高中物理选修3-3

高中物理选修3-3复习

专题定位 本专题用三讲时分别解决选修3－3、3－4、3－5中高频考查问题，高考对本部分容考查的重点和热点有：

选修3－3：①分子大小的估算；②对分子动理论容的理解；③物态变化中的能量问题；④气体实验定律的理解和简单计算；⑤固、液、气三态的微观解释和理解；⑥热力学定律的理解和简单计算；⑦用油膜法估测分子大小等容．

选修3－4：①波的图象；②波长、波速和频率及其相互关系；③光的折射及全反射；④光的干涉、衍射及双缝干涉实验；⑤简谐运动的规律及振动图象；⑥电磁波的有关性质．

选修3－5：①动量守恒定律及其应用；②原子的能级跃迁；③原子核的衰变规律；④核反应方程的书写；⑤质量亏损和核能的计算；⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．

应考策略 选修3－3容琐碎、考查点多，复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验定律、热力学定律)为主干，梳理出知识点，进行理解性记忆．

选修3－4容复习时，应加强对基本概念和规律的理解，抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线，强化训练、提高对典型问题的分析能力．

选修3－5涉及的知识点多，而且多是科技前沿的知识，题目新颖，但难度不大，因此应加强对基本概念和规律的理解，抓住动量守恒定律和核反应两条主线，强化典型题目的训练，提高分析综合题目的能力．

第1讲 热 学

高考题型1 热学基本知识

解题方略

1．分子动理论

(1)分子大小

①阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023 mol－1.

②分子体积：V0＝VmolNA(占有空间的体积)．

③分子质量：m0＝MmolNA.

④油膜法估测分子的直径：d＝VS.

(2)分子热运动的实验基础：扩散现象和布朗运动．

①扩散现象特点：温度越高，扩散越快．

②布朗运动特点：液体固体小颗粒永不停息、无规则的运动，颗粒越小、温度越高，运动越剧烈．

(3)分子间的相互作用力和分子势能

①分子力：分子间引力与斥力的合力．分子间距离增大，

引力和斥力均减小；分子间距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快．

②分子势能：分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大；当分子间距为r0(分子间的距离为r0时，分子间作用的合力为0)时，分子势能最小．

2．固体和液体

(1)晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同．晶体具有确定的熔点．单晶体

表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化．

(2)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间．液晶具有流动性，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．

(3)液体的表面力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面力的方向跟液面相切．

例1 关于热学基本知识的易错点辨析(正确的打“√”号，错误的打“×”号)

(1)布朗运动是液体分子的无规则运动( )

(2)布朗运动并不是液体分子的运动，但它说明分子永不停息地做无规则运动( )

(3)液体温度越高，布朗运动会越激烈( )

(4)布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的不规则性( )

(5)悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显( )

(6)悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡( )

(7)布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的( )

(8)在较暗的房间里，看到透过窗户的“柱”里粉尘的运动不是布朗运动( )

(9)布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动( )

(10)显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性( )

(11)悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈( )

(12)扩散运动就是布朗运动( )

(13)扩散现象与布朗运动都与温度有关( )

(14)扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以( )

(15)“酒香不怕巷子深”与分子热运动有关( )

(16)水不容易被压缩说明分子间存在分子力( )

(17)用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力( )

(18)分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小( )

(19)将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个分子间的分子力先增大后减小最后再增大( )

(20)当分子间距离增大时，分子间的引力减少，斥力增大( )

(21)若两分子间距离减小，分子间斥力增大，引力减小，合力为斥力( )

(22)当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小( )

(23)分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的引力增大，斥力减小( )

(24)分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小( )

(25)分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，先减小后增大( )

(26)分子间距离增大时，分子间的引力、斥力都减小( )

(27)随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也减小( )

(28)分子间的距离为r0时，分子间作用力的合力为零，分子势能最小( )

(29)同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现( )

(30)大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体( )

(31)单晶体的某些物理性质具有各向异性，而多晶体和非晶体是各向同性的( )

(32)单晶体和多晶体都有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点( )

(33)晶体在各个方向上的导热性能相同，体现为各向同性( )

(34)单晶体的物理性质具有各向异性( )

(35)太空中水滴成球形，是液体表面力作用的结果( )

(36)漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面的观察是圆形的，是油滴液体呈各向同性的缘故( )

(37)液体与大气相接触，表面层分子所受其他分子的作用表现为相互吸引( )

(38)由于液体表面分子间距离大于液体部分子间的距离，液面分子间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势( )

(39)液体表面力的方向与液面垂直并指向液体部( )

(40)液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面力( )

(41)叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面力的作用( )

(42)肥皂水的水面能托住小的硬币主要与液体的表面力有关( )

(43)雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在力( )

(44)液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征( )

(45)液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点( )

(46)当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大( )

(47)空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快( )

(48)只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数( )

(49)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度，就可以求出该种气体的分子质量( )

(50)已知某气体的摩尔体积V，再知道阿伏加德罗常数NA，就可以求出一个气体分子的体积( )

(51)只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积( )

(52)用阿伏加德罗常数和某种气体的密度，就一定可以求出该种气体的分子质量( )

(53)达到热平衡的两个物体具有相同的热量( )

(54)物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大( )

(55)温度升高时物体的每个分子的运动速率一定增大( )

(56)物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的能( )

(57)物体的能是物体所有分子动能和分子势能的总和( )

(58)温度升高，物体每个分子的动能一定增大( )

(59)相同质量0 ℃的水的分子势能比0 ℃的冰的分子势能大( )

(60)气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力( )

(61)单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大( )

(62)气体的压强是由于大量分子频繁撞击器壁产生的( )

(63)若气体的温度不变，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多( )

(64)一定质量的理想气体压强不变时，气体分子单位时间对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度升高而减少( )

(65)从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关( )

(66)气体分子单位时间与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积气体的分子数和气体温度都有关( )

(67)单位时间气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减少，气体的压强一定减小( )

预测1 (2015·新课标全国卷Ⅰ·33)下列说确的是________．

A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体

B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质

C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体

E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，能也保持不变

预测2 (2015·东北三省三模)下列说确的是________．

A．布朗运动反映了液体分子在永不停息的做无规则热运动

B．气体分子的平均动能增大，压强也一定增大

C．不同温度下，水的饱和汽压都是相同的

D．完全失重状态下悬浮的水滴呈球状是液体表面力作用的结果

E．分子动理论认为，单个分子的运动是无规则的，但是大量分子的运动仍然有一定规律

高考题型2 热力学定律的理解

解题方略

1．物体能变化的判定：温度变化引起分子平均动能的变化；体积变化，分子间的分子力做功，引起分子势能的变化．

2．热力学第一定律

(1)公式：ΔU＝W＋Q；

(2)符号规定：外界对系统做功，W>0；系统对外界做功，W<0.系统从外界吸收热量，Q>0；系统向外界放出热量，Q<0.系统能增加，ΔU>0；系统能减少，ΔU<0.

3．热力学第二定律的表述：①热量不能自发地从低温物体传到高温物体(按热传递的方向性表述)．②不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响(按机械能和能转化的方向性表述)．③第二类永动机是不可能制成的．

例2 关于热力学定律的理解，下列说法是否正确(正确的打“√”号，错误的打“×”号)

(1)外界对系统做功，其能一定增加( )

(2)系统从外界吸收热量，其能一定增加( )

(3)一定质量的理想气体发生绝热膨胀时，其能不变( )

(4)一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能增大( )

(5)在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降( )

(6)密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程外界对其做功，瓶空气能增加( )

(7)热量能够自发地从高温物体传导到低温物体，但不能自发地从低温物体传导到高温物体( )

(8)利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分能转化为机械能是可能的( )