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2019-2020年高考物理二轮 压轴突破 第4讲拿下选考题 力争得满分教案

选修3－3 【题型探秘】

本考点的命题多集中分子动理论、估算分子数目和大小、热力学两大定律的应用、气体状态参量的意义及与热力学第一定律的综合，还有气体实验定律和气体状态方程的应用，表示气体状态变化过程的图象等知识点上，多以选择题和填空题的形式出现；对热学前面知识的考查往往在一题中容纳更多的知识点，把热学知识综合在一起；对后者的考查多以计算题的形式出现，着重考查气体状态方程的应用．近两年来热学考题中还涌现了许多对热现象的自主学习和创新能力考查的新情景试题．同时，本考点还可以与生活、生产的实际相联来考查热学知识在实际中的应用．

【应对策略】

1．“模型法”：此类方法在估算分子的直径中常常用到，具体的做法是：通常可以将分子视为立方体或球体，由宏观体积和分子个数，求出分子体积，进一步计算分子直径，计算中采用了近似计算的思想．

2．气体压强的计算：通常要利用共点力的平衡知识来进行解题．

3．“能量守恒”法：物体内能的变化是通过做功与热传递来实现的，深刻理解功在能量转化过程中的作用，才能深刻理解热力学第一定律，应用能量守恒来分析有关热学的问题．

【典例精析】

图1

【例1】 (xx·江苏五校二模)(1)如图1所示，绝热汽缸水平放置在光滑的水平桌面上，绝热活塞与一端固定在竖直墙面上的轻质弹簧相连，弹簧处于自然状态，汽缸不漏气且不计汽缸内气体的分子势能．由于外界天气变化，大气压强缓慢降低．则下列说法中正确的是( )．

A．汽缸内的气体对外做功，温度降低 B．汽缸内的气体对外做功，弹簧缩短

C．汽缸内的气体没有从外界吸收热量，内能不变 D．汽缸内气体单位时间撞击在单位面积上的分子数目增加

图2

(2)一粗细均匀的J型玻璃管竖直放置，短臂端封闭，长臂端(足够长)开口向上，短臂内封有一定质

量的理想气体，初始状态时管内各段长度如图2甲所示，密闭气体的温度为27 °C，大气压强为75 cmHg.求：

①若沿长臂的管壁缓慢加入5 cm长的水银柱并与下方的水银合为一体，为使密闭气体保持原来的长度，应使气体的温度变为多少？

②在第①问的情况下，再使玻璃管沿绕过O点的水平轴在竖直平面内逆时针转过180°，稳定后密闭气体的长度为多少？

③在图乙所给的p－T坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程．

解析 (1)对于系统，地面光滑，由共点力平衡条件可知弹簧弹力始终为零，故B错误；大气压强缓慢降低，气体压强减小，可知D错误，由气体状态方程可知，体积增大，气体对外做功，而汽缸、活塞绝热，根据热力学第一定律可知，内能减少，温度降低，故A正确，C错误；正确答案为A.

(2)①已知p1＝p0＝75 cmHg，T1＝273＋27＝300 K，p2＝p0＋5 cmHg＝80 cmHg，则由＝ 解得T2＝320 K

p1p2

T1T2

②假设玻璃管旋转180°后短臂内无水银，水平管内水银柱长为x，则有p2 ＝80 cmHg，p3 ＝ p0－(10＋10＋10＋5－x)cmHg ＝(40＋x)cmHg

V3 ＝S(18＋10＋10－x)＝S(38－x)

由p2V2＝p3V3可得 80×18＝(40＋x)(38－x) 解得x＝8 cm

与假设相符，故假设成立．则密闭气体的长度为 (18＋10＋10－x)＝30 cm. ③如上图所示．

答案 (1)A (2)①320 K ②30 cm ③略

点评 (1)本题综合考查了分子动理论、压强的微观解释、气体状态方程及热力学第一定律． (2)要注意审题：绝热汽缸、活塞的含义就是热传递为零． (3)应用气体状态方程解题时，分析气体状态是关键． 选修3－4 【题型探秘】

机械振动与机械波部分：从近三年的高考试题看，试题多以选择题、填空题形式出现，但试题信息量大，一道题中考查多个概念、规律．对机械振动的考查着重放在简谐运动的特征和振动图象上，同时也通过简谐运动的规律考查力学的主干知识．对机械波的考查重点在波的形成过程、传播规律、波长和波动图

象及波的多解上．

光学部分：本考点分为光的传播和光的波动性以及光的粒子性三部分，高考对本考点的考查一般以选择题的形式出现，一般是考查光线的方向的定性分析和定量计算问题．

【应对策略】

1．机械振动与机械波部分

本专题在高考中命题率最高的是单摆的周期，波的图象，波速和波长频率关系的问题，题型多以选择题、填空题等形式出现，试题容量大，综合性强．应对策略：(1)要将两种图象加以比较、区别及了解其之间的联系．两种图象形式相似，但物理意义完全不同，只有深刻理解了它们的不同物理意义才可能对某些问题作出正确的判断．(2)熟练掌握波速、波长、周期和频率的关系．(3)培养理解能力、推理能力、分析综合能力和周密思考问题的素质．

2．光学部分

近几年高考命题率最高的是光的直线传播、折射率的计算、全反射现象的分析和计算，光学问题与日常生活中的光现象、大气中的光现象联系也较多应对策略．

(1)明确介质折射率的大小关系，进而明确光线的偏折方向．

(2)当光从光密介质射向光疏介质时，应注意全反射临界角条件的判定． (3)注意理解折射过程中的几何关系，这往往是许多题目解决的关键． 【典例精析】

图3

【例2】 (xx·湖南二模)(1) 如图3所示，在沿波的传播方向上有相距1 m的6个质点a、b、c、d、

e、f均静止在各自的平衡位置，一列横波以1 m/s的水平速度向右传播．此波在t＝0时刻到达质点a，

质点a开始由平衡位置向下振动，t＝1 s时质点a第一次到达最低点，则在4 s

A．质点c的加速度逐渐减小 B．质点d向下运动 C．质点a的速度逐渐减小 D．质点f还未开始振动

图4

(2)一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，斜边AB＝a.棱镜材料的折射率为n＝ 2.在此截面所在的平面内，一束光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，如图4所示，试求：射出点的位置(不考虑光线沿原路返回的情况)．

解析 (1)CD