2011物理步步高大一轮复习章末总结

热点解读热学内容知识点多,记忆的内容多，复习时要将本章内容梳理出清晰的脉络，加强记忆.下面将热学中的内容归纳为“一二三”三大块,有利于复习中理清头绪和记忆.,热点讲座,11.热学复习中的“一二三”,章末总,专题讲座专题一热学中“一”的知识构成1.一种理论分子动理论其重点是分子动理论的三个基本观点:物质组成观点;分子的无规则运动观点；分子间相互作用力观点.2.一种运动布朗运动理解和识记的重点是:布朗运动的物理学史;实验装置;布朗运动是固体微粒的运动,不是分子的运动,而是分子运动的反映;与温度和微粒大小的关系;本质:液体分子无规则运动的体现.,3.一座桥梁联系微观量和宏观量的桥梁:阿伏加德罗常数.4.一种估算微观量的估算重点是应用分子的“球体”或“立方体”模型,求分子的直径或气体分子的平均距离.5.一个实验油膜法测分子直径重点是理解实验的原理、步骤及注意事项和公式V=Sd中各物理量的含义,并能应用公式解决实际问题.从近几年的高考分析，很有可能对此实验进行考查.,6.一种理想模型理想气体理想气体是一种理想模型,其内能由气体的温度决定.7.一种统计规律具有某一速率的分子数目并不相等,呈现“中间多,两头少”.以上知识,是高考的重点和难点,通过以上的归纳,有助于学生对知识的识记和理解.,【例1】下列有关布朗运动的说法中正确的是()A.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反应了液体分子运动的无规则性B.布朗运动是否明显与悬浮在液体中的颗粒大小有关C.较暗的房间中,从射进来的阳光中,看到悬浮在空气中的微粒的无规则运动是布朗运动D.布朗运动是固体分子的运动解析此题很容易错选C、D,关键是对布朗运动有关的知识不理解,布朗运动是固体微粒的运动,不是分子的运动,且与宏观现象中微粒是两回事.,AB,【例2】已知高山上某处的气压为0.40atm,气温为-30,则该处每立方厘米大气中的分子数为_(阿伏加德罗常数为6.01023mol-1,在标准状态下1mol气体的体积为22.4L).解析理想气体性质是在标准状态下(p0=1.0105Pa,T0=273K)1mol气体体积均为22.4L.根据理想气体状态方程可求得高山上某处1cm3的气体,在标准状态下的体积为V0,再求得此,1cm3气体的摩尔数最后得到所含气体分子个数答案1.21019个,专题二热学中“二”的知识梳理1.两个图象的应用(1)分子力Fr的关系图象(2)分子势能Epr的关系图象应用图象解决问题,是对学生能力考查的亮点,是高考命题的热点.【例3】甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图1中曲线所示,F0为斥力,F0为图1引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置.现把乙分子从a处由静止释放,则(),A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子从a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子从b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加解析乙分子由a到c,一直受引力作用，速度方向与引力方向一致,做加速运动,分子力做正功,分子势能一直减少;从c到d分子力为斥力，方向与运动方向相反,乙分子做减速运动,由于分子力做负功,分子势能增加,故正确选项为B、C.答案BC,2.两个定律(1)热力学第一定律,是高考的重点和难点.学生要掌握改变物体内能的两种方式的本质区别及改变内能上的等效性.物体内能的改变要同时考虑“做功”和“热传递”.(2)热力学第二定律,从两种表达方式,知道热传导的方向性、机械能和内能转化过程的方向性.3.两类“永动机”(1)第一类永动机:不消耗任何能量却源源不断地对外做功的机器.违背了能量的守恒定律.(2)第二类永动机:从单一热源吸取热量并把它全部用来做功,而不引起其他的变化的热机,不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律.,4.两种温度摄氏温度,热力学温度及其关系.温度是分子平均动能的标志.【例4】关于物体内能的变化,下列说法中正确的是()A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体对外做功,内能一定减小C.物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变D.物体放出热量,同时对外做功,内能可能不变解析物体内能的改变要同时考虑两种方式,故A、B错误.物体放出热量又同时对外做功,内能一定减小,D错误.,C,专题三热学中“三”个热点探究1.联系实际生活的问题探究联系实际生活与当代科技发展的一类新题型,是高考知识与能力考查的新热点.【例5】如图2所示为电冰箱的工作原理图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环,那么,下列说法中正确的是()A.在冰箱内的管道中,制冷剂迅速膨胀并吸收热量图2B.在冰箱外的管道中,制冷剂迅速膨胀并放出热量C.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并吸收热量D.在冰箱外的管道中,制冷剂被剧烈压缩并放出热量,解析这是一道典型的联系现实生活问题,解决此类问题的关键是要熟悉我们身边生活中的物理知识,当然它对学生应用知识去解决实际问题的能力提出了新要求.通过热学的知识不难知道,电冰箱的工作原理是把热从低温物体传到高温物体而消耗电能,所以箱内管道是蒸发管,制冷剂迅速膨胀并吸收热量,箱外管道恰好相反,故A、D正确.此类题型又如医院输液管、空调机等的应用.答案AD,2.与功能关系问题的探究【例6】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,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内).水银柱上升至图3所示位置停止.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(),图3A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同,解析由题意可知,水银在两管中的高度相同，而管中水银体积也相同,槽中水银面下降高度也相同，大气对水银做功相同,由W=Ep+E内，而管中水银柱的重心位置不同，A管中水银重心高于B管中水银重心,即EpAEpB,所以EA内EB内,故B正确.答案B,3.与能源环境问题的探究能源环境问题是当今世界的焦点问题,在复习中也要有所注意.总之,针对本专题所牵涉的重点、难点、热点内容,上述模式对知识结构的分析,可帮助学生从宏观、整体上清理知识间脉络关系,对强化知识有很好的作用.,1.关于永动机和热力学定律的说法,下列叙述正确的是()A.第二类永动机违反能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的,素能提升,解析第二类永动机违反热力学第二定律并不违反能量守恒定律,故A错.据热力学第一定律U=Q+W知内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定,只知道做功情况或只知道传热情况就无法确定内能的变化情况,故B、C项错误.做功和热传递都可改变物体内能.但做功是不同形式能的转化,而热传递是同种形式能间的转移,这两种方式是有区别的,故D正确.答案D,2.关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是()A.某一时刻具有任一速率的分子数目是相等的B.某一时刻一个分子速度大小和方向是偶然的C.某一时刻向任意方向运动的分子数目相等D.某一温度下大多数气体分子的速率不会发生变化解析具有某一速率的分子数目并不相等，呈现“中间多,两头少”的统计分布规律,所以A错误;由于分子的碰撞,分子的运动具有偶然性,B正确;虽然,每个分子速度具有偶然性,但是大量分子的整体存在着统计规律,由于分子数目巨大,某一时刻向任意方向运动的分子数目只有很小的差别,可以认为是相等的,C正确;某一温度下,每个分子的速率仍然是瞬息万变的,只是分子运动的平均速率相等,D错误.答案BC,3.如图4所示,固定容器及可动活塞P都是绝热的,中间有一导热的固定隔板B,B的两边分别盛有气体甲和乙,现将活塞P缓慢地向B移动一段图4距离，已知气体的温度随其内能的增加而升高,则在移动P的过程中()A.外力对乙做功,甲的内能不变B.外力对乙做功,乙的内能不变C.乙传递热量给甲,乙的内能增加D.乙的内能增加,甲的内能不变解析外界对乙做功,乙的内能增加温度升高,乙通过导热隔板B向甲传递热量,故C正确.,C,4.有两个分子,用r表示它们之间的距离,当r=r0时,两分子间的斥力和引力相等.使两分子从相距很远处(rr0)逐渐靠近,直至不能靠近为止(rr0时,分子引力大于斥力,表现出的分子力为,引力;当rr0处靠近，直至rr0时分子力做正功,使分子势能减少；当rr0时,则分子克服分子力做功,分子势能增加，不难看出,当r=r0时分子势能最小.答案D,5.水的沸点随水面压强的增大而升高,其关系如下表所示:根据这一原理制成高压锅,锅盖密封良好,盖上有一个排气孔,上面倒扣一个限压阀,利用其重力将排气孔压住,以增大锅内气体压强.加热后,当锅内气压达到一定值时,气体就会把限压阀顶起,使高压气体从孔中喷出,保持锅内稳定高压.有一个高压锅限压阀直径D=2.0cm,排气孔直径d=0.3cm.某地使用时水的沸点能达到128(1标准大气压=760mmHg=1.0105Pa).求:,(1)锅内气体的压强.(2)该高压锅限压阀的质量.解析(1)从表中的数据可知p=256kPa（误差在5kPa以内均可)(2)锅内气体压强限压阀质量答案(1)256kPa(2)1.1kg,6.已知金刚石的密度为=3500kg/m3.现有一块体积为V=5.710-8m3的金刚石,它含有多少个碳原子?假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的,试估算碳原子的直径.解析金刚石的质量m=V=35005.710-8kg=2.010-4kg碳的摩尔数为,金刚石所含碳原子数为n=nNA=1.710-26.021023=1.01022一个碳原子的体积为把金刚石中的碳原子看成球体,则由公式可得碳原子直径约为答案1.01022个2.210-10m,7.如图5所示,喷雾器内有10L水,上部封闭有1atm的空气2L.关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体).图5(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体压强,并从微观上解释气体压强变化的原因.(2)打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由.解析(1)设气体初态压强为p1,体积为V1；末态压强为p2,体积为V2,由玻意耳定律,p1V1=p2V2由p1=1atm,V1=2L+3L=5L,V2=2L代入式得p2=2.5atm微观解释:温度不变,分子平均动能不变,单位体积内分子数增加,所以压强增加.(2)吸热.气体对外做功而内能不变,根据热力学第一定律可知气体吸热.答案(1)2.5atm温度不变,分子平均动能不变,单位体积内分子数增加,所以压强增加(2)吸热气体对外做功而内能不变,根据热力学第一定律可知气体吸热,阅卷手记本章中的错误主要表现在:对较为抽象的分子热运动的动能、分子相互作用的势能及分子间相互作用力的变化规律理解不到位,导致这些微观量及规律与宏观的温度、物体的体积之间关系不能建立起正确的关系;对于宏观的气体状态的分析，学生的问题通常表现在对气体压强的分析与计算方面存在着困难,由此导致对气体状态规律应用出现错误;不能很好的利用图象分析气体变化的规律；对热力学定律理解不准确等.,阅卷现场,易错点实例分析1.不能正确应用热学定律造成错误试题回放如图1所示,一圆柱形绝热容器竖直放置,通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体,活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h1.现图1通过电热丝给气体加热一段时间,使其温度上升到t2,若这段时间内气体吸收的热量为Q,已知大气压强为p0,重力加速度为g,求:(1)气体的压强.(2)这段时间内活塞上升的距离是多少？,(3)这段时间内气体的内能如何变化,变化了多少？错解分析本题的易错之处为以下几个方面:挖掘不出“绝热”的含义,不能确定气体吸、放热情况，从而无法判断内能的变化;找不到气体体积的变化与做功的关系;不会判断体积变化时气体做功的正负，造成计算内能变化的错误.,正确答案(1)分析活塞的受力情况如图所示,根据平衡条件有mg+p0S=pS,由此得:(2)设温度为t2时活塞与容器底部相距h2.因为气体做等压变化,由盖吕萨克定律,(3)气体对外做功为由热力学第一定律可知研究热力学问题首先要分析状态特点和变化过程的特点，恰当的选取进行计算分析.要注意挖掘隐含条件，如“绝热”、“活塞固定”、“活塞能自由移动”、“导热气缸,缓慢变化”等词语分别表示“不放热不吸热,只考虑做功对内能的影响”、“体积不变”、“压强不变或相等”、“温度不变或相等”.,2.不能正确选取研究对象和初末状态的错误试题回放如图2所示,A、B是体积相同的气缸,B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C,D为不导热的阀门.起初,阀门关闭,A内装有压强p1=2.0105Pa,温度T1=300K的氮气.B内装有压强p2=1.0105Pa,温度T2=600K的氧气.打开阀门D,活塞C向右移动,最后达到平衡,以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积,则V1V2=_(假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换,连接气缸的管道体积可忽略),图2错解分析开始是平衡状态,末态还是平衡状态,由理想气体状态方程可知