高三二轮复习专题热学、光的本性和原子物理

1、 热学、光的本性和原子物理考训指南热学命题集中在分子动理论，估算分子的大小和数目、内能和能量关系.绝大多数选择题只要求定性分析，极少数填空题要求应用阿伏加德罗常数进行计算.光的本性考点主要是光的波动性、粒子性等知识的考查，另外与几何光学的综合也是考查内容之一.原子物理考点着重考查学生的识别、理解及应用能力.对能力的要求只限于“理解能力”，题型多为选择和填空题.重点难点聚焦1阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数是宏观物理量(摩尔质量M、摩尔体积V)和微观物理量(分子质量m0、分子体积V0、分子数n)之间的联系桥梁，是一个重要的物理常数，常被用来做一些有关分子大小、分子间距离和分子质量的估算若用表示密度，

2、则微观量与宏观量之间的关系为：分子质量m0=, 分子体积V0=(紧密排列)在体积V中的分子数n=质量为m千克物质中包含的分子数n=.说明：在估算问题中，必须熟悉微观量与宏观量之间的联系，要善于从问题中找出与所要估算的微观量有关的宏观量，如摩尔体积、密度、体积、面积、温度等要会构建合理的体积模型，在估算固体和液体的分子大小时，一般采用分子球体模型；估算气体分子间距(不是分子的大小)时，一般采用立方体模型2.热、功、内能的关系对热、功、内能的关系，可使用热力学第一定律分析判断，也可直接使用能量守恒定律但不论用哪一个，都必须先搞清楚能量转化的关系和转化的方向，即物体是吸热还是放热，是物体对外做功还是

3、外界对物体做功，物体的内能是增加还是减少3.气体的状态变化一般会伴随能量的变化，能的转化和守恒定律是自然界的一条普遍规律气体的状态变化过程也与其他物理过程一样，一定符合能的转化和守恒定律，因此气体的状态变化过程除了受到气体实验定律或状态方程的制约，还必须遵循能的转化和守恒定律说明：一定质量的某种理想气体的内能仅是其温度的函数；而气体对外做功或外界对气体做功可由气体的体积变化决定，一般说来，体积增大，气体对外做功；体积减小，外界对气体做功；气体系统吸热或放热的多少与具体的热学过程相关，由气体系统内能增量与做的功共同决定4.光电效应、光的波粒二象性、玻尔模型、氢原子的能级、氢原子中的电子云光电效应

4、、光的波粒二象性、玻尔模型和氢原子的能级结构、氢原子中的电子云等知识，揭示了微观粒子的特殊运动规律，主要包括轨道量子化、能量量子化、光与实物粒子的波粒二象性，以及用概念描述粒子运动等观念5.人类认识微观世界的思路和方法(1)先根据事实提出要探索和研究的问题(2)用一定能量的粒子(常用n)去轰击原子或原子核，根据实验事实，提出新理论(3)经实践检验，修正理论6核反应遵循能量、动量、质量数、电荷数守恒这四大守恒定律是解决相关问题的主要依据规律方法探究【例1】(2005年高考·广东)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是 (BD)A气体的密度增大

5、B气体的压强增大C气体分子的平均动能减小 D每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多【命题意图】本题涉及气体的体积、温度和压强的关系以及气体压强的微观解释，考查考生对基本概念、规律的理解和掌握程度.【解析】由气体的体积、温度和压强的关系可知，体积不变时，T升高时，压强增大，B正确.由于体积不变，分子密度不变，而温度升高，分子的平均动能增加，所以单位时间内，气体分子对容器器壁碰撞次数增多，D对，A、C错.变式题(2005年高考·天津)下列说法中正确的是 ( )A一定质量的气体被压缩，气体压强不一定增大B一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C气体压强是由气体分子间的斥力产生的D在失

6、重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强【例2】(2005年高考·江苏)下列核反应或核衰变方程中，符号“X”表示中子的是 (AC)ABe+He+X BN+HeO+XC Hg + nPt +X D UNp +X【命题立意】本题考查考生利用两个守恒解决核反应问题的能力。【例3】(2005年高考·上海)2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献有 (AC)A创立“相对论” B发现“X”射线C提出“光子说” D建立“原子核式模式”【命题意图】本题考查物理学家对科学的贡献与物理学史，体现教材的编写精神.【解析】爱因斯坦提出了“光子说”，

7、解释了光电效应现象，创立了相对论.变式题(2005年高考·江苏)为了强调物理学对当今社会的重要作用并纪念爱因斯坦，2004年联合国第58次大会把2005年定为国际物理年。爱因斯坦在100年前发表了5篇重要论文。内容涉及狭义相对论、量子论和统计物理学，对现代物理学的发展作出了巨大贡献，其中正确的是 ( )A.所谓布朗运动就是液体分子的无规则运动B.光既具有波动性，又具有粒子性C.在光电效应的实验中，入射光强度增大，光电子的最大初动能随之增大D.质能方程表明：物体具有的能量与它的质量有简单的正比关系【例4】(2005年高考·江苏)在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因

8、为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近，已知中子质量m=1.67×10-27kg,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,可以估算德布罗意波长=1.82×10-10m的热中子动能的数量级为 (C)A.10-17J B.10-18J C.10-21J D.10-24J【命题意图】本题涉及到德布罗意波、动量与动能的关系等知识、考查了考生综合分析问题的能力.【解析】由德布罗意波波长公式=得:中子的动量p=kg·m/s=3.64×10-24kg·m/s,所以中子的动能为，Ek=3.97×10-21J.变式题(2005

9、年高考·天津)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，其中n1.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 ( )AB CD【例5】(2005年高考·北京)在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是 (C)A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象C.光的衍射现象、偏振现象 D.光的直线传播现象、光电效应现象【命题意图】本题辨析不同的光现象，涉及的知识面很广，综合考查考生掌握知识的能力，要求考生透彻理解各种现象的本质.【解析】光具有波动性，干涉

10、和衍射是波的特性，只有横波才有偏振现象，由于波的传播速度不同引起了色散现象，波还能发生反射和折射，但反射和折射并不是波唯有的特性，综上所述，正确答案选C.【例6】(2005年高考·江苏)1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质，1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨的干涉的结果(称洛埃镜实验). (1)洛埃镜实验的基本装置如图6-22-1所示，S为单色光源，M为平面镜，试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域. 图6-22-1(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为,在光屏上形成干涉

11、条纹，写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离离x的表达式. 【命题立意】本题来源于课本，但高于课本，题目非常巧妙地利用平面镜成像把点光源变成了相干光源，考查了考生创新实验的能力. 【解析】(1)先作出S经平面镜像点S,然后作出S经平面镜成像的边界光线，其重叠区域如图6-22-2所示. (2)由条纹间距公式x=，由上图可知d=2a,所以x=【答案】(1)如图6-22-2所示 (2)x= 图6-22-2能力思维冲浪1. (2005年高考·江苏)下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是 ( )A.当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大B.当分子力表现为引力时，分子力

12、和分子势能总是随分子间距离的增大而减小C.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小2.对于分子动理论和物体内能理解，下列说法正确的是 ( )A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B.理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换C.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D.扩散现象说明分子间存在斥力3.(2005年高考·北京)为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”.对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc2,下列说法中不正

13、确的是 ( )A.E=mc2表明物体具有的能量与其质量成正比B.根据E=mc2可以计算核反应中释放的核能C.一个中子和一个质子结合成氘核时,释放出核能,表明此过程中出现了质量亏损D.E=mc2中的E是发生核反应中释放的核能4.(2005辽宁综合31)如图6-22-3所示，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外.已知放射源放出的射线有、三种，下列判断正确的是 ( )A.甲是射线，乙是射线，丙是射线B.甲是射线，乙是射线，丙是射线C.甲是射线，乙是射线，丙是射线D.甲是射线，乙是射线，丙是射线 图6-22-35.如图6-22-4所示为电冰箱的工作原理图，压缩机工作时，

14、强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环那么，下列说法中正确的是 ( ) A.在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀并放出热量B.在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀并吸收热量C.在冰箱外的管道中，制冷剂被剧烈压缩并放出热量D.在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并吸收热量图6-22-46.(2005年高考·江苏)根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹，在粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是 ( ) A.动能先增大，后减小B.电势能先减小，后增大C.电场力先做负功，后做正功，总功等于零D.加速度先变小，

15、后变大 图6-22-57.(2005年高考·天津)某光电管的阴极是用金属钾制成的，它的逸出功为2.21eV,用波长为2.5×10-7m的紫外线照射阴极，已知真空中光速为3.0×108m/s,元电荷为1.6×10-19C,普朗克常量为6.63×10-34J·s,求得钾的极限频率和该光电管发射的光电子的最大动能应分别是 ( )A.5.3×1014Hz，2.2J B.5.3×1014Hz，4.4×10-19JC.3.3×1033Hz，2.2J D.3.3×1033Hz，4.4×10

16、-19J8.(2005年高考·上海)卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为，下列说法中正确的是 ( )A.通过此实验发现了质子B.实验中利用了放射源放出的射线C.实验中利用了放射源放出的射线 D.原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒9.(2005年高考·广东)硅光电池是利用光电效应将辐射的能量转化为电能.若有N个频率为的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为(h为普朗克常数) ( )A.h B. N h C.N hD.2N h10.(2005年高考·江苏)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加

17、德罗常数NA可表示为 ( )A.NA=B.NA= C.NA= D.NA=11.(2005年高考·北京)下列关于热现象的说法，正确的是 ( )A.外界对物体做功，物体的内能一定增加B.气体的温度升高，气体的压强一定增大C.任何条件下热量都不会由低温物体传递到高温物体D.任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能12.用一个中微子轰击Cl产生一个氩核，其核反应方程式为e+Cle已知Cl质量为36.95658u，Ar 的核的质量为36.956 91u，e的质量为0.00055 u,1u质量对应的能量为931.5MeV.根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量 ( )A.0.82MeV B.0.31MeV C.1.33MeV D.0.5