高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-04-01高考物理氣體、固體和液體第一輪復(fù)習(xí)學(xué)案。
第十二章氣體、固體和液體
1.本章主要是對(duì)固體、液體和氣體性質(zhì)的基本概念、規(guī)律的掌握,物態(tài)變化的基本概念以及實(shí)際問(wèn)題的分析,氣體狀態(tài)參量發(fā)生變化時(shí)各量處理方法及應(yīng)用。
2.本章把固體、液體和氣體性質(zhì)與力學(xué)中的平衡問(wèn)題定律、動(dòng)能定理、功能關(guān)系等有機(jī)結(jié)合,作為力電綜合題型,能有效考查綜合分析問(wèn)題的能力。屬每年高考必考內(nèi)容。
3.高考中以選擇題形式考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解,以計(jì)算題形式把場(chǎng)的性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、功能關(guān)系等知識(shí)綜合在一起。Jab88.coM
第一課時(shí)氣體的性質(zhì)
【教學(xué)要求】
1.知道理想氣體的模型,了解實(shí)際高溫、低壓氣體可當(dāng)作理想氣體處理。
2.知道三個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容,會(huì)對(duì)氣體定律進(jìn)行微觀解釋。
【知識(shí)再現(xiàn)】
一、理想氣體
在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從的氣體稱為理想氣體.理想氣體是不存在的,它是一種。壓強(qiáng)溫度的實(shí)際氣體可看成理想氣體。
二、氣體實(shí)驗(yàn)定律
1.氣體的等溫變化玻意耳定律
溫度不變時(shí),一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)隨著體積的變化而變化,叫做氣體的變化;其變化規(guī)律是一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,它的壓強(qiáng)跟體積成.其數(shù)學(xué)表達(dá)式為
或。
2.氣體的等容變化查理定律
氣體在體積不變的情況下所發(fā)生的狀態(tài)變化叫做變化.
一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的情況下,它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成.其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
或者(其中C是比例常數(shù)).
3.氣體的等壓變化蓋呂薩克定律
氣體的壓強(qiáng)不變的情況下所發(fā)生的狀態(tài)變化叫做變化.
一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為或者(其中C是比例常數(shù)).
三、對(duì)氣體定律的微觀解釋
1.一定質(zhì)量的氣體,溫度不變時(shí),分子的平均動(dòng)能是一定的,當(dāng)體積減小時(shí),分子的密集程度,氣體的壓強(qiáng)就.這就是玻意耳定律.
2.一定質(zhì)量的氣體,保持體積不變時(shí),分子的密集程度不變,當(dāng)溫度升高時(shí),分子的平均動(dòng)能,氣體壓強(qiáng)就.這就是查理定律.
3.一定質(zhì)量的氣體,溫度升高時(shí),分子的平均動(dòng)能,只有氣體的體積同時(shí),使分子的密集程度,才能保持壓強(qiáng)不變,這就是蓋呂薩克定律.
知識(shí)點(diǎn)一氣體分子運(yùn)動(dòng)理論特點(diǎn)
1.氣體分于之間的距離比較大,分子之間的作用力非常微弱,由分子之間的相互作用而產(chǎn)生的勢(shì)能通常認(rèn)為是零,氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁的碰撞之外不受力的作用,可以在空間內(nèi)自由地移動(dòng).因此氣體能夠充滿它所能到達(dá)的空間。沒(méi)有一定的體積和形狀.
2.分子做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),速率有大有小,由于分子之間的頻繁撞擊,速率又將發(fā)生變化,但是大量分子的速率卻按照一定的規(guī)律分布.這種大量分子整體所體現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律叫做統(tǒng)計(jì)規(guī)律.
3.當(dāng)溫度升高時(shí),速率小的分子數(shù)目將減少,速率大的分予數(shù)目將增加,其所表現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律不變,分子的平均速率將增大,平均動(dòng)能將增大,因此溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志.
【應(yīng)用1】下列說(shuō)法中正確的是()
A.氣體的溫度就是所在區(qū)域的環(huán)境溫度
B.大氣壓強(qiáng)能支持10.34m高的水柱
C.理想氣體分子間除發(fā)生相互碰撞作用外,沒(méi)有相互作用,故理想氣體沒(méi)有分子勢(shì)能
D.一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)體積增大,溫度不變時(shí),其內(nèi)能不變
導(dǎo)示:當(dāng)氣體與周圍達(dá)到熱平衡時(shí),溫度等于所在區(qū)域的環(huán)境溫度,A錯(cuò)。大氣壓強(qiáng)與10.34m高的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,B對(duì)。理想氣體分子間除發(fā)生相互碰撞作用外,沒(méi)有相互作用,所以理想氣體分子勢(shì)能為零,C對(duì)。理想氣體內(nèi)能僅由理想氣體的量和理想氣體的溫度決定,D對(duì)。故選BCD。
本題應(yīng)抓住理想氣體的特點(diǎn)解決。
知識(shí)點(diǎn)二氣體三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律
定律變化過(guò)程一定量氣體的兩條圖線圖線特點(diǎn)
玻意耳定律等溫變化1.等溫變化在P—V圖中是雙曲線,由PV=nRT知,T越大,PV值越大,所以,遠(yuǎn)離原點(diǎn)的等溫線的溫度越高,即T2丁1
2.等溫變化在P—1/V圖中是通過(guò)原點(diǎn)的直線,T大斜率大,所以T2T1.
查理定律等容變化1.等容變化在P—t圖中是通過(guò)t軸上一273℃的直線,由于在同一溫度(如0℃)下,同一氣體的壓強(qiáng)大時(shí),體積小,所以V1V2.
2.等容變化在P—T圖中是通過(guò)原點(diǎn)的直線.體積大時(shí),斜率小,所以V1V2.
蓋呂薩克定律等壓變化1.等壓變化在V—t圖中是通過(guò)t軸上一273℃的直線,由于在同一溫度下,同一氣體的體積大時(shí),壓強(qiáng)小,所以P1P2.
2.等壓變化在V—T圖中是通過(guò)原點(diǎn)的直線.壓強(qiáng)大時(shí)斜率小,所以PlP2.
【應(yīng)用2】如圖所示,是伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置,玻璃泡A內(nèi)封有一定質(zhì)量的空氣,與A相連的B管插在水銀槽中.制作時(shí),先給球形容器微微加熱,跑出一些空氣,插入水銀槽中時(shí),水銀能上升到管內(nèi)某一高度.試證明管內(nèi)外液面高度差h與溫度t成線性函數(shù)關(guān)系.設(shè)B管的體積與A泡的體積相比可略去不計(jì).
導(dǎo)示:封閉氣體的變化可視為等容變化,設(shè)被封氣體的壓強(qiáng)為P,所以,C為定值。
設(shè)水銀的密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為P0,,
求得:,即管內(nèi)外液面高度差h與溫度t成線性函數(shù)關(guān)系。
本題中,首先要要明確氣體變化中的不變量,然后再利用氣體的實(shí)驗(yàn)定律進(jìn)行列式求解。所以審題時(shí)應(yīng)把握住題目中的隱含信息。
知識(shí)點(diǎn)三氣體壓強(qiáng)的微觀解釋
1.產(chǎn)生的原因:大量做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁、持續(xù)地碰撞產(chǎn)生了氣體的壓強(qiáng).單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的,但是大量分子頻繁地撞擊器壁,就對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力.所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看,氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力或者說(shuō)等于單位時(shí)間內(nèi)器壁單位面積上所受氣體分子碰撞的總沖量.
2.決定氣體壓強(qiáng)大小的因素:氣體壓強(qiáng)由氣體分子的密度和平均動(dòng)能決定.氣體分子密度大(單位面積內(nèi)氣體分子的數(shù)目大),在單位時(shí)間內(nèi),與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)目就多.氣體的溫度高,氣體分子的平均動(dòng)能就大,每個(gè)氣體分子與器壁的碰撞給器壁的沖力就大;另一方面,分子的平均速率大,在單位時(shí)間里器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多,累計(jì)沖力就大.氣體的體積增大,分子密度變小,在這種情況下,如果溫度不變,則氣體的壓強(qiáng)減??;如果溫度降低,氣體壓強(qiáng)進(jìn)一步減?。蝗绻麥囟壬?,則氣體壓強(qiáng)可能不變也可能增大.所以氣體壓強(qiáng)的變化情況由分子密度的變化和溫度的變化兩個(gè)因素中起主導(dǎo)地位的來(lái)決定.
【應(yīng)用3】(07靖江市聯(lián)考卷)有關(guān)氣體壓強(qiáng),下列說(shuō)法正確的是()
A.氣體分子的平均速率增大,則氣體的壓強(qiáng)一定增大
B.氣體的分子密度增大,則氣體的壓強(qiáng)一定增大
C.氣體分子的平均動(dòng)能增大,則氣體的壓強(qiáng)一定增大
D.氣體分子的平均動(dòng)能增大,氣體的壓強(qiáng)有可能減小
導(dǎo)示:氣體壓強(qiáng)不但與氣體分子的平均速率有關(guān),還與氣體分子密度有關(guān),AB錯(cuò)。而溫度是氣體分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志,C錯(cuò),D對(duì)。故選D。
類型一同氣體壓強(qiáng)計(jì)算方法
1.封閉氣體有兩種情況:一是平衡狀態(tài)系統(tǒng)中的封閉氣體。二是變速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的封閉氣體.
2.封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法:選與氣體接觸的液柱(或活塞、氣缸)為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析;再根據(jù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)列出相應(yīng)的平衡方程或牛頓第二定律方程,從而求出壓強(qiáng).
【例1】已知大氣壓強(qiáng)為p,下圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài),求被封閉氣體的壓強(qiáng).
導(dǎo)示:在甲圖中,以高為h的液柱為研究對(duì)象,由二力平衡知:
由圖乙中,以B液面為研究對(duì)象,由平衡方程F上=F下有:
在圖丙中,仍以B液面為研究對(duì)象,有:
在圖丁中,以液面A為研究對(duì)象,由二力平衡得:
類型二圖像問(wèn)題理解
【例2】如圖為一定質(zhì)量的某種氣體的等溫線,設(shè)B點(diǎn)溫度為300K,求E點(diǎn)溫度,若由B點(diǎn)沿直線BF變化到F點(diǎn),則F點(diǎn)的溫度多高?
導(dǎo)示:由查理定律得:TE=600K
由B→F,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得:
TF=600K
能否根據(jù)TE=TF,認(rèn)為沿E→F直線的變化過(guò)程是等溫過(guò)程?
1.(07合肥檢測(cè)).如圖所示,將一絕熱氣缸放在靜止的電梯之中,缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體,絕熱活塞可摩擦上下移動(dòng),且不漏氣,活塞重力不能忽略?,F(xiàn)開(kāi)動(dòng)電梯勻加速上升一段時(shí)間后,缸內(nèi)氣體達(dá)到新的平衡,則缸內(nèi)氣體(C)
A.壓強(qiáng)減少了,內(nèi)能增大了
B.體積減小了,內(nèi)能沒(méi)有變
C.壓強(qiáng)和內(nèi)能都增大了
D.體積增大了,內(nèi)能減小了
2.如果熱水瓶中的熱水未灌滿而蓋緊瓶蓋,瓶的密閉程度又很好的話,那么經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,你會(huì)感到將瓶塞拔出來(lái)很吃力,這是什么緣故?設(shè)開(kāi)始時(shí)瓶?jī)?nèi)水溫為90℃,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,溫度降為50℃,熱水瓶口的截面積約10cm2,手指與瓶塞間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15,請(qǐng)估算出要拔出瓶塞,手指至少需使多大的力?
答案:1.C
2.熱水瓶中的熱水未灌滿而蓋緊瓶蓋,瓶的密閉程度又很好,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,瓶中氣體溫度降低,氣體壓強(qiáng)減小,內(nèi)外壓強(qiáng)差變大,所以會(huì)感到將瓶塞拔出來(lái)很吃力。
對(duì)氣體由查理定律得:,
求得F=82.6N
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高考物理第一輪考綱知識(shí)復(fù)習(xí):固體液體和氣體
第二章固體液體和氣體
【考綱知識(shí)梳理】
一、固體的微觀結(jié)構(gòu),晶體和非晶體
固體分為晶體和非晶體,晶體又可分為單晶體和多晶體
1.晶體和非晶體的區(qū)別:
由以上表格內(nèi)容可知:
(1)同一種物質(zhì)在不同的條件下可能是晶體也可能是非晶體.
(2)晶體中的單晶體具有各向異性,但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性.
2.液體
(1)液體的微觀結(jié)構(gòu)
(2)液體的表面張力
①作用:液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì).
②方向:表面張力跟液面相切,跟這部分液面的分界線垂直.
③大小:液體的溫度越高,表面張力越小;液體中溶有雜質(zhì)時(shí),表面張力變??;液體的密度越大,表面張力越大.
(3)液晶
①液晶的產(chǎn)生:
具有液體的流動(dòng)性
具有晶體的光學(xué)各向異性
②物理性質(zhì)在某個(gè)方向上看,其分子排列比較整
齊,但從另一方向看,分子的排列是雜
亂無(wú)章的
3.飽和汽濕度
(1)飽和汽與未飽和汽
①飽和汽:與液體處于動(dòng)態(tài)平衡的蒸汽.
②未飽和汽:沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽.
(2)飽和汽壓
①定義:飽和汽所具有的壓強(qiáng).
②特點(diǎn):液體的飽和汽壓與溫度有關(guān),溫度越高,飽和汽壓越大,且飽和汽壓與飽和汽的體積無(wú)關(guān).
(3)濕度
①定義:空氣的干濕程度.
②描述濕度的物理量
a.絕對(duì)濕度:空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng).
b.相對(duì)濕度:空氣的絕對(duì)濕度與同一溫度下水的飽和汽壓之比.
c.相對(duì)濕度公式
二、氣體和氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
1.三性
2.氣體的壓強(qiáng)
(1)產(chǎn)生的原因:由于大量分子無(wú)規(guī)則地運(yùn)動(dòng)而碰撞器壁,形成對(duì)器壁各處均勻、持續(xù)的壓力,作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng).
(2)決定因素
①宏觀上:決定于氣體的溫度和體積.
②微觀上:決定于分子的平均動(dòng)能和分子的密度.
(3)常用單位:帕斯卡(Pa):1Pa=1N/m2
1atm=760mmHg=1.013×105Pa
(4)計(jì)算方法
①系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)下的氣體壓強(qiáng)計(jì)算方法
a.液體封閉的氣體壓強(qiáng)的確定
平衡法:選與氣體接觸的液柱為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,利用它的受力平衡,求出氣體的壓強(qiáng).
取等壓面法:根據(jù)同種液體在同一水平液面處壓強(qiáng)相等,在連通器內(nèi)靈活選取等壓面,由兩側(cè)壓強(qiáng)相等建立方程求出壓強(qiáng).
液體內(nèi)部深度為h處的總壓強(qiáng)為p=p0+ρgh.
b.固體(活塞或汽缸)封閉的氣體壓強(qiáng)的確定
由于該固體必定受到被封閉氣體的壓力,所以可通過(guò)對(duì)該固體進(jìn)行受力分析,由平衡條件建立方程來(lái)找出氣體壓強(qiáng)與其他各力的關(guān)系.
②加速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法:一般選與氣體接觸的液柱或活塞為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,利用牛頓第二定律列方程求解.
三、氣體的實(shí)驗(yàn)定律,理想氣體
1.理想氣體的狀態(tài)參量:
理想氣體:始終遵循三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律(玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定律)的氣體。
描述一定質(zhì)量理想氣體在平衡態(tài)的狀態(tài)參量為:
溫度:氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。
體積:氣體分子所占據(jù)的空間。許多情況下等于容器的容積。
壓強(qiáng):大量氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)碰撞器壁所產(chǎn)生的。其大小等于單位時(shí)間內(nèi)、器壁單位積上所受氣體分子碰撞的總沖量。
內(nèi)能:氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能.理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)。
2.玻-馬定律及其相關(guān)計(jì)算:
(1)玻-馬定律的內(nèi)容是:一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變時(shí),壓強(qiáng)和體積的乘積是恒量。
(2)表達(dá)式:p1V1=p2V2=k
3.等容過(guò)程——查理定律
(1)內(nèi)容:一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的情況下,溫度每升高(或降低)1℃,增加(或減少)的壓強(qiáng)等于它0℃時(shí)壓強(qiáng)的1/273.一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的情況下,它的壓強(qiáng)和熱力學(xué)溫標(biāo)成正比。
(2)表達(dá)式:數(shù)學(xué)表達(dá)式是:
4.等壓變化——蓋呂薩克定律
(1)內(nèi)容:一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,它的體積和熱力學(xué)溫標(biāo)成正比.
(2)
5.氣體狀態(tài)方程:
pV/T=恒量
=
說(shuō)明(1)一定質(zhì)量理想氣體的某個(gè)狀態(tài),對(duì)應(yīng)于p—V(或p—T、V—T)圖上的一個(gè)點(diǎn),從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài),相當(dāng)于從圖上一個(gè)點(diǎn)過(guò)渡到另一個(gè)點(diǎn),可以有許多種不同的方法。如從狀態(tài)A變化到B,可以經(jīng)過(guò)許多不同的過(guò)程。為推導(dǎo)狀態(tài)方程,可結(jié)合圖象選用任意兩個(gè)等值過(guò)程較為方便。
(2)當(dāng)氣體質(zhì)量發(fā)生變化或互有遷移(混合)時(shí),可采用把變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題,利用密度公式、氣態(tài)方程分態(tài)式等方法求解。
【要點(diǎn)名師透析】
類型一氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生與計(jì)算
【例1】一位質(zhì)量為60kg的同學(xué)為了表演“輕功”,他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體),然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上,在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板,如圖所示.
(1)關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng),下列說(shuō)法正確的是()
A.大于大氣壓強(qiáng)
B.是由于氣體重力而產(chǎn)生的
C.是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的
D.是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的
(2)在這位同學(xué)慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過(guò)程中,球內(nèi)氣體溫度可視為不變.下列說(shuō)法正確的是()
A.球內(nèi)氣體體積變大B.球內(nèi)氣體體積變小
C.球內(nèi)氣體內(nèi)能變大D.球內(nèi)氣體內(nèi)能不變
(3)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng),這位同學(xué)在氣球的外表面涂上顏料,在輕質(zhì)塑料板面向氣球一側(cè)的表面貼上間距為2.0cm的方格紙.表演結(jié)束后,留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”,如圖所示.若表演時(shí)大氣壓強(qiáng)為1.013×105Pa,取g=10m/s2,則氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為_(kāi)______Pa.(取4位有效數(shù)字)
【答案】(1)A、D(2)B、D(3)1.053×105
【詳解】(1)選A、D.氣球充氣后膨脹,內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)應(yīng)等于大氣壓強(qiáng)加上氣球收縮產(chǎn)生的壓強(qiáng),A對(duì);氣球內(nèi)部氣體的壓強(qiáng)是大量氣體分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)發(fā)生頻繁的碰撞產(chǎn)生的,B、C錯(cuò),D對(duì).
(2)選B、D.該同學(xué)站上塑料板后,因溫度視為不變,而壓強(qiáng)變大,故氣體體積變小,內(nèi)能不變,所以A、C錯(cuò),B、D對(duì).
(3)每小方格的面積S0=4cm2,每個(gè)印跡約占有93個(gè)方格.故4個(gè)氣球與方格紙總的接觸面積S=4×93×4×10-4m2=0.1488m2
氣球內(nèi)氣體的壓強(qiáng)主要是由大氣壓和該同學(xué)的重力產(chǎn)生的.故
類型一氣體狀態(tài)變化的圖象問(wèn)題
【例證2】一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)D,其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖甲所示,若狀態(tài)D的壓強(qiáng)是2×104Pa.
(1)求狀態(tài)A的壓強(qiáng).
(2)請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出該狀態(tài)變化過(guò)程的p-T圖象,并分別標(biāo)出A、B、C、D各個(gè)狀態(tài),不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程.
【詳解】(1)據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:,則
(2)p-T圖象及A、B、C、D各個(gè)狀態(tài)如圖所示.
【感悟高考真題】
1.(20xx福建理綜T28(1))如圖所示,曲線、分別表示晶體和非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過(guò)程,圖中橫軸表示時(shí)間,縱軸表示溫度。從圖中可以確定的是_______。(填選項(xiàng)前的字母)
A.晶體和非晶體均存在固定的熔點(diǎn)
B.曲線的段表示固液共存狀態(tài)
C.曲線的段、曲線的段均表示固態(tài)
D.曲線的段、曲線的段均表示液態(tài)
【答案】選B.
【詳解】由圖像可知曲線M表示晶體,bc段表示晶體熔化過(guò)程,處于固液共存狀態(tài),B對(duì);N表示非晶體,沒(méi)有固定熔點(diǎn),A錯(cuò);由于非晶體沒(méi)有一定熔點(diǎn)逐步熔化,因此C、D錯(cuò).
2.(20xx上海高考物理T4)如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b,在此過(guò)程中,其壓強(qiáng)
(A)逐漸增大(B)逐漸減小(C)始終不變(D)先增大后減小
【答案】選A.
【詳解】因?yàn)椋瑥膱D像上看,,所以,選項(xiàng)A正確.
3.(20xx新課標(biāo)全國(guó)卷T33(1))對(duì)于一定量的理想氣體,下列說(shuō)法正確的是______。(選對(duì)一個(gè)給3分,選對(duì)兩個(gè)給4分,選對(duì)3個(gè)給6分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變
B若氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變
C若氣體的溫度隨時(shí)間不段升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大
D氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān)
E當(dāng)氣體溫度升高時(shí),氣體的內(nèi)能一定增大
【答案】選A、D、E。
【詳解】對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體,有pVT=常量,當(dāng)體積和壓強(qiáng)不變時(shí),溫度也不變,而其內(nèi)能僅由溫度決定,故其內(nèi)能不變,因此A正確。在等溫時(shí),理想氣體內(nèi)能不變,但其狀態(tài)可以變化,并遵循玻意耳定律,故B錯(cuò)。由于pVT=常量,當(dāng)V與T成正比時(shí),p不變,故C錯(cuò)。對(duì)氣體,在等壓和等容情況下,比熱容不同,因此D正確。由于理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定,溫度升高,內(nèi)能增大,故E正確。
4.(20xx上海高考物理T30)如圖,絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面,由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無(wú)摩擦。兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體,開(kāi)始時(shí)體積均為、溫度均為。緩慢加熱A中氣體,停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后,A中氣體壓強(qiáng)為原來(lái)的1.2倍。設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變,求氣缸A中氣體的體積和溫度。
【詳解】設(shè)初態(tài)壓強(qiáng)為,膨脹后A,B壓強(qiáng)相等
B中氣體始末狀態(tài)溫度相等
故
A部分氣體滿足
故
5.(20xx新課標(biāo)理綜全國(guó)卷T33(2))如圖,一上端開(kāi)口,下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管,下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱,中間封有長(zhǎng)l2=6.6cm的空氣柱,上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周,求在開(kāi)口向下和轉(zhuǎn)回到原來(lái)位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生漏氣。
【答案】12cm9.2cm
【詳解】設(shè)玻璃管開(kāi)中向上時(shí),空氣柱的壓強(qiáng)為
p1=p0+ρgl3①
式中,ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度。
玻璃管開(kāi)口向下時(shí),原來(lái)上部的水銀有一部分會(huì)流出,封閉端會(huì)有部分真空。設(shè)此時(shí)開(kāi)口端剩下的水銀柱長(zhǎng)度為x,則
p2=ρgl1,p0=P2+ρgx②
式中,p2為管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)。由玻意耳定律有
p1l2S=p2hS③
式中,h是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度,S為玻璃管的橫截面積,由①②③式和題給條件得
h=12cm
從開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周后,設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為p3,則
p3=p0+ρgx④
由一玻意耳定律得
p1l2S=p3h′S⑤
式中,h′是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度,由①②③⑤⑥式得,
h′=9.2cm
6.(20xx海南物理T17)(1)關(guān)于空氣濕度,下列說(shuō)法正確的是(填入正確選項(xiàng)前的字母。選對(duì)1個(gè)給2分,選對(duì)2個(gè)給4分;選錯(cuò)1個(gè)扣2分,最低得0分)。
A.當(dāng)人們感到潮濕時(shí),空氣的絕對(duì)濕度一定較大
B.當(dāng)人們感到干燥時(shí),空氣的相對(duì)濕度一定較小
C.空氣的絕對(duì)濕度用空氣中所含水蒸汽的壓強(qiáng)表示
D.空氣的相對(duì)濕度定義為水的飽和蒸汽壓與相同溫度時(shí)空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)之比
(2)(8分)如圖,容積為的容器內(nèi)充有壓縮空氣。容器與水銀壓強(qiáng)計(jì)相連,壓強(qiáng)計(jì)左右兩管下部由軟膠管相連。氣閥關(guān)閉時(shí),兩管中水銀面等高,左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為。打開(kāi)氣閥,左管中水銀下降;緩慢地向上提右管,使左管中水銀面回到原來(lái)高度,此時(shí)右管與左管中水銀面的高度差為h。已知水銀的密度為,大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為g;空氣可視為理想氣體,其溫度不變。求氣閥打開(kāi)前容器中壓縮空氣的壓強(qiáng)P1。
【答案】(1)BC(2)
【詳解】(1)選BC。相對(duì)濕度越大,人感覺(jué)越潮濕,相對(duì)濕度大時(shí),絕對(duì)濕度不一定大,故A錯(cuò)誤;相對(duì)濕度較小時(shí),使人感覺(jué)干燥,故B正確。用空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)表示的濕度叫做空氣的絕對(duì)濕度,用空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和氣壓之比叫做相對(duì)濕度,故C正確,D錯(cuò)誤。
(2)氣閥打開(kāi)前時(shí),左管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為(1分)
氣閥打開(kāi)后穩(wěn)定時(shí)的壓強(qiáng)①(2分)
根據(jù)等溫變化,則有②(2分)
聯(lián)立①②兩式解得(3分)
7.(20xx全國(guó)卷Ⅱ16)如圖,一絕熱容器被隔板K隔開(kāi)a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體,b內(nèi)為真空,抽開(kāi)隔板K后a內(nèi)氣體進(jìn)入b,最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過(guò)程中
A.氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能減少
B.氣體不做功,內(nèi)能不變
C.氣體壓強(qiáng)變小,溫度降低
D.氣體壓強(qiáng)變小,溫度不變
8.(20xx上海物理22)如圖,上端開(kāi)口的圓柱形氣缸豎直放置,截面積為,一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi),其壓強(qiáng)為_(kāi)___pa(大氣壓強(qiáng)取1.01*,g?。H魪某鯗亻_(kāi)始加熱氣體,使活塞離氣缸底部的高度由0.5m緩慢變?yōu)?.51m,則此時(shí)氣體的溫度為_(kāi)___℃。
解析:
,T2=306K,t2=33℃
本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律。
難度:易。
9.(20xx江蘇物理12(A))(1)為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是▲。
(2)在將空氣壓縮裝入氣瓶的過(guò)程中,溫度保持不變,外界做了24KJ的功?,F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過(guò)程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5KJ的熱量。在上述兩個(gè)過(guò)程中,空氣的內(nèi)能共減小▲KJ,空氣▲(選填“吸收”或“放出”)
(3)已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/,空氣的摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol,阿伏伽德羅常數(shù)=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣,試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數(shù)。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
答案:
10.(20xx福建28)(1)1859年麥克斯韋從理論上推導(dǎo)出了氣體分子速率的分布規(guī)律,后來(lái)有許多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一規(guī)律。若以橫坐標(biāo)表示分子速率,縱坐標(biāo)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比。下面國(guó)幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是。(填選項(xiàng)前的字母)
(2)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體密封在絕熱(即與外界不發(fā)生熱交換)容器中,容器內(nèi)裝有一可以活動(dòng)的絕熱活塞。今對(duì)活塞施以一豎直向下的壓力F,使活塞緩慢向下移動(dòng)一段距離后,氣體的體積減小。若忽略活塞與容器壁間的摩擦力,則被密封的氣體。(填選項(xiàng)前的字母)
A.溫度升高,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減少
B.溫度降低,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減少
C.溫度升高,壓強(qiáng)增大,內(nèi)能增加
D.溫度降低,壓強(qiáng)減小,內(nèi)能增加
答案:(1)D(2)C
11.(20xx上海物理10)如圖,玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體,氣柱長(zhǎng)度為,管內(nèi)外水銀面高度差為
,若溫度保守不變,把玻璃管稍向上提起一段距離,則
(A)均變大(B)均變小
(C)變大變?。―)變小變大
【解析】根據(jù),變大,變小,根據(jù),變大,選D。
本題考查氣體狀態(tài)方程。難度:中等。
12.(20xx上海物理17)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的、、、四個(gè)過(guò)程,其中的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn),垂直于且與水平軸平行,與平行,則
氣體體積在
(A)過(guò)程中不斷增加
(B)過(guò)程中保持不變
(C)過(guò)程中不斷增加
(D)過(guò)程中保持不變
【解析】首先,因?yàn)榈难娱L(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn),所以是等容線,即氣體體積在過(guò)程中保持不變,B正確;是等溫線,壓強(qiáng)減小則體積增大,A正確;是等壓線,溫度降低則體積減小,C錯(cuò)誤;連接ao交cd于e,則ae是等容線,即,因?yàn)椋?,所以過(guò)程中體積不是保持不變,D錯(cuò)誤;本題選AB。
本題考查氣體的圖象的理解。難度:中等。對(duì)D,需要作輔助線,較難。
13.(20xx海南物理17)(1)下列說(shuō)法正確的是
(A)當(dāng)一定質(zhì)量的氣體吸熱時(shí),其內(nèi)能可能減小
(B)玻璃、石墨和金剛石都是晶體,木炭是非晶體
(C)單晶體有固定的熔點(diǎn),多晶體和非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)
(D)當(dāng)液體與大氣相接觸時(shí),液體表面層內(nèi)的分子所受其它分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部
(E)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)
【答案】ADE
【解析】一定質(zhì)量的氣體吸熱時(shí),如果同時(shí)對(duì)外做功,且做的功大于吸收的熱量,則內(nèi)能減小,(A)正確;玻璃是非晶體,(B)錯(cuò);多晶體也有固定的熔點(diǎn),(C)錯(cuò);液體表面層內(nèi)的分子液體內(nèi)部分子間距離的密度都大于大氣,因此分子力的合力指向液體內(nèi)部,(D)正確;氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),決定氣體的壓強(qiáng),因此與單位體積內(nèi)分子數(shù)和氣體的溫度有關(guān),(E)對(duì)。
(2)(8分)如右圖,體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞;氣缸內(nèi)密封有溫度為、壓強(qiáng)為的理想氣體.和分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度.已知:氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為,為正的常量;容器內(nèi)氣體的所有變化過(guò)程都是緩慢的.求
(ⅰ)氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積:
(ii)在活塞下降過(guò)程中,氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.
【答案】(ⅰ);(ⅱ)
【解析】(ⅰ)在氣體由壓縮下降到的過(guò)程中,氣體體積不變,溫度由變?yōu)椋刹槔矶傻芒?br>
在氣體溫度由變?yōu)榈倪^(guò)程中,體積由減小到,氣體壓強(qiáng)不變,由著蓋呂薩克定律得②
由①②式得③
(ⅱ)在活塞下降過(guò)程中,活塞對(duì)氣體做的功為
④
在這一過(guò)程中,氣體內(nèi)能的減少為
⑤
由熱力學(xué)第一定律得,氣缸內(nèi)氣體放出的熱量為
⑥
由②③④⑤⑥式得
⑦
14.(09全國(guó)卷Ⅰ14)下列說(shuō)法正確的是(A)
A.氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力
B.氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均沖量
C.氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減少,氣體的壓強(qiáng)一定減小
D.單位面積的氣體分子數(shù)增加,氣體的壓強(qiáng)一定增大
解析:本題考查氣體部分的知識(shí).根據(jù)壓強(qiáng)的定義A正確,B錯(cuò).氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小,說(shuō)明溫度降低,但不能說(shuō)明壓強(qiáng)也一定減小,C錯(cuò).單位體積的氣體分子增加,但溫度降低有可能氣體的壓強(qiáng)減小,D錯(cuò)。
15.(09全國(guó)卷Ⅱ16)如圖,水平放置的密封氣缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分,隔板可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng),右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時(shí)隔板靜止,左右兩邊氣體溫度相等?,F(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流,通電一段時(shí)間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時(shí),與初始狀態(tài)相比(BC)
A.右邊氣體溫度升高,左邊氣體溫度不變
B.左右兩邊氣體溫度都升高
C.左邊氣體壓強(qiáng)增大
D.右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量
解析:本題考查氣體.當(dāng)電熱絲通電后,右的氣體溫度升高氣體膨脹,將隔板向左推,對(duì)左邊的氣體做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能增加,氣體的溫度升高.根據(jù)氣體定律左邊的氣體壓強(qiáng)增大.BC正確,右邊氣體內(nèi)能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對(duì)左邊的氣體所做的功,D錯(cuò)。
16.(09上海物理9)如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管,水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分,初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后,體積變化量為VA、VB,壓強(qiáng)變化量為pA、pB,對(duì)液面壓力的變化量為FA、FB,則(AC)
A.水銀柱向上移動(dòng)了一段距離B.VA<VB
C.pA>pBD.FA=FB
解析:首先假設(shè)液柱不動(dòng),則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化,由查理定律,對(duì)氣體A:;對(duì)氣體B:,又初始狀態(tài)滿足,可見(jiàn)使A、B升高相同溫度,,,因此,因此液柱將向上移動(dòng),A正確,C正確;由于氣體的總體積不變,因此VA=VB,所以B、D錯(cuò)誤。
17.(09海南物理14)(12分)(I)(4分)下列說(shuō)法正確的是(填入正確選項(xiàng)前的字母,每選錯(cuò)一個(gè)扣2分,最低得分為0分)
(A)氣體的內(nèi)能是分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間的勢(shì)能之和;
(B)氣體的溫度變化時(shí),其分子平均動(dòng)能和分子間勢(shì)能也隨之改變;
(C)功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功;
(D)熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體;
(E)一定量的氣體,在體積不變時(shí),分子每秒平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小;
(F)一定量的氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí),分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加。
(II)(8分)一氣象探測(cè)氣球,在充有壓強(qiáng)為1.00atm(即76.0cmHg)、溫度為27.0℃的氦氣時(shí),體積為3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的過(guò)程中,氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmGg,氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過(guò)程而維持其溫度不變。此后停止加熱,保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃。求:
(1)氦氣在停止加熱前的體積;
(2)氦氣在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的體積。
答案:(1)ADEF(4分,選對(duì)一個(gè)給1分,每選錯(cuò)一個(gè)扣2分,最低得分為0分)
(II)(1)在氣球上升至海拔6.50km高空的過(guò)程中,氣球內(nèi)氦氣經(jīng)歷一等溫過(guò)程。
根據(jù)玻意耳—馬略特定律有
式中,是在此等溫過(guò)程末氦氣的體積。由①式得
②
(2)在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后,氦氣的溫度逐漸從下降到與外界氣體溫度相同,即。這是一等過(guò)程根據(jù)蓋—呂薩克定律有
③
式中,是在此等壓過(guò)程末氦氣的體積。由③式得
④
評(píng)分參考:本題8分。①至④式各2分。
18.(09上海物理21)(12分)如圖,粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開(kāi)口,管內(nèi)有一段水銀柱,右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為39cm,中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長(zhǎng)為40cm。先將口B封閉,再將左管豎直插入水銀槽中,設(shè)整個(gè)過(guò)程溫度不變,穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面比中管內(nèi)水銀面高2cm,求:
(1)穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p;
(2)左管A端插入水銀槽的深度h。(大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg)
解析:(1)插入水銀槽后右管內(nèi)氣體:由玻意耳定律得:p0l0S=p(l0-h(huán)/2)S,
所以p=78cmHg;
(2)插入水銀槽后左管壓強(qiáng):p’=p+gh=80cmHg,左管內(nèi)外水銀面高度差h1=p’-p0g=4cm,中、左管內(nèi)氣體p0l=p’l’,l’=38cm,
左管插入水銀槽深度h=l+h/2-l’+h1=7cm。
19.(09寧夏物理34)(1)帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體。氣體開(kāi)始處于狀態(tài)a,然后經(jīng)過(guò)過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b或進(jìn)過(guò)過(guò)程ac到狀態(tài)c,b、c狀態(tài)溫度相同,如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為Pb、和PC,在過(guò)程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac,則(填入選項(xiàng)前的字母,有填錯(cuò)的不得分)(C)
A.PbPc,QabQac
B.PbPc,QabQac
C.PbPc,QabQac
D.PbPc,QabQac
(2)圖中系統(tǒng)由左右連個(gè)側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高,上端敞開(kāi),右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。
容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)?,B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)p0,溫度為T(mén)0=273K,連個(gè)活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1p0。系統(tǒng)平衡時(shí),各氣體柱的高度如圖所示?,F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?,再次平衡時(shí)A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定,第三次達(dá)到平衡后,氫氣柱高度為0.8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求
(i)第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積;
(ii)水的溫度。
解析:
(i)考慮氫氣的等溫過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)壓強(qiáng)為,體積為hS,末態(tài)體積為0.8hS。
設(shè)末態(tài)的壓強(qiáng)為P,由玻意耳定律得
①
活塞A從最高點(diǎn)被推回第一次平衡時(shí)位置的過(guò)程是等溫過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)壓強(qiáng)為1.1,體積為V;末態(tài)的壓強(qiáng)為,體積為,則
②
③
由玻意耳定律得
④
(ii)活塞A從最初位置升到最高點(diǎn)的過(guò)程為等壓過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)體積和溫度分別為和,末態(tài)體積為。設(shè)末態(tài)溫度為T(mén),由蓋-呂薩克定律得
⑤
【考點(diǎn)模擬演練】
1.液體表面張力產(chǎn)生的原因是
()
A.液體表面層分子較緊密,分子間斥力大于引力
B.液體表面層分子較緊密,分子間引力大于斥力
C.液體表面層分子較稀疏,分子間引力大于斥力
D.液體表面層分子較稀疏,分子間斥力大于引力
【答案】C
【詳解】液體表面層分子間距離介于氣體和液體之間.液體分子力可認(rèn)為為零,則表面層分子力表現(xiàn)為引力,故C正確.
2.關(guān)于晶體和非晶體的幾種說(shuō)法中,正確的是
()
A.不具有規(guī)則幾何形狀的物體一定不是晶體
B.晶體的物理性質(zhì)與方向有關(guān),這種特性叫做各向異性
C.若物體表現(xiàn)為各向同性,它就一定是非晶體
D.晶體有一定的熔化溫度,非晶體沒(méi)有一定的熔化溫度
【答案】BD
【詳解】考查晶體、非晶體、多晶體和單晶體的特點(diǎn)及區(qū)別.單晶體物理性質(zhì)各向異性,多晶體物理性質(zhì)各向同性,單晶體有天然規(guī)則外形,多晶體沒(méi)有規(guī)則外形;晶體與非晶體的區(qū)別在于晶體有固定熔點(diǎn).
3.某校開(kāi)展探究性課外活動(dòng),一同學(xué)用如圖1所示的裝置研究氣體壓強(qiáng)、體積、溫度三量之間的變化關(guān)系.該同學(xué)選用導(dǎo)熱良好的氣缸將其開(kāi)口向下,內(nèi)有理想氣體,并將氣缸固定不動(dòng),缸內(nèi)活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣.把一溫度計(jì)通過(guò)缸底小孔插入缸內(nèi),插口處密封良好,活塞下掛一個(gè)沙桶,沙桶裝滿沙子時(shí),活塞恰好靜止,現(xiàn)給沙桶底部鉆一個(gè)小洞,讓細(xì)沙慢慢漏出,外部環(huán)境溫度恒定,則
()
A.外界對(duì)氣體做功,內(nèi)能增大
B.外界對(duì)氣體做功,溫度計(jì)示數(shù)不變
C.氣體體積減小,溫度計(jì)示數(shù)減小
D.外界對(duì)氣體做功,溫度計(jì)示數(shù)增加
【答案】B
【詳解】細(xì)沙漏出,氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,體積減小,外界對(duì)氣體做功;氣缸導(dǎo)熱良好,細(xì)沙慢慢漏出,外部環(huán)境溫度穩(wěn)定,氣體溫度不變,亦即內(nèi)能不變,選項(xiàng)B正確.
4.如圖所示,帶有活塞的氣缸中封閉一定質(zhì)量的氣體(不考慮分子勢(shì)能).將一個(gè)熱敏電阻(電阻值隨溫度升高而減小)置于氣缸中,熱敏電阻與氣缸外的歐姆表連接,氣缸和活塞均具有良好的絕熱性能.下列說(shuō)法正確的是()
A.若發(fā)現(xiàn)歐姆表讀數(shù)變大,則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能一定減小
B.若推動(dòng)活塞使氣缸內(nèi)氣體體積減小,則氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能減小
C.若推動(dòng)活塞使氣缸內(nèi)氣體體積減小,則氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小
D.若推動(dòng)活塞使氣缸內(nèi)氣體體積減小,則歐姆表讀數(shù)將變小
【答案】AD
【詳解】發(fā)現(xiàn)歐姆表讀數(shù)變大,由熱敏電阻特性知,缸內(nèi)氣體溫度降低,氣體的內(nèi)能減小,A正確;推動(dòng)活塞使缸內(nèi)氣體體積減小,對(duì)氣體做功,又因氣缸和活塞均具有良好的絕熱性能,沒(méi)有熱量交換,由熱力學(xué)第一定律知,缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增大,溫度升高,熱敏電阻阻值變小,歐姆表讀數(shù)將變小,而氣體的壓強(qiáng)將變大,B、C均錯(cuò)誤,D正確.
5.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究氣體等體積變化的規(guī)律.A、B管下端由軟管相連,注入一定量的水銀,燒瓶中封有一定量的理想氣體,開(kāi)始時(shí)A、B兩管中水銀面一樣高,那么為了保持瓶中氣體體積不變
()
A.將燒瓶浸入熱水中時(shí),應(yīng)將A管向上移動(dòng)
B.將燒瓶浸入熱水中時(shí),應(yīng)將A管向下移動(dòng)
C.將燒瓶浸入冰水中時(shí),應(yīng)將A管向上移動(dòng)
D.將燒瓶浸入冰水中時(shí),應(yīng)將A管向下移動(dòng)
【答案】AD
【詳解】由pVT=C(常量)可知,在體積不變的情況下,溫度升高,氣體壓強(qiáng)增大,右管(A)水銀面要比左管(B)水銀面高,故選項(xiàng)A正確;同理可知選項(xiàng)D正確.
6.一定質(zhì)量的理想氣體,在某一狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p0、V0、T0,在另一狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1,則下列關(guān)系錯(cuò)誤的是()
A.若p0=p1,V0=2V1,則T0=12T1
B.若p0=p1,V0=12V1,則T0=2T1
C.若p0=2p1,V0=2V1,則T0=2T1
D.若p0=2p1,V0=V1,則T0=2T1
【答案】ABC
【詳解】根據(jù)p0V0T0=p1V1T1可以判斷出選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤,D正確.
7.如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,最后變化到狀態(tài)A的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
A.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中,氣體膨脹對(duì)外做功,放出熱量
B.從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,氣體體積不變,壓強(qiáng)減小,放出熱量
C.從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過(guò)程中,氣體壓強(qiáng)不變,體積減小,放出熱量
D.若狀態(tài)A的溫度為300K,則狀態(tài)B的溫度為600K
【答案】BC
【詳解】氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中,氣體體積增大,膨脹對(duì)外做功,壓強(qiáng)升高,根據(jù)pVT=C可知,其溫度升高,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,氣體要吸熱,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過(guò)程中,氣體體積不變W=0,壓強(qiáng)減小,則溫度降低,由ΔU=W+Q可知?dú)怏w放熱,選項(xiàng)B正確;從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過(guò)程中,氣體體積減小W0,壓強(qiáng)不變,則溫度降低,由ΔU=W+Q可知?dú)怏w放熱,選項(xiàng)C正確;由pVT=C可求出狀態(tài)B的溫度為1200K,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
8.(1)外力對(duì)氣體做功100J,氣體向外放熱20J,在這個(gè)過(guò)程中氣體的內(nèi)能________(填“增加”或“減少”),其改變量是________J.
(2)晶體在熔化過(guò)程中所吸收的熱量,主要用于________.
A.破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子動(dòng)能,不改變體積
B.破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能,改變體積
C.重新排列空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),增加分子勢(shì)能,同時(shí)增加分子動(dòng)能和改變體積
D.重新排列空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),但不增加分子勢(shì)能和動(dòng)能,也不改變體積
【答案】(1)增加80(2)B
【詳解】(2)晶體熔化過(guò)程中保持溫度不變,所以分子的平均動(dòng)能不變,所以選項(xiàng)AC都不對(duì);晶體分子是有序排列的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu),熔化成液體后分子排列是無(wú)序的,故選項(xiàng)D不對(duì);晶體熔化的過(guò)程是破壞空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的過(guò)程,空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)被破壞以后,分子排列無(wú)序,故體積改變,分子勢(shì)能增加,選項(xiàng)B正確.
9.(1)關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)事實(shí),說(shuō)法正確的是________.
A.隨著低溫技術(shù)的發(fā)展,物體的溫度可以降到0K
B.由氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),就可以算出氣體分子的體積
C.吸收了熱量的物體,其溫度可以降低
D.分子間引力和斥力可以單獨(dú)存在
(2)在如圖2-28所示的氣缸中封閉著一定質(zhì)量的常溫理想氣體,一重物用細(xì)繩經(jīng)滑輪與缸中光滑的活塞相連接,重物和活塞均處于平衡狀態(tài).如果將缸內(nèi)氣體的攝氏溫度降低一半,則缸內(nèi)氣體的體積________.
A.仍不變B.為原來(lái)的一半
C.小于原來(lái)的一半D.大于原來(lái)的一半
【答案】(1)C(2)D
【詳解】(1)本題考查分子動(dòng)理論,熱力學(xué)第一定律.絕對(duì)溫度是不可能達(dá)到的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)只能算出每個(gè)分子平均占有的空間體積,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,物體吸收了熱量,如果同時(shí)對(duì)外做功,并且做功大于吸收的熱量,則物體的內(nèi)能減少,溫度降低,C項(xiàng)正確;分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的,不可能單獨(dú)存在,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
(2)對(duì)氣缸活塞研究,大氣壓強(qiáng)不變,繩的拉力不變,活塞重力不變,因此缸內(nèi)的氣體的壓強(qiáng)恒定不變,氣體的攝氏溫度降低一半,由T=t+273可知,則缸內(nèi)的氣體的熱力學(xué)溫度降低的小于原來(lái)的一半,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=K可知,缸內(nèi)氣體的體積大于原來(lái)的一半.
10.如圖所示,上端開(kāi)口的光滑圓柱形汽缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi).在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置,使活塞只能向上滑動(dòng).開(kāi)始時(shí)活塞擱在a、b上,缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0=1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng)),溫度為300K.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)溫度為330K時(shí),活塞恰好離開(kāi)a、b;當(dāng)溫度為360K時(shí),活塞上升了4cm.g取10m/s2求:
(1)活塞的質(zhì)量;
(2)物體A的體積.
【答案】(1)4kg(2)640cm3
【詳解】(1)設(shè)物體A的體積為ΔV.
T1=300K,p1=1.0×105Pa,V1=60×40-ΔV
T2=330K,p2=(1.0×105+mg40×10-4)Pa,V2=V1
T3=360K,p3=p2,V3=64×40-ΔV
由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過(guò)程p1T1=p2T2
代入數(shù)據(jù)得m=4kg
(2)由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過(guò)程V2T2=V3T3
代入數(shù)據(jù)得ΔV=640cm3
高考物理第一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無(wú)論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠聽(tīng)懂教師所講的內(nèi)容,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。所以你在寫(xiě)教案時(shí)要注意些什么呢?以下是小編為大家精心整理的“高考物理第一輪復(fù)習(xí)學(xué)案”,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
第四課時(shí)單元知識(shí)整合
本章知識(shí)結(jié)構(gòu)
1.對(duì)動(dòng)量守恒定律:要理解透動(dòng)量守恒的條件,以及動(dòng)量守恒定律應(yīng)用的近似性、獨(dú)立性;另外,還應(yīng)特別注意動(dòng)量守恒定律的方向性、相對(duì)性。各量應(yīng)對(duì)同一參考系。
2.碰撞問(wèn)題是應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的重頭戲,既有定量計(jì)算的難題,也有定性分析判斷的活題。要牢固掌握兩球碰撞后可能狀態(tài)判斷的依據(jù),即:(1)碰撞前后應(yīng)符合系統(tǒng)動(dòng)量守恒;(2)碰撞后的總動(dòng)能應(yīng)不大于碰撞前的總動(dòng)能;(3)所給碰撞后兩球的位置和狀態(tài)應(yīng)符合實(shí)際。如:后球不應(yīng)超越前球;兩球動(dòng)量的變化(含方向)應(yīng)符合作用規(guī)律等。對(duì)導(dǎo)出式Ek=p2/2m要能夠熟練地應(yīng)用。
3.應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律的基本思路:確定研究對(duì)象——受力分析——過(guò)程分析——確定初末狀態(tài)——選取正方向——列方程求解。
說(shuō)明:(1)對(duì)于單個(gè)物體的受力和時(shí)間問(wèn)題的題目,優(yōu)先考慮動(dòng)量定理。
(2)對(duì)于相互作用的物體系,且明顯具備了動(dòng)量守恒條件的題目,優(yōu)先考慮動(dòng)量守恒定律。
1.矢量運(yùn)算法:由于動(dòng)量、沖量均為矢量,因此在運(yùn)用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律時(shí)都遵循矢量運(yùn)算法則——平行四邊形法則。在一維的情況下,通過(guò)選取正方向可將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。
2.等效替代法:如在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,用其平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離,等效替代碰撞前后的速度。
3.整體法和隔離法:如對(duì)研究對(duì)象的選取和過(guò)程的選取時(shí)經(jīng)常運(yùn)用。
4.直接求解和間接求解:如求沖量I或△p
類型一動(dòng)量定理解決變質(zhì)量問(wèn)題
物體動(dòng)量的增量可以是物體質(zhì)量不變,由速度變化形成,即△p=mv2-mv1=m(v2-v1)=m△v;也可以是速度不變,由質(zhì)量變化形成,即△p=m2v-m1v=(m2-m1)v=△mv,動(dòng)量定理表達(dá)式為F△t=△mv.在分析問(wèn)題時(shí)要注意第二種情況。
【例1】宇宙飛船進(jìn)入一個(gè)宇宙塵埃區(qū),每前進(jìn)1m,就有1O個(gè)平均質(zhì)量為2×10-7kg的微塵粒與飛船相撞,并附在飛船上。若塵埃微粒原來(lái)的速度不計(jì),要保持飛船的速度10km/s,飛船噴氣產(chǎn)生的推力至少應(yīng)維持多大?
導(dǎo)示:設(shè)飛船速度為v,飛行時(shí)間為△t,每前進(jìn)1m附著的塵粒數(shù)為n,塵粒的平均質(zhì)量為m0,則在△t內(nèi)飛船增加的質(zhì)量△m=nm0v△t.
據(jù)動(dòng)量定理F△t=△mv,可知推力:F=(nm0v△t/△t)v=nm0v2=200N
答案:200N
對(duì)于流體或類似流體(如粒子流)問(wèn)題求解的的常用方法,選取一段時(shí)間內(nèi)作用在某物體上的流體柱為研究對(duì)象,然后確定出流體柱的體積、質(zhì)量、狀態(tài)變化及受力情況,再利用動(dòng)量定理列式求解。
類型二碰撞中的臨界問(wèn)題
【例2】如圖所示,甲、乙兩小孩各乘一輛小車在光滑的水平地面上以大小為v0=6m/s的速度勻速相向行駛,甲和他的車及所帶若干小球的總質(zhì)量為M1=50kg,乙和他的車的總質(zhì)量為M2=30kg.甲不斷地將小球一個(gè)一個(gè)地相對(duì)地面以向右大小為v=16.5m/s的速度拋向乙,并被乙接住。問(wèn)甲至少要拋出多少個(gè)質(zhì)量均為m=1kg的小球,才能保證兩車不會(huì)相撞?
導(dǎo)示:兩車不相撞的臨界條件是:兩車最終相對(duì)于地面的速度相同(即速度大小、方向均相同),設(shè)此速度為vn.不考慮中間的“子過(guò)程”,而先研究由甲(包括車)、小球、乙(包括車)組成的系統(tǒng)。
以水平向右的方向?yàn)檎较颍?br>
系統(tǒng)初動(dòng)量為p0=M1v0+M2(-v0)
系統(tǒng)末動(dòng)量為pn=(M1+M2)vn
由動(dòng)量守恒定律,得vn=1.5m/s
設(shè)甲至少要拋出n個(gè)質(zhì)量均為m=1kg的小球才能保證兩車不會(huì)相撞.仍不考慮中間的“子過(guò)程”,而研究由甲拋出的n個(gè)小球和乙(包括乙乘車)組成的系統(tǒng)。假定n個(gè)小球由甲一次水平向右拋出(拋出的速度為16.5m/s),并被乙接住,則由動(dòng)量守恒定律,有nmv+M2(-v0)=(nm+M2)vn,得n=15
答案:15個(gè)
要注意分析物理情景,以及物理語(yǔ)言(“最大”“最小”“恰好”等)所蘊(yùn)含的臨界狀態(tài),極限分析法是確定臨界狀態(tài)和臨界條件行之有效的方法之一。
類型三動(dòng)量與能量結(jié)合的問(wèn)題
【例3】如圖所示,坡道頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為ml的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下,進(jìn)人水平面上的滑道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,為使A制動(dòng),將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上,另一端與質(zhì)量為m2的擋板B相連,彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),B恰位于滑道的末端O點(diǎn).A與B碰撞時(shí)間極短,碰后結(jié)合在一起共同壓縮彈簧,已知在OM段A,B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計(jì),重力加速度為g,求:
(1)物塊A在與擋板B碰撞前瞬間速度v的大??;
(2)彈簧第一次達(dá)到最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能E。(設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零).
導(dǎo)示:(1)由機(jī)械能守恒定律,有
mlgh=m1v2,v=
(2)A、B在碰撞過(guò)程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,由動(dòng)量守恒,有m1v=(m1+m2)v′
A、B克服摩擦力所做的功W=μ(ml十m2)gd
由能量守恒定律,有
(ml+m2)v′2=Ep+μ(ml十m2)gd
解得Ep=ml2gh/(ml十m2)-μ(ml十m2)gd
機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律研究的都是系統(tǒng)相互作用過(guò)程中滿足的規(guī)律,不同之處是各自的守恒條件不同,要根據(jù)題設(shè)的物理情景和物理過(guò)程,確定滿足的物理規(guī)律,機(jī)械能守恒為標(biāo)量式,但勢(shì)能可能出現(xiàn)負(fù)值,動(dòng)量守恒為矢量式,選取正方向后列代數(shù)式。
1.(2007年高考天津理綜卷)如圖所示,物體A靜止在光滑的水平面上,A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧,與A質(zhì)量相等的物體B以速度v,向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞,A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng),則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是()
A.A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)
B.A的速度等于v時(shí)
C.B的速度等于零時(shí)
D.A和B的速度相等時(shí)
2.水力采煤時(shí),用水槍在高壓下噴出強(qiáng)力的水柱沖擊煤層,設(shè)水的密度為ρ水槍口的截面積為s水從槍口射出的速度為v,水平射到煤層后速度變?yōu)榱?,則煤層受到水的平均沖擊力為多少?
3.(07年揚(yáng)州市期末調(diào)研測(cè)試)質(zhì)量為M的小車置于水平面上。小車的上表面由1/4圓弧和平面組成,車的右端固定有一不計(jì)質(zhì)量的彈簧,圓弧AB部分光滑,半徑為R,平面BC部分粗糙,長(zhǎng)為l,C點(diǎn)右方的平面光滑?;瑝K質(zhì)量為m,從圓弧最高處A無(wú)初速下滑(如圖),與彈簧相接觸并壓縮彈簧,最后又返回到B相對(duì)于車靜止。求:
(1)BC部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)彈簧具有的最大彈性勢(shì)能;
(3)當(dāng)滑塊與彈簧剛分離時(shí)滑塊和小車的速度大小。
答案:1、D;2、ρv2s;
3、(1)
(2)
(3),
高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
一、運(yùn)動(dòng)的描述(4)
【課題】實(shí)驗(yàn):探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律
【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】
1、了解游標(biāo)卡尺的原理,并會(huì)正確運(yùn)用和讀數(shù)。
2、練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)習(xí)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。
3、學(xué)習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定即時(shí)速度和加速度。
【知識(shí)要點(diǎn)】
一、實(shí)驗(yàn)誤差
1.誤差:測(cè)量值與真實(shí)值的叫做誤差.
2.系統(tǒng)誤差和偶然誤差
①系統(tǒng)誤差:由于儀器本身不精確、或?qū)嶒?yàn)方法粗略或?qū)嶒?yàn)原理不完善而產(chǎn)生的.
②偶然誤差:由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的.
3.絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差
①絕對(duì)誤差:測(cè)量值與真實(shí)值之差(取絕對(duì)值)。
②相對(duì)誤差:等于絕對(duì)誤差與真實(shí)值之比(通常用百分?jǐn)?shù)表示)。
二、有效數(shù)字
1.帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫有效數(shù)字。(因?yàn)闇y(cè)量總有誤差,測(cè)得的數(shù)值只能是近似數(shù)字,如用毫米刻度尺量得某書(shū)本長(zhǎng)184.2mm,最末一位數(shù)字“2是估計(jì)出來(lái)的,是不可靠數(shù)字,但仍有意義,一定要寫(xiě)出來(lái)).
2.有效數(shù)字的位數(shù)是從左往右數(shù),從第一個(gè)不為零的數(shù)字起,數(shù)到右邊最末一位估讀數(shù)字止。
三、游標(biāo)卡尺
游標(biāo)尺精度
(mm)測(cè)量結(jié)果(游標(biāo)尺第n條刻度線與主尺上的某條刻度線對(duì)齊)
格數(shù)刻度
總長(zhǎng)每小格與1mm相差
109mm0.1mm0.1主尺mm數(shù)+0.1n
20xxmm0.05mm0.05主尺mm數(shù)+0.05n
5049mm0.02mm0.02主尺mm數(shù)+0.02n
1.結(jié)構(gòu):游標(biāo)卡尺的構(gòu)造如下圖所示,它的左測(cè)量爪固定在主尺上并與主尺垂直.右測(cè)量爪與左測(cè)量爪平行,固定在游標(biāo)尺上,可以隨同游標(biāo)卡尺一起沿主尺滑動(dòng).
2.原理及讀數(shù)方法:
游標(biāo)卡尺的讀數(shù)=主尺上讀數(shù)+標(biāo)尺上對(duì)齊的格數(shù)×精確度;
常見(jiàn)游標(biāo)卡尺的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
四.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,它每隔0.02s打一次點(diǎn)(由于電源頻率是50Hz),因此,紙帶上的點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置,研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔,就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。
五.由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法
如圖所示,0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn),s1、s2、s3、……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法
(1)用“逐差法”求加速度:
根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔),求出、、,再算出a1、a2、a3的平均值,即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
(2)用v-t圖法:
先根據(jù),求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度,后作出v-t圖線,圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
【典型剖析】
[例1]用毫米刻度尺測(cè)量某一物體的長(zhǎng)度為12.6mm。若物體的實(shí)際長(zhǎng)度為12.4mm,則絕對(duì)誤差△x=mm,相對(duì)誤差η=。
[例2]讀出如圖所示游標(biāo)尺的讀數(shù).
[例3](啟東08屆高三調(diào)研測(cè)試)在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出).從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開(kāi)分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xoy坐標(biāo)系中,如圖所示,由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線,從而求出加速度的大?。?/p>
(1)請(qǐng)你在xoy坐標(biāo)系中用最簡(jiǎn)潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在右圖上),并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸?答:;
(2)從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度,需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度?答:;
(3)若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0cm,e段紙帶的長(zhǎng)度為10.0cm,則可求出加速度的大小為m/s2.
[例4](鹽城市08屆高三六所名校聯(lián)考)某同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為50Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn),然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如題圖所示。
該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔):
方法A:
由……,取平均值g=8.667m/s2;
方法B:
由取平均值g=8.673m/s2。
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置看,該同學(xué)所用交流電的電壓為_(kāi)_____伏特,操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應(yīng)該是______________________。
(2)從數(shù)據(jù)處理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的,方法A中有__________;方法B中有______________________________。
因此,選擇方法______(A或B)更合理,這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的________(系統(tǒng)或偶然)誤差。
(3)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有:______________________________(試舉出兩條)。
【訓(xùn)練設(shè)計(jì)】
1、如圖所示為測(cè)量一金屬筒時(shí)刻度尺示數(shù)的示意圖,該金屬筒長(zhǎng)度為cm.
2、(1)某游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳緊靠時(shí)如圖甲所示,測(cè)物體長(zhǎng)度時(shí)如圖乙所示,則該物體的長(zhǎng)度是_______________mm。
(2)新式游標(biāo)卡尺的刻線看起來(lái)很“稀疏”,使得讀數(shù)顯得清晰明了,便于使用者正確讀取數(shù)據(jù).通常游標(biāo)卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格;新式游標(biāo)卡尺也有相應(yīng)的三種,但刻度卻是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份,以“39mm等分成20份”的新式游標(biāo)卡尺為例,如圖所示.
①它的準(zhǔn)確度是___mm;
②用它測(cè)量某物體的厚度,示數(shù)如圖所示,正確的讀數(shù)是__cm.
3、如圖為用50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量物體長(zhǎng)度時(shí)的讀數(shù),由于遮擋,只能看見(jiàn)游標(biāo)的后半部分,這個(gè)物體的長(zhǎng)度為mm.
4、如圖為物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。
則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是___m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)____________,加速度的大小是_______m/s2。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
高考物理第一輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么,你知道高中教案要怎么寫(xiě)呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“高考物理第一輪專題復(fù)習(xí)學(xué)案”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
7階段測(cè)試(二)
1已知某行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,公轉(zhuǎn)的周期為T(mén),萬(wàn)有引力常量為G,則由此可求出
A某行星的質(zhì)量B太陽(yáng)的質(zhì)量
C某行星的密度D太陽(yáng)的密度
2已知下面的哪組數(shù)據(jù),可以算出地球的質(zhì)量M(引力常量G為已知)()
A月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期T及月球到地球中心的距離R
B地球繞太陽(yáng)運(yùn)行周期T及地球到太陽(yáng)中心的距離R
C人造衛(wèi)星在地面附近的運(yùn)行速度V和運(yùn)行周期T
D地球繞太陽(yáng)運(yùn)行速度V及地球到太陽(yáng)中心的距離R
3關(guān)于人造地球衛(wèi)星和宇宙飛船的下列說(shuō)法中,正確的是()
A如果知道人造地球衛(wèi)星的軌道半徑和它的周期,再利用萬(wàn)有引力恒量,就可算出地球的質(zhì)量
B兩顆人造地球衛(wèi)星,只要它們的繞行速度大小相等,不論它們的質(zhì)量,形狀差別有多大,它們的繞行半徑和繞行周期一定是相同的
C原來(lái)在同一軌道上沿同一方向繞行的人造衛(wèi)星一前一后,若要后一衛(wèi)星追上前一衛(wèi)星并發(fā)生相撞,只要將后者速度增大一些即可
D一只繞火星飛行的宇宙飛船,宇航員從艙內(nèi)慢慢走出,并離開(kāi)飛船,飛船因質(zhì)量減小,所受萬(wàn)有引力減小
4關(guān)于人造地球衛(wèi)星及其中物體的超重.失重問(wèn)題,下列說(shuō)法正確的是()
A在發(fā)射過(guò)程中向上加速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象
B在降落過(guò)程中向下減速時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象
C進(jìn)入軌道時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生失重現(xiàn)象
D失重是由于地球?qū)πl(wèi)星內(nèi)物體的作用力減小而引起的
5同步衛(wèi)星是指相對(duì)于地面不動(dòng)的人造地球衛(wèi)星()
A可以在地球上任意一點(diǎn)的正上方,且離地心的距離可按需要選擇不同的值
B可以在地球上任意一點(diǎn)的正上方但離地心的距離是一定的
C只能在赤道的正上方,但離地心的距離可按需要選擇不同的值
D只能在赤道的正上方離地心的距離是一定的
6設(shè)想人類開(kāi)發(fā)月球,不斷把月球上的礦藏搬運(yùn)到地球上.假設(shè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采后,地球仍可看成是均勻的球體,月球仍沿開(kāi)采前的圓周軌道運(yùn)動(dòng),則與開(kāi)采前相比()
A地球與月球間的萬(wàn)有引力將變大
B地球與月球間的萬(wàn)有引力將變小
C月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變長(zhǎng)
D月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期將變短
7我們國(guó)家在1986年成功發(fā)射了一顆實(shí)用地球同步衛(wèi)星,從1999年至今已幾次將”神州”號(hào)宇宙飛船送入太空,在某次實(shí)驗(yàn)中,飛船在空中飛行了36h,環(huán)繞地球24圈.則同步衛(wèi)星與飛船在軌道上正常運(yùn)轉(zhuǎn)相比較()
A衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)周期比飛船大
B衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)速度比飛船大
C衛(wèi)星運(yùn)加轉(zhuǎn)速度比飛船大
D衛(wèi)星離地高度比飛船大
8宇宙飛船和空間站在同一軌道上運(yùn)動(dòng),若飛船想與前面的空間站對(duì)接,飛船為了追上軌道空間站,可采取的方法是()
A飛船加速直到追上軌道空間站,完成對(duì)接
B飛船從原軌道減速至一個(gè)較低軌道,再加速追上軌道空間站,完成對(duì)接.
C飛船加速至一個(gè)較高軌道,再減速追上軌道空間站,完成對(duì)接.
D無(wú)論飛船如何采取何種措施,均不能與空間站對(duì)接
9可以發(fā)射一顆這樣的人造地球衛(wèi)星,使其圓軌道()
A與地球表面上某一緯度(非赤道)是共面的同心圓
B與地球表面上某一經(jīng)線(非赤道)是共面的同心圓
C與地球表面上的赤道是共面的同心圓,且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的
D與地球表面上的赤道是共面的同心圓,且衛(wèi)星相對(duì)地球表面是運(yùn)動(dòng)的
10在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī)外表面,有一隔熱陶瓷片自動(dòng)脫落,則()
A陶瓷片做平拋運(yùn)動(dòng)
B陶瓷片做自由落體運(yùn)動(dòng)
C陶瓷片按原圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
D陶瓷片做圓周運(yùn)動(dòng),逐漸落后于航天飛機(jī)
11火星的球半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60㎏的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s;在地球表面上可舉起60㎏杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量_______㎏的物體
12某行星的一顆小衛(wèi)星在半徑為r的圓軌道上繞行星運(yùn)動(dòng),運(yùn)行的周期是T.已知引力常量為G,這個(gè)行星的質(zhì)量M=_____________
13已知地球半徑為R,質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)周期為T(mén).一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在赤道處的海平面上,則物體受到的萬(wàn)有引力F=_________,重力G=__________
14已知月球的半徑為r,月球表面的重力加速度為g,萬(wàn)有引力常量為G,若忽略月球的自轉(zhuǎn),則月球的平均密度表達(dá)式為_(kāi)________
15一個(gè)登月的宇航員,能用一個(gè)彈簧秤和一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼,估測(cè)出月球的質(zhì)量和密度嗎?寫(xiě)出表達(dá)式(已知月球半徑R)
16已知太陽(yáng)光從太陽(yáng)射到地球,需要8分20秒,地球公轉(zhuǎn)軌道可近似看成固定軌道,地球半徑約為6.4×106m,試估算太陽(yáng)質(zhì)量M與地球質(zhì)量m之比M/m為多少(保留一位有效數(shù)字)
17火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀器,火箭從地面啟動(dòng)后,以加速度g/2豎值向上勻加速運(yùn)動(dòng),升到某一高度時(shí),測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的壓力為啟動(dòng)前壓力的17/18.已知地球半徑R,求火箭此時(shí)離地面的高度.(g為地面附近的重力加速度)
參考答案1B2AC3AB4ABC5D6BD7AD8B9CD10C11.60235.23.92150
12.4π2r3/GT213.GMm/R2GMm/R2-4π2mR/T2143g/4πRG15FR/Gm3F/4GR163*10517R/2