高三物理熱光原子物理專題復習

1、熱、光、原子物理專題熱、光、原子物理專題-學生的錯誤原因及對策學生的錯誤原因及對策n一、近兩年本專題知識在全國理綜試卷中出現(xiàn)情況一、近兩年本專題知識在全國理綜試卷中出現(xiàn)情況試題特點:全為選擇題.由于知識點多故一題考查多個知識點形成章內小綜合,考題難度不高,但對理解與推理能力的考查特別注重,往往以科技和生活為載體,考查研究能力與應用能力n二、高考熱學知識二、高考熱學知識n1、熱學：突出了微觀模型特點及宏觀現(xiàn)象的微觀解釋的考查。n考查的熱點為n（1）布郎運動與分子熱運動的關系n（2）分子力與分子間距離的關系n（3）物體內能、分子動能和分子勢能的決定因素n（4）有關熱力學第一定律的應用n（5）對熱力

2、學第二定律的理解n（6）有關阿伏加德羅常數(shù)及其微觀量的估算n（7）氣體壓強的微觀解釋2、幾何光學與波動光學：突出了基本規(guī)律及研究方法在科技生活中應用的考查。n考查的知識熱點為：（1）光的反射、反射定律、平面鏡的成像特點及其成像的作圖方法。（2）光的折射、折射定律、折射率與臨界角的關系以及發(fā)生全反射的條件。（3）棱鏡的作用及光的色散的特點。（4）發(fā)生光的干涉的條件及各種干涉、衍射現(xiàn)象的區(qū)別和聯(lián)系（5）光的電磁波譜以及各種電磁波的特點及產生機理。n3、量子論初步與原子物理：突出考查了概念及模型的理解、記憶及在現(xiàn)代科技中的簡單應用；也常以信息題形式考查學生知識的應用能力。n考查的知識熱點為n（1）光

3、電效應的實驗規(guī)律及光電效應方程的應用。n（2）粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象和原子核式結構。n（）氫原子的能級圖的理解。n（）原子的能級躍遷與光子的輻射與吸收。n（）原子核的衰變規(guī)律及三種射線的特性。n（）核反應方程的書寫。n（）愛因斯坦質能方程的應用。n（）核反應與力學、電磁學等知識的綜合應用。 的的的的都是正確4和1 、D都是正確4和3、C都是正確3和1 、B都是正確2和1 、A其中NV4Nm3N2mVN1個關關系質量和體積，下面四分別別表示每個水分子，m為阿伏加德羅常數(shù)，N水蒸氣的密度，為在標準狀態(tài)下積，狀態(tài)態(tài)下水蒸氣的摩爾表示在標示V表示水的摩爾示水的、若以1例、靜態(tài)靜態(tài)模型，1AAAAA錯因

4、：模型不清，宏觀固體、液體由分子密堆積而成，分子為球模型。氣體分子均勻分布，每個分子占有一定的體積，所占體積為分子體積的一千倍以上，所占空間秉用正方體模型。所以正確的答案是（）解決這類問題的對策：、知識上加強對模型的理解，打實基礎；、通過訓練，培養(yǎng)學生建模能力。訓練題：、下列哪一組物理量可以算出氧氣的摩爾質量（）、氧氣的密度和阿伏加德羅常數(shù)、氧氣分子的體積和阿伏加德羅常數(shù)、氧氣分子的質量和阿伏加德羅常數(shù)、氧氣分子的體積和氧氣分子的質量 子勢能一直增加分的過程中，兩分子間的到、乙分子從子勢能一直減少分的過程中，兩分子間的到、乙分子從度最大時速做加速運動，到達到、乙分子從減速運動做到做加速運動，由

5、到、乙分子從由靜止釋放，則處現(xiàn)把乙分子從軸上四個特定的位置。為、為引力。為斥力，系如圖中曲線所示，力與兩分子間距離的關的作用軸上，甲分子對乙分子分子位于，乙在坐標原點如圖所示，甲分子固定微觀如：宏觀、力模型，又分微觀和dbDbaCccaBcbbaAaXdcbaFFXO002錯因：、分子力模型理解不透，以至當圖像給予信息時產生障礙；、分子是熱運動的決定因素，在討論力與運動，力與勢能關系時，知識的遷移能力差，以至不能綜合應用。（）對策：、加深對分子力模型的理解、通過訓練培養(yǎng)遷移和綜合應用能力訓練題：甲分子在原點不動，乙分子沿軸運動，為兩分子的分子勢能，若兩分子所具有的總能量為，則、乙分子在處（x=

6、x2）的加速度最大B、乙分子在處（x=x）時動能為、乙分子在處（x=x）處為平衡狀態(tài)、乙分子運動范圍為1XX （）宏觀如：例：下面證明分子間存在屹立和斥力的實驗哪個是正確的、兩塊銅壓緊后能連在一起說明分子間存在引力、一般高壓氣體很難壓縮說明分子間存在斥力、破碎的玻璃不能弄在一起是由于分子間存在斥力、臉盆倒扣在水中不易從水面拿起說明水分子有引力錯因：由于沒有真正理解分子力模型，造成宏觀力現(xiàn)象的微觀歸因錯誤，其實分子力作用距離小于10r0，氣體分子間距超過10r0故氣體分子無作用力，造成氣體壓強的原因是碰撞。（）對策：、知識上搞清氣體分子作用力與固體液體分子作用力的區(qū)別、能力上，訓練學生模型選用及

7、建模能力訓練題：1、晶須是一種發(fā)展中的高強度材料它是一些非常細的絲狀（截面為圓形）晶體?，F(xiàn)有一根鐵晶，直徑，直徑為d，用大小為的力恰好拉斷，斷面呈垂直于軸線的圓形，試估算鐵原子的作用力，已知鐵的密度為p,摩爾質量為阿伏加德羅常數(shù)2、對于地面所受的大氣壓強，甲說：這個大氣壓強是地面上每平方米面積的上方整個大氣柱對地面的壓力，它等于地面上方的這一大氣柱的重力。乙說：這個壓強是地面附近那些做無規(guī)則運動的空氣分子對每平方米地面的碰撞造成的，哪個說法對？ （ ）A、甲 B、乙C、甲、乙都對 D、甲、乙都不對 C（3）、內能。如：例：人造衛(wèi)星返回大氣層時，表面溫度不斷變化，這是因為 （ ）A、衛(wèi)星的速度不

8、斷增大，構成衛(wèi)星的所有分子的動能不斷增大，所以衛(wèi)星表面的溫度不斷升高。B、衛(wèi)星高度不斷下降，構成衛(wèi)星的所有分子的勢能不斷減小，所以衛(wèi)星表面的溫度不斷升高。C、機械能轉化為內能D、空氣摩擦， 運動加速。CD錯因：1、分子動能，分子勢能，內能的概念不清，導致無法區(qū)分動能、勢能和機械能。2、學生宏觀量與微觀量間的關系也是導致錯誤的主要原因。對策：對策：1、在概念上做文章、在概念上做文章 內能：分子動能內能：分子動能T 分子勢能分子勢能V但無確定關系但無確定關系 分子數(shù)分子數(shù) 對于理想氣體，僅由溫度和摩爾數(shù)決定對于理想氣體，僅由溫度和摩爾數(shù)決定 2、加深對熱力學定律的理解、加深對熱力學定律的理解 M訓

9、練題：訓練題：（1）、有一個小氣泡從水池迅速的上升，）、有一個小氣泡從水池迅速的上升，假設氣泡跟水不發(fā)生熱傳遞，而氣泡內氣假設氣泡跟水不發(fā)生熱傳遞，而氣泡內氣體體積不斷增大，氣泡上升過程中體體積不斷增大，氣泡上升過程中（ D ）A、由于氣泡克服重力做功，內能減少、由于氣泡克服重力做功，內能減少B、由于重力和浮力的合力對氣泡做功，、由于重力和浮力的合力對氣泡做功，故其內能增加故其內能增加C、由于氣泡與水不發(fā)生熱傳遞，其內能、由于氣泡與水不發(fā)生熱傳遞，其內能不便不便D、由于氣泡內氣體膨脹做功，內能減少、由于氣泡內氣體膨脹做功，內能減少（2）、如圖：汽缸內盛有一定質量的）、如圖：汽缸內盛有一定質量的

10、氣體，汽缸壁導熱，缸外溫度恒定。氣體，汽缸壁導熱，缸外溫度恒定。若塞與汽缸接觸光滑，但不漏氣，現(xiàn)若塞與汽缸接觸光滑，但不漏氣，現(xiàn)通過活塞桿緩慢右移，這樣氣體將等通過活塞桿緩慢右移，這樣氣體將等問膨脹并對外做功，正問膨脹并對外做功，正確的是的是 （）（）、氣體從單一熱源吸收，并全部用、氣體從單一熱源吸收，并全部用來對外做功，因此該過程違反熱力學來對外做功，因此該過程違反熱力學第二定律第二定律、氣體從單一熱源吸收，并未全部、氣體從單一熱源吸收，并未全部用來對外做功，因此該過程不違反熱用來對外做功，因此該過程不違反熱力學第二定律力學第二定律、氣體從單一熱源吸收，并全部用、氣體從單一熱源吸收，并全部用

11、來對外做功，但該過程不違反熱力學來對外做功，但該過程不違反熱力學第二定律第二定律、以上說法都錯誤、以上說法都錯誤、氣體狀態(tài)變化問題氣體狀態(tài)變化問題例：室內有一盛滿水的高大容器，水溫等于室溫，有一個氣泡從底部緩慢上升，這一過程中（）、體積增大、內能減小、單位時間內撞擊單位面積分子數(shù)減小、要不斷吸熱錯因：（）、不知道從幾個角度分析氣體問題，由于思考問題不全面導致漏選（）、相關量的關系不是很清晰以至推理過程中出現(xiàn)錯誤而錯選對策：、指導學生從三個方面去考慮 a、P、V、T的關系 b、宏觀量與微觀量的關系 c、熱力學定律訓練題：如圖所示，兩個相通的容器P、Q間有閥門K，P中充滿氣體，Q為真空，整個系統(tǒng)與

12、外界沒有熱交換。打開閥門K后，P中的氣體進入Q中，最終達到平衡，則 （ ）A、氣體體積膨脹，內能增加B、氣體分子勢能減少，內能增加C、氣體分子勢能增加，壓強可能不變D、Q中氣體不可能自發(fā)全部退回到P 中3、光的直線傳播與波動規(guī)律光的直線傳播與波動規(guī)律例1、一束白光通過如圖放置的三棱鏡色散到光屏上，在光屏上的色散區(qū)放置a 、b、 c三個相同的金屬板。已知 b金屬板被光照后發(fā)生光電效應，則 （ ）A、a板一定發(fā)生光電效應B、c板一定不發(fā)生光電效應C、射到c板上的光波長比射到a、b板上的光波長都短D、如果三個板上都發(fā)生了光電效應，則a板上產生的光電子動能最大 此題是幾何光學和波動學的綜合題錯因（1）

13、、幾何光學解題程序沒有掌握，沒有作圖習慣而死記知識，以至三棱鏡一倒置便得出相反的結論（2）、在幾何光學、波動學過度中，不知道關鍵量是什么，以致解題方向不對，造成混亂以致錯誤對策：幫學生理清解題思路波動光學頻率求折射定律幾何知識找角的關系，根據物理規(guī)律作圖n 上左邊是黃光、最后屏上右邊是黃光、最后屏上左邊是紫光、最后屏上最先消失的是紫光、屏在光屏上會觀察到的過程逐漸減小到光的入射角白上形成彩色光帶后，把光屏散，在當白光通過棱鏡發(fā)生色，恰好為黃光的臨界角頂角為鏡的、如圖所示，某玻璃棱訓練題：BDBCBBAAiA01 00000004590609045304522或、或、角為離開棱鏡時與界面的夾，這

14、條光線，臨界角為率為上，棱鏡的折射射到棱鏡界面從空中垂直、如圖所示，一條光線DCBABC3 3已知一束可見光a是由m、n、p三種單色光組成的。檢測發(fā)現(xiàn)三種單色光中，n、p兩種色光的頻率都大于m色光；n色光能使某金屬發(fā)生光電效應，而p色光不能使該金屬發(fā)生光電效應。那么，光束a通過三棱鏡的情況是圖中的( )4、量子論初步與原子物理量子論初步與原子物理（1）、光電效應與波粒二象性問題例、已知某金屬在一束黃光照射下產生光電效應，下列說法正確的是 （ ）A、若增加一束同樣的黃光照射，逸出的光電子數(shù)目會增加B、若增加一束同樣的黃光照射，逸出的光電子的最大初動能會增加C、若改用一束強度相同的紫光代替這束黃光

15、，逸出電子的最大初動能會增加D、若改用一束強度相同的紫光代替這束黃光，逸出電子的數(shù)目會增加AC錯因：1、由于光電效應規(guī)律沒有理解掌握，特別是光強概念沒有掌握導致錯誤。2、波粒二象性理解偏差對策：（1）、理解光電效應規(guī)律，認清光強概念，光強與光能的區(qū)別：光能E=nhv,光強是一種視覺效應，v引起色覺，n引起亮覺，光強決定于光子數(shù)（2）、理清波與粒子的關系 a、從物質的分類看 物質：1、實物粒子（電子） 2、場（光子） b、從運動形式及描述與現(xiàn)象看1、粒子： m x v a p Ek 碰撞 2、波 ：微觀世界二者統(tǒng)一成概率波，因而粒子性不等同宏觀粒子，波動性不等同宏觀的波 ，干涉，衍射等，AT 射

16、該金屬，則可斷定光照光和分別用恰能發(fā)生光電效應。若光照射某種金屬是。用關系為三束單色光，其波長、現(xiàn)有訓練題：cabcbacba,1A、a光照射時，不能發(fā)生光電效應B、c光照射時，不能發(fā)生光電效應C、 a光照射時，釋放出光電子數(shù)目最多D、c光照射時，釋放出光電子的最大初動能最小（2）、某激光以60w的功率發(fā)射波長6.63x10-7 m的元素。試問：a、該管在1s內發(fā)射多少個光子？b、若光束全部被黑體表面吸收，試求光束對它的作用力？（A）（2）、波爾模型問題例1、氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠的軌道的過程（ ）A、原子要吸收光子，電子動能增大，原子勢能增大B、原子要放出光子，電子動

17、能減小，原子勢能增大C、原子要吸收光子，電子動能增大，原子勢能減小D、原子要吸收光子，電子動能減小，原子勢能增大D例2、當光子能量為E的一束光照容器中的氫氣（設氫原子處于n=2的能級），氫原子吸收光子后，能發(fā)出頻率為 六種光，且頻率增大，則E等于 （）654321vvvvvv、16321vvhDhvChvBhvA、錯因：a、對波爾原子模型的認識不全面b、學生對一群氫原子各能級躍遷是等幾率的理解不到位， 公式不能靈活應用C、不習慣使用能級圖分析nC2對策：、使學生有一個清晰的波爾模型、規(guī)范學生的解題思路用能級圖、清晰出現(xiàn)不同頻率光子的機制，理解吸收光子和吸收電子的不同是歇電子的動能正的已知常數(shù)，

18、上述俄表示不同能級，是，式中化為知鉻原子能級公式可簡俄歇電子。已脫離了原子的電子叫做，以這種方式這一現(xiàn)象叫做俄歇效應脫離原子，能級上的電子，使之能能量轉給射光子，而是將相應的的能級上時并不發(fā)的電子躍遷到能級上的在某種條件下，鉻原子射光子。例如的能級時，有可能不發(fā)到另一個較低、原子從一個能級躍遷訓練題：.321,41212nnAEnnnn、3A/16 B、7A/16 C、11A/16 D、13A/16光的波長為小，則照射三種單色光，且波長減的、光照射，只發(fā)出波長為子受某單色、處于基態(tài)的一群氫原32121、A321、B32322121、DC3、核反應的綜合問題例、云室處在磁感應強度為的勻強磁場中，一靜止的質量為m1的原子核在云室中發(fā)生一次a衰變，a粒子的質量m2,電量為q，其運動軌道在與磁場垂直平面內，現(xiàn)測的a粒子的運動軌道半徑為，試求衰變過程中的質量虧損。（注：涉及動量問題時，虧損的質量可忽略不計）21222122mmmcqBRmm錯因：A、學生沒有建立核反應的宏觀模型，以致知識無法遷移、對核反應后核的運動分析找不到切入點對策：、幫助學生建立核反應的宏觀模型，爆炸模型，在忽略光子動量能量的情況下，二者動量守恒，核能轉化為新核的動能、新核為帶電粒子，在電場、磁場及復合場中的運動，是帶