专题一专题二热学原子物理

1、专题一 热 学热力学第一定律： 公式：做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的正号负号判断依据内能变化内能增加内能减少看温度做功外界对气体做功气体对外界做功体积热量吸热放热-热力学第二定律表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。 表述二：不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化。 表述三：第二类永动机是不可能制成的。阿伏加德罗常数：NA6.02×1023/mol分子直径数量级10-10米油膜法测分子直径：dV/SV:单分子油膜的体积(m3)S:油膜表面积(m2)分子动理论内容：物质是由大量分子组成的

2、；大量分子做无规则的热运动；分子间存在相互作用力。分子间的引力和斥力：(1)r<r0，f引<f斥  分子力表现为斥力(2)rr0，f引f斥，分子力0，分子势能Emin(最小值)(3)r>r0，f引>f斥，分子力表现为引力(4)r>10r0，f引f斥0，分子力0，分子势能0温度： 宏观上，物体的冷热程度；微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志。温度是分子平均动能的标志热力学温度与摄氏温度关系：Tt+273T:热力学温度(K)t:摄氏温度()体积V：1m3103L106mL气体分子所能占据的空间压强p：标准大气压：1atm1.013

3、5;105Pa76cmHg(1Pa1N/m2)单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力理想气体的状态方程： PV/T恒量T为热力学温度(K)注:(1) 布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈；(2) 理想气体的状态方程成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位：T为热力学温度(K)，而不是t，t为摄氏温度()。（3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快；(4)分子力做正功，分子势能减小,在r0处F引F斥且分子势能最小；(5)气体膨胀,外界对气体做功W<0； 温度升高，内能增大U>

4、;0；吸收热量，Q>0(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零，理想气体的内能与体积无关,与温度和物质的量有关；液体表面张力的日常实例：吹泡泡，小昆虫在水面，荷叶上的水珠、不粘锅等固体分为晶体和非晶体，基本区别是是否有一定的熔点。晶体分为单晶体和多晶体。单晶体具有各向异性和规则的外形特征。晶体有：石英、食盐、萘，冰，各种金属、石墨，金刚石非晶体：玻璃、沥青、石蜡、橡胶、松香【高考真题】1、（10年广东）如图是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的A温度升高，内能增加600

5、J B温度升高，内能减少200JC温度降低，内能增加600J D温度降低，内能减少200J2、（11年广东）如图3所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是 A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用 3、（11年广东）图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中A.外界对气体做功，气体内能增大 B.外界对气体做功，气体内能减小C.气体对外界做功，气体内能增大D.气体对外界做功，气体内能减小4、（12年

6、广东）清晨 ，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成德水珠 ，这一物理过程中，水分子间的A 引力消失 ，斥力增大 B 斥力消失，引力增大 C 引力、斥力都减小 D 引力、斥力都增大 5、（12年广东）.景颇族的祖先发明的点火器如图1所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒。猛推推杆，艾绒即可点燃，对同内封闭的气体，再次压缩过程中A.气体温度升高，压强不变 B.气体温度升高，压强变大C.气体对外界做正功，其体内能增加 D.外界对气体做正功，气体内能减少 6、（13年广东 双选）图6为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L，设在

7、所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有A.充气后，密封气体压强增加 B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后，密封气体对外界做正功 D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光7、（10年广东）如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气A体积不变，压强变小 B体积变小，压强变大C体积不变，压强变大 D体积变小，压强变小【14年一模二模试题】1（广一模 双选）如图为某压力锅的结构简图将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，在气体把压力阀顶起之前，

8、锅内气体A压强增大B内能不变C对外界做正功D分子平均动能增大PVab02（汕头一模 双选）如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，下列表述正确的是A气体从外界吸收热量B气体分子的平均动能减少 C外界对气体做正功D气体分子撞击器壁的作用力增大3（茂名一模 双选）下列说法正确的是A晶体都具有确定的熔点B布朗运动就是物质分子的无规则热运动C一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小D气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子间斥力大于引力的缘故4（深圳一模）下列说法正确的是放出热量的物体温度一定降低 热传递是改变物体内能的一种方式热机能够把全部内能转化为机械

9、能 冰箱中的热量是从高温物体传递给低温物体5（深圳一模）下列说法正确的是布朗运动就是液体分子的运动 水温越高分子的排列越有序气体的体积是所有气体分子的体积之和气体的压强是由大量气体分子对器壁碰撞而产生的6（江门一模 双选）下列说法中正确的是A昆虫水黾能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力在起作用B悬浮在液体中的固体颗粒越大，布朗运动越明显C理想气体等温膨胀过程一定向外界放出热量D温度升高1 也即升高K7（揭阳一模）下列叙述中，正确的是 A物体温度越高，内能增加，每个分子的动能也越大 B布朗运动就是液体分子的运动 C空气容易被压缩说明分子间存在分子力D热量不可能自发地从低温物体传递给高

10、温物体压力传感器测温泡8如图所示，容积一定的测温泡，上端有感知气体压强的压力传感器。待测物体温度升高时，泡内封闭气体A内能不变，压强变大 B体积不变，压强变大 C温度不变，压强变小 D温度降低，压强变小9（茂名二模 双选）在恒温的水池中，有一气泡缓慢上升，在此过程中，气泡的体积逐渐增大，不考虑气泡内气体/分子势能的变化，下列说法正确的是 A气泡对外界做功 B气泡的内能减少 C气泡'与外界没有热量交换 D气泡内气体分子的平均动能保持不变10.（深圳二模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过 程中，下列说法正确的是 A气体体积变小 B气体温度降低 C气体从外界吸收热量

11、 D气体的内能不变11. （深圳二模）下列说法正确的是 A多晶体没有确定的熔点 B小露珠呈球形是因为液体表面有张力C悬浮在液体中的微粒越小布朗运动越不明显D、分子的距离减小斥力和引力都变小12（肇庆二模）现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强P和体积V关系的是PPOPOPOOOOO13.（潮州二模）在给自行车轮胎快速打入空气（可看成理想气体）的过程中，对于轮胎内的气体。下列说法中正确的是：（ ）A.压强不变 B.内能增加 C.分子平均动能不变 D.分子势能增加OPTab14、（佛山二模）如图所示，一定质量的理想气体沿图线从状态a变化到状态b，在此过

12、程中气体 A体积减小 B内能减小 C从外界吸收热量 D平均动能减小15. （广州二模）如图a、b是航天员王亚平在“天宫一号”实验舱做水球实验时形成的气泡，a、b温 度相同且a的体积大，则 A. a内气体的内能比b的小 B一内气体的分子平均动能比b的大 C.气泡表面水分子间作用力表现为斥力 D.水球外表面水分子间作用力表现为引力16（揭阳二模）下列说法正确的是 A一定质量的密封气体膨胀过程中，对外界做功，这些气体的内能可能增加 B一定质量的气体，温度升高，压强一定增大C一定质量的气体，压强增大，体积一定减小 D俗话说“破镜难从圆”，是由于分子之间存在斥力的原因17.（湛江二模）下列说法中正确的是

13、：A、玻尔氢原子理论说明原子核有复杂的结构B、氢原子从高能级向低能级跃迁时，两个能级的能量差值越大，辐射的光子频率越高C、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应D、查德威克发现中子的核反应方程为 Be He C n【例题1】（双选)下列关于布朗运动的说法，正确的是() A布朗运动是液体分子的无规则运动 B液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈 C布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的 D布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 即时应用 (单选)下列有关扩散现象与布朗运动的叙述中，不正确的是() A扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的无规则运动 B扩散现

14、象与布朗运动没有本质的区别 C扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律 D扩散现象和布朗运动都与温度有关 【例题2】如图所示，用F表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中() AF不断增大，Ep不断减小 BF先增大后减小，Ep不断减小 CF不断增大，Ep先增大后减小 DF、Ep都是先增大后减小 【例题3】如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气A、体积不变，压强变小B、体积变

15、小，压强变大C、体积不变，压强变大D、体积变小，压强变小即时应用 如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强()A逐渐增大B逐渐减小C始终不变D先增大后减小【例题4】 气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子势能分别取决于气体的() A温度和体积B体积和压强 C温度和压强D压强和温度 【例题5】（双选）下列有关物体内能改变的判断中，正确的是() A外界对物体做功，物体的内能一定增加 B外界对物体传递热量，物体的内能一定增加 C物体对外界做功，物体的内能可能增加 D物体向外界放热，物体的内能可能增加即时应用1内

16、燃机做功冲程使高温高压气体在极短时间内膨胀推动活塞对外做功，若把气体看作一定质量的理想气体，则A气体温度上升B气体分子动能不变C气体内能增加D气体内能减少即时应用2 2011·高考广东卷)如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中()A外界对气体做功，气体内能增大B外界对气体做功，气体内能减小C气体对外界做功，气体内能增大D气体对外界做功，气体内能减小【例题6】(双选)对热力学第二定律，下列理解正确的是() A自然界进行的一切宏观过程都是可逆的 B自然界进行的涉及热现象的宏观过程

17、都具有方向性，是不可逆的 C热量不可能由低温物体传递到高温物体 D由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的 专题二 近代物理 光电效应现象, 实验装置, 爱因斯坦光电效应方程： 总结出四个规律：任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个极限频率的光不能产生光电效应。光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大。入射光照到金属上时，光子的发射几乎是瞬时的，当入射光的频率大于极限频率时，光电流强度与入射光强度成正比。（光强度由光子数目决定）七色光的频率高低关系：红光频率低，紫

18、光频率高 原子结构（三个模型）1.汤姆生模型(枣糕模型) 汤姆生发现电子，使人们认识到原子有复杂结构。从而打开原子的大门.2.卢瑟福的核式结构模型（行星式模型）卢瑟福粒子散射实验装置,现象,从而总结出核式结构学说卢瑟福由粒子散射实验提出：在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间运动。由粒子散射实验的实验数据还可以估算出原子核大小的数量级是10-15m。3.玻尔模型(引入量子理论，量子化就是不连续性，整数n叫量子数)三条假设定态-原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量. 。(本假设是

19、针对原子稳定性提出的)跃迁-原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定。h =Em-En ) (本假设针对线状谱提出)能量和轨道量子化-定态不连续,能量和轨道也不连续;(即原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道分布也是不连续的) (针对原子核式模型提出，是能级假设的补充)玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论（轨道量子化和能量量子化），玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。但由于它保留了过多的经典物理理论（牛顿第二定律、向心力、库仑力等），所以在解释其他原子的光谱上都遇到很大的困难。氢原子的激发

20、态和基态的能量(最小)的关系是:En=E1/n2， 其中E1=13.6eV,(大量)处于n激发态原子跃迁到基态时的所有辐射方式共有=n (n1)/2种氢原子由高能级到低能级时，动能增加，势能降低，且势能的降低量是动能增加量的2倍，故总能量(负值)降低。光子的发射与吸收(跃迁条件):原子发生定态跃迁时,要辐射(吸收)一定频率的光子: h =Em-En 从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离

21、能的任何频率的光子。（如在基态，可以吸收E 13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于电离外，都转化为电离出去的电子的动能）。天然放射现象1.天然放射现象的发现，使人们认识到原子核也有复杂结构。2.各种放射线的性质比较种 类本质质量（u）电荷（e）速度（c）电离性贯穿性射线氦核4+20.1最强最弱，纸能挡住射线电子1/1840-10.99较强较强，穿几mm铝板射线光子001最弱最强，穿几cm铅板3.半衰期放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间叫半衰期。（对大量原子核的统计规律）计算式为：N 半衰期(由核内部本身的因素决定,与物理和化学状态无关)、 4.放射性同位素的应用利用其射线：射线电离

22、性强,用于使空气电离,将静电泄出,从而消除有害静电。射线贯穿性强,可用于金属探伤,也可用于治疗恶性肿瘤。各种射线均可使DNA发生突变,可用于生物工程，基因工程。作为示踪原子。用于研究农作物化肥需求情况，诊断甲状腺疾病的类型，研究生物大分子结构及其功能。进行考古研究。利用放射性同位素碳14，判定出土木质文物的产生年代。一般都使用人工制造的放射性同位素（种类齐全，各种元素都有人工制造的放射性同位。半衰期短，废料容易处理。可制成各种形状，强度容易控制）。四种核反应类型衰变： 衰变： 衰变： 衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。(2)重核的裂变： 原子弹在一定条件下(超过临界体积)，裂变

23、反应会连续不断地进行下去，这就是链式反应。(3)轻核的聚变：（需要几百万度高温，所以又叫热核反应） 氢弹(4)人工转变：(发现质子的核反应)(卢瑟福)用粒子轰击氮核, (发现中子的核反应)(查德威克)钋产生的射线轰击铍 (人工制造放射性同位素)正电子的发现(居里夫妇)粒子轰击铝箔所有核反应的反应前后都遵守：质量数守恒、电荷数守恒。（注意：质量并不守恒。）质量亏损 爱因斯坦质能方程 原子核的组成：原子核是由质子和中子组成，质子和中子统称为核子在原子核中：质子数等于电荷数核子数等于质量数中子数等于质量数减电荷数结合能：因为几个粒子单独的质量和要比他们结合成复合粒子的质量要大，亏损的那一部分质量以能

24、量的形式释放出去，那部分能量就叫结合能，结合能越大，原子核越稳固核能：核子结合成的子核或将原子核分解为核子时，都要放出或吸收能量，称为核能。释放核能的途径裂变和聚变【例题1】在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是A增大入射光的强度，光电流增大B. 减小入射光的强度，光电效应现象消失C. 改变频率小于的光照射，一定不发生光电效应 D改变频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大即时应用(单选)(2013·华南师大附中高三月考)现有a、b、c三种单色光,其波长关系为abc.用b光照射某种金属时,恰好能发生光电效应.若分别用a光和c光照射该金属,则()

25、 Aa光照射时，不能发生光电效应 Bc光照射时，不能发生光电效应 Ca光照射时，释放出的光电子的最大初动能最大 Dc光照射时，释放出的光电子的最大初动能最小【例题2】如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。下列说法正确的是（ ）En/eV0-0.85-1.51-3.4-13.6n1234A这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光B由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小C由n=4能级跃迁到n=1能级过程中原子的能量在增加D用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应【例题3】U放射性衰变有

26、多种可能途径，其中一种途径是先变成Bi，而Bi可以经一次衰变变成X(X代表某种元素)，也可以经过一次衰变变成Ti，X和Ti最后都变成Pb，衰变路径如图所示，则图中Aa82，b211B是衰变，是衰变C是衰变，是衰变D.Ti经过一次衰变变成Pb_是发现中子的核反应方程，_是研究原子弹的基本核反应方程，_是研究氢弹的基本核反应方程 求B中X的质量数和中子数. 【高考真题】1、（09年广东）.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件,下列表述正确的是 A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 D任意频率的光照射到硅光电池

27、上都能产生光电效应2、（11年广东 双选）18.光电效应实验中，下列表述正确的是A.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子3、（08年广东 双选）有关氢原子光谱的说法正确的是A氢原子的发射光谱是连续谱B氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差无关4、（10年广东 双选）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 A是衰变 B是衰变C是轻核聚变 D是重核裂变5、（2012广东，双选）能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，下列释

28、放核能的反应方程，表述正确的有（ ）A是核聚变反应B是衰变C是核裂变反应D是衰变6、（13年广东双选）17.轴核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应是下列说法正确的有A.上述裂变反应中伴随着中子放出B .铀块体积对链式反应的发生影响C.铀核的链式反应可人工控制（如核电站、核潜艇等）D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响7、（09年广东）科学家发现在月球上含有丰富的（氦3），它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为+，关于聚变下列表述正确的是A.聚变反应不会释放能量 B.聚变反应产生了新的原子核C聚变反应没有质量亏损 D.目前核电站都采用聚变反应发电【14年一模

29、二模试题】1（茂名一模）下列说法正确的是A温度越高，放射性元素的半衰期越长B天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构C卢瑟福首先发现中子D重核的裂变和轻核的聚变过程都有质量亏损，都向外界放出核能2（深圳一模）关于光电效应，下列说法正确的是爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应入射光的频率低于极限频率就不能发生光电效应光电子的最大初动能与入射光的强度成正比光电子的最大初动能与入射光频率成正比3（江门一模）汞原子的能级如图，现一束单色光照射到大量处于基态的汞原子，汞原子只发出三种不同频率的单色光关于入射光的能量下列说法正确的是A等于4.9 eVB等于7.7 eVC等于8.8 eVD大于或等于10.4 e

30、V4（揭阳一模）核反应方程式 + + +k X ，式子中AX为质子，k =3 BX为质子，k =4 CX为中子，k =3 DX为中子，k =45（汕头一模）热核反应方程：，其中X表示某种粒子，则下列表述正确的是AX是质子 B该反应需要吸收17.6MeV的能量才能发生C平均每个核子能释放3MeV以上能量 D6（江门一模）典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子： ，铀235质量为m1，中子质量为m2，钡144质量为m3，氪89的质量为m4下列说法正确的是A该核反应类型属于人工转变 B该反应放出能量Cx的值是3 D该核反应比聚变反应对环境的污染较少7（广一模）用某色光照射金属表面时，有光电子从金属表面飞出，如果改用频率更大的光照射该金属表面，则A金属的逸出功增大 B金属的逸出功减小C光电子的最大初动能增大 D光电子的最大初动能不变8（广一模）如图是氢原子从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线，其中频率最大的是AHBHCH