高考物理復(fù)習(xí)-非主干知識部分(振動和波熱光原子)

非主干知識部分摘要本章涉及內(nèi)容：主要緊扣08年高考大綱，討論高考理綜部分非主干知識點，即包括：五、振動和波；六、分子熱運動、熱和功、氣體；十一、交變電流；十二、電磁場和電磁波；十三、光的反射；十四、光的波動性和微粒性；十五、原子和原子核；十六、單位制。對比近幾年高考，可以預(yù)計08年仍然會有四道選擇題在這一部分，即振動和波，分子熱運動，光學(xué)（幾何/波動），原子物理各一道。本章涉及題目：對于非主干知識，可以預(yù)計高考仍集中在選擇題的考查形式上，故在具體討論中，將始終圍繞近幾年高考題（全國卷）為主，并適當(dāng)有所拓展。本章要求：注重基礎(chǔ)知識和基本方法的復(fù)習(xí)，熟悉非主干知識，不用做太偏、太深、太怪的題目，達(dá)到這類型題目不丟一分的目的，遇到新穎些的題目，能轉(zhuǎn)到常規(guī)知識點。正文一、振動和波1）高考大綱及要求五、振動和波內(nèi)容要求說明34．彈簧振子，簡諧運動，簡諧振動的振幅，周期和頻率，簡諧運動的位移-時間圖像35．單擺，在小振幅條件下單擺做簡譜運動，單擺周期公式。36．振動中的能量轉(zhuǎn)化37．自由振動和受迫振動，受迫振動的振動頻率，共振及其常見的應(yīng)用38．振動在介質(zhì)中的傳播——波、橫波和縱波、橫波的圖像、波長、頻率和波速的關(guān)系39．波的疊加、波的干涉、衍射現(xiàn)象40．聲波、超聲波及其應(yīng)用41．多普勒效應(yīng)IIIIIIIIIII2）高考試題2007全國卷Ⅰ一列簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，波速為v=4m/s。已知坐標(biāo)原點（x=0）處質(zhì)點的振動圖像如圖所示（a），在下列4幅圖中能夠正確表示t=0.15s時波形的圖是（A）全國卷Ⅱ在一列橫波在x軸上傳播，在x=0與x=1cm的兩點的振動圖線分別如圖中實線與虛線所示。由此可以得出A、波長一定是4cmB、波的周期一定是4sC、波的振幅一定是2cmD、波的傳播速度一定是1cm/s2006[全國卷I]19.一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖1所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動。勻速轉(zhuǎn)動把手時，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力，使振子做受迫振動。把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期。若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運動，振動圖線如圖2所示.當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動，受迫振動達(dá)到穩(wěn)定時，砝碼的振動圖線如圖3所示.若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動力的周期，Y表示受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則A.由圖線可知T0=4sB.由圖線可知T0=8sC.當(dāng)T在4s附近時，Y顯著增大;當(dāng)T比4s小得多或大得多時，Y很小D.當(dāng)T在8s附近時，Y顯著增大;當(dāng)T比8s小得多或大得多時，Y很小[全國卷II]16．頻率一定的聲源在空氣中向著靜止的接收器勻速運動。以u表示聲源的速度，V表示聲波的速度（u＜V），v表示接收器接收到的頻率。若u增大，則Av增大，V增大Bv增大，V不變Cv不變，V增大Dv減少，V不變2005[全國卷I]18．一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，周期為0.50s。某一時刻，離開平衡位置的位移都相等的各質(zhì)元依次為P1，P2，P3，……。已知P1和P2之間的距離為20cm，P2和P3之間的距離為80cm，則P1的振動傳到P2所需的時間為

A．0.50s B．0.13s C．0.10s D．0.20s[全國卷II]19．一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，某時刻其波形如圖所示。下列說法正確的是 （） A．由波形圖可知該波的波長 B．由波形圖可知該波的周期 C．經(jīng)1/4周期后質(zhì)元P運動到Q點 D．經(jīng)1/4周期后質(zhì)元R的速度變?yōu)榱鉡全國卷III]20．一列簡諧橫波在x軸上傳播，某時刻的波形圖如圖所示，a、b、c為三個質(zhì)元，a正向上運動。由此可知 （） A．該波沿x軸正方向傳播 B．c正向上運動 C．該時刻以后，b比c先到達(dá)平衡位置 D．該時刻以后，b比c先到達(dá)離平衡位置最遠(yuǎn)處3）考點回顧重點：會讀圖，區(qū)別振動圖像和波動圖像（看坐標(biāo)）

◆由波的圖像可獲取的信息

①從圖像可以直接讀出振幅（注意單位）.②從圖像可以直接讀出波長（注意單位）.

③可求任一點在該時刻相對平衡位置的位移（包括大小和方向）

④在波速方向已知（或已知波源方位）時可確定各質(zhì)點在該時刻的振動方向.⑤可以確定各質(zhì)點振動的加速度方向（加速度總是指向平衡位置）◆波動圖像與振動圖像的比較：振動圖象波動圖象研究對象一個振動質(zhì)點沿波傳播方向所有的質(zhì)點研究內(nèi)容一個質(zhì)點的位移隨時間變化規(guī)律某時刻所有質(zhì)點的空間分布規(guī)律圖象物理意義表示一質(zhì)點在各時刻的位移表示某時刻各質(zhì)點的位移圖象變化隨時間推移圖象延續(xù)，但已有形狀不變隨時間推移，圖象沿傳播方向平移一個完整曲線占橫坐標(biāo)距離表示一個周期表示一個波長其他：必備的基本知識◆簡諧運動

（1）定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動，叫做簡諧運動.

（2）簡諧運動的特征:回復(fù)力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置.

簡諧運動是一種變加速運動，在平衡位置時，速度最大，加速度為零;在最大位移處，速度為零，加速度最大.

（3）描述簡諧運動的物理量

①位移x:由平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置的有向線段，是矢量，其最大值等于振幅.

②振幅A:振動物體離開平衡位置的最大距離，是標(biāo)量，表示振動的強弱.

③周期T和頻率f:表示振動快慢的物理量，二者互為倒數(shù)關(guān)系，即T=1/f.

（4）簡諧運動的圖像

①意義:表示振動物體位移隨時間變化的規(guī)律，注意振動圖像不是質(zhì)點的運動軌跡.

②特點:簡諧運動的圖像是正弦（或余弦）曲線.

③應(yīng)用:可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時刻的位移x，判定回復(fù)力、加速度方向，判定某段時間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能的變化情況.

◆彈簧振子:周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量，與其放置的環(huán)境和放置的方式無任何關(guān)系.如某一彈簧振子做簡諧運動時的周期為T，不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中;是水平放置、傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小，它的周期就都是T.

◆單擺:擺線的質(zhì)量不計且不可伸長，擺球的直徑比擺線的長度小得多，擺球可視為質(zhì)點.單擺是一種理想化模型.（1）單擺的振動可看作簡諧運動的條件是:最大擺角α<5°.（2）單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力.

（3）作簡諧運動的單擺的周期公式為:T=2π

①在振幅很小的條件下，單擺的振動周期跟振幅無關(guān).

②單擺的振動周期跟擺球的質(zhì)量無關(guān)，只與擺長L和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭有關(guān).

③擺長L是指懸點到擺球重心間的距離，在某些變形單擺中，擺長L應(yīng)理解為等效擺長，重力加速度應(yīng)理解為等效重力加速度（一般情況下，等效重力加速度g'等于擺球靜止在平衡位置時擺線的張力與擺球質(zhì)量的比值）.

◆受迫振動

（1）受迫振動:振動系統(tǒng)在周期性驅(qū)動力作用下的振動叫受迫振動.

（2）受迫振動的特點:受迫振動穩(wěn)定時，系統(tǒng)振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無關(guān).

（3）共振:當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率時，振動物體的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振.［注意］共振的條件:驅(qū)動力的頻率等于振動系統(tǒng)的固有頻率.◆機械波:機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波.（1）機械波產(chǎn)生的條件:①波源;②介質(zhì)（2）機械波的分類①橫波:質(zhì)點振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波.橫波有凸部（波峰）和凹部（波谷）.

②縱波:質(zhì)點振動方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波.縱波有密部和疏部.

［注意］氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體、液體不能傳播橫波.（3）機械波的特點

①機械波傳播的是振動形式和能量.質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動，并不隨波遷移.

②介質(zhì)中各質(zhì)點的振動周期和頻率都與波源的振動周期和頻率相同.③離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點依次振動.

◆波長、波速和頻率及其關(guān)系（1）波長:兩個相鄰的且在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點間的距離叫波長.振動在一個周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長.（2）波速:波的傳播速率.機械波的傳播速率由介質(zhì)決定，與波源無關(guān).（3）頻率:波的頻率始終等于波源的振動頻率，與介質(zhì)無關(guān).（4）三者關(guān)系:v=λf

◆波動問題多解性

波的傳播過程中時間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上的雙向性是導(dǎo)致“波動問題多解性”的主要原因.若題目假設(shè)一定的條件，可使無限系列解轉(zhuǎn)化為有限或惟一解◆波的衍射

波在傳播過程中偏離直線傳播，繞過障礙物的現(xiàn)象.衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是:障礙物（或小孔）的尺寸比波的波長小或能夠與波長差不多.

◆波的疊加

幾列波相遇時，每列波能夠保持各自的狀態(tài)繼續(xù)傳播而不互相干擾，只是在重疊的區(qū)域里，任一質(zhì)點的總位移等于各列波分別引起的位移的矢量和.兩列波相遇前、相遇過程中、相遇后，各自的運動狀態(tài)不發(fā)生任何變化，這是波的獨立性原理.

◆波的干涉:

頻率相同的兩列波疊加，某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象，叫波的干涉.產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件:兩列波的頻率相同，振動情況穩(wěn)定.［注意］①干涉時，振動加強區(qū)域或振動減弱區(qū)域的空間位置是不變的，加強區(qū)域中心質(zhì)點的振幅等于兩列波的振幅之和，減弱區(qū)域中心質(zhì)點的振幅等于兩列波的振幅之差.

②兩列波在空間相遇發(fā)生干涉，兩列波的波峰相遇點為加強點，波峰和波谷的相遇點是減弱的點，加強的點只是振幅大了，并非任一時刻的位移都大;減弱的點只是振幅小了，也并非任一時刻的位移都最小.如圖若S1、S2為振動方向同步的相干波源，當(dāng)PS1-PS2=nλ時，振動加強；當(dāng)PS1-PS2=（2n+1）λ/2時，振動減弱。

◆聲波

（1）空氣中的聲波是縱波，傳播速度為340m/s.（2）能夠引起人耳感覺的聲波頻率范圍是:20～20000Hz.

（3）超聲波:頻率高于20000Hz的聲波.①超聲波的重要性質(zhì)有:波長短，不容易發(fā)生衍射，基本上能直線傳播，因此可以使能量定向集中傳播;穿透能力強.

②對超聲波的利用:用聲納探測潛艇、魚群，探察金屬內(nèi)部的缺陷;利用超聲波碎石治療膽結(jié)石、腎結(jié)石等;利用“B超”探察人體內(nèi)病變.

◆多普勒效應(yīng):由于波源和觀察者之間有相對運動使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象.其特點是:當(dāng)波源與觀察者有相對運動，兩者相互接近時，觀察者接收到的頻率增大;兩者相互遠(yuǎn)離時，觀察者接收到的頻率減小.

二、分子運動論1）高考大綱及要求六、分子熱運動、熱和功、氣體內(nèi)容要求說明42．物質(zhì)是由大量分子組成的，阿伏加德羅常數(shù)、分子的運動、布朗運動、分子間的相互作用力。43．分子熱運動的動能、溫度是物體分子內(nèi)容II要求說明熱運動平均能的標(biāo)志，物體分子間的相互作用勢能，物體的內(nèi)能44．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式，熱量、能量守恒定律。45．熱力學(xué)第一定律46．熱力學(xué)第二定律47．永動機不可能48．絕對零度不可達(dá)到49．能源的開發(fā)和利用，能源的利用與保護(hù)環(huán)境保護(hù)50．氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量、熱力學(xué)溫度51．氣體的體積、溫度、壓強之間的關(guān)系52．氣體分子運動的特點53．氣體壓強的微觀意義IIIIIIIIII2）高考試題2007全國卷Ⅰ如圖所示，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸之間無摩擦。a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，b態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（270C）中達(dá)到的平衡狀態(tài)。氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強保持不變。若忽略氣體分子之間的勢能，下列說法正確的是（）A、與b態(tài)相比，a態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊活塞的個數(shù)較多B、與a態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時間內(nèi)對活塞的沖量較大C、在相同時間內(nèi)，a、b兩態(tài)的氣體分子對活塞的沖量相等D、從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，外界對氣體做功，氣體對外界釋放了熱量全國卷Ⅱ?qū)σ欢康臍怏w，下列說法正確的是A、在體積緩慢地不斷增大的過程中，氣體一定對外界做功B、在壓強不斷增大的過程中，外界對氣體一定做功C、在體積不斷被壓縮的過程中，內(nèi)能一定增加D、在與外界沒有發(fā)生熱量交換的過程中，內(nèi)能一定不變2006[全國卷I]18.下列說法中正確的是A.氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的壓強一定增大B.氣體的體積變小時，單位體積的分子數(shù)增多，單位時間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，從而氣體的壓強一定增大C.壓縮一定量的氣體，氣體的內(nèi)能一定增加D.分子a從遠(yuǎn)處趨近固定不動的分子b，當(dāng)a到達(dá)受b的作用力為零時，a的動能一定最大[全國卷II]21．對一定量氣體，若用N表示單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)，則A當(dāng)體積減小時，V必定增加B當(dāng)溫度升高時，N必定增加C當(dāng)壓強不變而體積和溫度變化時，N必定變化D當(dāng)壓強不變而體積和溫度變化時，N可能不變2005[全國卷I]21．如圖所示，絕熱隔板K把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，K與氣缸壁的接觸是光滑的。兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b。氣體分子之間相互作用勢能可忽略。現(xiàn)通過電熱絲對氣體a加熱一段時間后，a、b各自達(dá)到新的平衡 A．a(chǎn)的體積增大了，壓強變小了 B．b的溫度升高了 C．加熱后a的分子熱運動比b的分子熱運動更激烈 D．a(chǎn)增加的內(nèi)能大于b增加的內(nèi)能[全國卷II]16．對于定量氣體，可能發(fā)生的過程是 A．等壓壓縮，溫度降低 B．等溫吸熱，體積不變 C．放出熱量，內(nèi)能增加 D．絕熱壓縮，內(nèi)能不變[全國卷III]19． A．外界對氣體做功，氣體分子的平均動能增加 B．外界對氣體做功，氣體分子的平均動能減少 C．氣體對外界做功，氣體分子的平均動能增加 D．氣體對外界做功，氣體分子的平均動能減少3）考點回顧重點：◆熱力學(xué)第一定律（1）內(nèi)容：物體內(nèi)能的增量ΔU等于外界對物體做的功W和物體吸收的熱量Q的總和.

（2）表達(dá)式:W+Q=ΔU

（3）符號法則:外界對物體做功，W取正值，物體對外界做功，W取負(fù)值;物體吸收熱量，Q取正值，物體放出熱量，Q取負(fù)值;物體內(nèi)能增加，ΔU取正值，物體內(nèi)能減少，ΔU取負(fù)值.

◆內(nèi)能，壓強，分子動能勢能的微觀解釋物體的內(nèi)能：物體里所有的分子的動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。任何物體都有內(nèi)能，物體的內(nèi)能跟物體的物質(zhì)量，溫度和體積有關(guān)。理想氣體內(nèi)能只和溫度有關(guān)。氣體的壓強：氣體作用在器壁單位面積上的壓力。數(shù)值上等于單位時間內(nèi)器壁單位面積上受到氣體分子的總沖量。

①產(chǎn)生原因:大量氣體分子無規(guī)則運動碰撞器壁，形成對器壁各處均勻的持續(xù)的壓力.。

②決定因素:一定氣體的壓強大小，微觀上決定于分子的運動速率和分子密度;宏觀上決定于氣體的溫度和體積。分子動能：做熱運動的分子具有動能，在熱現(xiàn)象的研究中，單個分子的動能是無研究意義的，重要的是分子熱運動的平均動能。溫度是物體分子熱運動的平均動能的標(biāo)志.分子勢能：分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，叫做分子勢能.分子勢能隨著物體的體積變化而變化。分子間的作用表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨著分子間的距離增大而增大。分子間的作用表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨著分子間距離增大而減小。對實際氣體來說，體積增大，分子勢能增加;體積縮小，分子勢能減小。其他：必備的基本知識

◆分子動理論

（1）物質(zhì)是由大量分子組成的

熱學(xué)中的分子不同于化學(xué)上講的分子，而是構(gòu)成物質(zhì)的分子、原子、離子微粒的統(tǒng)稱.分子的體積很小，用一般的顯微鏡也看不到，分子直徑的數(shù)量級一般是10-10m。

（2）分子永不停息地做無規(guī)則熱運動

①擴散現(xiàn)象:不同的物質(zhì)互相接觸時，可以彼此進(jìn)入對方中去.溫度越高，擴散越快.②布朗運動:在顯微鏡下看到的懸浮在液體（或氣體）中微小顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子對微小顆粒撞擊作用的不平衡造成的，是液體分子永不停息地?zé)o規(guī)則運動的宏觀反映.顆粒越小，布朗運動越明顯;溫度越高，布朗運動越明顯.。

（3）分子間存在著相互作用力

◆分子間同時存在著引力和斥力，引力和斥力都隨分子間距離增大而減小，但斥力的變化比引力的變化快，實際表現(xiàn)出來的是引力和斥力的合力。改變內(nèi)能的兩種方式

（1）做功:其本質(zhì)是其他形式的能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化.。

（2）熱傳遞:其本質(zhì)是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移.。

（3）做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的，但有本質(zhì)的區(qū)別.。

◆能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

能量既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或從一物體上轉(zhuǎn)移到別的物體上?！魵怏w分子運動的特點

（1）氣體分子間有很大的空隙.氣體分子之間的距離大約是分子直徑的10倍。（2）氣體分子之間的作用力十分微弱.在處理某些問題時，可以把氣體分子看作沒有相互作用的質(zhì)點。（3）氣體分子運動的速率很大，常溫下大多數(shù)氣體分子的速率都達(dá)到數(shù)百米每秒.離這個數(shù)值越遠(yuǎn)，分子數(shù)越少，表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的統(tǒng)計分布規(guī)律。

三、幾何光學(xué)和波動光學(xué)1）高考大綱及要求十三、光的反射內(nèi)容要求說明89．光的直線傳播，本影和半影90．光的反射，反射定律，平面鏡成像作圖法91．光的折射，折射定律，折射率，全反射和臨界角92．光導(dǎo)纖維93．棱鏡，光的色散IIIIIII十四、光的波動性和微粒性內(nèi)容要求說明94．光本性學(xué)說的發(fā)展簡史95．光的干涉現(xiàn)象，雙縫干涉，薄膜干涉、雙縫干涉的條紋間距與波長的關(guān)系96．光的衍射97．光的偏振現(xiàn)象98．光譜和光譜分析，紅外線、紫外線，X射線，γ射線以及它們的應(yīng)用。光的電磁本性，電磁波譜。99．光電效應(yīng)，光子，愛因斯坦光電效應(yīng)方程100．光的波粒二象性，物質(zhì)波101．激光的特性及應(yīng)用IIIIIIIII2）高考試題2007全國卷Ⅰ在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的地面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為A、rB、1.5rC、2rD、2.5r光束P全國卷Ⅱ光束PA、太陽光B、沿豎直方向振動的光C、沿水平方向振動的光D、沿與豎直方向成450角振動的光2006[全國卷I]15.紅光和紫光相比，A.紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大B.紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較大C.紅光光子的能量較大；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小D.紅光光子的能量較??；在同一種介質(zhì)中傳播時紅光的速度較小[全國卷II]19．已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為υ0，A當(dāng)用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，一定能產(chǎn)生光電子B當(dāng)用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hυ0C當(dāng)照射光的頻率υ大于υ0時，若υ增大，則逸出功增大D當(dāng)照射光的頻率υ大于υ0時，若υ增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍2005[全國卷I]17．圖示為一直角棱鏡的橫截面，。一平行細(xì)光束從O點沿垂直于bc面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n=，若不考試原入射光在bc面上的反射光，則有光線 A．從ab面射出 B．從ac面射出 C．從bc面射出，且與bc面斜交 D．從bc面射出，且與bc面垂直

[全國卷II]15．一束復(fù)色光由空氣射向玻璃，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb，a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb，則 A．na>nb B．na<nb C．va>vb D．va<vb D．3）考點回顧重點：◆折射率

光從真空射入某種介質(zhì)時，入射角的正弦與折射角的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的折射率，折射率用n表示，即n=sini/sinr。

某種介質(zhì)的折射率，等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即n=c/v，因c>v，所以任何介質(zhì)的折射率n都大于1?！羧瓷浜团R界角

（1）全反射:光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，或光從介質(zhì)射入真空（或空氣）時，當(dāng)入射角增大到某一角度，使折射角達(dá)到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現(xiàn)象叫做全反射（2）全反射的條件

①光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，或光從介質(zhì)射入真空（或空氣）②入射角大于或等于臨界角

（3）臨界角:折射角等于90°時的入射角叫臨界角，用C表示sinC=1/n◆光電效應(yīng)⑴在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)。（右圖裝置中，用弧光燈照射鋅版，有電子從鋅版表面飛出，使原來不帶電的驗電器帶正電。）⑵光電效應(yīng)的規(guī)律。①各種金屬都存在極限頻率ν0，只有ν≥ν0才能發(fā)生光電效應(yīng)；②瞬時性（光電子的產(chǎn)生不超過10-9s）。⑶愛因斯坦的光子說。光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量E跟光的頻率ν成正比：E=hν⑷愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hν－W（Ek是光電子的最大初動能；W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。）◆光的電磁說⑴光是電磁波（麥克斯韋預(yù)言、赫茲用實驗證明了正確性。）⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。各種電磁波的產(chǎn)生機理分別是：無線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運動產(chǎn)生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；倫琴射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質(zhì)及其應(yīng)用舉例。種類產(chǎn)生主要性質(zhì)應(yīng)用舉例紅外線一切物體都能發(fā)出熱效應(yīng)遙感、遙控、加熱紫外線一切高溫物體能發(fā)出化學(xué)效應(yīng)熒光、殺菌、合成VD2X射線陰極射線射到固體表面穿透能力強人體透視、金屬探傷其他：必備的基本知識◆光的直線傳播

（1）光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播.小孔成像，影的形成，日食和月食都是光直線傳播的例證.（2）影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區(qū).影可分為本影和半影，在本影區(qū)域內(nèi)完全看不到光源發(fā)出的光，在半影區(qū)域內(nèi)只能看到光源的某部分發(fā)出的光.點光源只形成本影，非點光源一般會形成本影和半影.本影區(qū)域的大小與光源的面積有關(guān)，發(fā)光面越大，本影區(qū)越小.（3）日食和月食:

人位于月球的本影內(nèi)能看到日全食，位于月球的半影內(nèi)能看到日偏食，位于月球本影的延伸區(qū)域（即“偽本影”）能看到日環(huán)食;當(dāng)月球全部進(jìn)入地球的本影區(qū)域時，人可看到月全食.月球部分進(jìn)入地球的本影區(qū)域時，看到的是月偏食.

◆光的反射現(xiàn)象---:光線入射到兩種介質(zhì)的界面上時，其中一部分光線在原介質(zhì)中改變傳播方向的現(xiàn)象.

（1）光的反射定律:

①反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居于法線兩側(cè).②反射角等于入射角.

（2）反射定律表明，對于每一條入射光線，反射光線是唯一的，在反射現(xiàn)象中光路是可逆的.

◆平面鏡成像

（1.）像的特點---------平面鏡成的像是正立等大的虛像，像與物關(guān)于鏡面為對稱。（2.）光路圖作法-----------根據(jù)平面鏡成像的特點，在作光路圖時，可以先畫像，后補光路圖。（3）.充分利用光路可逆-------在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。（眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的范圍和在A點放一個點光源，該電光源發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后照亮的范圍是完全相同的。）◆光的色散:白光通過三棱鏡后，出射光束變?yōu)榧t、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光的光束，這種現(xiàn)象叫做光的色散.

（1）同一種介質(zhì)對紅光折射率小，對紫光折射率大.

（2）在同一種介質(zhì)中，紅光的速度最大，紫光的速度最小.

（3）由同一種介質(zhì)射向空氣時，紅光發(fā)生全反射的臨界角大，紫光發(fā)生全反射的臨界角小.◆全反射棱鏡-------橫截面是等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。選擇適當(dāng)?shù)娜肷潼c，可以使入射光線經(jīng)過全反射棱鏡的作用在射出后偏轉(zhuǎn)90o（右圖1）或180o（右圖2）。要特別注意兩種用法中光線在哪個表面發(fā)生全反射?！舨ＡТu-----所謂玻璃磚一般指橫截面為矩形的棱柱。當(dāng)光線從上表面入射，從下表面射出時，其特點是：⑴射出光線和入射光線平行；⑵各種色光在第一次入射后就發(fā)生色散；⑶射出光線的側(cè)移和折射率、入射角、玻璃磚的厚度有關(guān)；⑷可利用玻璃磚測定玻璃的折射率。◆光本性學(xué)說的發(fā)展簡史

（1）牛頓的微粒說:認(rèn)為光是高速粒子流.它能解釋光的直進(jìn)現(xiàn)象，光的反射現(xiàn)象.

（2）惠更斯的波動說:認(rèn)為光是某種振動，以波的形式向周圍傳播.它能解釋光的干涉和衍射現(xiàn)象.◆光的干涉SS/bdaSS/bdacSS1S2◆干涉區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的亮、暗紋⑴亮紋：屏上某點到雙縫的光程差等于波長的整數(shù)倍，即δ=nλ（n=0，1，2，……）⑵暗紋：屏上某點到雙縫的光程差等于半波長的奇數(shù)倍，即δ=（n=0，1，2，……）相鄰亮紋（暗紋）間的距離。用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實驗時，由于白光內(nèi)各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現(xiàn)彩色條紋。◆衍射----光通過很小的孔、縫或障礙物時，會在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋，且中央條紋很亮，越向邊緣越暗。⑴各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。⑵發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。（當(dāng)障礙物或孔的尺寸小于0.5mm時，有明顯衍射現(xiàn)象。）⑶在發(fā)生明顯衍射的條件下，當(dāng)窄縫變窄時，亮斑的范圍變大，條紋間距離變大，而亮度變暗?！艄獾钠瘳F(xiàn)象：通過偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動，稱為偏振光。光的偏振說明光是橫波?！艄獾牟６笮裕?.）光的波粒二象性------干涉、衍射和偏振以無可辯駁的事實表明光是一種波；光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子；因此現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為：光具有波粒二象性。（2.）正確理解波粒二象性-----波粒二象性中所說的波是一種概率波，對大量光子才有意義。波粒二象性中所說的粒子，是指其不連續(xù)性，是一份能量。四、原子物理1）高考大綱及要求十五、原子和原子核內(nèi)容要求說明102．α粒子散射實驗，原子的核式結(jié)構(gòu)103．氫原子的能級結(jié)構(gòu)，光子的發(fā)射和吸收104．氫原子的電子云105．原子核的組成，天然放射現(xiàn)象，α射線、β射線、γ射線、衰變、半衰期106．原子核的人工轉(zhuǎn)變，核反應(yīng)方程，放射性同位素及其應(yīng)用107．放射性污染和防護(hù)108．核能、質(zhì)量虧損、愛因斯坦質(zhì)能方程109．重核的裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、核反應(yīng)堆110．輕核的聚變、可控?zé)岷朔磻?yīng)111．人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識IIIIIIIⅡIII2）高考試題2007全國卷Ⅰ用大量具有一定能力的電子轟擊大量處于基態(tài)的氫原子，觀測到了一定數(shù)目的光譜線。調(diào)高電子的能力在此進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用△n表示兩側(cè)觀測中最高激發(fā)態(tài)的量子數(shù)n之差，E表示調(diào)高后電子的能量。根據(jù)氫原子的能級圖可以判斷，△n和E的可能值為（）A、△n=1，13.22eV<E<13.32eVB、△n=2，13.22eV<E<13.32eVC、△n=1，12.75eV<E<13.06eVD、△n=2，12.75eV<E<13.06Ev全國卷Ⅱ氫原子在某三個相鄰能級之間躍遷時，可能發(fā)出三種不同波長的輻射光。已知其中的兩個波長分別為和，且>,則另一個波長可能是A、+B、-C、D、2006[全國卷I]14.某原子核X吸收一個中子后，放出一個電子，分裂為兩個粒子.由此可知A.A=7,Z=3B.A=7,Z=4C.A=8,Z=3D.A=8,Z=4[全國卷II]14.現(xiàn)有三個核反應(yīng)：①Na→Mg＋e②U＋n→Ba＋Kr＋3n③H＋H→He＋n下列說法正確的是A①是裂變，②是β衰變，③是聚變B①是聚變，②是裂變，③是β衰變C①是β衰變，②是裂變，③是聚變D①是β衰變，②是聚變，③是裂變2005[全國卷I]15．已知π+介子、π—介子都是由一個夸克（夸克u或夸克d）和一個反夸克（反夸克或反夸克）組成的，它們的帶電量如下表所示，表中e為元電荷。π+π—ud帶電量+e－e+下列說法正確的是 A．π+由u和組成 B．π+由d和組成 C．π—由u和組成 D．π—由d和組成[全國卷II]17．圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時，能夠發(fā)出若干種不同頻率的不波。已知金屬鉀的逸出功為2.22eV。在這些光波中，能夠從金屬鉀的表面打出光電子的總共有 A．二種 B．三種 C．四種 D．五種氫原子的能級圖氫原子的能級圖nE/eV∞01-13.62-3.43-1.514-0.853E1E2E33）考點回顧重點：◆玻爾模型（引入量子理論，量子化就是不連續(xù)性，整數(shù)n叫量子數(shù)。）⑴玻爾的三條假設(shè)（量子化）①軌道量子化rn=n2r1r1=0.53×10-10m②能量量子化：E1=-13.6eV③原子躍遷：原子在兩個能級間躍遷時輻射或吸收光子的能量hν=Em-En（2）從高能級向低能級躍遷時放出光子；從低能級向高能級躍遷時可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加熱的方法，使分子熱運動加劇，分子間的相互碰撞可以傳遞能量）。原子從低能級向高能級躍遷時只能吸收一定頻率的光子；而從某一能級到被電離可以吸收能量大于或等于電離能的任何頻率的光子。（如在基態(tài)，可以吸收E≥13.6eV的任何光子，所吸收的能量除用于電離外，都轉(zhuǎn)化為電離出去的電子的動能）?！艉朔磻?yīng)與質(zhì)能方程（1）所有核反應(yīng)的反應(yīng)前后都遵守：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒。（注意：質(zhì)量并不守恒。）（2）質(zhì)能方程-----愛因斯坦的相對論指出：物體的能量和質(zhì)量之間存在著密切的聯(lián)系，它們的關(guān)系是：E=mc2，這就是愛因斯坦的質(zhì)能方程。質(zhì)能方程的另一個表達(dá)形式是：ΔE=Δmc2。以上兩式中的各個物理量都必須采用國際單位。在非國際單位里，可以用1u=931.5MeV。它表示1原子質(zhì)量單位的質(zhì)量跟931.5MeV的能量相對應(yīng)。（在有關(guān)核能的計算中，一定要根據(jù)已知和題解的要求明確所使用的單位制。）其他：必備的基本知識◆盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型（行星式模型）α粒子散射實驗：是用α粒子轟擊金箔，結(jié)果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的偏轉(zhuǎn)。這說明原子的正電荷和質(zhì)量一定集中在一個很小的核上。盧瑟福由α粒子散射實驗提出：在原子的中心有一個很小的核，叫原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間運動。由α粒子散射實驗的實驗數(shù)據(jù)還可以估算出原子核大小的數(shù)量級是10-15m◆天然放射現(xiàn)象⑴.天然放射現(xiàn)象----天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們認(rèn)識到原子核也有復(fù)雜結(jié)構(gòu)。⑵.各種放射線的性質(zhì)比較種類本質(zhì)質(zhì)量（u）電荷（e）速度（c）電離性貫穿性α射線氦核4+20.1最強最弱，紙能擋住β射線電子1/1840-10.99較強較強，穿幾mm鋁板γ射線光子001最弱最強，穿幾cm鉛版◆半衰期放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間叫半衰期。（對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律）計算式為：N表示核的個數(shù)，此式也可以演變成或，式中m表示放射性物質(zhì)的質(zhì)量，n表示單位時間內(nèi)放出的射線粒子數(shù)。以上各式左邊的量都表示時間t后的剩余量。半衰期由核內(nèi)部本身的因素決定，跟原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。附選題目例1如圖所示，在一條直線上兩個振源A、B相距6m，振動頻率相等，從t0時刻A、B開始振動，且都只振動一個周期，振幅相等，振動圖像A為甲，B為乙。若A向右傳播的波與B向左傳播在t1=0.3s時相遇，則（）A．兩列波在A、B間的傳播速度均為10m/sB．兩列波的波長都是4mC．在兩列波相遇過程中，中點C為振動加強點D．t2=0.7s時刻B點經(jīng)過平衡位置且振動方向向下【答案】AD【解析】由題意可知，波在t1=0.3s內(nèi)傳播的路程s=3m，可以由計算出波速v=10m/s，故選項A正確；由圖像可知T=0.2s，根據(jù)公式可以計算出=2m，選項B錯誤；波由A傳到C與由B傳到C都是3m，即傳播了1.5，又因為A、B兩個振源是反相的，故C為振動減弱點，選項C錯誤；由于B點自身只振動一個周期，即自身振動時間為0.2s，此后B點的振動則是由于A點產(chǎn)生的波傳播到B點引起的，分析可知在0.6s時刻，A波的波前到達(dá)B點；在t2=0.7s時刻，B點由于A波的傳播已做了0.5T的振動，此時B質(zhì)點經(jīng)過平衡位置，其振動方向向下，故選項D正確．【點評】波傳播的本質(zhì)是波形的平移，當(dāng)兩列波相遇時，滿足波的疊加原理。例2下列說法中正確的是[]A．溫度低的物體內(nèi)能小B．溫度低的物體分子運動的平均速率小C．做加速運動的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動能越來越大D．外界對物體做功時，物體的內(nèi)能不一定增加【錯解分析】錯解一：因為溫度低，動能就小，所以內(nèi)能就小，所以應(yīng)選A而溫度低的物體分子平均動能小，所以速率也小。所以應(yīng)選B。錯解三：由加速運動的規(guī)律我們了解到，物體的速度大小由初速和加速度與時間決定，隨著時間的推移，速度肯定越來越快再由動能公式錯解一是沒有全面考慮內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的總和。溫度低只表示物體分子平均動能小，而不表示勢能一定也小，也就是所有分子的動能和勢能的總和不一定也小，所以選項A是錯的。實際上因為不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不同，而動能不僅與速度有關(guān)，也與分子質(zhì)量有關(guān)，單從一方面考慮問題是不夠全面的，所以錯解二選項B也是錯的。錯解三的原因是混淆了微觀分子無規(guī)則運動與宏觀物體運動的差別。分子的平均動能只是分子無規(guī)則運動的動能，而物體加速運動時，物體內(nèi)所有分子均參與物體的整體、有規(guī)則的運動，這時物體整體運動雖然越來越快，但并不能說明分子無規(guī)則運動的劇烈情況就要加劇。從本質(zhì)上說，分子無規(guī)則運動的劇烈程度只與物體的溫度有關(guān)，而與物體的宏觀運動情況無關(guān)?！菊_解答】由于物體內(nèi)能的變化與兩個因素有關(guān)，即做功和熱傳遞兩方面。內(nèi)能是否改變要從這兩方面綜合考慮。若做功轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能等于或小于物體放出的熱量，則物體的內(nèi)能不變或減少。即外界對物體做功時，物體的內(nèi)能不一定增加，選項D是正確的例3根據(jù)分子動理論，設(shè)兩個分子間的距離為r0時分子間的引力和斥力相等，以下關(guān)于分子力與分子勢能與它們間距離的關(guān)系，正確的是（）A．若兩分子間距離在r0的基礎(chǔ)上增大，則分子間的引力增大，斥力減小，分子力表現(xiàn)為引力B．兩分子間距離越大，分子力越?。肿娱g距離越小，分子力越大C．兩分子間距離為r0時，分子勢能最小，在r0的基礎(chǔ)上距離增大或減小，分子勢能都變大D．兩分子間距離越大，分子勢能越大．分子間距離越小，分子勢能越小【答案】C【解析】如下圖左，當(dāng)兩分子間的距離為r0時，分子間的引力和斥力相等，分子力為零；若分子間距在r0的基礎(chǔ)上增大，分子間的引力和斥力同時減小，因斥力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力，故選項A錯誤；從分子力隨距離變化的圖像可知，分子力的變化不具有單調(diào)性，故選項B錯誤；如下圖右為分子勢能與分子間距的關(guān)系圖像，由圖像可知，兩分子間距離為r0時，分子勢能最小，當(dāng)分子間距離在r0的基礎(chǔ)上增大時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，當(dāng)減小分子間的距離時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能增加，故可以判斷選項C是正確的；同時，分子勢能的圖像不具有單調(diào)性，故選項D錯誤。rErEr0ooF斥F分F引【點評】固體在平衡時，分子間的引力與斥力大小相等，處于平衡狀態(tài)，而當(dāng)我們對它施加作用力而企圖把它拉長時，分子間的距離稍微變大—點，分子間的引力就大于斥力，從而分子間的作用力宏觀上變成了引力，因此很難被拉斷。.氣體之所以充滿整個容器，是因為氣體分子間幾乎沒有相互作用力，分子除了與其他分子發(fā)生碰撞以外，幾乎做勻速直線運動，直到它們與器壁相碰。同樣，氣體分子對器壁有壓強，這是氣體分子在與器壁碰撞過程中的作用力產(chǎn)生的，與氣體分子間的斥力無關(guān).例4如圖所示，水下光源S向水面A點發(fā)射一束光線，折射光線分成a、b兩束，則（）A．a(chǎn)、b兩束光相比較，a光的波動性較強B．用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距于b光的干涉條紋間距C．在水中a光的速度比b光的速度小D．若保持入射點A位置不變，將入射光線順時針旋轉(zhuǎn)，則從水面上方觀察，b光先消失【答案】AD【解析】由題意可知b光偏折更多，b光頻率更高，則a光的波動性更強，A項正確；由知，a光干涉條紋間距較大，B項錯；同種介質(zhì)中，頻率越高的光對應(yīng)的傳播速度越小，C項錯；因b光的臨界角較小，故順時針旋轉(zhuǎn)時b光先于a光發(fā)生全反射現(xiàn)象，D項正確．【點評】物理光學(xué)與幾何光學(xué)相聯(lián)系的是光的頻率和折射率，它們的關(guān)系是：對同一介質(zhì)而言，光的頻率越高其折射率越大。從光路傳播圖得出折射率