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1、学习好资料 欢迎下载 2010 届高考物理专题复习精品学案热力学和量子论 第一部分、热学【命题趋向】热学部分共有 12 个知识点，全部为类要求，其中分子动理论的三个观点及微观量的估算、内能、热力学定律和气体压强是重点。热学基本上是独立成体系，在每年的高考中都是单独命题，主要题型为选择题。利用阿伏加德罗常数求分子的直径、分子的质量、估算分子个数以及布朗运动、分子间相互作用力随分子间距离变化的关系、内能、热力学第一、二定律是高考常考知识点，气体压强的知识考查也有上升趋势，难度中等或中等偏下的。【考点透视】一、分子动理论的三个观点及微观量的估算 1分子估算的有关量和几个关系，其中阿伏加德罗常数AN是
2、联系微量与宏观量的桥梁；分 子的体积计算时要注意建立几种模型。2分子热运动：扩散现象是分子的无规则运动；而布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是 液体分子的无规则运动的反应，恰好说明了分子运动的无规则、永不停息、与温度有关。3 分子间存在相互作用力：重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化，但斥力随距离的变化快的规律。二、物体的内能 1物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能。温度是分子平均动能的标志。2分子势能由分子间的相互作用和相对位置决定，分子势能变化与分子力做功有关。分子 力做正功，分子势能减小。3物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。4改变物体的内能有两种方式：做功
3、和热传递。三、热力学定律 1热力学第一定律的数学表达式为：WQU，表达了功和热量与物体内能变化之间 确定的数量关系。2热力学第二定律的两种表述的实质是：从做功与热传递两个角度描述了与热现象有关的 宏观过程都具有方向性，这种方向性是自然发生的，要使其反方向发生必须提供一定的 条件而引起一些其他变化。3能量守恒定律是自然界的普遍规律。四、气体的状态参量的关系 1气体的压强：气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的，气体的压强与单位体 积的分子数和分子的平均动能有关。2气体的体积、压强和温度的关系：对一定质量的理想气体（实际气体在常温下可视为理 想气体）cTPV（恒量）。学习好资料 欢迎下载【例
4、题解析】题型一 热现象和概念辨析 题型特点：题目一般选教材中一些重要的演示实验、常见热现象、重要概念的理解写成 选项，考查对重要热现象和热学概念的掌握情况。解题策略：这类题目较基础，属于送分题。在平常的学习中，要关注对物理概念辨析的 有关说法（或否定）特例进行积累，正确理解基本概念、基本定律的形成过程。例 1下列叙述正确的是 （）A理想气体压强越大，分子的平均动能越大 B自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 C外界对理想气体做正功，气体的内能不一定增大 D温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大 解析：气体的压强是大量分子对器壁碰撞产生的，影响气体压强的因素有两个：分子的平均动能和
5、气体分子密度，故 A 错；自发的热现象都具有方向性，所以 B 正确；改变物体的内能有两种方式，若对气体做正功的同时放出热量，则内能有可能减小，所以 C 也正确；单个分子的热运动具有无规则性和随机性，所以 D 选项错误，正确选项为 BC。点拨：该题重点是对有关热现象进行辨析，虽然是对多个现象进行了组合，但题目都比较简单，完全来源于教材。因此，在学习中要做到理解、识记基本的现象和一些特例，善于比较、鉴别一些似是而非的说法。变式训练 1：下列说法中正确的是 （）A理想气体的压强是由于其受重力作用而产生的 B热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向 性 C热力学温度的零
6、度是一切物体低温的极限，只能无限接近，但不可能达到 D气体分子的热运动的速率是遵循统计规律的 （答案：BD）题型二微观量的估算 题型特点：题目一般要以阿伏加德罗常数为联系桥梁对分子、原子或原子核进行有关量 的计算，考查对分子数量、分子大小的理解情况。解题策略：这类题目较难度不是太大，但往往比较繁杂。在平常的学习中，要关注运算 能力的培养，要过细完成具体的运算过程。例 2粒子与金原子核发生对心碰撞时，能够接近金原子核中心的最小距离为142.0 10m，已知金原子的摩尔质量为11.97 10kg/mol，阿伏加德罗常数为236.02 10个/mol，则 由此可估算出金原子核的平均密度为 （）A15
7、33.3 10/kg mB1539.85 10/kg m C1833.3 10/kg mD1839.85 10/kg m 解析：lmol 的任何物质，都含有 NA(阿伏加德罗常数)个分子(或原子)，其摩尔质量 Mmol 恒等于 NA个分子(或原子)质量为 m 的质量总和，据此可求出一个分子(或原子)的质量为 全部为类要求其中分子动理论的三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有
8、关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料 欢迎下载 molAMmN。把上述思路用于本题，一个金原子的质量为 125231.97 103.27 106.02 10molAMmkgkgN 金原子核几乎集中了金原子的全部质量，故可认为金原子核的质量m核近似等于金原子 的质量 m，如果把金原子核想象成一个球体，由粒子能够
9、接近金原子核中心的最小距 离可推知，金原子核的半径 r 近似等于且不会大于这一最小距离，综合上述两点，便可 求出金原子核的平均密度近似等于且不会小于下式所求的值即 2515331433.27 109.85 10/443.14(2.0 10)33mkg mr核，故选项 B 正确。点拨：估算固体或液体个分子(或原子)的直径和质量，要理解如下两个要点：忽略分子的间隙，建立理想化的微观结构模型，这是估算个分子(或原子)的体积和直 径数量级的基础。用阿伏加德罗常数 NA把宏现量摩尔质量 Mmol，与摩尔体积 Vmol跟微观量分子质量 m 与分子体积 V 联系起来。变式训练 2：假如全世界 60 亿人同时
10、数 1 g 水的分子个数，每人每小时可以数 5000 个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数 NA取 61023 mol1)（）A10 年 B1 千年 C10 万年 D1 千万年（答案：C）题型三热学概念与规律的理解 题型特点：该类试题重点考查对热学基本概念与基本规律的理解，题目叙述简单但各个 选项迷惑性强，似是而非。解题策略：正确解决热学问题的首要要求是清楚基本概念和基本规律，概念重在理解，一定要清楚它是从什么现象引出的，要注意各个基本概念之间常常存在因果关系，只有 善于把握这种因果关系才能抓住解决问题的关键。例 3对一定量的气体，下列说法正确的是 （）A在体积缓慢地不断增
11、大的过程中，气体一定对外界做功 B在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功 C在体积不断增大的过程中，内能一定增加 D在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变 解析：只要气体体积膨胀，气体就一定会对外界做功。故选项 A正确；气体压强在不断 增大的过程中，外界不一定对气体做功，因为有可能是气体体积不变，从外界吸热，自 身温度升高，压强增大的情况，故选项 B错误；气体体积在不断被压缩的过程中，外界 对气体做了功，但其内能不一定增加，因为有可能对外放出了热量，如果放出的热量大 于外界对气体做的功，其自身内能还要降低，故选项 C错误；当气体在与外界没有发生 全部为类要求其中分子动理论的三个观点
12、及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料 欢迎下载 任何热量
13、交换的过程中内能有可能要改变，因为改变内能有两种方式：做功和热传递，故选项 D错误。点拨：根据能量守恒定律、热力学第一定律来分析问题，先要弄清楚能量的转化关系和 转化的方向，即物体是吸热还是放热，是物体对外做功还是外界对物体做功，最后判断 内能是增加还是减少。变式训练 3：地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压 强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（）A.体积减小，温度降低 B.体积减小，温度不变 C.体积增大，温度降低 D.体积增大，温度不变 （答案：C）题型四气体压强与气缸的应用 题型特点：气缸活塞类试题是考查气体压强问题的极好载
14、体，对近几年各类考试题（尤 其是高考）进行研究，可以发现气缸活塞类问题是高考中的“常客”，该类试题重点考查 对热学基本规律的综合应用。解题策略：一是要能够利用物体平衡条件求气体压强。对于求用固体（如活塞等）封闭 在静止容器内的气体压强问题，应对固体（如活塞等）进行受力分析，然后根据平衡条 件求解。二是要会用理想气体状态参量的关系分析问题。例 4如图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固 定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为 EP(弹簧处于自然长度时 的弹性势能为零)，现
15、绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静 止，气体达到平衡态，经过此过程 （）AEP全部转换为气体的内能 BEP一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能 CEP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能 DEP一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其 余部分仍为弹簧的弹性势能 解析：以活塞为研究对象，设初态时气体压强为 P1，活塞质量为 m，截面积为 S，末态 时的压强为 P2，初态：1FmgPS弹，由题意可得末态位置必须高于初态位置，否则 不能平衡，则由UWQ 和0Q（绝热），W为正，U也必为正,温度升高,内能 增加，活塞重力势能增加，末态时，由力的平
16、衡条件知：2FmgP S 弹，仍然具有一 定弹性势能，D正确。点拨：本题考查力学与气体、与热力学第一定律的综合应用，解答本题的关键是中间过 程不考虑，只考虑初、末状态，热力学第一定律是研究内能、热量与功之间关系的，反 映了改变内能的方式既可以通过做功也可以通过热传递。全部为类要求其中分子动理论的三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量
17、与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料 欢迎下载 变式训练 4：如图所示，绝热气缸直立于地面上，光滑绝热活塞封闭一定质量的气体并 静止在 A位置，气体分子间的作用力忽略不计，现将一个 物体轻轻放在活塞上，活塞最终静止在 B位置(图中未画 出)，则活塞 （）A在 B位置时气体的温度与在 A位置时气体的温度相同 B在 B位置时气体的压强比在 A位置时气体的
18、压强大 C在 B位置时气体单位体积内的分子数比在 A位置时气 体单位体积内的分子数少 D在 B位置时气体分子的平均速率比在 A位置时气体分子的平均速率大 （答案 BD）【专题训练与高考预测】1关于分子力，下列说法中正确的是 （）A碎玻璃小能拼合在一起，说明分子间存在斥力 B将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 C水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在引力 D固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 2下列说法中正确的是 （）A常温常压下，质量相等、温度相同的氧气和氢气比较，氢气的内能比氧气的内能大 B0的冰融化为 0oC 的水时，分子平均动能一定增大 C
19、随着分子间距离的增大，分子引力和分子斥力的合力(即分子力)一定减小 D用打气简不断给自行车轮胎加气时，由于空气被压缩，空气分子间的斥力增大，所 以越来越费力 3根据热力学定律，可知下列说法中正确的是 （）A利用浅层海水和深层海水间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机 械能，这在原理上是可行的 B可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用 C可以将冰箱内的热量传到外界空气中而不引起其他变化 D满足能量守恒定律的客观过程并不是都可能自发地进行 4已知离地面愈高，大气压强愈小，温度也愈低，现有一气球由地面向上缓慢升起，则大 气压强与温度对此气球体积的影响是 （）A大
20、气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积增大 B大气压强减小有助于气球体税减小，温度降低有助于气球体积减小 C大气压强减小有助于气球体积减小，温度降低有助于气球体积增大 D大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积减小 5一个密闭绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成 A、B 两部分空间，在 A、B 两部分空 间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定，A 部分气体的体积大于 B 部分气体 全部为类要求其中分子动理论的三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质
21、量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料 欢迎下载 的体积，两部分温度相同，如图所示，若拔出销钉，达到平衡时，A、B 两部分气体的体 积大小为 VA、VB，则有 （）AVA=VBBVAVB CVAVBD条件
22、不足，不能确定 6如图所示，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与 两分子间距离关系如图中曲线所示，0F 为斥力，0F 为引力，a、b、c、d 为 x 轴 上四个特定的位置，现把乙分子从 a 处由内静止释放，则 （）A乙分子由 a 到 b 做加速运动，由 b 到 c 做减速运动 B乙分子由 a 到 c 做加速运动，到达 c 时速度最大 C乙分子由 a 到 b 的过程中，两分子间的分子势能一直减少 D乙分子由 b 到 d 的过程中，两分子间的分子势能一直增加 7下列对气体压强描述，正确的是 （）A在完全失重状态下，气体压强为零 B气体压强是由大量气体分子对器壁频
23、繁的碰撞而产生的 C温度不变时，气体体积越小，相同时间内撞击到器壁的分子越多，压强越大 D气体温度升高，压强有可能减小 8如图所示，容器 A、B 各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大气 压强恒定。A、B 的底部由带有阀门 K 的管道相连，整个装置与外界绝热，原先 A 中水 面比 B 中水面高，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 B水克服大气压力做功，水的内能增加 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【参考解答】1B、D 解析：碎玻璃不能拼合在一起，表明绝大多数分子间距离较
24、大，无分子力作用水和 酒精混合后体积小于原来体积之和，表明分子间有间隙。B、D 说法均正确。2A 解析：常温常压下，氧气和氢气都可视为理想气体，气体内能为分子平均动能之和，无分子势能，质量相等时氢气分子数比氧气分子数多，温度相同，分子平均动能相同，所以氢气的内能比氧气的内能大，B 选项中分子平均动能相同；C 选项分子力随距离变化 跟距离有关，由分子力曲线知 C 错误；D 选项是气体压强增大的缘故。3A、D 解析：根据热力学第二定律及能量转化与守恒定律，可知 B、C 错误.4D 解析：气体质量一定时，压强减小将导致体积增大，温度降低将导致体积减小。5B 解析：A、B 两部分空间封有相同质量的空气
25、，开始时 A 部分气体的体积大于 B 部分 气体的体积，两部分温度相同，故 A 部分气体的压强小于 B 部分气体的压强，拔出销钉，活塞将向 A 侧移动，B 部分气体对活塞做功而温度降低，活塞对 A 部分气体做功而使 A 部分气体温度升高，比较 A、B 两部分气体，它们质量相同，达到平衡时压强相同，A 部 分气体的温度高于 B 部分气体的温度，故 A 部分气体的体积大于 B 部分气体的体积。6BC 解析：乙分子从 a 到 b，再到 c 的进程中分子之间均表现为引力，显然乙分子始终做 加速运动，且到达 c 点时速度最大，故 A 错，B 正确；乙分子从 a 到 b 的过程，分于的 全部为类要求其中分
26、子动理论的三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料
27、欢迎下载 引力一直做正功，因此，两分子间的分子势能一直减少，故 C 正确；乙分子由 b 到 c 过 程，分子引力仍然做正功，故两分子间的分子势能仍在减少，从 c 到 d 的过程，分子间的 斥力做负功，则分子间的势能增加，故 D 项错。7BCD 解析：从分子动理论的观点看，气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生的，单 个气体分子对器壁的碰撞是短暂且不连续的，但大量分子碰撞器壁产生的是持续、均匀 的压力，气体的平均速率越大，气体分子的密度越大，在单位面积上产生的压力越大，气体压强就越大，总之气体压强与两个因素有关：一是分子平均动能，一是单位体积内 的分子数。从宏观上看，气体的温度和体积决定气体压强
28、的大小。气体压强、温度、体积的关系：一定质量的气体，温度不变时，压强增大，体积就减小；一定质量的气体，体积不变时，温度升高，压强增大。气体压强与气体由于重力而产生 的压力无关。故本题选 BCD。8D 解析：根据题意，打开阀门后，A 中的水逐渐向 B 中流，达到平衡后，A、B 中的水 面一样高，在这个过程中，可能对水做功的外力：A 活塞上方的大气压力0AP S，B 活塞 上方的大气压力0BP S，水的重力，设 A 活塞下移的距离为AL，B 活塞上移的距离为BL，则由恒力做功的公式就得到大气压力对水做功等于00AABBP S LP S L，忽略水的压缩性，A 中减少的水的体积等于 B 中增加的水的
29、体积，即AABBS LS L,故大气压力对水做的功 总和等于零即大气压力对水不做功，在水由 A 向 B 流动的过程中,重力做功可从重力势能 的角度看，相当于 A 部分中打右斜线的水下落至 B 中打右斜线部分的空间，这部分水的 重力势能减少了，因而可判定在这个过程中，水的重力势能减少了，即重力对水做功，由于整个装置是绝热的，根据能量的转化和守恒定律可判定水的内能增加，故正确选项 为：D。第二部分、光学【命题趋向】09 年考试大纲几何光学对光的直线传播、光导纤维、光的色散等考点为类要求，对光的反射和平面镜成像作图法、光的折射和全反射等考点均为类要求；物理光学对光的本性学说、光的干涉、光的衍射、光的
30、偏振、光谱光谱分析和电磁波谱、光的波粒二象性和物质波、激光等考点为类要求，光电效应和爱因斯坦光电效应方程为类要求。几何光学的考查重点在光的折射定律，预计在 2009 年高考中，几何光学出题的可能性非常大，折射定律及全反射问题仍是出题热点。高考对物理光学的考查在光的波动性的各种特性，预计在 2009 年高考中，物理光学出题的可能性也非常大，光的特性的考查可能结合具体技术应用，光电效应现象及其解释光子说也将是出题的热点。【考点透视】一、几何光学 1光的反射及平面镜成像：光的反射遵守反射定律，平面镜成成等大正立的虚像，像和物 关于镜面对称。2光的折射、全反射和临界角：重点应放在能应用光的折射定律和全
31、反射的原理解答联系 实际的有关问题。3用折射规律分析光的色散现象：着重理解两点：其一，光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关；其二，同一介质中，频率越大的光折射率越大。二、光的本性 全部为类要求其中分子动理论的三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度
32、有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料 欢迎下载 1光的波动性：光的干涉、衍射现象表明光具有波动性，光的偏振现象说明光波为横波，光的电磁说则揭示了光波的本质光是电磁波。在电磁波谱中，波长从大到小排列顺 序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、射线，各种电磁波中，除可见光 以外，相邻两个波段间都有重叠，但各种电磁波产生机理不同，表现出来的性质也不同。2光的粒子性（1）光电效应：在光的照射下，从物体发射出电子（光电子）的现象。其规
33、律是：任何 金属都存在极限频率，只有用高于极限频率的光照射金属，才会发生光电效应现象。在 入射光的频率大于金属极限频率的情况下，从光照射到逸出光电子，几乎是瞬时的。光 电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与光强无关。单位时间内逸出的光电子 数与入射光的强度成正比。（2）光子说：即空间传播的光是一份一份地进行的，每一份的能量等于h（为光子 的频率），每一份叫做一个光子。光子说能解释光电效应现象。爱因斯坦光电方程 Whmvm221 3光的波粒二象性：光的干涉、衍射说明光具有波动性，光电效应现象表明光具有粒子性，因此光具有波粒二象性。【例题解析】题型一 光的反射、光的折射和全反射 题型特点：题
34、目主要考查光的反射定律、光的折射定律和全反射的基本应用，考查对重 要物理现象和物理规律的掌握情况。解题策略：这类题目一般都有一定的难度。解题时既要抓住基本规律光的折射定律和临 界角公式，还要结合实际图形进行分析，重在形成一个正确的思维过程。例 1如图所示，P、Q 是两种透明材料制成的两块相同的直角梯形棱镜，叠合在一起组成一 个长方体，一单色光处 P 的上表面射入，折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材 料的折射率PQnn，射到 P 上表面的光线与 P 的上表面的夹角为，下列判断正确的 是 （）A光线一定在 Q 的下表面发生全反射 B光线一定能从 Q 的下表面射出，出射光线与下表面 的夹角一定
35、等于 C光线一定能从 Q 的下表面射出，出射光线与下表面 的夹角一定大于 D光线一定能从 Q 的下表面射出，出射光线与下表面 的夹角一定小于 解析：光由 P 进入 Q 时垂直界面，故传播方向不改变，在 Q 中的入射角等于 P 中的折 射角，11sinPCn，21sinQCn，PQnn，12CC，光线在 P 中的折射角小于临 界角，故在 Q 中不会发生全反射,又sinsininr，故从 Q 中射出时折射角小于射入 P 的入 射角，即出射光线与下表面夹角大于，正确选项为：C。例 2在完全透明的水下某深处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形的透光圆面，若透 光园面的半径匀速增大，则光源正 （）全部为
36、类要求其中分子动理论的三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子
37、学习好资料 欢迎下载 A加速上升 B加速下降 C匀速上升 D匀速下降 解析：所形成的透光圆面是由于全反射造成的，如下图（a）所示，圆面的边缘处是光发 生全反射的位置，即iC 若光源向上移动，只能导致透光圆 面越来越小，所以光源只能向下移动。如右图(b)所示，取时间 t，则透光圆面 扩大的距离为st，由几何知识可得coscoshsCtC设这段时间内，光源下移的距离 L，由几何关系 可得：cotsinhLtCC，由上面的表达式可知：cot C为定值，L 与 t 成正比关 系，满足匀速运动条件，所以，光源向下匀速运动。故正确选项为 D。点拨：在解决光的折射问题时，如果光源是动态的，解此类题目的关键是
38、：通过瞬时(静 态)物理量之间的关系，找出它们动态时的变化规律。变式训练 1：abc 为全反射棱镜，它的主截面是等腰直角三角形，如图所示，一束白光垂 直入射到 ac 面上，在 ab 面上发生全反射,若光线入射点 0 的位置保持不变，改变光线的 入射方向(不考虑来自 bc 面反向的光线)（）A使入射光按图中所示顺时针方向绕 O 点逐渐偏转,如果有色光射出 ab 面，则红光将首先射出 B使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转，如果 有色光射出 ab 面，则紫光将首先射出 C使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，红光 将首先射出 ab 面 D使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转，紫光将首先射出
39、ab 面 （答案：A）题型二光的波动性问题 题型特点：题目主要考查光的干涉、光的衍射现象，考查对光的波动性现象和根据叠加 原理得出的一些特定条件的掌握情况。解题策略：这类题目一般都是中等难度和较容易的题。主要包含反映光的波动性的一些 基本现象的识记和用明暗条纹形成条件分析及条纹间距的计算，解题时要识记平时少有 接触的有关公式就能直接进行有关计算。例 3如图所示，S1和 S2是杨氏双缝实验装置的两个狭缝，S 是光源，光源发出的光的波长 为0.4000 m，12SSSS，则下列说法正确的是 （）A在光屏上的 P 位置出现明条纹 B若把其中一条狭缝挡住，屏上出现相同的明 全部为类要求其中分子动理论的
40、三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料 欢迎下载
41、暗相间的条纹，只是亮度减半 C不论是单缝衍射或双缝干涉或薄膜干涉，都是 色散效应造成的 D光通过双缝或单缝产生的明暗相间的条纹，说明光具有波动性 解析:光源 S 发出的光同时传到 S1和 S2，S1和 S2就形成了两个振动情况总是相同的光源，它们发出的光在屏上叠加，就会出现干涉现象。若 S1、S2的光到达屏上某位置的路程差 2rrr 等于波长的整数倍时，光在该位置总是波峰跟波峰或波谷跟波谷叠加，就 互相加强，出现明条纹；若r 等于半个波长2的奇数倍，光在该位置总是波峰跟波谷 叠加，就相互抵消，出现暗条纹。由于本题给出的6211.2 10rrrm ，等于波长的 3 倍，所以在 P 位置出现明条
42、纹。若将 S1或 S2挡住就成为单缝衍射，其明暗相间的条纹与双缝干涉的不同。单缝衍射或双缝干涉或薄膜干涉所出现的明暗条纹都不是色散效应造成的，而是光的叠 加效应造成的，即单缝衍射是衍射光叠加，双缝干涉是双缝发生的光叠加，薄膜干涉是 两表面的反射光叠加造成的，而色散是由于同一媒质对不同频率的光的折射情况不同而 产生的现象。光能产生干涉和衍射现象，所以光具有波动性。故正确选项为 A、D 点拨：对于光的干涉，学生往往觉得抽象难懂，如果建立起清晰的物理图景如例 1 中 的图，对照图将光的干涉的知识内容一一落实，加深理解，同时要熟记一些相关知识，如各种色光波长的大小比较，红光波长大，紫光波长小等。例 4
43、如图所示，图（a)表示单缝，图(b)表示双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和 双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹(图中阴影表示明条 纹)，如图(c)(d)所示，下列关于缝和条纹间关系的说法中正确的是（）A图(c)表示单缝衍射条纹，图(d)表示双缝干涉条纹 B单缝 S 越宽，越不容易观察到对应的明暗条纹 C双缝间距离越短，对应条纹间距越小 D照射双缝的单色光波长越短，对应条纹间距越大 解析：光通过单缝会发生衍射，通过双缝会发生干涉，两者都会产生明暗相间的条纹，但干涉的条纹宽度都一样，而衍射的条纹中间宽、两侧愈来愈窄，所以(c)为干涉条纹，(d)为衍射条纹，对于衍射，
44、缝越窄，条纹愈宽，条纹愈明显(但亮度逐渐变暗)；而缝越 宽，条纹愈模糊，所以 A 错、B 正确双缝干涉时，双缝间距越小，波长越长，条纹愈 宽，所以 C、D 选项都不正确，故本题选项为 B。点拨：要正确解答考查光的衍射和双逢干涉结合在一起的问题，必须熟练掌握光的衍射 全部为类要求其中分子动理论的三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与
45、宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料 欢迎下载 和双缝干涉的特点和区别，否则，很容易因为识记不清或对原理理解的似是而非选择错 误的选项。变式训练 2：如图 415 所示的 4 种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光通过同一个双 缝干涉仪器形成的干涉图样和黄光、紫光通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分代表 亮纹)。那么1、2、3、4 四个图中亮条纹的颜色依
46、次是 （）A红黄蓝紫 B红紫蓝黄 C蓝紫红黄 D蓝黄红紫 （答案：B）题型三光的量子性问题 题型特点：题目主要考查光的量子性和爱因斯坦光电效应方程，考查对光的量子性和发 生光电效应的条件以及结合其他知识综合应用分析问题的能力。解题策略：这类题目一般都是光子能量频率光电效应光电流联系在一起 的，解题时一个非常重要的关键就是极限频率，同时还要考虑带电粒子在电场中的能量 转化的问题有较强的综合性和严密的思维。例 5 如图，当电键 K 断开时，用频率为的一束光照射阴极 P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于 u 时，电流表读数仍不为零；当电 压表读数大于或等于 u 时
47、，电流表读数为零。其中普朗克常量为 h,由此可知阴极材料的 逸出功为 （）AhBue Chue Dhue 解析：电流表读数刚好为零说明刚好没有光电子能够到达阳极，光电子逸出后动能全部转化成电势能可得光电子的最大初动能 为ue。再由光电效应方程kEhW可知 kWhEhue，故正确选项为 D。点拨：本题在考察光电效应方程的同时考察光子的能量方程，还包含了带电粒子在电场 中运动的能量转化，综合性很强。变式训练 3：用不同频率的紫外光分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电 子最大初动能 EK随入射光频率变化的kE图，已知钨的逸出功是 328eV，锌的 逸出功是 334eV，若将两者的图线画在一
48、个kE坐标图中，用实线表示钨，虚线表 示锌，则正确反映这一过程的是如下图所示的 （）全部为类要求其中分子动理论的三个观点及微观量的估算内能热力学定律和气体压强是重点热学基本上是独立成体系在每年的高考中都是单独命题主要题型为选择题利用阿伏加德罗常数求分子的直径分子的质量估算分子个数以及布也有上升趋势难度中等或中等偏下的考点透视一分子动理论的三个观点及微观量的估算分子估算的有关量和几个关系其中阿伏加德罗常数是联系微量与宏观量的桥梁分子的体积计算时要注意建立几种模型分子热运动扩散现象是分子永不停息与温度有关分子间存在相互作用力重点理解分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化但斥力随距离的变化快
49、的规律二物体的内能物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能温度是分子平均动能的标志分子学习好资料 欢迎下载 （答案：A）【专题训练与高考预测】1如图所示，两束单色光以不同的入射角从空气射入玻璃中。若折射角相同，则下列说法 不正确的是 （）A若此两种单色光从玻璃射入空气，则单色光发生全反射 的临界角较小 B若此两种单色光分别通过相同的障碍物，则单色光比 单色光发生衍射现象明显 C此两种单色光相比，单色光的光子能量较小 D用此两种单色光分别照射某种金属，若用单色光照射恰 好能发生光电效应，则用单色光照射时一定也能发生光 电效应 2一束光从真空射到折射率为2的某种玻璃的表面，用i表示入射角，r
50、表示折射角，则 （）A当 r=30o时，045i B无论i多大，r 都小会超过 45o C当045i时，将没有光线射入到玻璃中 D当arctan 2i时，反射光线与折射光线恰好相互垂直 3单色光a在真空中的波长比单色光 b 在真空中的波长短，现让a、b 两束光以相同的入时 角i从空气中分别射向长方体玻璃砖的同一点(见图)，此时两束光都能直接从下表面射出，那么 （）A从上表面射入时，a光的折射角将大于 b 光的折射角 B从下表面射入时，a光的折射角将小于 b 光的折射角 C从上表面射出时，a光的出射角将大于 b 光的出射角 D将入射角i不断增加，总可以使两束光在玻璃砖的下表 面发生全反射现象 4