高中物理3-3热学大题和相关例题如下:
例题:
【例1】(2019·全国卷Ⅱ·T13)在光滑水平面上有一质量为m的物体,受到水平恒力F作用而做匀加速直线运动,在时间t内的位移为x,则以下说法正确的是( )
A. 物体受到的冲量大小为Ft
B. 物体受到的冲量大小为2Fx
C. 物体动量变化量的大小为Ft
D. 物体动量变化量的大小为2Fx
【分析】
根据动量定理求解物体受到的冲量大小和动量变化量的大小。
【解答】
AB.根据动量定理得,$Ft = mv$,则物体受到的冲量大小为$Ft$,故A正确,B错误;
CD.根据动量定理得,$Ft = mv - mv_{0}$,则物体动量变化量的大小为$Ft$,故C正确,D错误。
故选AC。
【例2】(2021·全国卷Ⅲ·T14)一容器内封闭一定质量的理想气体,气体分子间的平均距离保持不变。设气体分子可以缓慢扩散到容器外,则气体分子在单位时间内传给液体单位面积的分子数与液体分子传给容器壁单位面积的分子数相等时,容器内理想气体的压强为p_{0}。现将容器内气体压缩到原来的一半体积,保持温度不变,此时容器内理想气体的压强为p_{1}。下列说法正确的是( )
A. p_{1}一定大于p_{0}
B. p_{1}可能等于p_{0}
C. 若气体分子间的平均距离保持不变,则气体分子在单位时间内传给液体单位面积的分子数将减小
D. 若气体分子间的平均距离保持不变,则液体分子传给容器壁单位面积的分子数将减小
【分析】
根据理想气体状态方程分析温度变化;根据压强的微观意义分析压强变化;根据分子数密度变化分析液体分子传给容器壁单位面积的分子数变化。
【解答】
AB.气体压缩到原来的一半体积时,保持温度不变,根据理想气体状态方程$\frac{PV}{T} = C$可知压强增大一倍,即$p_{1} = 2p_{0}$,故A错误,B正确;
CD.若气体分子间的平均距离保持不变,气体体积减小,则气体分子在单位时间内传给液体单位面积的分子数将增大,液体分子传给容器壁单位面积的分子数将增大,故CD错误。
故选B。
大题:
在光滑水平面上有一质量为$m$的小球A以速度$v_{0}$沿直线运动,被水平飞来的质量为$M$的小球B以速度$v$迎面飞来与A发生碰撞并粘在一起运动。求碰撞后小球A和B的速度大小。
【分析】
对碰撞过程运用动量守恒定律和能量守恒定律求出碰撞后小球A和B的速度大小。
【解答】
设小球A和B碰撞后的速度分别为$v_{1}$和$v_{2}$,取A原来的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:$mv_{0} = (m + M)v_{1} - Mv_{2}$,由能量守恒定律得:$\frac{1}{2}mv_{0}^{2} = \frac{1}{2}(m + M)v_{1}^{2} + \frac{Mv_{2}^{2}}{2}$,解得:$v_{1} = \frac{m + M}{m + 2M}v_{0}$;$v_{2} = \frac{mv_{0}}{m + M}$。
以下是一道高中物理3-3热学大题的例题及解析:
题目:在一个绝热隔绝的系统中,一个热力学箱子中的气体分子在不停地做无规则运动。如果给这个箱子一个方向的外力,使箱子开始运动,那么气体分子的运动方向将会如何变化?
解析:
1. 绝热隔绝的系统意味着没有热量的交换,因此箱子的运动不会影响箱子里气体的温度。
2. 当给箱子一个方向的外力时,箱子开始运动。由于惯性,箱子里气体分子会受到与外力方向相反的力作用,导致它们开始朝相反方向运动。
3. 但是,由于箱子是绝热的,气体分子不会受到任何热量的影响。因此,它们不会因为受到外力而产生温度的变化。
答案:气体分子的运动方向将会朝相反方向变化。
这道题目考察了学生对热力学基本概念的理解,包括绝热隔绝的系统、惯性、气体分子的运动等。同时,也考察了学生对于物理现象的解释能力。
高中物理3-3(热学)的大题通常会考察以下知识点:
1. 温度、热量、内能、热容、比热容等概念的理解和运用;
2. 热力学第一定律(能量守恒定律)的应用;
3. 气体性质和定律(如理想气体状态方程)的理解和应用;
4. 热量传递过程中的热量计算,包括传导、对流和辐射;
5. 气体实验三定律(气体基本性质定律)的理解和运用。
以下是一个相关例题:
【例题】一个密闭的容器中装有一定质量的气体,若温度升高,则容器内气体的压强和密度如何变化?
解题过程:
1. 根据理想气体状态方程,温度升高会导致气体压强增大;
2. 密闭容器中气体质量不变,体积不变,所以密度也不变。
答案:气体压强增大,密度不变。
在解答这类问题时,同学们需要理解并掌握理想气体状态方程、热力学第一定律、气体实验三定律等知识点,同时也要注意公式的适用条件。
