2008-2009物理选修3-3复习提要.doc

【书利华教育网】 【你的教育资源库】物理选修3-3复习思考1.考点分析： 选修3-3内容要求说明67、物体是由大量分子组成的 阿伏加德罗常数、68、用油膜法估测分子的大小（实验、探究）69、分子热运动 布朗运动70、分子间的作用力71、温度和内能72、固体的微观结构 晶体和非晶体73、液体的表面张力现象对浸润和不浸润的现象、毛细现象的解释不作要求74、液晶的微观结构75、气体实验定律 理想气体气体实验定律的定量计算不作要求76、饱和汽和饱和气压相对湿度的计算不作要求77、做功和热传递是改变物体内能的两种方式78、热力学第一定律 能量守恒定律79、热力学第二定律80、能源与环境81、能源的开发和应用2.考查类型说明：多以选择填空和简单计算题为主，主要考查基础知识的识记和理解。在3-3模块中，要关注新课程中新加的概念，如统计规律、熵、能量的品质等3. 考查趋势预测：考察近几年江苏高考试题以及各大市模拟试题、课改省高考试题，命题热点集中在分子动理论、内能和功以及热力学第一定律。4.典型试题分析：（一）分子动理论例题1、分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误的是（ ）A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，以定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素答案：B解析：墨水中的碳粒的运动是因为大量水分子对它的撞击作用力不平衡导致向各方向运动，并且没有规则；温度越高，分子无规则运动的程度越大；当分子间距离等于r0时，分子间的势能最小。分子可以从距离小于r0的处增大距离；当分子间距离为r0时,分子间作用力最小,所以当分子从大于r0处增大时,分子力先增大后减小。例题2、从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量（ ） A氧气的密度和阿伏加德罗常数 B氧气分子的体积和阿伏加德罗常数C氧气分子的质量和阿伏加德罗常数 D氧气分子的体积和氧气分子的质量 答案：C解析：氧气的摩尔质量=阿伏加德罗常数氧气分子的质量，即：例题3、如右图所示甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与距离关系的函数图象如右图。现把乙分子从r3处由静止释放则 ( ) A乙分子从r3到r1，加速 B乙分子从r3到r2加速，从r2到r1减速 C乙分子从r3到r1过程中两分子间的分子势能先减小后增加 D乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子势能一直减小（二）热力学定律：例题1、 如图所示，两个相通的容器P、Q间装的阀门K，P中充满气体，Q内为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（ ）A. 气体体积膨胀，内能增加B. 气体分子势能减少，内能增加C. 气体分子势能增加，压强可能不变D. Q中气体不可能自发地全部退回到P中答案：D解析：由于没有热交换和外界做功，气体内能不会增加，故A、B不正确；气体体积越大，分子越稀疏，一定时间撞到单位面积器壁的分子数就越少，气体的压强就越小。故C不正确。由热力学第二定律知，D答案正确。例题2、 根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法正确的是（ ）A知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数，一定可求其分子质量B满足能量守恒定律的宏观过程不一定能自发地进行C布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都同时减少，分子势能一定增大答案：AB解析：若知道某物质的摩尔质量M和阿伏加德罗常数，则分子的质量即为，选项A正确。涉及热现象的宏观过程具有方向性，其他满足能量守恒定律的宏观过程有的可以自发进行，有的则不可以，选项B正确。布朗运动不是分子的运动而是小颗粒的运动，选项C错误。若分子力做正功，分子势能减少；分子力做负功，分子势能增加，虽然分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都同时减少，但不清楚分子力做功的情况，分子势能的变好情况不能确定，故选项D错误。例题3、A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插人水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是（ ）AA中水银的内能增量大于B中水银的内能增量BB中水银的内能增量大于A中水银的内能增量CA和B中水银体积保持不变，故内能增量相同DA和B中水银温度始终相同，故内能增量相同答案：B解析：两种情况下气体对水银做功相同,但A中水银克服重力做的功多,所以增加的内能少,B中水银克服重力做功少,所以增加的内能多。例题4、氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压，假设缓慢漏气时瓶内外温度始终相等且保持不变，忽略氧气分子之间的相互作用。在该漏气过程中瓶内氧气（ ）A分子总数减少，分子总动能不变 B密度降低，分子平均动能不变C吸收热量，膨胀做功 D压强降低，不对外做功答案：BC解析：漏气过程中瓶内氧气质量减小，密度降低，分子总数减少。但因氧气的问题不变，分子的平均动能不变，瓶内氧气分子的总动能减少，故选项A错误选项B正确。以所有的氧气为研究对象，可以等效认为漏气后是原来的气体体积膨胀所致，故氧气度外做功。如果忽略氧气分子之间的相互作用时，则氧气的内能等于所有分子的动能，该氧气的内能不变，由热力学第一定律可知，必然吸收热量。由可知，v增大，T不变，则P必然减小，故选项C正确，选项D错误。（三）气体的性质状态参量与状态方程例题1、对一定量的气体， 下列说法正确的是A气体的体积是所有气体分子的体积之和B气体分子的热运动越剧烈， 气体温度就越高C气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少答案：BC解析：气体分子距离远大于分子大小，所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和，A项错；温度是物体分子平均动能的标志，是表示分子热运动剧烈程度的物理量，B项正确；气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的，C项正确；气体膨胀，说明气体对外做功，但不能确定吸、放热情况，故不能确定内能变化情况，D项错。例题2、 一定质量的理想气体，下列过程可能实现的是（ ）A若压强变大、温度降低，则体积减小； B若压强变大、体积变大，则内能增大；C若体积减小、温度减小，则压强一定减小；D若压强变大、体积减小，则温度可能升高，也可能降低。答案：ABD解析：根据可知选项A、B、D正确。气体图像类习题图像法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像，将物理量间的代数关系转变为几何关系，运用图像直观、形象、简明的特点，来分析解决物理问题a、识图例题1下列各图中，P表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是（ ）解析：AC例题2、一定质量的气体（不计气体分子间的作用力）由状态A变为状态D（如图线所示），这个过程中（ ）A.气体从外界吸收热量，内能增加B.气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少C.气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大D.气体对光的折射率将变小，光在其中的传播速度会增大3.AD解析：由于不计气体分子间的作用力，则不考虑分子势能，气体分子的内能即为分子的总动能。由状态A变为状态B时，气体的温度升高，则内能增加，而体积增大，气体对外做功，据热力学第一定律可知，物体需要从外接吸收热量。单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数与两个因素有关：分子数密度和分子的平均速率。气体的体积增大，分子数密度跟体积有关，体积变大，分子数密度减小；温度升高，分子的平均速率增大，故而该选项不能确定。气体温度升高，分子的平均动能增大，但是并非每个分子的动能都增加，选项C错误。由于气体的体积变大，密度减小，气体对光的折射率将变小，光在其中的传播速度会增大，选项D正确。b、实验例题3、一同学用下图装置研究一定质量气体的压强与体积的关系实验过程中温度保持不变最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差实验的部分数据记录在下表(1)根据表中数据，在右图中画出该实验的hlV关系图线(2)实验时，大气压强P0_cmHg气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0解析： (1)如右图所示(2)75.0cmHg(74.5cmHg75.5cmHg)c、构造图象解题例题4、一定量的理想气体,处在某一初始状态.现在要使它的温度经过状态变化后回到初始状态的温度,用下列哪些过程可能实现? A、先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强B、.先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强C、先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D、先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀解析：此类选择题可以依据公式来判断，也可以构造图象解答，而用图象求解更快捷。，构造P-V图，不难确定正确答案为A 、D。（四）估算类习题：例题1、求1cm3水中有多少个水分子，并估算水分子的直径。解析：我们知道水的摩尔质量为M=1.810-2kg/mol，水的密度为1.0103kg/m3，水的摩尔体积为1cm3水中的水分子数为设想水分子球体密排,如图所示，则：水分子的直径为 【说明】实际物理问题涉及的因素都比较多，为了对这些问题方便地求解，需要突出主要因素，忽略次要因素，将研究对象进行科学的抽象，使其成为理想化的模型，然后进行近似计算，说明物理问题。例如：估算固体、液体分子直径需要把分子看做球体，模型是“球体密排”。估算气体分子间距模型是气体分子“均匀分布”，一个萝卜一个坑。热学中的常量：分子直径的数量级d=10-10m，阿弗伽德罗常数NA=6.01023/mol，大气压强P=1.0105Pa例题2、已知地球半径约为6.4106 m，空气的摩尔质量约为2910-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为A.41016 m3 B.41018 m3 C. 41020 m3 D. 41022 m3答案：B解析：大气压是由大气重量产生的。大气压强p=，带入数据可得地球表面大气质量m=5.21018kg。标准状态下1mol气体的体积为v=22.410-3m3，故地球表面大气体积为V=v=22.410-3m3=41018m3，B对。热学习题选1、(1)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2.0105J，同时气体的内能增加了1.5l05J试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 JOVPAOTPBOTVC112212(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是_ (填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”)(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol 水的质量为18g，地球的表面积约为51014m2，结果保留一位有效数字)FB2、 固定的气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，在通常的情况下，这些气体分子之间的相互作用力可以忽略。在外力F作用下，将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示。在拉动活塞的过程中，假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，关于气缸内的气体的下列论述，其中正确的是（ ） A.气体对外做功，气体内能减小 B.气体对外做功，气体内能不变C.外界对气体做功，气体内能不变 D.气体从外界吸热，气体内能不变3、关于热现象和热学规律，下列说法中哪些符合事实（ ）A.布朗运动不是液体分子的热运动，是布朗小颗粒内部分子运动所引起的悬浮小颗粒的运动B.用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功2.0105J，若空气向外界放出热量1.5105J，则空气内能增加5104JC.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律D.一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小压强越大气体4、如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体（不计气体分子间的作用力）,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程（ ）AEP全部转换为气体的内能BEP一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能CEP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能DEP一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能5、如图所示为电冰箱的的工作原理图，压缩机工作时，迫使制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，那么以下说法中正确的是( )A、在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀并吸收热量；B、在冰箱外的管道中，致冷剂迅速膨胀并放出热量；C、在冰箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并吸收热量；D、在冰箱外的管道中，致冷剂被剧烈压缩并放出热量；6、图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气现活塞杆与外界连接并缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )A气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，因此分子每次碰撞气缸壁的平均冲量不变，气体的压强不变B气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的频率将变小C因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功D气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律7、用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度0.1mL的量筒、盛有适量清水的4550cm2浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸 （1）下面是实验步骤，请填写所缺的步骤CA用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液时的滴数NB将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止，记下滴入的滴数nC D将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积Scm2 （2）用已给的和测得的物理表示单个油酸分子