（临门一脚）高考物理 热点专题精确射靶专题复习 专题八 选考模块 (2).doc

专题八 选考模块考点精要考点一、分子动理论1分子动理论基本内容：物体是由大量分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用力。2物质是由大量分子组成的（1）分子的大小：分子直径数量级为1010m；可用“油膜法”测定。一般分子质量的数量级是10-2710-26kg。（2）阿伏加德罗常数：1摩尔任何物质含有的粒子数都相同其值为：na6.021023（3）分子间存在间隙：分子永不停息地做无规则运动，说明分子间有间隙。 气体容易被压缩，说明气体分子间有很大间隙。水和酒精混合后的体积小于两者原来的体积之和，说明液体分子间有间隙。3分子的热运动（1）分子热运动：物体里的大量分子做永不停息的无规则运动，随温度的升高而加剧。扩散现象和布朗运动可以证明分子热运动的存在。 (2)布朗运动：是指悬浮在液体中的花粉颗粒永不停息地做无规则运动它并不是分子本身的运动液体分子的无规则运动是布朗运动产生的原因，布朗运动虽不是分子的运动，但其无规则性正反映了液体分子运动的无规则性 布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关说明：形成条件是：只要微粒足够小。温度越高，布朗运动越激烈。观察到的是固体微粒（不是液体，不是固体分子）的无规则运动，反映的是液体分子运动的无规则性。实验中描绘出的是某固体微粒每隔30秒的位置连线，不是该微粒的运动轨迹。4分子间的相互作用力o f斥 f分 f引 (1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥为，引力和斥力都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力(2)分子间作用力(指引力和斥力的合力)随分子间距离而变化的规律：r r0时表现为引力；r10r0以后,分子力变得十分微弱,可以忽略不计。此时的气体看成理想气体。(3)从本质上来说，分子力是电场力的表现。因为分子是由原子组成的，原子内有带正电的原子核和带负电的电子，分子间复杂的作用力就是由这些带电粒子间的相互作用而引起的。（也就是说分子力的本质是四种基本基本相互作用中的电磁相互作用）。考点二、内能1分子的平均动能物体内分子动能的平均值叫做分子的平均动能温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能就越大对个别分子讲温度无意义。2分子的势能（1）定义：分子间由于存在相互作用而具有的，大小由分子间相对位置决定的能叫做分子势能。分子势能的大小与物体的体积有关。（2）分子势能改变与分子力做功的关系：分子力做功，分子势能减少；克服分子力做功，分子势能增加。（3）分子势能与分子间距的关系（如图示）：当rr0时，分子力表现为引力，随着r的增大，分子引力做负功，分子势能增加；当rr0时，分子力表现为斥力，随着r的减小，分子斥力做负功，分子势能增加；r= r0时，分子势能最小，但不为零，为负值，这是因为选两分子相距无穷远时的分子势能为零。对实际气体来说，体积增大，分子势能增加;体积缩小，分子势能减小。3物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和称为物体的内能。物体的内能是由物质的量、温度、体积三个因素所决定的。对于理想气体来说，由于忽略分子力作用，所以没有分子势能其内能只由物质的量和温度所决定。4物体内能的变化：做功和热传递都可以改变物体的内能，但两者有着本质的区别：做功是其他形式的能和内能之间的相互转化在做功过程中，内能改变量的多少用功的大小来量度； 热传递则是物体间内能的转移在热传递过程中，内能转移的多少用热量来量度。做功和热传递都是过程量，内能则是状态量。考点三、气体1气体分子动理论(1)气体分子运动的特点是：气体分子间的距离大约是分子直径的10倍，分子间的作用力十分微弱。通常认为，气体分子除了相互碰撞或碰撞器壁外，不受力的作用。每个气体分子的运动是杂乱无章的，但对大量分子的整体来说，分子的运动是有规律的。研究的方法是统计方法。气体分子的速率分布规律遵从统计规律。(2)用分子动理论解释气体压强的产生（气体压强的微观意义）：气体的压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的。压强的大小跟两个因素有关：气体分子的平均动能，分子的密集程度。2气体的体积、压强、温度间的关系（气态方程：）（1）一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。（2）一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比。（3）一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。考点四、热力学定律1热力学第一定律能的转化和守恒定律（1）内容: 外界对物体所做的功w加上物体从外界吸收的热量q等于物体内能的增加e。（2）表达式：u=q+w 这在物理学中叫做热力学第一定律。符号法则：w为正值，表达外界对物体做功； w为负值，表示物体对外界做功；q为正值，表示物体从外界吸热； q为负值，表示物体对外界放热；u为正值，表示物体内能增加；u为负值，表示物体内能减少。（3）另一种表述：第一类永动机不可能制成。2热力学第二定律（1）表述：热量不可能自发地由低温物体传递到高温物体（按热传导的方向性表述）。不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化（按机械能和内能转化过程的方向性表述）。或第二类永动机是不可能制成的。（2）意义：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，即有大量分子参与的宏观过程都向着分子热运动无序性增大的方向进行，一切自发过程，热力学系统的熵都不会减小（熵增原理）。考点五、简谐运动1简谐运动的特征与判断（1）从运动学角度看，简谐运动的特征有：往复性、周期性和对称性，振动位移随时间按正弦规律变化。（2）从动力学角度看，简谐运动的特征表现在所受到的回复力的形式上：简谐运动的质点所受到的回复力f其方向总与质点偏离平衡位置的位移x的方向相反，从而总指向平衡位置；其大小则总与质点偏离平衡位置的位移x的大小成正比，即f=kx。（3）单摆的周期公式 t=2，该公式提供了一种测定重力加速度g的方法. 2简谐运动的图象及其应用（1）图象的形式：当质点做简谐运动时，其振动图象为正弦曲线.（2）图象的意义：简谐运动的振动图像反映的是某振动质点在各个时刻相对于平衡位置的位移的变化情况.（3）图象的应用：由简谐运动的振动图象可以得到振幅a，周期t。某时刻质点相对于平衡位置的位移。某时刻质点的振动方向。某一阶段时间内质点的位移、速度、加速度、回复力、振动的能量等物理量的变化情况。考点六、机械波1产生条件：(1)有做机械振动的物体作波源；(2)有传播机械振动的介质。2机械波的传播过程(1)机械波传播的是振动形式和能量.质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移，后一质点的振动总是落后于前一质点的振动。(2)介质中各质点的开始振动的方向、振动周期和频率都与波源相同。(3)由波源向远处的各质点都依次重复波源的振动。3描述机械波的物理量（1）波长：两个相邻的在振动过程中相对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。（2）周期与频率波的频率由波源决定，在传播过程中波的频率不变。波从一种介质进入另一种介质时，虽然频率(或周期)保持不变，但是波速与波长都要发生变化。（3）波速：等于单位时间内波向外传播的距离。v=s/t=/t=f，波速的大小由介质决定。4简谐波的图象（1）波的图象坐标轴：取质点平衡位置的连线作为x轴，表示质点分布的顺序；取波源质点的振动方向作为y轴，表示质点的振动位移。意义：在波的传播方向上，介质中所有质点在某一时刻相对各自平衡位置的位移。形状：正弦（或余弦）图线。要画出波的图象通常需要知道波长、振幅a、波的传播方向（或波源的方位）、横轴上某质点在该时刻的振动状态（包括位移和振动方向）这四个要素。（2）简谐波图象的应用从图象上直接读出波长和振幅可确定任一质点在该时刻的位移可确定任一质点在该时刻的加速度的方向若已知波的传播方向，可确定各质点在该时刻的振动方向若已知某质点的振动方向，可确定波的传播方向若已知波的传播方向，可画出在t前后的波形波形沿传播方向平移的距离为x=vt.5波的特有现象（1）波的干涉：条件：频率相同的两列同性质的波相遇现象：某些地方的振动加强，某些地方的振动减弱，并且加强和减弱的区域间隔出现，加强的地方始终加强，减弱的地方始终减弱，（2）波的衍射：波可以绕过障碍物继续传播的现象。衍射是波的特性，一切波都能发生衍射。产生明显衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差不多。考点七、光1光的折射（1）折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。（2）折射率：n=sini/sin=2全反射（1）全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角。（2）临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为c，则sinc=1/n=v/c。（3）应用：光导纤维、全反射棱镜。3光的干涉（1）定义：两列光波在相遇的区域，某些区域使得“振动”加强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。这种现象叫光的干涉现象。（2）产生稳定干涉的条件：两列波频率相同，振动步调一致(振动方向相同)，相位差恒定。两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（3）相邻亮纹(暗纹)间的距离：x=， (缝屏间距l，双缝间距d)，用此公式可以测定单色光的波长。亮纹：当=k(k=0,1,2,)，屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，两束光叠加后，光振动加强；暗纹：当=(2k1)，其中 k=0,1,2,，屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时，两束光叠加后，光振动减弱。（4）薄膜干涉：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成劈形薄膜干涉可产生平行的明暗相间的条纹，干涉条纹出现在被照射面(即前表面)。薄膜干涉应用：透镜增透膜(氟化镁) “用干涉法检查平面” 。（5）光的衍射现象定义：光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象。产生明显衍射的条件：障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。单缝衍射：中央是宽且亮的条纹，两侧对称排列着强度减弱、间距变窄的条纹。圆孔衍射：明暗相间不等距的圆环（与牛顿环有区别的）。泊松亮斑：当光照到不透光的很小圆板上时，在小圆板的阴影中心出现的亮斑。当形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。（6）光的偏振：横波只沿某个特定方向振动，这种现象叫做波的偏振。只有横波才有偏振现象，因而，光是一种横波。考点八、动量1动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，p=mv，是矢量，方向与速度方向相同，是状态量。2动量定理（1）内容：合外力的冲量等于物体动量的变化，ft=mv/一mv或 ftp/p；该定理由牛顿第二定律推导出来：（质点m在短时间t内受合力为f合，合力的冲量是f合t；质点的初、未动量是 mv0、mvt，动量的变化量是p=（mv）=mvtmv0根据动量定理得：f合=（mv）/t）（2）理解：上式中f为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。 动量定理中的冲量和动量都是矢量，表达式为矢量式，等号的两边不但大小相同，而且方向相同。动量定理的研究对象一般是单个质点。求变力的冲量时，一般用动量定理动量定理的研究对象是单个物体或可看作单个物体的系统。3动量守恒定律（1）内容：相互作用的物体，如果不受外力或所受外力的合力为零，它们的总动量保持不变，即作用前的总动量与作用后的总动量大小相等方向相同。（2）动量守恒定律适用的条件 ：系统不受外力或所受合外力为零；当内力远大于外力时；某一方向不受外力或所受合外力为零，或该方向上内力远大于外力时，该方向的动量守恒。（3）常见的表达式m1vlm2v2m1v/lm2v/2，各个动量必须相对同一个参照物，适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统。0= m1vlm2v2，适用于原来静止的两个物体组成的系统。m1vlm2v2=（m1m2）v，适用于两物体作用后结合在一起或具有共同的速度。（4）对动量守恒定律的理解矢量性：动量守恒定律是一个矢量式，对于一维的运动情况，应选取统一的正方向，凡与正方向相同的动量为正，相反的为负。若方向未知可设与正方向相同而列方程，由解得的结果的正负判定未知量的方向。瞬时性：动量是一个状态量，即瞬时值，动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定，列方程m1vlm2v2m1v/lm2v/2时，等号左侧是作用前各物体的动量和，等号右边是作用后各物体的动量和，不同时刻的动量不能相加。相对性：由于动量大小和方向跟参照系的选取有关，应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的速度，一般以地球为参照系。普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统，不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。考点九、光的粒子性1光电效应（1）定义：光照射到金属表面，能使金属中的电子从表面逸出，这个现象称光电效应。（2）发生光电效应的条件：入射光的频率不低于截止频率时，不同金属的截止频率不同。（3）爱因斯坦光电效应方程： ，给出了光电子的最大初动能ek与入射光频率的关系。考点十、原子物理1原子的核式结构（1）核式结构的具体内容：在原子的中心有一个很小的原子核；原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里；带负电的电子在核外空间里围绕原子核旋转。（2）核式结构的实验基础核式结构的提出，是建立在a粒子散射实验的基础之上的，是卢瑟福提出的。2玻尔原子模型原子核式结构与经典电磁理论的矛盾：原子结构是否稳定和原子光谱是否为包含一切频率的连续光谱。玻尔的原子理论三条假设（1）“定态假设”：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中，电子虽做变速运动，但并不向外辐射电磁波，这样的相对稳定的状态称为定态。定态假设实际上只是给经典的电磁理论限制了适用范围。（2）“跃迁假设”：电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波，但电子在两个不同定态间发生跃迁时，却要辐射（或吸收）电磁波（光子），其频率由两个定态的能量差决定，hv=em-en。跃迁假设对原子如何发光（吸光）从微观上给出了解释。（3）“轨道量子化假设”： 原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动相对应。轨道半径也是不连续的。3氢原子能级：原子各个定态的能量值叫做原子的能级。氢原子的能级公式为，对应的轨道半径关系式为：，其中n叫量子数，只能取正整数。n =1的状态称为基态，氢原子基态的能量值。量子数n越大，动能越小，势能越大，总能量越大。能级公式：；该能量包括电子绕核运动的动能和电子与原子核组成的系统的电势能。半径公式：其中。4光子的吸收与发射原子从一种定态（能量为e初），跃迁到另一种定态（能量为e终），它要辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能级差决定，即。若，则辐射光子；若，则吸收光子。能级跃迁：使原子发生跃迁时，入射的若是光子，光子的能量必须恰好等于两定态能级差；若入射的是电子，电子的能量须大于或等于两个定态的能级差。电离：不论是光子还是电子使原子电离，只要光子或电子的能量大于基态能级的绝对值，就可以使其电离。5天然放射现象（1）自发衰变的规律在核的自发衰变中，质量数守恒和电荷数都守恒。（衰变过程中一般会有质量变化，但仍然遵循质量数守恒）衰变：随着衰变，新核在元素周期表中位置向前移2位，即 ，实质是2个质子和2个中子结合成一个粒子射出。衰变：随着衰变，新核在元素周期表中位置向后移1位，即 。实质是中子转化为质子和电子。射线：伴随着衰和衰变而射出的。（2）半衰期：定义：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。公式表示：，式中、分别表示衰变前的放射性元素的原子数和质量，、分别表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量，t表示衰变时间，t表示半衰期。6核反应 核能（1）核反应：原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。（2）原子核的人工转变：发现质子的核反应方程： 发现中子的核反应方程：（3）核能：把核反应中放出的能量称为核能。核能的计算：原子核释放能量时，要产生质量亏损，物体的能量和质量之间存在着密切的联系。它们之间的关系是：。在计算核能时要注意：若m以kg为单位，则按e=mc2 计算；若m原子质量以u为单位，则按e=m931.5mev计算。（m为核反应的质量亏损）（4）重核的裂变：使重核分裂成中等质量的原子核的核反应，称为裂变。铀核裂变及链式反应：用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，生成中等质量的原子核的同时，总要释放出2-3个中子，这些中子又引起其他的铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，释放出越来越多的核能，这就是链式反应，原子弹就是利用链式反应制造的一种大规模杀伤性武器。例如 铀核裂变的几个核反应方程 （4）轻核的聚变：轻核结合成质量较大的核的过程叫轻核的聚变。聚变的条件及热核反应：要发生聚变反应，必须使轻核之间的距离十分接近，达到10-15m的近距离，用什么办法能使大量原子核获得足够的动能，来克服轻核之间的斥力而使它们接近到这种程度呢？当物质的温度达到几百万摄氏度以上的高温时，剧烈的热运动使得一部分原子核具有足够的动能，足以克服相互间的库仑斥力，在碰撞时发生聚变，可见聚变反应需要高温，因此把聚变反应叫做热核反应。氢弹就是利用热核反应制造的一种大规模杀伤性武器。例如 。【巧点妙拨】1对微观量的估算首先要建立微观模型对液体、固体来说，微观模型是分子紧密排列，将物质的摩尔体积分成na个等份，每个等份就是一个分子，若把分子看作小立方体，则每一等份就是一个小立方体若把分子看成小球，则每一等份就是一个小球可以估算出分子的体积和分子的直径。气体分子不是紧密排列的，所以上述微观模型对气体不适用，但上述微观模型可用来求气体分子间的距离例如l mol任何气体，在标准状态下的体积是224103m3，将其分成na个小立方体，每个小立方体中装一个气体分子，则小立方体的边长就是分子间的距离。 阿伏加德罗常数na=6.021023 mol-1是联系微观世界和宏观世界的桥梁（1）固体、液体分子微观量的估算分子数n=nna=na=na。分子质量的估算方法：每个分子的质量为m1=。分子体积（分子所占空间）的估算方法：每个分子的体积（分子所占空间）v1=.其中为固体、液体的密度。分子直径的估算方法：把固体、液体分子看成球形，则分子直径d=；把固体、液体分子看成立方体，则d=。（2）气体分子微观量的估算方法摩尔数n=，v为气体在标况下的体积。分子间距的估算方法：气体分子均匀分布，每个分子占据一定的体积.假设为立方体,分子位于每个立方体的中心，每个小立方体的边长就是分子间距。2比较振动图象和波的图象 振动是一个质点的振动位移随时间变化的现象，波动是全部质点联合起来共同呈现的现象虽然二者的图象有相似的形状,但二者是有本质区别的。振动图象波动图象研究对象一个振动质点沿波传播方向所有质点研究内容一质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图线y/m物理意义表示一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移变化随时间推移图象延续，但形状不变随时间推移，图象沿传播方向平移3机械波的理解 质点振动方向和波的传播方向的判定带动法：根据波的形成，利用靠近波源的点带动它邻近的离波源稍远的点的道理，在被判定振动方向的点p附近（不超过/4）图象上靠近波源一方找另一点p，若p在p上方，则p带动p向上运动如图，若p在p的下方，则p带动p向下运动。上下坡法：沿着波的传播方向走波形状“山路”，从“谷”到“峰”的上坡阶段上各点都是向下运动的，从“峰”到“谷”的下坡阶段上各点都是向上运动的，即“上坡下，下坡上”。微平移法：将波形沿波的传播方向做微小移动xvt/4，则可判定p点沿y方向的运动方向了。反过来已知波形和波形上一点p的振动方向也可判定波的传播方向。 已知波速v和波形，画出再经t时间波形图的方法（1）平移法：先算出经t时间波传播的距离上xvt，再把波形沿波的传播方向平移动x即可因为波动图象的重复性，若知波长，则波形平移n时波形不变，当x=n十x时，可采取去整n留零x的方法，只需平移x即可。（2）特殊点法：（若知周期t则更简单）在波形上找两特殊点，如过平衡位置的点和与它相邻的峰（谷）点，先确定这两点的振动方向，再看tntt，由于经nt波形不变，所以也采取去整nt留零t的方法，分别做出两特殊点经 t后的位置，然后按正弦规律画出新波形。 已知振幅a和周期t，求振动质点在t时间内的路程和位移求振动质点在t时间内的路程和位移，由于牵涉质点的初始状态，需用正弦函数较复杂但t若为半周期t/2的整数倍则很容易。在半周期内质点的路程为 2a若t= nt/2， n 1、2、3，则路程s=2an，其中n=。当质点的初始位移（相对平衡位置）为x1x0时，经t/2的奇数倍时x2=x0，经t/2的偶数倍时x2x0。4干涉条纹的特点单色光作双缝干涉实验时，屏的中央是亮纹，两边对称地排列明暗相同且间距相等的条纹用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边对称地排列彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。5光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，但存在明显的区别：单色光的衍射条纹与干涉条纹都是明暗相间分布，但衍射条纹中间亮纹最宽，两侧条纹逐渐变窄变暗；干涉条纹则是等间距，明暗亮度相同。 白光的衍射条纹与干涉条纹都是彩色的。典例对应例1 （2014新课标）（1）下列说法正确的是（ ）a. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动b. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果c. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点d. 高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故e.干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果 （2）如图所示，两气缸a、b粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；a的直径是b的2倍，a上端封闭，b上端与大气连通；两气缸除a顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为p0，外界和气缸内气体温度均为7 且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中间。（）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；（）继续缓慢加热，使活塞a上升，活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强。命题意图 本题考查分子动理论、液体表面张力、液晶、沸点、空气的湿度、气体实验定律，既较广泛地考查了热学的基本知识，又考查了同学们分析问题能力和数据计算能力。 解析 （1）悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，选项a错误；空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，选项b正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项c正确；高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，选项d错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸收热量，从而温度会降低的缘故，选项e正确。（2）活塞b升至顶部的过程中，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，且活塞a不动，设气缸a的容积为v0，氮气初始状态的体积为v1，温度为t1，末态体积v2，温度为t2，按题意，气缸b的容积为v0/4，由题意可得氮气初始状态的体积：v1= v0+=v0 末态体积：v2=v3+=v0 由盖吕萨克定律得= 由式及所给的数据可得：t2=320 k 活塞b升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a开始向上移动，直至活塞a上升的距离是气缸高度的1/16，活塞a上方的氧气做等温变化，设氧气初始状态的体积为v1，压强为p1；末态体积为v2，压强为p2，由所给数据及玻意耳定律可得v1=v0，p1=p0，v2=v0 p1v1=p2v2 由式可得:p2=p0 答案（1）bce （2）320 k p0题后反思（1）考题的模式不错，还是选择加计算。（2）选择题的考查面很广泛，其中包括沸点和干湿泡温度计等，它提醒同学们对于选考模块的复习备考，不能只抓主干或重点，必须系统全面。（3）对气体实验定律的考查，还是采用了多部分气体多状态变化过程的模式，加大了试题难度，突出考查了同学们逻辑推理能力，同学们在解此类考题时，必须抓住各过程之间以及各气体之间的联系。例2(2014新课标)图（a）为一列简谐横波在t=2 s时的波形图，图(b)为介质中平衡位置在x=1.5 m处的质点的振动图象，p是平衡位置为x=2 m的质点。下列说法正确的是( )a.波速为0.5 m/sb.波的传播方向向右c.02 s时间内，p运动的路程为8 cmd.02 s时间内，p向y轴正方向运动e.当t=7 s时，p恰好回到平衡位置(2)一个半圆形玻璃砖，其横截面是半径为r的半圆，ab为半圆的直径，o为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n= 。一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在ab上的最大宽度为多少？一细束光线在o点左侧与o相距r处垂直于ab从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。命题意图本题考查了机械振动和机械波以及光的全反射，前者为选择题，后者为计算题，体现了近几年对选考模块考查的一贯风格和模式，考查了同学们对3-4模块主干知识的掌握情况。解析（1）根据图(a) 得波长=2 m,根据图(b)得t=4 s,所以v=0.5 m/s,选项a对。根据图(b)可知x=1.5 m处的质点在t=2 s时，振动方向沿y轴负方向，利用“爬坡”法可以判断波的传播方向向左，选项b错。在t=2 s时质点p在最低点，又由t=4 s可知，在t=0时，质点p在最高点，所以02 s时间内p质点通过的路程为8 cm,选项c正确。02 s质点p向y轴负方向运动，选项d错。t=2 s7 s共经过t，所以p刚好回到平衡位置，选项e对。（2）在o点左侧，设从e点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角，则oe区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图。由全反射条件有sin= 由几何关系有oe=rsin 由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l=2oe 联立式，代入已知数据得l=r 设光线在距o点r的c点射入后，在上表面的入射角为，由几何关系及式和已知条件得=60 光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由g点垂直于ab面射出，如图，由反射定律和几何关系得og=oc=r 射到g点的光有一部分被反射，沿原路返回到达c点射出。答案 （1）ace (2) r 右侧与o相距r；c点 题后反思（1）理综对选考模块的考查，历来都是非常重视其主要知识点，3-4模块的考查热点有简谐运动的特点与振动图象、波的形成与波的图象、波长、波速与频率的关系、光的折射定律和全反射，而波的干涉、衍射、多普勒效应、光的色散及其波动性、电磁波及相对论等非重点知识只出现选择题中的某个选项之中。（2）在近几年高考中，光学考题往往涉及光在规则的几何面上的折射或全反射，本题也是如此，体现“几何光学”的几何特点。 例3（2014广东）如图所示的水平轨道中，ac段的中点b的正上方有一探测器，c处有一竖直挡板，物体p1沿轨道向右以速度v1与静止在a点的物体p2碰撞，并接合成复合体p，以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在t1=2 s至t2=4 s内工作，已知p1、p2的质量都为m=1 kg，p与ac间的动摩擦因数为=0.1，ab段长l=4 m，g取10m/s2，p1、p2和p均视为质点，p与挡板的碰撞为弹性碰撞。（1）若v1=6 m/s，求p1、p2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能e；（2）若p与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过b点，求v1的取值范围和p向左经过a点时的最大动能e。命题意图（1）从知识层面上看，本题主要考查动量守恒定律、弹性碰撞和匀变速运动的规律。（2）从能力层面上看，本题主要考查同学们分析问题的能力和解方程能力。解析（1）设p1和p2发生完全非弹性碰撞后速度为v2,根据动量守恒定律有：mv1=2mv2 解得:v2=3 m/s 碰撞过程中损失的动能为：ek=m-2m 解得ek=9 j(2)p滑动过程中，由牛顿第二定律得：2mg=2ma 可以把p从a点运动到c点再返回b点的全过程看作匀减速直线运动，根据运动学公式有3lv2tat2 由式得v1=若2 s时通过b点，解得:v114 m/s若4 s时通过b点，解得：v110 m/s故v1的取值范围为:10 m/sv114 m/s设复合体p向左经过a点的速度为va,由动能定理得:2mg4l=2m2m当v2v17 m/s时，复合体向左通过a点时动能最大，ekamax=17 j。答案 （1）3 m/s 9 j（2）10 m/sv114 m/s 17 j 题后反思(1)本题第(2)问还可利用临界状态法求解：显然，p1入射速度v1越大，碰后速度v就越大，复合体p被挡板反弹后经过b点时的速度就越大。-2mg3l2m-（2m），abcb的时间也就越短。当abcb的时间恰好为t12 s时有：3lv2t1gmv12mv2解得v2= 7 m/s,v1=4 m/s当abcb的时间恰好为t2=4 s时有：3lv2t2-gmv12mv2解得v25 m/s,v110 m/s故v1的范围应满足:10 m/sv114 m/s(2)将abcb的过程看作一个匀减速直线运动，简化了解题过程，这正是本题的匠心所在。例4（2014新课标）（1）关于天然放射性，下列说法正确的是( )a.所有元素都可能发生衰变b.放射性元素的半衰期与外界的温度无关c.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性d. 、和三种射线中，射线的穿透能力最强e.一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线（2）如图所示，质量分别为ma、mb的两个弹性小球a、b静止在地面上方，b球距地面的高度h=0.8 m，a球在b球的正上方。先将b球释放，经过一段时间后再将a球释放,当a球下落t = 0.3 s时，刚好与b球在地面上方的p点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间a球的速度恰为零,已知mb=3ma，重力加速度大小g=10 m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求：(i)b球第一次到达地面时的速度；(ii)p点距离地面的高度。命题意图本题主要考查原子核的衰变规律、各种射线的特点以及动量守恒定律、弹性碰撞等，考查了碰撞瞬间所遵循的规律，要求考生具有较高的分析问题能力。解析（1）自然界中绝大部分元素没有放射性，选项a错误；放射性元素的半衰期只与原子核结构有关，与其他因素无关，选项b、c正确；、和三种射线电离能力依次减弱，穿透能力依次增强，选项d正确；原子核在发生某一次衰变时，不能同时发生衰变和衰变，射线是伴随这两种衰变产生的，故选项e错误。（2）由于两球碰撞时间极短，并且没有动能损失，所以在碰撞过程动量守恒且碰撞前后总动能相等。（i）设b球第一次到达地面时的速度大小为vb,由运动学公式有vb 将h0.8 m代入上式，得vb4 m/s (ii)设两球相碰前后，a球的速度大小分别为v1和v1(v10)，b球的速度分别为v2和v2。由运动学规律可得 v1gt 由于碰撞时间极短，重力的作用可以忽略，两球相撞前后的动量守恒，总动能保持不变。规定向下的方向为正，有mav1mbv2mbv2 mambmb 设b球与地面相碰后的速度大小为vb,由运动学及碰撞的规律可得vbvb 设p点距地面的高度为h,由运动学规律可得h 联立式，并代入已知条件可得h0.75 m 答案(1)bcd (2)0.75 m题后反思在解析(ii)问时，有两点很关键。（1）明确a、b两球相碰后，b球的速度方向既然碰后a球速度为零，而相碰时a球在b球上方，所以碰后，b球速度只能竖直向下，又由于碰撞中动能不损失，故碰后b球速度不可能为零。（2）b球与地面相撞后，动能不损失，反弹速度等于撞前速度。命题趋势 近几年，高考对于选考模块的考查，一直呈现以下特点。1.命题形式：几乎所有的理综卷，选考模块的考题，都采用了“选择+计算，一分为二”的模式，每个模块的考题都分成两个小题，既考查主干知识，又兼顾考查知识面。2.考题的难度：受分值提高的影响，理综卷对于选考模块的考查难度已经悄然加大了，这也是今后的命题趋势。直击高考3-3模块1某气体的摩尔质量为mmol，摩尔体积为vmol，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（ ）a. na= b. na= c. na= d. na= 2.下列说法正确的是（ ）a. 由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算出该种气体分子的大小b. 悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显c.分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间的斥力随分子间距离的增大而减小d.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体3.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是（ ）a. 金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 b. 单晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的c. 单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点d. 单晶体和多晶体的物理性质都是各向异性的，非晶体是各向同性的4.关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）a.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量b.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加c.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功d.不可能使热量从低温物体传向高温物体e.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程5.如果将两个分子看成质点，当这两个分子之间的距离为r0时分子力为零，则分子力f及分子势能ep随着分子距离r的变化而变化的情况是（ ） a.当rr0时，随着r变大，f变小，ep变小b. 当rr0时，随着r变大，f变大，ep变大c. 当rr0时，随着r变小，f变大，ep变小d. 当rt2b.从cd过程放出的热量等于外界对气体做的功c.若气体沿直线由ab，则气体的温度先降低后升高d.从微观角度讲bc过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的e.若bc过程放热200 j，da过程吸热300 j，则da过程气体对外界做功100 j13.如图所示，一定质量的理想气体从状态a经等压过程到状态b。此过程中，气体压强p=1.0105 pa，吸收的热量q=7.0102 j，求此过程中气体内能的增量。14.如图甲所示，地面上放置有一内壁光滑的圆柱形导热汽缸。气缸的横截面积s=2.510-3 m2。汽缸内部有一质量和厚度均可忽略的活塞，活塞上固定一个力传感器，传感器通过一根竖直细杆与天花板固定好。汽缸内密封有温度t0=27 ，压强为p0的理想气体，此时力传感器的读数恰好为0。若外界大气压强p0不变，当密封气体温度t升高时力传感器的读数f也变化，描绘出f-t图象如图乙所示，求：（1）力传感器的读数为5 n时，密封气体的温度t；（2）外界大气的压强p0。15.某学校科技兴趣小组，利用废旧物品制作了一简易温度计：在一个空葡萄酒瓶中插入一根两端开口的粗细均匀的玻璃管，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱，瓶口处用蜡密封，将酒瓶水平放置，如图所示。已知该装置密封气体的体积为480 cm3，玻璃管内部横截面积为0.4 cm2，瓶口外的有效长度为48 cm。当气温为7 时，水银柱刚好处在瓶口位置。（1）求该气温计能测量的最高气温。（2）假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收3 j热量，则在这一过程中该气体的内能如何变化？变化了多少？（已知大气压为1105 pa）16.如图所示，u形玻璃细管竖直放置，水平细管又与u形玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。u型管左管上端封有长11 cm的理想气体b，右管上端开口并与大气相通，此时u型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距u型玻璃管底部为15 cm。水平细管内用小活塞封有长度10 cm的理想气体a。现将活塞缓慢向右推，使气体b的长度缩小为10 cm，此时气体a仍封闭在气体b左侧的水平玻璃管内。已知外界大气压强为75 cmhg。求：（1）最终气体b压强；（2）活塞推动的距离。3-4模块1.电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是（ ）a.电磁波不能产生衍射现象b.常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机c.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度d.光在真空中运动