2025年物理新高考備考2025年（版）物理《三維設(shè)計》一輪總復(fù)習(xí)（提升版）第2講　固體、液體和氣體

第2講固體、液體和氣體CONTENTS考點一01考點二0203考點三04考點四05跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升01考點一固體和液體性質(zhì)的理解1.固體（1）分類：固體分為

和

?兩類。晶體又分

為

和

?。晶體非晶體單晶體多晶體（2）晶體和非晶體的比較

分類比較

晶體非晶體單晶體多晶體外形有規(guī)則的幾何形狀無確定的幾何形

狀無確定的幾何外

形熔點確定

?不確定物理性質(zhì)各向異性

?各向同性典型物質(zhì)石英、云母、明

礬、食鹽各種金屬玻璃、橡膠、蜂

蠟、松香、瀝青轉(zhuǎn)化晶體和非晶體在一定條件下可以相互

?確定

各向同性

轉(zhuǎn)化2.液體（1）液體的表面張力①作用效果：液體的表面張力使液面具有

的趨勢，

使液體表面積趨于最小，而在體積相同的條件下，

?形

表面積最小。②方向：表面張力跟液面

，跟這部分液面的分界

線

?。③形成原因：表面層中分子間距離比液體內(nèi)部分子間距離

大，分子間作用力表現(xiàn)為

?。收縮球相切垂直引力（2）浸潤和不浸潤①當(dāng)液體和與之接觸的固體的相互作用比液體分子之間的相

互作用強(qiáng)時，液體能夠浸潤固體。反之，液體不浸潤固體。②毛細(xì)現(xiàn)象：浸潤液體在細(xì)管中

，不浸潤液體在細(xì)

管中

?。上升下降3.液晶（1）液晶的物理性質(zhì)①具有液體的

?。②具有晶體的

?。流動性光學(xué)各向異性（2）液晶的微觀結(jié)構(gòu)從某個方向上看，其分子排列比較整齊，但從另一方向看，

分子的排列是雜亂無章的。1.【晶體和非晶體】（多選）固體甲和固體乙在一定壓強(qiáng)下的熔化曲

線如圖所示，橫軸表示時間t，縱軸表示溫度T。下列判斷正確的有

（

）A.固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體B.固體甲不一定有確定的幾何外形，固體乙一定沒有確定的幾何外形C.在熱傳導(dǎo)方面固體甲一定表現(xiàn)出各向異性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性D.甲的圖線中ab段溫度不變，所以甲的內(nèi)能不變解析：

晶體具有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，所以

固體甲一定是晶體，固體乙一定是非晶體，故A正確；固體甲若是

多晶體，則沒有確定的幾何外形，固體乙是非晶體，一定沒有確定

的幾何外形，故B正確；在熱傳導(dǎo)方面，固體甲若是多晶體，則可

能表現(xiàn)出各向同性，固體乙一定表現(xiàn)出各向同性，故C錯誤；晶體

在熔化時具有一定的熔點，溫度不變，但晶體一直在吸收熱量，內(nèi)

能在增大，故D錯誤。2.【液體】關(guān)于以下幾幅圖中現(xiàn)象的分析，下列說法正確的是（

）A.甲圖中水黽停在水面而不沉，是浮力作用的結(jié)果B.乙圖中將棉線圈中肥皂膜刺破后，擴(kuò)成一個圓孔，是表面張力作用

的結(jié)果C.丙圖液晶顯示器是利用液晶光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點制成的D.丁圖中的醬油與左邊材料不浸潤，與右邊材料浸潤解析：

因為液體表面張力的存在，水黽才能在水面上行走自

如，故A錯誤；將棉線圈中肥皂膜刺破后，擴(kuò)成一個圓孔，是表面

張力作用的結(jié)果，故B正確；液晶顯示器是利用液晶光學(xué)性質(zhì)具有

各向異性的特點制成的，故C錯誤；從題圖丁中可以看出醬油與左

邊材料浸潤，與右邊材料不浸潤（不浸潤液滴會因為表面張力呈球

形），故D錯誤。3.【液晶】液晶在現(xiàn)代生活中扮演著重要的角色，下列對于液晶的認(rèn)

識正確的是

（

）A.液晶是固態(tài)和液態(tài)的混合物B.液晶具有各向同性的性質(zhì)C.液晶既有液體的流動性，又有晶體的各向異性D.電子手表中的液晶在外加電壓的影響下，本身能夠發(fā)光解析：C

液晶是介于液態(tài)與固態(tài)之間的一種物質(zhì)狀態(tài)，不是固態(tài)

和液態(tài)的混合物，故A錯誤；液晶既具有液體的流動性，又具有與

某些晶體相似的性質(zhì)，如具有光學(xué)各向異性等，故B錯誤，C正

確；電子手表中的液晶本身不能發(fā)光，故D錯誤。02考點二氣體壓強(qiáng)的計算1.氣體壓強(qiáng)（1）產(chǎn)生的原因由于大量氣體分子無規(guī)則運(yùn)動而碰撞器壁，形成對器壁各處

均勻、持續(xù)的壓力，作用在器壁

?的壓力叫作

氣體的壓強(qiáng)。（2）決定因素①宏觀上：決定于氣體的溫度和

?。②微觀上：決定于分子的平均動能和分子的

?。單位面積上體積密集程度2.氣體分子運(yùn)動速率分布圖像氣體分子間距離大約是分子直徑的10倍，分子間作用力十分微弱，

可忽略不計；分子沿各個方向運(yùn)動的機(jī)會均等；分子速率的分布規(guī)

律按“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計規(guī)律分布，且這個分布狀態(tài)與溫度

有關(guān)，溫度升高時，平均速率會增大，如圖所示。?判斷小題1.氣體的壓強(qiáng)是由氣體的重力產(chǎn)生的。

（

×

）2.分子的密集程度增大，壓強(qiáng)一定增大。

（

×

）3.溫度升高，速率大的分子占比增大。

（

√

）××√1.平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法力平衡法選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對象進(jìn)行受力分析，得到液柱（或活塞）的受力平衡方程，求得氣體的壓強(qiáng)等壓面法在連通器中，同一種液體（中間不間斷）同一深度處壓強(qiáng)相

等。液體內(nèi)深h處總壓強(qiáng)p＝p0＋ρgh，p0為液面上方的壓強(qiáng)液片

法選取假想的液體薄片（自身重力不計）為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程，消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程，求得氣體的壓強(qiáng)2.加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法選取與氣體接觸的液柱（或活塞）為研究對象，進(jìn)行受力分析，利

用牛頓第二定律列方程求解。1.【氣體分子的運(yùn)動特點】（2023·北京高考1題）夜間由于氣溫降

低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體

（

）A.分子的平均動能更小B.單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更少C.所有分子的運(yùn)動速率都更小D.分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大解析：

夜間氣溫低，分子的平均動能更小，但不是所有分子的

運(yùn)動速率都更小，故A正確，C錯誤；由于汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強(qiáng)

變低，輪胎會略微被壓癟，則單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更多，故B錯

誤；輪胎內(nèi)氣體溫度降低，氣體分子劇烈程度降低，壓強(qiáng)減小，故

氣體分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力變小，故D錯誤。2.【液柱封閉氣體壓強(qiáng)的計算】若已知大氣壓強(qiáng)為p0，液體密度均為

ρ，重力加速度為g，圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，求各裝置中被封

閉氣體的壓強(qiáng)。

解析：題圖甲中，以高為h的液柱為研究對象，由平衡條件有p甲S＋

ρghS＝p0S所以p甲＝p0－ρgh。題圖乙中，以B液面為研究對象，由平衡條件有p乙S＋ρghS＝p0S所以p乙＝p0－ρgh。

題圖丁中，以A液面為研究對象，由平衡條件有p丁S＝p0S＋ρgh1S所以p?。絧0＋ρgh1。題圖戊中，從開口端開始計算，右端大氣壓強(qiáng)為p0，同種液體同一

水平面上的壓強(qiáng)相同，所以b氣柱的壓強(qiáng)為pb＝p0＋ρg（h2－h(huán)1），故a氣柱的壓強(qiáng)為pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg（h2－h(huán)1－h(huán)3）。3.【活塞封閉氣體壓強(qiáng)的計算】如圖所示，內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎

直放置，汽缸上、下兩部分的橫截面積分別為2S和S。在汽缸內(nèi)有

A、B兩活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞用一根細(xì)輕桿連

接，已知活塞A的質(zhì)量是m，活塞B的質(zhì)量是0.5m。當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)

為p0時，兩活塞靜止于如圖所示位置。重力加速度為g。求這時汽

缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。

解析：取兩活塞整體為研究對象，設(shè)此時汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1，由

平衡條件有p1S＋p0·2S＋mg＋0.5mg＝p1·2S＋p0S，

03考點三氣體實驗定律及應(yīng)用1.氣體實驗定律玻意耳定律查理定律蓋－呂薩克定律內(nèi)

容一定質(zhì)量的某種氣

體，在溫度不變的情

況下，

?與體

積成

?一定質(zhì)量的某種氣

體，在體積不變的

情況下，壓強(qiáng)

與

?

成正比一定質(zhì)量的某種氣

體，在壓強(qiáng)不變的

情況下，其

?

?與熱力學(xué)溫度

成

?壓強(qiáng)反比熱力學(xué)溫度體

積正比玻意耳定律查理定律蓋－呂薩克定律表

達(dá)

式p1V1＝

?圖

像

p2V2

①宏觀上講，理想氣體是指在任何溫度、任何壓強(qiáng)下始終遵

從氣體實驗定律的氣體。實際氣體在壓強(qiáng)不太大、溫度不太

低的條件下，可視為理想氣體。②微觀上講，理想氣體的分子間除碰撞外無其他作用力，分

子本身沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的

空間。2.理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程（1）理想氣體（2）理想氣體的狀態(tài)方程①內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時，壓強(qiáng)跟

體積的乘積與熱力學(xué)溫度的

?保持不變。

比值?判斷小題1.壓強(qiáng)極大的實際氣體不遵從氣體實驗定律。

（

√

）2.一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時，壓強(qiáng)一定增大。

（

×

）3.一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，氣體的內(nèi)能一定增大。

（

√

）√×√

1.解題基本思路2.分析氣體狀態(tài)變化的問題要抓住三點（1）弄清一個物理過程分為哪幾個階段。（2）找出幾個階段之間是由什么物理量聯(lián)系起來的。（3）明確哪個階段應(yīng)遵循什么實驗定律?！捌住鳖悊栴}

（1）最終汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

（2）彈簧的勁度系數(shù)和添加的沙子質(zhì)量。

“液柱”類問題【例2】

（2024·云南麗江模擬）把上端A封閉，下端B開口的玻璃管

插入水中，放掉部分空氣后放手，玻璃管可以豎直地浮在水中（如圖

所示）。設(shè)玻璃管的質(zhì)量m＝40g，橫截面積S＝2cm2，玻璃管露出水

面以上部分的長度b＝2cm，大氣壓強(qiáng)p0＝105Pa，水的密度ρ＝1

g/cm3，玻璃管厚度和管內(nèi)空氣質(zhì)量不計，g取10m/s2。（1）求玻璃管內(nèi)空氣柱的長度；答案：22cm

解析：玻璃管漂浮時，浮力與重力平衡。設(shè)管內(nèi)外水面高

度差為h，則V排＝hS，根據(jù)阿基米德原理，有mg＝ρghS

（2）用手拿住玻璃管緩慢地豎直壓入水中，若水足夠深，則當(dāng)A

端在水面下超過某一深度H時，放手后玻璃管不再浮起，求H

的大小。答案：1.02m解析：玻璃管全部沒入水中一定深度H后，浮力與重力再次平

衡，同樣根據(jù)阿基米德原理，可知空氣柱的長度為h'＝h＝20cm＝0.2m初態(tài)有p1＝p0＋ρgh，V1＝（h＋b）S末態(tài)有p2＝p0＋ρgH＋ρgh'，V2＝h'S對封閉氣體，根據(jù)玻意耳定律有p1V1＝p2V2聯(lián)立解得H＝1.02m。關(guān)聯(lián)氣體問題【例3】（2023·全國乙卷33題節(jié)選）如圖，豎直放置的封閉玻璃管

由管徑不同、長度均為20cm的A、B兩段細(xì)管組成，A管的內(nèi)徑是B管

的2倍，B管在上方。管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開，水銀柱在兩管中的

長度均為10cm?，F(xiàn)將玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管內(nèi)的空氣柱長度改變1cm。求B管在上方時，玻璃管內(nèi)兩部分氣體的壓強(qiáng)。（氣體溫度保持不變，以cmHg為壓強(qiáng)單位）答案：54.36cmHg

74.36cmHg解析：B管在上方時，設(shè)B管中氣體的壓強(qiáng)為pB，長度lB＝10cm則A管中氣體的壓強(qiáng)為pA＝pB＋20cmHg，長度lA＝10cm倒置后，A管在上方，設(shè)A管中氣體的壓強(qiáng)為pA'，A管內(nèi)空氣柱長度lA'

＝11cm已知A管的內(nèi)徑是B管的2倍，則水銀柱長度為h＝9cm＋14cm＝23cm則B管中氣體壓強(qiáng)為pB'＝pA'＋23cmHgB管內(nèi)空氣柱長度lB'＝40cm－11cm－23cm＝6cm對A管中氣體，由玻意耳定律有pAlASA＝pA'lA'SA對B管中氣體，由玻意耳定律有pBlBSB＝pB'lB'SB聯(lián)立解得pB＝54.36cmHgpA＝pB＋20cmHg＝74.36cmHg。04考點四氣體狀態(tài)變化的圖像問題1.四種圖像的比較類別特點（其中C為常量）舉例p－VpV＝CT，即pV之積越大的等溫線溫度越高，線

離原點越遠(yuǎn)

類別特點（其中C為常量）舉例p－T

V－T

2.分析技巧利用垂直于坐標(biāo)軸的線作輔助線去分析不同溫度的兩條等溫線、不

同體積的兩條等容線、不同壓強(qiáng)的兩條等壓線的關(guān)系。例如：（1）在圖甲中，V1對應(yīng)虛線為等容線，A、B分別是虛線與

T2、T1兩線的交點，可以認(rèn)為從B狀態(tài)通過等容升壓到A狀態(tài)，溫度

必然升高，所以T2＞T1。（2）如圖乙所示，A、B兩點的溫度相等，從B狀態(tài)到A狀態(tài)壓強(qiáng)增

大，體積一定減小，所以V2＜V1。1.【P－T圖像】（2023·江蘇高考3題）如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)

量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中

（

）A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動能增大C.單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D.單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小

A.a→b過程，壓強(qiáng)減小，溫度不變，體積增大B.b→c過程，壓強(qiáng)增大，溫度降低，體積減小C.c→d過程，壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積減小D.d→a過程，壓強(qiáng)減小，溫度升高，體積不變

3.【圖像轉(zhuǎn)換】（2023·遼寧高考5題）“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的p－T圖像如圖所示。該過程對應(yīng)的p－V圖像可能是（

）

05跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升1.（多選）關(guān)于晶體和非晶體的性質(zhì)，下列說法正確的是（

）A.可以利用有無固定熔點來判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體B.晶體在熔化時要吸熱，說明晶體在熔化過程中分子動能增加C.單晶體和多晶體都表現(xiàn)為各向異性，非晶體則表現(xiàn)為各向同性D.液晶像液體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)和單晶體相似，具有各

向異性12345678910解析：

晶體和非晶體的區(qū)別就是有無固定熔點，因此可以利

用有無固定熔點來判斷物質(zhì)是晶體還是非晶體，故A正確；晶體在

熔化時要吸熱，分子勢能增加，但在熔化過程中溫度不變，分子動

能不變，故B錯誤；多晶體表現(xiàn)為各向同性，故C錯誤；液晶像液

體一樣具有流動性，而其光學(xué)性質(zhì)和單晶體相似，具有各向異性，

故D正確。123456789102.下列說法中正確的是

（

）A.液晶的分子排列會因所加電壓的變化而變化，由此引起光學(xué)性質(zhì)的

改變B.在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴水銀會呈球狀，這是因為液

體內(nèi)分子間有相互吸引力C.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不

能，這是因為油脂使水的表面張力增大D.當(dāng)兩薄玻璃板間夾有一層水膜時，在垂直于玻璃板的方向很難將玻

璃板拉開，這是由于水膜具有表面張力12345678910解析：

液晶的分子排列會因所加電壓的變化而變化，由此引起

光學(xué)性質(zhì)的改變，A正確；在處于失重狀態(tài)的宇宙飛船中，一大滴

水銀會呈球狀，是表面張力的原因，B錯誤；水在涂有油脂的玻璃

板上能形成水珠，這是不浸潤的結(jié)果，而在干凈的玻璃板上不能形

成水珠，這是浸潤的結(jié)果，C錯誤；夾有水膜的玻璃板在垂直于玻

璃板方向很難被拉開是分子引力和大氣壓的作用，D錯誤。123456789103.（多選）密閉容器內(nèi)有一定質(zhì)量的理想氣體，如果保持氣體的壓強(qiáng)

不變，氣體的溫度升高，下列說法中正確的是

（

）A.氣體分子的平均速率增大B.器壁單位面積受到氣體分子碰撞的平均作用力變大C.氣體分子對器壁的平均作用力變大D.氣體的密度減小12345678910解析：

氣體的溫度升高，氣體分子的平均速率增大，氣體分

子對器壁的平均作用力變大，故A、C正確；氣體壓強(qiáng)是器壁單位

面積上受到大量氣體分子頻繁地碰撞而產(chǎn)生的平均作用力的結(jié)果，

氣體壓強(qiáng)不變，單位面積受到氣體分子碰撞的平均作用力不變，故

B錯誤；氣體的溫度升高，氣體分子平均動能增大，壓強(qiáng)不變，則

氣體分子的密集程度減小，故氣體體積增大，容器容積變大，氣體

密度減小，故D正確。123456789104.如圖，汽缸放置在水平地面上，用質(zhì)量為m1、截面積為S的活塞封

閉一定質(zhì)量的氣體。活塞上放置一個質(zhì)量為m2的重物，不計摩擦，

重力加速度為g，大氣壓強(qiáng)為p0，平衡時缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為（

）A.p012345678910

123456789105.（2024·云南昆明模擬）如圖所示，兩端開口的“U”形玻璃管豎直

放置，其右側(cè)水銀柱之間封住一段高h(yuǎn)＝5cm的空氣柱?？諝庵?/p>

方的水銀面與玻璃管左側(cè)水銀面的高度差也為h。已知大氣壓強(qiáng)為

75cmHg，空氣柱中的氣體可視為理想氣體，周圍環(huán)境溫度保持不變，玻璃管的導(dǎo)熱性良好且玻璃管粗細(xì)均勻。下列說法正確的是（

）A.右側(cè)玻璃管中空氣柱上方的水銀柱高度小于5cmB.封閉空氣柱中氣體的壓強(qiáng)為70cmHgC.從玻璃管右側(cè)管口緩慢注入少量水銀，空氣柱的壓強(qiáng)一定變大D.從玻璃管左側(cè)管口緩慢注入少量水銀，空氣柱的壓強(qiáng)一定變大12345678910解析：

同一液體深度處壓強(qiáng)相等，則封閉氣體的壓強(qiáng)為p＝75

cmHg＋5cmHg＝80cmHg，所以右側(cè)玻璃管中空氣柱上方的水銀

柱高度等于5cm，故A、B錯誤；從玻璃管右側(cè)管口緩慢注入少量

水銀，右側(cè)空氣柱上方的水銀柱的長度增加，水銀柱對空氣柱產(chǎn)生

的壓強(qiáng)增大，則空氣柱的壓強(qiáng)一定變大，故C正確；從玻璃管左側(cè)

管口緩慢注入少量水銀，右側(cè)空氣柱上方的水銀柱的長度不變，氣

體做等壓變化，即空氣柱的壓強(qiáng)不變，故D錯誤。123456789106.（2024·上海統(tǒng)考模擬）一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖過程，其

中ab、cd分別為雙曲線的一部分。ad與bc都與p坐標(biāo)軸平行，下列

對a、b、c、d四點溫度大小比較正確的是

（

）A.Ta＞TbB.Tb＞TcC.Tc＞TdD.Td＞Ta12345678910

123456789107.（多選）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從A狀態(tài)開始，經(jīng)歷了

B、C狀態(tài)，最后達(dá)到D狀態(tài)，下列判斷正確的是（

）A.A→B過程溫度升高，壓強(qiáng)不變B.B→C過程體積不變，壓強(qiáng)變小C.B→C過程體積不變，壓強(qiáng)不變D.C→D過程體積變小，壓強(qiáng)變大12345678910

123456789108.（2024·九省聯(lián)考貴州）如圖是一個簡易溫度計示意圖，左邊由固

定的玻璃球形容器和內(nèi)徑均勻且標(biāo)有刻度的豎直玻璃管組成，右邊

是上端開口的柱形玻璃容器，左右兩邊通過軟管連接，用水銀將一

定質(zhì)量的空氣封閉在左邊容器中。已知球形容器的容積為530cm3，左邊玻璃管內(nèi)部的橫截面積為2cm2。當(dāng)環(huán)境溫度為0℃且左右液面平齊時，左管液面正好位于8.0cm刻度處。設(shè)大氣壓強(qiáng)保持不變。12345678910答案：向下

（1）當(dāng)環(huán)境溫度升高時，為使左右液面再次平齊，右邊柱形容器

應(yīng)向上還是向下移動？解析：當(dāng)環(huán)境溫度升高時，假設(shè)右邊容器不動，由于左側(cè)氣體體積變大，則右側(cè)管中液面將高于左側(cè)管中液面，則為使左