本专题的高考热点主要由两个:一是有关摩擦力的问题,二是共点的两个力的合成问题。本章知识经常与牛顿定律、功和能、电磁场等内容综合考查。单纯考查本章的题型多以选择题为主,中等难度。
本专题涉及的考点有:滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数;形变、弹性、胡克定律;力的合成和分解。
《大纲》对“滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数,形变、弹性、胡克定律”等考点均为Ⅰ类要求;对“力的合成和分解”为Ⅱ类要求。
力是物理学的基础,是高考必考内容。其中对摩擦力、胡克定律的命题几率较高。主要涉及弹簧类问题、摩擦力等,通过连接体、叠加体等形式进行考查。力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律是复习的重点。
5.下列说法正确的是 ( )
A.热量不能由低温物体传递到高温物体
B.外界对物体做功,物体的内能必定增加
C.第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律
D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化
6 A、B两装置,均由一支一端封闭,一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是B
A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同
D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同
4.下列说法中正确的是( )
A.气体的温度升高时,分子的热运动变得剧烈,分子的平均动能增大,撞击器壁时对器壁的作用力增大,从而气体的压强一定增大
B.气体的体积变小时,单位体积的分子数增多,单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多,从而气体的压强一定增大
C.压缩一定量的气体,气体的内能一定增加
D.分子从远处趋近固定不动的分子
,当
到达受
的作用力为零处时,
的动能一定最大
3.对一定量的气体,下列说法正确的是
A 在体积缓慢地不断增大的过程中,气体一定对外界做功
B 在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功
C 在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加
D 在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变
2.如图所示,厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针,另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞。用打气筒慢慢向容器内打气,使容器内的压强增大到一定程度,这时读出温度计示数。打开卡子,胶塞冲出容器口后
A.温度计示数变大,实验表明气体对外界做功,内能减少
B.温度计示数变大,实验表明外界对气体做功,内能增加
C.温度计示数变小,实验表明气体对外界做功,内能减少
D.温度计示数变小,实验表明外界对气体做功,内能增加
1.阿伏加德罗数为,铁的摩尔质量为
,铁的密度为
,下列说法中不正确的是( )
A.铁所含的原子数目是
B.1个铁原子的质量是
C.1个铁原子占有的体积是 D.1
铁所含有的原子数目是
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B D。
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( )
A.气体对外做功,气体内能不变
B.气体对外做功,气体内能减小
C.外界对气体做功,气体内能不变
D.气体从外界吸热,气体压强减小
解析:气体分子之间的相互作用可以忽略表明不计分子势能,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缓慢地向右拉动气体温度不变,气体的内能不变,但气体膨胀对外做功,由知,气体一定吸收热量;由
知,气体温度不变,体积变大,压强必然变小。所以正确选项是A D。
点拨:对气体内能的变化分析时应当注意题干中的描述,“缓慢”往往表明温度不变,“体积不变(或气体自由鼓胀)”说明气体不对外做功,外界也不对气体做功,“绝热”指不发生热传递,“理想气体(或不考虑分子作用力)”意味着忽略分子势能。
例6 如图所示,质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦.态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,
态是气缸从容器中移出后,在室温(27℃)中达到的平衡状态.气体从
态变化到
态的过程中大气压强保持不变.若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是 ( )
A.与态相比,
态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B,与态相比,
态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内,、
两态的气体分子对活塞的冲量相等
D,从
态到态,
气体的内能增加,外界对气体做功,气体向 外界释放了热量
解析:设单位时间内撞击活塞的分子个数为N,分子的平均运动速率为,活塞面积为S,气体压强为
,在时间
内气体分子对活塞的冲量为
,在单位时间内冲量
不变,故C正确,设
时间内动量变化量
(
为等效正碰系数),由动量定理:
则
,气体由
到
的过程中,温度升高,
增大,在
、
、
、
一定的情况下
减小,故A正确。
点拨:是属于综合性较强的试题,本题巧妙设置情景,考查了气体压强的概念、热力学第一定律和冲量的概念,在注意知识之间的联系的同时必须具有一定综合分析问题的能力。
[专题训练与高考预测]
7.能量守恒定律是自然界的普遍规律。
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。
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