晶体，高温熔化冷却后转变成了晶体
B.玻璃是晶体，导热性表现为各向同性
C.熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩
D.熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为斥力使其表面扩张
18.[2023 江苏徐州统考]石墨烯中碳原子呈单层六边形结构.南京大学的科学家将多层石墨烯
叠加，得到了一种结构规则的新材料，其中层与层间距约为六边形边长的两倍.下列说法正
确的是（ ）
A.新材料属于非晶体
B.新材料没有固定的熔点
C.低温下新材料中碳原子停止运动
D.层间相邻碳原子间作用力表现为引力
19 如图甲、乙、丙所示，汽缸与活塞均处于静止状态，已知大气压强为p0，重力加速度
为g，活塞的质量为m，横截面积为S，汽缸、物块的质量均为M，活塞与汽缸间均无摩擦，
依次求出各图中汽缸中气体的压强。
20 已知大气压强为p0，液体密度均为ρ，重力加速度为g，图中各装置均处于静止状态，
求各装置中被封闭气体的压强。
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