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    【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】
    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
    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

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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
    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
    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
    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
    【参考答案】1  D 2  C 3  A  4 D 5 D 6 B
    光学
    【命题趋向】高考对光学的考查在折射率、全反射现象的分析、光的干涉和光电效应,光子能量等知识点命题频率较高,其次是波长、波速和频率的关系,常见的题型是选择题。2007年的高考可能侧重于几何光学和物理光学的综合应用。
    【考点透视】
    一 几何光学
    1.光的反射及平面镜成像:光的反射遵守反射定律,平面镜成成等大正立的虚像,像和物关于镜面对称。
    2.光的折射和全反射
    (1)光的折射定律: ( 和 分别为入射角和折射角)。
    (2)折射率:当光从真空射人介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦的比值,其值还等于光在真空中传播速度与介质中传播速度的比值,即 。
    (3)光的色散:把分解为的现象叫光的色散。复色光--白光通过棱镜后,被分解为各种单色光。
    ①光的颜色由光的频率决定,各种单色光中,红光频率最小,紫光频率最大。在不同媒质中,光的频率不变。
    ②同种介质对不同频率的光的折射率不同,频率越高,折射率越大。
    ③不同频率的色光在真空中传播速度相同为 ,但在其它媒质中速度各不相同,同一种媒质中。
    ④由于单色光在不同介质中传播时速度要变化,因此波长也要变化。
    (4)全反射:当光从光密介质射向光疏介质时,折射光线消失,入射光全部反射到原来的介质中,这种现象叫全反射。
    全反射的条件:(1)光线从光密介质射向光疏介质,(2)入射角大于临界角。光从光密介质射向光疏介质时,折射角等于900时入射角叫临界角, 。
    二 光的本性
    1.光的波动性:光的干涉、衍射现象表明光具有波动性,光的偏振现象说明光波为横波,光的电磁说则揭示了光波的本质--光是电磁波。
    (1)光的干涉条件:频率相同的两光源发出的光在空间相遇。
    ①双缝干涉:若用单色光,则在屏上形成明暗相间、等间距的干涉条纹,条纹间距与波长、屏到双缝的距离和双缝间距有关,满足 。若用白光,除中央亮条纹为白色外,两侧为彩色条纹,它是不同波长的光干涉条纹的间距不同而形成的。
    ②薄膜干涉:薄膜的前后两个表面反射的两列光叠加而成。同一条明条纹(或暗条纹)应出现在膜的厚度相同的地方。
    (2)光的衍射:光偏离直线传播,绕到障碍物后继续传播的现象叫做光的衍射,发生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比光波波长小或相差不多。
    单缝衍射:若入射光为单色光,则中央为亮且宽的条纹,两侧为亮度逐渐衰减的明暗相间条纹;若入射光为白光,则除中央出现亮且宽的白色条纹外,两侧出现亮度逐渐衰减的彩色条纹。
    (3)光的偏振
    在与光波传播方向垂直的平面内,光振动沿各个方向均匀分布的光称为自然光,光振动沿着特定方向的光即为偏振光。
    (4)光的电磁本性
    麦克斯韦的电磁理论预见了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波理论的正确性。光波为电磁波。在电磁波谱中,各种电磁波产生机理不同,表现出来的性质也不同。
    2.光的粒子性
    (1)光电效应:在光的照射下,从物体发射出电子(光电子)的现象。其规律是:任何金属都存在极限频率,只有用高于极限频率的光照射金属,才会发生光电效应现象。在入射光的频率大于金属极限频率的情况下,从光照射到逸出光电子,几乎是瞬时的。光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与光强无关。单位时间内逸出的光电子数与入射光的强度成正比。
    (2) 光子说:即空间传播的光是一份一份地进行的,每一份的能量等于 ( 为光子的频率),每一份叫做一个光子。光子说能解释光电效应现象。爱因斯坦光电方程
    3.光的波粒二象性:光的干涉、衍射说明光具有波动性,光电效应现象表明光具有粒子性,因此光具有波粒二象性

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高三物理教案