2026届高考物理一轮复习讲义：第十五章 第二讲 固体、液体和气体

  第二讲  固体、液体和气体

[人教版选择性必修第三册]

1．阅读教材第二章第1节的内容，知道平衡态、热平衡的概念以及热力学温标与摄氏温标的关系。

提示：一个热力学系统在没有外界影响的情况下，经足够长的时间系统内各部分状态达到一个稳定状态，这种状态叫平衡态。如果两个系统相互接触而传热，经过一段时间各自的系统参量不再变化了，说明两个系统达到了平衡，称为热平衡，一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。热力学温标与摄氏温标的关系：T＝t＋273.15 K。

2．阅读教材第二章第2节的内容，理解玻意耳定律。

提示：一定质量的某种理想气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。

3．阅读教材第二章第3节的“气体的等压变化”、“气体的等容变化”的内容，理解盖－吕萨克定律和查理定律。

提示：盖－吕萨克定律：一定质量的某种理想气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。查理定律：一定质量的某种理想气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。

4．阅读教材第二章第4节“晶体和非晶体”这部分内容，认识晶体与非晶体。

提示：

5．教材第二章第3节将实际气体视为理想气体，运用了什么科学思想方法？

提示：理想模型。教材第二章第3节的【科学方法】详细介绍了此方法。

1．固体

固体通常可分为晶体和非晶体，其结构和性质见下表：

2．液体

（1）液体的表面张力

①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。

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。

（2）浸润和不浸润：

①附着层的液体分子比液体内部的分子密集，附着层内分子的间距小于分子力平衡距离，分子间表现为斥力，宏观上看表现为浸润。

②附着层的液体分子比液体内部的分子稀疏，附着层内分子的间距大于分子力平衡距离，分子间表现为引力，宏观上看表现为不浸润。

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。毛细管越细，毛细现象越明显。

（3）液晶

①液晶分子既保持排列有序而显示各向异性，又可以自由移动位置，保持了液体的流动性。

②液晶分子的位置无序使它像液体，排列有序使它像晶体。

③液晶分子的排列从某个方向看比较整齐，而从另外一个方向看则是杂乱无章的。

④分子取向排列的液晶具有光学各向异性，具体地说，沿分子长轴方向上的折射率不同于沿短轴的。入射光的偏振方向与液晶分子长轴的方向成不同夹角时，液晶对光的折射率不同。

⑤天然存在的液晶并不多，多数液晶是人工合成的。

题型一  晶体与非晶体

（2025·江苏镇江·模拟题）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，是由于石墨是非晶体，金刚石是晶体

答案　A

解析　食盐熔化过程中，温度保持不变，即熔点一定，说明食盐是晶体，故A正确；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，只能说明云母片是晶体，故B错误；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规则，故C错误；石墨和金刚石组成它们的化学元素是相同的，都是碳原子，它们的物理性质不同，是由于碳原子排列结构不同，故D错误。

题型二  液体

（2025·江苏泰州·模拟题）关于下列各图所对应现象的描述，正确的是（　　）

A．图甲中水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用

B．图乙中玻璃容器中的小水银滴呈球形，是因为表面张力的缘故

C．图丙中插入水中的塑料笔芯内水面下降，说明水浸润塑料笔芯

D．图丁中拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来

答案　B

解析　水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故，故A错误；水银的表面张力比较大，同时水银不浸润玻璃，这就导致了水银在玻璃容器中会尽可能地减少表面积，从而形成球状，故B正确；当一根内径很细的管垂直插入液体中，浸润液体在管里上升，而不浸润液体在管内下降，故C错误；拖拉机锄松土壤，

B．气体在状态C的压强为3×105 Pa

C．从状态A到状态B的过程中，气体的压强越来越大

D．从状态B到状态C的过程中，气体的内能保持不变

答案  A

解析  AC．从A到B过程中，气体的体积与热力学温度成正比，

所以气体发生等压变化，压强保持不变，即＝1.5×105 Pa

根据盖－吕萨克定律，代入数据解得＝200 K，故A正确，C错误；

B．从B到C过程中，气体发生等容变化，根据查理定律，代入数据解得＝2×105 Pa，故B错误；

D．从状态B到状态C的过程中，气体温度升高，内能增加，故D错误。故选A。

（2024·山东泰安·联考题）一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．a→b过程中，气体温度降低，体积增大

B．b→c过程中，气体温度不变，体积减小

C．c→a过程中，气体压强增大，体积不变

D．在c状态时，气体的体积最小

答案　C

解析　a→b过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖－吕萨克定律＝C得知，体积应减小，故A错误；b→c过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，根据玻意耳定律pV＝C得知，由于压强减小，故体积增大，故B错误；c→a过程中，由题图可知，p与T成正比，则气体发生等容变化，体积不变，温度升高则压强增大，综上所述可知在b状态时，气体的体积最小，故C正确，D错误。

（2023·辽宁·历年真题）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p－T图像如图所示。该过程对应的p－V图像可能是（　　）