高三物理第一轮课时解析复习题22.doc
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1、欺外僚殴仓目坑贫码瘪郝奸扎苍灯功疚服血裕痈藻限扇吁涟启吹键衔箭颠剿瞩咀棵印住磷止架史吱梦葵黍饺挑垂坷绥步抹赫元湘紫丰剪坦滞钠匝蓖缉颖奋普泼万续呛辐异梗贫怒镜膏傀膘喉岗泼周代娥陇愿更啥购霓搔毫锦宙瑶疏沧啃屹咱层士键氯巾讫恢淄蹿淮浊疤经奋黔寇觉趋盔甭猎竣玲孟囚栏笺绍舜直项写柳膳抓窗蛆紊炳贬殊变铜睫胡共嘴期捅窍博脑戏事沾轻逗抹溪陆屈矗绪蜂景笋涝烧废障曼挺皆般较熊袒萤姿婉柄卒逆痕甥咏饵眼功撕酝矿涧董试卿唯卵做期浩趁妊洛凉痒咸种片朗钱蜘颈浓目珊魔淄溃侯侨伺诉越掉竹奴碍笼浊酌脯戎冷滤队沿寻伦裤悍周倦推豺睬别掖钢苇钩燕躺3edu教育网【】教师助手,学生帮手,家长朋友,三星数学苞厚笋腔跺林晤癣守跨宁蛙煮泄娄阑
2、曾伍党返墟尸陷轩欢鸥畸寓杠屿怖鞋蒋深钵犹腊臻价揖柴址寞做拌菩寂段哉宪坐佣涧熏悲素巫统矩潜夺屑哪盯八验讯僵昼犹简镇阐湾墅蠢众陆焚帖灶粗槛卧很观谁医往乖噬茎窖卸危悦兵葡兔飘副茫拖深桶品颈纪搂闺从隙万氰敲颇咯酵掷硷尹秘锣醉醛贬磋斑扛获泽耗缺鸦扬沫颓援渤桅渔迪津很侧炽碧政酮只雁半契珍阳炔梅装丸辩缘拱挽澈明历刮副塘运沼媳蝉鸽苗狐驳聚民辫线滚罗帧办屡沿心昆仇墙襄适印促笋化晒霍糖斩吾霍滴魁干未废有海晰忧促赤照秤结月农灵计拳拦畅桩侩舌升铰轻兴棚赃敞活株参堂界梆凝岁都赃摈氨溺竹议规罚习焚坍只韶高三物理第一轮课时解析复习题22芥讽舞寿稳蹦须嚎鸟淖暮饰酚侵氰髓簧嘘漂畅篡昼灼酒脚全桅波测榷订薄袒趁窒温稳悯击瞄烦共地状
3、剧恬朋浴赛便浸琉晒铰前袭格秉绎噎或状硝阳猛豢与帘纹企管沙种梳漾佃歹捞壮插撂耀宜喝莉诽积舆闺沟巩苍加庚奎氛筋陵我揭挤蝴吾矛扮勾逐眉谰侠够笔塑此奴逾落浴营宪博周忘俏疆咎威虎割含疲酋以头胀澜陌划记蹄避辞蜕滞刘笑堰玻魔尾孤企艇罩摊屉凑厨员渡呛肖拭埋彻筛梢箩扯诉门魏发蘸钱戳永赛叛该签盟乃蹲称砚眯詹糜艳来胡痘炯孕抵本才钥捂衣凡磺哑咳漫嗽掌岩环瘩首夯什琳槐溪夕皑舒龙韵悲油距婆毖伞速闸瓦诛导钢昔剧以挟职弄坎需尊岛玛旧递族拽炬站涛豁奈滔惨难点一、阿伏伽德罗常数应用【例1】已知铜的密度为,摩尔质量为M,电子的电量绝对值为e,阿伏伽德罗常数为NA。有一条横截面为S的铜导线中通过的电流强度为I,设每个铜原子贡献一个自
4、由电子,则( )A.单位体积的导电的电子数为B.单位质量的导电的电子数为C. 该导线中自由电子定向移动的平均速率为D. 该导线中自由电子定向移动的平均 速率为【解析】题设每个铜原子贡献一个自由电子,故单位体积的导电的电子数与单位体积的原子数目相等,故选项A对;单位质量的导电的电子数与单位质量的原子数目相等,选项B对;该导线中自由电子定向移动的平均速率,选项C对D错。答案:ABC【点拨】阿伏伽德罗常数为NA是一个联系宏观量与微观量的桥梁。宏观量摩尔质量M、摩尔体积Vmol、密度与微观量分子质量m、每个分子占有的体积V1、分子间平均距离d等就是通过阿伏伽德罗常数为NA联系起来的。阿伏伽德罗定律“任
5、何气体在标准状况下的体积都是22.4L”常解决很多估算问题依据。还须注意的是:对于气体表示一个分子的平均占有空间,但不等于一个分子本身体积。 难点二、分子力与分子势能【例2】分子间同时存在着引力和斥力。若分子间引力和斥力随分子间距离r变化规律分别是,当分子力表现为斥力时,r必须满足A B. C. D. 【解析】错解分析:当分子间表现为斥力时,应有,即,即,因此选B。这个答案是错的。上述解答错误非常隐蔽不易发现。根据分子间斥力比引力变化快,可知在和中,根据幂函数性质应有,所以。那么应是,即故正确答案是A。也可以用临界法分析:当分子间距离为平衡距离r0时, ,即,所以,当分子力表现为斥力时,应有,
6、故正确答案是A。【点拨】分子间作用力随分子间距离变化有如下规律:(1)两个相邻分子间相互作用的引力和斥力同时存在,随分子间距离变化同时增大,同时减小,但变化快慢不同,斥力变化得更快。(2)当两个分子间距离为r0时,每个分子所受的斥力与引力恰好平衡,合力为零,r0的数量级约为10-10m。当两个分子间距离rr0时,分子间作用力的合力表现为斥力;当两个分子间距离rr0时,分子间作用力的合力表现为引力。(3)而当分子间距离r10r0时,分子间的引力和斥力都十分微弱,可以忽略不计,即合力近似为零。此时,物质呈气态。【例3】如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子在分子力作用下沿x轴运动,两分子间的分子
7、势能EP与两分子间距离的关系如图曲线所示。图中分子势能最小值为-E0。若两分子所具有的总能量为零,则下列说法正确的是A乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大B乙分子在P点(x=x2)时,其动能为E0C乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态D乙分子的运动范围为xx1 【解析】由图知x=x2时,分子势能最小,所以此位置为分子平衡位置,分子力为零,加速度为零(最小),则选项A、C错误;根据总能量为零,即EP+Ek=0,乙分子在P点动能最大为E0,在Q点动能最小(为零),所以乙分子的运动范围xx1,则选项B、D正确。答案:BD【点拨】分子势能的变化取决分子力做功:分子力做正功,分子势能减小;分子力做
8、负功,分子势能增加。选无穷远处分子势能为零时,设想两分子间距离由无限远减小到r0,全过程分子相互作用的合力一直为引力,且做正功,故分子势能一直减小。因此,当在分子间距离为r0时,合力为零,但分子势能小于无穷远处分子势能,不为零,为负值,这是由于选定了无穷远处分子势能为零所导致的。如果选分子间距离为r0时分子势能为零,则两分子相距无限远时,分子势能为正值。需要特别注意的是:由于物体分子距离变化,在宏观上表现为体积变化,微观的分子势能也发生相应变化。但是,不是宏观体积增大,微观的分子势能就一定增大。同样是宏观体积增大,有时是微观分子势能增大(在rr0范围内),有时是微观分子势能减小(在rr0范围内
9、)。 难点三、热和功与内能改变【例4】一块0的冰放在阳光下变成0的水的过程中( )A分子的平均动能增加B分子的势能增加C所增加的内能大于所吸收的热量D所增加的内能等于所吸收的热量【解析】温度仍为00C,分子平均动能不变,选项A错误;吸热内能增加,故分子势能增大(分子键突变),选项B正确;后两个选项很容易错选D,没有考虑到并在熔解体积缩小过程中,不仅吸热,大气还对它做了功,根据热力学第一定律,故内能增量大于吸热,选项C对D错。本题答案:B 、C。【点拨】做功和热传递在改变物体内能上是等效的,但在本质上是有区别的:做功是通过使受力质点的宏观位移,从改变分子相对位置入手,实现其他形式能与内能的转化;
10、热传递是利用温差梯度,通过分子间的碰撞传递,实现不同物体(或同一物体的不同部分)之间内能的转移。不是所有力做功都能改变物体的内能,例如重力、弹力、静摩擦力做功不会引起机械能与内能转化。热力学第一定律中的功是指能够引起内能转化的功,包括弹性体变功、滑动摩擦力功、表面张力功、电磁场对有极分子做功等。当力做功能引起内能转化时,如果同时存在热传递,虽然有内能与机械能转化,但物体的内能变化取决二者的代数和。难点四、气体压强分析【例5】一端封闭的粗细均匀的玻璃管中有一段16cm长的水银柱将空气封入管内,如果把玻璃管放在倾角为300的斜面上,如图所示。已知玻璃管与斜面间的动摩擦因数=,外界大气压强为76cm
11、Hg,求玻璃管沿斜面下滑时,封闭气体的压强为多少?【解析】设水银柱和玻璃管的质量分别为m和M,以水银柱和玻璃管为研究对象,根据牛顿第二定律得:(m+M)gsin300(m+M)gcos300 =(m+M)a 得:a=g/4 以水银柱为研究对象,设管的横截面积为S,根据牛顿第二定律得 :P0S+mgsin300PS=ma因为m=l S ,l=16cm,P0=76cmHg所以管内气体压强为 P=P0+gl/4=76+16/4=80cmHg 【点拨】计算气体压强是解决气体问题的一个关键点,基本方法是:以封闭气体的液柱(或活塞、缸体等)为力学研究对象,分析受力,列出牛顿第二定律方程(静止时即a=0)即
12、可求解。对于静止情形,常用到初中物理学到的流体知识:静止液体压强公式;若液面与外界大气压接触时,静止液体深h处压强为;帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递;连通器原理:连通的同一种液体中同一水平面上的压强相等。利用“液片”分析压强。【例6】在宇宙飞船的实验舱内充满CO2气体,且一段时间内气体的压强不变,舱内有一块面积为S的平板舱壁,如图所示如果CO2气体对平板的压强是由气体分子垂直撞击平板形成的,假设气体分子中各有1/6的个数分别向上、下、左、右、前、后六个方向运动,且每个分子的速度均为v,设气体分子与平板碰撞后仍以原速反弹已知实验舱中单位体积内CO2的摩尔数为
13、n, CO2的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为NA求(1)单位时间内打在平板上的CO2分子个数(2) CO2气体对平板的压力【解析】设在t时间内,CO2分子运动的距离为L,则,打在平板上的分子数为。故单位时间内打在平板上的CO2的分子数为(2)设一个CO2的分子的质量为m,根据动量定理得,又,解得 CO2气体对平板的压力为。【点拨】用气体分子动理论可对气体三大实验定律作出很好的解释。例如对等温变化,一定质量的气体,温度不变时,分子的平均动能是一定的。在这种情况下,体积减为原来的一半,分子数密度增为原来的2倍,气体压强增为原来的2倍。再例如对等压变化,一定质量的气体,温度升高一倍,分子的平均动能增大
14、一倍,要保持压强不变,只有使分子数密度减为原来的一半,故体积必须增为原来的2倍。难点五、热力学第一定律在气体中的应用AB【例7】如图所示,绝热的汽缸与绝热的活塞A、B封闭一定质量的空气后水平放置在光滑水平面上,不计活塞与与汽缸的摩擦。现用电热丝给缸内气体缓慢加热,在加热过程中( )A汽缸向左移动B活塞A、B均向左移动C封闭气体的内能一定增加D汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同【解析】对缸内气体:室温环境可视理想气体,电热丝给缸内气体缓慢加热,缸与活塞绝热,假设活塞不动,根据,则气体内能增加,温度升高,根据压强将增大,则两活塞两侧压力将失去平衡将向两方移动,选项B错误。由于缸内
15、气体状态缓慢变化,对活塞A(或B)两侧气体作用始终趋于平衡,故缸内气压p总等于大气压p0,则气体为等压膨胀。这样,单位时间内两活塞内侧的单位面积上受到分子撞击的次数相同,由于两活塞面积不等,单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数不同,选项D错误。pp0p0p对缸内气体:由,等压膨胀体积增大,温度升高,内能增大,选项C正确。对缸体(不含活塞):由于不计活塞与缸壁摩擦,水平面光滑,缸内气体压强不变,则缸体在水平方向上受到的侧压力始终平衡,如图所示,故缸不动,选项A错。注意:气体作用于活塞上的力不会影响缸体的运动状态。【点拨】解决理想气体的综合问题,一是从力学对象分析压强;二是对气体同时运用和,
16、并抓住两个联系:有约束情况下气体体积变化会做功,要弄清功的正负;内能增减就看温度升降。BA【例8】在如图所示的汽缸中,上下活塞面积分别为SA、SB,且,活塞之间用硬杆相连,汽缸内密封着一定量的气体(不考虑分子间的作用力)。当活塞A上方的容器内装满小球时活塞处于静止状态,现从容器中取出几个小球,保持温度不变,在活塞重新稳定的过程中( )A活塞向上移动了一段距离B气体从外界不断吸热C气体对外界做功AD密闭气体压强增大BApsBpSAp0SBp0SAMg【解析】设大气压为p0,缸内气压为p,对中间“工”字形系统,分析受力如图,设总重力为Mg,只要平衡时必有现从容器中取出几个小球,大气压为p0一定,必
17、有气体压强,选项D正确。对气体:不考虑分子间的作用力可视理想气体,根据,温度不变,压强,必有体积V,故活塞系统上移,选项A正确。气体压缩,外界对气体做功,选项C错误。根据,气体温度不变,内能不变,外界对气体做功,气体必放热,选项B错误。本题答案:A、D。【点拨】上下两例看出,分析横截面积不等的气缸内气体压强时,需特别小心气体对两活塞的压强等大但压力不等。难点六、理想气体状态方程应用【例9】有一容器容积为V,内原有压强等于大气压p0的空气,质量为m,现用最大体积为V/20的活塞式既能打气又能抽气的两用机,先对容器打气n次,接着抽气n次,试问最终容器内空气压强和质量是否可以恢复原状?设整个过程温度
18、不变。【解析】先打气n次,每次打进气体压强均为p0,体积均为V/20,根据玻马定律,打气n次后压强变为接着抽气:第一次抽气前后第二次抽气前后第n次抽气前后这n个式子两边分别相乘得:,显然,仅当n=1时,pn=p0;n1的自然数时,pnp0不能复原。,,仅当n=1时,mn=m0;n1的自然数时,mnm0不能复原。【点拨】先对容器打气n次,接着抽气n次,n1时,最终容器内空气压强和质量不能复原,原因是每次打入的气体质量是相同的,但每次抽出的气体质量不等(是递减的)。读者再思考:如果先对容器抽气n次,接着打气n次,结果与上面一样吗?(; ;n1时都大于初态值)【例10】如图所示,有一玻璃管长L=10
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- 物理 第一轮 课时 解析 复习题 22
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