《2011高考物理一轮复习典例精析课件：3-3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011高考物理一轮复习典例精析课件：3-3（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、选修 3-3,第1节 分子动理论 内能,要点一 微观量的估算 例1 某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为( ) NA=V/V0 NA=V/m NA=M/m NA=M/V0 A. B. C. D. 【点拨】注意到阿伏加德罗常数的“桥梁”作用,及固、液、气的结构特征.固体和液体分子可以忽略分子间的间隙，而气体分子间的间隙不能忽略. 【解析】由于气体分子间距很大，不能用V/V0来计算NA，错误；气体密度是宏观量，对于单个气体分子不能用m=V0来计算，错误.选项C正确. 答案： C,要点二 分子的无规则热运动 例2 （2009北京
2、）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图.图中记录的是( ) A. 分子无规则运动的情况 B. 某个微粒做布朗运动的轨迹 C. 某个微粒做布朗运动的速度时间图线 D. 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线,【点拨】（1） 布朗运动是宏观颗粒的运动. （2） 布朗运动反映了分子热运动的无规则性. 解析：布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的微小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误；布朗运动是无规则的，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误;对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度时间图线，故C错误；选项D正确. 答案：D
3、,要点三 物体的内能 例3 分子间有分子势能，规定相距无穷远时两分子间的势能为零.设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直至它们之间的距离最小.此过程中( ) A. a、b之间的势能先减小，后增大，再减小 B. a、b之间的势能先增大，后减小，再增大 C. 分子b的加速度先增大，后减小，再增大 D. 分子b的加速度先减小，后增大，再减小 【点拨】注意到分子力随r变化的特征与Ep随r变化的特征的比较.,解析：此过程由两个阶段组成：相距无穷远到r0，r0到距离最小.第一阶段分子引力先增大后减小，则加速度先增大，后减小，引力对b做正功，a、b之间的势能减小；第二阶段分子斥力一直增大
4、，分子b的加速度一直增大，斥力对b做负功，a、b之间的势能增大.所以整个过程中a、b之间的势能先减小，后增大；分子b的加速度先增大，后减小，再增大.选项C正确. 答案：C,物体内能是对分子而言的,它是组成物体所有分子热运动的动能和分子势能的总和,它是状态量,其大小与温度、体积及物体所含分子数有关.对这些理解不透彻往往容易出错. 例 下列说法中正确的是( ) A. 温度低的物体内能小 B. 温度低的物体分子运动的平均速率小 C. 做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 D. 温度低的铜块与温度高的铁块相比，分子平均动能小 【错解】A,因为温度低，平均动能就小，所以内能
5、就小，所以应选A.B,由动能公式Ek=（1/2）mv2可知,速率越小动能就越小,而温度低的物体分子平均动能小，所以速率也小,所以应选B.C,由加速运动的规律我们了解到，物体的速度大小由初速度、加速度和时间决定，随着时间的推移，速度越来越快,再由动能公式Ek=（1/2）mv2可知,物体动能也越来越大,所以应选C.,【剖析】内能是物体内所有分子的动能和势能的总和.温度是分子平均动能的标志，任何物质只要温度低则物体分子平均动能就一定小，D选项正确；但温度低不表示内能一定也小，也就是所有分子的动能和势能的总和不一定就小，A选项错误；温度低，物体分子平均动能小，但不同物质的分子质量不同，所以无法确定温度
6、低时分子运动的平均速率是否一定小；选项B错误；微观分子无规则运动与宏观物体运动不同，分子的平均动能只是分子无规则热运动的动能，而物体加速运动时，物体内所有分子均参与物体的整体、有规律的运动，这时物体整体运动虽然越来越快，但并不能说明分子无规则运动的情况就加剧.从本质上说，分子无规则运动的剧烈程度只与物体的温度有关，而与物体的宏观运动情况无关,C选项错误. 【答案】D,第2节 固体 液体与气体,要点一 晶体和非晶体 例1 如图是两种不同物质的熔化曲线，根据曲线下列说法正确的是( ) a是晶体 b是晶体 a是非晶体 b是非晶体 B. C. D. 【点拨】晶体开始熔化，熔化时晶体吸收的热量全部用来破
7、坏规则的排列，温度不发生变化.而对非晶体加热，先变软，然后变为粘滞性很大的液体，温度不断升高. 【解析】晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度却保持不变（熔点对应的温度）.而非晶体没有固定的熔点，不断加热，非晶体先变软，然后熔化，温度却不断上升，因此，a对应的是晶体，b对应的是非晶体.选项B正确. 【答案】B,要点二 气体的状态参量 例2 封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法错误的是( ) A. 气体的密度增大 B. 气体的压强增大 C. 气体分子的平均动能增大 D. 每秒撞击单位面积器壁的气体分子增多 【点拨】对于各种气体状态参量，深刻理解其含义，理解其决定因
8、素，理解它们之间的关系，再联系涉及的物理量，结合题目条件逐条分析. 【解析】气体密度由其质量和体积共同决定，质量和体积不变，则密度不变，A错误；温度升高，则气体分子的平均动能增大，对于特定的气体，其分子的平均速率增大，在体积不变的情况下，则单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子增多，作用在单位面积器壁的作用力增大，气体压强增大， BCD正确.答案为A. 答案： A,要点三 气体状态方程的应用 例3 （2009海南）一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm（即76.0 cmHg）、温度为27.0 的氦气时，体积为3.50 m3.在上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度
9、上的大气压36.0 cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热，保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0 .求： （1）氦气在停止加热前的体积. （2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积.,解析:（1）在气球上升至海拔6.50 km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程. 根据玻意耳定律有p1V1=p2V2 式中p1=76.0 cmHg,V1=3.50 m3,p2=36.0 cmHg,V2是此等温过程末态氦气的体积. 由式得V2=7.39 m3 （2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从T1=300 K下降到与外界气体温度相同，即T2=225 K.这是一
10、等压过程,根据盖吕萨克定律有V2/T1=V3/T2 式中V3是在此等压过程末氦气的体积. 由式得V3=5.54 m3 ,要点四 气体状态变化的图象问题 例4 一定质量的理想气体由状态A变为状态D,其有关数据如图甲所示,若状态D的压强是2104 Pa. (1)求状态A的压强. (2)请在乙图中画出该状态变化过程的p-T图象,并分别标出A、B、C、D各个状态,不要求写出计算过程. 【点拨】读出V-T图上各点的体积和温度,由理想气体状态方程即可求出各点对应的压强.,解析：(1)据理想气体状态方程: pAVA / TA=pDVD / TD 则pA=pDVDTA / VATD=4104 Pa. (2)由
11、理想气体状态方程可分别求出: pB=pDVDTB / TDVB=16104 Pa pC=pDVDTC / TDVC=4104 Pa 所以可得p-T图象及A、B、C、D各个状态如图所示.,重力产生的压强等于重力产生的压力与面积的比值，压力都应该是垂直于接触面方向，所以重力产生压强应是重力在垂直于接触面方向的分力，而不一定是Mg,面积应是接触面的面积，而不一定等于气缸的横截面积. 例 如图所示，一个横截面积为S的圆筒型容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为，圆板的质量为M，不计圆板A与容器内壁之间的摩擦，若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中气体的压强p等
12、于( ) A. p0+ Mgcos /S B. p0/cos +Mg/Scos C. p0+Mgcos 2/S D. p0+Mg/S,【错解一】因为圆板下表面是倾斜的，重力产生的压强等于Mg/S,其中S为斜面的面积,即S=S/cos ,因此重力产生的压强为Mgcos /S,所以气体压强为p0+Mgcos /S,故选项A正确. 【错解二】重力产生的压强应该为重力的分力Mg/cos ,在活塞下表面上产生的压强,即pG=Mg/cos S,而大气压强p0/cos ,所以气体压强为p0/cos +Mg/Scos ,因此应选B. 【错解三】在分解重力时错了，重力的一个分力应是Mg/cos 而不是Mgcos
13、 ，因为另一个分力一定要垂直于竖直容器壁，如图(a).所以重力的压强为pG=(Mg/cos )/S=Mg/cos /(S/cos )=Mg/S.,【正解】以金属圆板A为对象，分析其受力情况，从受力图(c)可知，圆板A受竖直向下的力有重力Mg、大气压力p0S，竖直向上的力为气体压力pS,在竖直方向的分力pScos ,其中S=S/cos ,所以pScos /cos =Mg+p0S,故p=Mg/S+p0. 【答案】D,第3节 热力学定律与能量守恒定律,要点一 热力学第一定律的应用 例1 (2010四川模拟)（1）密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，关于此过程中瓶内空气（不计分子势能）说法正确的是 .
14、A. 内能增大，放出热量 B. 内能减小，吸收热量 C. 内能增大，对外界做功 D. 内能减小，外界对其做功 （2）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0105 J，同时气体的内能增加了1.5105 J.试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J. 【点拨】（1） 温度是分子平均动能的标志. （2） 弄清符号法则和符号的含义是掌握热力学第一定律的关键. 【解析】（1）不计分子势能，空气内能由温度决定,随温度降低而减小，A、C均错误；薄塑料瓶因降温而变扁、空气体积减小，外界压缩空气做功，D正确；空气内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外
15、界放热,B错误.（2）由热力学第一定律W+Q=U,得Q=U-W=-5104 J,说明气体放出热量5104 J. 答案:（1）D（2）放出5104,要点二 能量守恒定律的应用 例2 （2010徐汇区模拟）（1）图a、b是潮汐发电示意图.涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门（见图a）.当落潮时，开闸放水发电（见图b）.设海湾水库面积为5.0108 m2，平均潮差为3.0 m，一天涨落潮两次，发电的平均能量转化率为10，则一天内发电的平均功率约为（海水取1.0103 kg/m3，g取10 m/s2）( ) A. 2.6104 kW B. 5.2104 kW C. 2.6105 kW D. 5.2105 kW,(2)下图为双水库潮汐电站原理示意图.两个水库之间始终保持着水位差，可以全天发电.涨潮时，闸门的开关情况是 ；落潮时闸门的开关情况是 .从能量的角度说，该电站是将海水的 转化为水轮机的动能，再推动发电机发电. 【点拨】（1） 一天涨落潮两次发两次电. （2） 发电时，水的重力势能转化为电能. （3） 水的重力势能转化为电能时遵循能
