2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第63讲热学基础(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(湖南专用)第63讲热学基础(复习讲义)(学生版+解析)，共5页。
\l "_Tc12983" 02体系构建·思维可视 PAGEREF _Tc12983 \h 3
\l "_Tc4711" 03核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc4711 \h 4
\l "_Tc4067" 考点一 分子动理论 PAGEREF _Tc4067 \h 4
\l "_Tc19771" 知识点1 分子动理论 PAGEREF _Tc19771 \h 4
\l "_Tc4479" 知识点2 温度与物体的内能 PAGEREF _Tc4479 \h 4
\l "_Tc14012" 考向1 微观量的估算5
\l "_Tc31769" 考向2 扩散现象、布朗运动和热运动7
\l "_Tc11059" 考向3 分子力、分子势能与物体内能8
\l "_Tc1283" 考点二 固体和液体 10
\l "_Tc21551" 知识点1 固体 PAGEREF _Tc21551 \h 11
\l "_Tc23299" 知识点2 液体 PAGEREF _Tc23299 \h 11
\l "_Tc2795" 考向1 晶体与非晶体 PAGEREF _Tc2795 \h 11
\l "_Tc14177" 考向2 液体性质的理解 PAGEREF _Tc14177 \h 13
\l "_Tc21308" 考点三 气体实验定律 PAGEREF _Tc21308 \h 15
\l "_Tc19893" 知识点1 气体实验定律 PAGEREF _Tc19893 \h 15
\l "_Tc3169" 知识点2 解题的基本思路 PAGEREF _Tc3169 \h 16
\l "_Tc15751" 考向1 气体压强及微观解释 PAGEREF _Tc15751 \h 16
\l "_Tc15428" 考向2气体实验定律的应用 PAGEREF _Tc15428 \h 18
\l "_Tc15470" 考点四 气体状态变化的图像问题 PAGEREF _Tc15470 \h 20
\l "_Tc28159" 知识点1 一定质量的气体不同图像的比较 PAGEREF _Tc28159 \h 20
\l "_Tc3468" 知识点2 气体状态变化图像的分析方法 PAGEREF _Tc3468 \h 21
\l "_Tc29398" 考向1 气体图像的判断 PAGEREF _Tc29398 \h 21
\l "_Tc5404" 考向2 气体的转换 PAGEREF _Tc5404 \h 23
\l "_Tc13496" 04真题溯源·考向感知 PAGEREF _Tc13496 \h 26


考点一 分子动理论
\l "_Tc25045" 知识点1 分子动理论
1．物体是由大量分子组成的
(1)分子的直径：数量级为10－10 m。
(2)分子的质量：数量级为10－26 kg。
(3)阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023 ml－1。
2．分子永不停息地做无规则运动
(1)扩散现象：由于分子的无规则运动产生的物质迁移现象。温度越高，扩散现象越明显。
(2)布朗运动：悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动，颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越明显。
(3)热运动：分子永不停息的无规则运动。温度越高，分子运动越剧烈。
3．分子间的作用力
(1)引力和斥力总是同时存在，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力。
(2)分子引力和斥力都随距离的增大而减小，但斥力变化得更快。
\l "_Tc25045" 知识点2 温度与物体的内能
1．温度与温标
(1)温度：表示物体的冷热程度，一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
(2)温标：包括摄氏温标(t)和热力学温标(T)，两者的关系是T＝t＋273.15_K。
2．分子的动能
(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)温度是分子热运动的平均动能的标志。
3．分子的势能
(1)分子势能是由分子间的相对位置决定的能。
(2)决定因素
①微观上：决定于分子间距离和分子排列情况；
②宏观上：决定于体积和状态。
4．物体的内能
(1)物体的内能是物体中所有分子动能和分子势能的总和，是状态量。
(2)决定因素
①对于给定的物体，其内能大小是由物体的温度和体积决定，即由物体的内部状态决定；
②物体的内能与物体位置的高低、运行速度的大小无关。
\l "_Tc17630" 考向1 微观量的估算
例1（2025·湖南衡阳第一中学月考·）二氧化碳封存回注，就是通过工程技术手段，把捕集到的二氧化碳注入至地下800米到3500米深度范围内的陆上或海底咸水层，是国际公认的促进碳减排措施。我国第一口位于海底的二氧化碳封存回注井已于2023年正式开钻。实验发现，当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，将二氧化碳分子看作直径为D的球，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】根据题意可知，在该状态下体积为V的二氧化碳气体的质量为
二氧化碳分子数为
在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为
故选B。
【变式训练1·变考法】（2025·浙江·二模）已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为，重力加速度大小为g。由以上数据可估算（ ）
A．地球大气层空气分子总数为B．地球大气层空气分子总数为
C．空气分子之间的平均距离为D．空气分子之间的平均距离为
【答案】C
【详解】AB．大气中的压强由大气的质量产生，即
而
地球大气层空气分子总数为
联立解得
故AB错误；
CD．大气体积为
则气体分子之间的距离为
故C正确，D错误。
故选C。
【变式训练2·变考法】（24-25高三上·浙江杭州·阶段练习）浙江大学高分子系某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/ml），阿伏加德罗常数为，则（ ）
A．a千克气凝胶所含分子数为B．气凝胶的摩尔体积为
C．每个气凝胶分子的体积为D．每个气凝胶分子的直径为
【答案】D
【详解】A．a千克气凝胶所含有的分子数为
故A错误；
B．气凝胶的摩尔体积为
故B错误；
C．气凝胶中包含个分子，故每个气凝胶分子的体积为
故C错误：
D．设每个气凝胶分子的直径为D，则有
解得每个气凝胶分子的直径为
故D正确。
故选D。
（
思维建模
1．两种分子模型
(1)球体模型：把分子看成球形，分子的直径：d＝ eq \r(3,\f(6V0,π))。适用于固体和液体。
(2)立方体模型：把分子看成小立方体，其边长：d＝eq \r(3,V0)。适用于固体、液体和气体。
2．宏观量与微观量的相互关系
(1)宏观量：物体的体积V、密度ρ、质量m、摩尔质量Mml、摩尔体积Vml、物质的量n等。
(2)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0等。
(3)相互关系。
①一个分子的质量：m0＝eq \f(Mml,NA)＝eq \f(ρVml,NA)。
②一个分子的体积：V0＝eq \f(Vml,NA)＝eq \f(Mml,ρNA)。
\l "_Tc16322" 考向2 扩散现象、布朗运动和热运动
例1（2025·湖南省岳阳实验学校模拟）某实验小组进行布朗运动实验：使用聚苯乙烯颗粒与纯净水制成悬浊液，通过显微镜、计算机、投影仪、投影幕布观察聚苯乙烯颗粒在水中的运动。利用控制变量思想，进行了两次实验，得到两张记录聚苯乙烯颗粒运动位置连线的图片，记录聚苯乙烯颗粒位置的时间间隔相同，幕布上的方格背景纹理相同。下列说法正确的是（ ）
A. 聚苯乙烯颗粒运动位置连线图描述了聚苯乙烯颗粒实际运动轨迹
B. 若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度
C. 若两次实验中悬浊液温度相同，则图甲中的聚苯乙烯颗粒直径大于图乙中的聚苯乙烯颗粒直径
D. 宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性
【答案】BD
【解析】连线图描述的是某时刻出现的位置，在两个时刻之间的时间内的运动情形不能描述，因此不是轨迹，A错误；若两次实验使用的聚苯乙烯颗粒直径相同，温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动越明显，两位置连线间距越大，则图甲中悬浊液温度高于图乙中悬浊液温度，B正确；若两次实验中悬浊液的温度相同，图甲中布朗运动更明显，是由于聚苯乙烯颗粒直径较小，同一时刻受到的水分子撞击个数就更少，聚苯乙烯颗粒受到的碰撞作用力合力越不均衡，C错误；布朗运动是由于分子热运动引起的，则宏观层面的聚苯乙烯颗粒的运动反映了微观层面的水分子的运动无规则性，D正确
【变式训练1】下列关于热运动的说法正确的是________．
A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈
B．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈
C．晶体微粒具有空间点阵，晶体分子的热运动停止
D．气体能够充满密闭容器，是因为气体分子做布朗运动
【答案】B
【详解】水分子的热运动的剧烈程度与水的机械运动的速度无关，选项A错误；水的温度越高，水分子的热运动越剧烈，选项B正确；任何物质的分子都在永不停息的做无规则运动，选项C错误；气体能够充满密闭容器，是因为气体分子做无规则的热运动，选项D错误.
思维建模
\l "_Tc16322" 考向3 分子力、分子势能与物体内能
例1（2025·湖南娄底模拟）如图所示，若纵坐标可以表示为分子间的作用力或分子势能，横坐标表示分子间的距离有关。，横轴表示分子间的距离，下列说法正确的是（ ）
A. 标准状态下，一定质量的某种气体，其分子势能趋于零
B. 分子间距离从零增大到的过程中，分子力做负功，分子势能增大
C. 如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系
D. 如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线B表示分子力与分子间距的关系
【答案】ACD
【解析】标准状态下，一定质量的某种气体，分子间距离约为，其分子势能趋于零，故A正确。分子间距离从零增大到的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；如果纵轴表示分子势能，则曲线D表示分子势能与分子间距的关系，故C正确；如果纵轴正方向表示分子间的斥力，负方向表示分子间的引力，则曲线A表示分子间的斥力，曲线C表示分子间的引力，则曲线B表示合力与分子间距的关系，故D正确
【变式训练1】（2025·天津和平·三模）分子间的作用力跟分子间距离的关系如图所示，关于分子间作用力与分子间势能（设两分子相距无穷远时分子势能为0），下列说法正确的是（ ）
A．当时，分子间作用力最小，分子势能为零
B．当时，分子间作用力最小，分子势能最小
C．在分子间距离从减小到的过程中，分子间作用力减小，分子势能也减小
D．分子间距离在从增大到的过程中，分子间作用力做负功
【答案】CD
【详解】AD．两分子相距无穷远时分子势能为0，r1为分子间的平衡距离，当分子间距r＞r1时分子力表现为引力，分子间距由无穷远开始减小，分子力做正功，分子势能减小，所以当分子间距离为r1时，分子势能最小不为零，从增大到的过程中，分子间作用力做负功，故A错误，D正确；
B．由图可知，当时，分子力间作用力为0，此时分子力最小，当时，分子力不是最小，故B错误；
C．从减小到的过程中，由图可知，分子间作用力减小，分子间作用力为引力，做正功，分子势能减小，故C正确。
【变式训练2变考法】（2025·江西·模拟预测）如图所示是两孤立分子间的引力、斥力和合力随分子间距离变化的图像。若规定两分子距离为无限远时分子间的势能为零，下列说法正确的有（ ）
A．当rr0时，随着r的增加，斥力比引力减小得快
C．当r=r0时，分子势能最大
D．当r=r0时，分子势能为零
【答案】A
【详解】A．由图可知，当r