2022-2023年高考物理一輪復習熱學課件-課件下載-教習網(wǎng)

(2)如圖所示,用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣,活塞上放一砝碼,活塞和砝碼的總質(zhì)量為m,現(xiàn)對汽缸緩緩加熱使汽缸內(nèi)的空氣溫度從T1升高到T2,且空氣柱的高度增加了Δl,已知加熱時氣體吸收的熱量為Q,外界大氣壓強為p0,問:
①此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少;②被封閉空氣初始狀態(tài)的體積.
[解析] (1)"用油膜法估測分子的大小"實驗中,油膜經(jīng)充分擴散,形成單分子油膜,故純油酸體積除以油酸膜面積即為油酸分子直徑,A項正確;由查理定律可知,B項正確;氣體的壓強與氣體分子的平均動能和氣體分子的密集程度兩個因素有關,所以氣體分子的平均動能越大,氣體的壓強不一定越大,C項錯誤;多晶體也具有各向同性的特點,D項錯誤;由液體表面張力的定義知E項正確.(2)①由受力分析和做功分析知,在氣體緩緩膨脹過程中,活塞與砝碼的壓力對氣體做負功,大氣壓力對氣體做負功,根據(jù)熱力學第一定律得
ΔU＝W＋Q＝－mgΔl－p0SΔl＋Q.②被封閉氣體等壓變化,據(jù)蓋—呂薩克定律得解得V1＝ .[答案] (1)ABE　(2)見解析
類型2　熱力學定律與氣體實驗定律的組合[例2](多選)(1)下列說法正確的是(　　)A．單晶體冰糖磨碎后熔點不會發(fā)生變化B．足球充足氣后很難壓縮,是足球內(nèi)氣體分子間斥力作用的結果C．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程,吸收熱量,其內(nèi)能一定增加D．自然發(fā)生的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的方向進行的
E．一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)不變,雖然溫度升高,單位時間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)不變(2)如圖所示,圓柱形汽缸的上部有小擋板,可以阻止活塞滑離汽缸,汽缸內(nèi)部的高度為d,質(zhì)量不計的薄活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在汽缸內(nèi).開始時活塞離底部高度為 d,溫度為t1＝27 ℃,外界大氣壓強為p0＝1.0×105 Pa,現(xiàn)對氣體緩慢加熱.求:
①氣體溫度升高到t2＝127 ℃時,活塞離底部的高度;②氣體溫度升高到t3＝387 ℃時,缸內(nèi)氣體的壓強(本問結果保留3位有效數(shù)字).
[解析] (1)冰糖磨碎不改變其微觀結構,仍是晶體,所以不改變其熔點,A項正確;足球充足氣后很難被壓縮,是壓強的作用效果,不是分子斥力的作用,B項錯誤;等容過程中,由氣體實驗定律和熱力學第一定律可知,吸收熱量其內(nèi)能一定增大,C項正確;由熱力學第二定律(熵增加原理)可知,D項正確;由理想氣體狀態(tài)方程可知,氣體體積不變,溫度升高,壓強一定增大,由壓強的微觀解釋可知，單位體積內(nèi)分子數(shù)不變，但由于溫度升高,分子平均動能增大,故單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)一定增大，E項錯誤.
(2)①假設氣體溫度達到tc時,活塞恰好移動到擋板處,氣體做等壓變化,設汽缸橫截面積為S,由蓋—呂薩克定律得 ,0即解得tc＝ (273＋t1)－273＝177 ℃因為t2小于tc,所以溫度升高到127 ℃前,氣體做等壓變化,設活塞離底部的高度為h,由蓋—呂薩克定律得
選修3-4　題型解讀　 1.機械振動與機械波部分(1)要將兩種圖像加以比較、區(qū)別及了解其之間的聯(lián)系.兩種圖像形式相似,但物理意義完全不同,只有深刻理解了它們的不同物理意義才可能對某些問題作出正確的判斷.(2)熟練掌握波速、波長、周期和頻率的關系.(3)培養(yǎng)理解能力、推理能力、分析綜合能力和周密思考問題的能力.
2．光學部分(1)明確介質(zhì)折射率的大小關系,進而明確光線的偏折方向.(2)當光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時,應注意全反射臨界角條件的判定.(3)注意理解折射過程中的幾何關系,這往往是解決許多題目的關鍵.
類型1　光的特性與機械波傳播的組合[例1](多選)(1)關于光的現(xiàn)象,下列說法中正確的是________.A．光在同一介質(zhì)中沿直線傳播B．經(jīng)過同一雙縫所得干涉條紋,紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度C．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜是光的色散現(xiàn)象D．照相機鏡頭表面的鍍膜是光的偏振現(xiàn)象的應用E．光線通過一條很窄的縫后在光屏上呈現(xiàn)明暗相間的條紋是光的衍射現(xiàn)象
(2)一列簡諧橫波沿x軸傳播,A、B是波傳播方向上的兩質(zhì)點,其平衡位置相距10.0 m,如圖所示.觀察到當質(zhì)點A的位移達到正向最大時,質(zhì)點B的位移恰為0,且向y軸負方向振動,此后經(jīng)t＝0.1 s,質(zhì)點A第一次回到平衡位置,求此列波的波速.
[解析] (1)光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播,則選項A錯誤;紅光的波長比綠光的波長大,根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝ λ可知,經(jīng)過同一雙縫所得干涉條紋,紅光條紋寬度大于綠光條紋寬度,選項B正確;太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜,這是光的色散現(xiàn)象,選項C正確;照相機鏡頭表面的鍍膜是光的干涉現(xiàn)象的應用,選項D錯誤;光線通過一條很窄的縫后在光屏上呈現(xiàn)明暗相間的條紋是光的衍射現(xiàn)象,E正確.
(2)依題意,無論波向哪個方向傳播,波的周期均為T＝4t＝0.4 s.
若波沿x軸正方向傳播,最簡波形如圖甲所示,則滿足d＝ λ(n＝0,1,2,…)而波速v＝ ,聯(lián)立解得v1＝ m/s(n＝0,1,2,…)若波沿x軸負方向傳播,最簡波形如圖乙所示,則滿足d＝ λ(n＝0,1,2,…)聯(lián)立解得v2＝ m/s(n＝0,1,2,…).
類型2　波的基礎知識與幾何光學的組合[例2](1)兩列簡諧橫波a、b在同一種均勻介質(zhì)中沿x軸傳播,a波周期為0.5 s.某時刻,兩列波的波峰正好在xP＝3.0 m處的P點重合,如圖甲所示,則b波的周期為Tb＝________s,該時刻,離P點最近的波峰重疊點的平衡位置坐標是x＝________m.
(2)如圖乙所示,某透明材料制成的半球形光學元件直立放置,其直徑與水平光屏垂直接觸于M點,球心O與M間的距離為10 cm.一束激光與該元件的豎直圓面成30°角射向圓心O,結果在光屏上出現(xiàn)間距為d＝40 cm的兩個光斑,請完成光路圖并求該透明材料的折射率.
[解析] (1)從題圖甲中可以看出兩列波的波長分別為λa＝3.0 m,λb＝3.0 m＋1.8 m＝4.8 m,則波速:v＝ m/s＝6.0 m/sTb＝ s＝0.8 s,兩列波波長的最小整數(shù)公倍數(shù)為s＝24 m,則t＝0時,兩列波的波峰重合處的所有位置為x＝(3.0±24k) m,k＝0,1,2,3,…k取1時,x1＝27.0 m或x2＝－21.0 m.
(2)光屏上的兩個光斑分別是激光束經(jīng)光學元件反射與折射的光線形成,其光路圖如圖所示:
依題意,R＝10 cm,據(jù)反射規(guī)律與幾何關系知,反射光線形成光斑P1與M點的距離為:d1＝Rtan 30°激光束的入射角i＝60°,設其折射角為r,由幾何關系可知折射光線形成光斑P2與M點間距為:d2＝Rct r據(jù)題意有:d1＋d2＝d聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)解得:

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