资源简介 第38讲 固体 液体和气体1.（2026·江苏南京模拟）关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是（ ）A.图1中水黾停在水面上是因为水的表面张力作用B.图2中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点C.图3中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银浸润玻璃D.图4中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性2.（2025·黑吉辽蒙高考2题）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.分子数密度变大 D.每个分子动能都变大3.（2026·内蒙古呼和浩特模拟）如图所示，某同学将针筒的针拔除后，用橡胶套封闭一定质量的理想气体做成弹射玩具，该同学先缓慢推动推杆将针筒内气体进行压缩，然后松开推杆，压缩气体膨胀将推杆弹射。若推杆缓慢压缩气体过程中针筒内气体温度不变，则关于推杆压缩气体的过程，下列说法正确的是（ ）A.针筒内气体压强变大B.针筒内气体内能增加C.针筒内气体分子平均动能减少D.针筒内气体分子数密度减小4.〔多选〕（2026·河北石家庄期末）如图甲所示，导热汽缸内封闭了一定质量的理想气体，可移动的活塞与容器壁光滑接触，并密封完好。开始时活塞静止于位置Ⅰ，由于环境温度变化，活塞运动到位置Ⅱ（图中未标出）再次静止。已知活塞处于位置Ⅰ、Ⅱ时，汽缸内各速率区间的气体分子数n占总分子数N的百分比与分子速率v之间的关系分别如图乙中实线和虚线所示，忽略大气压强的变化，下列说法中正确的是（ ）A.在状态Ⅰ时气体分子平均动能较大B.在状态Ⅱ时汽缸内单位体积的分子数较多C.在状态Ⅰ时汽缸内单位时间、单位面积上碰撞器壁的气体分子数较多D.在此过程中气体从外界吸收热量5.如图为某兴趣小组发射的自制水火箭。发射前瓶内空气的体积为1.2 L，水的体积为0.8 L，瓶内空气压强为3 atm。打开喷嘴后水火箭发射升空，忽略瓶内空气温度的变化。在瓶内的水刚喷完瞬间，瓶内空气的压强为（ ）A.1.8 atm B.2.1 atm C.2.5 atm D.2.8 atm6.汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时，压力表示数为2.6p0（p0是1个标准大气压），轮胎内部气体温度为315 K，外部大气压强为p0。该汽车在某高原地区行驶时，压力表示数为2.5p0，轮胎内部气体温度为280 K。轮胎内部气体视为理想气体，轮胎内体积不变且不漏气，则该高原地区的大气压强为（ ）A.0.6p0 B.0.7p0 C.0.8p0 D.0.9p07.（2026·四川泸州模拟）某小组利用高为L、横截面积为S的导热汽缸测量不规则物体的体积，汽缸上方放置一个质量m、润滑良好且厚度不计的密闭活塞，将缸内的理想气体（氮气）封闭。当外界大气压为p0＝，活塞正好在汽缸的顶部，如图所示。在活塞上放置质量为m的物体后，活塞缓慢下移，测量活塞与缸底的间距为0.9L，环境温度保持不变，外界压强p0保持不变，则不规则物体的体积的大小为（ ）A.0.2LS B.0.5LS C.0.6LS D.0.8LS8.一定质量的理想气体经历了如图所示的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过程中不断减小 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9.〔多选〕（2025·云南高考9题）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体（视为理想气体），与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下（ ）A.环境温度升高时，b管中液面升高B.环境温度降低时，b管中液面升高C.水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小D.水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大10.（2024·江西高考13题）可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA完成循环过程，AB和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程。已知T1＝1 200 K，T2＝300 K，气体在状态A的压强pA＝8.0×105Pa，体积V1＝1.0 m3，气体在状态C的压强pC＝1.0×105Pa。求：（1）气体在状态D的压强pD；（2）气体在状态B的体积V2。11.（2026·辽宁葫芦岛模拟）如图所示是监测化工厂反应器工作温度的装置。导热良好且容积为V＝5.0×10－3m3的容器固定在反应器中，上方安装一横截面积为S＝1.5×10－3m2的透明导管，导管上端与大气相通，内有一绝热轻质薄活塞。初始时，密闭气体温度为T1＝300 K，活塞位于下端口A位置。发生反应时，活塞位置随温度升高缓慢上升。导管顶部固定一处于原长状态、劲度系数为k＝300 N/m的轻弹簧，下端B距离A位置的活塞上表面为l1＝0.3 m，当弹簧压缩量达到0.2 m时将触发高温报警。容器内气体视为理想气体，大气压强为p0＝1.0×105Pa。求：（1）活塞上升到B时的封闭气体的温度T2；（2）当弹簧压缩量达到0.2 m时封闭气体的压强。第38讲 固体 液体和气体1.A 图1中水黾停在水面上是因为水的表面张力作用，故A正确；图2中石英晶体有固定的熔点，而玻璃是非晶体，没有固定的熔点，故B错误；图3中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃，故C错误；图4中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向异性，故D错误。2.B 将糖果瓶从寒冷的站台带入温暖的车厢内，一段时间后，瓶内气体的温度升高，则瓶内气体的内能变大，A错误；由于瓶内气体的体积不变，则气体发生等容变化，由题意知瓶内气体的温度升高，则由查理定律可知，瓶内气体的压强变大，B正确；由于瓶内气体的体积不变，则瓶内气体的分子数密度不变，C错误；瓶内气体的温度升高，分子的平均动能变大，但并不是每个分子的动能都变大，D错误。3.A 推杆缓慢压缩气体，气体做等温变化，根据玻意耳定律可知pV＝C，体积V减小，压强p变大，故A正确；理想气体的内能只与温度有关，因为气体温度不变，所以内能不变，故B错误；温度是分子平均动能的标志，气体温度不变，所以分子平均动能不变，故C错误；气体质量一定，分子总数不变，压缩气体时体积减小，所以分子数密度增大，故D错误。4.CD 在状态Ⅱ时中等速率的分子占据的比例较大，可知气体分子平均动能较大，选项A错误；在状态Ⅱ时，气体温度较高，气体做等压变化，则在状态Ⅱ时体积较大，则汽缸内单位体积的分子数较少，选项B错误；两种状态的压强相等，在状态Ⅰ时汽缸内气体温度较低，气体平均分子动能较小，气体平均作用力较小，单位时间、单位面积上碰撞器壁的气体分子数较多，选项C正确；在此过程中气体温度升高，内能变大，气体体积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，选项D正确。5.A 发射前，瓶内空气的压强和体积分别为p1＝3 atm、V1＝1.2 L，水完全喷完瞬间，瓶内空气的体积V2＝1.2 L＋0.8 L＝2.0 L，设瓶内的水刚喷完瞬间，瓶内空气的压强为p2，瓶内气体经历等温变化，根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2，解得p2＝1.8 atm，故选A。6.B 根据题意可知，在平原地区时，轮胎内部气体的压强为p1＝3.6p0，温度为T1＝315 K，设在高原地区轮胎内部气体的压强为p2，温度为T2＝280 K，轮胎内部气体做等容变化，根据查理定律有＝，解得p2＝3.2p0，该高原地区的大气压强p＝3.2p0－2.5p0＝0.7p0。故选B。7.B 在活塞上放置物体前，假设缸内气体的压强为p1，根据平衡条件可得p1S＝p0S＋mg，解得p1＝p0＋＝，同理，在活塞上放置物体后，假设缸内气体的压强为p2，有p2S＝p0S＋2mg，解得p2＝，根据玻意耳定律可得p1＝p2，解得V＝0.5LS，故选B。8.B 因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，ab过程中压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，cd过程中温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va＝Ve，因为Vd＜Ve，所以Vd＜Va，所以da过程中气体体积发生变化，D错误。9.BD 在标准大气压p0下，设进入玻璃管b的液柱高度为h，则封闭气体的压强为p1＝p0－ρgh，可得h＝，由于b管中气体的体积可忽略不计，则温度发生变化时，封闭气体可视为等容变化，由公式＝C（C为常量）可知，温度升高时，封闭气体的压强增大，则b管中液面降低，反之，温度降低时，封闭气体的压强减小，b管中液面升高，A错误，B正确；水槽中的水少量蒸发后，水槽中的液面高度降低，则b管内液面的高度也降低，由A、B选项的分析可知，温度的测量值偏大，C错误，D正确。10.（1）2.0×105Pa （2）2.0 m3解析：（1）气体从状态D到状态A的过程发生等容变化，根据查理定律有＝代入数据解得pD＝2.0×105Pa。（2）气体从状态C到状态D的过程发生等温变化，根据玻意耳定律有pCVC＝pDV1代入数据解得VC＝2.0 m3又因为气体从状态B到状态C发生等容变化，因此气体在B状态的体积为V2＝VC＝2.0 m3。11.（1）327 K （2）1.4×105Pa解析：（1）初状态p1＝1.0×105Pa，V1＝5.0×10－3m3，T1＝300 K末状态p2＝p0＝1.0×105Pa，V2＝Sl1＋V1由理想气体状态方程＝解得T2＝327 K。（2）当弹簧压缩量达到0.2 m时，活塞受力平衡，则pS＝p0S＋kx解得气体压强p＝1.4×105 Pa。1 / 1第38讲 固体 液体和气体1.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。 2.了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因。 3.掌握气体压强的计算方法及气体压强的微观解释。 4.能用气体实验定律解决实际问题，并会分析气体图像问题。考点一 固体和液体的性质 气体分子运动的速率分布知识速记1.晶体和非晶体的比较 分类 比较 晶体 非晶体单晶体 多晶体几何外形 规则 不规则 不规则熔点 确定 不确定物理性质 各向异性 各向同性典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属 玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青形成与 转化 有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体；同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现；晶体与非晶体一定条件下可以相互 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 的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下， 形表面积最小。②方向：表面张力跟液面 ，跟这部分液面的各条分界线 。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 。（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，液体能够浸润固体。反之，液体不浸润固体。②毛细现象：浸润液体在细管中 ，不浸润液体在细管中 的现象，细管越细，毛细现象越明显。3.液晶（1）液晶的物理性质①具有液体的 。②具有晶体的 。（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。4.气体分子运动速率分布规律（1）气体分子的速率分布图像（2）气体分子运动速率分布规律①气体分子间作用力十分微弱，可忽略不计；②气体分子的运动是杂乱无章的，但向各个方向运动的机会均等；③气体分子速率呈现“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，分子速率大的分子比例较多，平均速率会增大（但不是每个分子的速率都增大）。 〔人教版选择性必修第三册P32、P36、P38图片情境〕下列四幅图所涉及的物理知识，判断其说法的正误。（1）图甲中晶体熔化过程中内能变大。（ ）（2）图乙水黾可以在水面自由活动，主要在于它受到水的浮力和独特的身体结构。（ ）（3）图丙中薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，说明蜂蜡在导热性上具有各向同性。（ ）（4）图丁中A是不浸润现象，B是浸润现象。（ ）训练落实1.〔多选〕固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T。下列判断正确的有（ ）A.固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体B.固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性D.甲的图线中ab段温度不变，所以甲的内能不变2.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下沉，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.丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的D.丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润3.（2025·江苏高考8题）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（ ）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考点二 气体压强的微观解释及计算知识速记1.产生原因：大量分子 而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁 的压力叫作气体的压强。2.决定因素（1）宏观上：取决于气体的 和 ；（2）微观上：取决于分子的 和分子的 （分子数密度）。如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装有与容器容积相等的水，乙中充满空气，试问：（1）两容器各侧壁压强的大小情况及压强的大小取决于哪些因素（容器容积恒定）？（2）若让两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上所受的压强将怎样变化？要点深化1.平衡状态下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处总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面处的压强液片法 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，求得气体的压强2.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。一定质量的气体，温度一定时，若气体体积增大，气体压强会减小，原因是（ ）A.单位体积的分子数减小，单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减小B.气体分子的数密度变大，分子对器壁的吸引力变小C.每个气体分子对器壁的平均撞击力变小D.气体分子的数密度变小，单位体积内分子的质量变小尝试解答 若已知大气压强为p0，液体密度均为ρ，重力加速度为g，图甲、乙中汽缸横截面积为S，不计摩擦力，下列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。尝试解答求液柱封闭的气体压强时，一般以液片或液柱为研究对象受力分析、列平衡方程，要注意： （1）液体因重力产生的压强大小为p＝ρgh（其中h为液面的竖直高度，ρ为液体的密度，g为重力加速度）。 （2）不要漏掉大气压，同时又要注意大气压产生的压力是否可以平衡掉。 （3）有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的同种液体在同一水平面上各处压强相等。 （4）当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”，使计算过程简捷。考点三 气体实验定律和理想气体状态方程的基本应用知识速记内容 表达式 图像玻意耳 定律 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成 p1V1＝p2V2查理定律 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成 ＝ 拓展：Δp＝ΔT盖—吕萨克 定律 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成 ＝ 拓展：ΔV＝ΔT理想气体 状态方程 理想气体：在任何温度、任何 下都遵从气体实验定律的气体 ①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体 ②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由 决定理想气体状态方程： 或 （质量一定的理想气体）中医常用“拔火罐”来治疗某些疾病。如图所示，将点燃的酒精棉放入一个小罐内，当酒精棉燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，此时火罐会被紧紧地“吸”在皮肤上。请解释这一现象。要点深化1.利用气体实验定律及理想气体状态方程解决问题的基本思路2.两个重要的推论（1）查理定律的推论：Δp＝ΔT。（2）盖—吕萨克定律的推论：ΔV＝ΔT。（2025·江西高考6题）如图所示，一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强p0、体积为V0的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出V0的临界值V0c，当V0＝V0c时，在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S，颈部高度为l，按压前桶中气体压强为p0。不考虑温度变化和漏气，忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为ρ，重力加速度为g。该临界值V0c等于（ ）A.H2B.H（H＋l）C.SHD.SH尝试解答 （2026·河北保定模拟）中国计划在2030年前实现载人登月，开展月球科学考察及相关技术试验。月球表面昼夜温差较大，假设月球上某科研实验站的一个刚性容器内密闭有一定质量的理想气体，白天容器内气体的热力学温度最高为T0，此时容器内气体的压强为p0，晚上容器内气体的热力学温度最低为。（1）求晚上温度最低时容器内气体的压强p；（2）若容器底部有一个面积为S的观测台，且观测台与容器底部之间无缝隙，求一昼夜内容器内气体对观测台的压力大小F的范围。尝试解答〔多选〕（2025·河北廊坊三模）如图所示，用铝制易拉罐制作温度计，一粗细均匀透明薄吸管里有一段油柱（长度不计），吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，若大气压强恒定，易拉罐和吸管均处于水平方向，在吸管上标注等差温度值，下列说法正确的是（ ）A.吸管上标注的等差温度值刻度左密右疏B.若要扩大测温范围，可以在其余条件不变的情况下换用更粗的透明吸管C.标记了刻度后，若将易拉罐和吸管直立且开口向上，则测量值偏小D.若要提高测温灵敏度，可以在其余条件不变的情况下换用体积更小的易拉罐尝试解答 （2026·重庆渝中区模拟）如图甲所示为气撑杆，其内部结构简化图如图乙所示，它可以利用气体的压缩和膨胀带动活塞的运动来实现柜门的打开和关闭。若初始时刻活塞与导热缸筒密封着压强为p、体积为V的气体。先缓慢打开柜门，缸筒内气体体积变成1.5V（该过程缸筒内气体温度始终与环境温度相同）；再快速关闭柜门，缸筒内气体压强立即变成1.5p，体积迅速恢复为V（该过程缸筒内气体未与外界进行热交换）。已知环境温度始终为T0，缸内气体可视作理想气体。求：（1）柜门打开时缸内气体的压强；（2）快速关闭柜门后瞬间缸内气体的温度。尝试解答考点四 气体状态变化的图像问题要点深化1.一定质量的理想气体状态变化的几种图像的比较等温变化 等容变化 等压变化图 像 p-V图像 p-图像 p-T图像 V-T图像特 点 pV＝CT（其中C为恒量），即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远 p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高 p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小 V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小2.处理气体状态变化的图像问题的技巧（1）首先应明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个状态，它对应着三个状态量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。看此过程属于等温、等容还是等压变化，然后用相应规律求解。（2）在V-T图像（或p-T图像）中，比较两个状态的压强（或体积）时，可比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，斜率越大，压强（或体积）越小；斜率越小，压强（或体积）越大。一定质量的气体经历一系列状态变化，其p-图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。气体在此状态变化过程中（ ）A.a→b过程，压强减小，温度不变，体积增大 B.b→c过程，压强增大，温度降低，体积减小C.c→d过程，压强不变，温度升高，体积减小 D.d→a过程，压强减小，温度升高，体积不变尝试解答 1.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2.〔多选〕（2025·课标卷19题）如图，一定量的理想气体先后处于V-T图上a、b、c三个状态，三个状态下气体的压强分别为pa、pb、pc，则（ ）A.pa＝pb B.pa＝pcC.pa＞pb D.pa＜pc3.〔多选〕一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图像如图所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，A→B是等温变化，B→C是等容变化，C→A是等压变化，若将上述变化过程改用p-T图像和V-T图像表示，则下列各图像中正确的是（ ）第38讲 固体 液体和气体考点一知识速记1.确定 各向同性 转化 2.（1）①收缩 球 ②相切 垂直 ③引力 （2）②上升 下降 3.（1）①流动性 ②光学各向异性教材情境辨析 （1）√ （2）× （3）× （4）×训练落实1.AB 晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故A正确；固体甲若是多晶体，则没有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B正确；在热传导方面，固体甲若是多晶体，则可能表现出各向同性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；晶体在熔化时具有一定的熔点，温度不变，但晶体一直在吸收热量，内能在增大，故D错误。2.B 因为液体表面张力的存在，水黾才能停在水面而不下沉，故A错误；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，故B正确；液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故C错误；从题图丁中可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润（不浸润液滴会因为表面张力及重力呈椭球形），故D错误。3.C 甲、乙两个状态下气体的体积相同，所以分子数密度相同、分子的平均距离相同，故A、B错误；根据题图可知，乙状态下气体速率大的分子占比较多，则乙状态下气体温度较高，分子平均动能较大，故C正确；乙状态下气体分子平均速率大，分子数密度相等，则单位时间内分子撞击容器壁次数较多，故D错误。考点二知识速记1.无规则热运动 单位面积上 2.（1）温度 体积 （2）平均动能 密集程度思考与讨论 提示：（1）对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为p＝ρgh，其中h为上、下底面间的距离。侧壁的压强自上而下，由小变大，其数值大小与侧壁上各点距水面的竖直距离x的关系是p＝ρgx；对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小取决于气体的分子数密度和温度。（2）甲容器做自由落体运动时，处于完全失重状态，器壁各处的压强均为零；乙容器做自由落体运动时，器壁各处的压强不发生变化。要点深化【例1】 A 一定质量的气体，在一定温度下，分子运动的剧烈程度不变，分子撞击器壁的平均作用力不变，若气体体积增大，单位体积内的分子数减少，单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减小，气体压强减小，故A正确，B、C、D错误。【例2】 甲：p0－ 乙：p0＋ 丙：p0－ρgh 丁：p0＋ρgh1 戊：p0－ρgh 己：pa＝p0＋ρg（h2－h1－h3） pb＝p0＋ρg（h2－h1）解析：题图甲：选汽缸为研究对象，受力分析如图a所示，由平衡条件知p0S＝p甲S＋Mg，得p甲＝p0－。题图乙：选活塞为研究对象，受力分析如图b所示，由平衡条件，有p乙S下sin α＝p0S上＋FN＋mg，FN＝Mg，S下sin α＝S上，其中S下为活塞下表面面积，S上为活塞上表面面积，即S上＝S，由以上各式得p乙＝p0＋。题图丙：以B液面为研究对象，由平衡条件有p丙S＋ρghS＝p0S，所以p丙＝p0－ρgh题图丁：以A液面为研究对象，由平衡条件有p丁S＝p0S＋ρgh1S所以p丁＝p0＋ρgh1题图戊：以B液面为研究对象，由平衡条件有p戊S＋ρghS·sin 60°＝p0S所以p戊＝p0－ρgh题图己：从开口端开始计算，右端大气压强为p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b气柱的压强为pb＝p0＋ρg（h2－h1），故a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg（h2－h1－h3）。考点三知识速记反比 正比 正比 压强 温度 ＝ ＝C思考与讨论 提示：把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，看起来就像是火罐被紧紧的“吸”在皮肤上了。要点深化【例3】 B 设往桶内压入压强为p0、体积为V0c的空气后，桶内气体压强增大到p，根据玻意耳定律有p0SH＋p0V0c＝pSH，泵水器恰能出水满足p＝p0＋ρg，联立解得V0c＝H（H＋l），故选B。【例4】 （1） （2）≤F≤p0S解析：（1）根据查理定律有＝解得p＝。（2）一昼夜内，容器内气体对观测台的压力的最大值与最小值分别为Fmax＝p0S、Fmin＝pS经分析可知Fmin≤F≤Fmax，解得≤F≤p0S。【例5】 BC 设初始温度为T0、罐中空气体积为V0、吸管内空气柱长度为L0、其横截面积为S，温度变化后的温度为T1、罐中空气体积不变、吸管内空气柱长度变为L1、其横截面积不变，在温度变化时，气体做等压变化，有C＝＝，整理得ΔL＝ΔT知温度变化量与距离的变化量成正比，则吸管上标注的等差温度值刻度是均匀的，故A错误；由ΔL＝ΔT可知，若更换更粗的透明吸管，其余条件不变，则在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，则测量范围会变大，故B正确；若将易拉罐和吸管直立且开口向上，由于油柱的重力产生压强，压强偏大，所以体积偏小，则测得的温度偏小，故C正确；根据C＝，ΔL＝ΔT，可得ΔL＝ΔT，若用更小的易拉罐，其余条件不变，则在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，即该温度计的测温灵敏度会降低，故D错误。【例6】 （1）p （2）1.5T0解析：（1）初始状态下缸筒内密封气体的压强为p，体积为V；缓缓打开柜门，气体温度不变，体积变成1.5V，设柜门打开时缸内气体的压强变为p'，由玻意耳定律可得pV＝p'×1.5V，解得p'＝p。（2）柜门打开时缸内气体的压强为p，体积为1.5V，温度为T0；快速关闭柜门时缸筒内气体压强变成1.5p，体积恢复为V，设此时温度为T，根据理想气体状态方程有＝解得快速关闭柜门后瞬间缸内气体的温度T＝1.5T0。考点四要点深化【例7】 A 由题图可知，a→b过程，气体发生等温变化，气体压强减小而体积增大，故A正确；由理想气体状态方程＝C可知p＝CT，斜率k＝CT，连接O、b的直线比连接O、c的直线的斜率小，所以b状态的温度低，b→c过程，温度升高，压强增大，且体积也增大，故B错误；c→d过程，气体压强不变而体积变小，由理想气体状态方程＝C可知，气体温度降低，故C错误；d→a过程，气体体积不变，压强变小，由理想气体状态方程＝C可知，气体温度降低，故D错误。强化训练1.B 由题图可知一定质量的理想气体从状态A到状态B的过程中，气体的体积不变，则气体分子的数密度ρ数＝不变，A错误；根据题图可知，从状态A到状态B的过程中，气体的温度升高，则气体分子的平均动能增大，B正确；从状态A到状态B的过程中，气体体积不变而气体分子的平均动能增大，则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大，且单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加，C、D错误。2.AD 根据理想气体的状态方程有pV＝CT，变形有V＝T，则V-T图线上的点与坐标原点连线的斜率代表，则由题图可知pc ＞ pb ＝ pa，故选A、D。3.BD A→B气体经历的是等温变化过程，气体的体积增大，压强减小；B→C气体经历的是等容变化过程，根据查理定律＝，pC＞pB，则TC＞TB，气体的压强增大，温度升高；C→A气体经历的是等压变化过程，根据盖—吕萨克定律＝，VC＞VA，则TC＞TA，气体的体积减小，温度降低。A项中，B→C连线不过原点，不是等容变化过程，故A错误，B正确；C项中，B→C体积减小，故C错误，D正确。1 / 1(共82张PPT)第38讲 固体 液体和气体目标要求1. 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。2. 了解表面张力现象和毛细现象，知道它们的产生原因。3. 掌握气体压强的计算方法及气体压强的微观解释。4. 能用气体实验定律解决实际问题，并会分析气体图像问题。目 录CONTENTS考点一 固体和液体的性质 气体分子运动的速率分布考点二 气体压强的微观解释及计算考点三 气体实验定律和理想气体状态方程的基本应用考点四 气体状态变化的图像问题课时跟踪检测考点一 固体和液体的性质 气体分子运动的速率分布知识速记1. 晶体和非晶体的比较 分类 比较 晶体 非晶体单晶体 多晶体 几何外形 规则 不规则 不规则熔点 确定 不确定物理性质 各向异性 各向同性确定各向同性 分类 比较 晶体 非晶体单晶体 多晶体 典型物质 石英、云母、明矾、食盐 各种金属 玻璃、橡胶、蜂蜡、松香、沥青形成与转化 有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体；同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现；晶体与非晶体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 的趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下， 形表面积最小。②方向：表面张力跟液面 ，跟这部分液面的各条分界线 。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 。收缩 球 相切 垂直引力 （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，液体能够浸润固体。反之，液体不浸润固体。②毛细现象：浸润液体在细管中 ，不浸润液体在细管中 的现象，细管越细，毛细现象越明显。上升 下降 3. 液晶（1）液晶的物理性质①具有液体的 。②具有晶体的 。流动性 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。4. 气体分子运动速率分布规律（1）气体分子的速率分布图像（2）气体分子运动速率分布规律①气体分子间作用力十分微弱，可忽略不计；②气体分子的运动是杂乱无章的，但向各个方向运动的机会均等；③气体分子速率呈现“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，分子速率大的分子比例较多，平均速率会增大（但不是每个分子的速率都增大）。 〔人教版选择性必修第三册P32、P36、P38图片情境〕下列四幅图所涉及的物理知识，判断其说法的正误。（1）图甲中晶体熔化过程中内能变大。 （ √ ）（2）图乙水黾可以在水面自由活动，主要在于它受到水的浮力和独特的身体结构。 （ × ）√×（3）图丙中薄板上的蜂蜡熔化成圆形区域，说明蜂蜡在导热性上具有各向同性。 （ × ）（4）图丁中A是不浸润现象，B是浸润现象。 （ × ）××训练落实1. 〔多选〕固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示，横轴表示时间t，纵轴表示温度T。下列判断正确的有（ ）A. 固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体B. 固体甲不一定有确定的几何外形，固体乙一定没有确定的几何外形C. 在热传导方面固体甲一定表现出各向异性，固体乙一定表现出各向同性D. 甲的图线中ab段温度不变，所以甲的内能不变√√解析：晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体甲一定是晶体，固体乙一定是非晶体，故A正确；固体甲若是多晶体，则没有确定的几何外形，固体乙是非晶体，一定没有确定的几何外形，故B正确；在热传导方面，固体甲若是多晶体，则可能表现出各向同性，固体乙一定表现出各向同性，故C错误；晶体在熔化时具有一定的熔点，温度不变，但晶体一直在吸收热量，内能在增大，故D错误。2. 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下沉，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. 丙图液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向同性的特点制成的D. 丁图中的酱油与左边材料不浸润，与右边材料浸润√解析： 因为液体表面张力的存在，水黾才能停在水面而不下沉，故A错误；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，故B正确；液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的，故C错误；从题图丁中可以看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润（不浸润液滴会因为表面张力及重力呈椭球形），故D错误。3. （2025·江苏高考8题）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（ ）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√解析： 甲、乙两个状态下气体的体积相同，所以分子数密度相同、分子的平均距离相同，故A、B错误；根据题图可知，乙状态下气体速率大的分子占比较多，则乙状态下气体温度较高，分子平均动能较大，故C正确；乙状态下气体分子平均速率大，分子数密度相等，则单位时间内分子撞击容器壁次数较多，故D错误。考点二 气体压强的微观解释及计算知识速记1. 产生原因：大量分子 而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁 的压力叫作气体的压强。2. 决定因素（1）宏观上：取决于气体的 和 ；（2）微观上：取决于分子的 和分子的 （分子数密度）。无规则热运动 单位面积上 温度 体积 平均动能 密集程度 如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装有与容器容积相等的水，乙中充满空气，试问：（1）两容器各侧壁压强的大小情况及压强的大小取决于哪些因素（容器容积恒定）？提示：对甲容器，上壁的压强为零，底面的压强最大，其数值为p＝ρgh，其中h为上、下底面间的距离。侧壁的压强自上而下，由小变大，其数值大小与侧壁上各点距水面的竖直距离x的关系是p＝ρgx；对乙容器，各处器壁上的压强大小都相等，其大小取决于气体的分子数密度和温度。（2）若让两容器同时做自由落体运动，容器侧壁上所受的压强将怎样变化？提示：甲容器做自由落体运动时，处于完全失重状态，器壁各处的压强均为零；乙容器做自由落体运动时，器壁各处的压强不发生变化。要点深化1. 平衡状态下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处总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面处的压强液片法 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，求得气体的压强2. 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。一定质量的气体，温度一定时，若气体体积增大，气体压强会减小，原因是（ A ）A. 单位体积的分子数减小，单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减小B. 气体分子的数密度变大，分子对器壁的吸引力变小C. 每个气体分子对器壁的平均撞击力变小D. 气体分子的数密度变小，单位体积内分子的质量变小解析：一定质量的气体，在一定温度下，分子运动的剧烈程度不变，分子撞击器壁的平均作用力不变，若气体体积增大，单位体积内的分子数减少，单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数减小，气体压强减小，故A正确，B、C、D错误。A若已知大气压强为p0，液体密度均为ρ，重力加速度为g，图甲、乙中汽缸横截面积为S，不计摩擦力，下列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。答案：甲：p0－ 乙：p0＋ 丙：p0－ρgh 丁：p0＋ρgh1 戊：p0－ρgh 己：pa＝p0＋ρg（h2－h1－h3） pb＝p0＋ρg（h2－h1）解析：题图甲：选汽缸为研究对象，受力分析如图a所示，由平衡条件知p0S＝p甲S＋Mg，得p甲＝p0－。题图乙：选活塞为研究对象，受力分析如图b所示，由平衡条件，有p乙S下sin α＝p0S上＋FN＋mg，FN＝Mg，S下sin α＝S上，其中S下为活塞下表面面积，S上为活塞上表面面积，即S上＝S，由以上各式得p乙＝p0＋。题图丙：以B液面为研究对象，由平衡条件有p丙S＋ρghS＝p0S，所以p丙＝p0－ρgh题图丁：以A液面为研究对象，由平衡条件有p丁S＝p0S＋ρgh1S所以p丁＝p0＋ρgh1题图戊：以B液面为研究对象，由平衡条件有p戊S＋ρghS·sin 60°＝p0S所以p戊＝p0－ρgh题图己：从开口端开始计算，右端大气压强为p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b气柱的压强为pb＝p0＋ρg（h2－h1），故a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg（h2－h1－h3）。求液柱封闭的气体压强时，一般以液片或液柱为研究对象受力分析、列平衡方程，要注意：（1）液体因重力产生的压强大小为p＝ρgh（其中h为液面的竖直高度，ρ为液体的密度，g为重力加速度）。（2）不要漏掉大气压，同时又要注意大气压产生的压力是否可以平衡掉。（3）有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的同种液体在同一水平面上各处压强相等。（4）当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”，使计算过程简捷。考点三 气体实验定律和理想气体状态方程的基本应用知识速记内容 表达式 图像玻意耳 定律 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成 p1V1＝p2V2查理 定律 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成 ＝ 拓展：Δp＝ΔT反比正比 内容 表达式 图像盖—吕萨克定律 一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成 ＝ 拓展：ΔV＝ΔT正比 内容 表达式 图像理想 气体 状态 方程 理想气体：在任何温度、任何 下都遵从气体实验定律的气体 ①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体 ②理想气体的分子间除碰撞外不考虑其他作用，一定质量的某种理想气体的内能仅由 决定 理想气体状态方程： ＝ 或 ＝C （质量一定的理想气体） 压强 温度 ＝ ＝C 中医常用“拔火罐”来治疗某些疾病。如图所示，将点燃的酒精棉放入一个小罐内，当酒精棉燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，此时火罐会被紧紧地“吸”在皮肤上。请解释这一现象。提示：把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，看起来就像是火罐被紧紧的“吸”在皮肤上了。要点深化1. 利用气体实验定律及理想气体状态方程解决问题的基本思路2. 两个重要的推论（1）查理定律的推论：Δp＝ΔT。（2）盖—吕萨克定律的推论：ΔV＝ΔT。（2025·江西高考6题）如图所示，一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强p0、体积为V0的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出V0的临界值V0c，当V0＝V0c时，在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S，颈部高度为l，按压前桶中气体压强为p0。不考虑温度变化和漏气，忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为ρ，重力加速度为g。该临界值V0c等于（ B ）BA. H2 B. H（H＋l）C. SH D. SH解析：设往桶内压入压强为p0、体积为V0c的空气后，桶内气体压强增大到p，根据玻意耳定律有p0SH＋p0V0c＝pSH，泵水器恰能出水满足p＝p0＋ρg，联立解得V0c＝H（H＋l），故选B。（2026·河北保定模拟）中国计划在2030年前实现载人登月，开展月球科学考察及相关技术试验。月球表面昼夜温差较大，假设月球上某科研实验站的一个刚性容器内密闭有一定质量的理想气体，白天容器内气体的热力学温度最高为T0，此时容器内气体的压强为p0，晚上容器内气体的热力学温度最低为。（1）求晚上温度最低时容器内气体的压强p；答案： 解析： 根据查理定律有＝解得p＝。（2）若容器底部有一个面积为S的观测台，且观测台与容器底部之间无缝隙，求一昼夜内容器内气体对观测台的压力大小F的范围。答案：≤F≤p0S解析：一昼夜内，容器内气体对观测台的压力的最大值与最小值分别为Fmax＝p0S、Fmin＝pS经分析可知Fmin≤F≤Fmax解得≤F≤p0S。〔多选〕（2025·河北廊坊三模）如图所示，用铝制易拉罐制作温度计，一粗细均匀透明薄吸管里有一段油柱（长度不计），吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，若大气压强恒定，易拉罐和吸管均处于水平方向，在吸管上标注等差温度值，下列说法正确的是（ BC ）BCA. 吸管上标注的等差温度值刻度左密右疏B. 若要扩大测温范围，可以在其余条件不变的情况下换用更粗的透明吸管C. 标记了刻度后，若将易拉罐和吸管直立且开口向上，则测量值偏小D. 若要提高测温灵敏度，可以在其余条件不变的情况下换用体积更小的易拉罐解析：设初始温度为T0、罐中空气体积为V0、吸管内空气柱长度为L0、其横截面积为S，温度变化后的温度为T1、罐中空气体积不变、吸管内空气柱长度变为L1、其横截面积不变，在温度变化时，气体做等压变化，有C＝＝，整理得ΔL＝ΔT知温度变化量与距离的变化量成正比，则吸管上标注的等差温度值刻度是均匀的，故A错误；由ΔL＝ΔT可知，若更换更粗的透明吸管，其余条件不变，则在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，则测量范围会变大，故B正确；若将易拉罐和吸管直立且开口向上，由于油柱的重力产生压强，压强偏大，所以体积偏小，则测得的温度偏小，故C正确；根据C＝，ΔL＝ΔT，可得ΔL＝ΔT，若用更小的易拉罐，其余条件不变，则在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，即该温度计的测温灵敏度会降低，故D错误。（2026·重庆渝中区模拟）如图甲所示为气撑杆，其内部结构简化图如图乙所示，它可以利用气体的压缩和膨胀带动活塞的运动来实现柜门的打开和关闭。若初始时刻活塞与导热缸筒密封着压强为p、体积为V的气体。先缓慢打开柜门，缸筒内气体体积变成1.5V（该过程缸筒内气体温度始终与环境温度相同）；再快速关闭柜门，缸筒内气体压强立即变成1.5p，体积迅速恢复为V（该过程缸筒内气体未与外界进行热交换）。已知环境温度始终为T0，缸内气体可视作理想气体。求：（1）柜门打开时缸内气体的压强；答案：p 解析： 初始状态下缸筒内密封气体的压强为p，体积为V；缓缓打开柜门，气体温度不变，体积变成1.5V，设柜门打开时缸内气体的压强变为p'，由玻意耳定律可得pV＝p'×1.5V，解得p'＝p。（2）快速关闭柜门后瞬间缸内气体的温度。答案：1.5T0解析：柜门打开时缸内气体的压强为p，体积为1.5V，温度为T0；快速关闭柜门时缸筒内气体压强变成1.5p，体积恢复为V，设此时温度为T，根据理想气体状态方程有＝解得快速关闭柜门后瞬间缸内气体的温度T＝1.5T0。考点四 气体状态变化的图像问题要点深化1. 一定质量的理想气体状态变化的几种图像的比较等温变化 等容变化 等压变化图像 p-V图像 p-图像 p-T图像 V-T图像等温变化 等容变化 等压变化特点 pV＝CT（其中C为恒量），即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远 p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高 p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积 越小 V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小（1）首先应明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个状态，它对应着三个状态量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。看此过程属于等温、等容还是等压变化，然后用相应规律求解。（2）在V-T图像（或p-T图像）中，比较两个状态的压强（或体积）时，可比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，斜率越大，压强（或体积）越小；斜率越小，压强（或体积）越大。一定质量的气体经历一系列状态变化，其p-图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。气体在此状态变化过程中（ A ）AA. a→b过程，压强减小，温度不变，体积增大B. b→c过程，压强增大，温度降低，体积减小C. c→d过程，压强不变，温度升高，体积减小D. d→a过程，压强减小，温度升高，体积不变解析：由题图可知，a→b过程，气体发生等温变化，气体压强减小而体积增大，故A正确；由理想气体状态方程＝C可知p＝CT，斜率k＝CT，连接O、b的直线比连接O、c的直线的斜率小，所以b状态的温度低，b→c过程，温度升高，压强增大，且体积也增大，故B错误；c→d过程，气体压强不变而体积变小，由理想气体状态方程＝C可知，气体温度降低，故C错误；d→a过程，气体体积不变，压强变小，由理想气体状态方程＝C可知，气体温度降低，故D错误。1. 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√解析： 由题图可知一定质量的理想气体从状态A到状态B的过程中，气体的体积不变，则气体分子的数密度ρ数＝不变，A错误；根据题图可知，从状态A到状态B的过程中，气体的温度升高，则气体分子的平均动能增大，B正确；从状态A到状态B的过程中，气体体积不变而气体分子的平均动能增大，则单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大，且单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加，C、D错误。2. 〔多选〕（2025·课标卷T19）如图，一定量的理想气体先后处于V-T图上a、b、c三个状态，三个状态下气体的压强分别为pa、pb、pc，则（ ）A. pa＝pb B. pa＝pcC. pa＞pb D. pa＜pc解析：根据理想气体的状态方程有pV＝CT，变形有V＝T，则V-T图线上的点与坐标原点连线的斜率代表，则由题图可知pc ＞ pb ＝ pa，故选A、D。√√3. 〔多选〕一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图像如图所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，A→B是等温变化，B→C是等容变化，C→A是等压变化，若将上述变化过程改用p-T图像和V-T图像表示，则下列各图像中正确的是（ ）√√解析：A→B气体经历的是等温变化过程，气体的体积增大，压强减小；B→C气体经历的是等容变化过程，根据查理定律＝，pC＞pB，则TC＞TB，气体的压强增大，温度升高；C→A气体经历的是等压变化过程，根据盖—吕萨克定律＝，VC＞VA，则TC＞TA，气体的体积减小，温度降低。A项中，B→C连线不过原点，不是等容变化过程，故A错误，B正确；C项中，B→C体积减小，故C错误，D正确。课时跟踪检测1. （2026·江苏南京模拟）关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是（ ）A. 图1中水黾停在水面上是因为水的表面张力作用B. 图2中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点C. 图3中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银浸润玻璃D. 图4中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性1234567891011√解析： 图1中水黾停在水面上是因为水的表面张力作用，故A正确；图2中石英晶体有固定的熔点，而玻璃是非晶体，没有固定的熔点，故B错误；图3中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃，故C错误；图4中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向异性，故D错误。12345678910112. （2025·黑吉辽蒙高考2题）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. 分子数密度变大 D. 每个分子动能都变大√1234567891011解析： 将糖果瓶从寒冷的站台带入温暖的车厢内，一段时间后，瓶内气体的温度升高，则瓶内气体的内能变大，A错误；由于瓶内气体的体积不变，则气体发生等容变化，由题意知瓶内气体的温度升高，则由查理定律可知，瓶内气体的压强变大，B正确；由于瓶内气体的体积不变，则瓶内气体的分子数密度不变，C错误；瓶内气体的温度升高，分子的平均动能变大，但并不是每个分子的动能都变大，D错误。12345678910113. （2026·内蒙古呼和浩特模拟）如图所示，某同学将针筒的针拔除后，用橡胶套封闭一定质量的理想气体做成弹射玩具，该同学先缓慢推动推杆将针筒内气体进行压缩，然后松开推杆，压缩气体膨胀将推杆弹射。若推杆缓慢压缩气体过程中针筒内气体温度不变，则关于推杆压缩气体的过程，下列说法正确的是（ ）A. 针筒内气体压强变大B. 针筒内气体内能增加C. 针筒内气体分子平均动能减少D. 针筒内气体分子数密度减小√1234567891011解析： 推杆缓慢压缩气体，气体做等温变化，根据玻意耳定律可知pV＝C，体积V减小，压强p变大，故A正确；理想气体的内能只与温度有关，因为气体温度不变，所以内能不变，故B错误；温度是分子平均动能的标志，气体温度不变，所以分子平均动能不变，故C错误；气体质量一定，分子总数不变，压缩气体时体积减小，所以分子数密度增大，故D错误。12345678910114. 〔多选〕（2026·河北石家庄期末）如图甲所示，导热汽缸内封闭了一定质量的理想气体，可移动的活塞与容器壁光滑接触，并密封完好。开始时活塞静止于位置Ⅰ，由于环境温度变化，活塞运动到位置Ⅱ（图中未标出）再次静止。已知活塞处于位置Ⅰ、Ⅱ时，汽缸内各速率区间的气体分子数n占总分子数N的百分比与分子速率v之间的关系分别如图乙中实线和虚线所示，忽略大气压强的变化，下列说法中正确的是（ ）A. 在状态Ⅰ时气体分子平均动能较大B. 在状态Ⅱ时汽缸内单位体积的分子数较多C. 在状态Ⅰ时汽缸内单位时间、单位面积上碰撞器壁的气体分子数较多D. 在此过程中气体从外界吸收热量√√1234567891011解析：在状态Ⅱ时中等速率的分子占据的比例较大，可知气体分子平均动能较大，选项A错误；在状态Ⅱ时，气体温度较高，气体做等压变化，则在状态Ⅱ时体积较大，则汽缸内单位体积的分子数较少，选项B错误；两种状态的压强相等，在状态Ⅰ时汽缸内气体温度较低，气体平均分子动能较小，气体平均作用力较小，单位时间、单位面积上碰撞器壁的气体分子数较多，选项C正确；在此过程中气体温度升高，内能变大，气体体积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，选项D正确。12345678910115. 如图为某兴趣小组发射的自制水火箭。发射前瓶内空气的体积为1.2L，水的体积为0.8 L，瓶内空气压强为3 atm。打开喷嘴后水火箭发射升空，忽略瓶内空气温度的变化。在瓶内的水刚喷完瞬间，瓶内空气的压强为（ ）A. 1.8 atm B. 2.1 atmC. 2.5 atm D. 2.8 atm√解析： 发射前，瓶内空气的压强和体积分别为p1＝3 atm、V1＝1.2 L，水完全喷完瞬间，瓶内空气的体积V2＝1.2 L＋0.8 L＝2.0 L，设瓶内的水刚喷完瞬间，瓶内空气的压强为p2，瓶内气体经历等温变化，根据玻意耳定律有p1V1＝p2V2，解得p2＝1.8 atm，故选A。12345678910116. 汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时，压力表示数为2.6p0（p0是1个标准大气压），轮胎内部气体温度为315 K，外部大气压强为p0。该汽车在某高原地区行驶时，压力表示数为2.5p0，轮胎内部气体温度为280 K。轮胎内部气体视为理想气体，轮胎内体积不变且不漏气，则该高原地区的大气压强为（ ）A. 0.6p0 B. 0.7p0C. 0.8p0 D. 0.9p0√1234567891011解析： 根据题意可知，在平原地区时，轮胎内部气体的压强为p1＝3.6p0，温度为T1＝315 K，设在高原地区轮胎内部气体的压强为p2，温度为T2＝280 K，轮胎内部气体做等容变化，根据查理定律有＝，解得p2＝3.2p0，该高原地区的大气压强p＝3.2p0－2.5p0＝0.7p0。故选B。12345678910117. （2026·四川泸州模拟）某小组利用高为L、横截面积为S的导热汽缸测量不规则物体的体积，汽缸上方放置一个质量m、润滑良好且厚度不计的密闭活塞，将缸内的理想气体（氮气）封闭。当外界大气压为p0＝，活塞正好在汽缸的顶部，如图所示。在活塞上放置质量为m的物体后，活塞缓慢下移，测量活塞与缸底的间距为0.9L，环境温度保持不变，外界压强p0保持不变，则不规则物体的体积的大小为（ ）A. 0.2LS B. 0.5LSC. 0.6LS D. 0.8LS√1234567891011解析： 在活塞上放置物体前，假设缸内气体的压强为p1，根据平衡条件可得p1S＝p0S＋mg，解得p1＝p0＋＝，同理，在活塞上放置物体后，假设缸内气体的压强为p2，有p2S＝p0S＋2mg，解得p2＝，根据玻意耳定律可得p1＝p2，解得V＝0.5LS，故选B。12345678910118. 一定质量的理想气体经历了如图所示的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过程中不断减小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√1234567891011解析： 因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B正确；ab是等温线，ab过程中压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，cd过程中温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va＝Ve，因为Vd＜Ve，所以Vd＜Va，所以da过程中气体体积发生变化，D错误。12345678910119. 〔多选〕（2025·云南高考9题）图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计，其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体（视为理想气体），与a相连的b管插在水槽中固定，b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a泡的体积相比可忽略不计，在标准大气压p0下，b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下（ ）A. 环境温度升高时，b管中液面升高B. 环境温度降低时，b管中液面升高C. 水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏小D. 水槽中的水少量蒸发后，温度测量值偏大√√1234567891011解析：在标准大气压p0下，设进入玻璃管b的液柱高度为h，则封闭气体的压强为p1＝p0－ρgh，可得h＝，由于b管中气体的体积可忽略不计，则温度发生变化时，封闭气体可视为等容变化，由公式＝C（C为常量）可知，温度升高时，封闭气体的压强增大，则b管中液面降低，反之，温度降低时，封闭气体的压强减小，b管中液面升高，A错误，B正确；水槽中的水少量蒸发后，水槽中的液面高度降低，则b管内液面的高度也降低，由A、B选项的分析可知，温度的测量值偏大，C错误，D正确。123456789101110. （2024·江西高考13题）可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA完成循环过程，AB和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程。已知T1＝1 200 K，T2＝300 K，气体在状态A的压强pA＝8.0×105Pa，体积V1＝1.0 m3，气体在状态C的压强pC＝1.0×105Pa。求：（1）气体在状态D的压强pD；答案：2.0×105Pa 解析：气体从状态D到状态A的过程发生等容变化，根据查理定律有＝代入数据解得pD＝2.0×105Pa。1234567891011（2）气体在状态B的体积V2。答案：2.0 m3解析：气体从状态C到状态D的过程发生等温变化，根据玻意耳定律有pCVC＝pDV1代入数据解得VC＝2.0 m3又因为气体从状态B到状态C发生等容变化，因此气体在B状态的体积为V2＝VC＝2.0 m3。123456789101111. （2026·辽宁葫芦岛模拟）如图所示是监测化工厂反应器工作温度的装置。导热良好且容积为V＝5.0×10－3m3的容器固定在反应器中，上方安装一横截面积为S＝1.5×10－3m2的透明导管，导管上端与大气相通，内有一绝热轻质薄活塞。初始时，密闭气体温度为T1＝300 K，活塞位于下端口A位置。发生反应时，活塞位置随温度升高缓慢上升。导管顶部固定一处于原长状态、劲度系数为k＝300 N/m的轻弹簧，下端B距离A位置的活塞上表面为l1＝0.3 m，当弹簧压缩量达到0.2 m时将触发高温报警。容器内气体视为理想气体，大气压强为p0＝1.0×105Pa。求：1234567891011答案：327 K （1）活塞上升到B时的封闭气体的温度T2；解析：初状态p1＝1.0×105Pa，V1＝5.0×10－3m3，T1＝300 K末状态p2＝p0＝1.0×105Pa，V2＝Sl1＋V1由理想气体状态方程＝解得T2＝327 K。1234567891011（2）当弹簧压缩量达到0.2 m时封闭气体的压强。答案：1.4×105Pa解析：当弹簧压缩量达到0.2 m时，活塞受力平衡，则pS＝p0S＋kx解得气体压强p＝1.4×105 Pa。1234567891011THANKS演示完毕 感谢观看 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第38讲 固体 液体和气体.docx 第38讲 固体 液体和气体.pptx 第38讲 固体 液体和气体（练习，含解析）.docx
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