高三物理33復(fù)習(xí)計算題練習(xí)

1、高中物理3-3復(fù)習(xí)一、分子動理論1、物體是由大量分子組成的微觀量：分子體積V0、分子直徑d、分子質(zhì)量m0宏觀量：物質(zhì)體積V、摩爾體積VA、物體質(zhì)量m、摩爾質(zhì)量M、物質(zhì)密度。聯(lián)系橋梁：阿伏加德羅常數(shù)（NA6.02×1023mol1） （1） 分子質(zhì)量： （2）分子體積：（對氣體，V0應(yīng)為氣體分子占據(jù)的空間大?。?）分子大小：(數(shù)量級10-10m)球體模型 直徑（固、液體一般用此模型）油膜法估測分子大?。?單分子油膜的面積，V滴到水中的純油酸的體積立方體模型 （氣體一般用此模型；對氣體，d應(yīng)理解為相鄰分子間的平均距離）注意：固體、液體分子可估算分子質(zhì)量、大小(認(rèn)為分子一個挨一個緊密排列

2、)；氣體分子間距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算氣體分子所占空間、分子質(zhì)量。（4）分子的數(shù)量： 2、分子永不停息地做無規(guī)則運動（1）擴散現(xiàn)象：不同物質(zhì)彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。溫度越高，擴散越快。直接說明了組成物體的分子總是不停地做無規(guī)則運動，溫度越高分子運動越劇烈。（2）布朗運動：懸浮在液體中的固體微粒的無規(guī)則運動。發(fā)生原因是固體微粒受到包圍微粒的液體分子無規(guī)則運動地撞擊的不平衡性造成的因而間接說明了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動 布朗運動是固體微粒的運動而不是固體微粒中分子的無規(guī)則運動布朗運動反映液體分子的無規(guī)則運動但不是液體分子的運動課本中所示的布朗運動路線，不是固體微粒運動的軌跡

3、微粒越小，布朗運動越明顯；溫度越高，布朗運動越明顯3、分子間存在相互作用的引力和斥力分子間引力和斥力一定同時存在，且都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但斥力變化快，實際表現(xiàn)出的分子力是分子引力和分子斥力的合力分子力的表現(xiàn)及變化，對于曲線注意兩個距離，即平衡距離r0（約1010m）與10r0。（）當(dāng)分子間距離為r0時，分子力為零。（）當(dāng)分子間距rr0時，引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力。當(dāng)分子間距離由r0增大時，分子力先增大后減?。ǎ┊?dāng)分子間距rr0時，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離由r0減小時，分子力不斷增大二、溫度和內(nèi)能1、統(tǒng)計規(guī)律：單個分子的運動都是不規(guī)則的

4、、帶有偶然性的；大量分子的集體行為受到統(tǒng)計規(guī)律的支配。多數(shù)分子速率都在某個值附近，滿足“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律。2、分子平均動能：物體內(nèi)所有分子動能的平均值。溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志。溫度相同時任何物體的分子平均動能相等，但平均速率一般不等（分子質(zhì)量不同）x0EPr03、分子勢能 (1)一般規(guī)定無窮遠(yuǎn)處分子勢能為零，(2)分子力做正功分子勢能減少，分子力做負(fù)功分子勢能增加。(3)分子勢能與分子間距離r0關(guān)系當(dāng)rr0時，r增大，分子力為引力，分子力做負(fù)功分子勢能增大。 當(dāng)r0時，r減小，分子力為斥力，分子力做負(fù)功分子勢能增大。當(dāng)r=r0（平衡距離）時，分子勢能最?。樨?fù)值）(3)決定分子

5、勢能的因素：從宏觀上看：分子勢能跟物體的體積有關(guān)。（注意體積增大，分子勢能不一定增大）從微觀上看：分子勢能跟分子間距離r有關(guān)。4、內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和 （1）內(nèi)能是狀態(tài)量 （2）內(nèi)能是宏觀量，只對大量分子組成的物體有意義，對個別分子無意義。（3）物體的內(nèi)能由物質(zhì)的量（分子數(shù)量）、溫度（分子平均動能）、體積（分子間勢能）決定，與物體的宏觀機械運動狀態(tài)無關(guān)內(nèi)能與機械能沒有必然聯(lián)系三、熱力學(xué)定律和能量守恒定律1、改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞。等效不等質(zhì)：做功是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生轉(zhuǎn)化；熱傳遞是不同物體（或同一物體的不同部分）之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，它們改變內(nèi)能的效果

6、是相同的。概念區(qū)別：溫度、內(nèi)能是狀態(tài)量，熱量和功則是過程量，熱傳遞的前提條件是存在溫差，傳遞的是熱量而不是溫度，實質(zhì)上是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移2、熱力學(xué)第一定律(1)內(nèi)容：一般情況下，如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞的過程，外界對物體做的功W與物體從外界吸收的熱量Q之和等于物體的內(nèi)能的增加量U (2)數(shù)學(xué)表達(dá)式為：UW+Q 做功W熱量Q內(nèi)能的改變U取正值“+”外界對系統(tǒng)做功系統(tǒng)從外界吸收熱量系統(tǒng)的內(nèi)能增加取負(fù)值“”系統(tǒng)對外界做功系統(tǒng)向外界放出熱量系統(tǒng)的內(nèi)能減少 (3)符號法則：(4)絕熱過程Q0，關(guān)鍵詞“絕熱材料”或“變化迅速”(5)對理想氣體：U取決于溫度變化，溫度升高U>0，溫度降低U<

7、0 W取決于體積變化，v增大時，氣體對外做功，W<0；v減小時，外界對氣體做功，W>0；特例：如果是氣體向真空擴散，W03、能量守恒定律：（1）能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中其總量不變。這就是能量守恒定律。 （2）第一類永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功的機器。（違背能量守恒定律） 4、熱力學(xué)第二定律（1）熱傳導(dǎo)的方向性：熱傳導(dǎo)的過程可以自發(fā)地由高溫物體向低溫物體進(jìn)行，但相反方向卻不能自發(fā)地進(jìn)行，即熱傳導(dǎo)具有方向性，是一個不可逆過程。（2）說明：“自發(fā)地”過程就是在不受外來干擾的

8、條件下進(jìn)行的自然過程。熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，熱量卻不能自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體。熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，必須有“外界的影響或幫助”，就是要由外界對其做功才能完成。（3）熱力學(xué)第二定律的兩種表述克勞修斯表述：不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化。開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?。?）熱機熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。其原理是熱機從高溫?zé)嵩次諢崃縌1，推動活塞做功W，然后向低溫?zé)嵩矗ɡ淠鳎┽尫艧崃縌2。（工作條件：需要兩個熱源） 由能量守恒定律可得： Q1=W+Q2 我們把熱機做的功和它從熱源吸收的熱量的比值

9、叫做熱機效率，用表示，即= W / Q1 熱機效率不可能達(dá)到100%（5）第二類永動機設(shè)想：只從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓臒釞C。第二類永動機不可能制成，不違反熱力學(xué)第一定律或能量守恒定律，違反熱力學(xué)第二定律。原因：盡管機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機械能而不引起其他變化；機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性。（6）推廣：與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是不可逆的。例如；擴散、氣體向真空的膨脹、能量耗散。（7）熵和熵增加原理熱力學(xué)第二定律微觀意義：一切自然過程總是沿著分子熱運動無序程度增大的方向進(jìn)行。熵：衡量系統(tǒng)無序程度的物理量，系統(tǒng)越混亂，無序程度越高，熵值

10、越大。熵增加原理：在孤立系統(tǒng)中，一切不可逆過程必然朝著熵增加的方向進(jìn)行。熱力學(xué)第二定律也叫做熵增加原理。（8）能量退降：在熵增加的同時，一切不可逆過程總是使能量逐漸喪失做功的本領(lǐng)，從可利用狀態(tài)變成不可利用狀態(tài)，能量的品質(zhì)退化了。（另一種解釋：在能量轉(zhuǎn)化過程中，總伴隨著內(nèi)能的產(chǎn)生，分子無序程度增加，同時內(nèi)能耗散到周圍環(huán)境中，無法重新收集起來加以利用）四、固體和液體1、晶體和非晶體晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點確定不確定物理性質(zhì)各向異性各向同性晶體內(nèi)部的微粒排列有規(guī)則，具有空間上的周期性，因此不同方向上相等距離內(nèi)微粒數(shù)不同，使得物理性質(zhì)不同（各向異性），由于多晶體是由許多雜亂無章地

11、排列著的小晶體（單晶體）集合而成，因此不顯示各向異性，形狀也不規(guī)則。晶體達(dá)到熔點后由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化，分子間距離要加大。此時晶體要從外界吸收熱量來破壞晶體的點陣結(jié)構(gòu)，所以吸熱只是為了克服分子間的引力做功，只增加了分子的勢能。分子平均動能不變，溫度不變。2、液晶：介于固體和液體之間的特殊物態(tài)物理性質(zhì)具有晶體的光學(xué)各向異性在某個方向上看其分子排列比較整齊具有液體的流動性從另一方向看，分子的排列是雜亂無章的3、液體的表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象（）表面張力表面層（與氣體接觸的液體薄層）分子比較稀疏，rr0，分子力表現(xiàn)為引力，在這個力作用下，液體表面有收縮到最小的趨勢，這個力就是表面張力。表面張力方向跟液面相

12、切，跟這部分液面的分界線垂直 （）浸潤和不浸潤現(xiàn)象：附著層的液體分子比液體內(nèi)部分子力表現(xiàn)附著層趨勢毛細(xì)現(xiàn)象浸潤密排斥力擴張上升不浸潤稀疏吸引力收縮下降（）毛細(xì)現(xiàn)象：對于一定液體和一定材質(zhì)的管壁，管的內(nèi)徑越細(xì)，毛細(xì)現(xiàn)象越明顯。管的內(nèi)徑越細(xì)，液體越高 土壤鋤松，破壞毛細(xì)管，保存地下水分；壓緊土壤，毛細(xì)管變細(xì)，將水引上來五、氣體實驗定律 理想氣體（1）探究一定質(zhì)量理想氣體壓強p、體積V、溫度T之間關(guān)系，采用的是控制變量法（2）三種變化：等溫變化，玻意耳定律：PVC等容變化，查理定律： P / TC 等壓變化，蓋呂薩克定律：V/ TC等溫變化T1T2pVT1T2O等容變化V1V2pTV1V2O等壓變化

13、p1p2VTp1p2O提示：等溫變化中的圖線為雙曲線的一支，等容（壓）變化中的圖線均為過原點的直線（之所以原點附近為虛線，表示溫度太低了，規(guī)律不再滿足）圖中雙線表示同一氣體不同狀態(tài)下的圖線，虛線表示判斷狀態(tài)關(guān)系的兩種方法對等容（壓）變化，如果橫軸物理量是攝氏溫度t，則交點坐標(biāo)為273.15（3）理想氣體狀態(tài)方程理想氣體，由于不考慮分子間相互作用力，理想氣體的內(nèi)能僅由溫度和分子總數(shù)決定 ，與氣體的體積無關(guān)。對一定質(zhì)量的理想氣體，有（或） （為摩爾數(shù)）（4）氣體壓強微觀解釋：大量氣體分子對器壁頻繁地碰撞產(chǎn)生的。壓強大小與氣體分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積的碰撞次數(shù)有關(guān)。決定因素：氣體分子的平均動能，

14、從宏觀上看由氣體的溫度決定單位體積內(nèi)的分子數(shù)(分子密度)，從宏觀上看由氣體的體積決定六、飽和汽和飽和汽壓1、飽和汽與飽和汽壓：在單位時間內(nèi)回到液體中的分子數(shù)等于從液面飛出去的分子數(shù)，這時汽的密度不再增大，液體也不再減少，液體和汽之間達(dá)到了平衡狀態(tài)，這種平衡叫做動態(tài)平衡。我們把跟液體處于動態(tài)平衡的汽叫做飽和汽，把沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的汽叫做未飽和汽。在一定溫度下，飽和汽的壓強一定，叫做飽和汽壓。未飽和汽的壓強小于飽和汽壓。飽和汽壓影響因素：與溫度有關(guān)，溫度升高，飽和氣壓增大 飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)3）空氣的濕度（1）空氣的絕對濕度：用空氣中所含水蒸氣的壓強來表示的濕度叫做空氣的絕對濕度。（2）空

15、氣的相對濕度：相對濕度更能夠描述空氣的潮濕程度，影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受。（3） 干濕泡濕度計：兩溫度計的示數(shù)差別越大，空氣的相對濕度越小。理想氣體習(xí)題 1若已知大氣壓強為p0，在圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)，圖中液體密度均為，求被封閉氣體的壓強。2如圖中兩個汽缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個活塞的質(zhì)量均為m，左邊的汽缸靜止在水平面上，右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。兩個汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，大氣壓為p0，求封閉氣體A、B的壓強各多大？3.一氧氣瓶的容積為0.08 m3，開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36 m3。當(dāng)

16、氧氣瓶中的壓強降低到2個大氣壓時，需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天。4.如圖所示，有一圓柱形汽缸，上部有固定擋板，汽缸內(nèi)壁的高度是2L，一個很薄且質(zhì)量不計的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，開始時活塞處在離底部L高處，外界大氣壓強為1.0×105 Pa，溫度為27 ，現(xiàn)對氣體加熱，求：當(dāng)加熱到427 時，封閉氣體的壓強。5如圖，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口，管內(nèi)有一段水銀柱，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為40 cm，氣體溫度為27 。將左管豎直插入水銀槽中，整個過程溫度不變，穩(wěn)定后右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面出現(xiàn)4 cm的高度差。已知大氣

17、壓強p076 cmHg，氣體可視為理想氣體。(1)求左管A端插入水銀槽的深度d；(2)為使右管內(nèi)水銀面和中管內(nèi)水銀面再次相平，需使氣體溫度降為多少？6如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞.已知大活塞的質(zhì)量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m21.50 kg，橫截面積為S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接,間距為l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強為p1.00×105 Pa,溫度為T303 K.初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495 K.現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移.忽略兩活塞與

18、汽缸壁之間的摩擦,重力加速度大小g取 10 m/s2.求：（）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度；（）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強.7.如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長度為l10.0 cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)3.0 cm.現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h110.0 cm時將開關(guān)K關(guān)閉.已知大氣壓強p075.0 cmHg.（）求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度；（）此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長度.

19、8.扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象.如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為300 K，壓強為大氣壓強p0.當(dāng)封閉氣體溫度上升至303 K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強立刻減為p0，溫度仍為303 K.再經(jīng)過一段時間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300 K.整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體.求：（）當(dāng)溫度上升到303 K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強；（）當(dāng)溫度恢復(fù)到300 K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力.9如圖,兩汽缸A、B粗細(xì)均勻、等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細(xì)管連通,A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連

20、通；兩汽缸除A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱.兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣.當(dāng)大氣壓為p0、外界和汽缸內(nèi)氣體溫度均為7 且平衡時，活塞a離汽缸頂?shù)木嚯x是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中間.（）現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當(dāng)活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；（）繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升.當(dāng)活塞a上升的距離是汽缸高度的時，求氧氣的壓強.10一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示.將一質(zhì)量M3×103 kg、體積V00.5 m3的重物捆綁在開口朝下的浮筒上.向浮筒內(nèi)充入一定量的氣體，開始時筒內(nèi)液面到水面的距離h140 m，筒內(nèi)氣體體積V11 m

21、3.在拉力作用下浮筒緩慢上升，當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時，拉力減為零，此時氣體體積為V2，隨后浮筒和重物自動上浮.求V2和h2.已知大氣壓強p01×105 Pa,水的密度1×103 kg/m3，重力加速度的大小g10 m/s2.不計水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略.11. 如圖所示,一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置.玻璃管的下部封有長l125.0 cm的空氣柱,中間有一段長l225.0 cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l340.0 cm.已知大氣壓強為p075.0 cmHg.現(xiàn)將一活塞（圖中未畫出）從玻璃管開口處緩慢往下推,使管

22、下部空氣柱長度變?yōu)閘120.0 cm.假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離.12.如圖所示，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同汽缸直立放置，汽缸底部和頂部均有細(xì)管連通.頂部的細(xì)管帶有閥門K.兩汽缸的容積均為V0,汽缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）.開始時K關(guān)閉,兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為p0和p0/3；左活塞在汽缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4.現(xiàn)使汽缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至汽缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達(dá)到平衡.已知外界溫度為T0，不計活塞與汽缸壁間的摩擦.求：（1）恒溫?zé)嵩吹臏囟萒； （2）重新達(dá)到平衡后左汽缸中活塞上方氣體的體積Vx.13一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其有關(guān)數(shù)據(jù)如pT圖象甲所示。若氣體在狀態(tài)A的溫度為73.15 ，在狀態(tài)C的體積為0.6 m3，求： (1)狀態(tài)A的熱力學(xué)溫度；(2)說出A至C過程中氣體的變化情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算圖中VA的值；(3)在圖乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C。如果需要計算才能確定坐標(biāo)值，請寫出計算過程。14如圖，密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱，U形管內(nèi)盛有密度為7.5×