【物理】2019届一轮复习人教版选修3-3学案

【物理】2019届一轮复习人教版选修3-3学案

‎（一）三年考试命题分析 年份 题号·题型·分值 模型·情景 题眼分析 难度 ‎2015年 Ⅰ卷 ‎33题(1)·填空题·5分 固体(晶体与非晶体)‎ 易 ‎33题(2)·计算题·10分 汽缸、双活塞类，力的平衡， 两过程 大活塞运动最后的临界点 中 Ⅱ卷 ‎33题(1)·填空题·5分 扩散现象 易 ‎33题(2)·计算题·10分 水银柱封闭的气体、两过程 两侧的水银达到同一高度、几何关系 中 ‎2016年 Ⅰ卷 ‎33题(1)·填空题·5分 热力 定律 易 ‎33题(2)·计算题·10分 液柱类单过程 ‎ 题给信息Δp＝ 中 Ⅱ卷 ‎33题(1)·填空题·5分 气体状态变化及p－T图象 中 ‎33题(2)·计算题·10分 氧气瓶可供使用的天数(等温变化)‎ 变质量问题的处理 难 Ⅲ卷 ‎33题(1)·填空题·5分 气体的内能 易 ‎33题(2)·计算题·10分 水银柱封闭的有联系的两部分气体、两部分气体均等温变化 选取研究对象、分析变化过程、几何关系 难 ‎2017年 Ⅰ卷 ‎33题(1)·填空题·5分 不同温度气体分子速率分布曲线 温度是分子平均动能的标志 易 ‎33题(2)·计算题·10分 有联系的两部分气体、两过程 汽缸导热 中 Ⅱ卷 ‎33题(1)·填空题·5分 气体向真空扩散 内能、热力 第一定律 易 ‎33题(2)·计算题·10分 盖－吕萨克定律、物体的平衡 阿基米德定律 中 Ⅲ卷 ‎33题(1)·填空题·5分 p－V图象、热力 第一定律 从图象中获取信息 易 ‎33题(2)·计算题·10分 玻意耳定律 中 状态参量的分析 ‎（二）命题类型剖析 命题类型一：热 基本知识 例1． (1)下列说法正确的是________．‎ A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．物体温度升高，并不表示物体内所有分子的动能都增大 C．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 D．分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小 E．一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行 ‎(2)一定质量的理想气体经历了如图1所示的状态变化，问：‎ 图1‎ ‎①已知从A到B的过程中，气体的内能增加了300 J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少？‎ ‎②试判断气体在状态B、C的温度是否相同．如果知道气体在状态C时的温度TC＝300 ，则气体在状态A时的温度是多少．‎ ‎【答案】(1)BDE　(2)①放热600 J　②相同　1 200 ‎ ‎(2)①从A到B，外界对气体做功，故有W＝pΔV＝15×104×(8－2)×10－3 J＝900 J，根据热力 第一定律ΔU＝W＋Q，故Q＝ΔU－W＝－600 J，即气体放热600 J．②由图可知pBVB＝pCVC，故TB＝TC，根据理想气体状态方程有＝，代入图中数据可得TA＝1 200 .‎ ‎(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：液体内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，分子间作用力的合力为0)时，分子势能最小．‎ ‎2．固体、液体和气体 ‎(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 、电 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具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切．‎ ‎(4)饱和汽压的特点 液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽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实际压强与同温度水的饱和汽压的百分比．即B＝×100 .‎ ‎3．热力 定律 ‎(1)热力 第一定律ΔU＝Q＋W ‎(2)热力 第二定律 ‎①热量不能自发地由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；‎ ‎②不可能从单一热源吸收热量并使之完全转化为功，而不引起其他变化． ‎ 命题类型二：气体实验定律的应用 例2.图2为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，下管足够长，图中管的截面积分别为S1＝2 cm2，S2＝1 cm2，管内水银长度为h1＝h2＝2 cm，封闭气体长度L＝10 cm，大气压强为p0＝76 cmHg，气体初始温度为300 ，若缓慢升高气体温度，试求：‎ 图2‎ ‎(1)当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；‎ ‎(2)当气体温度为525 时，水银柱上端距玻璃管底部的距离．‎ ‎【答案】(1)350 　(2)24 cm ‎(2)水银柱上端气体经历等压过程：＝ 解得V3＝36 cm3‎ 设水银又下移了h3，则S1(L＋h1)＋S2h3＝36 cm3，‎ 解得h3＝12 cm，‎ 因此水银柱上端距玻璃管底部的距离为h＝h3＋h1＋L＝24 cm.‎ 深入剖析 ‎1．气体实验定律 ‎(1)等温变化：pV＝C或p1V1＝p2V2；‎ ‎(2)等容变化：＝C或＝；‎ ‎(3)等压变化：＝C或＝；‎ ‎(4)理想气体状态方程：＝C或＝.‎ ‎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、快速地找到规律．‎ ‎(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．‎ ‎3．内径相同、导热良好的“⊥”型细管竖直放置，管的水平部分左、右两端封闭，竖直管足够长并且上端开口与大气相通．管中有水银将管分成三部分，A、B两部分封有理想气体，各部分长度如图3所示．将水银缓慢注入竖直管中直到B中气柱长度变为8 cm，取大气压p0＝76 cmHg，设外界温度不变．求：‎ 图3‎ ‎(1)此时，A、B两管中气柱长度之比；‎ ‎(2)注入管中水银柱的长度．‎ ‎【答案】(1)2∶1　(2)30 cm ‎(2)据题意：pB1＝96 cmHg，LB1＝10 cm，LB2＝8 cm 可得：pB2＝120 cmHg 由几何关系可得注入水银柱的长度：‎ L＝120 cm－76 cm－20 cm＋(LA1－LA2)＋(LB1－LB2)‎ 解得：L＝30 cm 命题类型三：热 中的综合问题 例3．如图4所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S.开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，重力加速度为g.求：‎ 图4‎ ‎(1)外界空气的温度；‎ ‎(2)在此过程中密闭气体增加的内能．‎ ‎【答案】(1)T0　(2)Q－(mg＋p0S)d ‎【解析】(1)取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖－吕萨克定律有＝ 得外界温度T＝T0＝T0＝T0.‎ 深入剖析 ‎1．多个系统相互联系的定质量气体问题，往往以压强建立起系统间的关系，各系统独立进行状态分析，要确定每个研究对象的变化性质，分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联．‎ ‎2．对于打气(放气)等变质量问题要用假想的口袋将打入(或放出)的气体装起来与原有气体(剩余气体)整体分析，变为总质量不变的状态变化问题．‎ ‎6．如图6所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C，已知状态A的温度为480 ，求：‎ 图6‎ ‎(1)气体在状态C时的温度；‎ ‎(2)试着分析从状态A变化到状态B的过程中，气体是从外界吸收热量还是放出热量．‎ ‎【答案】(1)160 　(2)见解析 ‎7． (1)下列说法中正确的是________．‎ A．布朗运动是由于液体分子对固定小颗粒的撞击引起的，固定小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著 B．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数越多，液体继续蒸发，饱和汽压强增大 C．一定量的理想气体在某过程中从外界吸热2.5×104 J并对外界做功1.0×104 J，则气体的温度升高，密度减小 D．晶体在熔化过程中所吸收的热量，既增加分子的动能，也增加分子的势能 E．分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小 ‎(2)如图7所示，封有理想气体的导热汽缸，开口向下被竖直悬挂，不计活塞的质量和摩擦，整个系统处于静止状态，活塞距缸底距离为h0.现在活塞下面挂一质量为m的钩码，从挂上钩码到整个系统稳定，设周围环境温度不变．已知活塞面积为S，大气压为p0，不计活塞和缸体的厚度，重力加速度为g.求：‎ 图7‎ ‎①活塞下降的高度；‎ ‎②这个过程中封闭气体吸收(放出)多少热量．‎ ‎【答案】(1)BCE　(2)①　②吸收热量mgh0‎ ‎8． (1)关于固体和液体，下列说法正确的是________．‎ A．晶体中的原子都是按照一定的规则排列的，其有空间周期性，因而原子是固定不动的 B．毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系，都是分子力作用的结果 C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点 D．在密闭容器中，液面上方的蒸汽达到饱和状态时，从宏观上看蒸发现象停止 E．空气中水蒸气的实际压强越大，相对湿度就越大 ‎(2)如图8所示，一水平放置的两端开口的固定汽缸有两个卡环C、D，活塞A的横截面积是活塞B的2倍，两活塞用一根长为2L的不可伸长的轻线连接．已知大气压强为p0，两活塞与缸壁间的摩擦忽略不计，汽缸始终不漏气．当两活塞在图示位置时，封闭气体的温度为T0.现对封闭气体加热，使其温度缓慢上升到T，此时封闭气体的压强可能是多少？‎ 图8‎ ‎【答案】(1)BCD　(2)p0或p0‎ ‎①当T≤T0时，p＝p0‎ ‎②当T>T0时，＝ 解得：p＝p0. ‎ ‎9． (1)下列说法正确的是________．‎ A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B．单晶体中原子(或分子、离子)的排列具有空间周期性 C．绝对湿度大，相对湿度不一定大 D．根据热力 第二定律可知，机械能不可能全部转化物体的内能 E．液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 ‎(2)竖直放置的粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银，水平管部分有一空气柱，各部分长度如图9所示，单位为厘米．现将管的右端封闭，从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧的水银全部进入右管中，已知大气压强p0＝75 cmHg，环境温度不变，左管足够长．求：‎ 图9‎ ‎①此时右管封闭气体的压强；‎ ‎②左侧管中需要倒入水银柱的长度．‎ ‎【答案】(1)BCE　(2)①100 cmHg　②49.2 cm ‎【解析】(2)设管内的横截面积为S，‎ ‎①对右管中封闭气体，水银刚好全部进入竖直右管后 p0×40S＝p1×(40－10)S 解得：p1＝100 cmHg