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1、,只要 我们努力,无数的希望就会点缀其中,希望,知识成网方法成套习题成精策略成型心理成熟,2、考试比什么？比谁错得少。,1、题不在多，真懂才成。,相关专题博客交流：风云齐奥,高考试题，不是弱者生存，也不是强者生存，而是适者生存。,做题如做事，考试如人生。有所为有所不为，有所不为才能有所为。,学会舍得，有舍有得，小舍小得，大舍大得。,审题慢一点（3遍），做题就会快一点。,电磁学,银川唐徕回民中学：陈士武 Tel:13995001027 QQ：78121366E-mail:Blog：,一、知识概览,1、物质由大量分子组成的，组成物质的分子是很小的，其直径数量级一般为1010m；分子质量的数量级一般
2、为 1027kg。,2、分子动理论。理想气体的压强P、分子的平均动能k和气体的热力学温度间的关系：,（式中n为单位体积内的分子数，即分子数密度，m为气体分子质量，k为玻尔兹曼常数，）,一、赛题精选,1、为了使玻璃容器达到高真空，则在抽气时应加热器壁，以驱走吸附的气体，现有一个半径为10cm的球形容器，其壁上吸附一层厚度为分子直径的分子层，每个分子的截面积为1015cm2.试问在温度300oC，且吸附的分子全部进入容器空间时，压强增大多少？,解：对容器中的气体，其压强P为:,而，,（R为球形容器的半径）,因为加热，容器增加的分子数为:,（S为每个分子截面积）,所以在吸附分子全部进入容器空间时，压
3、强增量P为:,一、赛题精选,2、当原子弹（m=1kg，钚242Pu）爆炸时，每个钚原子辐射出一个反射性粒子。假设风将这些粒子均匀吹散在整个大气层，试计算落在地面附近体积V=1dm3的空气中放射性粒子的数目。地球半径6106m，空气平均摩尔质量为29103kg/mol。,解：由题意,散落在单位体积大气层的放射性粒子与该状态下单位体积中所包含的空气分子数应相等.设整个大气层中放射性粒子数为N，则:,而大气层中含有总空气分子个数N0为：,在标况下，解得：,则标准状态下，落在地面附近V=1dm3体积内的空气分子数n0：,放射性粒子在地面附近1dm3体积内的个数n满足：,一、赛题精选,3、已知铜的摩尔质
4、量M=6.4102 kg/mol，铜的密度=8.9103kgm3，阿伏加德罗常数NA=6.01023mol1。试估算：(计算结果保留2位有效数字)。（1）一个铜原子的质量；（2）若每个铜原子可提供两个自由电子，则3.0105m3的铜导体中有多少个自由电子?,解：由公式得，,铜块的物质的量为：,铜导体中含有自由电子个数为：,一、赛题精选,4、已知金刚石的密度是3500kgm3，碳的摩尔质量12g/mol是，阿伏加德罗常数已知。设想金刚石中碳原子是紧密地排列在一起的，且可看成球形，试估算碳原子直径的大小(保留一位有效数字)。,解：碳的摩尔体积，,每个分子的体积：,又体积公式为：,一、知识概览,1、
5、理想气体：分子具有一定质量但没有大小的小球；除了相互间或分子与器壁间的弹性碰撞外，可忽略分子间的相互作用，因此理想气体可忽略分子势能。,2、气体三个实验定律,（1）玻意耳定律：常温常压下一定质量的气体，在温度保持不变时，它的压强和体积的乘积是一个常数。,（C在不同的温度时有不同的数值）,（2）查理定律：常温常压下一定质量的气体，在体积保持不变时，它的压强和热力学温度成正比。,（C在不同的温度时有不同的数值）,（2）盖吕萨克定律：常温常压下一定质量的气体，在压强保持不变时，它的体积和热力学温度成正比。,（C在不同的温度时有不同的数值）,一、知识概览,3、理想气体的状态方程：,（m，u分别为理想气
6、体质量和摩尔质量，R为普适气体恒量，）,4、混合气体的状态方程,（1）道尔顿分压定律：当有n中气体混合在一起（不发生化学反应）时，它们所产生的总压强等于每一种气体单独充在这个容器中时所产生的压强之和，即：,（2）混合气体的状态方程：如果有n种理想气体，分开时的状态分别为（P1、V1、T1），（P2、V2、T2），（P3、V3、T3）将它们混合起来后的状态为P、V、T，那么有：,一、赛题精选,3、有甲乙两个体积不变的容器，容积之比为3:1，它们分别处在温度为300k和400k的两个恒温槽中，甲容器内装有15标准大气压的氢气，乙容器内装有30标准大气压的氮气。如果用毛细管将两容器联通起来，求混合后
7、的压强。,解：设混合之后两个容器的压强均为P，则由混合气体的状态方程得,一、赛题精选,5、如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性杆连接在一起，可无摩擦移动，A、B的质量分别mA=12kg，mB=8kg，横截面积分别为SA=0.04m2，SB=0.02m2.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧大气压强P0=105Pa.（1）气缸水平放置达到如图（a）所示的平很状态，求气体的压强。（2）已知此时气体的体积V1=0.02m3.现保持温度不变，将气缸竖直放置，达到平衡后如图（b）所示，与图（a）相比，活塞在气缸内移动的距离l为多少？,一、赛题精选,4、,解：气缸横放时
8、，设缸内气体压强为P1，分析活塞和杆，可得,气缸竖放时，设缸内气体压强为P2。分析活塞和杆，可得,设V1和V2分别为缸内横放和竖放时缸内气体的体积，根据波意尔定律有：,一、赛题精选,7、如图所示，装有水银的细U形管与巨大的密封气罐A相连，导热性能均良好，左端封闭有一段空气柱，气温为23时，空气柱长为62cm，右端水银面比左端低40cm当气温升到27时，U形管两边高度差增加了4cm，则气罐内气体在23时的压强为是多少cmHg？,解：因气罐体积大，与细U形管相比，可认为状态发生变化时气体体积是不变的。气罐中的气体在T1273K23K250K时，压强为Pl，当温度升到27即T2300K时压强为P2，
9、根据查理定律：,以左边的细管中气体为研究对象，,一、赛题精选,7、如图所示，装有水银的细U形管与巨大的密封气罐A相连，导热性能均良好，左端封闭有一段空气柱，气温为23时，空气柱长为62cm，右端水银面比左端低40cm当气温升到27时，U形管两边高度差增加了4cm，则气罐内气体在23时的压强为是多少cmHg？,由理想气体的状态方程：,整理后得：,一、赛题精选,8、如图所示，在标准大气压下，一端封闭的玻璃管长96cm，内有一段长20cm的水银柱，当温度为27且管口向上竖直放置时,被封闭的气柱长为60cm。试问：当温度至少升高到多少度,水银柱才会从玻璃管中全部溢出？,解：设气体温度为T时，管内的水银
10、柱高度为x，x20cm，大气压强,若要上式中x有实数解，则必满足：,当x10cm时，管内气体可以形成平衡状态；反之，TT2当x10cm时，管内气体压强总是(76+x)cmHg，上式不再成立，平衡态无法建立而导致非平衡状态，水银柱将全部溢出。：,一、知识概览,5、理想气体的内能,（1）物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和称为物体的内能。由于分子热运动的平均动能跟温度有关，分子势能跟体积有关。因此物体的内能是温度和体积的函数。,（2）理想气体的分子之间没有相互作用，不存在分子势能。因此理想气体的内能是气体所有分子热运动动能的总和，它只跟气体的分子数和温度有关，与体积无关。,（注意：，。对于原
11、单原子分子气体i=3，对于双原子分子气体i=5。一定质量的理想气体的内能改变量：,一、知识概览,5、理想气体的内能,（3）一定质量的理想气体的内能改变量：,此式适用于一定质量理想气体的各种过程。不论过程如何，一定质量理想气体的内能变不变就看它的温度变不变。式中：,表示1mol的理想气体温度升高或降低1K所增加或减少的内能。,（4）改变物体内能的方式：做功和热传递,一、知识概览,6、热力学第一定律,（1）系统的内能增量E等于系统从外界吸收的热量Q和外界对系统做功W的和，即：,式中各量是代数量，有正负之分。系统吸热，Q为正，系统放热，Q为负；外界对系统做功，W为正，系统对外界做功，W为负；系统的内
12、能增加，E0，系统的内能减少，E0。,对于与外界孤立系统，Q=0，若W=0，则E=0，系统的内能是守恒的。若系统内有几个温度不同的物体处于热接触，则有：,这一过程一直进行到物体处于同一温度的热平衡位置。,一、知识概览,6、热力学第一定律,（2）比热容：质量为1kg的某种物质温度升高1k所吸收的热量称为比热容，用公式表示为：,（如水的比热容为：4.18103J/kgK）,（3）摩尔热容量：1mol物质温度升高1k所吸收的热量。,例如：u摩尔气体在定容、定压变化过程中温度升高t，所需要的热量分别为。,（CV,m定容摩尔热容）,（Cp,m定压摩尔热容）,一、赛题精选,9（16预）、如图所示，两个截面
13、相同的圆柱形容器，右边容器高为H，上端封闭，左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞。两容器由装有阀门的极细管道相连通，容器、活塞和细管都是绝热的。开始时，阀门关闭，左边容器中装有热力学温度为T0的单原子理想气体，平衡时活塞到容器底的距离为H，右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开，活塞便缓慢下降，直至系统达到平衡。求此时左边容器中活塞的高度和缸内气体的温度。提示：一摩尔单原子理想气体的内能为3RT/2，其中为R摩尔气体常量，T为气体的热力学温度。,一、赛题精选,9、,解：设容器的截面积为A，封闭在容器中的气体为v摩尔，阀门打开前，气体的压强为P0。由理想气体状态方程有:,打开阀门后，气体通
14、过细管进入右边容器，活塞缓慢向下移动，气体作用于活塞的压强仍为P0。活塞对气体的压强也是P0。设达到平衡时活塞的高度为x，气体的温度为T，则有：,根据热力学第一定律，活塞对气体所作的功等于气体内能的增量，即：,由以上各式解得：,一、赛题精选,10（22）如图所示，两根位于同一水平面内的平行的直长金属导轨，处于恒定磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直一质量为m的均匀导体细杆，放在导轨上，并与导轨垂直，可沿导轨无摩擦地滑动，细杆与导轨的电阻均可忽略不计导轨的左端与一根阻值为R0的电阻丝相连，电阻丝置于一绝热容器中，电阻丝的热容量不计容器与一水平放置的开口细管相通，细管内有一截面为S的小液柱（质量不计
15、），液柱将1mol气体（可视为理想气体）封闭在容器中已知温度升高1K时，该气体的内能的增加量为（R为普适气体常量），大气压强为p0，现令细杆沿导轨方向以初速v0向右运动，试求达到平衡时细管中液柱的位移,一、赛题精选,10、,解：导体细杆运动时，切割磁感应线，在回路中产生感应电动势与感应电流，细杆将受到安培力，安培力的方向与细杆的运动方向相反，使细杆减速，随着速度的减小，感应电流和安培力也减小，最后杆将停止运动，感应电流消失，在运动过程中，电阻丝上产生的焦耳热，全部被容器中的气体吸收。,根据能量守恒可知，杆从v0减速至停止运动的过程中，电阻丝上的焦耳热Q应应等于杆的初动能，即：,容器中的气体吸收
16、此热量后，设其温度升高T，则内能的增加量为,在温度升高的同时，气体体积膨胀，推动液柱克服大气做功，设液柱的位移为l，则气体对外做功为：,一、赛题精选,10、,Sl 就是气体体积的膨胀量：,由理想气体状态方程：PV=RT，注意到气体的压强始终等于大气压P0，故有：,由热力学第一定律：,由以上各式得：,一、赛题精选,11（23）一根长为L(以厘米为单位)的粗细均匀的、可弯曲的细管，一端封闭，一端开口，处在大气中，大气的压强与H厘米高的水银柱产生的压强相等，已知管长LH.现把细管弯成L形，如图所示.假定细管被弯曲时，管长和管的内径都不发生变化.可以把水银从管口徐徐注入细管而不让细管中的气体泄出.当细
17、管弯成L形时，以l表示其竖直段的长度，问l取值满足什么条件时，注入细管的水银量为最大值？给出你的论证并求出水银量的最大值(用水银柱的长度表示).,一、赛题精选,11、,解：开始时竖直细管内空气柱长度为L，压强为H(以cmHg为单位)，注入少量水银后，气柱将因水银柱压力而缩短.当管中水银柱长度为x时，管内空气压强p=(H+x)，根据玻意耳定律，此时空气柱长度：,空气柱上表面与管口的距离：,开始时x很小，由于LH，故：,即水银柱上表面低于管口，可继续注入水银，直至d=x(即水银柱上表面与管口相平)时为止.何时水银柱表面与管口相平，可分下面两种情况讨论.,1.水银柱表面与管口相平时，水银柱未进入水平管，此时水银柱的长度xl，由玻意耳定律有：(Hx)(Lx)=HL,由此可知，当lLH时，注入的水银柱的长度x的最大值xmax=LH,一、赛题精选,11、,水银柱表面与管口相平时，一部分水银进入水平管.此时注入水银柱的长度xl，由玻意耳定律有：(Hl)(Lx)=HL,即当lLH时，注入水银柱的最大长度xxmax.由上讨论表明，当l LH 时，可注入的水银量为最大，这时水银柱的长度为xmax，即：,lLH，或LHl,
