高中物理33知识点总结2.docx

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高中物理33知识点总结2

高中物理3-3知识点总结（word版可编辑修改）

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高中物理3-3复习指南

一、分子动理论

1、物体是由大量分子组成的

微观量：

分子体积V0、分子直径d、分子质量m0

宏观量：

物质体积V、摩尔体积VA、物体质量m、摩尔质量M、物质密度ρ。

联系桥梁：

阿伏加德罗常数（NA＝6.02×1023mol－1）

（1）分子质量:

（2）分子体积:

（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小）

（3）分子大小：

（数量级10—10m）

球体模型．

直径

（固、液体一般用此模型）

油膜法估测分子大小：

—单分子油膜的面积,V—滴到水中的纯油酸的体积

立方体模型．

（气体一般用此模型；对气体,d应理解为相邻分子间的平均距离）

注意：

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）；

气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量.

（4）分子的数量:

或者

2、分子永不停息地做无规则运动

（1）扩散现象:

不同物质彼此进入对方的现象。

温度越高，扩散越快。

直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈。

（2）布朗运动：

悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。

发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接说明了液体分子在永不停息地做无规则运动．

1布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动．

②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动．

③课本中所示的布朗运动路线,不是固体微粒运动的轨迹．

④微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显．

3、分子间存在相互作用的引力和斥力

①分子间引力和斥力一定同时存在,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,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力

③分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离，即平衡距离r0（约10－10m）与10r0。

（ⅰ）当分子间距离为r0时，分子力为零。

（ⅱ）当分子间距r＞r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。

当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小

（ⅲ）当分子间距r＜r0时，斥力大于引力,分子力表现为斥力。

当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大

二、温度和内能

1、统计规律:

单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。

多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少"的分布规律.

2、分子平均动能：

物体内所有分子动能的平均值。

①温度是分子平均动能大小的标志.

②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）．

3、分子势能

（1）一般规定无穷远处分子势能为零，

（2）分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。

（3）分子势能与分子间距离r0关系

①当r＞r0时,r增大,分子力为引力，分子力做负功分子势能增大.

②当r＞r0时，r减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大.

③当r=r0（平衡距离）时，分子势能最小（为负值）

（3）决定分子势能的因素：

从宏观上看:

分子势能跟物体的体积有关.（注意体积增大，分子势能不一定增大）

从微观上看:

分子势能跟分子间距离r有关。

4、内能：

物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和

（1）内能是状态量

（2）内能是宏观量,只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。

（3）物体的内能由物质的量（分子数量）、温度（分子平均动能）、体积（分子间势能）决定,与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能没有必然联系．

三、热力学定律和能量守恒定律

1、改变物体内能的两种方式：

做功和热传递。

①等效不等质：

做功是内能与其他形式的能发生转化；热传递是不同物体（或同一物体的不同部分）之间内能的转移，它们改变内能的效果是相同的.

②概念区别:

温度、内能是状态量，热量和功则是过程量,热传递的前提条件是存在温差,传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移．

2、热力学第一定律

（1）内容：

一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物体的内能的增加量ΔU

（2）数学表达式为：

ΔU＝W+Q

做功W

热量Q

内能的改变ΔU

取正值“+”

外界对系统做功

系统从外界吸收热量

系统的内能增加

取负值“－”

系统对外界做功

系统向外界放出热量

系统的内能减少

（3）符号法则：

（4）绝热过程Q＝0,关键词“绝热材料”或“变化迅速”

（5）对理想气体：

①ΔU取决于温度变化，温度升高ΔU>0，温度降低ΔU<0②W取决于体积变化，v增大时,气体对外做功，W〈0；v减小时，外界对气体做功，W〉0；③特例:

如果是气体向真空扩散,W＝0

3、能量守恒定律：

（1）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。

这就是能量守恒定律.

（2）第一类永动机：

不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器。

（违背能量守恒定律）

4、热力学第二定律

（1）热传导的方向性：

热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行,但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。

（2）说明：

①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。

②热量可以自发地从高温物体传向低温物体,热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。

③热量可以从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。

（3）热力学第二定律的两种表述

①克劳修斯表述：

不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。

②开尔文表述：

不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。

（4）热机①热机是把内能转化为机械能的装置。

其原理是热机从高温热源吸收热量Q1,推动活塞做功W，然后向低温热源（冷凝器）释放热量Q2。

（工作条件：

需要两个热源）②由能量守恒定律可得：

Q1=W+Q2③我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率,用η表示，即η=W/Q1④热机效率不可能达到100%

（5）第二类永动机①设想：

只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机.

②第二类永动机不可能制成，不违反热力学第一定律或能量守恒定律，违反热力学第二定律。

原因：

尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；机械能和内能的转化过程具有方向性。

（6）推广：

与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。

例如；扩散、气体向真空的膨胀、能量耗散.

（7）熵和熵增加原理

①热力学第二定律微观意义：

一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行。

②熵：

衡量系统无序程度的物理量，系统越混乱，无序程度越高，熵值越大。

③熵增加原理：

在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行。

热力学第二定律也叫做熵增加原理。

（8）能量退降：

在熵增加的同时,一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领,从可利用状态变成不可利用状态,能量的品质退化了。

（另一种解释：

在能量转化过程中，总伴随着内能的产生,分子无序程度增加，同时内能耗散到周围环境中，无法重新收集起来加以利用）

四、固体和液体

1、晶体和非晶体

晶　体

非晶体

单晶体

多晶体

外　形

规　则

不规则

不规则

熔　点

确　定

不确定

物理性质

各向异性

各向同性

①晶体内部的微粒排列有规则，具有空间上的周期性,因此不同方向上相等距离内微粒数不同,使得物理性质不同（各向异性），由于多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（单晶体）集合而成，因此不显示各向异性，形状也不规则。

②晶体达到熔点后由固态向液态转化，分子间距离要加大。

此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵结构，所以吸热只是为了克服分子间的引力做功,只增加了分子的势能.分子平均动能不变，温度不变。

2、液晶：

介于固体和液体之间的特殊物态

物理性质①具有晶体的光学各向异性——在某个方向上看其分子排列比较整齐

②具有液体的流动性——从另一方向看,分子的排列是杂乱无章的．

3、液体的表面张力现象和毛细现象

（１）表面张力──表面层（与气体接触的液体薄层）分子比较稀疏,r＞r0,分子力表现为引力，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。

表面张力方向跟液面相切,跟这部分液面的分界线垂直．

（２）浸润和不浸润现象：

附着层的液体分子比液体内部

分子力表现

附着层趋势

毛细现象

浸润

密

排斥力

扩张

上升

不浸润

稀疏

吸引力

收缩

下降

（３）毛细现象：

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。

①管的内径越细，液体越高②土壤锄松，破坏毛细管，保存地下水分；压紧土壤,毛细管变细，将水引上来

五、气体实验定律理想气体

（1）探究一定质量理想气体压强p、体积V、温度T之间关系，采用的是控制变量法

（2）三种变化：

①等温变化,玻意耳定律：

PV＝C②等容变化，查理定律：

P/T＝C

③等压变化,盖—吕萨克定律：

V/T＝C

提示:

①等温变化中的图线为双曲线的一支,等容（压）变化中的图线均为过原点的直线（之所以原点附近为虚线，表示温度太低了，规律不再满足）

②图中双线表示同一气体不同状态下的图线，虚线表示判断状态关系的两种方法

③对等容（压）变化，如果横轴物理量是摄氏温度t，则交点坐标为－273。

15

（3）理想气体状态方程

①理想气体,由于不考虑分子间相互作用力，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。

②对一定质量的理想气体,有

（或

）

（

为摩尔数）

（4）气体压强微观解释:

大量气体分子对器壁频繁地碰撞产生的。

压强大小与气体分子单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数有关.决定因素：

①气体分子的平均动能，从宏观上看由气体的温度决定②单位体积内的分子数（分子密度），从宏观上看由气体的体积决定

六、饱和汽和饱和汽压

1、饱和汽与饱和汽压：

在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大,液体也不再减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡。

我们把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，把没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽。

在一定温度下，饱和汽的压强一定,叫做饱和汽压。

未饱和汽的压强小于饱和汽压。

饱和汽压影响因素：

①与温度有关，温度升高，饱和气压增大②饱和汽压与饱和汽的体积无关

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：

相对湿度更能够描述空气的潮湿程度，影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受。

（3）干湿泡湿度计：

两温度计的示数差别越大，空气的相对湿度越小。

高考物理专题选修3—3热学

考点一　分子动理论　内能

1.（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

2。

下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（　　）

A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈

C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关

D。

非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性

3。

（多选）墨滴入水,扩而散之，徐徐混匀。

关于该现象的分析正确的是（　　）

a。

混合均匀主要是由于碳粒受重力作用b。

混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动

c。

使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速

d。

墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的

4.（多选）对下列几种固体物质的认识,正确的有（　　）

A。

食盐熔化过程中,温度保持不变，说明食盐是晶体

B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体

C。

天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则

D。

石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同

5.（多选）如图为某实验器材的结构示意图,金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中,被封闭的空气（　　）

A.内能增大B。

压强增大C.分子间引力和斥力都减小D.所有分子运动速率都增大

6。

下列说法中正确的是（　　）

A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高,其分子热运动的平均动能增大

C。

物体温度降低,其内能一定增大D.物体温度不变，其内能一定不变

7。

下列说法正确的是（　　）

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

8.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（　　）

9.（多选）下列关于布朗运动的说法正确的是（　　）

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粒子撞击作用的不平衡引起的

10.清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠,这一物理过程中，水分子间的（　　）

A。

引力消失，斥力增大B。

斥力消失，引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大

11.（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。

在r＝r0时,分子势能为零E.分子动能和势能之和在整个过程中不变

考点二　固体　液体　气体

1。

（多选）下列说法正确的是（　　）

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，内能也保持不变

2。

（多选）下列说法正确的是（　　）

A。

悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动

B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果

C。

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

D.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故

E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果

3。

（多选）用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示,充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（　　）

A。

体积减小，内能增大B.体积减小，压强减小

C。

对外界做负功,内能增大D。

对外界做正功，压强减小

4。

（多选）对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是（　　）

A。

压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B。

保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈

C。

压强变大时，分子间的平均距离必然变小D。

压强变小时，分子间的平均距离可能变小

5.（多选）如图所示为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L。

保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L.设在所有过程中空气可看做理想气体,且温度不变,下列说法正确的有（　　）

A。

充气后，密封气体压强增加B。

充气后，密封气体的分子平均动能增加

C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光

6。

空气压缩机的储气罐中储有1。

0atm的空气6.0L，现再充入1.0atm的空气9.0L.设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,则充气后储气罐中气体压强为（　　）

A。

2.5atmB。

2.0atmC.1.5atmD。

1.0atm

7.图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气.若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是（　　）

A。

温度降低，压强增大B。

温度升高，压强不变C.温度升高，压强减小D.温度不变，压强减小

8.某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为　　　　的空气。

（填选项前的字母）

A.

VB。

VC.（

－1）VD.（

＋1）V

9.如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量为m1＝2。

50kg,横截面积为S1＝80.0cm2；小活塞的质量为m2＝1。

50kg，横截面积为S2＝40。

0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距为l＝40.0cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105Pa，温度为T＝303K.初始时大活塞与大圆筒底部相距

两活塞间封闭气体的温度为T1＝495K。

现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2.求:

（ⅰ）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度；

（ⅱ）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.

10。

如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭,B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l＝10。

0cm,B侧水银面比A侧的高h＝3.0cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时将开关K关闭.已知大气压强p0＝75。

0cmHg。

（ⅰ）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；

（ⅱ）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度。

11.给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L.将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45L.请通过计算判断该包装袋是否漏气.

12.北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1，压强为p1,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化，大气压强为p0。

求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.

13。

扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象。

如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303K.再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求：

（ⅰ）当温度上升到303K且尚未放气时,封闭气体的压强；

（ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力.

14。

一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内,汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h,外界的温度为T0。

现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时,活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积。

已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。

15.如图，两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通,A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热.两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气.当大气压为p0、外界和汽缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离汽缸顶的距离是汽缸高度的

，活塞b在汽缸正中间。

（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；

（ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a上升。

当活塞a上升的距离是汽缸高度的

时，求氧气的压强.

16.一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。

将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0。

5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。

向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮.求V2和h2。

已知大气压强p0＝1×105Pa,水的密度ρ＝1×103kg/m3,重力加速度的大小g＝10m/s2。

不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略.

17.如图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V0，压强为p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩.若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力.

18.（多选）

（1）关于一定量的气体,下列说法正确的是（　　）

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

（2）如图所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。

玻璃管的下部封有长l1＝25.0cm的空气柱，中间有一段长l2＝25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度l3＝40。

0cm。

已知大气压强为p0＝75.0cmHg.现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l1′＝20。

0cm.假设活塞下推过程中没有漏气，