時間：2023-09-25 11:30:16
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電子的電勢能，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1．了解玻爾的三條假設(shè)．
和量子數(shù)n的關(guān)系．
3．了解玻爾理論的重要意義．
二、重點、難點分析
1．玻爾理論是本節(jié)課的重點內(nèi)容，通過學習玻爾的三條假設(shè)使學生了解玻爾把原子結(jié)構(gòu)的理論向前推進了一步．
2．電子在可能的軌道上的能量是指電子總的能量，即動能和電勢能的和，這點學生容易產(chǎn)生誤解；對原子發(fā)光現(xiàn)象的解釋也是學生學習的難點．
三、主要教學過程
(一)新課引入
前一節(jié)提到盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學說跟經(jīng)典的電磁理論產(chǎn)生了矛盾，這說明了經(jīng)典的電磁理論不適用于原子結(jié)構(gòu)．那么怎么解釋原子是穩(wěn)定的？又怎么解釋原子發(fā)光的光譜不是連續(xù)光譜呢？
(二)教學過程設(shè)計
1．玻爾的原子模型．
(1)原子的穩(wěn)定性．
經(jīng)典的電磁理論認為電子繞原子核旋轉(zhuǎn)，由于電子輻射能量，因此隨著它的能量減少，電子運行的軌道半徑也減小，最終要落入原子核中．
玻爾在1913年結(jié)合普朗克的量子理論針對這一問題提出新的觀點．
玻爾假設(shè)一：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運動，但并不向外輻射能量．這些狀態(tài)叫做定態(tài)．
說明：這一說法和事實是符合得很好的，電子并沒有被庫侖力吸引到核上，就像行星繞著太陽運動一樣．這里所說的定態(tài)是指原子可能的一種能量狀態(tài)，有某一數(shù)值的能量，這些能量包含了電子的動能和電勢能的總和．
(2)原子發(fā)光的光譜．
經(jīng)典的電磁理論認為電子繞核運行的軌道不斷的變化，它向外輻射電磁波的頻率應(yīng)該等于繞核旋轉(zhuǎn)的頻率．因此原子輻射一切頻率的電磁波，大量原子的發(fā)光光譜應(yīng)該是連續(xù)光譜．
玻爾針對這一問題提出新的觀點．
玻爾假設(shè)二：原子從一種定態(tài)(E初)躍遷到另一種定態(tài)(E終)時，它輻射(或吸收)一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即
hυ=E初-E終．
說明：這一說法也和事實符合得很好，原子發(fā)光的光譜是由一些不連續(xù)的亮線組成的明線光譜．
(3)原子能量狀態(tài)和電子軌道．
玻爾假設(shè)三：原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同的圓形軌道繞核運動相對應(yīng)．原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道的分布也是不連續(xù)的．
2．氫原子的軌道半徑和能量．
玻爾從上述假設(shè)出發(fā)，利用庫侖定律和牛頓運動定律，計算出了氫的電子可能的軌道半徑和對應(yīng)的能量．
根據(jù)計算結(jié)果概括為公式：
說明公式中r1、E1和rn、En的意義，并說明n是正整數(shù)，叫做量子數(shù)，r1=0.53×10-10m，E1=-13.6eV．
n=2，3，4…時，相應(yīng)的能量為
E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、E4=-0.85eV…
E∞=0．
3．氫原子的能級．
氫原子的各種定態(tài)時的能量值叫做能極，根據(jù)以上的計算，可畫出示意的能級圖．
原子最低能級所對應(yīng)的狀態(tài)叫做基態(tài)，比基態(tài)能量高的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)．
原子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷，電子克服庫侖引力做功增大電勢能，原子的能量增加要吸收能量．
原子也可以從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷，電子所受庫侖力做正功減小電勢能，原子的能量減少要輻射出能量，這一能量以光子的形式放出．
明確：原子的能量增加是因為電子增加的電勢能大于電子減少的動能；反之原子的能量減少是因為電子減少的電勢能大于電子增加的動能．
原子無論吸收能量還是輻射能量，這個能量不是任意的，而是等于原子發(fā)生躍遷的兩個能級間的能量差．
明確：一個原子可以有許多不同的能量狀態(tài)和相應(yīng)的能級，但在某一時刻，一個原子不可能既處于這一狀態(tài)也處于那一狀態(tài)．如果有大量的原子，它們之中有的處于這一狀態(tài)，有的處于那一狀態(tài)．氫光譜的觀測就說明了這一事實，它的光譜線不是一個氫原子發(fā)出的，而是不同的氫原子從不同的能級躍遷到另一些不同能級的結(jié)果．
例1氫原子的基態(tài)能量為E1，電子軌道半徑為r1，電子質(zhì)量為m，電量大小為e．氫原子中電子在n=3的定態(tài)軌道上運動時的速率為v3，氫原子從n=3的定態(tài)躍遷到n=1的基態(tài)過程中輻射光子的波長為λ，則以下結(jié)果正確的是[]．
C．電子的電勢能和動能都要減小
D．電子的電勢能減小，電子的動能增大
分析：玻爾理論雖然解決了一些經(jīng)典電磁學說遇到的困難，但在玻爾的原子模型中仍然認為原子中有一很小的原子核，電子在核外繞核做勻速圓周運動，電子受到的庫侖力作向心力．
根據(jù)玻爾理論rn=n2r1即r3=9r1．
氫原子從n=3躍遷到n=1，電子受到的庫侖力做正功，電勢能減小；
越大，所以D正確，C錯誤．
例2有大量的氫原子，吸收某種頻率的光子后從基態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)，已知氫原子處于基態(tài)時的能量為E1，則吸收光子的頻率υ=_______，當這些處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能態(tài)躍遷發(fā)光時，可發(fā)出_______條譜線，輻射光子的能量為____．
分析：根據(jù)玻爾的第二條假設(shè)，當原子從基態(tài)躍遷到n=3的激發(fā)態(tài)
當原子從n=3的激發(fā)態(tài)向低能態(tài)躍遷時，由于是大量的原子，可能的躍遷有多種，如從n=3到n=1，從n=3到n=2，再從n=2到n=1，因
本節(jié)總結(jié)：玻爾的原子模型是把盧瑟福的學說和量子理論結(jié)合，以原子的穩(wěn)定性和原子的明線光譜作為實驗基礎(chǔ)而提出的．認識玻爾理論的關(guān)鍵是從“不連續(xù)”的觀點理解電子的可能軌道和能量狀態(tài)．玻爾理論對氫光譜的解釋是成功的，但對其他光譜的解釋就出現(xiàn)了較大的困難，顯然玻爾理論有一定的局限性．
原題：熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在金屬絲和金屬板之間加以電壓U=2500V，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板小孔穿出。電子穿出時的速度有多大？設(shè)電子剛剛離開金屬絲的速度為0。
解：電荷量為e的電子從金屬絲移到金屬板，兩處的電勢差為U，電勢能的減少量是eU。減少的電勢能全部轉(zhuǎn)化為電子的動能，所以
其中課本中已給：電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg和電子的電荷量e=1.6×10-19C可以作為已知數(shù)據(jù)使用（右邊以小體字對此情況加以說明）。
一、提出問題
1.當粒子的速度接近0.1C時，我們應(yīng)該考慮物體慣性質(zhì)量的改變。
2.在高中物理學習中，相對論的內(nèi)容安排在物理選修3-4中，在學習本例題時很容易讓學生產(chǎn)生誤解，從而得出結(jié)論：在金屬絲和金屬板之間加以電壓U=250000V時，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板小孔穿出。電子穿出時的速度為3×108m/s。甚至得出：在金屬絲和金屬板之間加以電壓U=25000000V時，發(fā)射出的電子在真空中加速后，從金屬板小孔穿出。電子穿出時的速度為3×109m/s。
……
二、我的見解
1905年，愛因斯坦在物理學的三個領(lǐng)域中做出了劃時代意義的貢獻，對現(xiàn)代物理學有極深遠的影響。
狹義相對論的兩個結(jié)論：
1.相對論質(zhì)量，揭示了物質(zhì)和運動的內(nèi)在聯(lián)系，指出物體的慣性質(zhì)量不再被認為是不可改變的，在高速運動中，物體的質(zhì)量明顯與運動速度有關(guān)。
物體以v運動時的質(zhì)量m和它靜止時的質(zhì)量m0之間有如下關(guān)系：
微觀粒子的運動速度很高時，它的質(zhì)量明顯地大于靜止質(zhì)量，這個現(xiàn)象必須考慮。
比如，加速器是用人工的方法使帶電粒子加速從而獲得較高能量的裝置。利用加速器可以加速電子、質(zhì)子、氚核、α粒子以及其他一些重離子。我們這里要特別說明回旋加速器。回旋加速器中被加速的粒子，在速度增大后質(zhì)量增大，因此做圓周運動的周期變大，他的運動與加在D型盒上的交變電壓不再同步，所以粒子在回旋加速器中的加速是有限的。這一情況限制了用回旋加速器使粒子獲得更高的能量。對于輕的粒子（如電子等），能量的限制開始得早一些，因為它們的能量不太高時就達到很大的速度。例題中，電子在不十分高電壓的加速下速度就可以接近0.1C。
2.質(zhì)能方程：是相對論的一個重要結(jié)論，它揭示了物質(zhì)和能量的等價性。
E=mc2
它表達了物體的質(zhì)量和它所具有的能量的關(guān)系，被人們稱為“改變世界的公式”。
物體運動時的能量E和靜止時的能量E0之差就是物體的動能EK
三、我的意見
作為課本中的例題，應(yīng)該嚴謹，建議編著者再版時對本例題進行修訂或在例題右邊以小體字對此情況加以說明。
關(guān)鍵詞：玻爾理論；氫光譜；能級；躍遷；量子化
作者簡介：成金德（1959-），男，大學本科，中學高級教師.
氫原子光譜是玻爾原子理論應(yīng)用的典型實例，是原子物理中的重點內(nèi)容之一.因此，在中學物理總復(fù)習中，要注意準確理解玻爾理論的三個假設(shè)，要正確理解氫原子能級概念，要熟練把握與氫光譜相關(guān)的六個關(guān)系式的應(yīng)用，要靈活掌握九大重要題型的解題方法，以便提高復(fù)習效果.
一、玻爾原子理論
1913年，丹麥物理學家玻爾，建立了原子模型理論.玻爾的原子理論三大要點：
1.定態(tài)理論：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然做加速運動，但不向外輻射電磁波.
2.躍遷理論：原子從一種定態(tài)（能量為E2）躍遷到另一種定態(tài)（能量為E1）時，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩種定態(tài)的能量差決定，即hv=|E2-E1|.
3.軌道理論：電子繞核運動的動量矩是量子化的，軌道半徑跟動量的乘積等于h/2π的整數(shù)倍，即mv?r=nh/2π，n=1，2，3，…式中n為量子數(shù)，這種現(xiàn)象叫軌道的量子化.
二、氫原子能級
1.氫原子能級：原子各個定態(tài)對應(yīng)的能量是不連續(xù)的，這些能量值叫能級.
（1）能級公式：En=E1n2（E1=-13.6eV）；
該能量包括電子繞核運動的動能和電子與原子核組成的系統(tǒng)的電勢能.
量子數(shù)n越大，動能越小，勢能越大，總能量越大.
（2）半徑公式：
rn=n2r1（r1=0.53×10-10m）；
2.氫原子的能級圖：如圖1所示.
三、氫光譜
1.氫光譜
在氫光譜中，當n=2，3，4，…向n=1躍遷發(fā)光形成賴曼線系；
n=3，4，5，…向n=2躍遷發(fā)光形成巴耳末線系，其中前4條譜線落在可見光區(qū)域內(nèi)；
n=4，5，6，…向n=3躍遷發(fā)光形成帕邢線系；
n=5，6，7，…向n=4躍遷發(fā)光形成布喇開線系；
2.原子躍遷時的四個區(qū)別：
（1）一群原子和一個原子的區(qū)別.一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，可能輻射出的光譜線條數(shù)為N=n（n-1）/2；一個氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)上時，最多可輻射出n-1條光譜線.
（2）光子激發(fā)和實物粒子激發(fā)的區(qū)別.若是在光子的作用下引起原子的躍遷，則要求光子的能量必須等于原子的某兩個能級差；若是在實物粒子的碰撞下引起原子的躍遷，則要求實物粒子的能量必須大于或等于原子的某兩個能級差.
（3）直接躍遷和間接躍遷的區(qū)別.原子從一種能量狀態(tài)躍遷到另一種能量狀態(tài)，有時可能是直接躍遷，有時是間接躍遷.兩種情況下輻射（或吸收）光子的頻率不同.
（4）躍遷和電離的區(qū)別.使原子發(fā)生躍遷時，入射的若是光子，光子的能量必須恰好等于兩定態(tài)能級差；若入射的是電子，電子的能量須大于或等于兩個定態(tài)的能級差.使原子發(fā)生電離時，不論是光子還是電子使原子電離，只要光子或電子的能量大于兩能級差就可以使其發(fā)生電離.
3.與氫光譜相關(guān)的六個公式：
（1）能級公式：En=E1n2（E1=-136eV）；
（2）半徑公式：rn=n2r1（r1=0.53×10-10m）；
（3）躍遷公式：E2>E1=hv；
（4）動能與n的關(guān)系：由ke2r2n=mv2nrn可得：Ekn=ke22rn=ke22n2r1；
（5）速度與n的關(guān)系：由ke2r2n=mv2nrn可得：vn=ke2mrn=ke2mn2r1；
（6）周期cn的關(guān)系：Tn=2πrnvn=2πn3mr31ke2.
三、巧解九大題型
1.氫原子能級和軌道間的關(guān)系
由以上六大公式可以看出，當氫原子中的電子半徑增大時，氫原子能級值增大；當氫原子中的電子半徑增大時，電子的動能減小，勢能增大，且勢能的增加量大于動能的減少量，總能量增大；當氫原子中的電子半徑增大時，電子的速度減小，運動的周期增大.
例1根據(jù)玻爾理論，在氫原子中，量子數(shù)n越大，則（）
A.電子軌道半徑越小
B.核外電子運動速度越大
C.原子能量越大
D.電勢能越小
分析當氫原子的量子數(shù)n越大，由半徑公式rn=n2r1可知，電子運動的軌道半徑越大，選項A錯誤；由速度與n的關(guān)系vn=ke2mn2r1可知，量子數(shù)n越大，電子運動速度越小，選項B錯誤；由能級公式En=E1n2可知，量子數(shù)n越大，氫原子能級值（注意能級值是負值）越大，即氫原子能量越大，選項C正確；量子數(shù)n越大，即電子遠離原子核運動，電場力做負功，電勢能增加，可見選項D錯誤.
2.躍遷時釋放光譜線條數(shù)
氫原子從高能級向低能級躍遷時，發(fā)出的光譜線數(shù)可根據(jù)具體情況判定，但如果是從某激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷的，可用經(jīng)驗公式N=12n（n-1）計算，其中n是該激發(fā)態(tài)的量子數(shù).
例2根據(jù)玻爾理論，若將氫原子激發(fā)到n=5狀態(tài)，則（）
A.可能出現(xiàn)10條譜線，分別屬4個線系
B.可能出現(xiàn)9條譜線，分別屬3個線系
C.可能出現(xiàn)11條譜線，分別屬5個線系
D.可能出現(xiàn)1條譜線，屬賴曼線系
分析若氫原子從激發(fā)態(tài)n=5狀態(tài)，向基態(tài)躍遷時，可能發(fā)出的光譜線數(shù)為N，由N=12n（n-1）求得N=10條.其中n=2，3，4，5激發(fā)態(tài)向n=1激發(fā)態(tài)躍遷時發(fā)出的光譜線落在賴曼線系；n=3，4，5激發(fā)態(tài)向n=2激發(fā)態(tài)躍遷時發(fā)出的光譜線落在巴耳末線系；n=4，5激發(fā)態(tài)向n=3激發(fā)態(tài)躍遷時發(fā)出的光譜線落在帕邢線系；n=5激發(fā)態(tài)向n=4激發(fā)態(tài)躍遷時發(fā)出的光譜線落在布喇開線系；由此可知選項A正確.
例3有一群氫原子處于n=5激發(fā)態(tài)，則它向低能級躍遷時，最多可發(fā)出條頻率不同的光譜線；有一個氫原子處于n=5激發(fā)態(tài)，則它向低能級躍遷時，最多可發(fā)出條頻率不同的光譜線；
分析一群氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)時，最多可能發(fā)出頻率不同的光譜線條數(shù)為N=n（n-1）/2；而一個氫原子處于量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)上時，最多可能發(fā)出n-1條頻率不同的光譜線.所以，本題的答案分別是10條和4條.
3.原子躍遷時吸收光子的選擇性
氫原子發(fā)生能級躍遷時，吸收光子必須滿足的條件是該光子的能量等于氫原子的兩個能級的能級差值，否則，氫原子不會吸收這樣的光子，即不可能發(fā)生躍遷.但一種情況例外，即氫原子吸收該光子后，可以發(fā)生電離.
如果是通過電子的碰撞，使得電子發(fā)生躍遷的，由于碰撞時，可能入射電子將全部能量或部分能量傳遞給被碰電子，因此，發(fā)生躍遷需要的能量只要大于或等于入射電子的能量即可.
例4氦原子被電離出一個核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子.已知基態(tài)的氦離子能量為E1=-544eV，氦離子的能級示意圖如圖2所示，在具有下列能量的光子或者電子中，不能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是（）
A.428 eV（光子）B.432 eV（電子）
C.410 eV（電子）D.544 eV（光子）
分析對于光子，光子的能量必須等于躍遷時的兩個能級差值，或者使電子能發(fā)生電離，否則，這樣的光子是不可能吸收的，因此，A選項的光子不符合要求，不可能吸收，而D選項的光子，恰好可使氦離子發(fā)生電離.對于電子，吸收的條件沒有光子那樣苛刻，只要滿足電子的能量大于或等于躍遷時的能級差值即可.所以，本題符合題意的只有D選項.
4.最大波長或最大頻度
氫原子發(fā)生躍遷時，躍遷涉及的兩個能級的能級差值越大，所放出或吸收的光子的能量就越大，對應(yīng)的該光子的頻率就越大，波長就越短.
例5氫原子處于基態(tài)時，原子的能量為E1=-136 eV，當處于n=3的激發(fā)態(tài)時，能量為E3=-151 eV，若有大量的氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，則在躍遷過程中可能釋放出幾種頻率的光子？其中最長波長是多少？
分析氫原子由n=3的激發(fā)態(tài)向n=1的激發(fā)態(tài)躍遷時，由N=12n（n-1）可求得可能釋放出的光子數(shù)為N=3條.其中由n=3的激發(fā)態(tài)向n=2的激發(fā)態(tài)躍遷時，釋放出的光子能量最小，即它的波長最長.
根據(jù)躍遷公式得：E3-E2=hcλ，即λ=hcE3-E2，代入數(shù)據(jù)解得：λ=658×10-7m
5.氫原子的電離
氫原子中的電子躍遷到無窮遠，即n=∞時，將脫離原子核的束縛，成為自由狀態(tài)，這就是氫原子的電離.當光子的能量大于或等于氫原子從所處激發(fā)態(tài)到n=∞時的能級差值，湓子獲得此光子的能量后即可發(fā)生電離.
例6.已知氫原子基態(tài)能量為-13.6eV，下列說法中正確的有（）
A.用波長為600nm的光照射時，可使處于基態(tài)的氫原子電離
B.用頻率為6.0×1014Hz的光照射時，可能使處于基態(tài)的氫原子電離
C.用光子能量為10.2eV的光照射時，可能使處于基態(tài)的氫原子電離
D.用光子能量為13.6eV的光照射時，可能使處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子電離
分析波長為600nm的光子的能量為E=hv=hcλ，代入數(shù)據(jù)解得E=069ev，而使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離，至少需要吸收136eV的能量，顯然，該光子無法使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離.頻率為60×1014Hz的光子的能量為E=hv，代入數(shù)據(jù)解得E=248ev，顯然，該光子無法使處于基態(tài)的氫原子發(fā)生電離.用光子能量為102eV的光照射時，也不能使處于基態(tài)的氫原子電離.使處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子電離需要的能量是102eV，因此，用光子能量為136eV的光照射時，可能使處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子電離，多余的能量轉(zhuǎn)化為處于自由狀態(tài)的電子的動能.所以，只有D選項正確.
6.可見光譜線
在氫原子光譜中，有四條可見光譜線.當氫原子從量子數(shù) n=3，4，5，6的軌道分別向n=2的軌道躍遷時，所發(fā)出的四條光譜線，屬于可見光譜線.
例7氫原子光譜在可見光部分只有四條譜線，它們分別是從n為3、4、5、6的能級直接向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的.四條譜線中，一條紅色、一條藍色、兩條紫色，則下列說法正確的是（）
A.紅色光譜是氫原子從n=3能級向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的
B.藍色光譜是氫原子從n=6能級或n=5能級直接向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的
C.若氫原子從n=6能級直接向n=1能級躍遷，則能夠產(chǎn)生紅外線
D.若氫原子從n=6能級直接向n=3能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n=6能級直接向n=2能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射將可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
分析由于紫光的頻率最大，則紫光的光子能量最大，而紅光的頻率最小，則紅光的光子能量最小.因此，紅光光譜必然是處在能級差最小的原子發(fā)生躍遷產(chǎn)生的，即由n=3能級向n=2能級躍遷產(chǎn)生的，選項A正確；氫原子從n=6能級或n=5能級直接向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的是紫光，氫原子從n=4能級向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的是藍光，選項B錯誤；若氫原子從n=6能級直接向n=1能級躍遷，產(chǎn)生的光子的能量比紫光光子的能量還大，應(yīng)處于紫外區(qū)，選項C錯誤；若氫原子從n=6能級直接向n=3能級躍遷時所產(chǎn)生的輻射不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而氫原子從n=6能級直接向n=2能級躍遷時所產(chǎn)生的光子的能量比較大，有可能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，選項D正確.
7.俄歇效應(yīng)
俄歇效應(yīng)是原子發(fā)射的一個電子導(dǎo)致另一個或多個電子（俄歇電子）被發(fā)射出來而非輻射X射線（不能用光電效應(yīng)解釋），使原子、分子成為高階離子的物理現(xiàn)象，是伴隨一個電子能量降低的同時，另一個（或多個）電子能量增高的躍遷過程.
例8原子從一個能級躍遷到一個較低的能級時，有可能不發(fā)射光子.例如在某種條件下，鉻原子的n = 2能級上的電子躍遷到n = 1能級上時并不發(fā)射光子，而是將相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)交給n = 4能級上的電子，使之能脫離原子，這一現(xiàn)象叫做俄歇效應(yīng)，以這種方式脫離了原子的電子叫做俄歇電子.已知鉻原子的能級公式可簡化表示為En=-An2，式中n=1，2，3，…表示不同能級，A是正的已知常數(shù)，上述俄歇電子的動能是（）
A.315AB.716AC.1116AD.1316A
分析鉻原子的n = 2能級上的電子躍遷到n = 1能級上r釋放出的能量為：
ΔE=-A22--A12=3A4
而處在n = 4能級上的電子的能量為：E4=-A42=-A16
該電子獲得能量后，成為自由電子，根據(jù)能量守恒定律得：
Ek=E4+ΔE，解以上各式得：Ek=1116A，可見，選項C正確.
8.與光電效應(yīng)的聯(lián)系
用光照射金屬表面，從金屬表面上打出電子的現(xiàn)象就叫光電效應(yīng).通過從原子躍遷時發(fā)出的光子，去照射金屬表面，產(chǎn)生光電子，這樣就將氫光譜和光電效應(yīng)聯(lián)系在一起.
例9氫原子的能級圖如圖3所示，某金屬的極限波長恰好等于氫原子由n=4能級躍遷到n=2能級所發(fā)出的光的波長.現(xiàn)在用氫原子由n=2能級躍遷到n=1能級時發(fā)出的光去照射，則從該金屬表面逸出的光電子的最大初動能是多少？
分析：氫原子由n=4能級躍遷到n=2能級所發(fā)出的光子的能量為：
EA=E4-E2=-085-（-3.4）=2.55eV
氫原子由n=2能級躍遷到n=1能級所發(fā)出的光子的能量為：
EB=E2-E1=-3.40-（-13.6）=10.2eV
根據(jù)能量守恒定律可求得該金屬表面逸出的光電子的最大初動能為：
Ek=EB-EA=10.2-2.55=7.65eV
9.與光的干涉的聯(lián)系
由原子發(fā)生躍遷產(chǎn)生的光子通過干涉裝置實現(xiàn)光的干涉現(xiàn)象，通過光子的能量這個聯(lián)系點將干涉條紋的寬度與原子躍遷結(jié)合在一起.
例10氫原子能級如圖4所示，若氫原子發(fā)出的光a、b兩種頻率的光，用同一裝置做雙縫干涉實驗，分別得到干涉圖樣如圖甲、乙兩圖所示.若a光是由能級n=5向n=2躍遷時發(fā)出的，則b光可能是（）
A.從能級n=5 向n=3躍遷時發(fā)出的
B.從能級n=4 向n=2躍遷時發(fā)出的
C.從能級n=6 向n=3躍遷時發(fā)出的
D.從能級n=6 向n=2躍遷時發(fā)出的
分析由干涉條紋的寬度與光波的波長關(guān)系式Δx=Ldλ知道，干涉條紋的寬度與光波的波長成正比.從圖中看到，甲條紋寬度比乙條紋寬度大，所以，a光的波長比b光波長的大，則a光的頻率比b光頻率小，即a光的光子能量比b光光子能量小.a光是由能級n=5向n=2躍遷時發(fā)出的，則b光應(yīng)由能級n=6向n=2躍遷時發(fā)出的能量更大的光子，所以，選項D正確.
總之，要正確理解氫光譜的特點和規(guī)律，熟練掌握相關(guān)的解題方法，以便實現(xiàn)事半功倍的復(fù)習效果.
微生物燃料電池并不是新興的東西，利用微生物作為電池中的催化劑這一概念從上個世紀70年代就已存在，并且使用微生物燃料電池處理家庭污水的設(shè)想也于1991年實現(xiàn)。但是，經(jīng)過提升能量輸出的微生物燃料電池則是新生的，為這一事物的實際應(yīng)用提供了可能的機會。
MFCs將可以被生物降解的物質(zhì)中可利用的能量直接轉(zhuǎn)化成為電能。要達到這一目的，只需要使細菌從利用它的天然電子傳遞受體，例如氧或者氮，轉(zhuǎn)化為利用不溶性的受體，比如MFC的陽極。這一轉(zhuǎn)換可以通過使用膜聯(lián)組分或者可溶性電子穿梭體來實現(xiàn)。然后電子經(jīng)由一個電阻器流向陰極，在那里電子受體被還原。與厭氧性消化作用相比，MFC能產(chǎn)生電流，并且生成了以二氧化碳為主的廢氣。
與現(xiàn)有的其它利用有機物產(chǎn)能的技術(shù)相比，MFCs具有操作上和功能上的優(yōu)勢。首先它將底物直接轉(zhuǎn)化為電能，保證了具有高的能量轉(zhuǎn)化效率。其次，不同于現(xiàn)有的所有生物能處理，MFCs在常溫，甚至是低溫的環(huán)境條件下都能夠有效運作。第三，MFC不需要進行廢氣處理，因為它所產(chǎn)生的廢氣的主要組分是二氧化碳，一般條件下不具有可再利用的能量。第四，MFCs不需要能量輸入，因為僅需通風就可以被動的補充陰極氣體。第五，在缺乏電力基礎(chǔ)設(shè)施的局部地區(qū)，MFCs具有廣泛應(yīng)用的潛力，同時也擴大了用來滿足我們對能源需求的燃料的多樣性。
微生物燃料電池中的代謝
為了衡量細菌的發(fā)電能力，控制微生物電子和質(zhì)子流的代謝途徑必須要確定下來。除去底物的影響之外，電池陽極的勢能也將決定細菌的代謝。增加MFC的電流會降低陽極電勢，導(dǎo)致細菌將電子傳遞給更具還原性的復(fù)合物。因此陽極電勢將決定細菌最終電子穿梭的氧化還原電勢，同時也決定了代謝的類型。根據(jù)陽極勢能的不同能夠區(qū)分一些不同的代謝途徑：高氧化還原氧化代謝，中氧化還原到低氧化還原的代謝，以及發(fā)酵。因此，目前報道過的MFCs中的生物從好氧型、兼性厭氧型到嚴格厭氧型的都有分布。
在高陽極電勢的情況下，細菌在氧化代謝時能夠使用呼吸鏈。電子及其相伴隨的質(zhì)子傳遞需要通過NADH脫氫酶、泛醌、輔酶Q或細胞色素。Kim等研究了這條通路的利用情況。他們觀察到MFC中電流的產(chǎn)生能夠被多種電子呼吸鏈的抑制劑所阻斷。在他們所使用的MFC中，電子傳遞系統(tǒng)利用NADH脫氫酶，F(xiàn)e/S（鐵/硫）蛋白以及醌作為電子載體，而不使用電子傳遞鏈的2號位點或者末端氧化酶。通常觀察到，在MFCs的傳遞過程中需要利用氧化磷酸化作用，導(dǎo)致其能量轉(zhuǎn)化效率高達65%。常見的實例包括假單胞菌（Pseudomonasaeruginosa），微腸球菌（Enterococcusfaecium）以及Rhodoferaxferrireducens。
如果存在其它可替代的電子受體，如硫酸鹽，會導(dǎo)致陽極電勢降低，電子則易于沉積在這些組分上。當使用厭氧淤泥作為接種體時，可以重復(fù)性的觀察到沼氣的產(chǎn)生，提示在這種情況下細菌并未使用陽極。如果沒有硫酸鹽、硝酸鹽或者其它電子受體的存在，如果陽極持續(xù)維持低電勢則發(fā)酵就成為此時的主要代謝過程。例如，在葡萄糖的發(fā)酵過程中，涉及到的可能的反應(yīng)是：C6H12O6+2H2O=4H2+2CO2+2C2H4O2或6H12O6=2H2+2CO2+C4H8O2。它表明，從理論上說，六碳底物中最多有三分之一的電子能夠用來產(chǎn)生電流，而其它三分之二的電子則保存在產(chǎn)生的發(fā)酵產(chǎn)物中，如乙酸和丁酸鹽。總電子量的三分之一用來發(fā)電的原因在于氫化酶的性質(zhì)，它通常使用這些電子產(chǎn)生氫氣，氫化酶一般位于膜的表面以便于與膜外的可活動的電子穿梭體相接觸，或者直接接觸在電極上。同重復(fù)觀察到的現(xiàn)象一致，這一代謝類型也預(yù)示著高的乙酸和丁酸鹽的產(chǎn)生。一些已知的制造發(fā)酵產(chǎn)物的微生物分屬于以下幾類：梭菌屬（Clostridium），產(chǎn)堿菌（Alcaligenes），腸球菌（Enterococcus），都已經(jīng)從MFCs中分離出來。此外，在獨立發(fā)酵實驗中，觀察到在無氧條件下MFC富集培養(yǎng)時，有豐富的氫氣產(chǎn)生，這一現(xiàn)象也進一步的支持和驗證這一通路。
發(fā)酵的產(chǎn)物，如乙酸，在低陽極電勢的情況下也能夠被諸如泥菌屬等厭氧菌氧化，它們能夠在MFC的環(huán)境中奪取乙酸中的電子。
代謝途徑的差異與已觀測到的氧化還原電勢的數(shù)據(jù)一起，為我們一窺微生物電動力學提供了一個深入的窗口。一個在外部電阻很低的情況下運轉(zhuǎn)的MFC，在剛開始在生物量積累時期只產(chǎn)生很低的電流，因此具有高的陽極電勢（即低的MFC電池電勢）。這是對于兼性好氧菌和厭氧菌的選擇的結(jié)果。經(jīng)過培養(yǎng)生長，它的代謝轉(zhuǎn)換率，體現(xiàn)為電流水平，將升高。所產(chǎn)生的這種適中的陽極電勢水平將有利于那些適應(yīng)低氧化的兼性厭氧微生物生長。然而此時，專性厭氧型微生物仍然會受到陽極倉內(nèi)存在的氧化電勢，同時也可能受到跨膜滲透過來的氧氣影響，而處于生長受抑的狀態(tài)。如果外部使用高電阻時，陽極電勢將會變低，甚至只維持微弱的電流水平。在那種情況下，將只能選擇適應(yīng)低氧化的兼性厭氧微生物以及專性厭氧微生物，使對細菌種類的選擇的可能性被局限了。
MFC中的陽極電子傳遞機制
電子向電極的傳遞需要一個物理性的傳遞系統(tǒng)以完成電池外部的電子轉(zhuǎn)移。這一目的既可以通過使用可溶性的電子穿梭體，也可以通過膜結(jié)合的電子穿梭復(fù)合體。
氧化性的、膜結(jié)合的電子傳遞被認為是通過組成呼吸鏈的復(fù)合體完成的。已知細菌利用這一通路的例子有Geobactermetallireducens、嗜水氣單胞菌（Aeromonashydrophila）以及Rhodoferaxferrireducens。決定一個組分是否能發(fā)揮類似電子門控通道的主要要求在于，它的原子空間結(jié)構(gòu)相位的易接近性（即物理上能與電子供體和受體發(fā)生相互作用）。門控的勢能與陽極的高低關(guān)系則將決定實際上是否能夠使用這一門控（電子不能傳遞給一個更還原的電極）。
MFCs中鑒定出的許多發(fā)酵性的微生物都具有某一種氫化酶，例如布氏梭菌和微腸球菌。氫化酶可能直接參加了電子向電極的轉(zhuǎn)移過程。最近，這一關(guān)于電子傳遞方法的設(shè)想由McKinlay和Zeikus提出，但是它必須結(jié)合可移動的氧化穿梭體。它們展示了氫化酶在還原細菌表面的中性紅的過程中扮演了某一角色。
細菌可以使用可溶性的組分將電子從一個細胞（內(nèi)）的化合物轉(zhuǎn)移到電極的表面，同時伴隨著這一化合物的氧化。在很多研究中，都向反應(yīng)器中添加氧化型中間體比如中性紅，勞氏紫（thionin）和甲基紫蘿堿（viologen）。經(jīng)驗表明這些中間體的添加通常都是很關(guān)鍵的。但是，細菌也能夠自己制造這些氧化中間體，通過兩種途徑：通過制造有機的、可以被可逆的還原化合物（次級代謝物），和通過制造可以被氧化的代謝中間物（初級代謝物）。
第一種途徑體現(xiàn)在很多種類的細菌中，例如腐敗謝瓦納拉菌（Shewanellaputrefaciens）以及銅綠假單胞菌（Pseudomonasaeruginosa）。近期的研究表明這些微生物的代謝中間物影響著MFCs的性能，甚至普遍干擾了胞外電子的傳遞過程。失活銅綠假單胞菌的MFC中的這些與代謝中間體產(chǎn)生相關(guān)的基因，可以將產(chǎn)生的電流單獨降低到原來的二十分之一。由一種細菌制造的氧化型代謝中間體也能夠被其他種類的細菌在向電極傳遞電子的過程中所利用。
通過第二種途徑細菌能夠制造還原型的代謝中間體——但還是需要利用初級代謝中間物——使用代謝中間物如Ha或者HgS作為媒介。Schroder等利用E.coliK12產(chǎn)生氫氣，并將浸泡在生物反應(yīng)器中的由聚苯胺保護的鉑催化電極處進行再氧化。通過這種方法他們獲得了高達1.5mA/cm2（A，安培）的電流密度，這在之前是做不到。相似的，Straub和Schink發(fā)表了利用Sulfurospirillumdeleyianum將硫還原至硫化物，然后再由鐵重氧化為氧化程度更高的中間物。
評價MFCs性能的參數(shù)
使用微生物燃料電池產(chǎn)生的功率大小依賴于生物和電化學這兩方面的過程。
底物轉(zhuǎn)化的速率
受到如下因素的影響，包括細菌細胞的總量，反應(yīng)器中混合和質(zhì)量傳遞的現(xiàn)象，細菌的動力學（p-max——細菌的種屬特異性最大生長速率，Ks——細菌對于底物的親和常數(shù)），生物量的有機負荷速率（每天每克生物量中的底物克數(shù)），質(zhì)子轉(zhuǎn)運中的質(zhì)子跨膜效率，以及MFC的總電勢。
陽極的超極化
一般而言，測量MFCs的開放電路電勢（OCP）的值從750mV~798mV。影響超極化的參數(shù)包括電極表面，電極的電化學性質(zhì)，電極電勢，電極動力學以及MFC中電子傳遞和電流的機制。
陰極的超極化
與在陽極觀測到的現(xiàn)象相似，陰極也具有顯著的電勢損失。為了糾正這一點，一些研究者們使用了赤血鹽（hexacyanoferrate）溶液。但是，赤血鹽并不是被空氣中的氧氣完全重氧化的，所以應(yīng)該認為它是一個電子受體更甚于作為媒介。如果要達到可持續(xù)狀態(tài)，MFC陰極最好是開放性的陰極。
質(zhì)子跨膜轉(zhuǎn)運的性能
目前大部分的MFCs研究都使用Nafion—質(zhì)子轉(zhuǎn)換膜（PEMs）。然而，Nafion—膜對于（生物）污染是很敏感的，例如銨。而目前最好的結(jié)果來自于使用Ultrex陽離子交換膜。Liu等不用使用膜，而轉(zhuǎn)用碳紙作為隔離物。雖然這樣做顯著降低了MFC的內(nèi)在電阻，但是，在有陽極電解液組分存在的情況下，這一類型的隔離物會刺激陰極電極的生長，并且對于陰極的催化劑具有毒性。而且目前尚沒有可信的，關(guān)于這些碳紙-陰極系統(tǒng)在一段時期而不是短短幾天內(nèi)的穩(wěn)定性方面的數(shù)據(jù)。
MFC的內(nèi)在電阻
這一參數(shù)既依賴于電極之間的電解液的電阻值，也決定于膜電阻的阻值（Nafion—具有最低的電阻）。對于最優(yōu)化的運轉(zhuǎn)條件，陽極和陰極需要盡可能的相互接近。雖然質(zhì)子的遷移會顯著的影響與電阻相關(guān)的損失，但是充分的混合將使這些損失最小化。
性能的相關(guān)數(shù)據(jù)
在平均陽極表面的功率和平均MFC反應(yīng)器容積單位的功率之間，存在著明顯的差異。表2提供了目前為止報道過的與MFCs相關(guān)的最重要的的結(jié)果。大部分的研究結(jié)果都以電極表面的mA/m以及mW/m2兩種形式表示功率輸出的值，是根據(jù)傳統(tǒng)的催化燃料電池的描述格式衍生而來的。其中后一種格式對于描述化學燃料電池而言可能已經(jīng)是充分的，但是MFCs與化學燃料電池具有本質(zhì)上的差異，因為它所使用的催化劑（細菌）具有特殊的條件要求，并且占據(jù)了反應(yīng)器定的體積，因此減少了其中的自由空間和孔隙的大小。每一個研究都參照了以下參數(shù)的特定的組合：包括反應(yīng)器容積、質(zhì)子交換膜、電解液、有機負荷速率以及陽極表面。但僅從這一點出發(fā)要對這些數(shù)據(jù)作出橫向比較很困難。從技術(shù)的角度來看，以陽極倉內(nèi)容積（液體）所產(chǎn)生的瓦特/立方米（Watts/m3）為單位的形式，作為反應(yīng)器的性能比較的一個基準還是有幫助的。這一單位使我們能夠橫向比較所有測試過的反應(yīng)器，而且不僅僅局限于已有的研究，還可以拓展到其它已知的生物轉(zhuǎn)化技術(shù)。
此外，在反應(yīng)器的庫侖效率和能量效率之間也存在著顯著的差異。庫侖效率是基于底物實際傳遞的電子的總量與理論上底物應(yīng)該傳遞的電子的總量之間的比值來計算。能量效率也是電子傳遞的能量的提示，并結(jié)合考慮了電壓和電流。如表2中所見，MFC中的電流和功率之間的關(guān)系并非總是明確的。需要強調(diào)的是在特定電勢的條件下電子的傳遞速率，以及操作參數(shù)，譬如電阻的調(diào)整。如果綜合考慮這些參數(shù)的問題的話，必須要確定是最大庫侖效率（如對于廢水處理）還是最大能量效率（如對于小型電池）才是最終目標。目前觀測到的電極表面功率輸出從mW/m2~w/m2都有分布。
優(yōu)化
生物優(yōu)化提示我們應(yīng)該選擇合適的細菌組合，以及促使細菌適應(yīng)反應(yīng)器內(nèi)優(yōu)化過的環(huán)境條件。雖然對細菌種子的選擇將很大程度上決定細菌增殖的速率，但是它并不決定這一過程產(chǎn)生的最終結(jié)構(gòu)。使用混合的厭氧-好氧型淤泥接種，并以葡萄糖作為營養(yǎng)源，可以觀察到經(jīng)過三個月的微生物適應(yīng)和選擇之后，細菌在將底物轉(zhuǎn)換為電流的速率上有7倍的增長。如果提供更大的陽極表面供細菌生長的話，增長會更快。
批處理系統(tǒng)使能夠制造可溶性的氧化型中間體的微生物的積累成為了可能。持續(xù)的系統(tǒng)性選擇能形成生物被膜的種類，它們或者能夠直接的生長在電極上，或者能夠通過生物被膜的基質(zhì)使用可移動的穿梭分子來傳遞電子。
通過向批次處理的陽極中加入可溶性的氧化中間體也能達到技術(shù)上的優(yōu)化：MFCs中加入氧化型代謝中間體能夠持續(xù)的改善電子傳遞。對這些代謝中間體的選擇到目前為止還僅僅是出于經(jīng)驗性的，而且通常只有低的中間體電勢，在數(shù)值約為300mV或者還原性更高的時候，才認為是值得考慮的。應(yīng)該選擇那些具有足夠高的電勢的氧化中間體，才能夠使細菌對于電極而言具有足夠高的流通速率，同時還需參考是以高庫侖效率還是以高能量效率為主要目標。
一些研究工作者們已經(jīng)開發(fā)了改進型的陽極材料，是通過將化學催化劑滲透進原始材料制成的。Park和Zeikus使用錳修飾過的高嶺土電極，產(chǎn)生了高達788mW/m2的輸出功率。而增加陽極的特殊表面將導(dǎo)致產(chǎn)生更低的電流密度（因此反過來降低了活化超極化）和更多的生物薄膜表面。然而，這種方法存在一個明顯的局限，微小的孔洞很容易被被細菌迅速堵塞。被切斷食物供應(yīng)的細菌會死亡，因此在它溶解前反而降低了電極的活化表面。總之，降低活化超極化和內(nèi)源性電阻值將是影響功率輸出的最主要因素。
IVIFC：支柱性核心技術(shù)
污物驅(qū)動的應(yīng)用在于能夠顯著的移除廢棄的底物。目前，使用傳統(tǒng)的好氧處理時，氧化每千克碳水化合物就需要消耗1kWh的能量。例如，生活污水的處理每立方米需要消耗0.5kWh的能量，折算后在這一項上每人每年需要消耗的能源約為30kWh。為了解決這一問題，需要開發(fā)一些技術(shù)，特別是針對高強度的廢水。在這一領(lǐng)域中常用的是UpflowAnaerobicSludgeBlanket反應(yīng)器，它產(chǎn)生沼氣，特別是在處理濃縮的工業(yè)廢水時。UASB反應(yīng)器通常以每立方米反應(yīng)器每天10~20kg化學需氧量的負荷速率處理高度可降解性的廢水，并且具有（帶有一個燃燒引擎作為轉(zhuǎn)換器）35%的總電力效率，意味著反應(yīng)器功率輸出為0.5~1kW/m3。它的效率主要決定于燃燒沼氣時損失的能量。未來如果發(fā)展了比現(xiàn)有的能更有效的氧化沼氣的化學染料電池的話，很可能能夠獲得更高的效率。
能夠轉(zhuǎn)化具有積極市場價值的某種定性底物的電池，譬如葡萄糖，將以具有高能量效率作為首要目標。雖然MFCs的功率密度與諸如甲醇驅(qū)動的FCs相比是相當?shù)偷模菍τ谶@項技術(shù)而言，以底物安全性為代表的多功能性是它的一個重要優(yōu)勢。
不管此時的你是學霸級別還是學渣分子，不管此時的你成功還是失意，不管此時的你迷茫還是有方向，請你認識自己，好好愛自己。下面好范文小編為你帶來一些關(guān)于高二上冊期末物理試卷及答案，希望對大家有所幫助。
高二上冊期末物理試卷一、單選題(本大題共8小題，每題4分，共32分。選對得4分，選錯得0分)
1.把電荷從電場中的M點移到N點,電場力做功為零,則下列說法中正確的是()
A.M、N兩點的場強一定為零B.M、N兩點的場強一定相等
C.M、N兩點間的電勢差一定為零D.M、N兩點一定在同一電場線上
2.干電池的電動勢為1.5V，這表示()
A.干電池與外電路斷開時正負極間電勢差為1.5V
B.干電池在1s內(nèi)將1.5J的化學能轉(zhuǎn)化為電能
C.電路中每通過1C的電量，電源把1.5J的電能轉(zhuǎn)化為化學能
D.干電池把化學能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動勢為2V的蓄電池強
3.如圖所示，兩根細線拴著兩個靜止的質(zhì)量相同的小球A、B。
上、下兩根細線中的拉力分別是TA、TB。現(xiàn)在使A、B帶同種電荷，再次靜止。上、下兩根細線拉力分別為TA′、TB′，則()
A.B.
C.D.
4.有一只電壓表內(nèi)阻是100Ω，量程為0.2V，現(xiàn)要將它改裝成量程為2V的電壓表，則應(yīng)在原電壓表上()
A.并聯(lián)900Ω的電阻B.并聯(lián)0.1Ω的電阻
C.串聯(lián)900Ω的電阻D.串聯(lián)0.1Ω的電阻
5.如圖所示,一根粗細均勻的長直橡膠棒上均勻帶有負電荷。
設(shè)棒橫截面積為S、每米帶電量為,當此棒沿軸線方向做速度為的勻速直線運動時,由于棒運動而形成的等效電流大小為()
A.B.C.D.
6.如圖所示，直線A為電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象，直線B是電阻R的兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖象.用該電源與電阻R組成閉合電路時，電源的輸出功率為()
A.1WB.2WC.3WD.4W
7.在如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，電流表、電壓表均為理想電表。
當滑動變阻器的滑片P由a向b端移動時()
A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小
B.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大
C.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小
D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大
8.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗.如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為10A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為58A。
若電源電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05Ω，電流表內(nèi)阻不計，則因電動機啟動，車燈的電功率降低了()
A.35.8WB.43.2WC.48.2WD.80W
二、多選題(共4小題，每小題4分。全部選對得4分，漏選得2分，錯選得0分)
9.一個電子在電場中的A點具有80eV的電勢能，當它由A點運動到B點時克服靜電力做功30eV，則()
A.電子在B點時的電勢能是50eVB.由A點到B點電子的電勢能增加了30eV
C.B點電勢比A點電勢高110VD.B點電勢比A點電勢低30V
10.某靜電場中的電場線為圖示實線，帶電粒子僅受電場力作用由M點運動到N點，其運動軌跡如圖中虛線所示，以下說法正確的是()
A.粒子帶正電荷
B.由于M點沒有電場線，粒子在M點不受電場力的作用
C.粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度
D.粒子在M點的動能小于在N點的動能
11.如圖所示為場強為E的勻強電場區(qū)域，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作為頂點構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直。
下列說法正確的是()
A.AD兩點間電勢差UAD與AA′兩點間電勢差相等
B.帶正電的粒子從A點沿路徑ADD′移到D′點，電場力做正功
C.帶負電的粒了從A點沿路徑ADD′移到D′點，電勢能減少
D.同一帶電粒子從A點移到C′點，沿對角線AC′與沿ABB′C′電場力做功相同
12.一平行板電容器C，極板是水平放置的，它與三個可變電阻及電源連接成如圖所示的電路，有一個質(zhì)量為m的帶電油滴懸浮在電容器的兩極板之間。
現(xiàn)要使油滴上升，可采用的辦法是()
A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.減小R2
三、實驗題(本大題共2小題，每空2分，每圖2分，共22分)
13.?某同學用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一個圓柱形電阻的直徑和高度，測量結(jié)果如圖甲和乙所示，測量直徑時應(yīng)該用______(填A(yù)、B、C)部分進行測量，該工件的直徑為______mm，高度為______mm.
?他又用多用電表歐姆擋“×1”擋位測量了該電阻阻值，則該電阻阻值為______Ω
14.用電流表和電壓表測定三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約為4.5V，內(nèi)電阻小于1Ω)的電動勢和內(nèi)電阻，除了待測電池組，開關(guān)，導(dǎo)線外，還有下列器材供選用;
A電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻約為1ΩB電流表：量程3A，內(nèi)電阻約為0.2Ω
C電壓表：量程3V，內(nèi)電阻約為30kΩD電壓表：量程6V，內(nèi)電阻約為60kΩ
E滑動變阻器：0-1000ΩF滑動變阻器：0-40Ω
①為了使測量結(jié)果盡量準確，電流表應(yīng)選用_______,電壓表選用_______，滑動變阻器選用_______(均填儀器前的字母代號)
②為了使測量誤差盡量小，完成實物圖連接。
?實驗中測量出如下6組數(shù)據(jù)，根據(jù)表格數(shù)據(jù)在U-I圖中描點、連線
組別123456
U(V)4.354.304.254.204.154.10
I(A)0.110.210.300.390.510.60
④從圖象中可知電動勢E=______V，內(nèi)電阻r=________Ω(結(jié)果均保留到小數(shù)點后兩位)
四、計算題(本大題共3小題，15題8分、16題11分、17題11分，共30分。解答時要寫出必要的文字說明，方程式和演算步驟)
15.如圖所示，一條長為L的絕緣細線，上端固定，下端系一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中，當小球平衡時，懸線與豎直方向的夾角為30°.
(1)小球帶何種電荷?電荷量為多少?
(2)若將小球向右拉至懸線成水平位置，然后由靜止釋放小球，求放手后小球到達最低點時懸線對小球的拉力.
16.如圖所示，A、B是豎直放置的中心帶有小孔的平行金屬板，兩板間的電壓為U1=100V，C、D是水平放置的平行金屬板，板間距離為d=0.2m，板的長度為L=1m，P是C板的中點，A、B兩板小孔連線的延長線與C、D兩板的距離相等，將一個負電荷從板的小孔處由靜止釋放，求：
(1)為了使負電荷能打在P點，C、D兩板哪板電勢高?板間電壓UCD應(yīng)為多少?
(2)如果C、D兩板間所加的電壓為4V，求負電荷離開電場時豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離為多少?
17.如圖所示電路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF當開關(guān)S斷開時，電源提供的總功率為2W;當開關(guān)S閉合時，電源提供的總功率為4W，求：
(1)電源的電動勢和內(nèi)電阻;
(2)閉合S時電源的輸出功率;
(3)S斷開時電容器所帶的電荷量.
參考答案1-6：CABCAD 7-12DBBDACDBDCD
13①B;12.20;6.860(6.859~6.861);②10或10.0
14?A、D、F??如圖。④4.40~4.41,0.40~0.60
15解：(1)正電;
平衡在30°有：
16
解：(1)設(shè)負離子的質(zhì)量為m，電量為q，從B板小孔飛出的速度為v0，
由動能定理U1q=mv02…①
由類平拋規(guī)律：
=v0t…②
y=at2…③
又a=…④
整理可得y=…⑤
又y=…⑥
聯(lián)立⑤⑥解得U2=32V，因負離子所受電場力方向向上，所以且C板電勢高
故為了使負離子能打在P點，C、D兩板間的電壓應(yīng)為32V，C板電勢高.
(2)若負離子從水平板邊緣飛出，則應(yīng)滿足：
x=L，y=
由類平拋規(guī)律可得：
x=，y=，=
聯(lián)立以上各式解得y=，將y=代入可解得=8V
可見，如果兩板間所加電壓為4V，則負離子不能打在板上，而是從兩板間飛出.
將=4V，代入y=，
解得y=0.05m
故如果C、D兩板間所加的電壓為4V，則負離子不能打在板上，它離開電場時發(fā)生的側(cè)移為0.05m.
17
解：(1)S斷開，R2、R3串聯(lián)根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：
故總功率為：
S閉合，R1、R2并聯(lián)再與R3串聯(lián)
總外電阻
根據(jù)閉合電路歐姆定律有：
故總功率為：
聯(lián)立解得：
(2)閉合S時輸出功率
(3)S斷開時，C兩端電壓等于電阻R2兩端電壓
答案：(1)電源的電動勢為4V，內(nèi)電阻為0.5Ω;
(2)閉合S時電源的輸出功率為3.5W;
關(guān)鍵詞:原子核結(jié)構(gòu)分析;團聚力;祖中子;超強靜電引力
中圖分類號:O571文獻標識碼:A
文章編號:1009-2374 (2010)25-0024-02
盧瑟福在1911年發(fā)現(xiàn)了原子有核結(jié)構(gòu),最后確立了原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的核理論。此后,科學家們利用各種儀器,先后發(fā)現(xiàn)了三百多種微小的核子。到了1964年,美國的物理學家默里?蓋爾曼與G.茨威格提出了“夸克理論”,認為質(zhì)子和中子是由更小的粒子“夸克”構(gòu)成的,一個中子含有2個1/3負電荷和1個2/3正電荷。后來又相繼發(fā)現(xiàn)了四夸克、五夸克、六夸克。喬爾斯考格認為夸克理論并不是完全唯一地解釋結(jié)果,因為“夸克的點狀結(jié)構(gòu)與它們在強子中的強約束之間存在矛盾”。我認為通過原子核對撞,雖然能獲得很多有價值的信息,但是有限的原子核對撞不可能將中子和質(zhì)子完全分解而獲得到最終的結(jié)果。
1質(zhì)子與中子的結(jié)構(gòu)分析
在原子核試驗中,發(fā)現(xiàn)了300多種很小的微粒,如質(zhì)子、中子、e-子、e+子、π-子、π+子等,這些微粒都具有不同的物理特征,見表1:
由表1看出,通過對十幾種粒子帶電性統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)這些粒子有的顯正電,有的顯負電,有的顯中性,這些粒子所顯示的電性只限于0、-1和+1三種類型,這三種帶電類型正好符合正電子與負電子的三種組合;通過對粒子質(zhì)量與電子質(zhì)量的對比,發(fā)現(xiàn)它們的質(zhì)量幾乎都是電子質(zhì)量的整數(shù)倍,其中質(zhì)子的質(zhì)量特性非常明顯;通過對核反應(yīng)的分析,發(fā)現(xiàn)中質(zhì)子與中子可以相互轉(zhuǎn)化,一個中子失去一個負電荷就轉(zhuǎn)化為質(zhì)子(10n11H+0-1e),一個質(zhì)子獲得一個負電子就再轉(zhuǎn)化成中子(11H+0-1e10n),在原子核反應(yīng)中,電量的轉(zhuǎn)化是以電子的電量轉(zhuǎn)移為單位,由此看出現(xiàn)在定義的“夸克”并不符合這一現(xiàn)象。“夸克”是實驗得出的結(jié)果,夸克可以證明質(zhì)子與中子不是最小的粒子。原子核的帶電量與核外電子的帶電量相等,預(yù)示者核外電子有可能來源于核子。根據(jù)核粒子質(zhì)量與電子質(zhì)量成倍數(shù)的關(guān)系、原子核內(nèi)正電荷數(shù)與核外電子數(shù)相等及核外電子有固定質(zhì)量和電量的特點、根據(jù)核粒子顯示三種帶電類型、質(zhì)子與中子轉(zhuǎn)化的最小單位是電子、再結(jié)合幾種“夸克”所具有的共性進行綜合分析,得出“中子和質(zhì)子是由最基本的微粒正電子和負電子構(gòu)成米團子結(jié)構(gòu)”最符合上述特性(見圖1)。中子與質(zhì)子的這種結(jié)構(gòu)與科學家們論述的“夸克理論”并不完全矛盾,目前所發(fā)現(xiàn)的幾種“夸克”類型只不過是這種“米團子結(jié)構(gòu)”中幾個特殊的正負電子組合。
根據(jù)中子的“米團子結(jié)構(gòu)”預(yù)測,顯中性且質(zhì)量小于中子的中性微粒有919多種,這些微粒中所含的正負電子個數(shù)相等而顯中性,即微粒中含有n個正電子和n個負電子,其中由1個正電子和一個負電子構(gòu)成的是最小的中性粒子 ――祖中子;顯負電性的也是一個大家族,質(zhì)量小于中子的負電粒子有919多種,這些粒子含有k個正電子和(k+1)個負電子,因此粒子顯負電性,其中負電子是最小的負粒子;顯正電性的同樣也是一個大家族,質(zhì)量小于質(zhì)子的正電粒子有918多種,粒子中含有(m+1)個正電子和m個負電子,因此粒子顯正電性,其中正電子是最小的正粒子;像λ、Σ、Ε這樣大于中子質(zhì)量的微粒也有很多。所有這些微粒的種類應(yīng)該在幾千種以上,利用原子對撞擊產(chǎn)生的微粒只是其中很小的一部分。
正負電子結(jié)合形成中子和質(zhì)子是因為正負電子都是獨立的、不可消滅的物質(zhì)微粒,雖然有許多正負電子結(jié)合在一起,它們的大小形態(tài)、所帶的電量、相互間的引力和斥力都不會因為正負電子結(jié)合而泯滅,這是電子固有的自然特性。中子和質(zhì)子只是由許多正負電子靠相互間超強的靜電引力圈閉形成的比較穩(wěn)定的電子組合。中子的大小是由正電子和負電子的體積、電量和正負電子產(chǎn)生的團聚力共同決定的。雖然正負電子可以任意結(jié)合形成一些質(zhì)量大于中子的粒子,但是這些大粒子的特性都不會穩(wěn)定。
2原子核的結(jié)構(gòu)分析
中子大約含有920個正電子和920個負電子,質(zhì)子大約含有920個正電子和919個負電子。每個質(zhì)子和中子的最外層都含有多個正電子和多個負電子,在中子和質(zhì)子形成了由正電子和負電子存在的多個正負極結(jié)構(gòu)。根據(jù)數(shù)學模擬,一個中子大約有300多個正極點和負極點。中子與質(zhì)子的結(jié)合力都來源于正負電子間產(chǎn)生的超強的靜電引力。中子和質(zhì)子都是由正負電子構(gòu)成的組合體,中子外層接觸處的電子是兩個質(zhì)子的共用電子,是連接兩個質(zhì)子的橋梁,因此“原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成”就等價于“原子核由質(zhì)子和電子構(gòu)成”。
例如氫(21H)原子核的結(jié)構(gòu),原子核內(nèi)含有1個中子和1個質(zhì)子,由于任何兩個正負電子都存在引力,因此1個中子和1個質(zhì)子形成了氚(21H)的原子核,由于中子外層接觸處的電子轉(zhuǎn)化成兩個質(zhì)子的共用電子,中間的這個電子是兩個質(zhì)子的連接點,因此1個中子和1個質(zhì)子形成的氚核結(jié)構(gòu)就變成了2個質(zhì)子和1個電子形成的氚原子核結(jié)構(gòu)(見圖2)。
圖2 21H原子核結(jié)構(gòu)示意圖
3核子間的相互作用和核能的儲存釋放
對所有的原子核來說,都可以變成原子核是由質(zhì)子和負電子構(gòu)成,因此核子之間存在任何兩個質(zhì)子之間的斥力、任何兩個負電子之間的斥力和質(zhì)子與負電子間的引力這三種作用力。這就使得原子核內(nèi)的粒子間蘊涵了斥力和引力兩種電勢能。由于所有大原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)都大于負電子數(shù)而使整個原子核顯正電性,不論原子核怎么裂變,形成的新原子核都顯正電,每個原子核形成的都是正電場。在原子核分裂的過程中,所有的新原子核相互做正功,因此會釋放出巨大的核能。
4認識和推論
原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的等效于原子核是由質(zhì)子和電子構(gòu)成,這是原子核的二級結(jié)構(gòu);正負電子靠超強的靜電引力吸聚在一起形成質(zhì)子和中子,這是原子核的一級結(jié)構(gòu)。
原子核的核能是原子核內(nèi)儲存的質(zhì)子與質(zhì)子、電子與電子之間產(chǎn)生的斥力作用,原子釋放的能量是帶正電核子分裂或聚合相互做功釋放的能量。
構(gòu)成中子、質(zhì)子和各種微粒的超強引力都來源于正負電子間的靜電引力。
由于原子核很小,我們無法直接觀察到原子核內(nèi)部的結(jié)構(gòu),上述總結(jié)出的原子核結(jié)構(gòu)新觀點是在推理中產(chǎn)生的,還需要進一步檢驗。
參考文獻
第Ⅰ卷 14-21(每題6分)
14．據(jù)報道,最近在太陽系外發(fā)現(xiàn)了首顆“宜居”行星，其質(zhì)量約為地球質(zhì)量的6.4倍，一個在地球表面重量為600N的人在這個行星表面的重量將變?yōu)?60N。由此可推知該行星的半徑與地球半徑之比約為
A．0.5
B．2
C．3.2
D．4
15．一列簡諸橫波沿x軸負方向傳播，波速v＝4m/s，已知坐標原點(x＝0)處質(zhì)點的振動圖象如圖1所示，在下列4幅圖中能夠正確表示t＝0.15s時波形的圖是
16．如圖3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到的平衡狀態(tài)，b態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫(27℃)中達到的平衡狀態(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，下列說法中正確的是
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，氣體向外界釋放了熱量
17．從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4所示。有一半徑為r的圓柱形平行光速垂直入射到圓錐的底面上，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．r
B．1.5r
C．2r
D．2.5r
18．如圖5所示，在傾角為30°的足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的物體，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按圖6(a)、(b)、(c)、(d)所示的四種方式隨時間變化(圖中縱坐標是F與mg的比值，力沿斜面向上為正)。
已知此物體在t＝0時速度為零，若用v1、v2、v3、v4分別表示上述四種受力情況下物體在3秒末的速率，則這四個速率中最大的是
A．v1
B．v2
C．v3
D．v4
19．用大量具有一定能量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)高電子的能量再次進行觀測，發(fā)現(xiàn)光譜線的數(shù)目比原來增加了5條。用Δn表示兩次觀測中最高激發(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＜13.32eV
B．n＝2，13.22eV＜E＜13.32eV
C．n＝1，12.75eV＜E＜13.06eV
D．n＝2，12.75eV＜E＜13.06eV
20．a(chǎn)、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點。電場線與矩形所在平面平行。已知a點的電勢為20V，b點的電勢為24V，d點的電勢為4V，如圖8。由此可知c點的電勢為
A．4V
B．8V
C．12VD．24V
21．如圖9所示，∠OO′L′為一折線，它所形成的兩個角∠LOO′和∠OO′L′均為45°。折線的右邊有一勻強磁場，其方向垂直于紙面向里。一邊長為l的正方形導(dǎo)線框沿垂直于OO′的方向以速度 作勻速直線運動，在t＝0時刻恰好位于圖中所示位置。以逆時針方向為導(dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流-時間(I-t)關(guān)系的是(時間以l/v 為單位)
第Ⅱ卷 22-25
22.(17分)實驗題：
(1)用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號。把電壓信號接入示波器Y輸入。
①當屏幕上出現(xiàn)如圖11所示的波形時，應(yīng)調(diào)節(jié)_______鈕。如果正弦波的正負半周均超出了屏幕的范圍，應(yīng)調(diào)節(jié)_______鈕或_______鈕，或這兩個組配合使用，以使正弦波的整個波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi)。
②如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個完整的正弦波形，應(yīng)將______鈕置于______位置，然后調(diào)節(jié)______鈕。
(2)碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e=｜v2-v1｜v20-v10，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1，非彈性碰撞的e＜1。某同學借用驗證動量守恒定律的實驗裝置(如圖13所示)驗證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2(他們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞)，且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量。
實驗步驟如下
安裝實驗裝置，做好測量前的準備，并記下重垂線所指的位置O。
第一步，不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置。
第二步，把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點，計小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞，重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置。
第三步，用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。
在上述實驗中，
①P點是________________的平均位置。
M點是__________________的平均位置。
N點是__________________的平均位置。
②請寫出本實驗的原理_____________
寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達式
______________________________
③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)？
_______________________________________。
23．(15 分)甲乙兩運動員在訓練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙從起跑后到接棒前的運動是勻加速的。為了確定乙起跑的時機，需在接力區(qū)前適當?shù)奈恢迷O(shè)置標記。在某次練習中，甲在接力區(qū)前S0＝13.5m處作了標記，并以V＝9m/s的速度跑到此標記時向乙發(fā)出起跑口令，乙在接力區(qū)的前端聽到口令時起跑，并恰好在速度達到與甲相同時被甲追上，完成交接棒。已知接力區(qū)的長度為L＝20m。求：
(1)此次練習中乙在接棒前的加速度a。
(2)在完成交接棒時乙離接力區(qū)末端的距離。
24．(18分)如圖14所示，質(zhì)量為m的由絕緣材料制成的球與質(zhì)量為M＝12m的金屬球并排懸掛。現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成θ＝60°的位置自由釋放，下擺后在最低點處與金屬球發(fā)生彈性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于紙面的磁場。已知由于磁場的阻尼作用，金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎睬巴Ｔ谧畹忘c處。求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最大角度將小于45°。
25．(22分)兩平面熒光屏互相垂直放置，在兩屏內(nèi)分別取垂直于兩屏交線的直線為x軸和y軸，交點O為原點，如圖15所示。在y＞0，0＜x＜a的區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強磁場，在y＞0，x＞a的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強磁場，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強度大小均為B。在O點有一處小孔，一束質(zhì)量為m、帶電量為q(q＞0)的粒子沿x軸經(jīng)小孔射入磁場，最后打在豎直和水平熒光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0＜x＜a的區(qū)域中運動的時間與在x＞a的區(qū)域中運動的時間之比為2∶5，在磁場中運動的總時間為7T/12，其中T為該粒子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中作圓周運動的周期。試求兩個熒光屏上亮線的范圍(不計重力的影響)。
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2007年高考理綜(全國卷Ⅰ)物理部分參考答案
14．B 15．A 16．AC 17．C 18．C
19．AD 20．B 21．D
22．(1)①豎直位移或衰減或衰減調(diào)節(jié) Y增益
②掃描范圍 1k檔位 掃描微調(diào)
(2)①P點是實驗的第一步中小球1落點的平均位置
M點是小球1與小球2碰撞后小球1落點的平均位置
N點是小球2落點的平均位置
②原理
小球從槽口C飛出后作平拋運動的時間相同，設(shè)為t，則有
OP=v10t，OM=v1t，ON=v2t
小球2碰撞前靜止，v20=0
e=v2-v1v10-v20=ON-OMOP-0
=ON-OMOP
③OP與小球的質(zhì)量無關(guān)，OM和ON與小球的質(zhì)量有關(guān)。
23.(1)在甲發(fā)出口令后，甲乙達到共同速度所用時間為t=Va①
設(shè)在這段時間內(nèi)甲、乙的位移分別為S1和S2，則S2=12at2②
S1=Vt③
S1=S2+S0④
聯(lián)立①②③④式解得
a=V22S0，a=3m/s2
(2)在這段時間內(nèi)，乙在接力區(qū)的位移為
S2=V22a，S2=13.5m
完成交接棒時，乙與接力區(qū)末端的距離為
L-S2=6.5m
24.設(shè)在第n次碰撞前絕緣球的速度為vn-1，碰撞后絕緣球、金屬球的速度分別為vn和Vn。由于碰撞過程中動量守恒、碰撞前后動能相等，設(shè)速度向左為正，則
mvn-1=MVn-mvn①
12mv2n-1=12MV2n+12mv2n②
由①②兩式及M=19m解得
vn=910vn-1③
Vn=110vn-1④
第n次碰撞后絕緣球的動能為
En=12mv2n=(0.81)nE0⑤
E0為第1次碰撞前的動能，即初始能量。
絕緣球在θ=θ0=60°與θ=45°處的勢能之比為
EE0=mgl(1-cosθ)mgl(1-cosθ0)=0.586
式中l(wèi)為擺長。
根據(jù)⑤式，經(jīng)n次碰撞后EnE0=(0.81)n
易算出(0.81)2=0.656，(0.81)3=0.531，因此，經(jīng)過3次碰撞后θ將小于45°。
25.粒子在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中運動的半徑為r=mvqB①
速度小的粒子將在x＜a的區(qū)域走完半圓，射到豎直屏上。半圓的直徑在y軸上，半徑的范圍從0到a，屏上發(fā)亮的范圍從0到2a。
軌道半徑大于a的粒子開始進入右側(cè)磁場，考慮r=a的極限情況，這種粒子在右側(cè)的圓軌跡與x軸在D點相切(虛線)，OD=2a，這是水平屏上發(fā)亮范圍的左邊界。
速度最大的粒子的軌跡如圖中實線所示，它由兩段圓弧組成，圓心分別為C和C′，C在y軸上，由對稱性可知C′在x=2a直線上。
設(shè)t1為粒子在0＜x＜a的區(qū)域中運動的時間，t2為在x＞a的區(qū)域中運動的時間，由題意可知t1t2=25
t1+t2=7T12 由此解得
t1=T6②
t2=5T12③
由②、③式對稱性可得
∠OCM=60°，∠MC′N=60°，
∠MC′P=360°×512=150°
所以∠NC′P=150°-60°=90°
即NP⌒為1/4圓周。因此，圓心C′在x軸上。
設(shè)速度為最大值粒子的軌道半徑為R，由直角COC′可得2Rsin60°=2a
R=23a3
由圖可知OP=2a+R，因此水平熒光屏發(fā)亮范圍的右邊界的坐標x=2(1+33)a
A. [13153I13154Xe+X]
B. [147N+42He178O+X]
C. [21H+31H42He+X]
D. [23892U23490Th+X]
2. 用某種頻率的光照射鋅板，使其發(fā)射出光電子. 為了增大光電子的最大初動能，下列措施可行的是（ ）
A. 增大入射光的強度
B. 增加入射光的照射時間
C. 換用頻率更高的入射光照射鋅板
D. 換用波長更長的入射光照射鋅板
3. 一定質(zhì)量的理想氣體，當溫度保持不變時，壓縮氣體，氣體的壓強會變大. 這是因為氣體分子的（ ）
A. 密集程度增加 B. 密集程度減小
C. 平均動能增大 D. 平均動能減小
4. 木星繞太陽的公轉(zhuǎn)，以及衛(wèi)星繞木星的公轉(zhuǎn)，均可以看做勻速圓周運動. 已知萬有引力常量，并且已經(jīng)觀測到木星和衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期. 要求得木星的質(zhì)量，還需要測量的物理量是（ ）
A. 太陽的質(zhì)量
B. 衛(wèi)星的質(zhì)量
C. 木星繞太陽做勻速圓周運動的軌道半徑
D. 衛(wèi)星繞木星做勻速圓周運動的軌道半徑
5. 一彈簧振子的位移[y]隨時間[t]變化的關(guān)系式為[y]=0.1sin[2.5πt]，位移y的單位為[m]，時間[t]的單位為[s]. 則（ ）
A. 彈簧振子的振幅為0.2m
B. 彈簧振子的周期為1.25s
C. 在[t]=0.2s時，振子的運動速度為零
D. 在任意0.2s時間內(nèi)，振子的位移均為0.1m
6. 如圖1，正電荷[Q]均勻分布在半徑為[r]的金屬球面上，沿[x]軸上各點的電場強度大小和電勢分別用[E]和[?]表示. 選取無窮遠處電勢為零，下列關(guān)于[x]軸上各點電場強度的大小[E]或電勢[?]隨位置[x]的變化關(guān)系圖，正確的是（ ）
7. 某同學采用如圖2所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系. 用砂桶和砂的重力充當小車所受合力[F]；通過分析打點計時器打出的紙帶，測量加速度[a]. 分別以合力[F]和加速度[a]作為橫軸和縱軸，建立坐標系. 根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖3所示的點跡，結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致. 該同學列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下：
（1）在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高；
（2）沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低；
（3）測量小車的質(zhì)量或者加速度時的偶然誤差過大；
（4）砂桶和砂的質(zhì)量過大，不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量的實驗條件.
通過進一步分析，你認為比較合理的原因可能是（ ）
A. （1）和（4） B. （2）和（3）
C. （1）和（3） D. （2）和（4）
8. 如圖4，一長木板放置在水平地面上，一根輕彈簧右端固定在長木板上，左端連接一個質(zhì)量為[m]的小物塊，小物塊可以在木板上無摩擦滑動. 現(xiàn)在用手固定長木板，把小物塊向左移動，彈簧的形變量為[x1]；然后，同時釋放小物塊和木板，木板在水平地面上滑動，小物塊在木板上滑動；經(jīng)過一段時間后，長木板達到靜止狀態(tài)，小物塊在長木板上繼續(xù)往復(fù)運動. 長木板靜止后，彈簧的最大形變量為[x2]. 已知地面對長木板的滑動摩擦力大小為[f]. 當彈簧的形變量為[x]時，彈性勢能[EP=12kx2]，式中[k]為彈簧的勁度系數(shù). 由上述信息可以判斷（ ）
A. 整個過程中小物塊的速度可以達到[kmx1]
B. 整個過程中木板在地面上運動的路程為[k2f（x21-x22）]
C. 長木板靜止后，木板所受的靜摩擦力的大小不變
D. 若將長木板改放在光滑地面上，重復(fù)上述操作，則運動過程中物塊和木板的速度方向可能相同
9. （18分）在實驗室測量兩個直流電源的電動勢和內(nèi)電阻. 電源甲的電動勢大約為4.5V，內(nèi)阻大約為1.5Ω；電源乙的電動勢大約為1.5V，內(nèi)阻大約為1Ω. 由于實驗室條件有限，除了導(dǎo)線、開關(guān)外，實驗室還能提供如下器材：
A. 量程為3V的電壓表V
B. 量程為0.6A的電流表[A1]
C. 量程為3A的電流表[A2]
D. 阻值為4.0Ω的定值電阻[R1]
E. 阻值為100Ω的定值電阻[R2]
F. 最大阻值為10Ω的滑動變阻器[R3]
G. 最大阻值為100Ω的滑動變阻器[R4]
（1）選擇電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器等器材，采用圖5所示電路測量電源甲的電動勢和內(nèi)電阻.
①定值電阻應(yīng)該選擇 （填“D”或者“E”）；電流表應(yīng)該選擇 （填“B”或者“C”）；滑動變阻器應(yīng)該選擇 （填“F”或者“G”）.
②分別以電流表的示數(shù)[I]和電壓表的示數(shù)[U]為橫坐標和縱坐標，計算機擬合得到如圖6所示[U-I]圖象，[U和I]的單位分別為V和A，擬合公式為[U=-5.6I+4.4].
③在測量電源甲的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是
A. 電壓表的分流作用
B. 電壓表的分壓作用
C. 電流表的分壓作用
D. 電流表的分流作用
E. 定值電阻的分壓作用
（2）為了簡便快捷地測量電源乙的電動勢和內(nèi)電阻，選擇電壓表、定值電阻等器材，采用圖7所示電路.
①定值電阻應(yīng)該選擇 （填D或者E）.
②實驗中，首先將[K1]閉合，[K2]斷開，電壓表示數(shù)為1.48V.
然后將[K1]、[K2]均閉合，電壓表示數(shù)為1.23V. 則電源乙的電動勢[E]= V；內(nèi)阻[r]= Ω（小數(shù)點后保留兩位小數(shù)）.
10. （16分）如圖8，跳臺滑雪運動員從滑道上的[A]點由靜止滑下，經(jīng)時間[t0]從跳臺[O]點沿水平方向飛出. 已知[O]點是斜坡的起點，[A]點與[O]點在豎直方向的距離為[h]，斜坡的傾角為[θ]，運動員的質(zhì)量為[m]. 重力加速度為[g]. 不計一切摩擦和空氣阻力. 求：
（1）運動員經(jīng)過跳臺[O]時的速度大小[v]；
（2）從[A]點到[O]點的運動過程中，運動員所受重力做功的平均功率[PG]；
（3）從運動員離開[O]點到落在斜坡上所用的時間[t].
11. （18分）如圖9，兩根間距為[l1]的平行導(dǎo)軌[PQ和MN]處于同一水平面內(nèi)，左端連接一阻值為[R]的電阻，導(dǎo)軌平面處于豎直向上的勻強磁場中. 一質(zhì)量為[m]、橫截面為正方形的導(dǎo)體棒[CD]垂直于導(dǎo)軌放置，棒到導(dǎo)軌左端[PM]的距離為[l2]，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻.
（1）若[CD]棒固定，已知磁感應(yīng)強度[B]的變化率[ΔBΔt]隨時間[t]的變化關(guān)系式為[ΔBΔt=ksinωt]，求回路中感應(yīng)電流的有效值[I]；
（2）若[CD]棒不固定，棒與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力為[fm]，磁感應(yīng)強度[B]隨時間[t]變化的關(guān)系式為[B=kt]. 求從[t=0]到[CD]棒剛要運動，電阻[R]上產(chǎn)生的焦耳熱[Q]；
（3）若[CD]棒不固定，不計[CD]棒與導(dǎo)軌間的摩擦；磁場不隨時間變化，磁感應(yīng)強度為[B]. 現(xiàn)對[CD]棒施加水平向右的外力[F]，使[CD]棒由靜止開始向右以加速度[a]做勻加速直線運動. 請在圖10中定性畫出外力[F]隨時間[t]變化的圖象，并求經(jīng)過時間[t0]，外力[F]的沖量大小[I].
12. （20分）如圖11，[M、N]為豎直放置的平行金屬板，兩板間所加電壓為[U0]，[S1]、[S2]為板上正對的小孔. 金屬板[P]和[Q]水平放置在[N]板右側(cè)，關(guān)于小孔[S1]、[S2]所在直線對稱，兩板的長度和兩板間的距離均為[l]；距金屬板[P]和[Q]右邊緣[l]處有一熒光屏，熒光屏垂直于金屬板[P]和[Q]；取屏上與[S1]、[S2]共線的[O]點為原點，向上為正方向建立[x]軸. [M]板左側(cè)電子槍發(fā)射出的電子經(jīng)小孔[S1]進入[M、N]兩板間. 電子的質(zhì)量為[m]，電荷量為[e]，初速度可以忽略. 不計電子重力和電子之間的相互作用.
（1）求電子到達小孔[S2]時的速度大小[v]；
（2）若板[P、Q]間只存在垂直于紙面向外的勻強磁場，電子剛好經(jīng)過[P]板的右邊緣后，打在熒光屏上. 求磁場的磁感應(yīng)強度大小[B]和電子打在熒光屏上的位置坐標[x]；
（3）若金屬板[P]和[Q]間只存在電場，[P、Q]兩板間電壓[u]隨時間[t]的變化關(guān)系如圖12所示，單位時間內(nèi)從小孔[S1]進入的電子個數(shù)為[N]. 電子打在熒光屏上形成一條亮線. 忽略電場變化產(chǎn)生的磁場；可以認為每個電子在板[P]和[Q]間運動過程中，兩板間的電壓恒定.
AmB最小可以為0B地面對斜面體C的摩擦力方向水平向左C增大mB，物塊A所受摩擦力大小可能不變D剪斷A、B間的連線后，地面對斜面體C的支持力等于A、C的重力之和分值: 6分 查看題目解析 >316．如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，以速度v垂直射入一有界勻強磁場區(qū)域內(nèi)，速度方向與磁場左邊界垂直，從右邊界離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)角θ=30º，磁場區(qū)域的度為d，則下列說法正確的是
A該粒子帶正電BB．磁感應(yīng)強度C粒子在磁場中做圓周運動運動的半徑D粒子在磁場中運動的時間t=分值: 6分 查看題目解析 >417．靜止于粗糙水平面上的物體，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小隨時間變化如圖甲所示。在拉力F從0逐漸增大的過程中，物體的加速度隨時間變化如圖乙所示，g取10m/s2。則下列說法中錯誤的是
A物體與水平面間的摩擦力先增大，后減小至某一值并保持不變B物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1C物體的質(zhì)量為6kgD4s末物體的速度為4m/s分值: 6分 查看題目解析 >多選題 本大題共6小題，每小題6分，共36分。在每小題給出的4個選項中，有多項符合題目要求，全對得6分，選對但不全得3分，有選錯的得0分。518．一帶電小球從左向右水平射入豎直向下的勻強電場，在電場中的軌跡如圖所示，a、b為軌跡上的兩點，下列判斷正確的是
A小球一定帶負電荷B小球在a點的動能大于b點的動能C小球在a點的電勢能大于b點的電勢能D小球的機械能守恒分值: 6分 查看題目解析 >619．通過觀測行星的衛(wèi)星，可以推測出行星的一些物理量。假設(shè)衛(wèi)星繞行星做圓周運動，引力常量為G，下列說法正確的是A已知衛(wèi)星的速度和周期可以求出行星質(zhì)量B已知衛(wèi)星的角速度和軌道半徑可以求出行星密度C已知衛(wèi)星的周期和行星的半徑可以求出行星密度D已知衛(wèi)星的軌道半徑和周期可以求出行星質(zhì)量分值: 6分 查看題目解析 >720．如圖所示為磁流體發(fā)電機的原理圖，將一束等離子體（帶有等量正、負電荷的高速粒子流）噴射入磁場，在磁場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度為v，兩金屬板間距離d，板的面積為S，勻強電場的磁感應(yīng)強度為B，方向與速度方向垂直，負載電阻為R。當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時電動勢為E，電流為I，則下列說法正確的是
AA板為發(fā)電機的正極B其他條件一定時，v越大，發(fā)電機的電動勢E越大C其他條件一定時，S越大，發(fā)電機的電動勢E越大D板間等離子體的電阻率為分值: 6分 查看題目解析 >821．一含有理想變壓器的電路如圖所示，正弦交流電源電壓為U0，，變壓器原副線圈匝數(shù)之比為3∶1，電阻關(guān)系為R0= R1 =R2 =R3，為理想交流電壓表，示數(shù)用U表示，則下列判斷正確的是
A閉合電鍵S，電阻R0與R1消耗的功率之比為9∶1B閉合電鍵S，電阻R0與R1消耗的功率之比為1∶1C斷開S，U0∶U=11∶3D斷開S，U0∶U=4∶1分值: 6分 查看題目解析 >926．（1）（5分）下列說法正確的是 。A布朗運動就是液體分子的熱運動B物體溫度升高，并不表示物體內(nèi)所有分子的動能都增大C內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化 D．分子間距等于分子間平衡距離時，分子勢能最小D一切自然過程總是向分子熱運動的無序性增大的方向進行分值: 5分 查看題目解析 >1028．（1）（5分）一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，t＝0時的波的圖象如圖所示，質(zhì)點P的平衡位置在x＝8 m處。該波的周期T＝0.4 s。下列說法正確的是________。
A該列波的傳播速度為20 m/sB在0～1.2 s內(nèi)質(zhì)點P經(jīng)過的路程24 mCt＝0.6 s時質(zhì)點P的速度方向沿y軸正方向Dt＝0.7 s時質(zhì)點P位于波谷E質(zhì)點P的振動方程是y＝10sin 5πt(cm)分值: 5分 查看題目解析 >簡答題（綜合題） 本大題共67分。簡答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟。1122.如圖所示，在學習了機械能守恒定律以后，某實驗小組想在氣墊導(dǎo)軌上利用滑塊和鉤碼驗證機械能守恒，將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，調(diào)至水平后，把滑塊由靜止釋放，釋放時遮光條距光電門的距離小于勾碼到地面的距離。實驗中測出鉤碼質(zhì)量為m，滑塊和遮光條的總質(zhì)量為M，遮光條的寬度為d，釋放滑塊時遮光條距光電門的距離為L，遮光條通過光電門的時間為Δt，當?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）本實驗 （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）滑塊通過光電門時的速度大小為 （用測量的物理量符號表示）；（3）本實驗中在誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式 （用測量的物理量符號表示），就驗證了系統(tǒng)的機械能守恒。
分值: 6分 查看題目解析 >1223．（9分）某同學為了較為精確的測量電壓表V1的內(nèi)阻RV，選有如下器材：(A)電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；(B)電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約為15kΩ）；（C）滑動變阻器R0（阻值為20Ω，額定電流為1A）；（D）定值電阻R1（阻值為300Ω）；（E）定值電阻R2（阻值為3kΩ）；（F）定值電阻R3（阻值為9kΩ）；（G）電源E（電動勢為15V，內(nèi)阻較小）；電鍵一個，導(dǎo)線若干。實驗要求所有電表的偏轉(zhuǎn)量不小于滿刻度的2/3，盡可能多測出幾組數(shù)據(jù)，盡可能減小誤差。（1）以上給定的器材中定值電阻應(yīng)選 ；（2）在虛線框內(nèi)畫出測量電壓表V1內(nèi)阻的實驗電路原理圖，要求在圖中標出所用儀器的代號；（3）如果選用實驗中測量的一組數(shù)據(jù)來計算電壓表V1的內(nèi)阻RV，則RV= ，上式中各符號的物理意義是 。
分值: 9分 查看題目解析 >1324．（14分）如圖所示，豎直放置的固定平行光滑導(dǎo)軌ce、df的上端連一電阻R0=3Ω，導(dǎo)體棒ab水平放置在一水平支架MN上并與豎直導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，在導(dǎo)軌之間有圖示方向磁場，磁感應(yīng)強度隨時間變化的關(guān)系式為B=2t（T），abdc為一正方形，導(dǎo)軌寬L=1m，導(dǎo)體棒ab質(zhì)量m=0.2kg，電阻R=1Ω，導(dǎo)軌電阻不計。（g取10m/s2）求：（1）t=1s時導(dǎo)體棒ab對水平支架MN的壓力大小為多少；（2）t=1s以后磁場保持恒定，某時刻撤去支架MN使ab從靜止開始下落，求ab下落過程中達到的速度vm，以及ab下落速度v=1m/s時的加速度大小。
分值: 14分 查看題目解析 >1425．（18分）如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道AB豎直固定在一水平光滑的桌面上，軌道最低點B與桌面相切并平滑連接，桌面距水平地面的高度也為R。在桌面上輕質(zhì)彈簧被a、b兩個小球擠壓（小球與彈簧不拴接），處于靜止狀態(tài)。已知a球的質(zhì)量為m0，a、b兩球質(zhì)量比為2∶3。固定小球b，釋放小球a，a球與彈簧分離后經(jīng)過B點滑上半圓環(huán)軌道并恰能通過軌道點A。現(xiàn)保持彈簧形變量不變同時釋放a、b兩球，重力加速度取g，
求：（1）釋放小球前彈簧具有的彈性勢能Ep；（2）b球落地點距桌子右端C點的水平距離；（3）a球在半圓軌道上上升的高度H。分值: 18分 查看題目解析 >1527．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化。問：
（ⅰ）已知從A到B的過程中，氣體的內(nèi)能減少了300J，則從A到B氣體吸收或放出的熱量是多少；（ⅱ）試判斷氣體在狀態(tài)B、C的溫度是否相同。如果知道氣體在狀態(tài)C時的溫度TC＝300 K，則氣體在狀態(tài)A時的溫度為多少。分值: 10分 查看題目解析 >1629．（2）濕地公園有一處矩形觀景臺伸向水面，如圖所示是其截面圖，觀景臺下表面恰好和水面相平，A為觀景臺右側(cè)面在湖底的投影，水深h＝4 m。在距觀景臺右側(cè)面x＝4 m處有一可沿豎直方向移動的單色點光源S，在該光源從距水面高3 m處向下移動到接近水面的過程中，觀景臺水下被照亮的最遠距離為AC，最近距離為AB，且AB＝3 m。求：（ⅰ）該單色光在水中的折射率；（ⅱ）AC的距離。16 正確答案及相關(guān)解析正確答案
（ⅰ）（ⅱ）解析
解析：（ⅰ）如圖所示，點光源S在距水面高3 m處發(fā)出的光在觀景臺右側(cè)面與水面交接處折射到水里時，被照亮的距離為最近距離AB，則：
由于所以，水的折射率（ⅱ）點光源S接近水面時，光在觀景臺右側(cè)面與水面交接處折射到水里時，被照亮的距離為最遠距離AC，此時，入射角為90°，折射角為臨界角C則解得考查方向
本題考查了光的折射定律等知識點，在近幾年的各省高考題出現(xiàn)的頻率較高，常與全反射等知識點交匯命題。解題思路
1.下列關(guān)于慣性的說法中正確的有（ ）
A.在月球上舉重比在地球上容易是因為同一物體在月球的慣性比較小
B.在完全失重的情況下物體的慣性將消失
C.拋出去的標槍和手榴彈靠慣性向遠方運動
D.運動越快的物體在粗糙的水平面上滑行得越遠是因為物體運動得越快慣性越大
2.橫截面為直角三角形的兩個相同斜面如圖緊靠在一起，固定在水平面上，它們的豎直邊長都是底邊長的一半.小球從左邊斜面的頂點以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上.其中有三次的落點分別是a、b、c，則（ ）
A.落在a的小球飛行時間最短
B.落在c的小球拋出初速度最大
C.落在a的小球飛行過程速度變化最快
D.無論小球拋出時初速度多大，落到兩個斜面上的瞬時速度都不可能與斜面垂直
3.如圖所示，桿BC的B端鉸接在豎直墻上，另一端C為一滑輪.重物G上系一繩經(jīng)過滑輪固定于墻上A點處，桿恰好平衡.若BC桿、滑輪、繩的質(zhì)量及摩擦均不計，則將繩的A端沿墻下移再使之平衡時（ ）
A.繩的拉力增大，BC桿受壓力增大
B.繩的拉力不變，BC桿受壓力增大
C.繩的拉力不變，BC桿受壓力減小
D.繩的拉力不變，BC桿受壓力不變
4.右圖是一理想自耦變壓器的示意圖，線圈繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，P是可動的滑動觸頭，AB間接交流電壓U，輸出端接通了兩個相同的燈泡L1和L2，Q為滑動變阻器的滑動觸頭.當開關(guān)S閉合，P處于圖示位置時兩燈均能發(fā)光，則下列說法正確的是（ ）
A.P不動將Q向右移動，變壓器的輸入功率變大
B.P不動將Q向左移動，兩燈均變暗
C.Q不動將P沿逆時針轉(zhuǎn)動變壓器的輸入功率變大
D.P、Q都不動，斷開開關(guān)S，L1將變暗
5.圖示的平行金屬板M、N水平放置且?guī)в械攘慨惙N電荷，兩個電荷P和Q以相同的速率分別從極板M邊緣和兩板中間沿水平方向進入板間電場，恰好從極板N邊緣射出電場，若不考慮電荷重力和它們間的相互作用，則（ ）
A.兩電荷的電荷量可能相等
B.兩電荷在電場中運動的時間相等
C.兩電荷在電場中運動的加速度相等
D.兩電荷離開電場時的動能相等
6.如圖所示的直角坐標的第一和第三象限內(nèi)有方向相反的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度的大小均為B，現(xiàn)有兩段不同材料的導(dǎo)線彎成直角形和圓弧形并焊接成導(dǎo)線框Oab，焊接良好無接觸電阻，Oa邊與x軸重合，O與坐標原點重合.若導(dǎo)線框的半徑為L，三段的電阻均為R.現(xiàn)使導(dǎo)線框繞垂直于xOy平面過原點的轉(zhuǎn)軸以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，從圖示位置開始計時且aOba方向的電流為正方向，則線框內(nèi)感應(yīng)電流I和Oa兩點間的電勢差UOa隨時間的變化圖象應(yīng)是下圖中的（ ）
7.如圖所示的閉合回路由兩部分組成，右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)線，置于豎直方向均勻變化的磁場B1中，左側(cè)是光滑的傾角為θ的平行導(dǎo)軌，寬度為d且電阻不計，磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場分布在導(dǎo)軌左側(cè)垂直導(dǎo)軌平面向上.現(xiàn)有一個質(zhì)量為m電阻為R的導(dǎo)體棒恰靜止在導(dǎo)軌上，則（ ）
A.圓形線圈中的磁場必須向上增強
B.導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為mgcosθ
C.回路中的感應(yīng)電流為mgsinθB2d
D.圓形導(dǎo)線中的電熱功率為m2g2sin2θB22d2（r+R）
8.如圖所示，天文學家觀測到某行星和地球在同一軌道平面內(nèi)繞太陽做同向勻速圓周運動，且行星的軌道半徑比地球的軌道半徑小.已知地球的運轉(zhuǎn)周期為T，地球和太陽中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫做地球?qū)υ撔行堑挠^察視角（簡稱視角）.已知該行星的最大視角為θ，當行星處于最大視角處時是地球上的天好者觀察該行星的最佳時期.則行星繞太陽轉(zhuǎn)動的角速度ω1與地球繞太陽轉(zhuǎn)動的角速度ω2的比值ω1[DK]∶ω2為（ ）
A.tan3θ [WB]B.cos3θ
C.1sin3θD.1tan3θ
二、非選擇題（包括必考題和選考題兩部分.解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、表達式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）
（一）必考題（4小題，共47分）
9.（6分）某學習小組利用自行車的運動探究阻力做功與速度變化的關(guān)系.人騎自行車在平直的路面上運動，當停止蹬車后自行車在阻力作用下速度會逐漸減小至零，如圖所示.在此過程中阻力做功使自行車的速度發(fā)生變化，設(shè)自行車無動力后受到的阻力恒為f.
①在實驗中使自行車在平直公路上獲得某一速度后停止蹬車，需要測出人停止蹬車后自行車向前滑行的距離S，為計算自行車的初速度v，還需測量[CD#4]（填寫物理量的名稱及符號）.
②改變?nèi)送Ｖ沟跑嚂r自行車的速度，重復(fù)實驗得到多組測量值，以阻力對自行車做功的大小為縱坐標，自行車初速度為橫坐標作Wv曲線，分析曲線可得阻力做的功與自行車速度變化的定性關(guān)系.實驗中作出Wv圖象如下圖所示，則符合實際情況的是[CD#4].
10.（10分）用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線.
A.電壓表V1（量程6V、內(nèi)阻很大）
B.電壓表V2（量程3V、內(nèi)阻很大）
C.電流表A（量程3A、內(nèi)阻很小）
D.滑動變阻器R（最大阻值10Ω、額定電流4A）
E.小燈泡（2A、5W）
F.電池組（電動勢E、內(nèi)阻r）
G.開關(guān)一只，導(dǎo)線若干
①實驗時調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小.請將實驗電路圖在虛線方框中補充完整.
②每次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個坐標點（I1，U1）、（I2，U2），標到UI坐標中，經(jīng)多次測量，最后描繪出兩條圖線如上圖所示，由此可知電池組的電動勢E=[CD#4]V，內(nèi)阻r=[CD#4]Ω.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
③在UI坐標中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為[CD#4]Ω.
11.（14分）如圖所示，在建筑裝修中，工人用質(zhì)量為5.0kg的磨石A對地面和斜壁進行打磨，已知A與地面、斜壁間的動摩擦因數(shù)均為μ.（取g=10m/s2，且已知sin 37°=0.6，cos37°=0.8）
①當A受到與水平方向成θ=37°斜向下的推力F1=50N打磨地面時，A恰好在水平地面上做勻速直線運動，求A與地面間的動摩擦因數(shù)μ.
②若用A對傾角θ=37°的斜壁進行打磨，求對A施加豎直向上推力F2=60 N時A從靜止開始沿斜壁向上運動2m（斜壁長>2m）時速度的大小？
12.（18分）在如圖所示的豎直圓形磁場區(qū)域內(nèi)同時存在有垂直于紙面的勻強磁場和豎直方向的勻強電場時，一個質(zhì)量為m電量為-q的粒子以一定的初速v0從A點沿直徑AO方向射入，恰以不變的速率沿圓弧運動到C點，若不加電場和磁場時恰落在磁場區(qū)域的最低點D，已知∠COD=30°.
①求所加勻強磁場B和勻強電場E1的大小和方向；
②若撤去勻強磁場，換用勻強電場E2，粒子以相同的初速從A點沿直徑AO方向射入也能落在C點，試求勻強電場E2的大小和方向.
（二）選考題（共45分，請考生從給出的3道物理題中任選一題作答，如果多做，則按所做的第一題計分）
13.【物理――選修3-3】（15分）
（1）（6分）下列說法中正確的是[CD#4]（填入正確選項前的字母）.
A.晶體在熔化過程中所吸收的熱量主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu)增加分子勢能
B.密閉容器中某種蒸汽已達飽和，現(xiàn)保持溫度不變增大容器體積，待穩(wěn)定時蒸汽的壓強一定會減小
C.從熱庫吸收的熱量全部變成功是可能的
D.石油和煤炭燃燒時產(chǎn)生的CO2增加了大氣中CO2的含量，因此會產(chǎn)生溫室效應(yīng)
E.知道氣體的質(zhì)量和體積，若再知道阿伏伽德羅常數(shù)，就可估算出分子間距
（2）（9分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C時的VT圖象如下圖所示，已知A狀態(tài)時的壓強是1.5×105Pa，試根據(jù)圖線提供的信息求出A狀態(tài)下的溫度并在PT圖中畫出物態(tài)變化過程.
14.【物理――選修3-4】（15分）
（1）（6分）振動周期為T、振幅為A、位于x=0處的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧運動.該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失.一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點P，關(guān)于質(zhì)點P振動的說法正確的是（ ）
A.振幅一定為A，周期一定為T
B.波傳過P點后，P質(zhì)點仍在原處做熱運動，并不隨波遷徙
C.P質(zhì)點運動速度的最大值一定為v
D.P質(zhì)點開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于它離波源的距離
[LL]
E.若P點與波源距離S=vT，則質(zhì)點P的位移與波源的位移相同
（2）（9分）如圖所示，ABC為等腰直角三棱鏡的橫截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB邊射入棱鏡，經(jīng)一次折射后射到BC邊時，剛好能發(fā)生全反射，求該棱鏡的折射率n.
15.【物理――選修3-5】（15分）
（1）（6分）以下有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述中正確的是（ ）
A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)，原子發(fā)生β衰變是原子失去了一個外層電子
B.光電效應(yīng)揭示了光的粒子性，而康普頓效應(yīng)則反映了光的波動性
C.氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增大
D.每種原子都有自己的特征光譜，可以利用它來鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成
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高考物理必考知識點總結(jié)Ⅰ、復(fù)習要點
一、整理知識體系
現(xiàn)行高中物理教材主要分：力、熱、電、光、原子五個部分.綜合復(fù)習中，既可以根據(jù)各部分的內(nèi)容特點，分別整理出各自的體系或主要線索，也可以不受傳統(tǒng)的五部分限制，重新歸納、整理。例如，高中物理主要內(nèi)容可概括為四大單元(物理實驗與物理學史單元除外)。
(一)力和運動
物體的運動變化(包括帶電粒子在電場、磁場中的運動)與受力作用有關(guān)。其中力的種類計有：重力(包括萬有引力)、彈力、摩擦力、浮力、電場力、磁場力(分安培力和洛舍茲力)以及分子力(包括表面張力)，核力等。每種力有不同的產(chǎn)生原因及其特征。物體的運動形式又可分為：平衡(包括靜止、勻速直線運動、勻速轉(zhuǎn)動)、勻變速運動(包括勻變速直線運動、平拋、斜拋)、勻速圓周運動、振動、波動等。每一種運動形式有不同的物理條件及基本規(guī)律(或特征)。力和運動的關(guān)系以五條重要規(guī)律為紐帶聯(lián)系起來。
(二)功和能
1.功重力功、彈力功、摩擦力功、浮力功、電場力功、磁場力功、分子力功、核力功。
2.能注意不同形式的能及能的轉(zhuǎn)換與守恒。
3.功能關(guān)系做功的過程就是能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的過程。
功是能的轉(zhuǎn)化的量度。
(三)物質(zhì)結(jié)構(gòu)
(四)應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)知識現(xiàn)行高中物理有關(guān)應(yīng)用技術(shù)的基礎(chǔ)知識有：聲現(xiàn)象(樂音、噪聲、共鳴等多、靜電技術(shù)(靜電平衡、靜電屏蔽、電容儲電等)、交流電應(yīng)用(交流電產(chǎn)生、特征、規(guī)律、簡單交流電路、三相交流電及其連接、變壓器，遠距離送電等)、無線電技術(shù)初步(電磁振蕩產(chǎn)生、調(diào)制、發(fā)送、電諧振、檢波、放大、整流等)、光路控制與成像(光的反射與折射定律、基本光學元件特性及常用光學儀器)、光譜與光譜分析、放射性及同位素、核反應(yīng)堆等。經(jīng)過這樣的歸納、整理，全部高中物理知識可濃縮在幾張小卡片紙上，便于領(lǐng)會和應(yīng)用。
Ⅱ、歸納思維方式
分析問題最基本的思維方式有兩種：綜合法和分析法.
綜合法是從已知量著手，根據(jù)題中給定的物理狀態(tài)或物理過程。“順流而下”，直到把待求量跟已知量的關(guān)系全部找出來為止。
分析法則“逆流上朔”。從題中所要求解的未知量開始。首先找出直接回答題目所求的定律或公式。在這些關(guān)系式電。除了待求的未知量外，還會包含著某些過渡性的未知量。然后再根據(jù)這些過渡性來知量與題中已知條件之間的關(guān)系，引用新的關(guān)系式，逐步上朔，直到把所有的未知量都能用已知量表示出來為止。有些問題(如靜力平衡問題等)，它的物理過程并不能很明確地分成幾個互相銜接的階段或者各個過程中的未知量互相交織，互有牽連，此時常可以不分先后。只根據(jù)問題所描述的物理狀態(tài)(或物理過程)的相互聯(lián)系。列出用某個狀態(tài)(或過程)有關(guān)的獨立方程式，聯(lián)立求解。原則上，任何一個題目都可以從這兩種思維方式著手求解。值得注意的是，解決具體問題時，不必拘泥于刻板的程式，而是應(yīng)該側(cè)重于對問用中所描述的狀態(tài)(或過程)的分析推理，著力找出解題的關(guān)鍵所在，并以此為突破口下手.同時應(yīng)聯(lián)合運用其他的思維技巧，如等效變換，對稱性、反證法、假設(shè)法、類比、邏輯推理等。
Ⅲ、綜合數(shù)學技巧
運用數(shù)學技巧，包含著極其豐富的內(nèi)容。總體上要求能運用數(shù)學工具和語言，表述物理概念和規(guī)律;對物理問題進行推理、論證和變換;處理實驗數(shù)據(jù);導(dǎo)出球驗證物理規(guī)律;進行準確的演算等。就解決某幀體的物理問回而言，要求能靈活地運用多種數(shù)學工具(如方程、此例、函數(shù)、圖象、不等式、指數(shù)和對數(shù)、數(shù)列、極限、極值、數(shù)學歸納、三角、平面解析幾何等)。綜合復(fù)習中可全面概述其在物理中的典型應(yīng)用，并側(cè)重于比例、函數(shù)及其圖象(包括識圖、用圖、作圖)、以及運用數(shù)學遞推方法從特解導(dǎo)出通解等。必須注意，運用數(shù)學僅是研究物理問題的一種有力的工具，側(cè)重點還是應(yīng)放在對問題中物理內(nèi)容的分析上.對大多數(shù)能從物理本質(zhì)上著手解決的問題，一般不必要求作嚴格的數(shù)學論證。
Ⅳ、檢查知識缺陷
整理體系、抓住主線索后，還需做好檢查知識缺陷的工作。應(yīng)注意自覺看書，尤其不能疏忽那些應(yīng)用性強、包含(或隱含)著物理內(nèi)容的“知識角落”。如對某些實驗的裝置、原理的理解;某些自然現(xiàn)象的解釋;物理原理在生產(chǎn)技術(shù)上的應(yīng)用以及與高中物理有關(guān)的科技新動態(tài)和重要的物理學史實等.不少學生由于缺乏良好的學習習慣戲迷戀于復(fù)習資料中，往往會在這些方面失分。如以往考試中解釋太陽光譜中暗線的形成);分光鏡的結(jié)構(gòu);低壓汞蒸汽光譜;三相變壓器及超導(dǎo)現(xiàn)象;直線加速器;日光燈接法;電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者等。在綜合復(fù)習中應(yīng)予以足夠的重視。
熱學輔導(dǎo)
熱學包括分子動理論、熱和功、氣體的性質(zhì)幾部分。
一、重要概念和規(guī)律
1.分子動理論
物質(zhì)是由大量分子組成的;分子永不停息的做無規(guī)則運動;分子間存在相互作用的引力和斥力。說明：(1)阿伏伽德羅常量NA=6.02X1023摩-1。它是聯(lián)系宏觀量和微觀量的橋梁，有很重要的意義;(2)布朗運動是指懸浮在液體(或氣體)里的固體微粒的無規(guī)則運動，不是分子本身的運動。它是由于液體(或氣體)分子無規(guī)則運動對固體微粒碰撞的不均勻所造成的。因此它間接反映了液體(或氣體)分子的無序運動。
2.溫度
溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。它是大量分子熱運動的平均效果的反映，具有統(tǒng)計的意義，對個別分子而言，溫度是沒有意義的。任何物體，當它們的溫度相同時，物體內(nèi)分子的平均動能都相同。由于不同物體的分子質(zhì)量不同，因而溫度相同時不同物體分子的平均速度并不一定相同。
3.內(nèi)能
定義物體里所有分子的動能和勢能的總和。決定因素：物質(zhì)數(shù)量(m).溫度(T)、體積(V)。改變方式做功――通過宏觀機械運動實現(xiàn)機械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)換;熱傳遞――通過微觀的分子運動實現(xiàn)物體與物體間或同一物體各部分間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。這兩種方式對改變內(nèi)能是等效的。定量關(guān)系E=W+Q(熱力學第一定律)。
4.能量守恒定律
能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消旯它產(chǎn)能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體。必須注意：不消耗任何能量，不斷對外做功的機器(永動機)是不可能的。利用熱機，要把從燃料的化學能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能，全部轉(zhuǎn)化為機械能也是不可能的。
5.理想氣體狀態(tài)參量
理想氣體始終遵循三個實驗定律(玻意耳定律、查理定律、蓋?呂薩克定律)的氣體。描述一定質(zhì)量理想氣體在平衡態(tài)的狀態(tài)參量為：溫度氣體分子平均動能的標志。體積氣體分子所占據(jù)的空間。許多情況下等于容器的容積。壓強大量氣體分子無規(guī)則運動碰撞器壁所產(chǎn)生的。其大小等于單位時間內(nèi)、器壁單位面積上所受氣體分子碰撞的總沖量。內(nèi)能氣體分子無規(guī)則運動的動能.理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)。
6.一定質(zhì)量理想氣體的實驗定律
玻意耳定律：PV=恒量;查理定律：P/T=恒量;蓋?呂薩克定律：V/T=恒量。
7.一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)方程
PV/T=恒量
說明(1)一定質(zhì)量理想氣體的某個狀態(tài)，對應(yīng)于P一V(或P-T、V-T)圖上的一個點，從一個狀態(tài)變化到另一個狀態(tài)，相當于從圖上一個點過渡到另一個點，可以有許多種不同的方法。如從狀態(tài)A變化到B，可以經(jīng)過的過程許多不同的過程。為推導(dǎo)狀態(tài)方程，可結(jié)合圖象選用任意兩個等值過程較為方便。(2)當氣體質(zhì)量發(fā)生變化或互有遷移(混合)時，可采用把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問題，利用密度公式、氣態(tài)方程分態(tài)式等方法求解。
二、重要研究方法
1、微觀統(tǒng)計平均
熱學的研究對象是由大量分子組成的.其宏觀特性都是大量分子集體行為的反映。不可能同時也無必要像力學中那樣根據(jù)每個物體(每個分子)的受力情況，寫出運動方程。熱學中的狀態(tài)參量和各種現(xiàn)象具有統(tǒng)計平均的意義。因此，當大量分子處于無序運動狀態(tài)或作無序排列時，所表現(xiàn)出來的宏觀特性――如氣體分子對器壁的壓強、非晶體的物理屬性等都顯示出均勻性。當大量分子作有序排列時，必顯示出不均勻性，如晶體的各自異性等。研究熱學現(xiàn)象時，必須充分領(lǐng)會這種統(tǒng)計平均觀點。
2.物理圖象
氣體性質(zhì)部分對圖象的應(yīng)用既是一特點，也是一個重要的方法。利用圖象常可使物理過程得到直觀、形象的反映，往往使對問題的求解更為簡便。對物理圖象的要求，不僅是識圖、用圖，而且還應(yīng)變圖一即作圖象變換。如圖P-V圖變換成p-T圖或V-T圖等。
3.能的轉(zhuǎn)化和守恒
各種不同形式的能可以互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中總量保持不變。這是自然界中的一條重要規(guī)律。也是指導(dǎo)我們分析研究各種物理現(xiàn)象時的一種極為重要的思想方法。在本講中各部分都有廣泛的滲透，應(yīng)牢固把握。
三、基本解題思路
熱學部分的習題主要集中在熱功轉(zhuǎn)換和氣體性質(zhì)兩部分，基本解題思路可概括為四句話：
1.選取研究對象.它可以是由兩個或幾個物體組成的系統(tǒng)或全部氣體和某一部分氣體。
(狀態(tài)變化時質(zhì)量必須一定。)
2.確定狀態(tài)參量.對功熱轉(zhuǎn)換問題，即找出相互作用前后的狀態(tài)量，對氣體即找出狀態(tài)變化前后的p、V、T數(shù)值或表達式。
3、認識變化過程.除題設(shè)條件已指明外，常需通過究對象跟周圍環(huán)境的相互關(guān)系中確定。
4.列出相關(guān)方程.
光學輔導(dǎo)
光學包括兩大部分內(nèi)容：幾何光學和物理光學.幾何光學(又稱光線光學)是以光的直線傳播性質(zhì)為基礎(chǔ)，研究光在煤質(zhì)中的傳播規(guī)律及其應(yīng)用的學科;物理光學是研究光的本性、光和物質(zhì)的相互作用規(guī)律的學科.
一、重要概念和規(guī)律
(一)、幾何光學基本概念和規(guī)律
1、基本規(guī)律
光源發(fā)光的物體.分兩大類：點光源和擴展光源.點光源是一種理想模型，擴展光源可看成無數(shù)點光源的集合.光線――表示光傳播方向的幾何線.光束通過一定面積的一束光線.它是溫過一定截面光線的集合.光速――光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108m/s。丹麥天文學家羅默第一次利用天體間的大距離測出了光速。法國人裴索第一次在地面上用旋轉(zhuǎn)齒輪法測出了光這。實像――光源發(fā)出的光線經(jīng)光學器件后，由實際光線形成的.虛像――光源發(fā)出的光線經(jīng)光學器件后，由發(fā)實際光線的延長線形成的。本影――光直線傳播時，物體后完全照射不到光的暗區(qū).半影――光直線傳播時，物體后有部分光可以照射到的半明半暗區(qū)域.
2.基本規(guī)律
(1)光的直線傳播規(guī)律先在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。
(2)光的獨立傳播規(guī)律光在傳播時雖屢屢相交，但互不擾亂，保持各自的規(guī)律繼續(xù)傳播。
(3)光的反射定律反射線、人射線、法線共面;反射線與人射線分布于法線兩側(cè);反射角等于入射角。
(4)光的折射定律折射線、人射線、法織共面，折射線和入射線分居法線兩側(cè);對確定的兩種介質(zhì)，入射
角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個常數(shù).介質(zhì)的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于臨界角A，sinA=1/n。
(5)光路可逆原理光線逆著反射線或折射線方向入射，將沿著原來的入射線方向反射或折射.
3.常用光學器件及其光學特性
(1)平面鏡點光源發(fā)出的同心發(fā)散光束，經(jīng)平面鏡反射后，得到的也是同心發(fā)散光束.能在鏡后形成等大的、正立的虛出，像與物對鏡面對稱。
(2)球面鏡凹面鏡有會聚光的作用，凸面鏡有發(fā)散光的作用.
(3)棱鏡光密煤質(zhì)的棱鏡放在光疏煤質(zhì)的環(huán)境中，入射到棱鏡側(cè)面的光經(jīng)棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向項角偏移。棱鏡的色散作用復(fù)色光通過三棱鏡被分解成單色光的現(xiàn)象。
(4)透鏡在光疏介質(zhì)的環(huán)境中放置有光密介質(zhì)的透鏡時，凸透鏡對光線有會聚作用，凹透鏡對光線有發(fā)散作用.透鏡成像作圖利用三條特殊光線。成像規(guī)律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長/物長=|v|/u。說明①成像公式的符號法則――凸透鏡焦距f取正，凹透鏡焦距f取負;實像像距v取正，虛像像距v取負。②線放大率與焦距和物距有關(guān).
(5)平行透明板光線經(jīng)平行透明板時發(fā)生平行移動(側(cè)移).側(cè)移的大小與入射角、透明板厚度、折射率有關(guān)。
4.簡單光學儀器的成像原理和眼睛
(1)放大鏡是凸透鏡成像在。u
(2)照相機是凸透鏡成像在u>2f時的應(yīng)用.得到的是倒立縮小施實像。
(3)幻燈機是凸透鏡成像在f
(4)顯微鏡由短焦距的凸透鏡作物鏡，長焦距的透鏡作目鏡所組成。物于物鏡焦點外很靠近焦點處，經(jīng)物鏡成實像于目鏡焦點內(nèi)很靠近焦點處。再經(jīng)物鏡在同側(cè)形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。
(5)望遠鏡由長焦距的凸透鏡作物鏡，轅焦距的〕透鏡作目鏡所組成。極遠處至物鏡的光可看成平行光，經(jīng)物鏡成中間像(倒立、縮小、實像)于物鏡焦點外很靠近焦點處，恰位于目鏡焦點內(nèi)，再經(jīng)目鏡成虛像于極遠處(或明視距離處)。
(6)眼睛等效于一變焦距照相機，正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大于25厘米的遠視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。
(二)物理光學――人類對光本性的認識發(fā)展過程
(1)微粒說(牛頓)基本觀點認為光像一群彈性小球的微粒。實驗基礎(chǔ)光的直線傳播、光的反射現(xiàn)象。困難問題無法解釋兩種媒質(zhì)界面同時發(fā)生的反射、折射現(xiàn)象以及光的獨立傳播規(guī)律等。
(2)波動說(惠更斯)基本觀點認為光是某種振動激起的波(機械波)。實驗基礎(chǔ)光的干涉和衍射現(xiàn)象。
①個的干涉現(xiàn)象――楊氏雙縫干涉實驗
條件兩束光頻率相同、相差恒定。裝置(略)。現(xiàn)象出現(xiàn)中央明條，兩邊等距分布的明暗相間條紋。解釋屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長的整數(shù)倍(半個波長的偶數(shù)倍)時，兩波同相疊加，振動加強，產(chǎn)生明條;兩波反相疊加，振動相消，產(chǎn)生暗條。應(yīng)用檢查平面、測量厚度、增強光學鏡頭透射光強度(增透膜).
②光的衍射現(xiàn)象――單縫衍射(或圓孔衍射)
條件縫寬(或孔徑)可與波長相比擬。裝置(略)。現(xiàn)象出現(xiàn)中央最亮最寬的明條，兩邊不等距發(fā)表的明暗條紋(或明暗鄉(xiāng)間的圓環(huán))。困難問題難以解釋光的直進、尋找不到傳播介質(zhì)。
(3)電磁說(麥克斯韋)基本觀點認為光是一種電磁波。實驗基礎(chǔ)赫茲實驗(證明電磁波具有跟光同樣的性質(zhì)和波速)。各種電磁波的產(chǎn)生機理無線電波自由電子的運動;紅外線、可見光、紫外線原子外層電子受激發(fā);x射線原子內(nèi)層電子受激發(fā);γ射線原子核受激發(fā)。可見光的光譜發(fā)射光譜――連續(xù)光譜、明線光譜;吸收光譜(特征光譜。困難問題無法解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象。
(4)光子說(愛因斯坦)基本觀點認為光由一份一份不連續(xù)的光子組成每份光子的能量E=hν。實驗基礎(chǔ)光電效應(yīng)現(xiàn)象。裝置(略)。現(xiàn)象①入射光照到光電子發(fā)射幾乎是瞬時的;②入射光頻率必須大于光陰極金屬的極限頻率ν。;
③當ν>v。時，光電流強度與入射光強度成正比;④光電子的最大初動能與入射光強無關(guān)，只隨著人射光燈中的增大而增大。解釋①光子能量可以被電子全部吸收.不需能量積累過程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強。單位時間內(nèi)入射光子多，產(chǎn)生光電子多;④入射光子能量只與其頻率有關(guān)，入射至金屬表，除用于逸出功外。其余轉(zhuǎn)化為光電子初動能。困難問題無法解釋光的波動性。
(5)光的波粒二象性基本觀點認為光是一種具有電磁本性的物質(zhì)，既有波動性。又有粒子性。大量光子的運動規(guī)律顯示波動性，個別光子的行為顯示粒子性。實驗基礎(chǔ)微弱光線的干涉，X射線衍射.
二、重要研究方法
1.作圖鋒幾何光學離不開光路圖。
利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播，方便地確定像的位置、大小、倒正、虛實以及成像區(qū)域或觀察范圍等.把它與公式法結(jié)合起來，可以互相補充、互相驗證。
2.光路追蹤法用作圖法研究光的傳播和成像問題時，抓住物點上發(fā)出的某條光線為研究對象。
不斷追蹤下去的方法.尤其適合于研究組合光具成多重保的情況。
3.光路可逆法在幾何光學中，一所有的光路都是可逆的，利用光路可逆原理在作圖和計算上往在都會帶來方便。
實驗輔導(dǎo)
物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。近年來對學生物理知識的各種全面測試中(如高考等)也非常重視對學生實驗?zāi)芰Φ目疾椤Ｒ虼耍锢韺嶒灥腵復(fù)習是整個總復(fù)習中不可缺少的一個重要組成部分.
一、實驗的基本類型和要求
中學物理學生實驗大體可以分為四范其要求如下：
1.基本儀器的使用除了初中已接觸過的常用儀器(如天平秤、彈簧秤、壓強計、氣壓計、溫度計、安培計、伏特計等)外.高中又學習了打點計時器、螺旋測微器、游標卡尺、萬用電表等，要求了解儀器的基本結(jié)構(gòu)，熟悉各主要部件的名稱，懂得工作(測量)原理，掌握合理的操作方法，會正確讀數(shù)，明確使用注意事項等.
2.基本物理量的測量初中物理中巴學過長度、時間、質(zhì)量、力、溫度、電流強度、電壓等物理量的測量，高中物理進一步學習了對微小長度和極短時間、加速度(包括g)、速度、電阻和電阻率、電動勢、折射率、焦距等物理量的測量。
要求明確被測物理量的含義，懂得具體的測量原理。掌握正確的實驗方法(包括了解實驗儀器、器材的規(guī)格性能、會安裝和調(diào)試實驗裝置、能選擇合理的實驗步驟，正確進行數(shù)據(jù)測量以及能分析和排除實驗中出現(xiàn)的常見故障等)，妥善處理實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)果。
3.驗證物理規(guī)律計有驗證共點力合成的平行四邊形定則、有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件、牛頓第二定律、機械能守恒定律、玻意耳定律等。
其要求與物理量的測量相同，著重注意分析實驗誤差，并能有效地采取相應(yīng)措施盡量減少實驗誤差，提高準確度。
4.觀察、研究物理現(xiàn)象，組裝儀器如研究平拋運動、彈性碰撞、描繪等勢線、研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象、變壓器的作用、觀察光的衍射現(xiàn)象。
把電流計改裝為伏特計等.其中，對觀察型實驗，只要求會正確使用儀器，顯示出(或觀察到)物理現(xiàn)象，并通過直覺的觀察定性了解影響該現(xiàn)象的有關(guān)因素。對研究型實驗(包括組裝儀器)，要求不僅能使用儀器，掌握正確的實驗研究方法，把有關(guān)現(xiàn)象的物理內(nèi)客反映出來;或把有關(guān)參數(shù)測量出來，還能夠通過具體的測量作進一步的定量研一究或?qū)嶒炘O(shè)計。
二、實驗的設(shè)計思想
在中學物理實驗中涉及的主要設(shè)計思想為：
1.壘積放大法把某些物理量(有時往在是難以直接測量的測量的微小量)累積后測量，或把它們放大后顯示出來的一種方法。
如通過若干次全振動的時間測出單擺的振動周期;把員楊螺桿的微小進退.通過周長較大的可動到度盤顯示出來(螺旋測微器)等。
2.平衡法根據(jù)物理系統(tǒng)內(nèi)普遍存在的對立的、矛盾的雙方使系統(tǒng)偏離平衡的物理因素，列出對應(yīng)的平衡方程式，從而找出影響平衡的一種方法如用天平測質(zhì)量、驗證有固定轉(zhuǎn)動因乎銜條件、驗證玻意耳定律等。
3.控制法在多因素的物理現(xiàn)象中，可以先控制某些量不變，依次研究某一個因素對現(xiàn)象產(chǎn)生影響的一種方法。
如牛頓第二定律實驗。可以先保持質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系等。
4.轉(zhuǎn)換法用某些容易直接測量，(或顯示)的量(或現(xiàn)象)代替不容易直接測(或顯示)的量(或現(xiàn)象)。
或者根據(jù)研究對象在一定條件下可以有相同的效果作間接的觀察、測量。如把流逝的時間轉(zhuǎn)換成振針周期性的振動;把對電流、電壓、電阻的測量轉(zhuǎn)換成對指針偏角的測量;用從等高處拋出的兩球的水平位移代替它們的速度等。
5.留跡法把瞬息即逝的(位置、軌跡、圖象等)記錄下來的一種方法。
如通過紙帶上打出的小點記錄小車的位置Z用描述法畫出平拋物體的運動軌跡;用示波器顯示變化的波形等。
三、實驗驗數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理是對原始實驗記錄的科學加工。通過數(shù)據(jù)處理，往往可以從一堆表面上難以覺察的、似乎毫無聯(lián)系的數(shù)據(jù)中找出內(nèi)在的規(guī)律，在中學物現(xiàn)中只要求掌握數(shù)據(jù)處理的最簡單的方法.
1.列表法把被測物理量分類列表表示出來。
通常需說明記錄表的要求(或稱為標題)、主要內(nèi)容等。表中對各物理量的排列月慣上先原始記錄數(shù)據(jù)，后計算果。列表法可大體反映某些因素對結(jié)果的影響效果或變化趨勢，常用作其他數(shù)據(jù)處理方法的一種輔助手段。
2.算術(shù)平均值法把待測物理量的若干次測且值相加后除以測量次數(shù)。
必須注意，求取算術(shù)平均值時，應(yīng)按原測量儀器的準確度決定保留有效數(shù)字的位數(shù)。通常可先計算比直接測量值多一位，然后再四會五入。
3.圖象法把實驗測得的量按自變量和應(yīng)變量的函數(shù)關(guān)系在坐標平面上用圖象直觀地顯示出來.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出圖象時。
最基本的要求是：
(1)兩坐標軸要選取恰當?shù)姆侄?/p>
(2)要有足夠多的描點數(shù)目
(3)畫出的圖象應(yīng)盡是穿過較多的描點在圖象呈曲線的情況下，可先根據(jù)大多數(shù)描點的分布位置(個別特殊位置的奇異點可舍去)，畫出穿過盡可能多的點的草圖，然后連成光滑的曲線，避免畫成拆線形狀。
四、實驗誤差分析
測量值與待測量真實值之差，稱為測量誤差。主要來源于儀器(如性能和結(jié)構(gòu)的不完善)、環(huán)境(如溫度、濕度、外磁場的影響等)、實驗方法(如實驗方法粗糙、實驗理論不完善等)、人為因素(如觀測者個人的生理、心理習慣、不同觀察者的反應(yīng)快慢不一等)四方面。在中學物理中只要求定性分析實驗誤差的主要原因，了解絕對誤差和相對誤差的概念。
高考物理必須掌握的16種題型技巧01.直線運動問題
題型概述：直線運動問題是高考的熱點，可以單獨考查，也可以與其他知識綜合考查。單獨考查若出現(xiàn)在選擇題中，則重在考查基本概念，且常與圖像結(jié)合;在計算題中常出現(xiàn)在第一個小題，難度為中等，常見形式為單體多過程問題和追及相遇問題。
思維模板
解圖像類問題關(guān)鍵在于將圖像與物理過程對應(yīng)起來，通過圖像的坐標軸、關(guān)鍵點、斜率、面積等信息，對運動過程進行分析，從而解決問題;對單體多過程問題和追及相遇問題應(yīng)按順序逐步分析，再根據(jù)前后過程之間、兩個物體之間的聯(lián)系列出相應(yīng)的方程，從而分析求解，前后過程的聯(lián)系主要是速度關(guān)系，兩個物體間的聯(lián)系主要是位移關(guān)系。
02.物體的動態(tài)平衡問題
題型概述：物體的動態(tài)平衡問題是指物體始終處于平衡狀態(tài)，但受力不斷發(fā)生變化的問題。物體的動態(tài)平衡問題一般是三個力作用下的平衡問題，但有時也可將分析三力平衡的方法推廣到四個力作用下的動態(tài)平衡問題。
思維模板
(1) 解析法：解決此類問題可以根據(jù)平衡條件列出方程，由所列方程分析受力變化;
(2) 圖解法：根據(jù)平衡條件畫出力的合成或分解圖，根據(jù)圖像分析力的變化。
03.運動的合成與分解問題
題型概述：運動的合成與分解問題常見的模型有兩類。一是繩(桿)末端速度分解的問題，二是小船過河的問題，兩類問題的關(guān)鍵都在于速度的合成與分解。
思維模板
(1)在繩(桿)末端速度分解問題中，要注意物體的實際速度一定是合速度，分解時兩個分速度的方向應(yīng)取繩(桿)的方向和垂直繩(桿)的方向;如果有兩個物體通過繩(桿)相連，則兩個物體沿繩(桿)方向速度相等。
(2)小船過河時，同時參與兩個運動，一是小船相對于水的運動，二是小船隨著水一起運動，分析時可以用平行四邊形定則，也可以用正交分解法，有些問題可以用解析法分析，有些問題則需要用圖解法分析。
04.拋體運動問題
題型概述：拋體運動包括平拋運動和斜拋運動，不管是平拋運動還是斜拋運動，研究方法都是采用正交分解法，一般是將速度分解到水平和豎直兩個方向上.
思維模板
(1)平拋運動物體在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻加速直線運動，其位移滿足x=v0t，y=gt2/2，速度滿足vx=v0，vy=gt;
(2)斜拋運動物體在豎直方向上做上拋(或下拋)運動，在水平方向做勻速直線運動，在兩個方向上分別列相應(yīng)的運動方程求解。
05.圓周運動問題
題型概述：圓周運動問題按照受力情況可分為水平面內(nèi)的圓周運動和豎直面內(nèi)的圓周運動，按其運動性質(zhì)可分為勻速圓周運動和變速圓周運動。水平面內(nèi)的圓周運動多為勻速圓周運動，豎直面內(nèi)的圓周運動一般為變速圓周運動.對水平面內(nèi)的圓周運動重在考查向心力的供求關(guān)系及臨界問題，而豎直面內(nèi)的圓周運動則重在考查最高點的受力情況。
思維模板
(1)對圓周運動，應(yīng)先分析物體是否做勻速圓周運動，若是，則物體所受的合外力等于向心力，由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物體的運動不是勻速圓周運動，則應(yīng)將物體所受的力進行正交分解，物體在指向圓心方向上的合力等于向心力。
(2)豎直面內(nèi)的圓周運動可以分為三個模型：
①繩模型：只能對物體提供指向圓心的彈力，能通過最高點的臨界態(tài)為重力等于向心力;
②桿模型：可以提供指向圓心或背離圓心的力，能通過最高點的臨界態(tài)是速度為零;
③外軌模型：只能提供背離圓心方向的力，物體在最高點時，若v
06.牛頓運動定律綜合應(yīng)用問題
題型概述：牛頓運動定律是高考重點考查的內(nèi)容，每年在高考中都會出現(xiàn)，牛頓運動定律可將力學與運動學結(jié)合起來，與直線運動的綜合應(yīng)用問題常見的模型有連接體、傳送帶等，一般為多過程問題，也可以考查臨界問題、周期性問題等內(nèi)容，綜合性較強.天體運動類題目是牛頓運動定律與萬有引力定律及圓周運動的綜合性題目，近幾年來考查頻率極高。
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以牛頓第二定律為橋梁，將力和運動聯(lián)系起來，可以根據(jù)力來分析運動情況，也可以根據(jù)運動情況來分析力.對于多過程問題一般應(yīng)根據(jù)物體的受力一步一步分析物體的運動情況，直到求出結(jié)果或找出規(guī)律。對天體運動類問題，應(yīng)緊抓兩個公式：
GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①
GMm/R2=mg ②
對于做圓周運動的星體(包括雙星、三星系統(tǒng))，可根據(jù)公式①分析;對于變軌類問題，則應(yīng)根據(jù)向心力的供求關(guān)系分析軌道的變化，再根據(jù)軌道的變化分析其他各物理量的變化。
07.機車的啟動問題
題型概述：機車的啟動方式常考查的有兩種情況，一種是以恒定功率啟動，一種是以恒定加速度啟動，不管是哪一種啟動方式，都是采用瞬時功率的公式P=Fv和牛頓第二定律的公式F-f=ma來分析。
思維模板
機車以額定功率啟動.機車的啟動過程如圖所示，由于功率P=Fv恒定，由公式P=Fv和F-f=ma知，隨著速度v的增大，牽引力F必將減小，因此加速度a也必將減小，機車做加速度不斷減小的加速運動，直到F=f，a=0，這時速度v達到最大值vm=P額定/F=P額定/f。
這種加速過程發(fā)動機做的功只能用W=Pt計算，不能用W=Fs計算(因為F為變力)。
08.以能量為核心綜合應(yīng)用問題
題型概述：以能量為核心的綜合應(yīng)用問題一般分四類：
第一類為單體機械能守恒問題，
第二類為多體系統(tǒng)機械能守恒問題，
第三類為單體動能定理問題，
第四類為多體系統(tǒng)功能關(guān)系(能量守恒)問題。
多體系統(tǒng)的組成模式：
兩個或多個疊放在一起的物體，用細線或輕桿等相連的兩個或多個物體，直接接觸的兩個或多個物體。
思維模板
能量問題的解題工具一般有動能定理，能量守恒定律，機械能守恒定律。
(1)動能定理使用方法簡單，只要選定物體和過程，直接列出方程即可，動能定理適用于所有過程;
(2)能量守恒定律同樣適用于所有過程，分析時只要分析出哪些能量減少，哪些能量增加，根據(jù)減少的能量等于增加的能量列方程即可;
(3)機械能守恒定律只是能量守恒定律的一種特殊形式，但在力學中也非常重要.很多題目都可以用兩種甚至三種方法求解，可根據(jù)題目情況靈活選取。
09.力學實驗中速度的測量問題
題型概述：速度的測量是很多力學實驗的基礎(chǔ)，通過速度的測量可研究加速度、動能等物理量的變化規(guī)律，因此在研究勻變速直線運動、驗證牛頓運動定律、探究動能定理、驗證機械能守恒等實驗中都要進行速度的測量。
速度的測量一般有兩種方法：
一種是通過打點計時器、頻閃照片等方式獲得幾段連續(xù)相等時間內(nèi)的位移從而研究速度;另一種是通過光電門等工具來測量速度。
思維模板
用第一種方法求速度和加速度通常要用到勻變速直線運動中的兩個重要推論：
①vt/2=v平均=(v0+v)/2，
②Δx=aT2，為了盡量減小誤差，求加速度時還要用到逐差法.用光電門測速度時測出擋光片通過光電門所用的時間，求出該段時間內(nèi)的平均速度，則認為等于該點的瞬時速度，即：v=d/Δt。
10.電容器問題
題型概述：電容器是一種重要的電學元件，在實際中有著廣泛的應(yīng)用，是歷年高考常考的知識點之一，常以選擇題形式出現(xiàn)，難度不大，主要考查電容器的電容概念的理解、平行板電容器電容的決定因素及電容器的動態(tài)分析三個方面。
思維模板
(1)電容的概念：電容是用比值(C=Q/U)定義的一個物理量，表示電容器容納電荷的多少，對任何電容器都適用.對于一個確定的電容器，其電容也是確定的(由電容器本身的介質(zhì)特性及幾何尺寸決定)，與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關(guān)。
(2)平行板電容器的電容：平行板電容器的電容由兩極板正對面積、兩極板間距離、介質(zhì)的相對介電常數(shù)決定，滿足C=εS/(4πkd)
(3)電容器的動態(tài)分析：關(guān)鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，抓住三個公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚兩種情況：一是電容器所帶電荷量Q保持不變(充電后斷開電源)，二是兩極板間的電壓U保持不變(始終與電源相連)。
11.帶電粒子在電場中的運動問題
題型概述：帶電粒子在電場中的運動問題本質(zhì)上是一個綜合了電場力、電勢能的力學問題，研究方法與質(zhì)點動力學一樣，同樣遵循運動的合成與分解、牛頓運動定律、功能關(guān)系等力學規(guī)律，高考中既有選擇題，也有綜合性較強的計算題。
思維模板(1)處理帶電粒子在電場中的運動問題應(yīng)從兩種思路著手
①動力學思路：重視帶電粒子的受力分析和運動過程分析，然后運用牛頓第二定律并結(jié)合運動學規(guī)律求出位移、速度等物理量。
②功能思路：根據(jù)電場力及其他作用力對帶電粒子做功引起的能量變化或根據(jù)全過程的功能關(guān)系，確定粒子的運動情況(使用中優(yōu)先選擇)。
(2)處理帶電粒子在電場中的運動問題應(yīng)注意是否考慮粒子的重力
①質(zhì)子、α粒子、電子、離子等微觀粒子一般不計重力;
②液滴、塵埃、小球等宏觀帶電粒子一般考慮重力;
③特殊情況要視具體情況，根據(jù)題中的隱含條件判斷。
(3)處理帶電粒子在電場中的運動問題應(yīng)注意畫好粒子運動軌跡示意圖，在畫圖的基礎(chǔ)上運用幾何知識尋找關(guān)系往往是解題的突破口。
12.帶電粒子在磁場中的運動問題
題型概述：帶電粒子在磁場中的運動問題在歷年高考試題中考查較多，命題形式有較簡單的選擇題，也有綜合性較強的計算題且難度較大，常見的命題形式有三種：
(1)突出對在洛倫茲力作用下帶電粒子做圓周運動的運動學量(半徑、速度、時間、周期等)的考查;
(2)突出對概念的深層次理解及與力學問題綜合方法的考查，以對思維能力和綜合能力的考查為主;
(3)突出本部分知識在實際生活中的應(yīng)用的考查，以對思維能力和理論聯(lián)系實際能力的考查為主.
思維模板
在處理此類運動問題時，著重把握“一找圓心，二找半徑(R=mv/Bq)，三找周期(T=2πm/Bq)或時間”的分析方法。
(1)圓心的確定：因為洛倫茲力f指向圓心，根據(jù)fv，畫出粒子運動軌跡中任意兩點(一般是射入和射出磁場的兩點)的f的方向，沿兩個洛倫茲力f作出其延長線的交點即為圓心.另外，圓心位置必定在圓中任一根弦的中垂線上(如圖所示)。
(2)半徑的確定和計算：利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的半徑(或運動圓弧對應(yīng)的圓心角)，并注意利用一個重要的幾何特點，即粒子速度的偏向角(φ)等于圓心角(α)，并等于弦AB與切線的夾角(弦切角θ)的2倍(如圖所示)，即?φ=α=2θ
(3)運動時間的確定：t=φT/2π或t=s/v,其中φ為偏向角，T為周期，s為軌跡的弧長，v為線速度。
13.帶電粒子在復(fù)合場中的運動問題
題型概述：帶電粒子在復(fù)合場中的運動是高考的熱點和重點之一，主要有下面所述的三種情況：
(1)帶電粒子在組合場中的運動：在勻強電場中，若初速度與電場線平行，做勻變速直線運動;若初速度與電場線垂直，則做類平拋運動;帶電粒子垂直進入勻強磁場中，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。
(2)帶電粒子在疊加場中的運動：在疊加場中所受合力為0時做勻速直線運動或靜止;當合外力與運動方向在一直線上時做變速直線運動;當合外力充當向心力時做勻速圓周運動。
(3)帶電粒子在變化電場或磁場中的運動：變化的電場或磁場往往具有周期性，同時受力也有其特殊性，常常其中兩個力平衡，如電場力與重力平衡，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動。
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分析帶電粒子在復(fù)合場中的運動，應(yīng)仔細分析物體的運動過程、受力情況，注意電場力、重力與洛倫茲力間大小和方向的關(guān)系及它們的特點(重力、電場力做功與路徑無關(guān)，洛倫茲力永遠不做功)，然后運用規(guī)律求解，主要有兩條思路：
(1)力和運動的關(guān)系：根據(jù)帶電粒子的受力情況，運用牛頓第二定律并結(jié)合運動學規(guī)律求解。
(2)功能關(guān)系：根據(jù)場力及其他外力對帶電粒子做功的能量變化或全過程中的功能關(guān)系解決問題。
14.以電路為核心的綜合應(yīng)用問題
題型概述：該題型是高考的重點和熱點，高考對本題型的考查主要體現(xiàn)在閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、電學實驗等方面.主要涉及電路動態(tài)問題、電源功率問題、用電器的伏安特性曲線或電源的U-I圖像、電源電動勢和內(nèi)阻的測量、電表的讀數(shù)、滑動變阻器的分壓和限流接法選擇、電流表的內(nèi)外接法選擇等。
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(1)電路的動態(tài)分析是根據(jù)閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的性質(zhì)，分析電路中某一電阻變化而引起整個電路中各部分電流、電壓和功率的變化情況，即有R分R總I總U端I分、U分
(2)電路故障分析是指對短路和斷路故障的分析，短路的特點是有電流通過，但電壓為零，而斷路的特點是電壓不為零，但電流為零，常根據(jù)短路及斷路特點用儀器進行檢測，也可將整個電路分成若干部分，逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障，運用閉合電路或部分電路歐姆定律進行推理。
(3)導(dǎo)體的伏安特性曲線反映的是導(dǎo)體的電壓U與電流I的變化規(guī)律，若電阻不變，電流與電壓成線性關(guān)系，若電阻隨溫度發(fā)生變化，電流與電壓成非線性關(guān)系，此時曲線某點的切線斜率與該點對應(yīng)的電阻值一般不相等。
電源的外特性曲線(由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir，畫出的路端電壓U與干路電流I的關(guān)系圖線)的縱截距表示電源的電動勢，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。
15.以電磁感應(yīng)為核心的綜合應(yīng)用問題
題型概述：此題型主要涉及四種綜合問題
(1)動力學問題：力和運動的關(guān)系問題，其聯(lián)系橋梁是磁場對感應(yīng)電流的安培力。
(2)電路問題：電磁感應(yīng)中切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該導(dǎo)體或回路就相當于電源,這樣，電磁感應(yīng)的電路問題就涉及電路的分析與計算。
(3)圖像問題：一般可分為兩類：
一是由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出相應(yīng)的物理量的函數(shù)圖像;
二是由給定的有關(guān)物理圖像分析電磁感應(yīng)過程，確定相關(guān)物理量。
(4)能量問題：電磁感應(yīng)的過程是能量的轉(zhuǎn)化與守恒的過程，產(chǎn)生感應(yīng)電流的過程是外力做功，把機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的過程;感應(yīng)電流在電路中受到安培力作用或通過電阻發(fā)熱把電能轉(zhuǎn)化為機械能或電阻的內(nèi)能等。
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解決這四種問題的基本思路如下：
(1)動力學問題：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出感應(yīng)電動勢，然后由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律或右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，進而求出安培力的大小和方向，再分析研究導(dǎo)體的受力情況，最后根據(jù)牛頓第二定律或運動學公式列出動力學方程或平衡方程求解。
(2)電路問題：明確電磁感應(yīng)中的等效電路，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求出感應(yīng)電動勢的大小和方向，最后運用閉合電路歐姆定律、部分電路歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律求解路端電壓、電功率等。
(3)圖像問題：綜合運用法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、左手定則、右手定則、安培定則等規(guī)律來分析相關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系，確定其大小和方向及在坐標系中的范圍，同時注意斜率的物理意義。
(4)能量問題：應(yīng)抓住能量守恒這一基本規(guī)律，分析清楚有哪些力做功，明確有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化，然后借助于動能定理、能量守恒定律等規(guī)律求解。
16.電學實驗中電阻的測量問題
題型概述：該題型是高考實驗的重中之重，每年必有命題，可以說高考每年所考的電學實驗都會涉及電阻的測量.針對此部分的高考命題可以是測量某一定值電阻，也可以是測量電流表或電壓表的內(nèi)阻，還可以是測量電源的內(nèi)阻等。
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測量的原理是部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律;常用方法有歐姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。
高三物理必背知識點整理1.動量和沖量
(1)動量:運動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量，即p=mv.是矢量，方向與v的方向相同.兩個動量相同必須是大小相等，方向一致.
(2)沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量，即I=Ft.沖量也是矢量，它的方向由力的方向決定.
2.動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化.表達式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式，運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向.
(2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.
(3)動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量.
(4)動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力.對于變力，動量定理中的力F應(yīng)當理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值.
3.動量守恒定律:一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變.
表達式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(1)動量守恒定律成立的條件
①系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零.
②系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多，如碰撞問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多，可以忽略不計.
③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.
(2)動量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適性.
4.爆炸與碰撞
(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發(fā)生，作用時間很短，作用力很大，且遠大于系統(tǒng)受的外力，故可用動量守恒定律來處理.
(2)在爆炸過程中，有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能，系統(tǒng)的動能爆炸后會增加，在碰撞過程中，系統(tǒng)的總動能不可能增加，一般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
(3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短，作用過程中物體的位移很小，一般可忽略不計，可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動.
