2010届高考物理专题复习精品学案――热学、光学、原子核.doc

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2010届高考物理专题复习精品学案――热学、光学、原子核

【命题趋向】利用阿伏加德罗常数求分子的直径、分子的质量、估算分子个数以及布朗运动、分子间相互作用力随分子间距离变化的关系、内能、热力学第一、二定律是高考常考知识点，多以难度中等或中等偏下的选择题形式出现。
【考点透视】
1．阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁。具体表现（摩尔质量，摩尔体积，分子质量分子体积）：①分子的质量：；②分子的体积（对气体而言是单个分子可占领的空间）：；③分子直径的估算：把固、液体分子球模形；立方体模型则对于气体：表示分子的间距）④分子数：。
2．扩散现象是分子的无规则运动；而布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反应。
3．分子间存在相互作用力：分子间引力和斥力同时存在，都随间距离的变化而变化，但斥力随距离的变化快。
4．物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能。温度是分子平均动能的标志，分子势能由分子间的相互作用和相对位置决定，分子势能变化与分子力做功有关。分子力做正功，分子势能减小。物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，它们在改变物体的内能上是等效的，但实质不同，前者属能量的转化，而后者是能量的转移。
5．热力学第一定律的数学表达式为：
6．热力学第二定律的两种表述的实质是：与热有关的现象自发进行是有方向性的。
7．能量守恒定律是自然界的普遍规律。
8．气体的状态参量的关系：对一定质量的理想气体（实际气体在常温下可视为理想气体）（恒量），气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关。
【例题解析】
例1对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换
C．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
D．扩散现象说明分子间存在斥力
解析：温度越高，分子平均动能越大，但内能不仅与动能有关，还和分子势能有关；对理想气体，温度不变，其内能不变，由热力学第一定律知，仍可以和外界发生热交换；布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，它液体分子的无规则的运动的反应；扩散现象说明分子是永不停息的运动，不能说明分子间是否存在斥力。正确答案是A。
点拨：分子动理论是高考常考的内容，对此要求也较低，只需要正确理解实验结论，并能准确的表述即可。
例2从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量()
A．氧气的密度和阿伏加德罗常数
B．氧气分子的体积和阿伏加德罗常数
C．氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D．氧气分子的体积和氧气分子的质量
解析：由氧气分子的质量乘以阿伏加德罗常数可得氧气的摩尔质量故C选项正确．其他选项都不正确．
点拨：与阿伏加德罗常数有关问题分析中，只要注意微观量与宏观量之间的联系是很容易正确求解的。
例3如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，>0表示斥力，<0表示引力，a、b、c、d为轴上四个特定的位置，现把乙分子从处静止释放，则（）
A．乙分子从到做加速运动，由到做减速运动
B．乙分子由到做加速运动，到达时速度最大
C．乙分子由到的过程中，两分子间的分子势能一直增加
D．乙分子由到的过程中，两分子间的分子势能一直增加
解析：乙分子从a到d一直做加速运动，分子力做正功，分子势能减小，c到d做减速运动，分子力做负功，分子势能增大，在c点时速度最大；所以正确选项是B。
点拨：对F—x图像中包含的信息不能完全理解是造成失误的主要原因，而“图像问题”是近年高考的一个热点，这在复习中要引起重视。分子势能的变化与分子力做功有关，这与重力势能的变化与重力做功有关完全类似。
例4封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（）
A．气体的密度增大B．气体的压强增大
C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
解析：由知，当气体体积不变，当温度升高时，气体压强必然变大而密度保持不变；气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关。气体体积不变而压强增大时，单位体积的分子数不变，但温度升高，分子平均动能变大，气体分子与器壁碰撞更加频繁。所以正确选项是BD。
点拨：对于一定质量的气体，状态参量满足（恒量）。从微观来看，气体的压强由单位体积的分子数和分子的平均动能决定。

例5固定的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用可以忽略。假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞B缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的下列结论，其中正确的是(