★板块复习《热学光学和原子物理》《热学》

1、板块复习热学、光学和原子物理热学一高考热点展示热学是高考必考内容，一般分子动理论、热和功每年一题，分值6分左右，命题热点集中在分子动理论，估算分子大小和数目、内能和功，题型多为选择题，近几年往往一个选择题中涉及多个知识点，但考查内容浅显，较易回答，有时亦与气体的性质结合命题，如讨论理想气体的内能等，还应指出的是，尽管考试大纲中不要求知道热力学第一定律的表达式，但结合气体状态变化出现的功、热及内能的问题仍经常出现，所以必须具备结合热力学第一定律对气体进行状态分析的能力有关气体的几个实验定律，只要求定性地掌握，可以预见，在未来高考中，“气体”将不再成为考试的重点和难点考生应重点从微观角度理解气体的

2、几个状态参量的概念及意义，了解气体压强的产生机理和影响因素，定性了解压强与温度、体积的变化关系。二对09年高考的思考09年高考估计仍以选择题方式考察这一部分知识，重点考查分子动理论、热力学定律、气体性质等知识。三复习策略1强化基本概念与规律的记忆，通过学习，在理解的基础上记住本章的基本概念与规律，并能灵活地运用于解题中。如热现象、阿伏加德罗常数、布朗运动、热运动、分子动能、温度、分子势能、物体的内能、热传递等基本概念以及分子动理论的三个要点、估测分子直径的油膜法、分子力的特点与分子间距离变化的规律、分子动能与温度的关系、分子势能随分子间距离的变化关系、改变物体内能的两种方式有何异同点、能量守恒

3、定律等基本规律。2建立宏观量与微观量的对应关系，对于一个确定的物体来说，其分子动能与物体的温度对应；其分子势能与物体的体积对应；物体的内能与物体的温度、体积、质量对应；物体内能的改变与做功或热传递的过程对应。3新增考点的内容如“热力学第、二定律”“永动机的失败原因”“新能源及环保问题”等均应了解一些基本概念和规律。四知识结构：1分子动理论和能量守恒2气体和气体的分子动理论五典型例题1微观量的估算利用阿伏加德罗常数建立宏观量与微观量的联系涉及分子大小问题时要用好两个模型：一是单分子油膜摸型；二是分子的立方体或球体模型。利用立方体模型和球体模型计算分子直径大小数值不同，但数量级相同例题1.（08年

4、江苏模拟）若以表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，表示在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下列关系式中正确的是（ ）AB C D【解析】根据宏观量摩尔质量和摩尔体积及微观量水分子的质量和体积之间的关系可以很容易导出，选项A、C正确而选项B、D错误注意阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的桥梁【答案】AC2有关布朗运动的问题利用布朗运动和分子运动的关系及影响布朗运动的因素去分析，一定要区分开布朗运动和分子运动。例题2.关于布朗运动，下列说法正确的是 （ ）【答案】 BDA布朗运动就是分子的无规则运动 B布朗运动是液体分子无规则运

5、动的反映C液体中悬浮颗粒越大，布朗运动越明显 D温度越高布朗运动越剧烈【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，它仍属于宏观物质的运动，但它是由分子的无规则运动造成的，所以选项A错误，选项B正确温度越高，分子热运动越剧烈，布朗运动越明显，选项D是正确的，微粒越小，布朗运动越明显，选项C是错误的。 3分子力与分子势能明确分子间相互作用力的特点，要注意分子间距离变化对斥力和引力的影响的区别，注意分子力的功和分子势能变化的关系。例题3.(2008年河北、江苏模拟）将一个分子从靠近另一分子最近的位置由静止开始释放，在远离的过程中有( ）A时，分子势能不断增大，动能不断减小B而时，分子势能最小，动

6、能最大C时，分子势能不断减小动能不断增大D具有最大值时，分子动能为零，分子势能最大【解析】由分子间作用力的知识可知，当时，分子力表现为引力，分子势能随着距离的增大而增大，当时，分子力表现为斥力，分子势能随着分子间的距离增大而减小；所以当而时，分子势能最小，动能最大故A、C、D错B对【答案】B4物体内能及内能变化（l）内能改变的两种方式：做功、热传递。（2）抓两个标志：气体体积变化是做功标志，温度变化是平均动能及总动能大小变化的标志。（3）内能变化大小计算依据：热力学第一定律：注意符号法则。例题4.(2008年山东邑昌模拟）下列说法正确的是（ ）A外界对气体做功，气体的内能一定增大B气体从外界吸

7、收热量，气体的内能一定增大C气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大D气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大【解析】由热力学第一定律UWQ可知，内能的改变和做功、热传递都有关系，单纯地改变一个量是无法判断内能的变化。故A、B错，温度是分子平均动能的标志，故C错误，D三确 【答案】D5气体状态及状态变化和热力学第一定律相联系的问题这类题目的特点是气体状态变化和热力学第一定律联系在一起。解决的方法是用热力学第一定律分析能量变化情况，用压强的微观含义分析气体状态变化，要注意能量及转化过程的分析，注意找准影响气体状态参量的因素。例题5.（2006年高考江苏卷）用隔板将一绝热容器隔成A

8、和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图甲），现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图乙），这个过程称为气体的自由膨胀下列说法正确的是 （ ）A自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动B自由膨胀前后，气体的压强不变C自由膨胀前后，气体的温度不变D容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分【解析】抽去隔板后，气体做无规则热运动，故A项错。因容器绝热故Q=0，又因气体自由膨胀故W0，由热力学第一定律UWQ可知U0，则气体的温度不变，C项正确。由可知P减小，故B项错。气体在足够长的时间内不会自动回到A部分，而是做无规则热运动。【答案】C08高考试题选编：1. (全国卷)已知地

9、球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为2.9×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为 【答案】BA. 4×1016 m3B. 4×1018 m3C. 4×1020 m3D. 4×1022 m32. (全国卷)对一定量的气体, 下列说法正确的是 【答案】BCA. 气体的体积是所有气体分子的体积之和B. 气体分子的热运动越剧烈, 气体温度就越高C. 气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的 D. 当气体膨胀时，气体分子之间的势能

10、减小，因而气体的内能减少3. （四川卷）下列说法正确的是【答案】DA. 物体吸收热量，其温度一定升高B. 热量只能从高温物体向低温物体传递C. 遵守热力学第一定律的过程一定能实现D. 做功和热传递是改变物体内能的两种方式4（四川卷延考区）下列说法正确的是【答案】AA大量分子能聚集在一起形成液体或固体，说明分子之间存在引力 B被活塞封闭在气缸中的气体体积增大时压强一定减小C被活塞封闭在气缸中的气体温度升高时压强一定增大 D气体压强的大小只与温度和气体分子的总数有关5. （重庆卷）地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计.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

11、内分子间的势能）【答案】CA. 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6（天津卷）下列说法正确的是【答案】DA布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同7.（北京卷）假如全世界60亿人同时数1g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6×1023 mol1)A.10年 B.1千年C.10万年D.1千万年【答案】C光学

12、一高考热点展示1在几何光学中，对实际生活中常见光现象的认识、利用两大定律（光的反射定律、光的折射定律）作图、求折射率是近年的高考热点，题型有选择题、计算题（或作图），难度不太大，灵活性较强。2几何光学还常与力学中的直线运动、平抛运动、圆周运动、万有引力定律等相结合命题，考查学生的分析综合能力，估计以后高考试题不会有太大的变化，但会注重对物理规律的理解和对物理现象、物理情景的分析能力的考查。3光的波动内容高考命题频率较高，对光的波动性进行考查，主要是以干涉和衍射以及电磁波谱知识为要点。二对09年高考的思考09年高考对光学考查依旧还是在一些重要的规律和概念上，题型在选择和实验上都要有思想准备，注重

13、课本，加强理解. “考课本”、“不回避陈题”是本章高考题的特点。三复习策略1、加强基本概念与基本规律复习:2、理解光的反射、折射、全反射及平面镜成像的规律。掌握折射定律及其计算以及全反射现象，根据光的传播基本规律能够画出几何光路图，能够解释常见的光现象和了解与人类生活很密切的光学器件的原理。3、要以对光的本性的认识的发展史为主线，把光的波动说、电磁说 、粒子说等理论，把光的干涉、衍射、光电效应等现象和应用串联起来，形成知识结构。在理解的基础上记忆有关的实验现象，正确分析实验事件、条件和应用。重视对光的本性和几何光学知识相结合的考查。4、注意适当拓展与延伸：无论是几何光学还是物理光学在复习中适当

14、与生活生产实际相结合,还要适当考虑与大学物理中有关光学的内容挂钩,教师要做好引导和先期准备,能够给学生搭建一个恰当的平台.既能让学生感到新鲜又不感觉陌生与困难。四知识结构：规律：沿直线传播小孔成像本影和半影日食和月食现象同一均匀介质中光的波粒二象性光谱电磁说光子说电磁波速为c能在真空中传播波动说光电效应干涉、衍射微粒说波动说 直进、反射、折射反射、折射光的本性几何光学反射定律平面镜球面镜反射定律的应用光的反射两面平行的玻璃砖棱镜折射定律光的色散全反射折射定律的应用光的折射在两种介质的界面光学五典型例题例题1.（08年高考山东卷）麦克斯韦在1865年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象

15、与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。（1） 一单色光波在折射率为1.5的介质中传播，某时刻电场横波图像如图1所示，求该光波的频率。（2） 图2表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于CD边的单色光入射到AC界面上，a、b是其中的两条平行光线。光线a在玻璃砖中的光路已给出。画出光线b从玻璃砖中首次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。012345678Ex/(107 m)图1ABCDab45°45°45°30°图2答案：（1）f=5（2）光路如右图所示例题2.（07年高考北京理综）光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以

16、下关于光导纤维的说法正确的是 （ ）A内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D。内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用【解析】本题考查全反射和光导纤维的相关知识光导纤维是利用光在光导纤维中发生全反射来传递信号的由全反射产生的条件可知，内芯的折射率一定比外套的大，选项A正确，B、C、D错误，【答案】A例题3.（2007年高考全国卷I）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为

17、等边三角形，如图所示，有一半径为的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为 （）A B C D 【解析】当光线到达圆锥形玻璃的侧面时，根据几何关系，相对于玻璃和空气的界面，入射角为60度，因该玻璃全反射临界角的正弦，而，故光线在界面发生全反射，如图，由几何关系，ABC为等边三角形，ACD也为等边三角形，故光束在桌面上形成的光斑半径为。【答案】C 例题4.在单缝衍射实验中，中央亮纹的光强占从单缝射入的整个光强的95以上。假设现在只让一个光子通过单缝，那么该光子 （ ）A一定落在中央亮纹处B可能落在其他亮纹处C不可能

18、落在暗纹处D落在中央亮纹处的可能性最大【解析】：根据光的概率波的概念，对于一个光子通过单缝落在何处是不可确定的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95以上，当然也可落在其他亮纹处，还可能落在暗纹处，不过，落在暗纹处的概率很小。故BD正确例题5激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理，用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔，双缝到屏的距离以及相邻两条亮纹间距。若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是 （ ）ABCD【解析】：设双缝间距离为，由题意知则：，B选项正确。例题

19、6.（2008年江西六校联考）在用双缝干涉测光的波长的实验中，准备了下列仪器：A白炽灯 B双缝片C单缝片 D滤光片E毛玻璃光屏（1）把以上仪器安装在光具座上，自光源起合理的顺序是（填字母）。（2）在某次实验中，用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹其中亮纹a、c的位置利用测量头上的分划板确定，如图所示其中表示a纹位置（图甲）的手轮读数为 mm，c纹位置（图乙）的手轮读数为mm（3）如果上述实验中双缝与光屏的间距为0.500 m，所用的双窄缝片是相距为0.18mm规格的双窄缝片，则实验中所用单色光的波长为 m（结果保留3位有效数字）【答案】：（1）ADCBE （2）1790 4040

20、 （3）056708高考试题选编：1.（全国）卷一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角q 射入，穿过玻璃砖自下表面射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在q 从0°逐渐增大至90°的过程中（ ）【答案】BA. t1始终大于t2B. t1始终小于t2C. t1先大于后小于t2 D. t1先小于后大于t2 2.(全国卷)一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上，经两次折射后从玻璃板另一个表面射出，出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下，出射光线侧移距离最大的是 ( ) 【答案】DA. 红光以3

21、0°的入射角入射 B. 红光以45°的入射角入射 C. 紫光以30°的入射角入射 D. 紫光以45°的入射角入射 3（上海卷）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是【答案】D（A）当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°（B）当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°（C）当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°（D）干涉条纹保持原来状态

22、不变4（上海卷）在杨氏双缝干涉实验中，如果 【答案】B、D（A）用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹（B）用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹（C）用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹（D）用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹5（江苏卷）下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有_【答案】A、B6.(北京卷)下列说法正确的是【答案】AA.用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象B.用X光机透视人体是利用光电效应C.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象D.门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象原子物理一高考热点展示原子物理部分与现代科学技术的发展、

23、环境保护、核能的和平开发应用以及现代战争中的运用等都有紧密的联系。此类题目虽然“起点”较高，但“落点”不会超出大纲的要求，这就要求考生在认真审题之后找到课本基本知识与现实实际问题的结合点（即题眼，一旦找准结合点，问题就迎刃而解了另外还要注意物理学科与其他学科知识之间的交叉和渗透。二对09年高考的思考从近几年高考试卷来看，本模块所考查的内容主要集中在光电效应、原子的能级与跃迁、质能方程及核反应方程等知识点，占到了本模块高考题的95以上；在考查题型上，主要以选择和填空的形式出现，与高考要求占6的比例非常吻合，由于考查范围和题型的相对稳定“考课本，不回避陈题”成了本模块命题的最大特点，三复习策略 复

24、习时要采取系统理解，重点记忆的方法。由于本部分的理论的形成都是以事实发现为依据，故在复习这部分理论时，应按如下知识链进行：事实、发现 发现的意义 模型 成功的地方、不足之处 新的发现事实 意义。由于这部分知识多而杂，应多看书，适当练习，以加强记忆。四知识结构原子结构：汤姆生模型卢瑟福模型波尔模型粒子散射实验氢原子光谱原子的稳定性原子和原子核原子核天然放射性衰变衰变衰变人工转变质子的发现中子的发现原子核的组成，放射性同位素核能质能方程式重核裂变轻核聚变五典型例题例题1.卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出（ ）A原子的核式结构模型B原子核内有中子存在C电子是原子的组成部分D原子核是由质子和中

25、子组成的【解析】：卢瑟福精确统计了向各个方向散射的粒子的数目，提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷与几乎的全部质量都集中在原子核里；带负电的电子在核外的空间运动由此可知，A正确。例题2.（2006年高考四川理综）某核反应方程为已知的质量为2.0136 u，：H的质量为3.0180 u，；He的质量为002 6 u，X的质量为1.008 7 u，则下列说法中正确的是 （ ）AX是质子，该反应释放能量BX是中子，该反应释放能量CX是质子，该反应吸收能量DX是中子，该反应吸收能量【解析】：设X的质量数为a，核电荷数为b，则由质量数守恒和电荷数守恒知：23

26、4+a,112b，所以a=1，bo，故X为中子核反应方程的质量亏损为 m（2.013 6 u30180 u）-（4002 6 u10087 u）0020 3 u，由此可知，该反应释放能量. 【答案】B例题3. “轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子，核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子（其质量小于电子质量且不带电）。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（电子的初动量可不计），则 （ ）A生成的新核与衰变前的原子核质量数相同B生成新核的核电荷数增加C生成的新核与衰变前的原子核互为同位素D生成的新核与中微子的动量大小相等【解析】：质子与中

27、子的质量数相同，所以发生“轨道电子俘获”后新核与原核质量数相同A正确；新核质子数减少，故核电荷数减少，B错；新核与原核质子数不同，不能称它们互为同位素，C错；以静止原子核及被俘获电子为系统系统动量守恒，系统初动量为零，所以生成的新核与中微子的动量大小相等方向相反，D正确选AD。例题4.（2008年山西四校联考）许多物质在紫外线照射下能发出荧光，紫外线照射时，这些物质的原子先后发生两次跃迁，其能量变化分别为E1和E2，则下列说法正确的是（ ）A两次跃迁均向高能级跃迁，且E1>E2B两次跃迁均向低能级跃迁，且E1<E2C先向高能级跃迁，再向低能级跃迁，且E1>E2 D先向低能级跃迁，再向高能级跃迁，且E1<E2 【解析】：荧光为可见光，光子能量小于紫外光光子能量，由此确定E1>E2，原子先吸收紫外线后获得能量，向高能级跃迁，然后再跃迁到低能级，从而放出荧光，故选C。08高考试题选编：1. （全国卷）三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦核（He）,则下面说法正确的是【答案】CDA. X核比Z核多一个质子B. X核比Z核少一个中子C. X核的质量数比Z核质量数大3D. X核与Z核的总电荷