高考物理 考前三个月 第2部分 专题1 应考策略 方法技巧十 选修部分.ppt

专题1应考策略方法技巧 十 选修部分 选修3 3 选修3 4 选修3 5 内容索引 考点1分子动理论的基本观点 考点2阿伏加德罗常数 考点3布朗运动 1 物体是由大量分子组成的 选修3 3 1 分子动理论与统计观点 mmol vmol 2 分子永不停息地做无规则运动扩散现象和布朗运动是分子无规则运动的证明 温度越高 扩散越快 颗粒越小 温度越高 布朗运动越剧烈 3 分子间存在着相互作用力 分子间同时存在引力和斥力 实际表现的分子力是它们的合力 引力和斥力都随着距离的增大而变小 但斥力比引力变化得快 分子间的作用力跟距离的关系如图1所示 图中斥力用正值表示 引力用负值表示 f为斥力和引力的合力 即分子力 图1 考点4分子热运动速率的统计分布规律 在一定状态下 气体大多数分子的速率在某个值附近 速率离这个值越远 具有这种速率的分子就越少 即气体分子速率总体上呈现出 中间多 两头少 的分布特征 考点5温度和内能 1 分子动能 分子由于热运动而具有的能叫分子动能 分子平均动能 所有分子动能的平均值叫分子平均动能 温度是所有分子平均动能的标志 2 分子势能 由分子间的相互作用和它们的相对位置决定的能量 分子势能的大小与分子间距离有关 其关系曲线如图2所示 r0位置分子势能最小 图2 3 物体的内能 物体所有分子动能和分子势能的总和 物体的内能与温度 体积及物质的量有关 考点6晶体和非晶体 晶体的微观结构 考点7液晶 1 晶体分为单晶体和多晶体 晶体有确定的熔点 晶体内原子排列是规则的 单晶体物理性质具有各向异性 多晶体的物理性质具有各向同性 2 非晶体无确定的熔点 外形不规则 原子排列不规则 3 液晶 具有液体的流动性 具有晶体的各向异性 光学性质随所加电压的改变而改变 2 固体 液体与气体 考点8液体的表面张力 1 表面张力的作用 液体的表面张力使液面具有收缩的趋势 2 表面张力的方向 表面张力跟液面相切 跟这部分液面的分界线垂直 3 表面张力的大小 液体的温度越高 表面张力越小 液体中溶有杂质时 表面张力变小 液体的密度越大 表面张力越大 考点9气体实验定律 考点10理想气体 考点11气体压强的微观解释 1 气体实验定律 玻意耳定律 等温变化 pv c或p1v1 p2v2 2 一定质量气体的不同图象的比较 3 理想气体状态方程 一定质量的理想气体 压强跟体积的乘积与热力学温度的比值不变 考点12热力学第一定律 如果系统和外界同时发生做功和热传递 那么外界对系统所做的功 w 加上外界传递给系统的热量 q 等于系统内能的增加量 u 表达式 u w q式中 系统内能增加 u 0 系统内能减小 u0 系统向外界传热 q0 系统对外界做功 w 0 3 热力学定律与能量守恒 考点13能源与可持续发展 1 能量守恒定律 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另一个物体 在转化或转移的过程中其总量保持不变 2 能量守恒定律说明自然界中的能量是守恒的 一切违背能量守恒定律的设想都是不可能实现的 第一类永动机不可能制成 1 甲和乙两个分子 设甲固定不动 乙从无穷远处 此时分子间的分子力可忽略 取无穷远处它们的分子势能为零 逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中 a 分子间的引力和斥力都在减小b 分子间作用力的合力一直增大c 分子间的力先做负功后做正功d 分子势能先减小后增大 考点热身精练 1 2 3 解析分子间的引力和斥力都随分子之间距离的减小而增大 故a错误 开始时由于两分子之间的距离大于r0 分子力表现为引力 并且随距离的减小 先增大后减小 当分子间距小于r0 分子力表现为斥力 随分子距离的减小而增大 故b错误 1 2 3 开始时由于两分子之间的距离大于r0 因此分子力为引力 当相互靠近时分子力做正功 分子势能减少 当分子间距小于r0 分子力为斥力 相互靠近时 分子力做负功 分子势能增加 故c错误 d正确 答案d 1 2 3 a 过程ab中气体对外界所做的功等于气体所吸收的热b 过程bc中气体既不吸热也不放热c 过程ca中气体一定放热d a b和c三个状态中 状态a分子平均动能最小 2 一定量的理想气体从状态a开始 经历三个过程ab bc ca回到原状态 其v t图象如图3所示 下列判断正确的是 图3 1 2 3 解析由图示可知 ab过程 气体体积与热力学温度成正比 则气体发生等压变化 气体体积增大温度升高 气体内能增大 由热力学第一定律可知 气体吸收的热量大于对外界所做的功 故a错误 由图示图象可知 bc过程气体发生等温变化 气体内能不变 体积减小 外界对气体做功 由热力学第一定律 u q w可知 气体要放出热量 故b错误 1 2 3 由图象可知 ca过程气体体积不变而温度降低 气体内能减小 气体不做功 由热力学第一定律可知 气体要放出热量 故c正确 由图象可知 a状态温度最低 分子平均动能最小 故d正确 答案cd 1 2 3 3 1 现有按酒精与油酸的体积比为m n配制好的油酸酒精溶液 用滴管从量筒中取体积为v的该种溶液 让其自由滴出 全部滴完共n滴 把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中 由于酒精溶于水 油酸在水面上展开 稳定后形成单分子油膜的形状如图4所示 1 2 3 图4 已知坐标纸上每个小方格面积为s 根据以上数据可估算出油酸分子直径为d 解析估算油膜面积时以超过半格以一格计算 小于半格就舍去的原则 估算出8格 则油酸薄膜面积为8s 1 2 3 1 2 3 2 若已知油酸的密度为 阿伏加德罗常数为na 油酸分子的直径为d 则油酸的摩尔质量为 1 2 3 考点1简谐运动 考点2简谐运动的表达式和图象 1 描述振动的物理量 振幅 振动物体离开平衡位置的最大距离 叫做振幅 用a表示 周期 做简谐运动的物体完成一次全振动所需要的时间 用t表示 选修3 4 1 机械振动与机械波 3 简谐运动的图象 图1 简谐运动的图象是正弦或余弦曲线 如图1所示 图象的应用 可直接读取振幅 周期 各时刻的位移 判定各时刻回复力 加速度及速度方向 判定某段时间内位移 回复力 加速度 速度 动能 势能的变化情况 考点3受迫振动和共振 1 物体在外界驱动力 能够使物体发生振动的周期性外力 作用下的振动叫做受迫振动 2 物体做受迫振动时 振动稳定后的频率等于驱动力的频率 跟物体的固有频率无关 3 驱动力的频率等于物体的固有频率时 受迫振动的振幅最大的现象叫做共振 考点4机械波 考点5横波和纵波 1 机械波的分类 横波和纵波横波是质点振动方向与波的传播方向垂直 纵波是质点振动方向与波的传播方向在同一直线上 2 机械波的特点 对理想的简谐波 各质点振幅相同 各质点的振动周期都与波源的振动周期相同 离波源越远的质点 振动越滞后 各质点只在各自的平衡位置附近振动 并不沿波的传播方向迁移 机械波向前传播的是运动形式 也是传播能量和传递信息的方式 考点6横波的图象 考点7波速 波长和频率 周期 的关系 波长既与波源有关又与介质有关 2 简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线 3 由波的传播方向判断质点振动方向的方法 考点8波的干涉和衍射 考点9多普勒效应 1 产生干涉的条件 两列波的频率相等 现象 两列波相遇时 某些区域总是振动加强 某些区域总是振动减弱 且振动加强区和振动减弱区相互间隔 2 产生明显衍射的条件是 孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不大 或者比波长更小时 才能观察到明显的衍射现象 3 多普勒效应 波源的频率是不变的 只是由于波源和观察者之间有相对运动 观察者感到频率发生了变化 靠近 或远离 波源 频率增加 或减小 考点10电磁波及其应用 1 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 2 电磁波 变化的磁场和变化的电场交替产生 形成电磁场 电磁场由近及远地向外传播形成电磁波 电磁波是横波 电磁波在真空中的速度为c 3 108m s 2 电磁振荡与电磁波 考点11电磁波谱 电磁波按波长由长到短的排列顺序为 无线电波 红外线 可见光 紫外线 x射线 射线 考点12光的折射定律 1 折射定律 折射光线跟入射光线和法线在同一平面内 折射光线和入射光线分居在法线两侧 入射角的正弦跟折射角的正弦成正比 3 光 图2 2 在折射现象中 光路是可逆的 考点13折射率 考点14光的全反射 光导纤维 1 全反射条件 光从光密介质射入光疏介质 如图3所示 图3 考点15光的干涉 衍射和偏振 1 干涉现象 两列相干光波相叠加 某些区域的光被加强 某些区域的光被减弱 且加强区与减弱区互相间隔的现象叫光的干涉现象 图4 r r2 r1 2 薄膜干涉 形成 由薄膜前后表面反射的光叠加而成 薄膜一般指肥皂膜或空气膜等 条纹 彼此平行的明暗相间的条纹 若白光入射 得到平行的彩色条纹 应用 增透膜 其厚度应为光在薄膜中波长的四分之一 用于检查工件表面的平整度 3 光的衍射光在传播过程中遇到障碍物时 偏离原来的直线传播路径 绕到障碍物后面继续传播的现象叫光的衍射 4 光的偏振在与光波传播方向垂直的平面内 光振动沿各个方向均匀分布的光叫自然光 光振动只沿着某个特定方向的光叫偏振光 如图5所示 图5 考点16激光的特性及应用 4 光的偏振在与光波传播方向垂直的平面内 光振动沿各个方向均匀分布的光叫自然光 光振动只沿着某个特定方向的光叫偏振光 如图5所示 图5 考点16激光的特性及应用 4 相对论 考点17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 考点18同时的相对性 长度的相对性 质能关系 1 如图6所示 振幅 频率均相同的两列波相遇 实线与虚线分别表示两列波的波峰和波谷 某时刻 m点处波峰与波峰相遇 下列说法中正确的是 考点热身精练 图6 1 2 3 4 a 该时刻质点o正处于平衡位置b p n两质点始终处在平衡位置c 随着时间的推移 质点m将沿波的传播方向向o点处移动d 从该时刻起 经过二分之一周期 质点m将到达平衡位置 1 2 3 4 解析由题图知o点是波谷和波谷叠加 是振动加强点 a错误 p n两点是波谷和波峰叠加 由于振幅相同 位移始终为零 即处于平衡位置 b正确 振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动 不会 随波逐流 c错误 从该时刻起 经过四分之一周期 质点m到达平衡位置 d错误 答案b 1 2 3 4 2 如图7所示 一列简谐横波沿x轴传播 在t时刻的波形如实线所示 经过 t 3s 其波形如虚线所示 已知图中的两个波峰的平衡位置x1与x2相距1m 该波的周期为t 且2t t 4t 则可能的最小波速为 m s 最小周期为 s 1 2 3 4 图7 解析由图象可以看出 波长为 7m 因2t t 4t 故波传播的距离 x的范围为 2 x 4 若波向右传播 x 2 1 m 15m或 3 1 m 22m 1 2 3 4 若波向左传播 x 2 6 m 20m或 3 6 m 27m 1 2 3 4 3 在 用单摆测定重力加速度 的实验中 1 测得摆线长l0 小球直径d 小球完成n次全振动的时间t 则实验测得的重力加速度的表达式g 1 2 3 4 2 实验中如果重力加速度的测量值偏大 其可能的原因是 a 把摆线的长度l0当成了摆长b 摆线上端未牢固地固定于o点 振动中出现松动 使摆线变长c 测量周期时 误将摆球 n 1 次全振动的时间t记成了n次全振动的时间d 摆球的质量过大 1 2 3 4 a 把摆线的长度l0当成了摆长 导致摆长偏小 g值偏小 故a错误 b 摆线上端未牢固地固定于o点 振动中出现松动 使摆线实际值偏大 代入进行计算的数值偏小 g值偏小 故b错误 1 2 3 4 c 测量周期时 误将摆球 n 1 次全振动的时间t记成了n次全振动的时间 导致周期偏小 g值偏大 故c正确 d g值与摆球质量无关 故d错误 答案c 1 2 3 4 3 为了减少实验误差 可采用图象法处理数据 通过多次改变摆长 测得多组摆长l和对应的周期t 并作出t2 l图象 如图8所示 若图线的斜率为k 则用k表示重力加速度的测量值g 1 2 3 4 图8 1 2 3 4 1 2 3 4 图9 1 太阳光射入水中的折射角 1 2 3 4 答案37 2 棒在池底的影长l 1 2 3 4 解析影长l btan 90 atan 代入数据解得l 1 4m 答案1 4m 考点1动量 动量守恒定律 1 动量 运动物体的质量与速度的乘积 p mv 动量是矢量 动量的方向与物体速度的方向相同 2 动量守恒定律成立的条件 系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零 选修3 5 1 碰撞与动量守恒 系统所受的外力的合力虽不为零 但系统外力比内力小得多 如碰撞问题中的摩擦力 爆炸过程中的重力等 外力比相互作用的内力小得多 可以忽略不计 系统所受外力的合力虽不为零 但在某个方向上的分量为零 则在该方向上系统总动量的分量保持不变 3 动量守恒定律的表达式 p p 其中p p分别表示系统的末动量和初动量 m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 p1 p2 考点2弹性碰撞和非弹性碰撞 1 碰撞问题的分类 弹性碰撞 动量守恒 机械能守恒 非弹性碰撞 动量守恒 机械能有损失 完全非弹性碰撞 动量守恒 机械能损失最大 2 碰撞问题的解应同时遵守三条原则 动量守恒 即p1 p2 p1 p2 速度要符合物理情景a 碰撞前两物体同向 则v后 v前 碰后 原来在前的物体速度一定增大 且v前 v后 b 两物体相向运动 碰后两物体的运动方向不可能都不改变 考点3氢原子光谱 1 氢原子光谱线是最早发现并进行研究的光谱线 这些光谱线可用一个统一的公式表示 2 原子结构 式中 m 1 2 3 对每一个m 有n m 1 m 2 m 3 构成一个谱线系 r 1 10 107m 1 里德伯常量 考点4原子核式结构模型 考点5氢原子的能级 1 原子核式结构模型原子的中心有一个原子核 它集中了全部正电荷和原子的几乎全部质量 该学说的实验基础是 粒子散射实验 用 粒子轰击金箔 发现大多数 粒子仍沿原来方向前进 少数发生偏转 极少数发生大角度偏转 个别的发生反弹 2 玻尔理论 轨道量子化 电子绕核运动的轨道是不连续的 能量量子化 原子只能处于一系列不连续的能量状态中 能量最低的状态叫基态 其他状态叫激发态 跃迁假说 原子从一种定态跃迁到另一种定态要辐射 或吸收 一定频率的光子 即h em en m n 氢原子的能级图 如图1所示 图1 考点6原子核的组成 放射性的应用与防护 原子核的衰变 半衰期 1 原子核的组成 由质子和中子组成 原子核的电荷数等于核内质子数 原子核直径的数量级为10 15m 3 原子核 2 放射性物质放出的射线有 射线 射线 射线 射线是高速氦核流 电离本领强 贯穿本领弱 一张纸就可将其挡住 射线是高速电子流 电离本领弱 贯穿本领强 可穿透几毫米厚的铝板 射线是波长极短的电磁波 电离作用很弱 贯穿本领很强 能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土 考点7放射性同位素 考点8核力与结合能 质量亏损 1 人工转变的典型方程 卢瑟福发现质子 查德威克发现中子 约里奥 居里夫妇发现放射性同位素 同时发现正电子 2 衰变典型方程 3 核力 原子核内部 核子间所特有的相互作用力 核力的特点 核力是强相互作用力 在它的作用范围内核力比库仑力大得多 核力是短程力 作用范围在1 5 10 15m之内 每个核子只跟相邻的核子发生核力作用 这种性质称为核力的饱和性 无论是质子间 中子间 质子和中子间均存在核力 4 结合能 由于核力的存在 核子结合成原子核时要放出一定的能量 原子核分解成核子时 要吸收同样多的能量 核反应中放出或吸收的能量称为原子核的结合能 5 质量亏损 组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫核的质量亏损 6 质能方程 e mc2 e mc2 考点9裂变反应 聚变反应 链式反应 1 重核的裂变 质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成质量数较小的原子核的过程 如铀235的裂变反应 2 轻核的聚变 某些轻核能够结合在一起 生成一个较大的原子核的核反应 如一个氘核和氚核结合成一个氦核 同时放出一个中子 的聚变反应 由于轻核的聚变需在几百万摄氏度的高温下进行 因此聚变反应又叫热核反应 考点10普朗克能量子假说 黑体和黑体辐射 考点11光电效应 考点12光的波粒二象性 物质波 1 光子说 爱因斯坦提出空间传播的光是一份一份的 每一份叫一个光子 一个光子的能量与频率成正比 即e h 说明光具有粒子性 4 波粒二象性 2 光电效应的规律 任何一种金属都有一个极限频率 c 入射光的频率必须大于或者等于 c 才能发生光电效应 光电子的最大初动能与入射光的强度无关 与入射光的频率有关 光电效应几乎是瞬时的 发生的时间一般不超过10 9s 1 如图2所示为研究光电效应规律的实验电路 电源的两个电极分别与接线柱c d连接 用一定频率的单色光a照射光电管时 灵敏电流计g的指针会发生偏转 而用另一频率的单色光b照射该光电管时 灵敏电流计g的指针不偏转 下列说法正确的是 考点热身精练 图2 1 2 3 4 a a光的频率一定大于b光的频率b 电源正极可能与c接线柱连接c 用b光照射光电管时 一定没有发生光电效应d 若灵敏电流计的指针发生偏转 则电流方向一定是由e g f 1 2 3 4 解析由于电源的接法不知道 所以有以下两种情况 c接负极 d接正极 用某种频率的单色光a照射光电管阴极k 电流计g的指针发生偏转 知a光频率大于金属的极限频率 用另一频率的单色光b照射光电管阴极k时 电流计g的指针不发生偏转 知b光的频率小于极限频率 所以a光的频率一定大于b光的频率 1 2 3 4 c接正极 d接负极 用某种频率的单色光a照射光电管阴极k 电流计g的指针发生偏转 知a光产生的光电子能到达负极d端 用另一频率的单色光b照射光电管阴极k时 电流计g的指针不发生偏转 知b光产生的光电子不能到达负极d端 所以a光产生的光电子的最大初动能大 所以a光的频率一定大于b光的频率 故a b正确 1 2 3 4 由以上的分析可知 不能判断出用b光照射光电管时 一定没有发生光电效应 故c错误 电流的方向与负电荷定向移动的方向相反 若灵敏电流计的指针发生偏转 则电流方向一定是由e g f 故d正确 1 2 3 4 答案abd 2 下列能揭示原子具有核式结构的是 a 粒子散射实验b 天然放射现象c 电子的发现d 氢原子光谱是线状谱 1 2 3 4 解析 粒子散射实验中少数 粒子能发生大角度偏转 说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上 卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说 故a正确 天然放射现象揭示了原子核有复杂的结构 故b错误 电子的发现揭示了原子有复杂结构 故c错误 氢原子光谱的发现解释了氢原子的稳定性以及氢原子光谱的分立特征 故d错误 答案a 1 2 3 4 3 以下说法正确的是 1 2 3 4 b 一群处于n 3能级激发态的氢原子 自发跃迁时可以发出6种不同频率的光c 衰变说明原子核中有少量电子d 放射性元素的半衰期会因