2015届高考物理二轮复习学案：专题14 选修3-3(人教版)

课时13.2全反射1.知道光疏介质、光密介质,认识光的全反射现象。

2.知道产生全反射的条件,能解释全反射现象,会计算临界角。

3.知道全反射棱镜及其应用,初步了解光导纤维的工作原理。

重点难点:临界角的概念,全反射的原理及其应用。

教学建议:全反射现象在生活中常会遇到,本节从光的折射入手,探讨了光发生全反射的条件以及相关应用。

要理解“光密”和“光疏”的概念,不但要了解“密”与“疏”是相对而言的,还要让学生知道不能将光密与光疏跟介质密度的大小混同起来。

要正确理解临界角的概念,要知道折射角随入射角的增大而增大,而且反射光不断增强,折射光不断减弱。

全反射棱镜和光导纤维是全反射的应用,这部分内容有利于开阔学生视野,加深对全反射的认识。

导入新课:光亮的铁球,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹上,放在点燃蜡烛的内焰上进行熏黑,再将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,奇怪的现象发生了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮。

1.全反射(1)光密介质和光疏介质两种介质相比,折射率较大的叫①光密介质,折射率较小的叫②光疏介质。

(2)全反射当光从光密介质射入光疏介质时,同时发生③折射和④反射。

如果入射角逐渐增大,折射光离法线会越来越远,而且越来越弱,反射光却越来越强。

当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,⑤折射光完全消失,只剩下⑥反射光,这种现象叫作全反射。

这时的入射角叫作⑦临界角。

(3)发生全反射的必要条件a.光由⑧光密介质射入⑨光疏介质;b.入射角⑩等于或大于临界角。

2.全反射棱镜截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜,当光线垂直任意一个表面射入时,在棱镜内部都能发生全反射,所以这样的棱镜叫全反射棱镜。

全反射棱镜的反射率大于(填“大于”或“小于”)平面镜的反射率。

3.光导纤维(1)光导纤维的工作原理:光在玻璃纤维内发生全反射,光沿锯齿路线传播。

(2)光导纤维传输信息的优点:容量大、衰减小、抗干扰性强。

1.光在光疏介质中传播速度大还是在光密介质中传播速度大?解答:光疏介质。

2液体1．液体的微观结构(1)液体的宏观性质①液体具有一定的体积；②液体不易被压缩；③液体没有固定的形状，具有流动性；④液体的物理性质表现为各向同性。

(2)液体的分子间距离大约为r0，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似，但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。

这就是液体具有流动性的原因。

这一个特点明显区别于固体。

A．非晶体的结构跟液体非常类似，可以看成是黏滞性很大的液体B．液体的物理性质一般表现为各向同性C．液体的密度总是小于固体的密度D．所有的金属在常温下都是固体解析：由液体的微观结构知A、B正确；有些液体的密度大于固体的密度，例如汞的密度就大于铁、铜等固体的密度，故C错；金属汞在常温下就是液体，故D错。

答案：AB点技巧：非晶体的微观结构跟液体非常相似，所以严格地说，只有晶体才叫做真正的固体。

2．液体的表面张力(1)实验探究：用肥皂水做实验来证明液面有收缩趋势。

①把一根棉线拴在铁丝环上(棉线不要拉紧)，铁丝环在肥皂水里浸过后，环上出现肥皂水的薄膜，用热针刺破铁丝环上棉线两侧肥皂水薄膜的任意一部分，棉线会被另一侧薄膜拉成弧形，棉线被拉紧。

②把一个棉线圈拴在铁丝环上，让环上布满肥皂水的薄膜。

如果用热针刺破棉线圈内的那部分薄膜，外边的薄膜会把棉线拉紧呈圆形。

实验现象表明，液体的表面层好像是绷紧的橡皮膜一样，具有收缩的趋势。

(2)理论分析：与气体相接触的液体的表面层中，液体分子分布较液体内部稀疏，即分子间距大于r0，所以分子力表现为引力。

(3)表面张力：液面各部分间存在的使液面绷紧的相互吸引力，叫做表面张力。

表面张力的方向垂直液面分界线，且与液面相切。

【例2】有人在研究肥皂膜时做了下面的实验：在一个用铁丝弯成的圆环上，系上一个用细棉线围成的小线圈。

把这个圆环浸在肥皂水中，然后提出液面，于是环上蒙了一层肥皂膜。

课时9.4物态变化中的能量交换1.了解固体的熔化热,并知道不同固体有不同的熔化热。

2.了解液体的汽化热,了解液体变为气体时吸收热量是为了克服分子引力做功和克服大气压力做功。

3.了解气体液化在生产、生活与科学技术中的应用。

4.会用熔化热和汽化热计算物态变化中的有关问题,体会能的转化与守恒在物态变化中的应用。

重点难点:知道熔化和熔化热、汽化和汽化热的概念,会用熔化热和汽化热处理有关问题。

会用微观结构的变化解释熔化热、汽化热。

教学建议:本节教材内容理论性、应用性很强,重点是让学生了解熔化及熔化热、汽化及汽化热的概念,物态变化时能量是怎样转化的,对吸热或放热的判断,热量怎样计算,等等。

学生学习时应重点探讨从微观结构用能量观点对熔化热和汽化热加以认识、解释,探究影响因素。

在教法上列举生活、生产、科技应用中的现象说明、解释;用图表数据和汽化热随温度的变化曲线进行说明;通过例题加深学生对内容的理解和记忆。

导入新课:冰箱是现代家庭常用的一种电器,有了冰箱,我们的许多食物都能够得到很好的保鲜和储存。

那么,你知道冰箱能够制冷的原理吗?1.熔化热熔化(1)熔化指的是物质从①固态变成②液态的过程,而凝固则是熔化的③逆过程,熔化过程吸热。

(2)晶体熔化过程中所需的能量与其质量之比,称作这种晶体的④熔化热。

2.汽化热汽化(1)汽化是指物质从⑤液态变成⑥气态的过程,而液化则是汽化的逆过程,汽化过程吸热。

(2)液体汽化成同等温度的气体时所需的能量与其质量之比,称作这种物质在这个温度下的⑦汽化热。

1.100 ℃的水和100 ℃的水蒸气都可能烫伤人,但往往水蒸气烫伤人的后果严重一些,这是什么原因?解答:水蒸气烫伤人时有个液化的过程,水蒸气在液化变成100 ℃的水时会放出大量的热,故水蒸气烫伤人的后果更严重。

2.俗话说“下雪不冷化雪冷”,你知道这是什么原因吗?天热的时候人为什么会出汗?出汗时如果再吹电风扇会感到更凉爽,你能用所学知识解释这些生活现象吗?解答:因为雪融化时要吸收大量的热,所以化雪时更冷。

高考物理高考专题复习学案《选修3-3》考题一热学的基本知识1.分子动理论知识结构2.两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V 0＝43π(d 2)3＝16πd 3，d 为分子的直径.(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V 0＝d 3，d 为分子间的距离.3.阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，计算时要注意抓住与其相关的三个量：摩尔质量、摩尔体积和物质的量.4.固体和液体 (1)晶体和非晶体(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质，既可以流动，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性. (3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切. (4)饱和气压的特点液体的饱和气压与温度有关，温度越高，饱和气压越大，且饱和气压与饱和汽的体积无关. (5)相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和气压的百分比.即：B ＝pp s×100%.例1 下列说法中正确的是( )A.气体分子的平均速率增大，气体的压强也一定增大B.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性D.因为布朗运动的激烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫做热运动解析气体压强由气体分子数密度和平均动能决定，气体分子的平均速率增大，则气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气体的压强不一定增大，A错误；叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，B正确；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，C正确；热运动属于分子的运动，而布朗运动是微小颗粒的运动，D错误.答案BC训练1.下列说法正确的是()A.空气中水蒸气的压强越大，人体水分蒸发的越快B.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点C.水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的D.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大答案CD解析空气中水蒸气压强越大，越接近饱和气压，水蒸发越慢；故A错误；单晶体和多晶体都具有固定的熔点，选项B错误；水龙头中滴下的水滴在空中呈球状是由表面张力引起的，选项C正确；当分子间作用力表现为斥力时，分子距离减小，分子力做负功，故分子势能随分子间距离的减小而增大，选项D正确；故选C、D.2.下列说法正确的是()A.分子间距离增大，分子力先减小后增大B.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子的体积C.一些物质，在适当的溶剂中溶解时，在一定浓度范围具有液晶态D.从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油可以浸润塑料答案 C解析分子间距离从零开始增大时，分子力先减小后增大，再减小，选项A错误；只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子运动占据的空间大小，而不能计算气体分子的体积，选项B错误；当有些物质溶解达到饱和度时，会达到溶解平衡，所以有些物质在适当溶剂中溶解时在一定浓度范围内具有液晶态，故C正确；从塑料酱油瓶里向外倒酱油时不易外洒，这是因为酱油对塑料是不浸润的，选项D错误；故选C.3.关于能量和能源，下列说法正确的是()A.在能源利用的过程中，能量在数量上并未减少B.由于自然界中总的能量守恒，所以不需要节约能源C.能量耗散说明在转化过程中能量不断减少D.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造答案 A解析根据能量守恒定律可知，在能源使用过程中，能量在数量上并未减少，故A正确，C错误；虽然总能量不会减小，但是由于能源的品质降低，无法再应用，故还需要节约能源，故B错误；根据能量守恒可知，能量不会被创造，也不会消失，故D错误.4.下列说法中正确的是()A.能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律B.扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生C.有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力答案AD解析能的转化和守恒定律是普遍规律，能量耗散不违反能量守恒定律，选项A 正确；扩散现象可以在液体、气体中进行，也能在固体中发生，选项B错误；有规则外形的物体是单晶体，没有确定的几何外形的物体是多晶体或者非晶体，选项C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，所以存在表面张力，选项D正确；故选A、D.考题二气体实验定律的应用1.热力学定律与气体实验定律知识结构2.应用气体实验定律的三个重点环节(1)正确选择研究对象：对于变质量问题要保证研究质量不变的部分；对于多部分气体问题，要各部分独立研究，各部分之间一般通过压强找联系.(2)列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个(或三个)参量发生变化，把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速的找到规律.(3)认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律.例2如图1所示，用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两部分，A部分气体压强p A＝6.0×105 Pa，体积V A＝1 L；B部分气体压强p B＝2.0×105 Pa，体积V B＝3 L.现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体.求活塞稳定后A部分气体的压强.图1解析拔去销钉，待活塞稳定后，p A′＝p B′①根据玻意耳定律，对A部分气体，p A V A＝p A′(V A＋ΔV) ②对B部分气体，p B V B＝p B′(V B－ΔV) ③由①②③联立：p A′＝3.0×105 Pa答案 3.0×105 Pa变式训练5.如图2甲是一定质量的气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的V －T 图象.已知气体在状态A 时的压强是1.5×105 Pa.图2(1)说出A →B 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中T A 的温度值.(2)请在图乙坐标系中，作出该气体由状态A 经过状态B 变为状态C 的p －T 图象，并在图线相应位置上标出字母A 、B 、C .需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程.答案 (1)200 K (2)见解析解析 (1)从题图甲可以看出，A 与B 连线的延长线过原点，所以A →B 是等压变化，即p A ＝p B根据盖—吕萨克定律可得V A T A＝V B T B，所以T A ＝V A V BT B ＝0.40.6×300 K ＝200 K(2)由题图甲可知，由B →C 是等容变化，根据查理定律得p B T B＝p CT C所以p C ＝T C T Bp B ＝400300×1.5×105 Pa ＝2.0×105 Pa则可画出由状态A →B →C 的p －T 图象如图所示.6.某次测量中在地面释放一体积为8升的氢气球，发现当气球升高到1 600 m 时破裂.实验表明氢气球内外压强近似相等，当氢气球体积膨胀到8.4升时即破裂.已知地面附近大气的温度为27 ℃，常温下当地大气压随高度的变化如图3所示.求：高度为1 600 m 处大气的摄氏温度.图3答案 17 ℃解析 由题图得：在地面球内压强： p 1＝76 cmHg1 600 m 处球内气体压强： p 2＝70 cmHg由气态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1＝70×8.476×8×300 K ≈290 Kt 2＝(290－273) ℃＝17 ℃7.如图4所示，竖直放置的导热汽缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m ，横截面积为S ，缸内气体高度为2h .现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h .然后再对汽缸缓慢加热，让活塞恰好回到原来位置.已知大气压强为p 0，大气温度为T 0，重力加速度为g ，不计活塞与汽缸壁间摩擦.求：图4(1)所添加砂粒的总质量；(2)活塞返回至原来位置时缸内气体的温度. 答案 (1)m ＋p 0Sg (2)2T 0解析 (1)设添加砂粒的总质量为m 0，最初气体压强为p 1＝p 0＋mgS 添加砂粒后气体压强为p 2＝p 0＋(m ＋m 0)gS该过程为等温变化， 有p 1S ·2h ＝p 2S ·h 解得m 0＝m ＋p 0S g(2)设活塞回到原来位置时气体温度为T 1，该过程为等压变化，有V 1T 0＝V 2T 1解得T 1＝2T 08.如图5所示，一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭，上端与大气(视为理想气体)相通，初始时管内气体温度为T 1.现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为1∶3.若将管内下部气体温度降至T 2，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐(没有水银漏出).已知T 1＝52T 2，大气压强为p 0，重力加速度为g .求水银柱的长度h 和水银的密度ρ.图5答案 215L 105p 026gL解析 设管内截面面积为S ，初始时气体压强为p 0，体积为V 0＝LS 注入水银后下部气体压强为p 1＝p 0＋ρgh 体积为V 1＝34(L －h )S由玻意耳定律有：p 0LS ＝(p 0＋ρgh )×34(L －h )S 将管倒置后，管内气体压强为p 2＝p 0－ρgh 体积为V 2＝(L －h )S由理想气体状态方程有：p0LST1＝(p0－ρgh)(L－h)ST2解得：h＝215L，ρ＝105p026gL考题三热力学第一定律与气体实验定律的组合1.应用气体实验定律的解题思路(1)选择对象——即某一定质量的理想气体；(2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)认识过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提；(4)列出方程——选用某一实验定律或气态方程，代入具体数值求解，并讨论结果的合理性.2.牢记以下几个结论(1)热量不能自发地由低温物体传递给高温物体；(2)气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关；(3)做功和热传递都可以改变物体的内能，理想气体的内能只与温度有关；(4)温度变化时，意味着物体内分子的平均动能随之变化，并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化.3.对热力学第一定律的考查有定性判断和定量计算两种方式(1)定性判断.利用题中的条件和符号法则对W、Q、ΔU中的其中两个量做出准确的符号判断，然后利用ΔU＝W＋Q对第三个量做出判断.(2)定量计算.一般计算等压变化过程的功，即W＝p·ΔV，然后结合其他条件，利用ΔU＝W＋Q进行相关计算.(3)注意符号正负的规定.若研究对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化决定.气体体积增大，气体对外界做功，W<0；气体的体积减小，外界对气体做功，W>0.例3如图6所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体.活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1.现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2.已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与汽缸的摩擦，求：图6(1)活塞上升的高度；(2)加热过程中气体的内能增加量.[思维规范流程](1)气体发生等压变化，有hS(h＋Δh)S＝T1T2(1分)解得Δh＝T2－T1T1h(1分)(2)加热过程中气体对外做功为W＝pS·Δh＝(p0S＋mg)h T2－T1T1(1分)由热力学第一定律知内能的增加量为ΔU＝Q－W＝Q－(p0S＋mg)h T2－T1T1(1分)答案(1)T2－T1T1h(2)Q－(p0S＋mg)hT2－T1T1训练9.一定质量理想气体由状态A经过A→B→C→A的循环过程的p－V图象如图7所示(A→B为双曲线).其中状态___________(选填A、B或C)温度最高，A→B→C 过程是_______的.(选填“吸热”或“放热”)图7答案C吸热解析 根据公式pV T ＝C ，可得从A 到B 为等温变化，温度应不变，从B 到C 为等容变化，压强增大，温度升高，从外界吸热，从C 到A 为等压变化，体积减小，温度降低，所以C 温度最高，从A 到B 到C 需要从外界吸热.10.一只篮球的体积为V 0，球内气体的压强为p 0，温度为T 0.现用打气筒对篮球充入压强为p 0、温度为T 0的气体，使球内气体压强变为3p 0，同时温度升至2T 0.已知气体内能U 与温度的关系为U ＝aT (a 为正常数)，充气过程中气体向外放出Q 的热量，篮球体积不变.求：(1)充入气体的体积；(2)充气过程中打气筒对气体做的功.答案 (1)0.5V 0 (2)Q ＋aT 0解析 (1)设充入气体体积为ΔV ，由理想气体状态方程可知：p 0(V 0＋ΔV )T 0＝3p 0V 02T 0则ΔV ＝0.5V 0(2)由题意ΔU ＝a (2T 0－T 0)＝aT 0由热力学第一定律ΔU ＝W ＋(－Q )可得：W ＝Q ＋aT 011.如图8所示，一轻活塞将体积为V 、温度为2T 0的理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内.已知大气压强为p 0，大气的温度为T 0，气体内能U 与温度的关系为U ＝aT (a 为正常数).在汽缸内气体温度缓慢降为T 0的过程中，求：图8(1)气体内能减少量ΔU ；(2)气体放出的热量Q .答案 (1)aT 0 (2)aT 0－12P 0V解析 (1)由题意可知ΔU ＝a (2T 0－T 0)＝aT 0(2)设温度降低后的体积为V ′，则V 2T 0＝V ′T 0外界对气体做功W ＝p 0·(V －V ′)热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q解得Q ＝aT 0－12P 0V《选修3-3》考前针对训练1.(1)下列说法中正确的是( )A.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故B.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C.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势(2)若一条鱼儿正在水下10 m 处戏水，吐出的一个体积为1 cm 3的气泡.气泡内的气体视为理想气体，且气体质量保持不变，大气压强为p 0＝1.0×105 Pa ，g ＝10 m/s 2，湖水温度保持不变，气泡在上升的过程中，气体________(填“吸热”或者“放热”)；气泡到达湖面时的体积为________cm 3.(3)利用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数.把密度ρ＝0.8×103 kg/m 3的某种油，用滴管滴一滴在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为V ＝0.5×10－3 cm 3，形成的油膜面积为S ＝0.7 m 2，油的摩尔质量M ＝9×10－2 kg/mol ，若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：①油分子的直径是多少？②由以上数据可粗略测出阿伏加德罗常数N A 是多少？(以上结果均保留一位有效数字)答案 (1)BD (2)吸热 2(3)①7×10－10 m ②6×1023 mol －1解析 (1)水的沸点和气压有关，高原地区水的沸点较低，是因为高原地区大气压较低，A 错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，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，故B 正确；布朗运动显示的是悬浮微粒的运动，反应了液体分子的无规则运动，C错误；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，D正确.(2)气泡上升的过程中体积增大，对外做功，由于保持温度不变，故内能不变，由热力学第一定律可得，气泡需要吸热；气泡初始时的压强p1＝p0＋ρgh＝2.0×105 Pa气泡浮到水面上的气压p2＝p0＝1.0×105 Pa由气体的等温变化可知，p1V1＝p2V2带入数据可得：V2＝2 cm3(3)①油分子的直径d＝VS＝0.5×10－3×10－60.7m≈7×10－10 m②油的摩尔体积为V mol＝M ρ，每个油分子的体积为V0＝4πR33＝πd36，阿伏加德罗常数可表示为N A＝V mol V0，联立以上各式得N A＝6Mπd3ρ，代入数值计算得N A≈6×1023 mol－1.2.(1)关于饱和汽和相对湿度，下列说法中错误的是()A.使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法B.空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和气压C.密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，饱和气压可能会减小D.相对湿度过小时，人会感觉空气干燥(2)如图1所示，一定质量的理想气体发生如图1所示的状态变化，从状态A到状态B，在相同时间内撞在单位面积上的分子数____________(选填“增大”“不变”或“减小”)，从状态A经B、C再回到状态A，气体吸收的热量________放出的热量(选填“大于”“小于”或“等于”).图1(3)已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol－1，在标准状态(压强p0＝1 atm、温度t0＝0 ℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4 L，已知上一题中理想气体在状态C时的温度为27 ℃，求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)答案(1)C(2)减小大于(3)2.4×1022解析(1)饱和气压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法，故A正确；根据相对湿度的特点可知，空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和气压，故B正确；温度升高，饱和气压增大.故C错误；相对湿度过小时，人会感觉空气干燥.故D正确.(2)理想气体从状态A到状态B，压强不变，体积变大，分子的密集程度减小，所以在相同时间内撞在单位面积上的分子数减小，从状态A经B、C再回到状态A，内能不变，一个循环过程中，A到B外界对气体做功W1＝－2×3＝－6 J，B到C过程中外界对气体做功W2＝12×()1＋3×2＝4 J，C到A体积不变不做功，所以外界对气体做功W＝W1＋W2＝－2 J，根据ΔU＝W＋Q，Q＝2 J，即一个循环气体吸热2 J，所以一个循环中气体吸收的热量大于放出的热量.(3)根据盖－吕萨克定律：V0T0＝V1T1，代入数据：1273＋27＝V1 273，解得标准状态下气体的体积为V1＝0.91 L，N＝V1V mol N A＝0.9122.4×6×1023个≈2.4×1022个.3.某学习小组做了如下实验，先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图2.图2(1)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是________A.该密闭气体分子间的作用力增大B.该密闭气体组成的系统熵增加C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和(2)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该密闭气体的分子个数为________；(3)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了0.9 J的热量，则该气体内能变化了________ J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度________.(填“升高”或“降低”)答案(1)B(2)ρVM N A(3)0.3降低解析(1)气体膨胀，分子间距变大，分子间的引力和斥力同时变小，故A错误；根据热力学第二定律，一切宏观热现象过程总是朝着熵增加的方向进行，故该密闭气体组成的系统熵增加，故B正确；气体压强是由气体分子对容器壁的碰撞产生的，故C错误；气体分子间隙很大，该密闭气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故D错误.(2)气体的量为：n＝ρVM；该密闭气体的分子个数为：N＝nN A＝ρVM N A；(3)气体对外做了0.6 J的功，同时吸收了0.9 J的热量，根据热力学第一定律，有：ΔU＝W＋Q＝－0.6 J＋0.9 J＝0.3 J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，气压气体迅速碰撞，对外做功，内能减小，温度降低.4.(1)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图3所示，图中f(v)表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，由图可知()图3A.气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B.某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C.高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D.高温状态下分子速率的分布范围相对较小(2)如图4所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100 J，则该过程中气体________(选填“吸收”或“放出”)热量________J.图4(3)已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.29 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)答案(1)BC(2)放出100(3)1×10－5解析(1)由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，不是所有，故A错误；高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，有个别分子的速率会更大或更小，故B正确；温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确，故D错误.(2)根据公式：ΔU＝W＋Q和外界对气体做功W＝pΔV＝200 J，可以得到：Q＝－100 J，所以放出100 J热量.(3)设气体体积为V1，完全变为液体后体积为V2气体质量：m＝ρV1含分子个数：n ＝m M N A每个分子的体积：V 0＝43π(D 2)3＝16πD 3液体体积为：V 2＝nV 0液体与气体体积之比：V 2V 1＝πρN A D 36M ＝3.14×1.29×6×1023×(2×10－10)36×0.29≈1×10－5. 5.(1)下列说法正确的是( )A.饱和气压随温度升高而增大B.露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C.当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最大D.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点(2)图5所示为一定质量的理想气体等压变化的p －T 图象.从A 到B 的过程，该气体内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)、________(选填“吸收”或“放出”)热量.图5(3)石墨烯是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料.已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2，试计算每1 m 2的石墨烯所含碳原子的个数.阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1，碳的摩尔质量M ＝12 g/mol.(计算结果保留两位有效数字)答案 (1)AB (2)增大 吸收 (3)1.9×1019个解析 (1)与液体处于动态平衡的蒸汽叫饱和蒸汽；饱和蒸汽压强与饱和蒸汽体积无关；在一定温度下，饱和蒸汽的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和气压；故饱和气压随温度升高而增大，故A 正确；液体表面张力使液体具有收缩的趋势，露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B 正确；分子力做功等于分子势能的减小量；当分子间的引力和斥力平衡时，分子力的合力为零；此后不管是增加分子间距还是减小分子间距，分子力都是做负功，故分子势能增加；故C 错误；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，故D 错误.(2)理想气体的分子势能可以忽略不计，气体等压升温，温度升高则气体的内能一定增大；根据热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W ，温度升高，内能增大，即ΔU 为正值；同时气体的体积增大，对外做功，则W 为负值，故Q 必定为正值，即气体一定从外界吸收热量.(3)由题意可知，已知1 g 石墨烯展开后面积可以达到2 600 m 2，1 m 2石墨烯的质量：m ＝12600 g ，而1 m 2石墨烯所含原子个数：n ＝m M N A ＝1260012×6×1023 个≈1.9×1019个.6.如图6所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机内水位升高，与洗衣机相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.图6(1)当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变.则被封闭的空气( )A.分子间的引力和斥力都增大B.分子的热运动加剧C.分子的平均动能增大D.体积变小，压强变大(2)若密闭的空气可视为理想气体，在上述(1)中空气体积变化的过程中，外界对空气做0.6 J 的功，则空气________(选填“吸收”或“放出”)了________J 的热量；当洗完衣服缸内水位迅速降低时，则空气的内能________(选填“增加”或“减小”).(3)若密闭的空气体积V ＝1 L ，密度ρ＝1.29 kg/m 3，平均摩尔质量M ＝0.029 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.02×1023 mol －1，试估算该气体分子的总个数(结果保留一位有效数字).答案(1)AD(2)放出0.6减小(3)3×1022个解析(1)水位升高，压强增大，被封闭气体做等温变化，根据理想气体状态方程可知，气体体积减小，分子之间距离减小，因此引力和斥力都增大，故A、D正确；气体温度不变，因此分子的热运动情况不变，分子平均动能不变，故B、C 错误.(2)在(1)中空气体积变化的过程中，气体温度不变，内能不变，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体放出热量；若水位迅速降低，压强则迅速减小，体积迅速膨胀，气体对外做功，由于过程迅速，没有来得及吸放热，因此内能减小.(3)物质的量为：n＝ρV M分子总数：N＝nN A＝ρVM N A代入数据得：N≈3×1022个故该气体分子的总个数为3×1022个.。

分子动理论考点一 物体是由大量分子组成的 1．物体是由大量分子组成的 (1)分子的大小①分子的直径(视为球模型)：数量级为10－10m ；②分子的质量：数量级为10－26kg. (2)阿伏加德罗常数①1 mol 的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取N A ＝6.02×1023 mol －1；②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．2.微观量与宏观量微观量：分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0. 宏观量：物体的体积V 、摩尔体积V m 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ. 3．关系(1)分子的质量：m 0＝M N A ＝ρV mN A （所有）(2)分子的体积：V 0＝V m N A ＝MρN A（固液）(3)物体所含的分子数：N ＝V V m ·N A ＝mρV m ·N A 或N＝m M ·N A ＝ρVM ·N A . 4．两种模型(1)球体模型直径为d ＝ 36V 0π.(2)立方体模型边长为d ＝3V 0.【典例剖析】例1．(多选)某气体的摩尔质量为M ，摩尔体积为V ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 不可以表示为（ ） A ．N A =V V 0B ．N A =ρV mC ．N A =M mD ．N A =MρV 0例2．阿伏加德罗常数为N A ，铜的摩尔质量为M ，铜的密度是ρ，则下列判断正确的是（ ） A ．1m 3铜中含有原子数目是ρN A MB ．1kg 铜含有原子数目是ρN AC ．一个铜原子的质量为M ρN AD ．1个铜原子占有的体积是MN A ρ例3．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ（单位为kg/m 3），摩尔质量为M （单位为g/mol ），阿伏加德罗常数为N A ．已知1克拉=0.2克，则（ ） A ．a 克拉钻石所含有的分子数为0.2×10−3aN AMB ．a 克拉钻石所含有的分子数为aN A MC ．每个钻石分子直径的表达式为 √6M×10−3N A ρπ3（单位为m ）D ．每个钻石分子直径的表达式为 √6MN A ρπ（单位为m ）例4.2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳能取代石油成为可能.假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10－6g 的水分解为氢气和氧气.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，摩尔质量M ＝1.8×10－2kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×1023 mol －1.试求：(结果均保留一位有效数字) (1)被分解的水中含有水分子的总数N ； (2)一个水分子的体积V 0.1．(多选)某气体的摩尔质量为M mol ，摩尔体积为V mol ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 不可表示为( ) A ．N A ＝M mol m B ．N A ＝V mol V 0 C ．N A ＝ρV molmD ．N A ＝M mol ρV 0 E ．N A ＝m M mol2．某固体物质的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，则每个分子的质量和体积V 内所含的分子数以及分子直径分别是（ ） A ．MN A，N A ρV M，√6M πρN A3B ．MN A，N A M ρV，√6MπρN A3C ．MN A，N A ρV M，√6M ρπN A3D ．MN A，N A ρV M，√6MπρNA33．(多选)设某物质的密度为ρ，其摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，已知这种物质的样品的质量为m，则下列表示微观量的式子中正确的是（）A．该样品物质中含有的分子数为mMN AB．该样品物质中每个分子的质量为mN AC．若将该样品物质分子看成球体，则每个分子的直径为√6MπρN A3D．若将该样品物质分子看成立方体，则相邻两个分子间的距离为√MρN A3考点二布朗运动与分子热运动1.扩散现象①定义：不同物质能够彼此进入对方的现象；②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由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①定义：悬浮在液体中的小颗粒的永不停息的无规则运动；②实质：布朗运动反映了液体分子的无规则运动；③特点：颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈.3.热运动①分子的永不停息的无规则运动叫做热运动；②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈.【典例剖析】例1.(多选)关于布朗运动，下列说法中正确的是( )A．布朗运动就是热运动B．布朗运动的激烈程度与悬浮颗粒的大小有关，说明分子的运动与悬浮颗粒的大小有关C．布朗运动虽不是分子运动，但它能反映分子的运动特征D．布朗运动的激烈程度与温度有关，这说明分子运动的激烈程度与温度有关例2.(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( ) A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生例3．关于布朗运动，下列说法正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动说明了组成小颗粒的分子在做无规则运动C．温度越低布朗运动越激烈D．布朗运动间接说明了液体分子在做无规则运动1.以下关于布朗运动的说法正确的是( ) A．布朗运动就是分子的无规则运动B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚．这说明温度越高布朗运动越激烈D．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动2.(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是( )A.温度越高，扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的3．关于布朗运动，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是分子的运动B．布朗运动是组成固体颗粒的分子无规则运动的反映C．布朗运动是液体分子无规则运动的反映D．阳光从缝隙射入房间，从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动考点三分子间同时存在引力和斥力1.物质分子间存在空隙，分子间的引力和斥力是同时存在的，实际表现出的分子力是引力和斥力的合力；2.分子力随分子间距离变化的关系：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快；3.分子力与分子间距离的关系图线由分子间的作用力与分子间距离的关系图线可知：①当r＝r0时，F引＝F斥，分子力为零；②当r＞r0时，F引＞F斥，分子力表现为引力；③当r＜r0时，F引＜F斥，分子力表现为斥力；④当分子间距离大于10r0(约为10－9 m)时，分子力很弱，可以忽略不计.考点四内能1．分子动能(1)意义：分子动能是分子热运动所具有的动能；(2)分子平均动能：所有分子动能的平均值．温度是分子平均动能的标志．2．分子势能：由分子间相对位置决定的能，在宏观上分子势能与物体体积有关，在微观上与分子间的距离有关．3．物体的内能(1)内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．(2)决定因素：温度、体积和物质的量．分子力、分子势能与分子间距离的关系分子力F、分子势能E p与分子间距离r的关系图线如图所示(取无穷远处分子势能E p＝0)．(1)当r＞r0时，分子力表现为引力，当r增大时，分子力做负功，分子势能增加．(2)当r＜r0时，分子力表现为斥力，当r减小时，分子力做负功，分子势能增加．(3)当r＝r0时，分子势能最小.【典例剖析】例1．下列说法正确的是( )A．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小D．当分子间距等于r0时，分子间的引力和斥力都为零例2．(多选)关于分子力，下列说法中正确的是( ) A．碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用B．将两块铅压紧以后能连在一块，说明分子间存在引力C．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力D．固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力例3.(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是( )A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D．分子动能和势能之和在整个过程中不变例4.（多选）分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则下列说法正确的是( )A．分子间引力随分子间距的增大而减小B．分子间斥力随分子间距的减小而增大C．分子间相互作用力随分子间距的增大而减小D．当r<r0时，分子间作用力随分子间距的减小而增大E．当r>r0时，分子间作用力随分子间距的增大而减小例5．(多选)如图所示是分子间引力或斥力大小随分子间距离变化的图象，由此可知（）A．ab表示引力图线B．cd表示引力图线C．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子力一定为零D．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定最小E．当分子间距离r等于两图线交点e的横坐标时，分子势能一定为零例6.(多选)以下说法正确的是( )A．温度低的物体内能一定小B．温度低的物体分子运动的平均速率小C．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大D．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加例7.(多选)对内能的理解，下列说法正确的是()A.系统的内能是由系统的状态决定的B.做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能C.不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能D.1 g 100 ℃水的内能小于1 g 100 ℃水蒸气的内能例8．(多选)下列说法正确的是（）A．理想气体吸热后温度一定升高B．可视为理想气体的相同质量和温度的氢气与氧气相比，平均动能一定相等，内能一定不相等C．某理想气体的摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为N A，则该理想气体单个的分子体积为V0N AD．甲、乙两个分子仅在分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中，分子引力与分子斥力都增大，分子势能先减小后增大E．扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动1．下列说法中正确的是（）A．分子间距离增大时，分子间作用力减小B．打碎的玻璃片不能拼合粘在一起，说明分子间只有斥力C．给自行车轮胎打气越来越费力，说明气体分子间有斥力D．高压下的油会透过钢板渗出，说明分子间有间隙2.(多选)关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是( )A．在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力B．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零C．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小D．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢3.(多选)关于分子间的作用力，下列说法正确的是( )A．分子之间的斥力和引力同时存在B．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C．分子之间的距离减小时，分子力一定做正功D．分子之间的距离增大时，分子势能一定减小4.如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从无穷远a处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲.乙在b点合外力表现为引力，且为引力最大处，d 点是分子靠得最近处.则下列说法正确的是( )A.乙分子在a点势能最小B.乙分子在b点动能最大C.乙分子在c点动能最大D.乙分子在d点加速度为零5．(多选)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互接近。

专题14 选修3-3【备考建议】【经典例题】考点一 微观量的估算【典例1】(2018·江苏连云港模拟)科学家已创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,使太阳能取代石油成为可能.假设该“人造树叶”工作一段时间后,能将10-6g 的水分解为氢气和氧气.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0× 1023mol-1.试求:(结果均保留一位有效数字) (1) 被分解的水中含有水分子的总数N; (2) 一个水分子的体积V考点二 布朗运动与分子热运动【典例2】(2018·福建福州模拟)如图所示,是关于布朗运动的实验,下列说法正确的是( )A.图中记录的是分子无规则运动的情况B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C.实验中可以看到,微粒越大,布朗运动越明显D.实验中可以看到,温度越高,布朗运动越剧烈近几年高考题对3-3的考查仍分为两部分,选择题部分注重基本概念、现象和规律的定性考查,计算题部分则注意气体实验定律及热力学定律的应用.复习过程中要加强对基本概念和基本规律的理解,例如分子动理论的基本内容,阿伏加德罗常数的理解,内能基本概念的理解;强化概念规律的应解析:图中记录的是每隔若干时间微粒位置的连线,不是微粒的运动轨迹,也不是分子无规则运动的情况,且在此段时间内微粒的运动情况不得而知,虽然图示所反映的不是微粒的轨迹,但却可以看出其运动的无规则性,做布朗运动的微粒都很小,微粒做布朗运动的根本原因是各个方向的液体分子对它的碰撞不平衡,因此,只有微粒越小、温度越高时液体分子对它的碰撞越不平衡,布朗运动才越激烈,选项D正确.【典例3】(2018·辽宁阜新质检)(多选)下列关于布朗运动和扩散现象的说法正确的是( )A.布朗运动和扩散现象都能在气体、液体和固体中发生B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显D.布朗运动和扩散现象都能说明分子的运动是永不停息的考点三分子力、分子势能与分子间距离的关系【典例4】 (2018·山东济南质检)如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远a点处由静止释放,在分子力的作用下靠近甲.图中b点合外力表现为引力,且为数值最大处,d点是分子靠得最近处.则下列说法正确的是( )A.乙分子在a点势能最小B.乙分子在b点动能最大C.乙分子在c点动能最大D.乙分子在d点加速度为零解析:乙分子由a运动到c,分子力表现为引力,分子力做正功,动能增大,分子势能减小,所以乙分子在c点分子势能最小,在c点动能最大,选项A,B错误,C正确;由题图可知,乙分子在d点时受到分子斥力,所以乙分子在d点的加速度不为零,选项D错误.【典例5】(2018·黑龙江牡丹江质检)(多选)两分子间的距离为r0时,其合力为零,图中能反映分子势能Ep 与分子间的距离r变化关系的有( )解析:当r<r0时分子力表现为斥力,当r增大时,分子力做正功,分子势能减小;当r>r0时分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,分子势能增大.所以当r=r0时,分子势能最小,若选无穷远处分子势能为零,则当r=r0时,分子势能Ep<0,选项A正确.若选r=r0时分子势能为零,选项C正确.考点四物体的内能【典例6】(2018·辽宁鞍山质检)若某种实际气体分子间的作用力表现为引力,则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系是( )A.如果保持其体积不变,温度升高,内能增大B.如果保持其体积不变,温度升高,内能减少C.如果保持其温度不变,体积增大,内能不变D.如果保持其温度不变,体积增大,内能减少考点五用油膜法估测分子的大小【典例7】(2018·吉林长春质检)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标纸中正方形方格的边长为1 cm.则:(1)油酸薄膜的面积是________ cm2.(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__________mL.(取一位有效数字)(3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为___________m.(取一位有效数【典例8】 (2018·内蒙古包头质检)“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下.A.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油酸膜的面积S.B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.C.用浅盘装入约2 cm深的水.,求出薄膜厚度,即油酸分子直径的大小.D.用公式d=VSE.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V.(1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的,请指出:①__________________________________________②___________________________________________________.上述实验步骤的合理顺序是_________________.(2)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是 _.A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开解析:(1)①上述步骤中有步骤遗漏:C步骤中,要在水面上撒上痱子粉或细石膏粉;②步骤不完整的:用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒,记下量筒内增加一定体积时液滴的数目;“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积V=VN→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径,故实验步骤为CFBAED;(2)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,发现自己所测数据偏大,根据公式d=VS可知出现这种结果的原因可能是公式中的体积偏大或计算的油膜的面积偏小的原因,错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,V偏大,选项A正确;计算油膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,则油膜的面积偏大,选项B错误;计算油膜面积时,只数了完整的方格数,则油膜的面积偏小,选项C正确;水面上痱子粉撒得较多,油膜没有充分展开,则油膜的面积偏小,选项D正确.考点六固体、液体、气体的性质【典例9】(2018·河北秦皇岛质检)(多选)下列说法正确的是( )A.液体表面张力的方向与液面相切B.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点C.单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性D.通常金属在各个方向的物理性质都相同,所以金属是非晶体E.液晶具有液体的流动性,同时具有单晶体的各向异性特征【典例10】(2017·全国Ⅰ卷,33)(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是( )A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大解析:温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增加,不同温度下相同速率的分子所占比例不同,温度越高,速率大的分子占比例越高,故虚线为0 ℃对应的曲线,实线是100 ℃对应的曲线,曲线下的面积都等于1,选项A,B,C正确;由图像可知选项D错误;0 ℃时300～400 m/s速率的分子最多,100℃时400～500 m/s速率的分子最多,选项E错误.考点七气体实验定律的应用【典例11】（2019广东七校联考）（10分）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2．已知大气压强为p0，重力加速度为g，T1和T2均为热力学温度，不计活塞与气缸的摩擦。

高三物理二轮复习人教版选修34光的干涉光的衍射导学案光的干预光的衍射导学案教学目的1．对已温习过的机械波和光波停止比拟，使先生能对相邻、相近和相似知识停止比拟，对相反知识和方法停止归结，从而到达新旧知识融会贯串．2．在先生曾经阅读教材的基础上，设置一些效果情形，惹起先生的仔细思索进而加深对光的干预和衍射想象的了解．教学重点、难点剖析1．温习相关光源的取得及光波的干预和衍射的条件，双缝干预中为什么能构成明暗相间的条纹及明暗条纹的计算方法，从而确切地了解光的干预和衍射现象的构成．2．在新的情形下可以运用波的剖析方法处置效果．教学进程设计教员活动在温习机械波时我们曾经知道，干预和衍射是波的基本特征，那么，在什么区域能看到波的干预现象呢？先生活动在波的堆叠区域可以看到干预现象．在两列波叠加的区域一定可以看到干预现象吗？两列波发作干预是有条件的，只要两列频率相反的波相互叠加，才可使某些区域振动增强，某些区域振动削弱，并且振动增强和振动削弱的区域相互距离．你回答得很正确，那么假设是两列光波，我选用频率相反的波，例如：两个波源均用白色激光光源，让它们同时照射到某个区域，该区域有明暗相间的干预条纹吗？为什么？没有，由于光波很短，任何两个独立的光源收回的光相叠加均不能发生干预现象，只要应用特殊的方法从同一光波分别出两列光波，才干保证两列波的振动是完全相反的，才干发作干预现象．目前我们课本中引见的相关光源有几种？两种．一是双缝干预；一是薄膜干预．这两种均是应用〝分光〞的方法而取得的相关波源．好，我们先来温习双缝干预的有关效果，双缝干预实验是怎样取得相关波源的？让一束单色光〔例如红光〕投到一个有孔的屏上，如下图4-3-1，这个小孔就成了一个〝点光源〞．光从小孔出来后，就射到第二个屏的两个小孔上，这两个小孔离得很近，约为0.1mm，而且与前有关小孔的距离相等，这样在任何时辰从前一个小孔收回的光波都会同时传到这两个小孔，这两个小孔就成了两个振动状况总是相反的波源．那么，明暗相间的条纹又是怎样构成的呢？对照机械波的状况，假设两列波在相叠加的区域传达的路程差为一个波长的整数倍时，该区域的振动就增强，假设两列波在叠加区域传达的路程差为半波长的奇数倍时，该区域的振动就削弱．如图4-3-2，甲图中P点在S1S2的中垂线上，所以，两列波的路程差△s=0．所以，振动被增强，为明条纹．乙图中，在P点上方的P1点，屏上与狭缝S1、S2的路程差△s=λ又出现明条纹．丙图中，在P1点的上方还可以找到△s=2λ的P2点，在该点上方还能找到路程差为3λ、4λ…的点，在这些中央振动均被增强．异样，在P点的下方也能找到路程差为λ、2λ、3λ…的点．如图4-3-3，在甲图中，在P与P1之间一定有一个Q1点，S1、S2点到该点的路程差为λ/2，该点为振动削弱的点，同理，我们无论在P点的上方还是在P点的下方均能找到路程差为半波长的奇数倍的点，这些点均为暗条纹，这样就构成了明暗相间的条纹．请观察课本中的黑色图片，白光的干预条纹，为什么中间条纹为白色，而中央亮条纹的边缘出现了颜色？这是由于白光是由不同颜色的单色克复合而成的，而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比．各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合，为白色．各色光发生的条纹宽度不同，所以，中央亮条纹的边缘处出现了黑色条纹．刚才你提到在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，假设我假定其它条件不变，将像屏稍微向双缝屏移动或远离双缝屏移动，像屏上的条纹是不是就模糊不清了呢？我想像屏上仍有明晰的干预条纹，由于仍可以在像屏上找到两列波的路程差为0、λ、2λ、3λ…n λ的点，也仍可找到两列波的路程差为λ/2、3λ/2…〔2n—1〕λ/2的点．下面我对薄膜干预再提几个效果，第一，薄膜干预是由哪两列波叠加而发生的？当光这时到薄膜上时，光从薄膜的前后〔或上下〕两个外表反射回来，构成两列波，由于它们是从同一光源收回的，这两列波的波长和振动状况相反，为两列相关光波．将肥皂膜竖直放在扑灭的洒有钠盐的酒精灯左近，这时你看到的干预条纹是什么样的？为什么构成这样的条纹？我们看到的干预条纹基本上是水平的明暗相间的黄色条纹．出现黄色是由于酒精灯火焰中放入了钠盐，呈基本水平的条纹是由于，肥皂膜竖直放置，由于重力的作用肥皂膜构成了上薄下厚的楔形，在薄膜的某些中央，前后外表反射光出来恰恰是波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加，使光的振动增强，构成黄色的亮条纹；在另外一些中央，两列反射光恰恰是波峰与波谷叠加，使光的振动相抵消，构成暗条纹．由于楔形外表的同一厚度基本在一水平线上，所以，我们看到的干预条纹基本是水平的．薄膜干预在技术上有哪些运用？〔1〕应用光的干预可以检验光学玻璃外表能否平．〔2〕现代光学仪器的镜头往往镀一层透明的氟化镁外表．为什么要在镜头上涂一层氟化镁薄膜呢？它怎样起到添加透射光的作用呢？现代光学装置，如摄像机、电影放映机的镜头，都是由多个透镜或棱镜组成的，进入这些装置的光，在每个镜面上都有10％～20％的光被反射，假设一个装置中有5个透镜或棱镜，那么将会有50％的光被反射，假定在镜的外表涂上一层增透膜，就可大大增加了光的反射，增强光的透射强度，提高成像质量．氟化镁薄膜应镀多厚？为什么？镀了膜的光学器件与未镀膜的光学器件在外表上有什么区别？为什么？氟化镁薄膜的厚度应为光在氟化镁中波长的1/4，两个外表的反射光的路程差为半波长的奇数倍时，两列反射光相互抵消．所以，膜厚为光在氟化镁中波长的1/4，是最薄的膜．镀了膜的光学器件与未镀膜的光学器件在外表上是有区别的．镀膜的光学器件呈淡紫色，由于在通常状况下，入射光为白光，增透膜只能使一定波长的光反射时相互抵消，不能够使白光中一切波长的光反射时抵消．在选增透膜时，普通是使对人眼灵敏的绿光在垂直入射时相互抵消，这光阴谱边缘局部的红光和紫光并没有相互抵消，因此涂有增透膜的光学器件呈淡紫色．光的动摇性的另一个特征就是光的衍射现象，我们知道，光的衍射是光分开直线途径绕到阻碍物阴影里的现象．那么我们往常为什么不易见到光的衍射呢？由于光的波长很短，只要十分之几微米，而往常阻碍物或孔的尺寸远大于光的波长，所以不易见到光的衍射．教员边讲边做实验：在不透明的屏上装有一个宽度可调的单缝，用氦氖激光光源照射，在缝的前面适当位置放一个屏，当单缝较宽时，光沿着直线方向经过缝，在光屏上可以看到一条跟缝宽度相当的亮线；把单缝宽度调小一些，可以看到屏上亮线的宽度也随之减小．而单缝的宽度调得很窄时，光经过单缝后就清楚地偏离了直线传达的方向，照到屏上相当宽的中央，并且出现了明暗相间的条纹，再调小缝宽，明暗相间的条纹也随之变得明晰、粗大．这个实验说明了什么？说明以往我们所说的光沿直线传达只是一种近似的规律，只要在光的波长比阻碍物小得多的状况下，光才可以看作是直进的．在阻碍物的尺寸可以跟光的波长相比甚至比光的波长还小的时分，衍射现象就变得十分清楚了．所以，阻碍物或孔的大小可以与光的波长相比或比光波的波长还小就是光发生清楚的衍射现象的条件．光波发作干预现象时发生干预条纹，光波发作衍射现象时发生衍射条纹，那么，干预和衍射实质上有什么相反和不同之处吗？双缝干预条纹与单缝衍射条纹有什么区别呢？干预和衍射实质上都是光波的叠加，都证明了光的动摇性，但两者有所不同．首先干预是两列相关光源收回的两列光波的叠加；衍射是许多束光的叠加．动摇的干预现象必需是两列相关波源，而衍射的发作无须此条件，只是，当阻碍物或孔与光的波长差不多或还要小的时分，衍射才清楚．干预和衍射的图样也不同，以双缝干预和单缝衍射的条纹为例，干预图样由等间距陈列的明暗相间的条纹〔或黑色条纹〕组成，衍射图样是由不等距的明暗相间〔中央亮条纹最宽〕的条纹或光环〔中央为亮斑〕组成．。

新课程人教版高中物理选修3-3导学练（全套）热学是物理学的一部分，它研究热现象的规律。

用来描述热现象的一个基本概念是温度，温度变化的时候，物体的许多性质都发生变化。

例如，多数物体在温度升高是体积膨胀；水在0℃以下是固体，在0℃以上才是液体；橡皮管冷却到－100℃以下会变得像玻璃一样易碎……凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。

热学知识在实际中有重要的应用。

各种热机和致冷设备的研制，化工、冶金、气象的研究，都离不开热学知识。

研究热现象有两种不同的方法。

一种是从宏观上总结热现象的规律，引入内能的概念，并把内能跟其他形式的能联系起来；另一种是从物质的微观结构出发，建立分子动理论，说明热现象是大量分子无规则运动的表现。

这两种方法相辅相成，使人们对热现象的研究越来越深入。

把宏观和微观结合起来，是热学的特点。

学习中要注意统计思想在日常生活和解释自然想象中的普遍意义。

【学习目标】知识能力目标：明确分子动理论的内容，会用分子动理论和统计观点解释气体压强；了解固体、液晶的微观结构，会区别晶体和非晶体；理解能量守恒定律，用能量守恒观点解释自然现象。

过程方法目标：通过调查、实验的方法理解热学的研究方法，学会用统计思想解释热学现象，体会人们进入微观世界的线索以及对宏观现象的微观解释。

情感态度价值观目标：体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义；感受探索微观世界的科学创新精神的激励作用，树立为科学探索而奋斗的献身精神。

通过联系生活和生产实际，学生将进一步认识能源开发、消耗和环境保护等方面的问题，树立可持续发展意识、社会参与意识，培养学生对社会负责的态度。

【内容扫描】设置意图：本书在重视知识形成的过程、方法的同时，力图挖掘知识所蕴含的能力、情感等多方面的教育价值，帮助学生在把握基础知识的基础上进一步培养观察能力、实验能力、思维能力、自学能力、创新能力，为全面提高综合素质打下坚实的基础。

结构分析：〔目标导航〕对每节的三维目标细致分析，有的放矢，目标明确。

课时10.5热力学第二定律的微观解释1.了解有序和无序是相对的。

2.知道宏观态与微观态,知道宏观态对应的微观态的数目与无序程度的对应关系。

3.知道熵的概念,初步了解熵是描述系统无序程度的物理量。

了解熵增加原理,知道它是热力学第二定律的另一种表述。

4.能用熵增加原理解释生活中的一些现象。

重点难点:热力学第二定律的微观解释,熵的概念的建立。

教学建议:本节要从微观的角度说明为什么涉及热运动的宏观过程会有方向性。

课前要求学生阅读所要学习的内容,并自行完成知识体系梳理,明确对于每一个具体的不可逆过程,人们往往在经验上寻找出一个特定的参量来判断自发过程进行的方向和限度。

课堂上引导学生分组讨论,从微观上分析各种具体过程的特点,找出它们的共性。

引导学生探究生活中熟悉的概念——“序”,引入有序和无序的概念,探寻其本质。

为了说明有序和无序的程度,引入“宏观态”与“微观态”的概念。

组织学生分析、讨论4个气体分子向真空的扩散所对应的可能微观态,得出结论:一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

最后认识与微观态数目对应的物理量——熵。

导入新课:自然现象,历史人文,大多是不可逆的。

现在你可以理解为什么孔夫子在川上有“逝者如斯”之叹了吗?试想,如果分子的运动可以自发地从无序变为有序,会有什么现象发生?这些现象会自然发生吗?为什么?1.有序和无序(1)在生活中遇到的有关事件,只要确定了某种规则,符合这个规则的就是①有序的。

如果对个体没有确定的要求,我们就说这是②无序的。

如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多,就说这个“宏观态”是比较③无序的。

(2)一切自然过程总是沿着分子热运动的④无序性增大的方向进行,这就是热力学第二定律的微观意义。

2.一个非常有用的概念——熵(1)在物理学上,为了描述一个系统的⑤无序程度,引入了一个物理量,叫作熵。

系统的熵高,表示无序程度大,显得“混乱”和“分散”;系统的熵低,表示无序程度小,显得“有序”“整齐”和“集中”。

课时10.7《热力学定律》整合与评价1.了解功和热量是能量转化的量度,并以此理解功、热量与内能的关系。

2.了解热力学第一定律,知道能量守恒定律是自然界普遍遵循的基本规律。

3.通过自然界中热传导的方向性等事例,初步了解热力学第二定律,初步了解熵是描述系统无序程度的物理量。

4.能运用热力学第一定律、热力学第二定律解释自然界中能量的转化、转移以及方向性问题。

5.从能的守恒角度认识能源与人类社会发展的关系,并养成环保意识,了解开发新能源的意义。

重点难点:热力学第一定律表达式中各物理量的正负及其所代表的物理意义。

对热力学第二定律的理解,可逆与不可逆过程的判断。

教学建议:本单元内容只限于理解,建议从以下几个方面进行复习。

(1)深刻理解基本概念与规律①弄清基本概念与规律中易混问题,如:热量和内能,物体的内能的变化与做功、热传递的关系,机械能与内能,等等。

②建立宏观量与微观量的对应关系。

物体的内能与物体的温度、体积、质量对应;物体内能的改变与做功或热传递过程对应。

(2)强化基本概念与规律的记忆通过复习,在理解的基础上记忆本单元的基本概念与规律,并能灵活地运用于解题中。

如分子平均动能与温度的关系、分子势能随分子间距离的变化关系、改变物体内能的两种方式的异同、能量守恒与热力学两大定律的关系等。

热力学定律错误！未找到引用源。

主题1:热力学第一定律问题(1):做功和热传递改变内能是等效的,本质上有什么不同?解答:在改变物体的内能上,做功和热传递可以起到同样的效果,如果把内能改变相同的两个物体放在一起,我们无法分辨出哪个是热传递改变内能的,哪个是做功改变内能的。

不过,做功和热传递还是有着本质的区别的。

从运动形式看:做功是其他形式的能和物体微观分子热运动的转化;热传递则是通过分子之间的相互作用,发生了分子热运动的转移。

从能量角度看:做功是其他形式的能和物体内能的转化;热传递则是内能在物体之间或者物体的不同部分之间的转移。

问题(2):如何区分“热量”和“内能”两个概念?解答:内能是由系统的状态决定的,状态确定了,系统的内能也随之确定。

选修专题一、气体的状态参量一定质量的某种〔摩尔质量一定〕理想气体可以用力学参量压强〔〕、几何参量体积〔〕和热学参量温度〔〕来描述它所处的状态，当、、一定时，气体的状态是确定的，当气体状态发生变化时，至少有两个参量要发生变化．．压强〔〕我们学过计算固体压强的公式，计算液体由于自重产生的压强用ρ，那么：〔〕对密闭在容器中的一定质量的气体的压强能否用上述公式计算呢？〔〕密闭气体的压强是如何产生的呢？和什么因素有关？〔〕密闭气体的压强如何计算呢？通过下面的几个例题来分析总结规律．[例]在一端封闭粗细均匀的竖直放置的形管内，有密度为ρ的液体封闭着两段气柱、，大气压强为，各局部尺寸如图2-1-1所示，求、气体的压强．P A P0gh1P B P0gh1gh2总结：〔〕气体自重产生的压强很小，一般忽略不计；〔〕当整个系统处于静止或匀速运动中时，气体的压强可以用力的平衡的方法求解，也可以运用连通器的原理，找等压面的方法求解．[例]如图2-1-2所示，一圆形气缸静置于水平地面上，气缸质量为，活塞质量为，活塞面积为，大气压强是．现将活塞缓慢上提，求气缸刚离开地面时，气缸内气体的压强〔不计摩擦〕．思考：此题涉及到活塞、气缸、密闭气体，以谁为研究对象呢？活塞缓慢移动的含义是什么？气缸刚离开地面是什么意思？P2P0MgS[例]如图2-1-3所示，粗细均匀开口向上的直玻璃管内有一段长为、密度为ρ的水银柱，封闭了一段气体，当整个装置处于向下加速〔加速度为〕的电梯中时，气体的压强是多少？假设电梯向上加速呢？m(ga)P0m(g a)P1P2P0S S归纳一般解题思路：．确定研究对象：活塞、气缸、液柱等．．进行正确的受力分析．．根据规律列方程，例如平衡条件、牛顿定律等．．解方程并对结果进行必要的讨论．．体积〔〕：气体分子所能充满的空间，假设被装入容器那么气体的体积容器的容积．．温度〔〕：温标：一般有摄氏温标和热力学温标，它们的关系是什么？二、气体的实验定律提问：〔〕气体的三个实验定律成立的条件是什么？〔〕主要的实验思想是什么？．等温过程〔常见表述：〕〔〕内容：〔〕表达式：〔〕图像讨论：图2-1-4中，、表示一定质量的某种气体的两条等温线，那么〔填＞、、＜〕，试说明理由．[变式]一根长度为1m，一端封闭的内径均匀的细直玻璃管，管内用20cm长的水银柱封住一部分空气．当管口向上竖直放置时，被封住的空气柱长49cm．问缓慢将玻璃旋转，当管口向下倒置时，被封住的空气柱长度是多少？假设，气体温度不变．大多数学生做出如下解答：〔〕〔〕所以〔〕解答到此，有局部同学意识到此时空气柱加水银柱的长度〔〕已大于玻璃管的长度1m了，说明水银早已经溢出！所以，管倒置后，′，′所以〔〕，〔〕[变式]内径均匀的形管中装入水银，两管中水银面与管口的距离均为10cm，大气压强时，将右管口密封，如图2-1-6所示，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差6cm时为止．求活塞在管内移动的距离．提问：〔〕缓慢向下推是什么意思？〔〕此题中有左右两局部定质量的气体，能分别写出它们初、末态的状态参量吗？〔〕两局部气体间有什么联系？画出示意图．设左边液面下降了，那么右边液面上升了，所以，得3cm，即右边液面上升了3cm解得．等容过程：〔常见表述：〕〔〕内容：〔〕表达式：〔〕图像：．等压过程：〔常见表述：〕[例]一个质量不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图2-1-8所示．最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上，气柱的高度，压强等于大气压强．现对气体缓慢加热，当气体温度升高了△时，活塞〔及铁砂〕开始离开卡环而上升．继续加热，直到气柱高度．此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂，直到铁砂被全部取走时，气柱高度变为．求此时气体的温度〔不计气缸和活塞间的摩擦〕．解析：设气体最初温度为，那么活塞刚离开卡环时温度为，压强为.由等容升温过程得①设气柱高度为时温度为，由等压升温过程得②设气柱高度为时温度为，由等温膨胀过程〔〕得③由①和③两式求得④解得⑤由②和④两式得，或⑥将⑤式代入⑥式，并利用，得⑦代入数字得.答案：同步练习．如图2-1-11所示，一根横截面积是1cm的直管，两端开口，竖直插入水银槽中．有两个质量都是20g的活塞、，在管中封闭两段长都是10cm的理想气体．开始时、都处于静止状态．不计管壁对、的摩擦．现在用力竖直向上缓慢拉动活塞，当时，、再次静止．设整个过程中环境温度不变，10m，外界大3气压×，合，水银密度ρ×10kg，求在此过程中：〔〕活塞上升的距离；〔〕△′′△△历年高考试题回忆：〔全国卷〕〔〕〔分〕如图，一粗细均匀的形管竖直放置，侧上端封闭，侧上侧与大气相通，下端开口处开关关闭，侧空气柱的长度为，侧水银面比侧的高，现将开关翻开，从形管中放出局部水银，当两侧的高度差为时，将开关关闭，大气压强。

2015高考物理一轮新人教版选修3-3综合检测2015高考物理一轮新人教版选修3-3综合检测(时间：90分钟满分：100分)温馨提示：1.第Ⅰ卷答案写在答题卡上，第Ⅱ卷书写在试卷上；交卷前请核对班级、姓名、考号.2.本场考试时间为90分钟，注意把握好答题时间.3.认真审题，仔细作答，永远不要以粗心为借口原谅自己．第Ⅰ卷(选择题，共44分)一、选择题(本大题共11小题，每小题4分，共44分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)1．有关分子的热运动和内能，下列说法不正确的是()A．一定质量的气体，温度不变，分子的平均动能不变B．物体的温度越高，分子热运动越剧烈C．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的解析：温度是分子热运动的平均动能的标志，故A、B正确；由物体内能的定义可知C正确；布朗运动是悬浮颗粒受液体分子碰撞而引起的，所以不正确的说法是D.答案：D2．若以μ表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是() A．NA＝VρmB．ρ＝μNAV0C．m＝μNAD．V0＝VNA解析：μ是水的摩尔质量，V不是水的摩尔体积，因为水蒸气内水分子不是一个一个紧密排列的，VNA不可视为每个水分子的体积，故A对，D错．每个水分子的质量m＝μNA，故C正确．答案：AC3．下面描述的都是生活中常见的自然现象，其物理解释正确的是() A．早晨草叶上的露珠呈球形，是水的表面张力的结果B．昆虫水黾能在水面上自由来往而不陷入水中，是液体表面张力的结果C．缝衣针浮在水面上不下沉，是重力和水的浮力平衡的结果D．鱼塘里养鱼的网箱上的浮标能够浮于水面上，是液体表面张力与其重力平衡的结果解析：缝衣针浮在水面上时并没有浸入水中，是在因表面张力而形成的弹性膜的上面，受到支持力的结果．而鱼塘里的网箱浮标则是在重力和浮力作用下平衡的结果．答案：AB4．下列关于熵的观点中正确的是()A．熵越大，系统的无序度越大B．对于一个不可逆的绝热过程，其熵总不会减小C．气体向真空扩散时，熵值减小D．自然过程中熵总是增加，是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多解析：熵值表示分子运动的无序性，气体向真空扩散时，分子运动的无序性加大，熵值增大，分析各选项知A、B、D正确．答案：ABD5．关于液晶的下列说法中正确的是()A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶分子在特定方向排列比较整齐C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下能够发光D．所有物质在一定条件下都能成为液晶解析：液晶是某些特殊的有机化合物；在某些方向上分子排列规则，而某些方向上则比较杂乱；液晶本身不能发光，故选项A、C、D错误，B正确．答案：B6．(2012•高考福建理综)关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是________．(填选项前的字母)()A．一定量气体吸收热量，其内能一定增大B．不可能使热量由低温物体传递到高温物体C．若两分子间距离增大，分子势能一定增大D．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大解析：一定量气体吸收热量的同时对外做功，则其内能可能不变或减小，选项A错误；在外力做功的前提下，热量可以由低温物体传递到高温物体，选项B错误；若两分子间距增大，分子力可能做正功或负功，其势能可能减小或增大，选项C错误；根据分子动理论可知，若分子之间的距离减小，分子间的引力和斥力都增大．选项D正确．答案：D7．如图所示，对于液体在器壁附近发生的弯曲现象，下列说法中正确的是()A．表面层1内分子的分布比液体内部疏B．表面层2内分子的分布比液体内部密C．附着层1内分子的分布比液体内部密D．附着层2内分子的分布比液体内部疏解析：表面层1、2内的分子分布都比液体内部疏，分子引力起主要作用，出现表面张力．而附着层1内分子的分布比液体内部密，出现浸润现象，附着层2内分子的分布比液体内部疏，出现不浸润现象．答案：ACD8．关于第二类永动机，下列说法正确的是()A．没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机B．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化解析：根据第二类永动机的定义可知A选项正确，第二类永动机不违反能量守恒定律，而是违反热力学第二定律，所以B选项错误．机械能可以全部转化为内能，内能在引起其他变化时可能全部转化为机械能，C选项错误，D选项正确．所以，该题的正确答案是A、D.答案：AD9.一定质量的理想气体自状态A经状态C变化到状态B.这一过程在V-T 图上表示，如图所示，则()A．在过程AC中，外界对气体做功，内能不变B．在过程CB中，外界对气体做功，内能增加C．在过程AC中，气体压强不断变小D．在过程CB中，气体压强不断变小解析：从题图可看出AC过程是等温压缩，CB过程是等容升温，据气态方程可判断出：AC过程气体体积变小，外界对气体做功，气体内能不变，气体压强不断变大；CB过程气体体积不变，内能增加，显然气体从外界吸热，气体压强不断增大．选项A正确．答案：A10．如右图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门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中解析：气体自由膨胀，不做功，又因为绝热，由热力学第一定律可知内能不变，A、B错误；气体体积膨胀，压强减小，C错误；由热力学第二定律可知D正确．答案：D11．如右图所示，汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞与缸壁间的摩擦，也不考虑密封气体和外界的热传递，当外界大气压变化时，以下物理量中发生改变的有：①弹簧弹力的大小；②密封气体的体积；③密封气体的压强；④密封气体的内能()A．①B．①④C．②③④D．①②③解析：先判断弹簧弹力是否改变，以活塞、汽缸及缸内气体组成的整体为研究对象，系统受重力、弹簧的弹力及外界气体压力的作用，由于外界气体压力的合力始终为零，故弹簧的弹力等于系统重力，不随外界大气压的变化而变化．再分析判断气体的压强，以汽缸为研究对象，受力情况如图所示：汽缸处于平衡状态，所以有mg＋pS＝p0S.当外界大气压p0变化时，为重新达到平衡，缸内气体的压强p也跟着变化，气体的体积发生变化，则气体对外界做功，或外界对气体做功，又因为不发生热传递，所以密封气体的内能改变．答案：C第Ⅱ卷(非选择题，共56分)二、填空题(本题包括2小题，共12分)12.质量相同的同种理想气体分别装入两个容积不同的容器中，当它们的状态改变时，压强随温度做如图所示变化，则两容器容积之比为________．解析：根据理想气体状态方程pVT＝C得：pT＝CV，因此容器的容积之比为图线斜率的反比．由此可得V1∶V2＝1∶3.答案：1∶313．(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油膜的面积S.B．将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．C．用浅盘装入约2cm深的水．D．用公式d＝VS，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小．E．根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全，请指出：F．__________________________________________________________ ____________；G．_________________________________________________________ ______________.请按合理的顺序排列____________________________________________________________ ____________．(2)在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6mL纯油酸．用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，则：①油酸膜的面积是________cm2；②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL；③由以上数据估测出油酸分子的直径为________m.答案：(1)需要补充的实验步骤为：F．在水面上撒上一层痱子粉或肥皂粉；G．往量筒内滴入N滴配制好的酒精油酸溶液，根据量筒读数，算出一滴酒精油酸溶液的体积．比较合理的顺序为：CFGEBAD(2)①104②8×10－6③7.7×10－10三、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)14．“水立方”游泳馆内的共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10－2kg/mol，试估算该游泳池中水分子数．解析：设水的密度为ρ，游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为NA，游泳池中水的总体积V＝50×25×3m3＝3.75×103m3，则游泳池中水的物质的量n＝mM＝ρVM，所含的水分子数N1＝nNA＝ρVNAM≈1.3×1032个．答案：1.3×1032个15．在一个标准大气压下，水在沸腾时，1g的水由液态变成同温度的水汽，其体积由1.043cm3变为1676cm3.已知水的汽化热为2263.8J/g.求：(1)体积膨胀时气体对外界做的功W；(2)气体吸收的热量Q；(3)气体增加的内能ΔU.解析：取1g水为研究对象，把大气视为外界.1g沸腾的水变成同温度的水汽需要吸收热量，同时由于体积膨胀，系统要对外做功．(1)气体在等压(大气压)下膨胀做功：W＝p(V2－V1)＝1.013×105×(1676－1.043)×10－6J＝169.7J(2)气体吸热：Q＝mL＝1×2263.8J＝2263.8J(3)根据热力学第一定律：ΔU＝W＋Q＝2263.8J＋(－169.7J)＝2094.1J答案：(1)169.7J(2)2263.8J(3)2094.1J16.一圆柱形汽缸直立在地面上，内有一具有质量而无摩擦的绝热活塞，把汽缸分成容积相同的A，B两部分，如图所示，两部分气体温度相同，都是T0＝27℃，A部分气体压强pA0＝1.0×105Pa，B部分气体压强pB0＝2.0×105Pa.现对B部分的气体加热，使活塞上升，使A部分气体体积减小为原来的2/3.求此时：(1)A部分气体的压强pA；(2)B部分气体的温度TB.解析：(1)A部分气体等温变化，由玻意耳定律：pA0V＝pA•23V，所以pA＝32pA0，把pA0＝1.0×105Pa代入得pA＝1.5×105Pa.(2)B部分气体：初态：pB0＝2.0×105Pa，VB0＝V，TB0＝300K，末态：pB＝pA＋(pB0－pA0)＝2.5×105Pa.VB＝V＋13V＝43V，由理想气体状态方程pB0VB0TB0＝pBVBTB，∴TB＝TB0pBVBpB0VB0＝300×2.5×105×43V2.0×105×VK＝500K.答案：(1)1.5×105Pa(2)500K17．如图所示，一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳暴晒，气体温度由T0＝300K升至T1＝350K.(1)求此时气体的压强；(2)保持T1＝350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．解析：(1)设升温后气体的压强为p1，由查理定律得p0T0＝p1T1，①代入数据得p1＝76p0②(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0＝p0V③联立②③式得V＝76V0④设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得k＝V0V⑤联立④⑤式得k＝67.抽气过程中剩余气体吸热．因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知，剩余气体要吸热．答案：见解析。

能力呈现【考情分析】201220132014选修3—3T12A(1)：液体的表面张力;扩散运动;布朗运动T12A(1）:p-V图象；等温过程、绝热过程分析T12A（1)：理想气体及其内能；气体实验定律T12A（2):分子热运动速率的统计分布规律;压强的微观解释T12A(2)：内能的变化；热力学第一定律T12A（2）：气体分子的平均动能;热力学第一定律T12A（3）：V-T图象；热力学第一定律T12A(3):单位体积内分子数的计算;阿伏加德罗常数T12A(3）:气体实验规律;气体分子数的计算;阿伏加德罗常数【备考策略】气体实验规律、理想气体、热力学第一定律是近年来的必考点，相关的气体状态变化图象、分子数的计算、温度和内能、分子热运动速率的统计分布规律也是复习的要点，要重视用油膜法估测分子的大小、分子力等近些年未曾涉及的内容的复习.1. （2013·江苏)如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D再回到状态A.其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换）。

这就是著名的“卡诺循环”。

（1) 关于该循环过程，下列说法中正确的是 .A. A→B过程中，外界对气体做功B。

B→C过程中,气体分子的平均动能增大C。

C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D。

D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2) 该循环过程中,内能减小的过程是(填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”）。

若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量，在C→D过程中放出38 kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为kJ。

（3）若该循环过程中的气体为1 mol，气体在A状态时的体积为10 L，在B状态时的压强为A状态时的23. 求气体在B状态时单位体积内的分子数。

（已知阿伏加德罗常数N A=6。

0×1023 mol-1,计算结果保留一位有效数字)答案：（1) C （2) B→C 25 （3） 4×1025 m—32. (2014·江苏）一种海浪发电机的气室如图所示.工作时,活塞随海浪上升或下降来改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭.气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，从而推动出气口处的装置发电.气室中的空气可视为理想气体.(1) 下列对理想气体的理解,正确的是。

高三物理二轮复习人教版选修34光的反射和折射导学案光的反射和折射导学案教学目的1．使先生掌握三个概念——折射率、全反射临界角和光的色散：两个规律——反射定律、折射定律：两个作图法——反射、折射光路图和成像作图：一个思想——光路可逆思想．2．增强先生对概念、作图、规律的剖析运用才干和在光线的静态中剖析、推理处置几何光学效果的综合才干．教学重点、难点剖析1．重点：反射定律，平面镜成像作图法：折射定律，折射率，全反射和临界角．2．难点：折射定律，全反射和临界角：光的色散．教学进程设计教员活动我们温习几何光学，关于光的反射和折射局部．1．平面镜对光线的控制造用结论：平面镜对光线的作用是：只改动光束的传达方向，不改动光束的散聚性质．两个平面镜对光线的控制造用如何呢？先生活动先生讨论：一个平面镜对光线的控制造用．〔1〕平面镜对光线有反射作用，反射光与入射光遵照反射定律．〔2〕一束平行光的状况：入射光方向不变，平面镜转动α角，反射光转动2α角．〔3〕一束发散光的状况：经平面镜反射后，仍是发散光，且发散水平不变．[例1]假定使一束光先后经两平面镜反射后，反射光线与入射光线垂直，这两平面镜应如何放置？我们先讨论普通状况：如下图4-1-1，两平面镜的夹角为θ，光线经两平面镜反射后，反射光线与入射光线的夹角为α，讨论α与θ的关系．先生解答，作出两平面镜的法线，可以证明：α=180°-2θ讨论：〔1〕普通状况θ<90°，α=180°-2θ，假定θ=45°，那么α=90°，〔反射光与入射光垂直〕假定θ=90°，那么α=0°〔反射光与入射光平行〕假定θ>90°，那么α=2θ-180°〔2〕两平面镜的夹角决议反射光与入射光的夹角，与这两平面镜的放置位置〔这两平面镜能否接触和如何放置〕和能否转动有关．结论：两平面镜的夹角决议了对光线方向的控制．一个重要的运用：直角镜使光线按原路前往．2．平面镜的成像特点作平面镜成像光路图的技巧．借助平面镜成像的特点完成光路．讨论：平面镜成等大、正立的虚像，像与物关于镜面对称．先依据平面镜成像有对称性的特点，确定像的位置，再补画入射线和反射线．实践光线画实线并加箭头，镜后的反向延伸线要画虚线，虚线不加箭头．如下图4-1-2，两平面镜夹一定角度，光线a、b是一点光源收回经两平面镜反射后的两条光线．在图中确定点光源的位置．讨论并表达作图的进程，如下图4-1-3．a、b光线的反向延伸线交于一点，这一点为点光源在平面镜N中的像S″，依据平面镜的成像特点，延伸镜N，找到S″的对称点S′，S′是S″的物，是点光源S在平面镜M中的像，再找到S′对平面镜M 的对称点S，从而确定了点光源S的位置．完成光路．下面的效果是两个平面镜的二次成像效果，S′是物S在镜M中的虚像，S″是虚像S′在镜N中再次成的虚像．依据光路可逆原理，假设光线a、b的方向反过去，那么会如何呢？S为经过两次反射后构成的实像．还有一种类型的题，是讨论经过平面镜看到的范围．讨论，依据光的可逆性，经两次反射两束光集聚到一点S，由实像定义，S应为实像．[例2]如下图4-1-3，AB表示不时立的平面镜，P1P2是水平放置的米尺〔有刻度的一面朝着平面镜〕，MN是屏，三者相互平行，屏MN上的ab表示一条竖直的缝〔即a、b之间是透光的〕．某人眼睛紧贴米尺上的小孔S〔其位置见图〕，可经过平面镜看到米尺的一局部刻度．试在此题的图上用三角板作图求出可看到的部位，并依次写出作图步骤．讨论并作图．作图步骤可如下：〔图4-1-5所示〕①区分作米尺P1P2、屏Ma、bN关于平面镜AB的对称线〔即它们关于平面镜AB的像〕P′1P′2、 M′a′、b′N′．②衔接S、 a并延伸交P′1P′2于某一点，作这一点关于AB在P1P2上的对称点，即为经过平面镜看到米尺刻度的左端．③衔接S、b′并延伸交P′1P′2于某一点，作这一点关于AB在P1P2上的对称点，即为经过平面镜看到米尺刻度的右端．讨论：〔1〕还可以用更复杂的方法，即作出眼睛S的像S′，再由S′来确定看到的范围．〔2〕作出屏和尺的像，人眼看到像的范围即为人眼看到尺的范围．此题的解题思绪是什么？边界光线如何确定？两种思绪：正向思想，尺发光经平面镜反射进入眼睛的范围即为眼睛所能看到的范围：逆向思想，眼睛相当于发光点，其光照射到尺上的范围即为能看到的范围．确定边界光线的基本思想是：两点确定一条直线．在平均介质中光是沿直线传达的，在非平均介质中，光线发作弯曲，但人眼的觉得光仍是沿直线传达的．所以确定尺和屏的像，由两点一线来确定边界光线．3．光的折射定律温习折射定律和折射率．折射定律：〔1〕折射光线在入射光线和法线所在的平面上，折射光线和入射光线分居在法线的两侧：〔2〕入射角的正弦跟折射角的正折射率：〔1〕光从真空射入某种介质时，入射角的正弦跟折射角这种介质中的速度v之比，n= c/v．讨论平行玻璃板的光路：如下图4-1-6，平行玻璃板的厚度为d，折射率为n，光线AO以入射角i射到平行玻璃板的一个界面上．〔1〕画出光路图，〔2〕证明出射光线与入射光线平行，〔3〕计算出射光线相对入射光线的侧移量．讨论：作光路图并证明、计算．〔1〕作光路图，如图4-1-7．〔2〕证明从略．〔3〕计算侧移量δ的大小：由几何关系可得δ=OO′·sin〔i-r〕[例3] 〔2021年全国高考〕在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S 动身的光线SA以角度θ入射到玻璃板上外表，经过玻璃板后，从下外表射出，如下图4-1-8，假定沿此光线传达的光从光源到玻璃板上外表的传达时间与在玻璃板中的传达时间相等，点光源S到玻璃板上外表的垂直距离l应是多少？讨论：〔1〕经平行玻璃板两次折射后，出射光线与入射光线平行；假定是发光点S收回的两束光，经平行板折射后，发散水平不变，反向延伸线交于一点，成一正立、等大的虚像．也就是说通常我们透过平板玻璃看到的是景物的虚像．〔2〕玻璃板的折射率n和入射角i一定时，侧移量δ的大小和玻璃板的厚度d成正比．当厚度不大时，可以疏忽侧移量δ的大小．〔3〕侧移量δ的大小还和介质的折射率n及入射角i有关．计算：首先要画出光路图，可由折射定律求出折射角，再结合n=c/v和几何关系即可求解．解答：画出光路图，设在玻璃中的折射角为r，光从光源到玻璃板总结：解几何光学效果，首先要正确画出光路图，讨论由光路图反映出的线段和角的关系，结合概念和规律求解．4．全反射效果要明白全反射临界角的概念和发作全反射的条件．温习讨论：全反射临界角：〔1〕光从光密介质射向光疏介质，当折射角变为90°时的入射角叫临界角；〔2〕光从折射率为n的介质射向真空时，发生全反射的条件：〔1〕光必需从光密介质射向光疏介质；〔2〕入射角必需等于或大于临界角．[例4]某三棱镜的横截面是不时角三角形，如下图4-1-9，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，棱镜资料的折射率为n，底面BC涂黑，入射光沿平行于底面BC面，经AB面和AC面折射后出射．求〔1〕出射光线与入射光线延伸线间的夹角δ；〔2〕为使上述入射光线能从AC面出射，折射率n的最大值为多少？解答：画出光路图如下图4-1-10．〔1〕由于入射光平行于BC面，i=60°由几何关系可得：a+β=90°〔2〕要使有光线从AC面射出，应有sinr≤1：考纲中要求考生掌握〝全反射和临界角〞，是B档要求，但不要求停止临界角的计算．此题第一问主要考察折射定律和运用数学手腕处置物理效果的才干，要正确作出光路图和弄清几何关系；第二问是考察全反射和临界角的概念及综合剖析的才干，此题是讨论折射角≤90°，既运用了全反射临界角的概念，又避开了临界角的计算．5．光的色散白光经过三棱镜，要发作色散，红光偏折角最小，紫光偏折角最大．偏折角从小到大的顺序是：红、橙、黄、绿、蓝、紫．我们总结一下从红到紫的顺序与哪些物理质变化的顺序分歧？讨论：从红到紫的方向是：〔1〕同一介质对不同色光的折射率逐渐增大．〔2〕在同一介质中不同色光的传达速度逐渐减小．〔3〕光的频率逐渐增大．〔4〕在真空中的波长逐渐减小．〔5〕光子的能量逐渐增大．[例5] 水对红光的折射率为4/3，红光在水中的波长与绿光在真空中的波长相等，求红光与绿光在真空中的波长比和在水中的频率比．解答：设光从真空射入水中，在真空中的入射角为i，在水中的折在介质中的速率〕，和光的波长、频率关系公式v=λf，由于同一种光波长，λ为光在介质中的波长〕折射定律是对同一种光来说的，要求两种不同频率的光的波长比和频率比，就需求对折射定律停止扩展，对之赋予新的含义．6．实验：测玻璃的折射率讨论并设计实验．某同窗的设计：测量一厚度平均的圆柱形玻璃的折射率．先在一张白纸上作出一与圆形玻璃同半径的圆，圆心为O，将圆形玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合．经过玻璃观察到如下图4-1-11的P1、P2、P3、P4四个大头针恰恰在同不时线上，求该圆柱形玻璃的折射率．用插针法测透明介质的折射率，方法复杂易行，测量结果准确．关键是做好光路图，确定入射光线和在介质中折射光线．在停止计算测量入射角和折射角时，可以直接用量角器，也可以将入射角和折射角的正弦值转化成直角三角形中的边长比，用边长比的方式表示折射率．请同窗们模拟测玻璃砖折射率的实验，自行设计一个测量玻璃的折射率的实验．解答：P1、P2的连线与圆交于A点，P3、P4的连线与圆交于B点，两线延伸相交于O′点，衔接OO′，交圆于C点．OO′是两光线的对称轴，衔接A、 C〔或B、 C〕，过A点作法线，即失掉在空气中的入射角i和在玻璃中的折射角r，如下图4-1-12．或过圆心O点区分做AO′的垂线垂足为D，AC的垂线垂足为E，。

一、教学目标第七章1、物质是由大量分子组成的1.在物理知识方面的要求：（1）知道一般分子直径和质量的数量级；（2）知道阿伏伽德罗常数的含义，记住这个常数的数值和单位；（3）知道用单分子油膜方法估算分子的直径。

二、重点、难点分析1.使学生理解和学会用单分子油膜法估算分子大小（直径）的方法；2.运用阿伏伽德罗常数估算微观量（分子的体积、直径、分子数等）的方法。

三、教具1.教学挂图或幻灯投影片：水面上单分子油膜的示意图；离子显微镜下看到钨原子分布的图样。

2.演示实验：演示单分子油膜：油酸酒精溶液（1：20O），滴管，直径约20cm圆形水槽，烧杯，画有方格线的透明塑料板。

四、主要教学过程（一）热学内容简介1.热现象：与温度有关的物理现象。

如热胀冷缩、摩擦生热、水结冰、湿衣服晾干等都是热现象。

2.热学的主要内容：热传递、热膨胀、物态变化、固体、液体、气体的性质等。

3.热学的基本理论：由于热现象的本质是大量分子的无规则运动，因此研究热学的基本理论是分子动理论、量守恒规律。

（二）新课教学过程1.分子的大小。

分子是看不见的，怎样能知道分子的大小呢？（1）单分子油膜法是最粗略地说明分子大小的一种方法。

介绍并定性地演示：如果油在水面上尽可能地散开，可认为在水面上形成单分子油膜，可以通过幻灯观察到，并且利用已制好的方格透明胶片盖在水面上，用于测定油膜面积。

如图1所示。

提问：已知一滴油的体积V和水面上油膜面积S，那么这种油分子的直径是多少？在学生回答的基础上，还要指出：如果分子直径为d，油滴体积是V，油膜面积为S，则d=V／S，根据估算得出分子直径的数量级为10-10m。

（2）利用离子显微镜测定分子的直径。

看物理课本上彩色插图，钨针的尖端原子分布的图样：插图的中心部分亮点直接反映钨原子排列情况。

经过计算得出钨原子之间的距离是2×10-10m。

如果设想钨原子是一个挨着一个排列的话，那么钨原子之间的距离L就等于钨原子的直径d，如图2所示。

能力提升微观量的估算问题1. 微观量:分子体积V 0、分子直径d 、分子质量m 0.2. 宏观量:物体的体积V 、摩尔体积V m 、物体的质量m 、摩尔质量M 、物体的密度ρ.3. 微观量与宏观量的关系(N A 是联系宏观量与微观量的桥梁)(1) 分子的质量:m 0=A M N =mA V N ρ.(2) 分子的体积:V 0=mA V N =A M N ρ.(3) 对于固体、液体，分析分子的直径时，可建立球体模型，分子直径(4) 对于气体，分析分子间的平均距离时，可建立立方体模型，相邻分子间的平均距离为(5) 物体所含的分子数:N=m V V ·N A =m m V ρ·N A 或N=m M ·N A =VM ρ·N A .在利用阿伏加德罗常数进行估算时，一是要正确选用公式，二是要注意建立恰当的物理模型.例1 在标准状况下，有体积为V 的水和体积为V 的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A ，水的摩尔质量为M A ，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V A .求:(1) 它们中各有多少水分子.(2) 它们中相邻两个水分子之间的平均距离.思维轨迹:水分子数N=水的质量水的摩尔质量·N A =水的体积水的摩尔体积·N A .对于液态的水，可将水分子视作球体模型，对水蒸气，须将水分子占的空间视为正方体，从而估算相邻两个水分子之间的平均距离.解析:(1) 对体积为V 的水，质量为M=ρV ，分子个数为N=A M M N A ，解得N=A VM ρN A .对体积为V 的水蒸气，分子个数为N'=A VV N A .(2) 设相邻的两个水分子之间的平均距离为d ，将水分子视为球形，每个水分子的体积为V 0=V N =16πd 3，解得.设水蒸气中相邻的两个水分子之间距离为d'，将水分子占的空间视为正方体，则每个水分子的体积为V'0=VN'=d'3，解得.答案:(1) AA VN M ρ A V V N A变式训练1 已知汞的摩尔质量为M=200.5×10-3kg/mol ，密度为ρ=13.6×103kg/m 3，阿伏加德罗常数为N A =6.0×1023 mol -1.求:(1) 一个汞原子的质量(用相应的字母表示即可). (2) 一个汞原子的体积(结果保留一位有效数字).(3) 体积为1 cm 3的汞中含有汞原子的个数(结果保留一位有效数字).解析:(1) 一个汞原子的质量为m 0=A MN . (2) 一个汞原子的体积为V 0=A M N ρ=-3323200.51013.610 6.010⨯⨯⨯⨯ m 3≈2×10-29 m 3.(3) 1 cm 3的汞中含有汞原子个数为N=A VN M ρ=3-623-313.610110 6.010200.510⨯⨯⨯⨯⨯⨯个≈4×1022个. 答案:(1) A MN (2) 2×10-29 m 3 (3) 4×1022个变式训练2 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥.某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103 cm3.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1.求:(结果均保留一位有效数字)(1) 该液化水中含有水分子的总数N.(2) 一个水分子的直径d.解析:(1) 水的摩尔体积为V mol =Mρ=-231.8101.010⨯⨯ m3/mol=1.8×10-5 m3/mol.水分子总数为N=AmolVNV=3-623-51.01010 6.0101.810⨯⨯⨯⨯⨯个≈3×1025个.(2) 建立水分子的球体模型，有molAVN=16πd3，可得水分子直径≈4×10-10 m.答案:(1) 3×1025个(2) 4×10-10 m关于分子力与分子势能分子间同时存在引力与斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大.当r<r0时，分子力表现为斥力;当r>r时，分子力表现为引力;当r=r时，分子力为零;当r→∞时，分子力为零.分子势能的变化情况是由分子力做功情况决定的，与分子力大小无关.当分子力做正功时，分子势能减小;当分子力做负功时，分子势能增大.注意转折点:当分子力为零时，加速度为零，速度最大，分子动能最大，而分子势能最小.例2 两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r.现有相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近.若两分子的间距为无穷远时分子势能为零，下列说法中正确的是.A. 在r>r阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B. 在r<r阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C. 在r=r时，分子势能最小，动能最大D. 在r=r时，分子势能为零E. 分子动能和势能之和在整个过程中保持不变思维轨迹:r>r时，分子力表现为引力，靠近时，分子力做正功，分子动能增加，势能减小;r<r时，分子力表现为斥力，靠近时，分子力做负功，分子动能减小，势能增加.因此，r=r处是分子势能最小、动能最大的位置.解析:由Ep -r图可知，在r>r阶段，当r减小时，F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选项A正确;在r<r阶段，当r减小时，F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选项B错误;在r=r时，分子势能最小，动能最大，故选项C正确;在r=r时，分子势能最小，但不为零，故选项D错误;在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E正确.答案:ACE变式训练3如图所示，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中曲线所示.F>0表示斥力，F<0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处静止释放，则下图中分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是.解析:乙分子从A处释放后先是分子引力做正功，分子势能减小，乙分子的动能增加;至B点处，乙分子所受分子引力最大，则此处乙分子加速度最大，B点至C点过程，分子引力继续做正功，分子动能继续增加，分子势能继续减小，至C点分子动能最大，分子势能最小;C点至D点过程，分子斥力做负功，分子动能减小，分子势能又增加.由以上分析可知BC选项正确.答案:BC变式训练4当两个分子之间的距离为r时，正好处于平衡状态，下列关于分子间相互作用的引力和斥力的说法中，正确的是.A. 两分子间的距离小于r时，它们之间只有斥力作用B. 两分子间的距离小于r时，它们之间只有引力作用C. 两分子间的距离小于r时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且引力大于斥力D. 两分子间的距离等于2r时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且引力大于斥力解析:分子间同时存在引力和斥力，故A、B错误;当r<r时，分子间既有引力又有斥力的作用，而且斥力大于引力，C错误;当r=2r0>r时，分子间既有引力又有斥力的作用，而且引力大于斥力，故D正确.答案:D热力学第一定律与气体实验定律的综合应用1. 气体的状态变化过程一般用图象表示.对图象的分析，关键是认清过程的性质，分析的基本方法是:化“一般”为“特殊”.例如，右图中的A →B →C →A 是在V-T 图上表示的一定质量的某种理想气体的状态变化过程.V-T 图象的特征线是等压线，是一簇延长线过原点的直线.过A 、B 、C 三点作三条等压线分别表示三个等压过程，由VT ∝1p 可知斜率越大，压强越小，即得p A <p B <p C ，所以A →B 压强增大，B →C 压强增大，C →A 压强减小.利用类似的方法也可以得出p-T 图象，p-V 图象或p-1V 图象上的特征量V 或T 的变化情况.2. 在V-T 图象上，显然还可知道体积V 和温度T 的变化.3. 若气体体积增大，则气体对外做功，体积减小，则外界对气体做功;对一定质量的理想气体，温度升高，内能增大，温度降低，内能减小.根据热力学第一定律ΔU=Q+W ，就可以判断气体是吸热还是放热了.例3 (2014·全国)一定质量的理想气体从状态a 开始，经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态.其p-T 图象如图所示.下列说法中正确的是 .A. 过程ab 中气体一定吸热B. 过程bc 中气体既不吸热也不放热C. 过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放出的热量D. a 、b 、c 三个状态中，状态a 的分子平均动能最小E. b 和c 两个状态中，容器壁的单位面积在单位时间内受到气体分子撞击的次数不同思维轨迹:假想作出Oc 连线，可知V c >V a =V b ，这样可判断各个过程气体体积的变化，进而得出做功情况，再根据温度变化情况，判断出内能变化情况，根据热力学第一定律就可以判断气体是吸热还是放热了.解析:本题考查了气体性质.因为pVT =C(常量)，从图中可以看出，a →b 过程中p T 不变，则体积V 不变，因此a →b 过程外力对气体做功W=0，气体温度升高，则ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W 可知Q>0，即气体吸收了热量，A 正确;b →c 过程气体温度不变，ΔU=0，但气体压强减小，由pVT =C 知V 增大，气体对外做功，W<0，由ΔU=Q+W 可知Q>0，即气体吸收了热量，B 错误;c →a 过程气体压强不变，温度降低，则ΔU<0，由pVT =C 知V减小，外界对气做功，W>0，由ΔU=W+Q 可知W<Q ，C 错误;状态a 温度最低，而温度是分子平均动能的标志，D 正确;b →c 过程体积增大了，容器内分子数密度减小，温度不变，分子平均速率不变，因此容器壁单位面积单位时间受到分子撞击的次数减少了，E 正确.答案:ADE变式训练5 (2013·浙江)一定质量的理想气体从初始状态A 经状态B 、C 、D 再回到A ，体积V 与温度T 的关系如图所示.图中T A 、V A 和T D 为已知量.(1) 从A 到B 的过程中，气体经历的是 (填“等温”、“等容”或“等压”)过程. (2) 从B 到C 的过程中，气体的内能 (填“增大”、“减小”或“不变”).(3) 从C 到D 的过程中，气体对外 (填“做正功”、“做负功”或“不做功”)，同时 (填“吸热”或“放热”).(4) 气体在状态D 时的体积V D = .答案:(1) 等容 (2) 不变 (3) 做负功 放热 (4) DA T T V A变式训练6 如图所示，一定质量的理想气体从状态A 经绝热过程A →B 、等容过程B →C 、等温过程C →A 又回到了状态A ，则.A. A →B 过程气体降温B. B →C 过程气体吸热C. C→A过程气体放热D. 全部过程气体做功为零解析:一定质量的理想气体的内能只由温度决定，A→B过程气体绝热膨胀，气体对外界做功，由热力学第一定律知，气体内能必定减小，温度降低，选项A正确.B→C过程气体等容升压，由pVT=恒量可知，气体温度升高，其对应内能增加，因外界与气体之间不做功，故该过程必定从外界吸热，即选项B正确.C→A过程气体等温压缩，内能没有变化，但外界对气体做功，因此该过程中气体放热，选项C正确.气体在A→B过程比C→A 过程的平均压强小，平均压力也小，气体体积变化同样大的情况下，做的功不一样大，不能完全抵消，则全部过程气体做功不为零，故选项D不正确.答案:ABC易错考点辨析1. 固体和液体分子都可看成是紧密堆积在一起的.分子的体积V0=molAVN，仅适用于固体和液体，对气体不适用.2. 对于气体分子，间的平均距离.3. 研究单个分子的动能是没有意义的，说某个分子的温度升高是不科学的，分子平均动能与物体的机械运动状态无关，物体速度大，分子平均动能不一定大.4. 有甲、乙两个物体，若甲的温度高于乙的温度，则甲物体分子的平均动能大于乙物体分子的平均动能;若温度相等则它们分子的平均动能是相等的，至于分子速率的大小，还要看它们分子质量的大小才能比较.5. 晶体具有各向异性，非晶体具有各向同性是针对物理性质来说的，但要注意的是，晶体具有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各物理性质上表现出各向异性，具体到某种晶体，在某种物理性质上具有各向异性，可能在另一种物理性质上具有各向同性.6. 在绝热过程中，压缩气体，外界对气体做了功，气体的内能增加，气体内能的增加量等于外界对气体做的功;气体膨胀，是气体对外界做功，气体内能减少，气体内能的减少量等于气体膨胀对外做的功.注意:气体在真空中膨胀时，不会受到来自外界的压力，属于自由膨胀，气体不需要做功.7. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但在本质上是不同的.例4 (2013·北京)下列说法中正确的是 .A. 液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B. 液体分子的无规则运动称为布朗运动C. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加D. 物体对外界做功，其内能一定减少思维轨迹:准确理解布朗运动的含义，正确理解热力学第一定律.解析:由布朗运动的定义可知，选项A正确;布朗运动不是分子的运动，但是它间接地反映了液体分子运动的无规则性，所以选项B错误;改变物体的内能有两种方式，做功和热传递，物体从外界吸收热量，同时它可能对外界做功，其内能不一定增加，选项C 错误;物体对外界做功，同时它可能从外界吸收了热量，其内能不一定减小，选项D错误.综上所述，正确的答案为A.答案:A变式训练7(2013·新课标)关于一定质量的气体，下列说法中正确的是.A. 气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B. 只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D. 气体从外界吸收热量，其内能一定增加E. 气体在等压膨胀过程中温度一定升高答案:ABE变式训练8关于布朗运动，下列说法中正确的是.A. 布朗运动是液体分子的无规则运动B. 液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C. 布朗运动是由于液体各个部分的温度不同而引起的D. 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的解析:布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，选项A错;液体的温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，选项B正确;布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮颗粒撞击作用的不平衡引起的，选项C错，选项D正确.答案:BD。

(本专题对应学生用书第60~63页
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1. 微观量估算问题的关键
(1) 牢牢抓住阿伏加德罗常数，它是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁.
(2) 估算分子大小和分子间距时，对固体、液体与气体，应建立不同的微观结构模型(固体、液体是球体模型、气体是小立方体模型).
2. 注意区别分子力、分子势能随分子间距离变化的规律.
(1) r=r 0时，分子力为零，分子势能不为零，而是最小.
(2) r>r 0，分子力表现为引力时，随着分子间的距离增大，分子需要不断克服分子
力做功，分子势能增大.
(3) r<r 0，分子力表现为斥力，随着分子间距离减小，分子需要不断克服分子力做
功，分子势能增大.
3. 一定质量理想气体的各种特征变化图象
4. 液晶是一种介于固体和液体之间的中间态物质，具有液体的流动性，具有光学上的各向异性.
液晶的应用:(1) 做液晶显示器;(2) 做彩色显示器;(3) 做生物薄膜，液晶的特点与生物组织的特点很吻合，可用于研究离子的渗透性，从而了解机体对药物的吸收等生理过程.
5. 热力学第一定律:ΔU=W+Q.不消耗能量却可源源不断对外做功的机器叫永动机，并称为第一类永动机.失败原因:违背能量守恒定律.。

能力呈现【考情分析】内容2011 2012 201 3分子动理论的基本观点阿伏加德罗常数用油膜法估测分子的大小(实验、探究) 布朗运动分子热运动速率的统计分布规律温度和内能晶体和非晶体晶体的微观结构液晶液体的表面张力气体实验规律理想气体气体压强的微观解释热力学第一定律能源与可持续发展【备考策略】抓住重点:有关宏观量、微观量的计算,热力学第一定律,气体实验三定律及图象.突破难点:布朗运动的本质,分子力和分子势能的变化特点,决定气体压强大小的微观因素,分子热运动速率的统计分布规律.注意常考要点:用油膜法估测分子的大小,晶体和非晶体,表面张力等.1. (1) 下图描绘一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下的速率分布情况,符合统计规律的是.(2) 如图所示是岩盐的平面结构,实心点为氯离子,空心点为钠离子,如果将它们用直线连起来.将构成一系列大小相同的正方形.岩盐是(填“晶体”或“非晶体”).固体岩盐中氯离子是(填“运动”或“静止”)的.(3) 如图所示,一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.在状态C时气体的体积V=3.0×10-3 m3,温度与状态A相同.求气体:①在状态B时的体积.②在整个过程中放出的热量.2. (2013·江苏)如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换). 这就是著名的“卡诺循环”.(1) 该循环过程中,下列说法正确的是.A. A→B过程中,外界对气体做功B. B→C过程中,气体分子的平均动能增大C. C→D过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D. D→A过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2) 该循环过程中,内能减小的过程是(填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”). 若气体在A→B过程中吸收63 kJ的热量,在C→D过程中放出38 kJ的热量,则气体完成一次循环对外做的功为kJ.?(3) 若该循环过程中的气体为1 mol,气体在A状态时的体积为10 L,在B状态时压强为A状态时的23. 求气体在B状态时单位体积内的分子数. (已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,计算结果保留一位有效数字)能力巩固1. (2013·南京盐城三模) (1) 下列说法中正确的是 .A. 分子间距越大,分子力越小,分子势能越大B. 布朗运动不能反映液体分子的热运动C. 单晶体中原子(或分子、离子)的排列都具有空间上的周期性D. 当液晶中的电场强度不同时,液晶显示器就能显示各种颜色(2) 一定质量理想气体的压强p 随体积V 的变化过程如图所示.已知状态A 的温度是300 K,则状态B 的温度是 K.在BC 过程中气体将 (填“吸热”或“放热”).?(3) 1 mol 某种理想气体的质量和体积分别为M A 和V A ,每个气体分子的质量为m 0,求: ① 阿伏加德罗常数N A . ② 该气体分子间的平均距离.2. (2013·苏锡常镇三模)(1) 下列属于液晶分子示意图的是 .(2) 体积为V 的纯油酸在水面上完全散开的面积为S,则油酸分子直径为 ;若油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,则阿伏加德罗常数N A = .球的体积V 与直径D的关系为V=16πD 3?(3) 质量为m 的活塞将一定量的理想气体封闭在高为h 的直立汽缸内,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且导热良好.开始时活塞被固定在汽缸顶端A处,打开螺栓K,活塞最终停在汽缸一半高度的B处,大气压强为p0,不计活塞厚度,重力加速度为g,环境温度保持不变.①求活塞在A处时,汽缸内封闭气体的压强.②求上述过程中气体通过汽缸壁传递的热量Q.3. (2013·扬泰南连淮三模)(1) 下列说法中正确的是.A. 分子势能随分子间距离的增大而减小B. 超级钢具有高强韧性,其中的单晶体颗粒有规则的几何形状C. 压强为1 atm时,一定量的水蒸发为同温度的水蒸气,吸收的热量等于其增加的内能D. 水的温度升高时,水分子的速率都增大(2) 某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时,在边长约30 cm的浅盘里倒入约2 cm 深的水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上,用注射器滴一滴(填“纯油酸”、“油酸水溶液”或“油酸酒精溶液”)在水面上. 稳定后,在玻璃板上描下油膜的轮廓,放到坐标纸上估算出油膜的面积. 实验中若撒的痱子粉过多,则计算得到的油酸分子的直径偏(填“大”或“小”).?(3) 如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置,在距汽缸底部l=36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环,活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体. 当气体的温度T0=300 K、大气压强p0=1.0×105 Pa时,活塞与汽缸底部之间的距离l0=30 cm,不计活塞的质量和厚度. 现对汽缸加热,使活塞缓慢上升,求:①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1.②封闭气体温度升高到T2=540 K时的压强p2.专题十四选修3-3【能力摸底】1. (1) A (2) 晶体运动(3) ①根据BCVV=BCTT,解得VB =BCTT VC=5×10-3 m3.② A、C状态温度一样,ΔU=0.A→B体积不变,W1=0.B→C体积减小,W2=pΔV=600 J.由ΔU=W+Q,所以Q=ΔU-W=-600 J.放出热量600 J.2. (1) C (2) B→C 25 (3) 4×1025 m-3 【能力提升】例1 B例2 (1) 如图所示(2) 0.17 m3(3) 斜率越大,该气体温度越高例3 (1) 0 (2)吸热200 J例4 B 例5 C【能力巩固】1. (1) CD (2) 900 放热(3) ①根据定义NA =0A M m.②每个分子占有的体积V占有=AAV N,故分子间距的平均值为d=3V占有=3AAm VM.2. (1) B (2) VS336πMSVρ(3) ①设封闭气体的压强为p,活塞受力平衡,p0S+mg=pS,得p=p0+mg S.由p1V1=p2V2,解得p1=12mgpS⎛⎫+⎪⎝⎭.②由于气体的温度不变,则内能的变化ΔE=0,▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌精诚凝聚 =^_^= 成就梦想 ▁▂▃▄▅▆▇█▉▊▋▌▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓点亮心灯 ~~~///(^v^)\\\~~~ 照亮人生 ▃ ▄ ▅ ▆ ▇ █ █ ■ ▓ 由能量守恒定律可得Q=0(S)h2mg p .3. (1)B (2)油酸酒精溶液 大(3)① 设汽缸的横截面积为S,由盖-吕萨克定律有00S l T =1lST ,代入数据得T 1=360 K. ② 由查理定律有01p T =22p T ,代入数据得 p 2=1.5×105Pa.。

1.下列物理量与物体的内能无关．．的是()。

A.物体的温度B.物体的体积C.质量D.物体的运动速度【解析】物体的内能与温度、体积以及所含的分子数有关,与物体的运动状态无关,所以D选项符合题意。

【答案】D2.0 ℃的冰与0 ℃的水进行比较,下列说法中正确的是()。

A.0 ℃的冰的分子平均动能较大B.0 ℃的水的分子平均动能较大C.0 ℃冰和0 ℃水的分子平均动能一样大D.由于冰和水的状态不同,所以无法比较【解析】温度是分子平均动能的标志,对“标志”二字的理解为只要温度相同,无论是什么物质,无论是什么状态,分子的平均动能必然相同,要不然不能成为标志,所以C正确。

【答案】C3.对于物体的“热胀冷缩”现象,下列说法正确的是()。

A.物体受热后温度升高,分子的平均动能增大;温度降低后,分子的平均动能减小B.受热后物体膨胀,体积增大,分子势能增大;收缩后,体积减小,分子势能减小,分子的平均动能不会改变C.受热膨胀,温度升高,分子平均动能增大;体积增大,分子势能也增大。

遇冷收缩,温度降低,分子平均动能减小;体积减小,分子势能也减小D.受热膨胀,分子平均动能增大,分子势能也增大;遇冷收缩,分子平均动能减小,但分子势能增大【解析】温度升高,分子平均动能增加,反之,温度降低,分子平均动能减小,而体积与分子势能间关系复杂,因而选A。

【答案】A4.对于温度跟物体的内能、平均速率、平均动能等的关系,下列说法正确的是()。

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.物体做加速运动时速度越大,物体内分子的平均动能也越大D.物体体积改变,内能可能不变【解析】内能是指物体内部所有分子平均动能和分子势能的总和,温度是分子平均动能的标志,故温度低的物体内能不一定小,选项A错误;温度低的物体分子平均动能小,但由于不同物质分子质量不同,所以温度低的物体分子平均速率不一定小,选项B错误;物体做加速运动时,速率增大,机械能中的动能增大,但分子热运动的平均动能与机械能无关,而与温度有关,故选项C错误;物体体积改变,分子势能改变,但内能不一定改变,选项D正确。