高中物理选修33知识点梳理及习题Word格式文档下载.docx
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Ep最小
r<
r0
f引<
f斥
F为斥力
Ep随减小而增大
r>r0
f引>
F为引力
Ep随增大而减小
r>10r0
f引f斥十分微弱
F可以认为是零
Ep可以认为是零
2分子动能,势能,内能及物体机械能
项目
决定
微观
量值
分子的动能
物体内分子永不停息地做无规则运动具有的动能
与温度有关,温度是分子平均动能的标志
分子永不停息地做无规则运动
永远不等于零,无法测量
分子的势能
物体内分子存在相互作用力,由它们的相对位置所决定
与物体体积有关
分子间存在相互作用的引力与斥力
可能等于零,无法测量
内能
物体内所有分子动能与势能之和
与分子数,温度,体积有关
分子永远运动和分子存在作用力
永远不等于零,无法测量
机械能
物体动能,重力势能和弹性势能之和
跟物体运动状态,参考系和零势能点选择有关
宏观物体的运动
可以为零,可测量
内能改变方法:
做功和热传递对于改变内能来说,是等效的
改变内能方法
条件
内能改变
本质
做功
W
对外界做功,内能减少;
外界对物体做功,内能增加
其它形式的能与内能之间的转换
热传递
温度差
对外界放热.内能减少;
物体从外界吸热,内能增加
热量从温度高的物体转移到温度低的物体
3热力学第一定律与能的转化及守恒定律
内容
物体内能的增加ΔU等于外界对物体做的功W和从外界吸收热量Q之和
ΔU=W+Q
公式中各量的物理意义
正>
负<
功
外界对物体做功
物体对外界做功
热量
Q
物体吸热
物体放热
ΔU
内能增加
内能减少
能的转化和守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变.(另一种表述:
第一类永动机不可能制成.原因是第一类永动机违反能量守恒定律)
(注:
1不能说物体具有多少热量,只能说物体吸收或放出了多少热量,热量是过程量,不能说“物体温度越高,所含热量越多”。
2绝热过程:
系统只通过做功而与外界交换能量,它不从外界吸热,也不向外界放热.3物体对外界做功,内能可能增加,如果它从外界吸热.反之亦然)
4热力学第二定律的三种表述
(1)克劳修斯表述:
热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
(热传导的方向性表述)
(2)开尔文表述:
不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不收起其它变化。
热机效率不可能达到100%(内能和机械能转化的方向性表述)
(3)第二类永动机不可能制成.原因是第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但是其违反了机械能与内能的转化具有方向性.
热力学第二定律的微观意义:
一切自然过程总是沿着分子热运动无序性(熵)增大的方向进行.
5热力学第三定律:
不可能通过有限的过程把一个物体冷却到绝对零度。
热力学第三定律不阻止人们想办法尽可能地接近绝对零度。
能源与环境常规能源:
煤、石油、天然气.新能源:
风能、水能、太阳能、核能、地热能、海洋能等
6气体实验定律理想气体
1)一定质量的理想气体,有
(或
)探究它们之间关系,采用的是控制变量法
等温变化图线等容变化图线等压变化图线
理想气体的内能只跟温度有关,与体积无关(以下几个过程,不仅说明了能量转化与守恒,而且还说明了能量传递和转化的途径.)
等温过程ΔU=0W=-Q
等容过程W=0ΔU=Q
等压过程ΔU=W+Q
1气体等温压缩,气体对外界放热,外界对气体所做的功全部转换为外界的热量.
2气体等温膨胀,气体对外界做功,气体从外界吸收的热量全部转换为对外界所做的功.
在等容过程中,气体从外界吸收的热量全部用来增加气体的内能,反之,气体放出热量,内能减少.
在等压膨胀进程中,气体对外界做功,W<
0,由
知,温度升高,内能增加,ΔU>
0从外界吸热的一部分用来增加内能,另一部分转化为对外所做的功.解释等压压缩
7理想气体
不考虑分子间相互作用力,分子势能,理想气体的内能仅由温度和分子总数决定,与气体的体积无关。
气体压强微观解释:
由大量气体分子频繁撞击器壁而产生的,与温度和体积有关。
8固体液体
9物体是由大量分子组成的阿伏罗德罗常数(主要为油膜法测分子直径)
阿伏加德罗常数(NA=6.02×
1023mol-1)是联系微观量与宏观量的桥梁。
固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列);
油膜法测分子直径,知道分子直径数量级,气体分子不可估算大小,只能估算气体分子所占空间、分子质量。
10液体的表面张力现象,对浸润和不浸润现象、毛细现象
液体──液体分子同固体分子一样,密集排列,由于分子热运动没有固定的平衡位置,因此扩散比固体快.
1)表面张力:
液体表面层里分子的分布比较稀疏、分子间呈引力作用,在这个力作用下,液体表面有收缩到最小的趋势,这个力就是表面张力。
液体表面层分子的势能比内部分子的势能小.
太空中完全失重的液体,形状由表面张力决定,由于使液体表面收缩至最小,故呈球状。
2)毛细现象:
浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象:
附着层的液体分子比液体内部
毛细现象
浸润(水)
密
上升
不浸润(水银)
稀疏
下降
对于一定液体和一定材质的管壁,管的内径越细,毛细现象越明显,液体越高
11液晶
1)液晶是介于固态和液态之间的中间态,具有流动性、表现出各向异性.液晶分子虽然在特定方向排列整齐,但不稳定,外界微小的变动都会引起液晶分子的排列变化.
2)通常棒状分子、碟状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态。
天然存在的液晶不多,多数液晶为人工合成.在多种人体结构中都发现了液晶结构.
12饱和汽和饱和汽压 (相对湿度的计算不做要求)
1)汽化
沸腾只在一定温度下才会发生,液体沸腾时的温度叫做沸点,沸点与温度有关,大气压增大时沸点升高
2)饱和汽与饱和汽压
蒸汽和液体处于动态平衡时的汽叫做饱和蒸汽。
将不饱和汽变为饱和汽的方法:
①降低温度②减小液面上方的体积③等待(最终此种液体的蒸气必然处于饱和状态)
3)空气的湿度
(1)空气的绝对湿度:
用空气中所含水蒸气的压强(或单位体积中所含水汽分子数)来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。
(2)空气的相对湿度:
相对湿度描述空气的潮湿程度,相对湿度大,人感觉潮湿;
人们感到干爽是指相对湿度小,偏离饱和程度越远,空气相对湿度越小.越干燥.
一、单项选择题
1.油滴在水面上形成如图所示的单分子油膜,可用该方法估测油酸分子大小,需要测量油酸的()
A.质量和密度B.体积和密度C.质量和体积D.体积和油膜面积
2.右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。
下列说法正确的是()
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时,分子间的作用力最大
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
3.喜庆日子,室外经常使用巨大的红色气球来烘托气氛。
在晴朗的夏日,对密闭在红色气球内的气体从早晨到中午过程,下列说法中正确的是()
A.吸收了热量,同时体积膨胀对外做功,内能不变
B.吸收了热量,同时体积膨胀对外做功,内能增加
C.气体密度增加,分子平均动能增加
D.气体密度不变,气体压强不变
4.对下列宏观现象的解释正确的是()
A.海绵容易压缩,说明分子间存在引力
B.滴进水中的红墨水迅速散开,说明分子间存在斥力
C.浑浊液静置后变澄清说明分子永不停息的做无规则运动
D花香袭人说明分子永不停息的做无规则运动
5.下列说法正确的是()
A.物体吸收热量,其温度一定升高B.外界对气体做功,气体内能一定增大
C.热量只能从高温物体向低温物体传递D.分子之间的引力和斥力总是同时存在的
6.地面附近有一正在上升的空气团,它与外界的热交换忽略不计。
已知外界大气压强随高度增加而降低,则该气团在此上升过程中(不计气团内分子间的势能)()
A.体积减小温度降低B.体积减小温度不变C.体积增大温度降低D.体积增大温度不变
7.如图,先把一个棉线圈拴在铁丝环上,再把环在肥皂液里浸一下,使环上布满肥皂液薄膜.如果用热针刺破棉线圈里那部分薄膜,则棉线圈将成为圆形,主要原因是()
A.液体表面层分子间的斥力作用B.液体表面受重力作用
C.液体表面张力作用D.棉线圈的张力作用
8.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,将点燃的纸片放入小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。
其原因是,当火罐内的气体()
A.温度不变时,体积减小,压强增大B.体积不变时,温度降低,压强减小
C.压强不变时,温度降低,体积减小D.质量不变时,压强增大,体积减小
9.如图是密闭的气缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800J,同时气体向外界放热200J,气缸气体的()
A.温度升高,内能增加600JB.温度升高,内能减少200J
C.温度降低,内能增加600JD.温度降低,内能减少200J
10.如图所示,为某椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体,M可沿N的内壁上下滑动,设筒内气体不与外界发生热交换,在M向下滑动的过程中()
A.外界对气体做功,气体内能增大B.外界对气体做功,气体内能减小
C.气体对外界做功,气体内能增大D.气体对外界做功,气体内能减小
二、双项选择题
11.充足气的自行车内胎在曝晒时容易爆裂.与曝晒前相比,爆裂前车胎内气体()
A.内能增加B.密度增大C.压强增大D.分子间引力增大
12.如图,一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分,已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空,抽出隔板K后,a内的气体进入b,最终达到平衡状态。
在此过程中()
A.气体对外界做功,内能减少B.气体不做功,内能不变
C.气体压强变小,温度降低D.气体压强变小,温度不变
13.一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,压强随体积变化的关系如右图,这个过程()
A.气体的密度一直变小B.气体的温度一直降低
C.气体一直对外界做功D.气体一直向外界放热
14.关于热现象和热学规律的说法,正确的是()
A.第二类永动机违背了能量守恒定律B.当物体被拉伸时,分子间的斥力减小,引力增大
C.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能大D.悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动越明显
15.下列说法中正确的是()
A.布朗运动是用显微镜观察到的分子的运动
B.物体的温度越高分子的平均动能越大
C.气体的体积增大内能有可能保持不变
D.热量可以自发地从低温物体传递到高温物体
16、如右图所示,一淙用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片,轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展面“划水”,推动转轮转动。
离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。
A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量
B.转轮转动所需能量并非来自形状记忆合金自身
C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
参考答案:
1
2
3
4
5
6
7
8
D
B
C
9
10
11
12
13
14
15
16
A
AC
BD
BC
CD