一、知识精讲
（一）分子动理论
1、物体是由大量分子组成的
微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0
宏观量：物质体积V、摩尔体积VA、物体质量m、摩尔质量M、物质密度ρ。 联系桥梁：阿伏加德罗常数（NA＝6.02×1023mol1） －
mM VVA（1）分子质量：m0VAmM NNANA（2）分子体积：V0＝VVAM ＝NNANA（对气体，V0应为气体分子占据的空间大小） （3）分子大小：(数量级10-10m) 球体模型．V0VA6V0M4d()3 直径d3（固、液体一般用此模型） NANA32立方体模型．d=3V0 （气体一般用此模型；对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离）
注意：
固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)；
气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子 质量。
分子体积很小，它的直径数量级是10-10m．
油膜法测分子直径：d = V/s，V是油滴体积，s是水面上形成的单层分子油膜的面积． 分子质量很小，一般分子质量的数量级是10-26 kg． 分子间有空隙．
阿伏伽德罗常数：l摩的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值为 NA = 6.02×1023mol-1．
阿伏伽德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积、质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的．
（4）分子的数量：NnNAVVmVNANA NANA 或者 NnNAVAMMM2、分子永不停息地做无规则运动
（1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动。 温度越高分子运动越剧烈。
（2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
精选
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接说明了液体分子在永不停息地做无规则运动． ．．
注意：
① 布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动． ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动． ③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹． ④微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显． 3、分子间存在相互作用的引力和斥力 ①分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力 ③分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡
－
距离r0（约1010m）与10r0。
（ⅰ）当分子间距离为r0时，分子力为零。
（ⅱ）当分子间距r＞r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小
（ⅲ）当分子间距r＜r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大
（4）r＞10r0后，f引、f斥都迅速减为零，可认为分子力F = 0
（二）温度和内能
1、分子不规则运动统计规律
单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。 2、分子平均动能
物体内所有分子动能的平均值。
①温度是分子平均动能大小的标志。温度越高，分子平均动能越大。
②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）． 3、分子势能
EP (1)一般规定无穷远处分子势能为零，
(2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。
r0 x (3)分子势能与分子间距离r0关系 0 ①当r＞r0时，r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。 ②当r＞r0时，r减小，分子力为斥力，分子力做负功分子势能增大。 ③当r=r0（平衡距离）时，分子势能最小（为负值）
(3)决定分子势能的因素：从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关。（注意体积增大，分子势能不一定增大）；从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关。 4、内能
物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和 E内NEKEP
(1)内能是状态量
(2)内能是宏观量，只对大量分子组成的物体有意义，对个别分子无意义。 (3)物体的内能由物质的量（分子数量）、温度（分子平均动能）、体积（分子间势能）决定，与物体的宏观机械运动状态无关．内能与机械能没有必然联系
精选
（三）气体
探究一定质量理想气体压强p、体积V、温度T之间关系，采用的是控制变量法 三种变化：①等温变化，玻意耳定律：PV＝C②等容变化，查理定律： P / T＝C 等压变化，盖—吕萨克定律：V/ T＝C 1、玻意耳定律 （1）内容概述：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强跟体积成反比， （2）数学表达式：P∝1或 P1Vl ＝ P2V2 V （3）图象解析：玻意耳定律可以用图线表示．在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体的压强P，用横轴表示气体的体积V，在坐标平面上的点代表气体的一个状态．温度相同的一系列点组成的曲线就是气体的等温线，代表气体的一个等温变化过程． 由于等温变化过程中气体的体积和压强成反比，因而等温线是双曲线的一支．对于一定质量的气体而言，不同的等温线对应于气体的不同温度．PV乘积越大的等温线表示气体的温度越高．如上图所示的两条等温线，在相同压强下的体积V2＞V1，就表示它们分别代表的温度T2＞Tl.同样也可以根据相同体积下的压强大小来判断温度高低．利用图线反映状态变化情况就比较直观． （4）解题方法指导：在使用玻意耳定律解题时，要首先明确所研究的气体，尽可能分析清楚气体的变化过程，选择变化过程中的某两个状态正确写出它们的状态参量(包括未知量)，然后根据玻意耳定律列出方程，设法从所列方程中解出要求的末知量。 2、查理定律 （1）内容概述：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强跟热力学温度成正比。 （2）数学表达式： P ∝ T 或PPPT112;11;PP01t T1T2P2T2273 （3）图线解析：查理定律可以用图线表示．在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体的压强，用横轴表示气体的热力学温度T，在坐标平面上的点代表气体的一个状态，体积相同的一系列点组成的曲线就是气体的等容线，代表气体的等容变化过程。 由于等容变化过程中气体的压强与热力学温度成正比，因而等容线是一条倾斜的直线．对于一定质量的气体而言，不同容积下的等容线对应于气体的不同体积．P/T的值越大的等容线表
精选
示气体的体积越小．如上图所示的两条等容线分别代表的体积关系为V2＞V1.延长等容线可以看到，当P＝0时，等容线的延长线通过坐标原点，这时对应的热力学温度为0（K）．实际上，在温度降到0（K）之前，查理定律已不适用，因此等容线向坐标原点方向的延长线要用虚线表示． 3、盖·吕萨克定律 （1）内容概述：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比 （2）数学表达式： V ∝ T，V1V2V1T11;;VV01t T1T2V2T2273 （3）图象解析：盖·吕萨克定律也可以用图线表示．在平面直角坐标系中，用纵轴表示气体体积V，用横轴表示气体的热力学温度T，在坐标平面上的点代表气体的一个状态．压强相同的一系列点组成的曲线就是气体的等压线，代表气体的等压变化过程． 由于等压变化过程中气体的体积与热力学温度成正比，因而等压线是一条倾斜的直线．对于一定质量的气体而言，不同压强下等压的等压线对应着气体的不同压强，V/T的值越大的等压线表示气体的压强越小．如上图所示的两条等压线分别代表的压强关系为P2>P1 .延长等压线可以看到，当V＝0时，等压线的延长线通过坐标原点，这时对应的热力学温度为0（K），这时气体不能看作理想气体，盖·吕萨克定律已不适用，因此等压线向坐标原点方向的延长线也要用虚线表示。 4、理想气体状态方程 （1）内容：一定质量的理想气体，压强和体积的乘积与热力学温度的比值等于一个常量。 即PPVPV1V122nnC常量 T1T2Tn （2）理想气体状态方程的应用：用理想气体状态方程解决问题时，要注意选取一定质量的气体作为研究对象，根据题目叙述的状态变化过程，选择变化过程中的两个状态、并分析其状态参量，状态参量不一定都是已知量，很多情况下它会包含题目所要求的未知量，如气缸活塞类问题，往往根据活塞的平衡来确定气体的压强，试管水银柱类的问题，若水银柱平衡，可由平衡条件来求气体的压强，若水银柱处于加速状态，可由牛顿第二定律确定水银柱所受气体的压力从而确定气体的压强。一旦破译了题设的有关隐含量，再根据理想气体状态方程可列出方程并求出未知量．对于有两部分或者两部分以上气体相联系的问题，由于涉及的物理量比较多，通常难度也比较大，因而在高考中也时常出现，解决这类问题时，不仅要有扎实的基本功，还需要有清晰的思路和综合分析能力。 5、重难点知识讲解 1) 关于温度、压强的理解: 温度：宏观上表示物体的冷热程度；微观上是分子平均动能的标志． 压强：宏观上是单位面积上所受的压力；微观上是大量气体分子对器壁的频繁碰撞所致． 2) 求封闭气体压强的两种基本方法： ①如果封闭物（如液柱、活塞等）静止或匀速运动时，则采用平衡法，即ΣF=0 ②如果封闭物（如液柱或活塞等）做匀变速运动时，则采用牛顿第二定律求解法，即ΣF=ma．
精选
3) 常见的气体压强单位的换算：l标准大气压=76cmHg=1.013×105Pa=10.34米水柱 4) 在做好玻意耳定律的实验的基础上学会采用三种方或描述：列表法：图线法；数学公式表达法． 5) 在P-V图象上的等温线特点：等温线是一簇双曲线，在这簇双曲线里越远离坐标原点的双曲线代表温度越高． 6) 为了证实等温变化曲线是双曲线，可采用画P11图象来直观反映。此时在P图象里VV反映的是过坐标原点的正比直线，且斜率大者温度高． 7) 应用玻意耳定律解题要跟踪一定质量的气体，先找出对应的始末状态的P、V参量，再列方程求解，方程式两边的单位只要能统一即可． 8) 正确理解PtP01t的物理含义，注意p0为0℃时气体的压强，pt为t℃时气体的压273强． 9) 在p—t图像上的等容线特点：等容线是一簇不过坐标原点的倾斜直线，在这簇倾斜直线里斜率越小，体积越大；斜率越大，体积越小。 10) 查理定律的微观解释：在单位体积内所含的分子数不变的情况下，温度升高，单位时间内分子撞击器壁的次数增多，而且每次撞击器壁的冲力也增大，所以气体的压强增大；反之，温度降低，则压强减小． 11) 热力学温度和摄氏温度的每一度温差的大小是相同的，即ΔT=Δt；只是它们的零度起点不同．绝对零度是宇宙间低温的极限，只能无限接近，永远无法达到． 12) 引入热力学温标后的查理定律表达式：p1/p2=T1/T2 或 p/T=恒量 或 p=KT（K为恒量） 13) 判断两团气体被液柱（或活塞）隔开，当温度变化时液柱（或活塞）移动问题的基本方法：设等容法。即pPT。 T14) 、理想气体的微观模型：每个分子都可以看作是弹性小球；气体分子本身的大小可以不计；除碰撞的瞬间外，气体分子之间没有相互作用． 15) 推导气态方程基本方法：假设中间过渡状态，设气体先等压变化后等容变化；也可采用先等容变化后等压变化来进行推导。 16) 气体实验定律的图线意义，如图所示．要注意： ① 各定律在p-V、p-T和V-T图像中的对应围线形状． ② 图线中某点所代表的物理意义；图线中某线段所代表的物理意义． ③ （3）对于一定质量的气体；p-V图线的p·V积的大小反映气体的温度高低；p-T图线的斜率大小反映气体的体积：V－T图线的斜率大小反映气体的压强． 17) 应用气态方程解题的方法步骤 ①选取研究对象，即确定研究的是哪一部分气体(或哪几部分气体)，并将这部分气体从周围环境中“隔离”出来． ②对研究对象进行状态分析和状态变化过程分析，即分析初、末状态的压强、体积和温度中，哪些已知，哪些未知；有时还有中间态（为避免混淆可画简图或列图表进行对比分析）．还
精选
要分析状态变化的特点(质量有无变化、有无不变的参量等)． ③据状态变化特点列方程．若问题只与气体的一个状态相关，应选用PV若涉及两个状态，且气体质量不变，应选用mRT列方程，MPPV1V122 列方程，如果有两个以上的研究对象，T1T2有时还要利用它们之间的压强关系、体积关系或温度关系列出辅助方程． ④解方程，统一单位，进行运算，求出结果．有时还需对结果进行必要的讨论，在应用定质量气态方程PPV1V122解题时，公式两边的P和V的单位必须统一．在应用克拉珀龙方程T1T2PVmR的单位要与P、V的单位相适应；在国际单位制中，压强的单位为“Pa”，RT 解题时，M3体积的单位为“m”，温度的单位为“K”，摩尔气体常量R ＝ 8.3J/mol·K．无论用气态方程的哪种形式解题，T的单位都必须采用热力学温度． 18) 被封闭的气体的压强问题 在应用气体定律和气态方程解题时，往往要选择被封闭的气体为研究对象，正确求解气体的压强是解题的关键．被封闭的气体压强的计算一般有以下几种方法． ① 利用连通器原理．在同种液体中同一水平面上的各点压强都相等．当管内液面低于管外液面时（如图所示），设大气压强为p0，管内液体与管外液体便构成了一个连通器，在同一水平面上分别取两点A,B，故pA=pB，由于pA=po+ρ液gh，而且p气=pB，故有p气=PO-ρ液gh． 当管内液面高于管外液面时（如图所示），分析方法与上述相同，容易得到：p气=PO-ρ液gh． ② 利用静力平衡原理 如果气体被液体或其它物体所封闭．且处于平衡状态．可以利用力的平衡原理求解． 注意：在进行压强的加减运算时，一定要注意压强单位的统一； 静力平衡法只适用于热学系统处于静止或匀速运动状态封闭气体压强的计算． ③ 应用牛顿运动定律求解 若封闭气体的系统作匀变速运动时，可以对研究对象进行受力分析、并应用牛顿第二定律列出动力学方程来求出被封闭的气体的压强． 19) 利用图象讨论气体状态变化问题 利用图象讨论气体状态的变化首先必须熟悉气体三个等值变化的基本图象及与三个等值变化直接相关的物理量的变化情况． ① 等温变化的图象 一定质量的气体等温变化的图线在P－V图上是以P轴、V轴为渐近线的双曲线，质量一定，温度越高，该双曲线越偏离PV轴．若温度一定，等温线偏离P、V轴愈远，则对应气体质量愈大．如图所示，若质量一定，则TI＞TII；若温度一定，则mI＞mII．
精选
等容图象
② 等容变化的图象
一定质量的气体等容变化的图线在P-T图上是一条（延长线）过原点的直线。质量一定，容积越大，直线的斜率越小（取一确定的温度，容积越大，压强越小，直线的斜率越小）．若容积一定，质量越大，直线的斜率越大．如图所示，若质量一定，则VI＜VⅡ，若容积一定，则mI＞mII．
③ 等压变化的图象
一定质量的气体等压变化的图线在V-T图上是一条（延长线）过原点的直线．质量一定，压强越大，直线的斜率越小；若压强一定，质量越大，直线的斜率越大．若质量一定，则PI＜PⅡ；若压强一定，则mI＞mⅡ．
④ 、应用图线判定气体某热循环过程能否实现的问题 6、饱和汽和饱和汽压 1) 饱和汽与饱和汽压：
在单位时间内回到液体中的分子数等于从液面飞出去的分子数，这时汽的密度不再增大，液体也不再减少，液体和汽之间达到了平衡状态，这种平衡叫做动态平衡。我们把跟液体处于动态平衡的汽叫做饱和汽，把没有达到饱和状态的汽叫做未饱和汽。在一定温度下，饱和汽的压强一定，叫做饱和汽压。未饱和汽的压强小于饱和汽压。
饱和汽压影响因素：①与温度有关，温度升高，饱和气压增大 ②饱和汽压与饱和汽的体积无关
2) 空气的湿度
① 空气的绝对湿度：用空气中所含水蒸气的压强来表示的湿度叫做空气的绝对湿度。
② 空气的相对湿度：相对湿度水蒸气的实际汽压
同温度下水的饱和汽压相对湿度更能够描述空气的潮湿程度，影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受。 ③ （干湿泡湿度计：两温度计的示数差别越大，空气的相对湿度越小。
精选
（五）物态和物态变化 1. 固体
1) 晶体和非晶体
① 晶体内部的微粒排列有规则，具有空间上的周期性，因此不同方向上相等距离内微粒数不同，使得物理性质不同（各向异性），由于多晶体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体（单晶体）集合而成，因此不显示各向异性，形状也不规则。
② 单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体。例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等。多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体叫做多晶体．其中的小晶体叫做晶粒。 多晶体没有规则的几何形状．
多晶体不显示各向异性（每一晶粒内部都是各向异性的），有确定的熔点（固体是否有确定
的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志）
③ 一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的材料都能成为非晶体晶体。
④ 达到熔点后由固态向液态转化，分子间距离要加大。此时晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的点阵结构，所以吸热只是为了克服分子间的引力做功，只增加了分子的势能。分子平均动能不变，温度不变。
⑤ 常见的晶体有：石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等． ⑥ 几种常见晶体的规则外形： 食盐的晶体呈立方体形； 明矾的晶体呈八面体形； 石英的晶体中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥； 雪花是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案 2. 液体
1) 液体的微观结构
① 液体有一定的体积，不易被压缩，这一特点跟固体—样；另一方面又像气体，没有一定的形状，具有流动性。
② 液体的分子间距离大约为r0，相互作用较强，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，这一点跟固体分子的运动情况类似。但液体分子没有固定的平衡位置，它们在某一平衡位置附近振动一小段时间后，又转到另一个平衡位置去振动。这就是液体具有流动性的原因。这一个特点明显区别于固体。
③ 液体与非晶体的微观结构很类似。非晶体随着温度的升高而逐渐软化，流动性也逐渐增加。因此，有时把非晶体看作是过冷液体，而固体往往只专指晶体。液体的表面张力 2) 液晶：介于固体和液体之间的特殊物态
物理性质①具有晶体的光学各向异性——在某个方向上看其分子排列比较整齐②具有液体的流动性——从另一方向看，分子的排列是杂乱无章的． 3) 液体的表面张力现象和毛细现象
① 表面张力──表面层（与气体接触的液体薄层）分子比较稀疏，r＞r0，分子力表现为引力，在这个力作用下，液体表面有收缩到最小的趋势，这个力就是表面张力。表面张力方向跟液面相切，跟这部分液面的分界线垂直。
② 浸润和不浸润现象：
放在洁净的玻璃板上的一滴水，会附着在玻璃板上形成薄层．把一块洁净的玻璃片浸入水里再取出来，玻璃表面会沾上一层水．这种现象叫做浸润。对玻璃来说，水是浸润液体。
放在洁净的玻璃板上的一滴水银，能够在玻璃板上滚来滚去，而不附着在上面．把一块洁净的玻璃片浸入水银里再取出来，玻璃上也不附着水银．这种现象叫做不浸润。对玻璃来说，
精选
水银是不浸润液体．
同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的。水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡．水银不能浸润玻璃，但能浸润铅。 浸润 不浸润 附着层的液体分子比液体内部 密 稀疏 分子力表现 排斥力 吸引力 附着层趋势 扩张 收缩 毛细现象 上升 下降 （３）毛细现象：对于一定液体和一定材质的管壁，管的内径越细，毛细现象越明显。
①管的内径越细，液体越高
②土壤锄松，破坏毛细管，保存地下水分；压紧土壤，毛细管变细，将水引上来
(五)热力学定律
1、改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但它们的本质不一样；做功是其他形式的能和内能之间的转化，热传递是物体间内能的转移。做4.2J的功与传递1cal（卡路里）的热量，在改变物体内能上是等效的。热功当量J＝4.2J/cal。
①等效不等质：做功是内能与其他形式的能发生转化；热传递是不同物体（或同一物体的不同部分）之间内能的转移，它们改变内能的效果是相同的。
②概念区别：温度、内能是状态量，热量和功则是过程量，热传递的前提条件是存在温差，传递的是热量而不是温度，实质上是内能的转移． 2、热力学第一定律
(1)内容：一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体做的功W与物体从外界吸收的热量Q之和等于物体的内能的增加量ΔU
(2)数学表达式为：ΔU＝W+Q (3)符号法则：
做功W 热量Q 内能的改变ΔU (4)绝
热过取正值“+” 外界对系统做功 系统从外界吸收热量 系统的内能增加 程Q取负值“－” 系统对外界做功 系统向外界放出热量 系统的内能减少 ＝0，
关键词“绝热材料”或“变化迅速”
(5)对理想气体：①ΔU取决于温度变化，温度升高ΔU>0，温度降低ΔU<0 ②W取决于体积变化，v增大时，气体对外做功，W<0；v减小时，外界对气体做功，W>0；③特例：如果是气体向真空扩散，W＝0 3、能量守恒定律：
（1）能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。这就是能量守恒定律。 （2）第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功的机器。（违背能量守恒定律）
注意：热量和内能的区别：热量是热传递过程中物体内能的改变量。内能则是物体内所有分子的动能与分子势能的总和。热量与物体的内能多少、温度高低无关。 4、热力学第二定律
（1）热传导的方向性：热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行，但相反方向却不
能自发地进行，即热传导具有方向性，是一个不可逆过程。
精选
（2）说明：
①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。
②热量可以自发地从高温物体传向低温物体，热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。 ③热量可以从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。
（3）热力学第二定律的两种表述
①克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。 ②开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化。 （4）热机
①热机是把内能转化为机械能的装置。其原理是热机从高温热源吸收热量Q1，推动活塞做功W，然后向低温热源（冷凝器）释放热量Q2。（工作条件：需要两个热源） ②由能量守恒定律可得： Q1=W+Q2 ③我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率，用η表示，即η= W / Q1 ④热机效率不可能达到100% （5）第二类永动机
①设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。 ②第二类永动机不可能制成，不违反热力学第一定律或能量守恒定律，违反热力学第二定律。原因：尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；机械能和内能的转化过程具有方向性。
（6）推广：与热现象有关的宏观过程都是不可逆的。例如；扩散、气体向真空的膨胀、能量耗散。
（7）熵和熵增加原理
①热力学第二定律微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动无序程度增大的方向进行。 ②熵：衡量系统无序程度的物理量，系统越混乱，无序程度越高，熵值越大。
③熵增加原理：在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行。热力学第二定律也叫做熵增加原理。
（8）能量退降：在熵增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领，从可利用状态变成不可利用状态，能量的品质退化了。（另一种解释：在能量转化过程中，总伴随着内能的产生，分子无序程度增加，同时内能耗散到周围环境中，无法重新收集起来加以利用）
晶 体
非晶体 单晶体 多晶体
外 形 规 则 不规则 不规则 熔 点 确 定 不确定
物理性质 各向异性 各向同性
5、热力学第三定律
宇宙中存在着温度的下限：—273.15℃，以这个下限为起点的温度叫做热力学温度，用T，单位是开尔文，符号是K，热力学温度T同摄氏温度t的换算关系是：T = t + 273.15K 对大量事实的分析表明：热力学零度不可达到。这个结论称做热力学第三定律。尽管热力学零度不可能达到，但是只要温度不是绝对零度就总有可能降低。因此，热力学第三定律不阻止人们想办法尽可能地接近绝对零度。
精选
6、能源、环境
能源和环境是两个全球所关注的问题，能源是现代社会生活的重要物质基础，而常规能源的有限储藏量与人类的需求存在矛盾，同时大量消耗常规能源带来了环境问题，正确地协调和解决这一矛盾和问题是生活在地球上每一个人的职责． ①．能源：凡是能够提供可利用能量的物质统称为能源．
②．常规能源：人们把煤、石油、天然气叫做常规能源，人类消耗的能量主要是常规能源．
③．常规能源的储藏是有限的．
④．常规能源的大量消耗带来了环境问题 温室效应：温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的．石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳．
酸雨：大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨．煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质．
光化学烟雾：氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质——光化学烟雾，主要成分是臭氧． 另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染．
常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质．使生态受到伤害．
⑤绿色能源的开发和利用
常规能源的短缺和利用常规能源带来的环境污染，使得新能源的开发成为当务之急． 绿色能源：在释放能量或能量转化过程中对环境不造成污染的能源叫绿色能源．人类可开发和利用的绿色能源主要有下列几种： 风能．
水流（河流、潮汐）能．风能和水流能是“可再生能源”而石油、煤炭是不可再生能源．
太阳能．
热核能、风能、水流能、太阳能是清洁能源． 氢能源． 反物质能．
大自然赐给人类的绿色能源储量丰富，只要我们科学开发、合理利用，必将对人类做出前所未有的贡献.
精选
二、习题精讲
分子动理论
1.下列说法中正确的是（ ）
A、物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级是10-10m
B、物质分子在不停地做无规则运动，布朗运动就是分子的运动 C、在任何情况下，分子间的引力和斥力是同时存在的
D、1kg的任何物质含有的微粒数相同，都是6.02×1023个，这个数叫阿伏加德罗常数 2.关于布朗运动，下列说法正确的是( )
A.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C.悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著 D.布朗运动的无规则性反映了小颗粒内部分子运动的无规则性 3.以下说法中正确的是( )
A.分子的热运动是指物体的整体运动和物体内部分子的无规则运动的总和 B.分子的热运动是指物体内部分子的无规则运动
C.分子的热运动与温度有关：温度越高，分子的热运动越激烈
D.在同一温度下，不同质量的同种液体的每个分子运动的激烈程度可能是不相同的
4.在一杯清水中滴一滴墨汁，经过一段时间后墨汁均匀地分布在水中，只是由于（ ） A.水分子和碳分子间引力与斥力的不平衡造成的 B.碳分子的无规则运动造成的 C.水分子的无规则运动造成的 D.水分子间空隙较大造成的
5.下列关于布朗运动的说法中正确的是（ ）
A.将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映 B.布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关 C.布朗运动的激烈程度与温度有关
D.微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性 6.下面证明分子间存在引力和斥力的试验，错误的是（ ） A.两块铅压紧以后能连成一块，说明存在引力
B.一般固体、液体很难被压缩，说明存在着相互排斥力 C.拉断一根绳子需要一定大小的力说明存在着相互吸引力 D.碎玻璃不能拼在一起，是由于分子间存在着斥力
7.关于分子间相互作用力的以下说法中，正确的是（ ）
A.当分子间的距离r=r0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力，也不存在斥力
B.分子力随分子间的距离的变化而变化，当r>r0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大的快，故分子力表现为引力
C.当分子间的距离r 8.两个分子从相距较远（分子力忽略）开始靠近，直到不能再靠近的过程中（ ） A.分子力先做负功后做正功 B.分子力先做正功后做负功 C.分子间的引力和斥力都增大 D.两分子从r0处再靠近，斥力比引力增加得快 9.质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则（ ） 精选 A.氧气的内能较大 B.氢气的内能较大 C.两者内能相等 D.氢气分子的平均动能较大 10.以下说法中正确的是（ ） A.温度低的物体内能小 B.温度低的物体内分子运动的平均速率小 C.物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大 D.以上说法都不对 11.在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中，试验简要步骤如下： A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S。 B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上，带油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上。 C.用浅盘装入约2cm深的水，然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。 D.用公式d= VS求出薄膜厚度，即油酸分子的大小。 E.根据酒精油酸溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V。 F.用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数。 上述试验步骤的合理顺序是 。 12. 已知一滴水的体积是6×10-8m3,则这滴水中含有的水分子数为 个。 13. 如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点，则r （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积； （3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径。 16．一个截面积为S的圆形绝热容器装有质量为m的水。已知水的比热容为c，水的温度为t1，在阳光下照射时间为T后，温度升高到t2。若照射时阳光与水平方向的夹角为α，试算出阳光垂直照射时单位面积热辐射的功率。 精选 17．如图所示，在质量为M的细玻璃管中盛有少量乙醚液体，用质量为m的软木塞将管口封闭，加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸汽的压力下水平飞出，玻璃管悬于长为L的轻杆上，细杆可绕上端轴O无摩擦转动，欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动，在忽略热量损失的条件下，乙醚最少要消耗多少内能？ 精选 气体 1．关于气体分子，下列说法中正确的是 （ ） A．由于气体分子间的距离很大，气体分子可以看作质点 B．气体分子除了碰撞以外，可以自由地运动 C．气体分子之间存在相互斥力，所以气体对容器壁有压强 D．在常温常压下，气体分子的相互作用力可以忽略 2．如图所示，桌子上有台秤，用很多大豆向台秤倾倒，此时台秤示数为N。下述正确的是 A．当倾倒大豆的杯子高度增大时台秤示数减小 B．当倾倒大豆的杯子高度增大时台秤示数不变 C．当相同时间内倾倒大豆的数量增加时台秤示数减小 D．当相同时间内倾倒大豆的数量增加时台秤示数增大 3．一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ．现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则，下列说法正确的是 （ ） A．状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大 B．状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大 C．状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大 D．状态Ⅰ时每个分子的运动速率都比状态Ⅱ时的分子运动速率大 4．关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是 A．是由于气体分子相互作用产生的 B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的 C．是由于气体的重力产生的 D．气体温度越高，压强就一定越大 5．一定质量的理想气体 A．先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于初始温度 B．先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于初始体积 C．先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于初始温度 D．先等容加热，再等容压缩，其压强必大于初始压强翰林汇 6．一个绝热气缸，气缸内气体与外界没有热交换，压缩活塞前缸内气体压强为p，体积为V。 V，则气体的压强（ ） 2PA．等于2p B. 大于2p C. 小于2p D. 等于 2现用力将活塞推进，使缸内气体体积减小到 7．如图所示，将一气缸悬挂在弹簧下，缸内密闭了一定质量的理想气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，若缸内气体的温度升高到某一数值， 下列物理量发生变化的是 A．活塞的高度h B．缸体的高度H C.气体的压强p D.弹簧的长度L 8．一玻璃管开口朝下没入水中，在某一深度恰好能保持静止，假如水面上方的大气压突然降低一些，则试管的运动情况是 （ ） A．加速上升 B. 加速下降 C. 保持静止 D. 无法判断 10．封闭在贮气瓶中的某种理想气体,当温度升高时,下面哪个说法是正确的( ) 精选 (容器的膨胀忽略不计) A.密度不变,压强增大 B. 密度不变,压强减小 C. 压强不变,密度增大 D. 压强不变,密度减小 9．密闭容器中装有一定质量的气体 A．当密闭容器体积不变时,充入气体质量越多,气体压强越大 B．当密闭容器体积不变时,气体温度越高压强越大 C．当压缩气体体积时,气体压强一定增大 D．当压缩气体体积时,气体压强可能不变 10．如图所示，两个容器A和B容积不同，内部装有气体，其间用细管相连，管中有一小段水银柱将两部分气体隔开。当A中气体温度为tA，B中气体温度为tB，且tA>tB，水银柱恰好在管 的中央静止。若对两部分气体加热，使它们的温度都升高相同的温度，下列说法正确的是 （ ） A．水银柱一定保持不动 B．水银柱将向上移动 C．水银柱将向下移动 D．水银柱的移动情况无法判断 11．用如图装置来验证查理定律。 （1）实验研究的是封闭在注射器内的气体，为了完成实验，除了图中的器材外，还需要气压计、热水、凉水、_________和__________。 若大气压强为p0，活塞和支架的重力为G，钩码的质量为m，活塞的横截面积为s，则气体的压强p=___________________。 (2)请设计一个记录数据的表格。 (3)某同学经过实验得到如图的图象，产生误差的主要原因可能是___________________________________ ___________________________________________。 三．论述与计算题： 12．试用气体压强、温度和体积的变化规律解释热气球上升的原因。 13．如图封闭端有一段长40厘米的空气柱，左右两边水银柱的高度差是19厘米，大气压强为76厘米汞柱，要使两边管中的水银面一样高，需要再注入多少厘米长的水银柱？ 14．容积为20升的钢瓶充满氧气后，压强为30大气压，打开钢瓶中的阀门，让氧气分别装到容积为5升的小瓶中，若小瓶原来为真空，装到小瓶中的氧气压强为2个大气压，分装中无漏气且温度不变，那么最多能装多少小瓶？ 精选 15．一粗细均匀的玻璃管，注入60mm水银柱，水平放置时，封闭端空气柱与开口处气柱等长，均为140mm，若将管轻轻倒转，竖直插入水银槽中，如图所示，达平衡时管内封闭端空气柱长133mm，设整个过程空气温度不变，外界大气压为760mm汞柱高。求水银槽中进入管中的水银长度是多少mm？ 16．如图所示, 一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸, 高为H, 中间有一薄活塞 , 用一劲度系数为k的轻弹簧吊着, 活塞重为G, 与汽缸紧密接触, 不导热且气体是同种气体, 且质量、温度、压强都相同时, 活塞恰好位于汽缸的正中央, 设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计, 汽缸内初始压强为 p0=1.0×105Pa, 温度为 T0, 求： (1) 弹簧原长. (2) 如果将汽缸倒置, 保持汽缸Ⅱ部分的温度不变, 使汽缸Ⅰ部分升温, 使得活塞在汽缸内的位置不变, 则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少? 17．如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成．活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动．A、B的质量分别为mA＝12kg，mB＝8.0kg，横截面积分别为SA=4.0×10-2m2，SB＝2.0×10-2m2．一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=1.0×105Pa． (1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，求气体的压强． (2)已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3．现保持温度不变，将气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示．与图1相比，活塞在气缸内移动的距离l为多少？取重力加速度g=10m/s2． 精选 物态和物态变化 1. 固体 1、 判断物质是晶体还是非晶体，比较可靠的方法是 ( ) A．从外形上判断 B．从导电性能来判断 C．从各向异性或各向同性来判断 D．从有无确定的熔点来判断 2、对金刚石和石墨来说，下列说法正确的是( ) A．具有不同的化学性质 B．前者是绝缘体,后者是导体 C．由同种物质微粒构成 D．具有不同的物理性质 3、如图所示，在两个固体薄片上涂上一层很薄的石蜡，然后用烧热的钢针尖接触薄片，接触点周围的石蜡被熔化，乙片上熔化了的石蜡呈圆形，则（ ） A．甲片一定是晶体 B．乙片一定是非晶体 C．甲片不一定是晶体 D．乙片不一定是非晶体 4、关于晶体和非晶体，正确的说法是（ ） A．它们的微观结构不同 B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的物质微粒是不规则地排列 C．晶体内部的物质微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的 D．在物质内部的各个平面上，微粒数相等的是晶体，微粒数不相等的是非晶体 5、下列各组物质全部为晶体的是（ ） A．石英、雪花、沥青 B．食盐、橡胶、沥青 C．食盐、雪花、石英 D．雪花、橡胶、石英 6、研成粉末后的晶体已无法从外形特征和物理性质各向异性上加以判断时，可以通过方法来判断它是否为晶体。 7、晶体的外形有规则和物理性质各向异性，都是由于晶体 的缘故。 8、单晶体的主要特征是：（1）在外形上具有 ；（2）在导热、导电、强度等物理性质上具有 ；（3）熔化时有 ，而多晶体只具有上述的第 条特征。 9、冰、钻石、沥青、明矾、蜂蜡、电池中的碳棒、食盐、铜块等常见的固体中，属于晶体的有 ，其中铜块是多晶体，所以它的物理性质表现为 。 10、利用学过的物理或化学知识，讨论晶体在熔解过程中吸收的热量主要是用于增加什么形式的能？ 2. 液体 1、液体表面张力产生的原因是：（） A．在液体的表面层，分子间距大，分子之间斥力消失，只有引力 精选 B．由于气体分子对表面层液体分子的吸引 C．在液体的表面层里，由于分子间距比液体内部大，分子间引力占优势 D．由于受到指向液内的吸引力的作用 2、关于液体表面的收缩趋势，正确的说法是：（） A．因为液体表面分子分布比内部密，所以有收缩趋势 B．液体表面分子分布和内部相同，所以有收缩趋势 C．因为液体表面分子分布比内部稀，所以有收缩趋势 D．液体表面分子受到与其接触的气体分子的斥力作用，使液体表面有收缩趋势 3、关于浸润和不浸润，下面说法正确的是：（） A．水是浸润液体，水银是不浸润液体 B．在内径小的容器里，如果液体能浸润器壁，液面呈凸形 C．如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱，就会形成浸润现象 D．鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪，使羽毛不被水浸润 4、将不同材料制成的两端开口的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管中液面比管外液面低，乙管中液面比管外液面高，则：（） A．液体对甲管是浸润的 B．液体对乙管是浸润的 C．甲管中发生的不是毛细现象，乙管中发生的是毛细现象 D．甲、乙两管中发生的都是毛细现象 5、根据浸润液体在毛细管内上升到表面张力向上的拉引作用跟升高的液柱重力相等时为止的道理，可以推知液柱上升的高度：（） A．只跟液体性质有关 B．只跟液体密度有关 C．只跟液体密度和毛细管内径有关 D．跟液体密度、毛细管内径和液体的性质都有关 6、液体的附着层具有收缩趋势的情况发生在：（） A．液体不浸润固体的附着层 B．表面张力较大的液体的附着层 C．所有液体的附着层 D．液体浸润固体的附着层 7、处在液体表面层中的分子比液体内部的分子有：（） A．较小的势能 B．较大的势能 C．相同的势能 D．较大的动能 8、．下列现象中哪个不是由表面引力引起的（） A．使用钢笔难以在油纸上写字 B．布伞有孔，但不漏水 C．草叶上的露珠呈球形 D．玻璃细杆顶端被烧熔后变成圆形 9、下列现象哪些是毛细现象（） A．粉笔把纸上的墨水吸干 B．车轮在潮湿的地上滚过之后，车辙中会渗出水 C．托利拆利管内的水银面高于管外的水银面 D．植物根部的养分，能升到植物上部枝叶中 11、浸润液体在毛细管里上升到当 作用和 相互平衡时，管内液体停止上升，达到平衡状态。 12、如图所示，对于液体在器壁附近发生弯曲的现象，下列说法中正确的是：（） A．表面层I内分子的分布比液体内部疏 精选 B．表面层II内分子的分布比液体内部密 C．附着层I内分子的分布比液体内部密 D．附着层II内分子的分布比液体内部疏 13、把水或油灌入小口瓶时，常在瓶口插入一根竹筷或玻璃棒，水或油就沿着竹筷或玻璃棒流入瓶中，不致流到瓶子外面，这是什么道理？如果要将水银灌入小口瓶中，能否采用竹筷或是玻璃棒？你能想出其它的方法吗？ 14、如图所示为某一毛细现象示意图，接触角为θ（在液体与固体的接触处，分别作液面及固体表面的切线，两者通过液体内部所成的夹角称为接触角），液体的表面张力系数为σ，密度为ρ，毛细管的半径为r,试求毛细管中液柱的高度h. 3. 饱和汽与饱和汽压 1、下面几种现象，属于蒸发现象的是（） A．在寒冷的冬天，冰冻的湿衣服会慢慢变干 B．擦在皮肤上的酒精很快变干 C．用久的灯炮钨丝变细 D．烧水时从壶喷出“白气” 2、下列现象或事例不可能存在的是（） A．80°C的水正在沸腾 B．温度达到水的沸点100°C，而不沸腾 C．沥青加热到一定温度时才能熔解 D．温度升高到0°C的冰而不熔解 3、一个玻璃瓶中装有半瓶液体，拧紧瓶盖经一段时间后，则（） A．不再有液体分子飞出液面 B．停止蒸发 C．蒸发仍进行 D．在相同时间内从液体里飞出的分子数等于返回液体的分数，液体和汽达到了动态平衡 4、在相对湿度相同的情况下，比较可得（） A．冬天的绝对湿度大 B．夏天的绝对湿度大 C．冬天的绝对湿度小 D．夏天的绝对湿度小 5、关于干湿泡温度计，下列说法正确的是（） A．湿泡所显示温度正常都高于干泡显示温度 B．干泡所示温度正常都是高于湿泡所显示温度 C．在同等温度下，干湿泡温度差别越大，说明该环境越干燥 D．在同等温度下，干湿泡温度差别越大，说明该环境越潮湿。 6、已知50°C时饱和水汽压是92.5mmHg，则在以下两种变化中：①如果温度不变，汽的体积缩小到原来一半；②体积不变，汽的温度升高到100°C。其饱和水汽压变化是（） A．不变，不变 B．变大，不变 C．不变，变大 D．变大，变大 7、当空气绝对湿度是1.38×103Pa，气温是20°C时，空气的相对湿度是（20°C水蒸气饱和汽压是2.30×103Pa）（ ） A．1.38×103Pa B．0.92×103Pa C．60% D．40% 8、湿球温度计与干球温度计的示数相等时，空气的相对湿度为_______. 精选 9、在严寒的冬天，房间玻璃上往往会结一层雾，雾珠是在窗玻璃的 表面。（填“外”或“内”）。并叙述雾珠是怎样形成的。 10、密闭容器里液体上方的汽达到饱和后，还有没有液体分子从液面飞出？为什么这时看起来不再蒸发？ 11、有一句民间说法叫做“水缸‘穿裙子’，老天要下雨”。所谓“水缸穿裙子”是指在盛水的水缸外表面，齐着水面所在位置往下，出现了一层小水珠，请简要说明这一句民间说法的科学道理。 12、干湿泡温度计中，干泡读数为18°C，湿泡读数是10°C，18°C时饱和水汽压相当于15.48mmHg产生的压强，若此时相对湿度为34%，则绝对湿度为多少？ 13、“热管”是20世纪80年代研制出来的一种导热本领非常大的装置。它比铜的导热本领大上千倍。“热管”的结构并不复杂，它是一根两端封闭的合金管，管内壁衬了一层多孔的材料，叫做吸收芯，吸收芯中充有酒精或其他易汽化的液体，如图所示，当管的一端受热时，热量会很快传到另一端，试分析其中的道理。 14、天气炎热时，地上洒一些水，有时会感到凉爽，有时却感到更热了，如何解释这种现象。 解析：人是否感到凉爽，除了温度因素外，还有空气湿度有关。在地面洒水在快速蒸发时，附近的湿度也会增加。如果有风，湿度增大的空气很快就吹跑了，就不会影响人体汗液的蒸发，再加上地面温度降低，人就会凉爽。但如果没有风，湿度增大的空气包围着人体，人的汗液蒸发就大大受阻，尽管地面温度低了，但人反而感觉闷热。 精选 热力学定律 1.把浸有乙醚的一小块棉花放在厚玻璃筒的底部，当快速下压活塞时，由于被压缩的空气骤然变热，温度升高，达到乙醚的燃点，使浸有乙醚的棉花燃烧起来，此实验的目的是要说明 A.做功可以升高物体的温度 B.做功可以改变物体的内能 C.做功一定可以增加物体的内能 D.做功可以增加物体的热量 2.下列关于永动机的说法中正确的是（ ） A.第一类永动机违反了能量守恒定律 B.第一类永动机违反了热力学第一定律 C.第二类永动机违反了能量守恒定律 D.第二类永动机违反了热力学第二定律 3.以下过程不可能发生的是（ ） A.对物体做功，同时物体放热，物体的温度不变 B.对物体做功，同时物体吸热，物体的温度不变 C.物体对外做功，同时放热，物体的内能不变 D.物体对外做功，同时吸热，物体的内能不变 4.下面设想符合能量守恒定律的是（ ） A.利用永久磁铁间的作用力造一台永远转动的机器 B.做成一条船利用河水的能量逆水航行 C.通过太阳照射飞机使飞机起飞 D.不用任何燃料使河水升温 5.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.外界和物体传递热量，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.物体向外放热，物体的内能可能增加 6.如图10—1所示容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面为空气，大气压恒定。A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热。原先A中的水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡。在这个过程中（ ） A.大气压力对水做功，水的内能增加 K B.水克服大气压力做功，水的内能减少 A B C.大气压力对水不做功，水的内能不变 D.大气压力对水不做功，水的内能增加 图10-1 7.如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度较大，抽去隔板，加热气体，使两部分气体均匀混合，设在此过程气体吸热Q，气体内能增量为ΔE，则（ ） A A. ΔE=Q B. ΔE﹤Q C. ΔE﹥Q D.无法比较 B 8.一木块沿斜面向下滑，下列说法正确的是（ ） A.不管斜面是否光滑，下滑过程中重力对木块做了功，它的内能将增大 B.若斜面光滑且不计空气阻力，木块滑到斜面底部时，速度增大，内能也将增大 C.若斜面粗糙，木块在重力作用下虽速度增大，但它的内能并不改变 D.若斜面粗糙，木块的机械能减小，而它的内能将增大 精选 9.物体在水平面上运动，当它的速度由9m/s减小到7m/s的过程中，内能增量是某个定值，如果物体继续运动，又产生相等内能增量，这时物体速度应是 （ ） A.5.66m/s B.4.12m/s C.5m/s D.3m/s 10.以下说法正确的是 （ ） A.电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热传导也可以由低温物体向高温物体进行 B.内能可以转化为机械能 C.能量的耗散否定了能量的转化与守恒定律 D.能量的耗能说明自然界的宏观过程有方向性 11.一个带活塞的气缸内盛有一定量的气体，若此气体的温度随其内能的增大而升高，则（ ） A.将热量传给气体，其温度必升高 B.压缩气体，其温度必升高 C.压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变 D.压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高 12.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是（ ） A.迅速向里推活塞 B. 迅速向外拉活塞 C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外拉活塞 13.如图10—3所示，用导热的固定隔板把一容器隔成容积相等的甲、乙两部分，甲、乙中分别有质量相等的氮气和氧气。在达到平衡时，它们的温度必相等，若分子势能可忽略，则甲、乙中（ ） 甲 乙 A.气体的压强相等 B.气体分子的平均动能相等 C.气体的内能相等 D.气体分子的平均速率相等 图10-3 14.如图10—4所示，A、B两球完全相同，分别浸没在水和水银的同一深度内，A、B球用同一种特殊的材料制作，当温度稍微升高时，球的体积明显地增大，如果水和水银的初温及缓慢升高后的末温都相同，且两球膨胀后体积也相等， 两球也不再上升，则（ ） A.A球吸收的热量多 B A B.B球吸收的热量多 水 水银 C.A、B二球吸收的热量一样多 D.不能确定吸收热量的多少 图10-4 15.一定质量的理想气体，在升温膨胀对外做功的过程中，分子的平均动能 ，气体的内能 ，因而伴随着 过程。 16.某气体初态时有100J内能，膨胀过程中对外做功30J，同时吸收了20J的热量，在这过程中内能 （填增加或减少） J。 17.在一个横截面积S=3×10-2m2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水，被太阳光垂直照射 t=2min后，水温升高1℃，设大气层的太阳能只有η=45%到达地面，不计容器的吸热和散热损失，试估算太阳的全部辐射功率。（保留一位有效数字，设太阳与地球之间的平均距离d=1.5×1011m，水的比热c=4.2×103J/kg·℃） 18.某地的平均风速为5m/s，已知空气密度是1.2kg/m3，有一风车，它的车叶转动时可形成半径为12m的圆面，如果这个风车能将此圆内10%的气流的动能转变为电能，则该风车带动的发电 精选 机功率是多大？ 19.一颗质量为10g的子弹以200m/s的速度射入放在光滑水平面上质量为2 kg 的木块并穿出；穿出木块时子弹的速度变为40m/s，木块速度为0.8m/s，设子弹在木块中所受的阻力不变，在此过程中子弹和木块共获得多少内能？若这些内能有30%被子弹吸收，则可以使子弹升温多少度？子弹的比热容1.3×102J/(kg·℃)。 精选 三、2013真题 1．（2013高考上海物理第5题）液体与固体具有的相同特点是 (A)都具有确定的形状 (B)体积都不易被压缩 (D)物质分子都在固定位置附近振动 (C)物质分子的位置都确定 2．（2013高考上海物理第15题）已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×10Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s，ρ＝1.0×10kg/m) (A)12.8倍 (B)8.5倍 (C)3.1倍 (D)2.1倍 3 3 5 2 3.（2013高考福建理综第29题）(1)下列四个图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能EP随分子间距离r变化关系的图线是 。（填选图下方的字母） 4．（2013高考福建理综第29题）(2)某自行车轮胎的容积为V．里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为 的空气。（填选项前的字母） A． p0pppV B．V C.(-1)V D.(+1)V. pp0p0p05.(2013高考北京理综第13题)下列说法正确的是 A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加 B.液体分子的无规则运动称为布朗运动 D.物体对外界做功，其内能一定减少 6．（2013全国高考大纲版理综第15题）根据热力学第一定律，下列说法正确的是（ ） A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量 C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机 D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机 7．（2013高考山东理综第36（1）题）（1）下列关于热现象的描述正确的是（ ） a.根据热力学定律，热机的效率可以达到100% b.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的 c.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同 精选 d.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的 8.（2013全国新课标理综II第33题）（1）关于一定量的气体，下列说法正确的是 A．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和， B．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低 C．在完全失重的情况下，气体的压强为零 D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加 E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高， 答案.（1）ABE 9．（2013全国新课标理综1第33题）(1)(6分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分) A分子力先增大，后一直减小 C.分子动能先增大，后减小 B.分子力先做正功，后做负功 D.分子势能先增大，后减小 E．分子势能和动能之和保持不变 10. （2013高考广东理综第18题）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 11. (2013高考江苏物理第12A题)A。 [选修3-3]（12分） 如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。 其中，AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程（气体与外界无热量交换）。 这就是著名的“卡诺循环”。 （1）该循环过程中，下列说法正确的是_______。 （A）AB过程中，外界对气体做功 （B） BC过程中，气体分子的平均动能增大 （C） CD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 （D） DA过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 精选 （2）该循环过程中，内能减小的过程是_______ （选填“AB”、“BC”、“CD”或“DA”）。 若气体在AB过程中吸收63kJ 的热量，在CD过程中放出38kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为_______ kJ。 （3）若该循环过程中的气体为1mol，气体在A状态时的体积为10L，在B状态时压强为A状态时的 2。 求气体在B状态时单位体积内的分子数。 （已知阿伏加德罗常数3NA6.01023mol1，计算结果保留一位有效数字） 12.（2013全国新课标理综1第33题）(2) (9分)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0。气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和p0/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V0/4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求: (i)恒温热源的温度T; (ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积VX。 13.（2013全国新课标理综II第33题）（2）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm.已知大气压强为p0=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下降的距离。 精选 14.（2013高考山东理综第36（2）题）（2）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温 度To=300K，压强P0=1 atm，封闭气体的体积Vo=3m。如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体。 ①求990m深处封闭气体的体积（1 atm相当于10m深的海水产生的压强）。 ②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量__________（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功。 15．（2013高考上海物理第29题）(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的 容积。步骤如下： ①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接，并注入适量的水，另一端插入橡皮塞，然后塞住烧瓶口，并在A上标注此时水面的位置K；再将一活塞置于10ml位置的针筒插入烧瓶，使活塞缓慢推移至0刻度位置；上下移动B，保持A中的水面位于K处，测得此时水面的高度差为17.1cm。 ②拔出橡皮塞，将针筒活塞置于0ml位置，使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口；然后将活塞抽拔至10ml位置，上下移动B，使A中的水面仍位于K，测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm。(玻璃管A内气体体积忽略不计，ρ＝1.0×10kg/m，取g＝10m/s) (1)若用V0表示烧瓶容积，p0表示大气压强，△V示针筒内气体的体积，△p1、△p2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小，则步骤①、②中，气体满足的方程分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 (2)由实验数据得烧瓶容积V0＝＿＿＿＿＿ml，大气压强p0＝＿＿＿＿Pa。 (3)(单选题)倒U形玻璃管A内气体的存在 (A)仅对容积的测量结果有影响 (C)对二者的测量结果均有影响 精选 2 332 (B)仅对压强的测量结果有影响 (D)对二者的测量结果均无影响 16．(10分) （2013高考上海物理第30题）如图，柱形容器内用不漏气的轻质 绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料。开始时活塞至容器底部的高度为H1，容器内气体温度与外界温度相等。在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部H2处，气体温度升高了△T；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部H3处：已知大气压强为p0。求：气体最后的压强与温度。 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 选修3-4 一、知识网络 机械振动 运动规律 简谐运动 受力特点 受迫振动 阻尼振动 形成和传播特点 类型 机械波 描述方法 波的公式：特性 实例 横波 纵波 波的图象 共振 回复力：F= - kx 物理量：振幅、周期、频率 简谐运动图象 弹簧振子：F= - kx 单摆：Fmgx LL周期：T2 gvT x=vt 波的叠加 干涉 衍射 多普勒效应 声波，超声波及其应用 电磁波的发现：麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场 产生磁场→预言电磁波的存在 赫兹证实电磁波的存在 电磁波 电磁振荡：周期性变化的电场能与磁场能周期性变化，周期和频率 电磁波的发射和接收 电磁波与信息化社会：电视、雷达等 电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x射线、ν射线 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 相对论的诞生：伽利略相对性原理 狭义相对论的两个基本假设：狭义相对性原理；光速不变原理 时间和空间的相对性：“同时”的相对性 长度的相对性： l时间间隔的相对性： vl01()2ctv1()2c 相对论的时空观 相对论简介 狭义相对论的其他结论：相对论速度变换公式：uuvuv12c 相对论质量： mm0v1()2c质能方程Emc2 广义相对论简介：广义相对性原理；等效原理 广义相对论的几个结论：物质的引力使光线弯曲 引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别 二、知识精讲 1. 简谐运动 简谐运动的表达式和图象 1）如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动。 简谐运动的回复力：即F = – kx 注意：其中x都是相对平衡位置的位移。 区分：某一位置的位移（相对平衡位置）和某一过程的位移（相对起点） ⑴回复力始终指向平衡位置，始终与位移方向相反 ⑵“k”对一般的简谐运动，k只是一个比例系数，而不能理解为劲度系数 ⑶F回＝－kx是证明物体是否做简谐运动的依据 2）简谐运动的表达式： “x = A sin (ωt＋φ)” 3）简谐运动的图象：描述振子离开平衡位置的位移随时间遵从正弦（余弦）函数的规律变化的，要求能将图象与恰当的模型对应分析。可根据简谐运动的图象的斜率判别速度的方向，注意在振幅处速度无方向。 b、简谐运动（关于平衡位置）对称、相等 ①同一位置：速度大小相等、方向可同可不同，位移、回复力、加速度大小相等、方向相同. ②对称点：速度大小相等、方向可同可不同，位移、回复力、加速度大小相等、方向相反. ③对称段：经历时间相同 ④一个周期内，振子的路程一定为4A（A为振幅）； 半个周期内，振子的路程一定为2A； 四分之一周期内，振子的路程不一定为A 每经一个周期，振子一定回到原出发点；每经半个周期一定到达另一侧的关于平衡位置 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 的对称点，且速度方向一定相反 b、振幅与位移的区别： ⑴位移是矢量，振幅是标量，等于最大位移的数值 ⑵对于一个给定的简谐运动，振子的位移始终变化，而振幅不变 2. 单摆的周期与摆长的关系（实验、探究） 1）单摆的等时性（伽利略）；即周期与摆球质量无关，在振幅较小时与振幅无关 2）单摆的周期公式（惠更斯）T2l（l为摆线长度与摆球半径之和；周期测量：测N g次全振动所用时间t，则T=t/N） 3）数据处理：（1）平均值法；（2）图象法：以l和T2为纵横坐标，作出lg42的图象T2（变非线性关系为线性关系）； 4）振动周期是2秒的单摆叫秒摆 摆钟原理：钟面显示时间与钟摆摆动次数成正比 3. 受迫振动和共振 受迫振动：在周期性外力作用下、使振幅保持不变的振动，又叫无阻尼振动或等幅振动。 f迫 = f策，与f固无关。A迫 与∣f策—f固∣有关， ∣f策—f固∣越大，A迫越小，∣f策—f固∣越小，A迫越大。 当驱动力频率等于固有频率时，受迫振动的振幅最大（共振） 共振的防止与应用 4. 机械波 横波和纵波 横波的图象 1）机械波 ① 产生机械波的条件：振源，介质——有机械振动不一定形成机械波 有机械波一定有机械振动 ② 机械波的波速由介质决定，同一类的不同机械波在同一介质中波速相等。与振源振动的快慢无关 ③ 机械波传递的是振动形式（由振源决定）、能量（由振幅体现）、信息 2）机械波可分为横波与纵波 横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直。特点：有波峰、波谷. 只能在固体中传播（条件：剪切形变），为方便将水波认为是横波 纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上.特点：有疏部、密部. 气体、液体只能传递纵波 3）波的独立传播与叠加 4）次声波与超声波 次声波：频率小于20Hz，波长长，易衍射，传播距离远，研究与应用刚起步 超声波：频率大于20000Hz，波长短，直线传播效果好（声纳），穿透能力强（几厘米厚的金属）。 应用广泛：声纳、B超、雷达、探伤、超声加湿、制照相乳胶 5）横波图象：表示某一时刻各个质点离开平衡位置位移情况。后一质点的振动总是重复前一质点的振动；特别要能判断质点振动方向或波的传播方向。 注意：周期性、方向性上引起的多解可能性； 波传播的距离与质点的路程是不同的。 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 6）波动图象表示 “各个质点”在“某一时刻”的位移，振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。 5. 波长、频率（周期）和波速的关系 vsf•（由介质决定，f由波源决定） tT①波形向前匀速平移，质点本身不迁移，x可视为波峰（波谷）移动的距离 ②在波的图象中，无论时间多长，质点的横坐标一定不变 ③介质中所有质点的起振位置一定在平衡位置，且起振方向一定与振源的起振方向相同 ④注意双向性、周期性 ⑤注意坐标轴的单位（是m，还是cm；有无×10-n等等） 注意同时涉及振动和波时，要将两者对应起来 关于振动与波 ⑴质点的振动方向判断： 振动图象（横轴为时间轴）：顺时间轴“上，下坡” 波动图象（横轴为位移轴）：逆着波的传播方向“上，下坡” 共同规律：同一坡面（或平行坡面）上振动方向相同，否则相反 ⑵一段时间后的图象 a、振动图象：直接向后延伸 b、波动图象：不能向后延伸，而应该将波形向后平移 ⑶几个物理量的意义： 周期（频率）：决定振动的快慢，进入不同介质中，T（f）不变 振幅：决定振动的强弱 波速：决定振动能量在介质中传播的快慢 ⑷几个对应关系 ①一物动（或响）引起另一物动（或响）———受迫振动→共振（共鸣） ②不同位置，强弱相间———干涉（要求：两波源频率相同） 干涉：a、振动加强区、减弱区相互间隔； b、加强点始终加强（注意：加强的含义是振幅大，千万不能误认为这些点始终位于波峰或波谷处）、减弱点始终减弱. c、判断：若两振源同相振动，则有加强点到两振源的路程差为波长的整数倍，减弱点到两振源的路程差为半波长的奇数倍. ③绕过障碍物———衍射（要求：缝、孔或障碍物的尺寸与波长差不多或小于波长） 缝后的衍射波的振幅小于原波 ★波的多解题型 ⑴方向的多解：考虑是否既可以向左，也可以向右 ⑵波形的多解： ★几种典型运动 不受力：静止或匀速直线运动 受恒力：力大小、匀变速 方向都不变 直线→匀加速、匀减速直线运动 曲线→（类）平抛运动 力大小不变，方向改变→匀速圆周运动 受变力 力大小改变，方向不变→额定功率下的机车启动 力大小、方向均改变→简谐运动 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 几种最简单的运动 最简单的运动：匀速直线运动 最简单的变速运动：匀变速直线运动 最简单的振动：简谐运动 6. 波的反射和折射 波的衍射和干涉 1．波面（波阵面）：振动状态总是相同的点的集合；波线：与波面垂直的那些线。 2．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波的包迹就是新的波面； 3．（1）互不干扰原理； （2）叠加原理。反射、折射、干涉：Δx = kλ处，振动加强；Δx =（2k + 1）λ/2处，振动减弱。 （3）衍射（产生明显衍射现象的条件） 4．波的干涉：（1）频率相同（2）现象：加强区与减弱区相互间隔（加强区永远加强，减弱区永远减弱） 7. 多普勒效应 （1）现象：由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者感到频率（音调）发生变化的现象。 结论：波源远离现察者，观察者接收频率减小；波源靠近观察者，观察者接收频率增大。 （2）应用：A、利用发射波和接受波频率的差异，制成测定运动物体速度的多普勒测速仪。 B、利用向人体血液发射和接收的超声波频率的变化，制成测定人体血流速度 8. 电磁振荡 电磁波的发射和接收 1）麦克斯韦电磁场理论： ⑴变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场 ⑵推广： ①均匀变化的磁场（或电场），会产生恒定的电场（或磁场）。 ②非均匀变化的磁场（或电场），会产生变化的电场（或磁场）。 2）电磁波：电磁场由发生的区域在空间由近及远的传播就形成电磁波。 电磁波的特点： ①电磁波是物质波，传播时可不需要介质而独立在真空中传播。 ②电磁波是横波，磁场、电场、传播方向三者互相垂直。 ③电磁波具有波的共性，能发生干涉、衍射等现象 ③电磁波可脱离“波源”而独立存在，电磁波发射出去后，产生电磁波的振荡电路停止振荡后，在空间的电磁波仍继续传播。 ④电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，c＝3×108m/s。 3）赫兹的电火花实验证实了麦克斯韦电磁场理论。 4）电磁振荡（LC振荡回路） ⑴线圈上的感应电动势等于电容器两端的电压 ⑵电磁振荡的周期与频率 C L T2LC、f12LC 5）电磁波的波速：v = λ f 同一列电磁波由一种介质传入另一种介质，频率不变，波长、波速都要发生变化。 6）电磁波的发射与接收 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 ⑴无线电波的发射 a、要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点： ①要有足够高的振荡频率 ②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间 b、调制：电磁波随各种信号而改变的技术，调制分为两种：调幅（AM）和调频（FM） （2）无线电波的接收： a、调谐（选台）：使接收电路发生电谐振的过程 b、解调（检波）：调制的逆过程 （3）雷达：雷达系统由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置及电源、计算机等组成。雷达用微波波段，每次发射时间约百万分之一秒，结果由显示器直接显示。发射端和接收端合二为一（不同于电视系统）。 9. 电磁波谱电磁波及其应用 电磁波谱：波长由长到短排列（频率由低到高）顺序 无线电波→红外线→可见光→紫外线→伦琴（X）射线→射线 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 波长：由长到短 （红光最容易衍射，条纹间距最大） 频率：由低到高 （能量由小到大） 折射率：由小到大（紫光偏折最大，红光偏折最小） 临界角：由大到小 （紫光最容易发生全反射） 在同种介质中的波速：由大到小 1）无线电波 2）红外线：一切物体都在辐射红外线 （1）主要性质；①最显著的作用：热作用，温度越高，辐射能力越强 ②一切物体都在不停地辐射红外线 （2）应用：红外摄影、红外遥感、遥控、加热 3）可见光光谱（波长由长到短）：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 ①天空亮：大气散射 ②天空是蓝色：波长较短的光比波长较长的光更容易散射 ③早晨、傍晚天空为红色：红光的波长最长，容易绕过障碍物 4）紫外线：（1）主要性质：化学作用；荧光效应 （2）应用：激发荧光、杀菌消毒、促使人体合成维生素D 5）伦琴（X）射线：原子内层电子受激跃迁产生 （1）主要性质：穿透能力很强， （2）应用：金属探伤 人体透视 6）射线：原子核受激辐射 （1）主要性质：穿透能力很强，能穿透几厘米的铅板(几十厘米厚混凝土) （2）应用：金属探伤 7）太阳辐射的能量集中在可见光、红外线、紫外线三个区域，其中，黄绿光附近，辐射的能量最强（人眼对这个区域的电磁辐射最敏感） 10. 光的折射定律 折射率 1）光的折射定律 ①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！ ②表达式：n1sin1n2sin2 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 ③在光的折射现象中，光路也是可逆的 2）折射率 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n表示 nsin大sin小 n是反映介质光学性质的一个物理量，n越大，表明光线偏折越厉害。发生折射的原因是 c光在不同介质中，速度不同 n v2．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。） 11. 测定玻璃的折射率（实验、探究） 1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO、OO′（或OO′的延长线）交于C点和D点，过C、D两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′ 2．实验方法：插针法 12. 光的全反射 光导纤维 i越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。 1）全反射： 光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光密介质。 注意：光疏和光密介质是相对的。 全反射是光从光密介质射向光疏介质时，折射光线消失（γ=900），只剩下反射光线的现象。 2）发生全反射的条件： ①光必须从光密介质射向光疏介质 ②入射角必须大于（或等于）临界角 3）临界角sinc1 n4）应用 ①全反射棱镜 形状：等腰直角三角形 原理：如图 条件：玻璃折射率大于1.4 优点：比平面镜反射时失真小 ②光导纤维：折射率大的内芯、折射率小的外套 P71光导纤维P72做一做 时间计算中注意光的路程不是两地距离及光在介质中的速度不是光速 ③海市蜃楼： 沙漠：倒立虚像；海洋：正立虚像 13. 光的干涉、衍射和偏振 1）光的干涉现象：是波动特有的现象，由托马斯•杨首次观察到。 （1）在双缝干涉实验中，条纹宽度或条纹间距： 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 xL dL：屏到挡板间的距离，d：双缝的间距，λ：光的波长，△x：相邻亮纹（暗纹）间的距离 （2）图象特点： 中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。红光（λ最大）明、暗条纹最宽，紫光明、暗条纹最窄。白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。 2）光的颜色、色散 A、薄膜干涉（等厚干涉）： 图象特点：同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。 不同λ的光做实验，条纹间距不同 单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹 B、薄膜干涉中的色散 ⑴、各种看起来是彩色的膜，一般都是由于干涉引起的 ⑵、原理：膜的前后两个面反射的光形成的 ⑶、现象：同一厚度的膜，对应着同一亮纹（或暗纹） ⑷、厚度变化越快，条纹越密 白光入射形成彩色条纹。 C、折射时的色散 ⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。折射率越大，偏折的程度越大 ⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。同一种介质中，由红光到紫光，波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢 3）光的衍射：单缝衍射图象特点：中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较少。（白光入射为彩色条纹）。 光的衍射条纹：中间宽，两侧窄的明暗相间条纹（典例：泊松亮斑） 共同点：同等条件下，波长越长，条纹越宽 4）光的偏振：证明了光是横波；常见的光的偏振现象：摄影，太阳镜，动感投影片，晶体的检测，玻璃反光 ⑴偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。 ⑵当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。 当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。 当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。 ⑶只有横波才有偏振现象。 ⑷光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度E所引起的，因此常将E的振动称为光振动。 ⑸除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直。 ⑹偏振现象的应用：拍摄、液晶显示、汽车车灯（偏振化方向都沿同一方向并与水平面成45°）、立体电影（左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同） 14. 激光的特性及应用 激光是一种人工产生的相干光。 （1）电磁波频率越高，能量越大，可以比无线电波传递更多信息。 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 （2）特点：A、频率单一（频宽很小）。 B、相干性好：可传递信息，可以用于全息照相； C、平行度好（方向性好），传播很长距离后仍能保持一定强度，可精确测距。 应用在VCD、雷达测距、测速（多普勒原理）、追踪目标； D、亮度高（能在很小空间、很短时间内集中很大的能量）。应用在“激光刀”、 引起核聚变等方面。 特点 相干光 干涉 作用 可进行调制、传递信息 光纤通信 全息照相（在照明光的另一侧观看） 应用实例 传播很远距离能保持一定强度，可精确激光雷达 平行度好 测距测速 可会聚于很小的一点，记录信息密度高 DVD、CD、VCD机，计算机光驱 亮度高 可在很小空间短时间内集中很大能量 产生高压引起核聚变 激光切割、焊接、打孔医疗手术 人工控制聚变反应 15. 狭义相对论的基本假设 狭义相对论时空观与经典时空观的区别 1）相对论的诞生 （1）伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的 （2）狭义相对论的两个基本假设 A、狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理定律都是相同的 B、光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的 结论：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的。 2）时间和空间的相对性 （1）同时的相对性 （2）长度的相对性：一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时的长度小 （3）时间间隔的相对性：从地面上观察，飞船上的时间进程比地面上慢 （4）时空相对性的验证 ⑴时空相对性的最早证据跟宇宙线的观测有关 ⑵相对论的第一次宏观验证是在1971年进行的。 （5）相对论的时空观 经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间是没 有联系的，相对论则认为空间和时间与物质的运动状态有关。 16. 狭义相对论的几个重要结论 ① 动尺变短 小； ② 动钟变慢 tvll01()2cv1()2c一条沿自身方向运动的杆，其长度比杆静止的长度 （不必记忆） ③ uv相对论速度变换公式uuv12c（不必记忆） 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 ④ 相对论质量 mm0v21()c（不必记忆） 质能方程：E = mc2 （必须记住） ★广义相对论简介（不必记忆） A、广义相对性原理和等效原理 广义相对性原理：在任何参考系中，物理规律都是相同的 等效原理：一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价 B、广义相对论的几个结论 ⑴物质的引力使光线弯曲 ①发生日全食时的观测结果，是对广义相对论的最早验证 ②一束光垂直于运动方向射入飞船，船外静止的观察者认为这束光是沿直线传播的。 而航天员以飞船为参考系观察到的现象则是： 如果飞船做匀速直线运动，飞船上的观察者记录下的光的径迹是一条偏向船尾的直线 如果飞船做匀加速直线运动，船上观察者记录下的光经过的轨迹为一条向下弯的曲线 ⑵引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别 在强引力的星球附近，时间进程会变慢。 证实：体积小，质量大的矮星，天文观测到的引力红移现象 三、习题精选 (一)选择题 1. 以下说法中正确的是（ ） A．简谐运动中回复力总指向平衡位置； B．太阳光是偏振光； C．电磁波是横波，它的传播不需要介质； D．家电的遥控器是利用红外线的遥感。 2. 根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（ ） Ａ．变化的电场一定产生变化的磁场 Ｂ．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 Ｃ．稳定的电场一定产生稳定的磁场 Ｄ．周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场 3. 一列声波从空气传入水中，已知水中声速较大，则 ( ) A.声波频率不变，波长变小 B.声波频率不变，波长变大 C.声波频率变小，波长变大 D.声波频率变大，波长不变 4. 如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有 a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离 平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动。下列关于其余各摆说法中正确的有（ ） A．各摆均做自由振动 B． c摆的振幅最大 C．摆长与a相差越大的，振幅越小 D．各摆的振动周期与a摆相同 5. 如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到 三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 光屏的ab间形成一条彩色光带.下面的说法中正确的是 A．a侧是红色光，b侧是紫色光 B．在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长 C．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率 D．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率 6. 如图所示，表示横波在某一时刻的图像，其波速是8m/s，则下列说法中正确的是（） A．该波的周期为0.5s B．该波的振幅是5m C．从这一时刻开始经过1.75s，质点a经过的路程是70cm D． 从这一刻开始经过1.75s，质点a向右移动的距离为14m 7. 一束可见光射到置于空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后 从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示。如果光束b是蓝光，则光束a可能是（ ） A. 红光 B. 黄光 C. 绿光 D. 紫光 b a 8. 如图是一束单色光从某一介质进入空气介质中发生的现象，已知 光在空气中的速度为c，则该单色光在该介质中的波速为 ( ) A.c B. 3c 2 C.3c D. 3c 3669. 如图为一直角棱镜的横截面，bac90,abc60。一平行细光束从O点沿垂直 于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n2，若不考虑原入射光在bc面 上的反射光，则有光线（ ） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且也bc面斜交 D．从bc面射出，且也bc面垂直 10. 在“测定玻璃砖的折射率”的实验中，某同学在画玻璃砖下界面bb′时，上界面与aa′ 直线离开了一段距离，但aa′与bb′仍然平行，如图所示。如果其他操作不变，他测得玻璃砖的折射率比真实值将：（ ） a a′ A．偏大 B．偏小 C．仍然准确 b bD．以上均有可能 11. 空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如右 图所示。方框内有两个折射率n=1.5的玻璃全反射棱镜。下图是给出了两棱镜四种放置方式的示意图，其中能产生右图效果的是：（ ） b a b D a C B A 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 12. 很多公园的水池底部都装有彩灯，当一细束由红蓝两色组成的灯光，从水中斜射向空气 时，关于光在水面可能发生的反射和折射现象，下列光路图中正确的是：（ ） 蓝 蓝 红 红 红 水面 水面 水面 水面 红+蓝 红+蓝 红+蓝 红+蓝 红+蓝 红+蓝 蓝 红+蓝 A B C D 13. 如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4， 则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的 ( ) A A A A 30º 30º 30º 30º B B B B A B C D 14. 一列简谐波沿x轴正方向传播，t=0时波形如图所示. 已知在0.6s末，A点恰第四次 (图中为第一次)出现在波峰，则下列说法正确的是（ ） A A．波的周期是0.2s P B．波传播到P点需要1.5s · C．P点开始振动时速度方向是向上的 0 1 2 3 4 5 x/cm D．P点在0.35s末第一次出现在波谷底部 15. 弹簧振子在做简谐振动的过程中，振子通过平衡位置时( ) A.速度值最大 B.回复力的值最大 C.加速度值最大 D.位移最大 16. 抖动绳子的一端，产生如图所示的横波，则绳上横 波的波长为：( ) 120cm A.120cm B.80cm C.40cm D.20cm 17. 关于机械波，下面说法中正确的是( ) A.抖动绳子的一端，在绳上形成的波是横波 B.由于声源的振动，在空气中形成的声波是纵波 C.只有横波才能产生干涉现象 D.只有纵波才能产生干涉现象 18. 在狭义相对论中，下列说法正确的是（ ） Ａ．所有惯性系中基本规律都是等价的； Ｂ．在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关； Ｃ．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度不相同； Ｄ．质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态而改变的。 19. 在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线三个波段的频率大小关系是 ( ) A.红外线的频率最大，可见光的频率最小 B.伦琴射线频率最大，红外线的频率最小 C.可见光的频率最大，红外线的频率最小 D.伦琴射线频率最大，可见光的频率最小 20. 在下面几种有关光的现象中，属于光的干涉的是 ( ) 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 A.在水面的油膜上看到彩色花纹 B.通过游标卡尺两测脚间的狭缝，观看与狭缝平行的线光源时，看到彩色条纹 C.光通过照相机镜头上的增透膜 D.白光通过双缝后，在光屏上出现彩色条纹 21. 如图画的是光线由空气进入全反射玻璃棱镜、再由棱镜射入空气的光路图。指出哪种情 况是可以发生的 ( ) 45° 45° 45° 45° D C A B 22. 关于电磁场的理论，下列说法正确的是（ ） A、在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B、在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C、均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D、周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 23. 在广义相对论中，下列说法正确的是（ ） Ａ．一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速； Ｂ．物质的引力使光线弯曲； Ｃ．引力场的存在使得空间不同位置的时间进程出现差别，如引力红移； Ｄ．惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时，会看到这个时钟与他相对静止的相同的时钟的时间相同． (二)填空题 24. 有一单摆,在山脚下测得周期为T1,移到山顶测得周期为T2,设地球半径为R,则山的高度 为 25. 、在下列情况下，发生的是光的哪一种现象： (1)、通过狭缝看日光灯可见彩色花纹，是 现象 (2)、通过三棱镜看书上的字的边缘有彩色，是＿＿＿＿现象 (3)、阳光下，水面上的油膜会出现彩色花纹．是＿＿＿＿现象 (4)、增透膜是利用光的＿＿＿＿现象来使反射光的强度减至最小的 26. 图（甲）是用一主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度， 结果如图所示。可以读出此工件的长度为_____10.235_______cm． 0 1 （甲） 10 11 12 2 cm 27. 用双缝干涉测光的波长。实验装置如图（甲）所示，已知双缝与屏的距离L，双缝间距 d。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 轮上的读数。 （1）分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图14-4（丙）所示，则对准第1条时读数x1=_ (允许误差)、对准第4条时读数x2= ___ ____mm(允许误差) （2）写出计算波长λ的表达式，λ=__ ___（用x1、 x2 、L 、d表示，不用计算）。 （3）在屏上观察到了干涉条纹．如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将 变 ；（选大或小） 光源 L1 L2 滤光片 单缝 双缝 遮光筒 屏 N v 图（甲） 25 20 图（乙） 45 40 15 0 20 5 35 10 15 30 20 0 5 15 10 第1条时读数 图（丙） 第4条时读数 28. 有五个同学做实验，各组实验数据列于下表，若每位同学用刻度尺测长度，用秒表测时 间的技术水平都一样，那么_ ____组测量结果更准确，由此计算出的重力加速度的大小约为__ . 实验条件，数据记录表格 组别 A B C D E 摆球材料 木 铝 铁 铜 铅 最大摆角 摆长（m） 0．41 0．50 0．80 0．60 0．80 全振动次数 10 50 50 30 30 所测时间（s） 23．6 87．2 90．0 70．8 71．8 5 4 4 15 20 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 29. 用如图所示的LC电路，可以产生电磁振荡。设其中所用电容器的电 容为C 、线圈的自感系数为L ，则该电路辐射电磁波的频率为______________。若将所用电容器的电容变为4C , 线圈的自感系数L C 不变，则电容器的带电量由最多逐渐减少到零所经历的时间t=__________。 30. 各色光通过玻璃棱镜发生色散时的偏折角度不同，其中紫光的偏折角度比红光的大，这 是由于在玻璃中紫光的传播速度__________(填“大于”或“小于”)红光的传播速度，因此，玻璃对紫光的折射率_______(填“大于”或“小于”)玻璃对红光的折射率。 31. .如图所示，用单摆测重力加速度，其中L0、d、n、t分别表示实验时 已测得的数据。根据这些数据可以算出： （1）单摆的摆长L＝_________；（2）单摆的周期T＝_____________；（3）当地的重力加速度g＝____________；(4)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为( ) A.20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台 B.100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台 C.100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台 D.100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台 悬线长度（m） 摆球直径（m） 全振动次数 完成n次全振动的时间（s） d L0 L0 d n t 32. 利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d=0.5mm, 双缝光屏间距离L=0.5m,用 某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图， 则图中A位置的游标卡尺读数为 ，B位置的游标卡尺读数为 ，单色光的波长为 m。 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 (三)解答题 33. 电视机的遥控器发出频率为2.5×1013Hz的红外线，传到3m远的电视遥控接收装置， 需要多长时间？在这个距离中有多少个波长？（已知红外线在空气中的速度为3×108m/s） 34. 一列横波在x轴方向传播，t1=0时刻的波形图如图实线所示，t2=0.5s时刻的波形图如 图虚线所示，已知波的周期大于0.5s，求这列波的波速。 35. 横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2， x/A30，一束很细的白光束垂直三棱镜AB侧面射入棱镜，并从AC侧面射出，最 后射到跟AC侧面平行的光屏MN上，如图所示，已知光屏 B MN跟AC侧面的距离为L。 (1)画出白光通过棱镜的光路图（出射光线只画出两条边缘光线，并指明其颜色）。 30° C MN A (2)求在光屏MN上得到的彩色光带的宽度d 36. 如图7-14所示，质量为m的木块放在轻弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。 当振幅为A时，物体对弹簧最大的压力是物体重力的1.5倍，则物体对弹簧的最小弹力是多大？要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大。 37. （红光在真空中波长为710m，在玻璃中红光的折射率为1.5．光在真空中的速度 C=3×10m/s （1）红光的频率是多少?(保留2位有效数字) （2）红光在玻璃中传播的波速是多少? （3）红光在玻璃中传播的波长是多少? (保留2位有效数字) 8 7精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 38. 21、（8分）一列波沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知 这列波在P出现两次波峰的最短时间是0.4 s，求： （1）这列波的波速是多少？ （2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？ （3）这段时间里R通过的路程是多少？ 39. 22、（8分）半径为R的半圆形玻璃砖截面如图所示，O点为 圆心，光线a沿半径方向进入玻璃后恰好在O点发生全反射，光线b平行于光线a，从最高点进入玻璃后折射到MN上的D点，已知光线a与MN的夹角为60°，求(1) 玻璃的折射率n为多少？(2)OD的长度是多少？ 三、2013真题 机械振动机械波 1. （2013高考福建理综第16题）如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 波。下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是 2．（2013高考上海物理第4题）做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是 (A)位移 (B)速度 (C)加速度 (D)回复力 3．（2013高考上海物理第14题）一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t＝0时开始做周期 为T的简谐运动，经过时间t( 3T＜t＜T)，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。4则在2t时，该点位于平衡位置的 (A)上方，且向上运动 (B)上方，且向下运动 (C)下方，且向上运动 (D)下方，且向下运动 4．（2013全国高考大纲版理综第21题）在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。两个扬声器连续发出波长为5 m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为（ ） A．2 B．4 C．6 D．8 5.（2013全国新课标理综1第34题）(1) (6分)如图，a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错I个扣3分，最低得分为0分) A．在t=6s时刻波恰好传到质点d处 B．在t=5s时刻质点c恰好到达最高点 C．.质点b开始振动后，其振动周期为4s D．.在4s 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 （A）1Hz （B）3Hz （C）4Hz （D）5Hz 8．（2013高考上海物理第23题）如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上 切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的 2 最短时间为＿＿＿＿s，在最低点处的加速度为＿＿＿＿m/s。(取g2 ＝10m/s) 9．（2013全国新课标理综II第34题）34.（1）如图。一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平桌面上左右振动。振幅为A0，周期为T0.,。当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开；以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则：A A0（填“>”、“ <”或 “=”）， T T0（填“>”、“ <”或 “=”） 10.（5分）（2013高考安徽理综第21题I）根据单摆周期公式T21，可以通过g实验测量当地的重力加速度。如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。 （1） 用游标卡尺测量小钢球直径，求数如图2所示，读数为_______mm。 （2） 以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______。 a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度 d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期T e.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间△t，则单摆周期TVt 5011 .(2013高考北京理综第15题) 一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是 A． 这列波的振幅为4cm B． 这列波的周期为1s 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 C． 此时x=4m处质点沿y轴负方向运动 D． 此时x=4m处质点的加速度为0 12．（2013高考四川理综第5题）图1是一列简谐横波在t=1.25s时的波形图，已知c位置的质点比a位置的晚0.5s起振。则图2所示振动图像对应的质点可能位于 A．axb B．bxc C．cxd D．dxe 13（2013高考山东理综第37（1）题）（1）如图甲所示，在某一均匀介质中，AB是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为x=0.1sin(20πt)m，介质中P点与A、B两波源间的距离分别为4m和5m。两波源形成的简谐横波分别沿AP、BP方向传播，波速都是10m/s。 ①求简谐横波的波长。 ②P点的振动 （填写“加强”或“减弱”） 14.（20分）（2013高考安徽理综第24题）如图所示，质量为M，倾角为α的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙的水平地面上， 底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为3L/4时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。 （1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度； （2）选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动； （3）求弹簧的最大伸长量； （4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？ 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 光学 1. （2013高考福建理综第14题）一束由红、紫两色组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜分离成两束单色光的是 2．（2013高考上海物理第3题）白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的 (A)传播速度不同 (B)强度不同 (C)振动方向不同 (D)频率不同 3．（2013高考天津理综物理第8题）固定的半圆形玻璃砖的横截面如图．O点为圆心，OO’为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO’夹角θ较小时，光屏NQ区城出现两个光斑。·逐渐增大θ角．当θ=α时，光屏NQ区城A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则 A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大 B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大 C.α<θ<β时，光屏上只有1个光斑 D.β<θ<π/2时，光屏上只有1个光斑 4．（2013全国高考大纲版理综第14题）下列现象中，属于光的衍射现象的是（ ） A．雨后天空出现彩虹 B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 C．海市蜃楼现象 D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 5．（2013高考上海物理第1题）电磁波与机械波具有的共同性质是 (A)都是横波 (B)都能传输能量 (C)都能在真空中传播 (D)都具有恒定的波速 6．（2013高考浙江理综第16题）与通常观察到的月全食不同， 小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是 A．地球上有人用红色激光照射月球 B．太阳照射到地球的红光反射到月球 C．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球 D．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹 7．（2013高考浙江理综第14题）关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是 A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同 D．遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同 8. (2013高考北京理综第14题)如图所示，一束可见光射向半圆形玻 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是 A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 B．a光的频率大于b光的频率 C．在真空中a光的波长大于b光的波长 D．a光光子能量小于b光光子能量 9．（2013高考四川理综第3题）光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播形式可知 A．折射现象的出现表明光是纵波 B．光总会分为反射光和折射光 C．折射光与入射光的传播方向总是不同的 D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同 10．（2013高考四川理综第1题）下列关于电磁波说法，正确的是 A．电磁波只能在真空中传播 B．电场随时间变化时一定产生电磁波 C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波 D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 11.(2013高考江苏物理第12B题)（2）如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v 接近光速c）。 地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_______ （选填“大于”、“等于”或“小于”）L。 当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_______。 （3）题12B-3图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，ABBC。 光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。 若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？（计算结果可用三角函数表示） 12.（2013高考山东理综第37（2）题）（2）如图乙所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。已知棱镜的折射率n=2，AB=BC=8cm，OA=2cm，∠OAB=60°。 ①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。 ②第一次的出射点距C cm。 14.（2013全国新课标理综1第34题）(2) (9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面。已知光在真空中的传播速度为c. (i) 为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的 条件； (ii) 求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所藉的最长时间。 精选 今天就是生命 ----- 是唯一你能确知的生命。 15.（2013全国新课标理综II第34题）（2）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°。一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出。若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。 （i）求三棱镜的折射率； （ii）在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程。（不考虑多次反射） 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 选修3-5 一、知识点睛 （一）动量与冲量 1． 冲量 物体所受外力和外力作用时间的乘积；矢量；过程量；I=Ft；单位是N·s。 2． 动量 物体的质量与速度的乘积； 矢量；状态量；p=mv；单位是kg ·m/s；1kg ·m/s=1 N·s。 3． 动量守恒定律 一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。 4． 动量守恒定律成立的条件 系统不受外力或者所受外力的矢量和为零；内力远大于外力；如果在某一方向上合外力为零，那么在该方向上系统的动量守恒。 5． 动量定理 系统所受合外力的冲量等于动量的变化；I=mv末－mv初。 6． 反冲 在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化；系统动量守恒。 7． 碰撞 物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大；系统动量守恒。 8． 弹性碰撞 如果碰撞过程中系统的动能损失很小，可以略去不计，这种碰撞叫做弹性碰撞。 9． 非弹性碰撞 碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞；如果两物体碰撞后黏合在一起，这种碰撞损失的动能最多，叫做完全非弹性碰撞。 （二）波粒二象性 1． 热辐射 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射。 2． 黑体 如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物质就是绝对黑体，简称黑体。 3． 黑体辐射 黑体辐射的电磁波的强度按波长分布，只与黑体的温度有关。 4． 黑体辐射规律 一方面随着温度升高各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 5． 能量子 普朗克认为振动着的带电粒子的能量只能是某一最小能量的整数倍，这个不可再分的最小能量值叫做能量子；并且=h，是电磁波的频率，h为普朗克常量，h=6.6310 34 J·s；光子的能量为h。 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 6． 光电效应 照射到金属表面的光使金属中的电子从表面逸出的现象；逸出的电子称为光电子；电子脱离某种金属所做功的最小值叫逸出功；光电子的最大初动能Ek=h－W；每种金属都有发生光电效应的极限频率和相应的红线波长；光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大。 7． 光的散射 光在介质中与物质微粒相互作用，因而传播方向发生改变的现象。 8． 康普顿效应 在研究电子对X射线的散射时发现有些散射波的波长比入射波的波长略大，康普顿认为这是因为光子不仅有能量，还有动量；说明了光具有粒子性。 9． X光的产生 电热丝被普通的电源加热放出电子，电子被高压电源的电场加速，打到阳极金属上，可激发金属的原子核内层电子到激发态，激发态不稳定，电子会自动跃迁到基态，此时发出X光。 10． 光子的动量 由于光子的能量是h，由相对论知E=mc，因此m= 2hhh，动量p==。 2cc11． 光的波粒二象性 光的波动性和粒子性是光在不同条件下的具体表现，具有统一性；光子数量少时，粒子性强，数量多时，波动性强；频率高粒子性强，波长大波动性强。 12． 物质波 也叫德布罗意波；任何一个运动的物体都有一种波与之对应，其波长= h；宏观物体p也存在波动性，波长很小。 13． 概率波 光子在空间出现的可能性大小可以用波动规律来描述；概率大的地方到达的光子就多，反之则少；光波实质上是一种概率波。 14． 不确定关系 也称作海森伯测不准原理；以x表示粒子位置的不确定量，以p表示粒子在x方向上动量的不确定量，那么xp （三）原子物理 h。 41． 电子的发现 1897年，英国物理学家汤姆生发现了电子，并提出了原子的枣糕式模型。 2． 粒子散射实验 1909—1911年，英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箔，发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上按原来的方向前进，少数粒子发生了大角度偏转；提出了核式结构模型。 3． 玻尔原子理论的三条假说 原子能量的量子化假说，即原子只能处于一系列不连续的能量状态中，一种能量值对应一种状态，这些状态叫做定态；原子能级的跃迁假说，即原子从一种定态跃迁到另一种定态时，原子辐射或者吸收一定频率的光子，光子的能量差由这两种定态的能量差决定，h=E初精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 －E末；原子中电子运动轨道量子化假说，即原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道，电子可能的运动轨道是不连续的。 4． 能级 在玻尔模型中，原子的可能状态是不连续的，因此各状态对应的能量也是不连续的，这些能量值叫做能级；各状态的标号1、2、3……叫做量子数，通常用n表示；能量最低的状态叫做基态，其他状态叫做激发态；基态和激发态的能量分别用E1、E2、E3……表示。 5． 氢原子能级 E1=－13.6eV，E2=－3.4eV，E3=－1.51eV；满足En= 1E1（n=1，2，3，…）。 2n6． 原子跃迁 只发出或吸收特定频率的光；可能直接跃迁或间接跃迁，两种情况辐射或吸收的光子的频率不同；一群处于n=k能级的氢原子向基态或较低激发态跃迁时，可能产生的光谱线条数N= k(k1)。 27． 电离 若想把处于某一定态上的原子的电子电离出去，就需要给原子一定的能量；如氢原子基态电子电离的电离能是13.6eV，只要等于或大于13.6eV的光子都能使基态的氢原子吸收而发生电离，入射光的能量越大，原子电离后产生的自由电子的动能越大。 8． 电子云 玻尔模型引入了量子化观点，但不完善；在量子力学中，核外电子并没有确定的轨道，玻尔的电子轨道只不过是电子出现概率较大的地方；把电子的概率分布用图像表示时，用小黑点的稠密程度代表概率的大小，其结果如同电子在原子核周围形成云雾，称为“电子云”。 9． 原子核 由质子和中子组成；质子数决定元素的化学性质；同种元素的质子数和核外电子数相同，但中子数可以不同。 10． 同位素 具有相同质子数、不同中子数的原子互称同位素；氕（1H）、氘（1H）、氚（1H）是氢的三种同位素。 11． 原子核的衰变 天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，原子核放出粒子或粒子，放出后就变成新的原子核，这种变化称为原子核的衰变；原子核衰变前后的电荷数和质量数都守恒。 12． 衰变 AZ123XA4Z2Y+2He；23892U 423490Th+2He。 413． AZ衰变 XA0234Z1Y+1e；90Th023491Pa+1e。 14． 衰变 伴随着衰变和衰变同时发生；放出光子流；不改变原子核的质量数和电荷数；实 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 质是当放射性物质发生衰变和衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量而处于高能级，在向低能级跃迁的过程中放出射线。 15． 半衰期 放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间；大量原子核衰变遵循的规律；用符号表示；大小由放射性元素的原子核内部的本身因素决定，跟原子所处的物理状态和化学状态无关。 16． 核反应规律 遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应中一般会有质量亏损，从而释放出核能，而原子核分解成质子和中子时要吸收一定的能量；这两种过程都遵循爱因斯坦质能方程。 17． 原子核的人工转变 1919年卢瑟福发现质子： 4147N+2He1178O+1H 1932年查德威克发现了中子： 94Be+2He4121C+60n 1934年约里奥·居里夫妇发现正电子： 42713Al+2He3030115P+0n，15P 3014Si+1e 018． 重核裂变 重核俘获一个中子后分裂成几个中等质量核的反应过程；核反应堆原理。 19． 链式反应 重核裂变时放出几个中子，再引起其它重核裂变而使裂变反应不断自动进行下去；原子弹原理；为使裂变的链式反应容易发生，最好用铀235。 20． 轻核聚变 把轻核结合成质量较大的核释放出核能的反应；又称热核反应；与重核裂变相比释放的核能更多；宇宙中普遍存在；氢弹爆炸原理；除氢弹外，人类无法控制热核反应。 21． 放射性的防护 要防止放射线对人类和自然的破坏，生活中要有防护放射性物质的意识，尽可能远离放射源。 二、习题精选 （一）选择题 1、下列观点属于原子核式结构理论的有：（ ） A. 原子的中心有原子核，包括带正电的质子和不带点的中子 B. 原子的正电荷均匀分布在整个原子中 C. 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 D. 带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上旋转 2、下列叙述中符合物理学史的有：（ ） A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在 B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的 C．巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式 D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 3、氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下述说法中正确的是：（ ) A．电子绕核旋转的半径增大 B．氢原子的能量增大 C．氢原子的电势能增大 D．氢原子核外电子的速率增大 4、原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2.那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要：（ ） A．发出波长为λ1-λ2的光子 12B．发出波长为的光子 12C．吸收波长为λ1-λ2的光子 12D．吸收波长为的光子 125、根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出3种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为：（ ） A．13.6eV B．3.4eV C．10.2eV 6、有关氢原子光谱的说法中不正确的是：（ ） ．．． D．12.09eV A．氢原子的发射光谱是连续光谱 B．氢原子光谱的频率与氢原子能级的能量差有关 C．氢原子光谱说明氢原子能级是分立的 D．氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光 7、放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹了一压缩轻质弹簧，用两手分别控制小车处于静止状态，已知A的质量大于B的质量，下面说法中正确的是 ( ) A．两手同时放开后，两车的总动量为零 A B B．先放开右手，后放开左手，两车的总动量向右 C．先放开左手，后放开右手，两车的总动量向右 D．两手同时放开，A车的速度小于B车的速度 8、水平推力F1和F2分别作用于水平面上的同一物体，分别作用一段时间后撤去，使物体都从静止开始运动到最后停下，如果物体在两种情况下的总位移相等，且F1＞F2，则（ ） A、F2的冲量大 B、F1的冲量大 C、F1和F2的冲量相等 D、无法比较F1和F2的冲量大小 9、下列运动过程中，在任何相等的时间内，物体动量变化相等的是（ ABD ） A.自由落体运动 B.平抛运动C.匀速圆周运动 D.匀减速直线运动 10、如图，在光滑水平面上有一质量为m的物体，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下运动，则在时间t内 （ ） A．重力的冲量为0 F B．拉力F的冲量为Ft C．拉力F的冲量为Ftcosθ θ D．物体动量的变化量等于Ftcosθ 11、如图所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。其中，弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板P的质量均不计；滑块M以初速度V0向右运动,它与挡板P碰撞（不粘连）后开始压缩弹簧，最后，滑块N以速度V0向右运动。在此过程中：（ ） A．M的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大。 B．M与N具有相同的速度时，两滑块动能之和最小。 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 C．M的速度为V0/2时，弹簧的长度最长。 D．M的速度为V0/2时，弹簧的长度最短。 12、一质量为m=2kg的可以看作质点的物体，受到一个变力的作用，从静止开始做变加速直线运动，其加速度随时间的变化关系如图，则该物体4.0s末的动量大小为（ ） A．30kg.m/s B．40kg.m/s C．80kg.m/s D．20kg.m/s 13、关于原子核的衰变，下列说法中正确的是：（ ） A．射线有很强的穿透本领 B．β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流 C．γ射线是波长很长的电磁波 D．用任何方法都不能改变原子核的半衰期 14、质量为2kg的小车以2m/s的速度沿光滑的水平面向右运动，若将质量为2kg的砂袋以3m/s的速度迎面扔上小车，则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是（ ） A．2.6m/s，向右 B．2.6m/s，向左 C．0.5m/s，向左 D．0.8m/s，向右 15、铝箔被α粒子轰击后发生了以下核反应：下列判断正确的是：（ ） 11A、0n是质子 B、0n是中子 C、X是14Si的同位素 2831 D、X是15P的同位素 16、下列说法中符合物理史实的是 A.玛丽居里首先提出原子的核式结构学说 B. 汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子，从而证明了原子核可再分 C.普朗克在1900年把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念 D.爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说 17、如图所示，当一束一定强度某一频率的黄光照射到光电管阴极Ｋ上时，此时滑片P处 于A、B中点，电流表中有电流通过，则（ ） A．若将滑动触头Ｐ向B端移动时，电流表读数有可能不变 B．若用红外线照射阴极Ｋ时，电流表中一定没有电流通过 C．若用一束强度相同的紫外线照射阴极Ｋ时，电流表读数不变 D．若用一束强度更弱的紫外线照射阴极Ｋ时，出射光电子的最大初动能一定变大 18、在图甲所示的装置中，K为一金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为 由石英片封盖的窗口，单色光可通过石英片射到金属板K上，E为输出电压可调的直流电流，其负极与电极A相连，A是电流表，实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，K会发出电子（光电效应），这时，即使A、K之间的电压等于零，回路中也有电流．当A的电势低于K时，而且当A比K的电势低到某一值Uc时，电流消失，Uc称为截止电压，当改变照射光的频率，截止电压Uc也将随之改变，其关系如图乙所示，如果某次实验我们测出了画出这条图线所需的一系列数据，又知道了电子电量，则 A.可得该金属的极限频率 B.可求得该金属的逸出功 C.可求得普朗克常量 D.可求得电子的质量 19、现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为 满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为d/n，其中n>1。已知普朗克常量h、电子质量m和电子 电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 13nhmdhA． B．2n2e3med222 22222 C．dh D．nh 222men2med20、卢瑟福通过α粒子散射实验，判断出原子的中心有一个很小的核。如图所示的平面示意 图中，①、②两条实线表示α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为虚线中的 A．轨迹a B．轨迹b C．轨迹c D．轨迹 21、日光灯正常工作时，灯管内的稀薄汞蒸气由于气体放电而发射几种 特定的光子.课本上的彩页上有汞的明线光谱彩图．光谱中既有可见光，又有紫外线.其中只有紫外线全被管壁上的荧光粉吸收，并使荧光粉受到激发而发射波长几乎连续分布的可见光．日光灯灯光经过分光镜后形成的光谱是（ ） A．与白炽灯灯光的光谱相同的连续光谱 B．与太阳光光谱相同的光谱 C．连续光谱与汞的明线光谱（除紫外线外）相加的光谱 D．是吸收光谱 22、原子从一个能级跃迁一个较低能级时，有可能不发射光子．例如在某种条件下，铬原子 的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应．以这种方式脱离了原子的电子 叫俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化表示为EnA，式中n=1，2，3……表n2示不同的能级，A是正的已知常数.上述俄歇电子的动能是（ ） A． 37115A B．A C．A A D．1616161623、氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n＝4的能级向n＝2 的能级跃迁时辐射出可见光a，从n＝3的能级向n＝2的能级跃迁时辐射出可见光b，则( ) A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线 B．氢原子从n＝4的能级向n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C．在水中传播时，a光较b光的速度小 D．氢原子在n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 24、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料， 这些岩石都不同程度地含有放射性元素．下列有关放射性知识的说法中，正确的是( ) 206A．23592U衰变成 82Pb要经过6次β衰变和8次α衰变 B．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，则经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核 C．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的 D．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱 25、A、B两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，磁场方向如图14-1所示，其中一 个放出α粒子，另一个放出β粒子，α与β粒子的运动方向跟磁场方向垂直，图中a、b、c、d分别表示α粒子，β粒子以及两个剩余核的运动轨迹（ / ） A．a为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹 B．b为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 C．b为α粒子轨迹，c为β粒子轨迹 D．a为α粒子轨迹，d为β粒子轨迹 26、一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子.已知质子、中子、氘 核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c.下列说法不正确的是 131A．核反应方程是1H+γ 1H+0n B．聚变反应中的质量亏损mm1+m2-m1 C．辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)c D．γ光子的波长h(m1m2m3)c2 27、如右上图所示，3块完全相同的木块，放在光滑水平面上，A、C、B间接触也是光滑的， 一颗子弹水平从A射入，最后从B穿出，则子弹穿出B后，3木块的速率关系是 A.VA=VB=VC B.VA＞VB＞VC C.VB＞VA＞VC D.VA＜VB＝VC 28、A、B两球在光滑的水平面上沿同一直线同一方向运 动，质量分别为mA＝1kg，mB＝2kg，速度分别为vA＝6m/s，vB＝2m/s，当A追上B并发生碰撞后，两球的速度可能是( ) A．vA＝2m/s，vB＝4m/s B．vA＝5m/s，vB＝2.5m/s C．vA＝4m/s，vB＝4m/s D．vA＝7m/s，vB＝1.5m/s 29、甲、乙两船漂浮在静止的水面，甲船上的人通过轻绳牵引乙船，水的阻力不计，在乙船 靠近甲船的过程中（ ） A.两船的位移大小不一定相同 B.两船受的冲量大小不一定相同 C.两船的动量变化大小相同 D.两船的末动能大小相同 30、如图所示，质量分别为m和2m的A、B两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上， A靠紧竖直墙。用水平力将B向左压，使弹簧被压缩一定长度，静止后弹簧储存的弹性势能为E。这时突然撤去该水平力，关于A、B和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ） A．撤去F后，系统动量守恒，机械能守恒 B．撤去F后，A离开竖直墙前，系统动量、机械能都不守恒 C．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E D．撤去F后，A离开竖直墙后，弹簧的弹性势能最大值为E/3 （二）填空与解答 31、、人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。 （1）卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡 献。 请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。 ①__________________________________________________ ② ______________________ 32、在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射 线在同一磁场中的运动轨迹，请图中各射线的名称： 2 3 1射线是 β 射线 ， 精选 1 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 2射线是 γ 射线 ， 3射线是：_α射线_____________。 33、请写出完整的核反应方程： （1）发现质子的核反应方程 （2）发现质子的核反应方程 （3）原子核衰变方程： 34、某考古队发现一古生物骸骨，考古专家根据骸骨中的146C的含量推断该生物死亡的年 1414代。已知此骸骨中的14的含量为活着的生物体中的的1/4，CC666C的半衰期为5730 年，该生物死亡时距今约 年。 35、一质量为1.0kg的A小球静止在光滑水平面上，另一质量为0.5kg的B小球以2.0m/s 的速度和静止的A小球正碰，碰后B小球以0.2m/s 的速度被反向弹回，仍在原来的直线上运动。碰后两球的总动量是 kgm/s，原静止的A小球获得的速度大小是 m/s 36、为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机 械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验： ①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1>m2． ②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端． ③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置． ④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置． ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中 D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF． 根据该同学的实验，回答下列问题： (1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的 点，m2的落点是图中的 点． (2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式 ，则说明碰撞中动量是守恒的． (3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式 ，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞． 37、如图所示是测定光电效应产生的光电子比荷的简要实验原理图，两块平行板相距为d， 其中N为金属板，受紫外线照射后，将发射沿不同 G方向运动的光电子，形成电流，从而引起电流计Ga S 的指针偏转，若调节R0逐渐增大极板间电压，可以 发现电流逐渐减小，当电压表示数为U时，电流恰V P b E 好为零。切断开关S，在MN间加垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感强度，也能使电流为零，当 N 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 磁感强度为B时，电流恰为零。试求光电子的比荷e／m= 。 38、已知氘核质量为2.013 6 u，中子质量为1.008 7 u,2He的质量为3.015 0 u. (1)写出两个氘核聚变成2He的核反应方程； (2)计算上述核反应中释放的核能； (3)若两氘核以相等的动能0.35 MeＶ做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能 全部转化为机械能，则反应中生成的2He和中子的动能各是多少? 39、如图所示，光滑水平面上有A、B、C三个物块，其质量分别为mA = 2.0kg，mB = 1.0kg， mC = 1.0kg．现用一轻弹簧将A、B两物块连接，并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近，此过程外力做功108J（弹簧仍处于弹性限度内），然后同时释放A、B，弹簧开始逐渐变长，当弹簧刚好恢复原长时，C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起．求： （1）弹簧刚好恢复原长时（B与C碰撞前）A和B物块速度的大小？ （2）当弹簧第二次被压缩时，弹簧具有的最大弹性势能为多少？ 40、（12分）如图所示，光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水 平面上的平板小车上表面相平，质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车，使得小车在光滑水平面上滑动。已知小滑块从高为H的位置由静止开始滑下，最终停到小车上。若小车的质量为M，g表示重力加速度，求： （1）滑块到达轨道底端时的速度大小v0 （2）滑块滑上小车后，小车达到的最大速度v （3）该过程系统产生的内能Q （4）若滑块和车之间的动摩擦因数为μ，则车的长度至少为多少？ 41、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质 量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员 2 的作用力当作恒力处理，求此力的大小.（g=10m/s） 333精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 42、对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下 模型：A、B两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动，当它们之间的距离大于等于某一定值d时，相互作用力为零，当它们之间的距离小于d时，存在大小恒为F的斥力。现设A物体质量m1=1kg，开始时静止在直线上某点，B物体质量m2=3kg，以速度v0=0.20m/s从远处沿直线向A运动,如图,若d=0.10m, F=0.60N, 求: (1)、相互作用过程中A、B加速度大小； （2）、从开始相互作用到A、B间的距离最小时，系统运动能的减小量 （3）、A、B间的最小距离 v A B d En43、氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m． E12rnr1, n2n求氢原子处于n=4激发态时：(电子的质量m=0.9×10-30kg) （1）原子系统具有的能量； （2）电子在轨道上运动的动能； （3）电子具有的电势能； （4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？ 三、2013真题 动量守恒定律 1.（2013全国新课标理综1第35题）(2)(9分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d。现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短:当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ. B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小。 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 2.（2013全国新课标理综II第35题）（2）（10分）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C。B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧；当AB速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动，假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中， （i）整个系统损失的机械能； （ii）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。 3.(2013高考江苏物理第12B题)（3）如题12C-2图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/ s。 A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/ s，求此时B的速度大小和方向。 4.（2013高考山东理综第38（2）题）（2）如图所示，光滑水平轨道上放置长板A（上表面粗糙）和滑块C，滑块B置于A的左端，三者质量分别为mA=2kg，mB=1kg，mC=2kg。开始时C静止，A、B一起以v0=5m/s的速度匀速向右运动，A与C发生碰撞（时间极短）后C向右运动，经过一段时间，A、B再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C碰撞。求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。 5.（2013高考福建理综第30题） (2)将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 。（填选项前 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 的事母） A. 6.（2013高考广东理综第35题）如图18，两块相同平板P1，P2置于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m,且可看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短。碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点（弹簧始终在弹 v0L性限度内）。P与P2之间的动摩擦因数为μ。求 PAB卓越教育李咏华作图卓越教育李咏华作图P（1）P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2； 2P1（2）此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。 图18 近代物理 1．（2013高考上海物理第2题）当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时 (A)锌板带负电 (B)有正离子从锌板逸出 mMMmv0 B. v0 C. v0 D. v0 MmMmMm2. （2013全国新课标理综II第35题）（1）关于原子核的结合能，下列说法正确的是 A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．一重原子核变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 208C．铯原子核（13355Cs）的结合能小于铅原子核（82Pb）的结合能 D．比结合能越大，原子核约不稳定 E．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量小于该原子核的结合能 2063．（2013高考上海物理第7题）在一个23892U原子核衰变为一个82Pb原子核的过程中，发 生β衰变的次数为 (A)6次 (B)10次 (C)22次 (D)32次 4．（2013高考上海物理第9题）小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 间后，小行星运动的 (A)半径变大 (B)速率变大 (C)角速度变大 (D)加速度变大 5．（2013高考上海物理第17题）某半导体激光器发射波长为1.5×10m，功率为5.0×10W 的连续激光。已知可见光波长的数量级为10m，普朗克常量h＝6.63×10J·s，该激光器发出的 (A)是紫外线 -18 -7 -34 -6 -3 (B)是红外线 (D)光子数约为每秒3.8×10个 16 (C)光子能量约为1.3×10J 6．（2013高考重庆理综第2题）铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变 11反应：23592U0nab20n则a+b可能是 93141921419314094 A．140 B． C． D．XeKrBaKrBaSrXe5436563656385438Sr 7. (2013高考北京理综第20题)以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子光电效应，这已被实验证实。 光电效应实验装置示意如图。用频率为ν的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为ν的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量） A. U= hWhW5hW- B. U=2- C.U=2hν-W D. U=- eeee2ee8.[物理选修3-5](本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个符合题意) （2013高考福建理综第30题）(1)在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是____。（填选图下方的字母） 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 2189．（2013全国高考大纲版理综第16题）放射性元素氡（22286Rn）经α衰变成为钋84Po， 半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素222的矿石，其原因是（ ） 86RnA．目前地壳中的222主要来自于其它放射元素的衰变 86RnB．在地球形成的初期，地壳中元素222的含量足够高 86Rn218222C．当衰变产物21884Po积累到一定量以后，84Po的增加会减慢86Rn的衰变进程 D．22286Rn主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期 10.（2013全国新课标理综1第35题）(1)(6分)一质子束入射到能止靶核下核反应: 上，产生如 p+→X+n 式中p代表质子，n代表中子，x代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X的质子数为 ，中子数为 。 20611．（2013高考上海物理第21题）放射性元素21084Po衰变为82Pb，此衰变过程的核反应方 程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击199F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。 12.（2013高考山东理综第38（1）题）（1）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应。当温度达到10K时，可以发生“氦燃烧”。 8①完成“氦燃烧”的核反应方程：42He+ →4Be+γ。 88②4Be是一种不稳定的粒子，其半衰期为2.6×10s。一定质量的4Be，经7.8×10s后 -16 -16 8 8所剩4Be占开始时的 。 13.(2013高考江苏物理第12C题)（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的_______也相等。 （A）速度 （B）动能 （C）动量 （D）总能量 精选 学习必须如蜜蜂一样，采过许多花，这才能酿出蜜来 14．（2013高考天津理综物理第1题）下列说法正确的是 A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B. α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 15.（2013高考广东理综第17题）铀核裂变是核电站核能的重要来源，其一种裂变反应 235U1n144893192056Ba36Kr0n，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无影响 C．铀核的链式反应可人工控制 D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响16.(2013高考江苏物理第12B题)（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+ ）的能级图如题12C-1图所示。 电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离_______ （选填“近”或“远”）。 当大量He+ 处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_______条。 精选 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容