2013高考物理步步高二轮复习全攻略专题教师用书WORD(第1部分专题6)高三是一首铿锵的歌——“爱拼才会赢”，但需要自己去弹奏，去吟唱．辛勤的汗水，失败的凄楚，终究换来成功的喜悦！现在，我虽然已获得清华大学博士学位，但“高三的歌”仍余音萦绕，催我奋进．这首歌——我们的“高三精神”，将永远激励着我走向辉煌！“选考模块”题目容易，好像天上掉下的“馅饼”，可轻松获得．做题顺序不妨跳跃一下，赶在“压轴”题之前做，不失为良策．该得的分数尽收囊中，下场后你又会唱起“高三的歌”！第13讲热学中常考的3个问题主要题型：问答、填空、计算难度档次：中档难度．只对考点知识直接应用，通常有一处思维含量较高的点，一般选取3～4个考点组成2～3个小题，只做模块内综合．力争“关联性综合”，也可“拼盘式”组合．,高考热点名师助学1．微观量与宏观量的关系2．晶体和非晶体比较晶体非晶体单晶体多晶体形状规则不规则不规则熔点固定固定不固定特性各向异性各向同性各向同性3．热力学第一定律公式ΔU＝Q＋W符号的规定物理量功W 热量Q 内能的改变ΔU取正值“＋”外界对物体做功物体从外界吸收热量物体的内能增加取负值“－”物体对外界做功物体向外界放出热量物体的内能减少4.弄清重要物理量间的关系常考问题40A.TIF，JZ]分子动理论与气体实验定律的组合【例1】(2012·福建卷，28)(1)关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是________．(填选项前的字母)A．一定量气体吸收热量，其内能一定增大B．不可能使热量由低温物体传递到高温物体C．若两分子间距离增大，分子势能一定增大D．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大(2)空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为________．(填选项前的字母)A．2.5 atm B．2.0 atmC．1.5 atm D．1.0 atm解析(1)由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，一定量气体吸收热量内能不一定增大，例如当气体对外做功，且W>Q时，那么内能将会减少，故A项错误；热力学第二定律的一种表述为：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化，关键理解“而不引起其他变化”，如果“引起其他变化”，完全可以实现将热量从低温物体传递到高温物体，故B项错误；当r<r0时，分子力表现为斥力，当分子间距增大时，分子势能减小，故C项错误；根据分子引力、斥力随分子间距的变化规律知，D项正确．(2)初状态：p1＝1.0 atm，V1＝(6.0＋9.0)L＝15.0 L末状态：p2，V2＝6.0 L，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2得p2＝p1V1V2代入数据得p2＝2.5 atm，故A项正确，B、C、D三项均错．答案(1)D(2)A(1)以下说法正确的是________．A．分子间距离增大时，分子势能也增大B．已知某种液体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，则该液体分子间的平均距离可以表示为3MρN A或36MπρN AC．空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用D．液体的饱和汽压与温度和液体的种类有关E．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动图13－1(2)如图13－1所示，有一底部封闭的圆柱形汽缸，上部有一通汽孔，汽缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1.0×105Pa，温度为27 ℃，现对气体加热，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求：当加热到127 ℃时活塞离底部的高度．借题发挥●求解分子动理论相关问题应做到：(1)熟练掌握阿伏加德罗常数的有关计算；(2)了解布朗运动实质；(3)掌握分子力特点及分子力做功与分子势能变化的关系．●物体内能变化的判断方法(1)由物体内能的定义判断温度变化引起物体分子平均动能的变化；体积变化，分子间的分子力做功，引起分子势能的变化，从而判定物体内能的变化．(2)由热力学第一定律判断ΔU＝Q＋W 课堂笔记常考问题41热学基本知识与气体定律的组合【例2】(2012·课标全国卷，33)(1)关于热力学定律，下列说法正确的是________．A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D．不可能使热量从低温物体传向高温物体E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程图13－2(2)如图13－2所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均在0 ℃的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体，U形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等，假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．(Ⅰ)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)；(Ⅱ)求右侧水槽的水从0 ℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60 mm，求加热后右侧水槽的水温．解析(1)由ΔU＝W＋Q可知做功和热传递是改变内能的两种途径．它们具有等效性，故A 正确、B错误．由热力学第二定律可知，可以从单一热源吸收热量，使之全部变为功．但会产生其他影响，故C正确．同样热量只是不能自发的从低温物体传向高温物体，则D项错．一切与热现象有关的宏观过程都不可逆，则E正确．(2)(Ⅰ)在打开阀门S前，两水槽水温均为T0＝273 K．设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为V B，玻璃泡C中气体的压强为p C，依题意有p1＝p C＋Δp ①式中Δp＝60 mmHg.打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为p B.依题意有，p B＝p C ②玻璃泡A和B中气体的体积为V2＝V A＋V B③根据玻意耳定律得p 1V B ＝p B V 2④联立①②③④式，并代入题给数据得p C ＝V B V AΔp ＝180 mmHg ⑤(Ⅱ)当右侧水槽的水温加热到T ′时，U 形管左右水银柱高度差为Δp .玻璃泡C 中气体的压强为p C ′＝p B ＋Δp ⑥玻璃泡C 中的气体体积不变，根据查理定律得p C T 0＝p C ′T ′ ⑦联立②⑤⑥⑦式，并代入题给数据得T ′＝364 K ．⑧答案 见解析(1)下列说法正确的是________．A ．液晶既有液体的流动性，又具有光学各向异性B．从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功而不产生其它影响是可能的C．饱和汽压随温度的升高而变小D．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征(2)一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10－3 m3.用传感器测得此时气体的温度和压强分别为300 K和1.0×1 05Pa.推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320 K和1.0×105 Pa.①求此时气体的体积；②保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104 Pa，求此时气体的体积．借题发挥●分析有关气体实验定律和理想气体状态方程问题的物理过程一般要抓住三个要点：(1)阶段性，即弄清一个物理过程分为哪几个阶段；(2)联系性，即找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的；(3)规律性，即明确哪个阶段应遵循什么实验定律．●利用三个实验定律及气态方程解决问题的基本思路―→根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定―→分别找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的p、V、T数值或表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识(如平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式―→过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象与周围环境的相互关系的分析才能确定，认清变化过程是正确选用物理规律的前提―→根据研究对象状态变化的具体方式，选用气态方程或某一实验定律，代入具体数值，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义常考问题42热学基本知识与气体实验定律及热力学第一定律的组合【例3】(2012·山东卷，36)(1)以下说法正确的是________．A．水的饱和汽压随温度的升高而增大B．扩散现象表明，分子在永不停息地运动C．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小D．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小图13－3(2)如图13－3所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.(环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．②此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．(1)以下说法正确的是________．A．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化B．液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的C．分子间距离减小时，分子势能一定增大D．布朗运动是指液体分子的无规则运动图13－4(2)如图13－4所示，一定质量的理想气体，从状态A等容变化到状态B，再等压变化到状态D.已知在状态A时，气体温度t A＝327 ℃.①求气体在状态B时的温度；②已知由B―→D的过程，气体对外做功W，气体与外界交换热量Q，试比较W与Q的大小，并说明原因．借题发挥1．热力学第一定律和热力学第二定律是热力学的基础理论，热力学第一定律反映了功、热量跟内能改变之间的定量关系，在应用时关键是使用ΔU＝W＋Q时注意符号法则(简记为：外界对系统取正，系统对外取负)．对理想气体，ΔU 仅由温度决定，W仅由体积决定，绝热情况下，Q＝0.热力学第二定律指明哪些过程可以发生，哪些过程不可能发生，它使人们认识到，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．2．内能变化参考温度变化，做功情况参考体积变化(气体做功W＝pΔV)．课堂笔记1．(1)下列说法正确的是()．A．一定温度下饱和汽的压强随体积的增大而减小B．人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度C．产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升D．能量耗散虽然不会使能的总量减少，却会导致能量品质的降低(2)下列说法中，正确的是()．A．晶体具有确定的熔点B．多晶体具有各向异性C．晶体和非晶体之间不能相互转化D．碳原子按照不同规则排列，可以成为石墨，也可以成为金刚石图13－5(3)如图13－5所示，用活塞封闭一定质量理想气体的导热汽缸放在水平桌面上，汽缸正上方有一个沙漏正在漏沙，导致活塞缓慢下降．若大气压和外界温度恒定，随着沙子不断漏下，缸内气体的压强逐渐________(填“增大”或“减小”)，气体________(填“吸收”或“放出”)热量．2．(2012·江苏卷，12A)(1)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有________．A．水黾可以停在水面上B．叶面上的露珠呈球形C．滴入水中的红墨水很快散开D．悬浮在水中的花粉做无规则运动(2)密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图13－6甲所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.(3)如图乙所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝1.0×105Pa，吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量．图13－63．(2012·济南高考模拟)(1)下列说法正确的有________．(填入正确选项前的字母)A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律B．自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．晶体都具有固定的熔点图13－7(2)如图13－7所示，用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热汽缸分隔成容积相同的两部分，分别封闭着A、B两部分理想气体：A部分气体压强为p A0＝2.5×105 Pa，B部分气体压强为p B0＝1.5×105Pa.现拔去销钉，待活塞重新稳定后．(外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生)①求此时A部分气体体积与原来体积之比；②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热，并简述理由4．(1)以下说法正确的是()．A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大B．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N A，则该种物质的分子体积为V0＝M ρN AC．自然界发生的一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生子间距离，液体表面存在张力图13－8(2)如图13－8所示，质量为m＝10 kg的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中，开始时活塞距汽缸底高度h1＝40 cm，此时气体的温度T1＝300 K．现缓慢给气体加热，气体吸收热量Q ＝420 J，活塞上升到距汽缸底h2＝60 cm处．已知活塞面积S＝50 cm2，大气压强p0＝1.0×105 Pa，不计活塞与汽缸之间的摩擦，重力加速度g 取10 m/s2.求：给气体加热的过程中，气体增加的内能ΔU.5．(1)关于热现象和热学规律，以下说法正确的有________．A．布朗运动就是液体分子的运动子间距离，液体表面存在张力C．随分子间的距离增大，分子间的引力减小，分子间的斥力也减小D．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大(2)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，用a mL的纯油酸配制成了b mL的油酸酒精溶液，再用滴管取1 mL油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴，现在让其中一滴落到盛水的浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为S cm2，则①估算油酸分子的大小是________cm.②用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油滴的________．A．摩尔质量B．摩尔体积C．质量D．体积图13－9(3)如图13－9所示是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭一定长度的空气柱，现用力向下压活塞，在压缩过程中活塞对封闭气体做功10 J，若此压缩过程中封闭气体向外界放出的热量为2 J，则气体的内能如何变化？变化了多少？(请写出必要的解答过程) 【常考问题】预测 1 解析(1)分子间距离增大时，由于不知道此时分子力是引力还是斥力，所以无法判断分子势能的变化情况，A错；B中的两种表达形式，一种是将分子所占据的空间看成是球体，一种是将分子所占据的空间看成是立方体，结果都对；空气压缩到一定程度很难再压缩是因为分子间存在斥力的作用；液体的饱和汽压与温度和液体的种类有关；E中所阐述的是空气对流引起的尘土的运动，因此不能看成是布朗运动．(2)刚开始加热活塞上升的过程中，封闭气体做等压变化．设汽缸横截面积为S，活塞恰上升到汽缸上部挡板处时气体温度为t，则对于封闭气体：由V V1＝TT1，可得2LSLS＝t＋273300.解得t ＝327 ℃当加热到127 ℃时，活塞没有上升到汽缸上部挡板处，设此时活塞离地高度为h ，对于封闭气体：由V 1V 2＝T 1T 2，可得LS hS ＝t 1＋273t 2＋273＝300400 解得h ＝43L . 答案 (1)BCD (2)43L 预测2 解析 (1)由热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量，使之全部变成有用的机械功而不产生其他影响是不可能的，选项B 错误；饱和汽压随温度的升高而变大，选项C 错误；多晶体没有规则形状，且各向同性，选项D 错误．(2)①由题述可知状态变化前后压强不变，据盖·吕萨克定律有：V 1＝T 1T 0V 0＝320300×3.0×10－3m 3＝3.2×10－3m 3 ②由玻意耳定律有：V 2＝p 1V 1p 2＝1.0×1058.0×104×3.2×10－3m 3＝4×10－3m 3. 答案 (1)A (2)①3.2×10－3m 3 ②4×10－3m 3【例3】 解析 (1)饱和汽压随温度的升高而增大，选项A 正确；扩散现象说明分子在永不停息地运动，选项B 正确；当分子间距离增大时，分子间引力和斥力都减小，选项C 错误；根据V T ＝C 知，一定质量的理想气体，在等压膨胀时，温度升高，分子的平均动能增大，选项D 错误．(2)①设U 型管横截面积为S ，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p 1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p 2，气柱长度为l 2，稳定后低压舱内的压强为p .左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2①p1＝p0②p2＝p＋p h③V1＝l1S④V2＝l2S⑤由几何关系得h＝2(l2－l1)⑥联立①②③④⑤⑥式，代入数据得p＝50 cmHg⑦②左管内气体膨胀，气体对外界做正功，温度不变，ΔU＝0，根据热力学第一定律，ΔU＝Q＋W且W<0，所以Q＝－W>0，气体将吸热．答案(1)AB(2)①50 cmHg②做正功吸热预测3 解析(1)当两分子的距离大于平衡距离时，分子间表现为引力，此时分子距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，选项C错误；我们所说的布朗运动的现象是小颗粒的无规则运动，其实质是液体分子对小颗粒的无规则的撞击，受力不均匀造成的，它反映了液体分子永不停息的无规则运动．(2)①气体由状态A变化到状态B，由查理定理p AT A＝p BT B可得T B＝p Bp A T A＝12×(327＋273)K＝300 K所以t B＝27 ℃②由B―→D的过程，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可得Q>W答案(1)AB(2)①300 K②Q>W【随堂演练】1．(1)BD(2)AD(3)增大放出2．解析(1)红墨水散开和花粉的无规则运动直接或间接说明分子的无规则运动，选项C、D错误；水黾停在水面上、露珠呈球形均是因为液体存在表面张力，选项A、B正确．(2)温度升高时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子的速率较大的分子占总分子数比例较大，所以T 1<T 2.(3)等压变化V A T A ＝V B T B，对外做的功W ＝p (V B －V A ) 根据热力学第一定律ΔU ＝Q －W ，解得ΔU ＝5.0×102 J.答案 (1)AB (2)平均动能 小于 (3)5.0×102 J3．解析 (1)第二类永动机违背热力学第二定律，A 错误；气体压强与气体的体积和温度都有关，不由单个物理量决定，C 错误．(2)①设A 部分气体原来体积为V ，由玻意耳定律得P A 0V ＝p A (V ＋ΔV )，P B 0V ＝p B (V －ΔV )，又p A ＝p B ，由以上各式可解得ΔV ＝14V ， 因此，A 部分气体此时体积与原来体积之比为5∶4②吸热；A 部分气体由于温度不变，所以内能不变；体积膨胀，对外做功，由热力学第一定律可知，一定从外界吸收热量．答案 (1)BD (2)①5∶4 ②吸热；理由见解析4．(1)D (2)V 1T 1＝V 2T 2，T 2＝450 K. p ＝p 0＋mg S ＝1.2×105 Pa ，W ＝－p ΔV ＝－120 J.ΔU ＝W ＋Q ＝300 J.5．解析 (1)布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动，A选项错误；晶体吸收热量熔化过程中的固液共存态温度不变，分子的平均动能不变，D选项错误，B、C选项正确；(2)①油酸酒精的浓度为ab，一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸为abn，把充分展开的油膜看作紧密排列的单分子，所以可估算油酸分子的直径为abSn；②测出油酸分子的直径可以求出一个油酸分子的体积V0，如果能知道摩尔体积V，则可求阿伏加德罗常数N A＝VV0；(3)压缩气体做的正功大于放出的热量，故气体内能增加；由热力学第一定律可得：ΔU＝W＋Q，代入可求得：ΔU＝10 J－2 J＝8 J.答案(1)BC(2)①abSn②B(3)增加；8 J第14讲机械振动和机械波及光学中常考的2个问题主要题型：填空、作图、计算等．难度档次：中档难度或中档难度偏上．主要考查机械振动与机械波、光现象．一般选取3～4个高频考点组成2～3个小题．一般为“关联性综合”．也可“拼盘式组合”．只对考点知识直接使用．只做模块内综合．,高考热点名师助考1．判断波的传播方向和质点振动方向的方法①上下波法；②特殊点法；③微平移法(波形移动法)．2．利用波传播的周期性，双向性解题(1)波的图象的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，从而使题目的解答出现多解的可能．(2)波传播方向的双向性：在题目未给出传播方向时，要考虑到波可沿x轴正向或负向传播的两种可能性．3．光线通过平板玻璃砖后，不改变光线行进方向及光束性质，但会使光线发生侧移，侧移量的大小跟入射角、折射率和玻璃砖的厚度有关．4．对几何光学方面的问题，应用光路图或有关几何图形进行分析与公式配合，将一个物理问题转化为一个几何问题，能够做到直观、形象、易于发现隐含条件．课堂笔记常考问题43机械振动、机械波与光的折射、全反射的组合【例1】(2012·课标全国卷，34)(1)一简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时刻的波形如图14－1(a)所示，x＝0.30 m处的质点的振动图线如图(b)所示，该质点在t＝0时刻的运动方向沿y轴________(填“正向”或“负向”)．已知该波的波长大于0.30 m，则该波的波长为________m.图14－1(2)一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体，已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值．解析(1)依据振动图象描述的是同一质点不同时刻的运动特征可知t＝0时刻质点运动方向沿y轴正向．因为横波沿x轴正向传播且波长λ，解得λ＝0.8 m(对应大于0.30 m，则0.3 m＝38P点)，如下图所示．(2)如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折射．根据折射定律有n sin θ＝sin α①式中，n是玻璃的折射率，入射角等于θ，α是折射角．现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点．由题意，在A 点刚好发生全反射，故αA ＝π2② 设线段OA 在立方体上表面的投影长为R A ，由几何关系有sin θA ＝R A R 2A ＋⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a 22③式中a 为玻璃立方体的边长．由①②③式得R A ＝a2 n 2－1④ 由题给数据得R A ＝a 2⑤ 由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为R A 的圆．所求的镀膜面积S ′与玻璃立方体的表面积S 之比为S ′S ＝6πR 2A 6a 2⑥由⑤⑥得S ′S ＝π4.⑦ 答案 (1)正向 0.8 (2)π4(1)如图14－2所示，图甲为某一列波在t ＝1.0 s 时的图象，图乙为参与该波动的P 质点的振动图象． ①试确定波的传播方向；②求该波的波速v ； ③在图甲中画出3.5 s 时的波形图(至少画一个波长)；④求再经过3.5 s 时P 质点的路程s 和位移．图14－2图14－3(2)如图14－3所示，横截面为14圆周的柱状玻璃棱镜AOB，其半径为R，有一束单色光垂直于OA面射入棱镜，玻璃的折射率为n＝3，光在真空中的速度为c.试求：①该单色光距离OB至少多远时，它将不能从AB面直接折射出来．②满足①问中的单色光在棱镜中传播的时间．借题发挥1．对波的理解①各质点都依次重复波源的简谐振动，但后一质点总要滞后前一质点．②波向前传播过程中，波头的形状相同．③波的“总体形式”向前做匀速直线运动，即匀速向前传播．④任一个质点的起振方向都与振源的起振方向相同．⑤机械波的波速v取决于介质，与频率无关．2．巧解波动图象与振动图象相结合的问题求解波动图象与振动图象综合类问题可采用“一分、一看、二找”的方法(1)分清振动图象与波动图象．此问题最简单，只要看清横坐标即可，横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象．(2)看清横、纵坐标的单位．尤其要注意单位前的数量级．(3)找准波动图象对应的时刻．(4)找准振动图象对应的质点．3．光的折射和全反射问题的解题技巧(1)在解决光的折射问题时，应根据题意分析光路，即画出光路图，找出入射角和折射角，然后应用公式来求解，找出临界光线往往是解题的关键．(2)分析全反射问题时，先确定光是否由光密介质进入光疏介质、入射角是否大于临界角，若不符合全反射的条件，则再由折射定律和反射定律确定光的传播情况．(3)在处理光的折射和全反射类型的题目时，根据折射定律及全反射的条件准确作出几何光路图是基础，利用几何关系、折射定律是关键．课堂笔记。
第二部分 物理如何拿满分第1讲 拿下选择题——保住基本分题型专练1. (概念辨析型)下面关于摩擦力的叙述正确的是 ( )．A ．静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B ．静摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同C ．静摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直D ．静止物体所受的静摩擦力一定为零2. (类比推理型)化学变化过程中伴随着电势能的变化．下面是有关这个问题的几个说法：①中性钠原子失去电子的过程中系统的电势能增大；②中性氯原子得到电子的过程中系统的电势能减小；③钠离子和氯离子结合成氯化钠分子的过程中系统的电势能增大④氯化钠电离为钠离子和氯离子的过程中系统的电势能减小．上述说法中正确的有( )．A ．①②B ．③④C ．①③D ．②④3．(对称分析型)如图4所示，一轻质弹簧竖直放置，下端固定在水平面上，上端处于a 位置，当一重球放在弹簧上端静止时，弹簧上端被压缩到b位置．现将重球(视为质点)从较高的位置c 处沿弹簧中轴线自由下落，弹簧被重球压缩到最低位置d .以下关于重球运动过程的正确说法应是( )．A ．重球下落压缩弹簧由a 至d 的过程中重球做减速运动B ．重球下落至b 处获得最大速度C ．重球下落至d 处获得最大加速度 图4D ．由a 至d 的过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c 下落至d 时重力势能的减少 量4. (推理计算型)一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端．已知小物块的初动能为E ，它返回斜面底端的速度大小为v ，克服摩擦阻力做功E 2.若小物块冲上斜面的初动能变为2E ，则有 ( )．A ．返回斜面底端时的动能为EB ．返回斜面底端时的动能为3E 2C ．返回斜面底端时的速度大小为2vD ．返回斜面底端时的速度大小为2v5．(数形结合计算型)如图5所示，直线A 为电源的U －I 图象，直线B 为电阻R 的U －I 图象，用此电源与电阻组成闭合电路时，电源的输出功率、效率分别为 ( )．图5A ．4 W 33.3%B ．2 W 33.3%C ．4 W 67%D ．2 W 67%6．(规律应用计算型)如图6所示．半径为 r 且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电量为e ，质量为m 的电子，此装置放置在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为B ＝B 0＋kt (k >0)．根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速．设t ＝0时刻电子的初速度大小为v 0， 图6方向顺时针，从此开始运动一周后的磁感应强度为B 1，则此时电子的速度大小为( )．A.B 1re mB. v 20＋2πr 2ke mC.B 0re mD. v 20－2πr 2ke m 7．(分析估算计算型)质量为m ，带电量为＋q 的小球套在水平固定且足够长的绝缘杆上，如图7所示，整个装置处于磁感应强度为B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，现给球一个水平向右的初速度v 0使其开始运动，则球运动克服摩擦力做的功(不计空气阻力)不可能的是( )． 图7 A.12m v 20 B ．0 C.12⎝⎛⎭⎫m v 20－m 3g 2q 2B 2 D ．m v 208．(图象识别型)一物体沿光滑水平面做匀速直线运动，从t ＝0时刻起，在与物体垂直的方向上施加一个水平恒力F ，则物体的动能E k 随时间t 变化的情况是图中所示的哪个图( )．9．(类比推理型)如图8所示，半径为R 的环形塑料管竖直放置，AB 直线跟该环的水平直径重合，且管的内径远小于环的半径．AB 及其以下部分处于水平向左的匀强电场中，管的内壁光滑．现将一质量为m ，带电量为＋q 的小球从管中A 点由静止释放，小球受到的电场力跟重力相等，则以下说法中正确的是 ( )． 图8A ．小球释放后，第一次达到最高点C 时恰好对管壁无压力B ．小球释放后，第一次和第二次经过最高点C 时对管壁的压力之比为1∶3C ．小球释放后，第一次经过最低点D 和最高点C 时对管壁的压力之比为5∶1D ．小球释放后，第一次回到A 点的过程中，在D 点出现速度最大值10．(运动规律类比递推型)如图9所示，光滑弧形金属双轨与足够长的水平光滑双轨相连，间距为L ，在水平轨道空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B .乙金属棒静止在双轨上，而甲金属棒在h 高处由静止滑下，轨道电阻不计．两棒的质量均为m ，电阻均为R .甲棒与乙棒不会相碰，则下面说法正确的是 ( )．图9A ．从开始下滑到最终稳定，甲、乙的运动方向相反B ．当稳定后，回路中感应电流的方向从上向下看是逆时针的C ．乙棒受到的最大磁场力为B 2L 2 2gh 2RD ．整个过程中，电路释放的热量为12mgh 参考答案第1讲 拿下选择题——保住基本分【题型专练】1．C[静摩擦力产生于相互接触且相对静止的两接触面之间，摩擦力的方向与相对运动的趋势方向相反，与物体的运动方向无关，其方向可能与运动方向相反也可能与运动方向相同，还可能与运动方向垂直．故选项C正确．] 2．A[本题可类比电场力做功与电势能的关系：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加即可得出结论．]3．BCD[重球放在弹簧上端时，被压缩到b位置，可知b点为平衡位置，小球重力等于弹簧的弹力．在b点下方找出a关于b的对称点a′，小球在对称点上受到的合力，速度、加速度的大小具有对称性，结合简谐振动的规律及全程动能定理即可得出答案．]4．AD[摩擦力做功与路程成正比，物块的初动能为E时，来回路程(设为s)摩擦力做功为E2；当物块的初动能为2E时，沿斜面上升的最大距离加倍，则来回路程变为2s，摩擦力做功为E，根据能的转化与守恒，故返回斜面底端的动能为E，返回斜面底端时的速度大小为2v，故选项A、D正确．]5．C[由图象信息可知电源电动势E＝3 V，内阻r＝0.5 Ω；电阻R＝1 Ω，用此电源与电阻组成闭合电路时，电源的输出功率P＝E2(R＋r)2R＝4 W，效率为η＝R(R＋r)·100%＝67%，故选项C正确．]6．B[根据法拉第电磁感应定律得，轨道内产生的感应电动势为E＝ΔB·πr2Δt＝πkr2，电子旋转一周的过程．由动能定理得感应电场对电子做的功πkr2e＝1 2m v2－12m v2，解得v＝v20＋2πr2kem，故选项B正确．]7．D[球获得的初速度为v0，由左手定则知洛伦兹力f向上，有三种情况：①f <mg ，球最终停止运动，克服摩擦力做的功为W ＝12m v 20，选项A 可能；②f＝mg ，此时摩擦力为零，做功为零，选项B 正确；③f >mg ，球最终匀速运动，速度满足B v q ＝mg ，得v ＝mg Bq 克服，摩擦力做功为W ＝12m v 20－12m v 2＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫m v 20－m 3g 2q 2B 2，选项C 正确．故选D.] 8．D [在F 作用下物体做类平抛运动，在F 方向由牛顿运动定律得F ＝ma ，垂直位移s ＝12at 2，由动能定理得E k ＝E 0＋F 22m t 2，故选项D 正确．]9．C [利用类比法，重力与电场力大小相等，合力为2mg ，等价为重力为2mg的重力场，“最低点”为BD 弧线中点，由动能定理知小球到达C 点时，对上壁的压力为mg ，故A 错误，小球第一次和第二次经C 点时对管上壁的压力为1∶5，故B 错；“最低点”速度最大，D 错误；AD 过程中由动能定理可得，2mgR ＝12m v 2，在D 点由牛顿第二定律得压力F N －mg ＝m v 2R ，解得F N ＝5 mg ，故选项C 正确．]10．CD。
专题八中学物理实验第1课时力学实验(限时：45分钟)1．如图1所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成．光电门可测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是________(选填字母代号)．图1A．用该装置测出的数据可以算出滑块的加速度B．用该装置验证牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足M ≫mC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足M≫mD．不能用该装置探究动能定理2．已知用不同的测量工具测量某物体的长度时，有下列不同的结果：A．2.4 cm B．2.37 cmC．2.372 cm D．2.372 1 cm(答案用序号字母表示)(1)用最小分度值为毫米的刻度尺测量的结果是________；(2)用有10个等分刻度的游标卡尺测量的结果是________；(3)用螺旋测微器测量的结果是________．3．小明同学在学完力的合成与分解后，想在家里通过实验验证力的平行四边形定则．他从学校的实验室里借来两只弹簧测力计，按如下步骤进行实验．A．在墙上贴一张白纸用来记录弹簧弹力的大小和方向；B．在一只弹簧测力计的下端悬挂一水杯，记下静止时弹簧测力计的读数F；C．将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过，再将细线两端拴在两只弹簧测力计的挂钩上，在靠近白纸处对称地拉开细线，使两只弹簧测力计的读数相等，记下弹簧测力计的读数，如图2甲所示；图2D ．在白纸上按一定标度做出两个弹簧测力计的弹力的图示，如图乙所示，根据力的平行四边形定则可求出这两个弹力的合力F ′；E ．若F ′近似在竖直方向，且数值与F 近似相等，就可以验证力的平行四边形定则．(1)步骤C 有遗漏，遗漏的内容是_________________________________________；(2)在步骤C 中，弹簧测力计的读数为________ N ；(3)在步骤D 中，合力F ′＝________ N.4．用图3实验装置验证m 1、m 2组成的系统机械能守恒．m 2从高处由静止开始下落，m 1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．图4给出的是实验中获取的一条纸带：O 是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)．计数点间的距离如图所示．已知m 1＝50 g ，m 2＝150 g ，则(结果保留两位有效数字)：图3图4(1)在纸带上打下记数点5时的速度v ＝________ m/s ；(2)从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔE k ＝______ J ，系统势能的减少量ΔE p ＝______ J ；(取当地的重力加速度g ＝10 m/s 2)(3)若某同学作出12v 2－h 图象如图5，则当地的重力加速度g ＝________ m/s 2.图55．某同学用如图6所示的装置探究加速度a与力F、质量m的关系．甲、乙两小车放在倾斜轨道上，小车甲上固定一个力传感器，小车乙上固定一个加速度传感器(可以测量乙在任意时刻的加速度大小)，力传感器和小车乙之间用一根不可伸长的细线连接，且细线与轨道平行．在弹簧拉力作用下两小车一起开始运动，利用两个传感器可以采集记录同一时刻小车乙受到的拉力和加速度的大小．图6(1)下列关于实验装置和操作的说法中正确的是()A．轨道倾斜是为了平衡小车甲受到的摩擦力B．轨道倾斜是为了平衡小车乙受到的摩擦力C．实验中，在小车乙向下运动的过程中均可采集数据D．实验中，只能在小车乙加速运动的过程中采集数据(2)四个实验小组选用的小车乙(含加速度传感器)的质量分别为m1＝0.5 kg、m2＝1.0kg、m3＝1.5 kg和m4＝2.0 kg，其中有三个小组已经完成了a－F图象，如图7所示．最后一组的实验数据如表所示，请在图中完成该组的a－F图线．图7(3)在探究了a与F的关系后，为了进一步研究a与m的关系，可直接利用上图的四条图线收集数据，然后作图．请写出具体的做法：①如何收集数据？______________________________________________________；②为了更直观地观察a与m的关系，建立的坐标系应以________为纵轴；以________为横轴．6．利用图8实验装置探究重锤下落过程中动能与重力势能的转化问题．图8①实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：A．按实验要求安装好实验装置；B．使重锤靠近打点计时器，接着先________，后________，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C．图9为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3…….图9②已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测的h1、h2、h3，可得重锤下落到B点时的速度大小为______，纸带从O点下落到B点的过程中，重锤增加的动能为______，减少的重力势能为______．③取打下O点时重锤的重力势能为零，计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能E k和重力势能E p，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示E k和E p，根据以上数据在图10中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1＝2.94 J/m，请计算图线Ⅱ的斜率k2＝________ J/m(保留3位有效数字)．重锤和纸带下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为____________(用k1和k2表示)．图10④通过对k1和k2的比较分析，可得到的结论是(只要求写出一条)：____________________________________________________________________________________.答案1．AB2．(1)B (2)B (3)D3．(1)还要记下两条细线的方向 (2)2.99～3.01 N(3)4.4～5.0 N4．(1)2.4 (2)0.58 0.60 (3)9.75．(1)BD (2)如图(3)①在a －F 图象上作一条垂直于横轴的直线，与四条图线分别有四个交点，记录下四个交点的纵坐标a ，分别与四个图线对应的m 组成四组数据 ②加速度a 质量的倒数1m6．①接通电源 放开纸带 ②h 3－h 12T m (h 3－h 1)28T 2mgh 2 ③2.80(2.73～2.87均可) k 1－k 2k 1(k 1用mg 表示也可) ④k 2小于k 1，动能的增量小于重力势能的减少量．(其他结论合理的也可)。
