2019年3月高2019届高2016级高三物理全品二轮复习课件Word第12单元作业正文
2019年3月高2019届高2016级高三物理全品二轮复习课件Word第11单元听课答案
第十一单元交变电流传感器第28讲交变电流的产生及描述【教材知识梳理】一、1.方向二、1.nBSω2.大小方向3.热量4.n辨别明理（1）（×）（2）（√）（3）（×）（4）（×）（5）（×）（6）（×）【考点互动探究】考点一例1C【试题解析】电阻R上的电功率为P＝＝10 W,选项A错误;由图像可知,t＝0.02 s时磁通量变化率最大,R两端的电压瞬时值最大,选项B错误;R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos 100πt（V）,选项C正确;通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝＝1.41cos 100πt（A）,选项D错误.变式题BCD【试题解析】由图像可知,t＝0时刻线圈均在中性面,穿过线圈的磁通量最大,A错误;由图像可知T A∶T B＝2∶3,故n A∶n B＝3∶2,B正确;由图像可知,交流电a电压的最大值为10 V,角速度为ω＝＝ rad/s＝5π rad/s,所以交流电a电压的瞬时值表达式为u＝10sin 5πt（V）,C正确;交流电电压最大值U m ＝NBSω,则U m a∶U m b＝3∶2,故U m b＝U m a＝ V,D正确.考点二例2D【试题解析】电阻上产生的热量等于每段时间内产生的热量之和,由Q ＝I2Rt得,Q＝12×1×0.2 J＋22×1×0.3 J＋22×1×0.3 J＋12×1×0.2 J＝2.8 J,D 正确.变式题D【试题解析】方波交流电的电压有效值等于u0,正弦交流电的电压有效值等于,由Q＝有效t得Q方＝T,Q正＝T,所以Q方∶Q正＝2∶1,选项D正确.考点三例3B【试题解析】设交变电流的有效值为I,根据有效值的定义,有I2RT＝（4 A）2R×＋（3 A）2R×,解得I＝5 A,选项B正确.变式题1220【试题解析】由有效值的定义式得××2＝T,解得U＝220 V.变式题255 V【试题解析】由有效值的定义式得×＋×＝T解得U＝55 V.变式题3【试题解析】从u-t图像可看出,每个周期的前半周期是正弦图形,其有效值为U1＝;后半周期电压为零.根据有效值的定义,有T＝·＋0解得U＝.1.如图28-1所示,面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,能产生正弦式交变电动势e＝BSωsin ωt 的是（）图28-1【试题解析】 A线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴（轴在线圈所在平面内）从中性面开始匀速转动时,产生的正弦式交变电动势为e＝BSωsin ωt,由这一原理可判断,A图中感应电动势为e＝BSωsin ωt,选项A正确;B图中的转动轴不在线圈所在平面内,C、D图中的转动轴与磁场方向平行,而不是垂直,线圈转动过程中穿过线圈的磁通量均为零且保持不变,不能产生感应电动势.2.[2015·四川卷]小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO',线圈绕OO'匀速转动,如图28-2所示.矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,不计线圈电阻,则发电机输出电压（）图28-2A.峰值是e0B.峰值是2e0C.有效值是Ne0D.有效值是Ne0【试题解析】 D由“磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴OO',线圈绕OO'匀速转动”知线圈产生正弦交流电.矩形线圈产生感应电动势的最大值为2Ne0,又“不计线圈电阻”,故发电机输出电压的最大值等于2Ne0,有效值是最大值的,D正确.图28-33.如图28-3所示电路,电阻R1与电阻R2阻值相同,都为R,和R1并联的D为理想二极管（正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大）,在A、B间加一正弦式交流电u＝20sin 100πt（V）,则加在R上的电压有效值为（）2A.10 VB.20 VC.15 VD.5 V【试题解析】 D电压值取正值时,即在前半个周期内,二极管电阻为零,R2上的电压等于输入电压值,电压值取负值时,即在后半周期内,二极管电阻无穷大,可看作断路,R2上的电压等于输入电压值的一半,因此可设加在R2上的电压有效值为U,根据电流的热效应,在一个周期内满足·T＝（）·＋（）·,解得U＝5 V,选项D正确.图28-44.（多选）如图28-4所示,某玩具电磁驱动发电机可简化为在匀强磁场中的一匝闭合金属线圈,线圈平面与磁场方向垂直,磁场的磁感应强度大小为B,线圈面积为S,电阻为R.当线圈以右边为轴,由图示位置开始以恒定的角速度ω匀速转动时,下列叙述中正确的是（）A.产生的感应电流的有效值为ωB.转过30°时,线圈中的电流方向为逆时针C.转过90°的过程中,通过线圈导线某一横截面的电荷量为D.线圈转动一周产生的热量为【试题解析】 AC线圈中产生的感应电动势最大值为E m＝BSω,电动势有效值为＝BSω,则电流的有效值为I＝＝,选项A正确;根据楞次定律可知, E＝Em转过30°时,线圈中感应电流方向为顺时针,选项B错误;由＝,＝,q＝Δt,解得电荷量q＝＝,故选项C正确;线圈转动一周的过程中,产生的热量为Q＝I2Rt＝,选项D错误.图28-55.如图28-5所示,匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T,边长为L＝10 cm的正方形线圈abcd共N＝100匝,线圈电阻r＝1 Ω.线圈绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动,转动的角速度ω＝2π rad/s,外电路电阻R＝4 Ω.（1）求交流电压表的示数以及由图示位置转过60°角时的感应电动势的值;（2）取π2＝10,求线圈转动一周电路产生的总热量;（3）由图示位置开始,求在线圈转过周期的时间内通过电阻R的电荷量.[答案]（1）1.76 V1.57 V（2）1 J（3）0.1 C【试题解析】（1）感应电动势的最大值E m＝NBL2ω＝100×0.5×0.12×2π V ＝3.14 V＝0.63 A电流的最大值I m＝＋电流的有效值I＝＝0.44 A交流电压表的示数U＝IR＝1.76 V转过60°时的瞬时感应电动势e＝E m cos 60°＝3.14×0.5 V＝1.57 V.（2）周期T＝＝1 s线圈转动一周产生的热量Q＝I2（R＋r）T联立解得Q＝1 J.（3）Δt＝T内通过电阻R的电荷量q＝Δt其中＝,＝N,ΔΦ＝BL2-0＋联立解得q＝0.1 C.第29讲变压器远距离输电【教材知识梳理】一、1.铁芯2.零输出功率3.（1）P1＝P2（2）＝（3）＝二、1.Q＝I2Rt2.（1）电阻（2）高压3.（1）U2-U3I2R（2）P2-P3R 辨别明理（1）（√）（2）（×）（3）（×）（4）（×）（5）（√）（6）（√）【考点互动探究】考点一例1B【试题解析】原线圈输入电压的有效值是220 V,由＝,可得U2＝110 V,则电压表读数应为110 V,选项C错误.由欧姆定律可得I2＝＝2 A,由＝,可得I1＝1 A,选项B正确.由功率P1＝U1I1可知,P1＝220 W,选项A错误.由电源电压瞬时值表达式u＝220sin 100πt（V）,可知ω＝100πrad/s,由T＝可知,T ＝0.02 s,选项D错误.变式题AD【试题解析】由输入端交变电压u-t图像知,输入电压的有效值为 V＝27 V,由原、副线圈匝数之比为3∶1,可得原、副线圈的电压之比为3∶1,电流之比为1∶3,设灯泡两端电压为U,所以U＝9 V,副线圈两端电压的有效值为9 V,三只灯泡均能正常发光,电流表的读数I＝3× A＝2 A,A正确;电压表的示数为有效值27 V,B错误;副线圈两端电压的最大值为9 V,C错误;变压器副线圈两端交变电流的频率为50 Hz,D正确.考点二例2B【试题解析】滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻也变大,而副线圈两端的电压没有变化,所以干路中的电流减小,R1消耗的功率变小,A错误;干路中的电流变小,R1两端的电压变小,并联电路的电压变大,即电压表 V示数变大,B正确;由于变压器副线圈干路中的电流变小,所以原线圈中的电流变小,即电流表A1的示数变小,C错误;闭合开关S后,并联电路的阻值变小,总电阻也变小,干路中的电流变大,R1两端的电压变大,并联电路的电压变小,通过R2的电流变小,即电流表A2示数变小,因变压器的功率变大,故电流表A1示数变大,D错误.变式题C【试题解析】 S闭合时,变压器副线圈电路电流增大,两端电压不变,电压表读数不变,选项A错误;由于变压器输出功率增大,则输入功率增大,输入电流增大,电流表读数增大,选项B错误;由于输电线中电流增大,所以输电线等效电阻R两端电压增大,选项C正确;为使灯泡L正常发光,应该增大变压器输出电压,滑片P应向上滑动,选项D错误.考点三例3C【试题解析】设升压变压器副线圈的电压为U,对升压变压器,有＝,解得U＝,则输电线上损失的电功率为P损＝·R线＝·（2r）＝4r.变式题C【试题解析】由P＝UI得I＝,再由P损＝I2r得P损＝r,可知选项C正确.考点四例4B【试题解析】对理想变压器,原、副线圈功率相同,故通过原线圈的电流I1＝＝ A≈9.1 A,负载两端电压即为副线圈电压,由＝,即＝,可得U2＝380 V,故选项B正确.例5A【试题解析】通过变压器测量L1和L2之间的电压,变压器原线圈应并联在L1和L2之间,由于电压表量程较小,变压器应为降压变压器,原线圈匝数应大于副线圈匝数,选项A正确.例6C【试题解析】由原线圈中交流电的电压瞬时值表达式可知,交流电的频率f＝＝＝50 Hz,A错误;由理想变压器变压规律＝可知,输出电压U2＝50 V,由理想二极管单向导电性可知,交变电流每个周期只有一半时间有电流通过R2,由电流的热效应得·＝·T,解得U＝U2＝25 V,由欧姆定律可知,通过R2的电流为 A,B错误,C正确;电阻R2的功率P2＝UI＝50 W,而电阻R1的电功率P1＝＝100 W,由理想变压器输入功率等于输出功率可知,变压器的输入功率为P＝P1＋＝150 W,D错误.P2图29-11.（多选）某兴趣小组用实验室的手摇发电机和一个近似理想的小变压器给一个灯泡供电,电路如图29-1所示,当线圈由图示位置开始以较大的转速n匀速转动时,额定电压为U0的灯泡正常发光,电压表示数是U1.已知线圈电阻是r,灯泡电阻是R,则（）A.变压器输入电压的瞬时值表达式是u＝U1sin 2πntB.变压器的原、副线圈匝数比是U1∶U0C.电流表的示数是D.线圈中产生的感应电动势最大值是E m＝U1【试题解析】 BC线圈以较大的转速n匀速转动时,有ω＝2πn,所以变压器输入电压的瞬时值表达式是u＝U1sin 2πnt,故A错误;原、副线圈两端电压与匝数成正比,所以变压器的原、副线圈的匝数比是U1∶U0,故B正确;理想变压器的输入功率和输出功率相等,灯泡正常发光时电功率为P＝,所以输入功率为P1＝,电流表的示数是I1＝＝,故C正确;由于线圈有内阻r,故线圈中产生的电动势有效值大于U1,最大值也就大于U1,故D错误.2.[2015·安徽卷]如图29-2所示电路中,变压器为理想变压器,a、b接在电压有效值不变的交流电源两端,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置,观察到电流表A1的示数增大了0.2 A,电流表A2的示数增大了0.8 A,则下列说法正确的是（）图29-2A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动【试题解析】 D由图可知,电压表V1与V2分别测量原、副线圈电压,由理想变压器工作原理可知,原线圈电压由电源决定,副线圈电压与负载工作状态无关,故电压表V1与V2示数均不变,A、B错误;由能量守恒定律知,负载变化时,原、副线圈功率增量应相同,即ΔI1U1＝ΔI2U2,又ΔI1＜ΔI2,故U1＞U2,即该变压器起降压作用,C 错误;由电流增大知,负载R的阻值应减小,D正确.3.（多选）如图29-3所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合开关S,下列说法正确的是（）图29-3A.P向下滑动时,灯L变亮B.P向下滑动时,变压器的输出电压不变C.P向上滑动时,变压器的输入电流变小D.P向上滑动时,变压器的输出功率变大【试题解析】 BD由于理想变压器输入电压不变,则副线圈电压U2不变,滑片P 滑动时,对灯泡两端的电压没有影响,故灯泡亮度不变,则选项A错误;滑片P下滑,电阻变大,但副线圈电压由原线圈电压决定,则副线圈电压不变,故选项B正确;滑片P上滑,电阻减小,副线圈输出电流I2增大,则原线圈输入电流I1也增大,此时变压器输出功率P2＝U2I2将变大,故选项C错误,选项D正确.图29-44.（多选）[2015·天津卷]如图29-4所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦0交流电,则（）A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小【试题解析】 BC保持Q的位置不动,将P上滑时,副线圈电路中电阻变大,所以副线圈的电流变小,原线圈中电流也变小,A错误,B正确;保持P的位置不动,将Q上滑时,副线圈两端的电压变大,所以副线圈电路中电流变大,原线圈中电流也变大,C 正确,D错误.5.（多选）[2015·海南卷]如图29-5所示,一理想变压器原、副线圈匝数之比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R0,负载电阻的阻值R＝11R0,V是理想电压表,现将负载电阻的阻值减小为R＝5R,保持变压器输入电流不变,此时电压表的读数为5.0 V,则（）图29-5A.此时原线圈两端电压的最大值约为34 VB.此时原线圈两端电压的最大值约为24 VC.原线圈两端原来的电压有效值约为68 VD.原线圈两端原来的电压有效值约为48 V＝,可得U2＝6 V,由＝【试题解析】 AD负载电阻减小为5R0时,有＋可得U1＝24 V,原线圈两端电压的最大值为U1＝24 V≈34 V,选项A正确;保持变压器输入电流不变即I1不变,由＝知,负载电阻变化前后副线圈电流I2不变,则＝,可得U'2＝12 V,根据＝可得原线圈两端电压U'1＝48 V,选项＋D正确.图29-66.（多选）如图29-6所示,将额定电压为60 V的用电器,通过一理想变压器接在正弦式交变电源上.闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220 V和2.2 A.以下判断正确的是（）A.变压器输入功率为484 WB.通过原线圈的电流的有效值为0.6 AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD.变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶3【试题解析】 BD将额定电压为60 V的用电器接在理想变压器的输出端,在闭合开关后,用电器正常工作,已知交流电压表和交流电流表（均为理想电表）读数分别为220 V和2.2 A,用电器消耗的功率等于输入功率,为132 W,选项A错误;根据变压器变压公式和变流公式＝和＝,可求得通过原线圈的电流的有效值为0.6 A,选项B正确;由于电流表显示的是有效值,因此通过副线圈电流的最大值不是2.2 A,选项C错误;根据变压器的变压公式可知,变压器原、副线圈的匝数比为n1∶n2＝11∶3,选项D正确.图29-77.如图29-7所示,理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶2,副线圈与阻值R ＝10 Ω的电阻相连,原线圈两端所加的电压u＝10sin 100πt（V）,下列说法正确的是（）A.交流电压表的示数为14.1 VB.原线圈中的电流为4 AC.电阻R消耗的电功率为400 WD.副线圈中交流电的频率为100 Hz【试题解析】 B由交变电压的瞬时值表达式可得电压的最大值为10 V,所以电压的有效值为10 V,交流电压表的示数为电压的有效值,所以电压表的示数为10 V,选项A错误.根据电压与匝数成正比可得,副线圈的电压为20 V,所以电阻R上消耗的电功率为P＝＝ W＝40 W,选项C错误.副线圈的电流为I2＝＝ A＝2 A,根据电流与匝数成反比可得,原线圈中的电流为4 A,选项B正确.变压器不会改变交流电的频率,所以副线圈输出交流电的频率为f＝＝＝ Hz＝50 Hz,选项D错误.图29-88.如图29-8所示,用理想变压器为一个“6 V12 W”的小灯泡供电,变压器原线圈中的输入电压的有效值为220 V.闭合开关S,小灯泡恰好正常发光.下列说法中错误的是（）A.变压器原、副线圈的匝数之比为110∶3B.变压器原线圈中的输入电流为2 AC.变压器原线圈中的输入功率为12 WD.变压器副线圈中的输出功率为12 W【试题解析】 B因为原线圈的电压为220 V,副线圈的电压为6 V,故原、副线圈的匝数比为＝＝＝110∶3,选项A正确;变压器原线圈中的输入电流为I＝≠2 A,选项B错误;变压器原线圈中的输入功率为12 W,选项C正确;变压器副线圈中的输出功率为12 W,选项D正确.图29-99.如图29-9所示为一个原、副线圈分别是200匝和100匝的理想变压器.副线圈的两端串联两个阻值均为20 Ω的电阻,原线圈接频率为50 Hz的正弦式交流电源,电压表的示数为5 V.电流表、电压表均为理想交流电表.下列说法正确的是（）A.电流表的读数为0.5 AB.流过电阻的交流电频率为100 HzC.交流电源的输出电压的最大值为20 VD.交流电源的输出功率为5 W【试题解析】 C副线圈的电流为I2＝ A＝0.25 A,设原线圈的电流为I1,由＝得I1＝I2＝0.125 A,故A错误;流过电阻的交流电的频率为50 Hz,故B错误;副线圈的电压为U2＝2×5 V＝10 V,由＝得,U1＝U2＝20 V,则其最大值为20 V,故C正确;P入＝P出＝U2I2＝10×0.25 W＝2.5 W,故D错误.10.如图29-10甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,与副线圈相连的两个灯泡完全相同,电表都为理想电表.原线圈接上如图乙所示的正弦式交流电,电路正常工作.闭合开关后,则（）图29-10A.电压表示数增大B.电流表示数增大C.变压器的输入功率增大D.经过灯泡的电流频率为25 Hz【试题解析】 C原线圈输入电压不变,原、副线圈匝数不变,则副线圈电压不变,即电压表示数不变,灯泡电阻不变,则电流表示数不变,故A、B错误;当S闭合后,两灯泡并联,增加一个负载,则副线圈输出功率增大,所以变压器的输入功率增大,故C 正确;根据图像可知,周期T＝0.02 s,则频率f＝50 Hz,故D错误.实验十二传感器的简单应用【实验热点探究】热点一例1（1）b（2）如图所示（3）450（4）620.033.0【试题解析】（1）在闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器R1的滑片应处在阻值最大位置,故应在b端.（2）将t＝60 ℃和t＝70 ℃对应的两组数据点画在坐标纸上,然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R2-t图像.（3）由R2-t曲线可知,当t＝44℃时,R T＝450 Ω.（4）图中电阻箱读数为（6×100＋2×10＋0×1＋0×0.1）Ω＝620.0 Ω;根据R-t曲线可知,当电阻为620.0 Ω时,温度为33.0 ℃.2变式题（1）E2R2（2）C（3）不偏转偏转（4）⑤④②③①【试题解析】（1）由于继电器的电流超过15 mA时,衔铁才能被吸合,若电源E 取E1＝3 V时,由闭合电路欧姆定律得＝15 mA＝0.015 A,即R总＝＝＝200 Ω,而在30 ℃时,热敏电阻的I＝1总阻值为199.5 Ω,再加上继电器的电阻20 Ω,总电阻为219.5 Ω,已超过200 Ω,则无法使温度控制在30 ℃,故E1＝3 V不能选择,只能选择E2;E2＝6 V,由闭合电路＝0.015 A,则R总'＝400 Ω,此时若要使温度能控制在80 ℃,欧姆定律得I2＝总热敏电阻R t与继电器的总电阻为49.1 Ω＋20 Ω＝69.1 Ω＜400 Ω,为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合,需串联一个滑动变阻器,且最大阻值不能小于400 Ω-69.1 Ω＝330.9 Ω,而R1最大阻值为200 Ω,不符合要求,故选R2.（2）要测直流电压,选择开关只能旋至C.（3）测a、b间电压时,由于b、c间断路,电路中电流为0,故a、b间电压为0,因此多用电表指针不偏转;测a、c间电压就相当于测电源两极间电压,因此多用电表指针将会偏转.（4）为了使在设计电路时方便,这里用电阻箱临时代替热敏电阻.查出50 ℃时热敏电阻的阻值,将电阻箱调至相同阻值,断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,合上开关,调节滑动变阻器,使衔铁刚好被吸合.再断开开关,将电阻箱移除,换成热敏电阻.因此其合理顺序为⑤④②③①.热点二例2（1）如图甲所示光敏电阻的阻值随照度的增大非线性减小（2）如图乙所示【试题解析】（1）光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如图甲所示,阻值随照度变化的特点:光敏电阻的阻值随照度的增大非线性减小.（2）电源电动势为3 V,当光敏电阻阻值为20 kΩ时,其两端电压为2 V,则U＝·E,解得R x＝10 kΩ,故选择电阻R1,实验电路原理图如图乙所示.＋变式题如图所示【试题解析】因变阻器最大阻值100 Ω远小于臭氧发生器P的电阻10 kΩ,应该采用滑动变阻器的分压式连接,有光照时P能正常工作,无光照时P不工作,电路如图所示.热点三例3见解析【试题解析】（1）设计电路如图所示（2）测量步骤如下:①调节滑动变阻器,使转换器空载时的输出电压为零.②将质量为m的砝码放在转换器的受压面上,记下输出电压U0,则可求k＝.③将待测物体放在转换器的受压面上,记下输出电压U1.④因为U0＝kmg、U1＝kmg,所以可求m＝变式题（1）如图所示（2）2.00（3）1.5×10360【试题解析】（1）根据题述对实验电路的要求,应该采用分压式接法、电流表内接的电路,原理图如图所示.（2）根据电压表读数规则,电压表读数为2.00 V.（3）由欧姆定律,此时压敏电阻的阻值为R F＝-R A≈1.5×103Ω,＝4,由图像可知,对应的待测压力F＝60 N.【课时巩固训练】1.ABC【试题解析】当照射光强度增大时,R3阻值减小,外电路电阻随R3的减小而减小,R1两端电压因干路电流增大而增大,电压表的示数增大,同时内电压增大,故电路路端电压减小,A正确,D错误;路端电压减小,R1两端电压增大,则R2两端电压减小,R2中电流减小,故B正确;干路电流增大,R2中电流减小,则流过小灯泡的电流增大,小灯泡的功率增大,故C正确.2.B【试题解析】某次膜片振动时,膜片与极板的距离减小,它们组成的电容器的电容增大,选项A错误;由C＝知,U不变的情况下,电容增大,则电容器所带电荷量Q增大,选项B正确;由E＝知,U不变,d减小,则场强E增大,选项C错误;极板的带电荷量增大,电容器充电,电阻R中有电流通过,选项D错误.3.BD【试题解析】当乙传感器接入电路进行实验时,若F变小,电容器两极板间的距离增大,根据电容的决定式C＝得知,电容减小,而电压不变,则由Q＝CU可知,电容器所带的电荷量减少,电容器放电,电路中有顺时针方向的电流,则电流表指针向左偏转,选项A错误;当乙传感器接入电路进行实验时,若F变大,电容器两极板间的距离减小,同理可知,电容器所带的电荷量增加,电容器充电,电路中有逆时针方向的电流,则电流表指针向右偏转,选项B正确;当丙传感器接入电路进行实验时,若导电溶液深度h变大,两电极正对面积增大,电容增大,而电压不变,则电容器充电,电路中有逆时针方向的电流,则电流表指针向右偏转,选项C错误;当丙传感器接入电路进行实验时,若导电溶液深度h变小,两电极正对面积减小,电容减小,而电压不变,则电容器放电,电路中有顺时针方向的电流,则电流表指针向左偏转,选项D正确.4.（1）如图所示（2）R2（3）①650.0b接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏②c报警器开始报警【试题解析】（1）电路如图所示.（2）在室温下对系统进行调节,已知U约为18 V,I c约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏,可知外电阻的取值范围是Ω＝900 Ω≤R≤-Ω＝1800 Ω.-报警器的电阻是650.0 Ω,所以滑动变阻器阻值的取值范围在250 Ω到1150 Ω之间,所以滑动变阻器应该选R2.（3）电阻箱代替报警器工作时的热敏电阻,阻值应为650.0 Ω,滑动变阻器刚开始应置于b端,若置于另一端,接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏;实验调试时,将开关置于c端,缓慢调节滑动变阻器,直至报警器开始报警.5.（1）如图所示（2）-（3）压力反向,阻值不变17-2F【试题解析】（1）利用伏安法测量电阻阻值,但所给器材缺少电压表,可以用内阻已知的电流表A1代替,另一个电流表A2测量电流.电路图如图所示.（2）电阻R x两端电压为U x＝I1r1,流经的电流为I x＝I2-I1,电阻R x＝-.（3）由图像可知,图像是一次函数图线,即R x＝kF＋b,k＝＝-＝-2,b＝17,则有R x ＝17-2F;由图线关于纵轴对称可知,力F反向,Rx不变.1.如图S12-1所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻.当照射光强度增大时,下列说图S12-1法错误的是（）A.电压表的示数增大B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.路端电压增大【试题解析】 D当照射光强度增大时,R3阻值减小,外电路电阻随R3的减小而减小,R1两端电压因干路电流增大而增大,电压表的示数增大,同时内电压增大,故路端电压减小,A正确,D错误;由路端电压减小而R1两端电压增大知,R2两端电压必减小,则R2中电流减小,故B正确;结合干路电流增大知,流过小灯泡的电流必增大,则小灯泡的功率增大,C正确.图S12-22.如图S12-2所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S 后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变暗,发生这一现象的主要原因是（）A.小灯泡的电阻发生了变化B.小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C.电阻丝的电阻率随温度发生了变化D.电源的电压随温度发生了变化【试题解析】 C温度升高,金属电阻丝电阻率增大,电阻增大,电路中电流减小,灯泡亮度减弱.3.利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等.图S12-3甲为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U-I关系图线.图S12-3。
2019年3月高2019届高2016级高三物理全品二轮复习课件Word第15单元听课正文及参考答案
第37讲光的折射、全反射一、光的折射定律1.折射现象:光从一种介质进入另一种介质时传播方向的现象.2.折射定律（1）内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的;入射角的正弦与成正比.（2）表达式:＝n12（θ1、θ2分别为入射角和折射角,n12是比例常数）.二、折射率1.定义:光从真空射入某种介质发生折射时,与之比,叫作这种介质的折射率.2.定义式:n＝.折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定.3.计算公式:n＝,因为v＜c,所以任何介质的折射率都大于.【辨别明理】（1）无论是折射光路,还是全反射光路都是可逆的.（）（2）光线从光疏介质进入光密介质,入射角等于临界角时发生全反射现象.（）（3）若光从空气中射入水中,它的传播速度一定增大.（）（4）在同一种介质中,光的频率越大,折射率越大.（）（5）折射率跟折射角的正弦成正比.（）对两种介质来说,若n1＞n2,则折射率为n1的介质称为光密介质,折射率为n2的介质称为光疏介质.4.物理意义:折射率是表示光从一种介质进入另一种介质时,发生偏折程度的物理量,与入射角θ1及折射角θ2的大小无关.三、全反射1.定义:光从光密介质入射到光疏介质的分界面上时,当增大到某一角度时,折射光线消失,只剩下反射光线的现象.2.条件:①光从介质射向介质;②入射角临界角.3.临界角:折射角等于90°时的入射角.若光从光密介质（折射率为n）射向真空或空气时,发生全反射的临界角为C,则sin C＝.4.应用:全反射棱镜、.四、光的色散1.光的色散:含有多种颜色的光被分解为的现象叫作光的色散.白光通过三棱镜会分解为红、橙、、绿、、靛、紫七种单色光.2.光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长的排列.（6）只要入射角足够大,就能发生全反射.（）（7）折射定律是托勒密发现的.（）（8）密度大的介质一定是光密介质.（）考点一折射定律与全反射综合求解光的折射与全反射的综合问题时,要抓住折射定律和发生全反射的条件这两个关键.基本思路如下:（1）判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质.（2）判断入射角是否大于临界角,明确是否发生全反射现象.（3）画出反射、折射或全反射的光路图,必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图,然后结合几何知识进行推断和求解相关问题.（4）折射率n是讨论折射和全反射问题的重要物理量,是联系各物理量的桥梁,对跟折射率有关的所有关系式应熟练掌握.例1 如图37-1所示,玻璃球冠的折射率为,其底面镀银,底面的半径是球半径的;在过球心O且垂直于底面的平面（纸面）内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点.求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角.图37-1变式题1 如图37-2所示,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A＝30°,∠B＝60°.一束平行于AC 边的光线自AB边的P点射入三棱镜,在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等.（1）求三棱镜的折射率;（2）在三棱镜的AC边是否有光线透出?写出分析过程.（不考虑多次反射）图37-2变式题2 如图37-3所示,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A＝90°,∠B＝60°.一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出.EG垂直于AC且交BC于G,D恰好是CG的中点.不计多次反射.（1）求出射光相对于D点的入射光的偏角;（2）为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?图37-3考点二光的色散1.光速与波长、频率的关系光速v与波长λ、频率f的关系为v＝λf.光从一种介质进入另一种介质时,频率不变,波长改变,光速改变.2.各种色光的比较图37-4例2 （多选）[2015·全国卷Ⅱ]如图37-4所示,一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线,则（）A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度B.在真空中,a光的波长小于b光的波长C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距变式题[2015·四川卷]直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空气射入玻璃球的光路如图37-5所示.a、b光相比（）图37-5A.玻璃对a光的折射率较大B.玻璃对a光的临界角较小C.b光在玻璃中的传播速度较小D.b光在玻璃中的传播时间较短考点三测定玻璃的折射率考向一实验原理与步骤1.实验原理实验原理图如图37-6所示,当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B,从而求出折射光线O1O2和折射角θ2,再根据n＝或n＝算出玻璃的折射率.图37-62.实验步骤（1）用图钉把白纸固定在木板上.（2）在白纸上画一条直线aa',并取aa'上的一点O1为入射点,作过O1点的法线NN'.（3）画出线段AO1作为入射光线,并在AO1上插上P1、P2两根大头针.（4）在白纸上放上玻璃砖,使玻璃砖的一条长边与直线aa'对齐,并画出另一条长边的对齐线bb'.（5）眼睛在bb'的一侧透过玻璃砖观察两根大头针并调整视线方向,使P1的像被P2的像挡住,然后在眼睛这一侧插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,再插上P4,使P4挡住P1、P2的像和P3.（6）移去玻璃砖,拔去大头针,由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O2B及出射点O2,连接O1、O2得线段O1O2.（7）用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.（8）改变入射角,重复实验,算出不同入射角时的,并取平均值.例3 在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图37-7所示.图37-7（1）在图37-8中画出完整的光路图.图37-8（2）对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n＝（保留三位有效数字）.（3）为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图37-9所示.图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和（选填“A”或“B”）.图37-9变式题某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率（如图37-10所示）.实验的主要过程如下:图37-10A.把白纸用图钉固定在木板上,在白纸上作出直角坐标系xOy,在白纸上画一条线段AO表示入射光线.B.把半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边aa'与x轴重合.C.用一束平行于纸面的激光从y＞0区域沿y轴负方向射向玻璃砖,并沿x轴方向调整玻璃砖的位置,使这束激光从玻璃砖底面射出后,仍沿y轴负方向传播.D.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.E.在坐标系y＜0的区域内竖直地插上大头针P3,并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去,P3能同时挡住P和P2的像.1F.移开玻璃砖,连接O、P3,用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示）,此圆与AO线交点为B,与OP3线的交点为C.确定出B点到x轴、y轴的距离分别为y1、x1,C点到x轴、y轴的距离分别为y、x2.2（1）若实验中该同学没有将玻璃砖的底边aa'与x轴重合,而是向y＞0方向侧移了一些,这将导致所测的玻璃折射率与其真实值相比（选填“偏大”“不变”或“偏小”）.（2）若实验中该同学在y＜0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2,为能透过玻璃砖看到P1、P2,应采取的措施是:.■要点总结（1）实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O1、P3与O2之间距离要稍大一些.（2）入射角θ1不宜太大（接近90°）,也不宜太小（接近0°）.太大:反射光较强,折射光较弱;太小:入射角、折射角测量的相对误差较大.（3）操作时,手不能触摸玻璃砖的光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线.（4）实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变.（5）玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm以上,若宽度太小,则测量误差较大.考向二数据处理与误差分析处理数据的3种方法:（1）计算法:用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入射角时的,并取平均值.（2）图像法:改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2图像,由n＝可知图像应为直线,如图37-11所示,其斜率为折射率.图37-11图37-12（3）单位圆法:以入射点O为圆心,以一定长度R为半径画圆,交入射光线OA于E点,交折射光线OO'于E'点,过E作NN'的垂线EH,过E'作NN'的垂线E'H'.如图37-12所示,sin θ1＝,sin θ2＝,OE ＝OE'＝R,则n＝＝.只要用刻度尺测出EH、E'H'的长度就可以求出n.例4 在做“测定玻璃折射率n”实验时:图37-13（1）甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些,如图37-13甲所示,以后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在ab和cd上,则测出的n值将.（2）乙同学为了避免笔尖接触玻璃砖的界面,画出的a'b'和c'd'都比实际界面向外侧平移了一些,如图乙所示,以后的操作均正确,画光路图时将入射点和折射点都确定在a'b'和c'd'上,则所测出的n值将.（3）丙同学在操作和作图时均无失误,但所用玻璃砖的两个界面明显不平行,这时测出的n值将.变式题某校开展研究性学习,某研究小组根据光学知识,设计了一个测液体折射率的仪器.如图37-14所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变.每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2,在圆周EC部分插上P3,使P3挡住P1、P2的像.同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值.图37-14（1）若∠AOF＝30°,OP3与OC之间的夹角为30°,则P3处刻的折射率的值为.（2）图中P3、P4两处,对应折射率大的是.（3）作AO的延长线交圆周于K,K处对应的折射率为.■要点总结（1）入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些.（2）入射角和折射角的测量造成误差,故入射角应适当大些,以减小测量的相对误差.完成课时作业（三十七）第38讲光的波动性电磁波相对论一、光的干涉1.定义:在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现条纹,某些区域相互减弱,出现条纹,且加强区域和减弱区域相互间隔的现象.2.条件:两束光的频率、相位差恒定.3.双缝干涉图样特点:单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹;白光照射时,中央为条纹,其余为条纹.二、光的衍射1.定义:光在传播的过程中遇到障碍物时,直线传播绕到障碍物阴影里去的现象.2.发生明显衍射的条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长,甚至比光的波长时,衍射现象明显.3.衍射图样特点（1）单缝衍射:单色光的衍射图样为中间宽且亮的单色条纹,两侧是明暗相间的条纹,条纹宽度比中央窄且暗;白光的衍射图样为中间宽且亮的白条纹,两侧是渐窄且暗的彩色条纹.（2）圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环.（3）圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为亮斑（证实光【辨别明理】（1）光的颜色由光的频率决定.（）（2）只有频率相同的两列光波才能产生干涉.（）（3）在“双缝干涉”实验中,双缝的作用是使白光变成单色光.（）（4）阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的.（）（5）自然光是偏振光.（）（6）电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场.（）（7）无线电波不能发生干涉和衍射现象.（）（8）波长不同的电磁波在本质上完全不同.（）（9）真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的.（）的波动性）.三、光的偏振1.自然光:包含着在垂直于传播方向上沿振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.2.偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个的方向振动的光.3.光的偏振现象说明光是一种波.四、电磁场与电磁波1.麦克斯韦电磁场理论:变化的磁场能够在周围空间产生,变化的电场能够在周围空间产生.2.电磁波:由近及远地传播形成电磁波.电磁波是波,在空间传播不需要依靠介质.真空中电磁波的速度为m/s;电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v＝.3.电磁波谱:按照电磁波的或的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱.按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、、紫外线、X射线、γ射线.五、相对论1.狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是的.2.光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是的.【物理学史】17世纪下半叶,以牛顿为首的“粒子说”和以惠更斯为首的“波动说”都能解释几何光学问题,但大家更倾向“粒子说”.19世纪初,波动光学初步形成,其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象,大家又倾向“波动说”.典型实验证据有:双缝干涉、单缝衍射、泊松亮斑、薄膜干涉、偏振等.1860年前后,麦克斯韦预言光就是一种电磁波,并且这个结论在1888年被赫兹的实验证实.但是同时赫兹发现了光电效应,特别是1905年爱因斯坦运用量子论解释了光电效应,这又支持了光的“粒子性”,后来还有康普顿效应.所以,光的本质是电磁波,但具有波粒二象性.最终人们意识到任何物体都有波粒二象性,即存在物质波.考点一光的双缝干涉现象1.亮、暗条纹的条件（1）亮条纹:屏上观察点到双缝的路程差等于波长的整数倍,即Δs＝nλ（n＝0,1,2,…）.（2）暗条纹:屏上观察点到双缝的路程差等于半波长的奇数倍,即Δs＝＋λ（n＝0,1,2,…）.2.条纹间距:Δx＝λ,其中L是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是光的波长.例1 如图38-1所示,在“双缝干涉”实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,已知P点与S1和S2距离之差为2.1×10-6 m,今分别用A、B两种单色光在空气中做“双缝干涉”实验,问P点是亮条纹还是暗条纹?（1）已知A光在折射率为n＝1.5的介质中波长为4×10-7 m;（2）已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7m,当B光从这种介质射向空气时,临界角为37°;（sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8）（3）若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.图38-1变式题一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色亮纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是（）A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同B.各色光的速度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同C.各色光的强度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同D.上述说法都不正确考点二用双缝干涉实验测量光的波长考向一实验原理与实验操作1.实验原理单色光通过单缝后,经双缝产生稳定的干涉图样,图样中相邻两条亮（暗）条纹间的距离Δx与双缝间的距离d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ之间满足λ＝.2.实验步骤（1）安装仪器①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上,如图38-2所示.图38-2②接好光源,打开开关,使白炽灯正常发光.调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏.③安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝相互平行.（2）观察与记录①调整单缝与双缝间距为几厘米时,观察白光的干涉条纹.②在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹.③调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心,记下手轮上的示数a;转动手轮,使分1划板向一侧移动,当分划板中心刻度线与第n条亮条纹中心对齐时,记下手轮上的示数a2,则相邻两亮条纹间的距离Δx＝-.-④换用不同的滤光片,测量其他色光的波长.例2 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图38-3所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长.图38-3（1）将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、、、、A.（2）本实验的步骤有:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮;②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用刻度尺测量双缝到屏的距离;④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮条纹间的距离.在操作步骤②时还应注意和.变式题在观察光的双缝干涉现象的实验中:（1）将激光束照在如图38-4甲所示的双缝上,在光屏上观察到的现象是图乙中的.图38-4（2）换用间距更小的双缝,保持双缝到光屏的距离不变,在光屏上观察到的干涉条纹将;保持双缝间距不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的干涉条纹将.（均选填“变宽”“变窄”或“不变”）■要点总结（1）光源灯丝最好是线状灯丝,并与单缝平行且靠近;（2）实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴,单缝和双缝安装时应竖直且相互平行,遮光筒的轴线要与光具座导轨平行,若不共轴或单缝与双缝不平行,则会引起干涉条纹亮度小、不清晰,不便于观察和测量;（3）白光干涉观察到的是彩色条纹,中央亮条纹的中间部分是白色,边缘是红色.考向二数据处理与误差分析例3[2015·全国卷Ⅰ]在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1（选填“＞”“＝”或“＜”）Δx2.若实验中红光的波长为630 nm,双缝到屏幕的距离为1.00 m,测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm,则双缝之间的距离为mm.变式题在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图38-5所示.图38-5（1）某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点:A.灯丝与单缝和双缝必须平行放置B.干涉条纹与双缝垂直C.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关D.干涉条纹的间距与光的波长有关以上几点中,你认为正确的是.（2）当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时,手轮上的示数如图38-6甲所示,其读数为mm.图38-6（3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图38-6乙所示.则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时,测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值. ■要点总结光波波长很小,Δx、L的测量对波长λ的影响很大.L用毫米刻度尺测量,Δx用测量头上的游标尺测量.实验时可测多条亮条纹间距求Δx及采用多次测量求λ的平均值法减小误差.应注意:（1）干涉条纹应调整到最清晰的程度;（2）Δx不是亮（暗）条纹的宽度;（3）分划板刻线应与干涉条纹平行,中心刻线应恰好位于条纹中心;（4）测量多条亮条纹间的距离时,此间距中的条纹数应准确.考点三薄膜干涉的理解及应用1.薄膜干涉如图38-7所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形,光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加.图38-7（1）在P1、P2处,从两个表面处反射回来的两列光波的路程差Δx等于波长的整数倍,即Δx＝nλ（n＝0,1,2,…）,薄膜上出现亮条纹.（2）在Q处,从两个表面处反射回来的两列光波的路程差Δx等于半波长的奇数倍,即Δx＝（2n＋1）（n＝0,1,2,…）,薄膜上出现暗条纹.2.薄膜干涉的应用（1）检查精密零件的表面是否平整如图38-8所示,将被检查平面和放在上面的透明标准样板的一端之间垫一薄片,使标准样板的平面与被检查平面间形成一个楔形空气薄层,单色光从上面照射,入射光在空气层的上表面a和下表面b 反射出两列光波叠加,从反射光中看到干涉条纹,根据干涉条纹的形状来确定工件表面的情况.图38-8若被检查平面平整则干涉图样是等间距明暗相间的平行直条纹.若某处凹下,则对应亮（暗）条纹提前出现,如图38-9甲所示;若某处凸起,则对应亮（暗）条纹延后出现,如图乙所示.图38-9（2）增透膜在光学元件（透镜、棱镜）的表面涂上一层薄膜（如氟化镁）,当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的时,在薄膜的两个面上的反射光的光程差恰好等于半个波长,因而相互抵消,达到减小反射光、增大透射光强度的目的.1.（薄膜干涉的理解）（多选）在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图38-10所示的干涉实验法,A的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行,在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜.现在用波长为λ的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B 板的亮度发生周期性变化.当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮,则（）图38-10A.出现最亮时,B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B.出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强C.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加D.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加2.（增透膜的应用）（多选）关于光学镜头增透膜,以下说法中正确的是（）A.增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的D.因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色E.涂有增透膜的镜头,进入的光线全部相互抵消,因此这种镜头的成像效果较好3.（薄膜干涉的应用）（多选）把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图38-11所示,这时可以看到亮暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是（）图38-11A.将薄片远离劈尖移动使劈角变小时,条纹变疏B.将薄片向着劈尖移动使劈角变大时,条纹变疏C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动D.将上玻璃板平行上移,条纹远离劈尖移动4.（多选）如图38-12甲所示,在一块平板玻璃上放置一平薄凸透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是（）图38-12A.干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的。
2019年3月高2019届高2016级高三物理全品二轮复习课件Word第11单元听课正文及参考答案
第28讲交变电流的产生及描述一、交变电流1.定义:随时间做周期性变化的电流.2.图像:如图28-1（a）、（b）、（c）、（d）所示都属于交变电流.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流,如图（a）所示.图28-1二、描述交变电流的物理量1.峰值:＝（n:线圈的匝数;S:线圈处于磁场中的有效面积;ω:线圈转动的角速Em度;B:磁场的磁感应强度）.2.瞬时值:反映某一时刻交变电流的和.3.有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流值,即让交流电和直流电通过相同阻值的电阻,如果在相同时间内产生的相等,则直流电的数值就是交流电的有效值.4.平均值:用法拉第电磁感应定律E＝求解.【辨别明理】（1）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,一定会产生正弦式交变电流.（）（2）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动经过中性面时,线圈中的感应电动势为零,电流方向发生改变.（）（3）交流电压表和电流表测量的是交流电的峰值.（）（4）交变电流的峰值总是有效值的倍.（）（5）线圈经过垂直于中性面的位置时,磁通量为0,磁通量的变化率为0.（）（6）可以用平均值计算交变电流产生的热量.（）考点一交变电流的产生及规律正弦式交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时）cossintt例1 图28-2甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与R＝10 Ω的电阻连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电压表,示数是10 V.图乙是矩形线圈中磁通量Φ随时间t变化的图像,则（）图28-2A.电阻R上的电功率为20 WB.t＝0.02 s时,R两端的电压瞬时值为零C.R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos 100πt（V）D.通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝14.1cos 50πt（A）图28-3变式题（多选）[2018·湖南模拟]如图28-3所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图像,当调整线圈转速后,其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图像如图线b所示.以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（）A.在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B.线圈先后两次转速之比为3∶2C.交流电a电压的瞬时值表达式为u＝10sin 5πt（V）D.交流电b电压的最大值为 V■要点总结（1）电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变两次.（2）交变电动势的最大值E m＝nBSω,与转轴位置无关,与线圈形状无关.考点二交变电流“四值”的理解和应用例2[人教版选修3-2改编]阻值为1 Ω的电阻上通以交变电流,其i-t关系如图28-4所示,则在0～1 s内电阻上产生的热量为（）图28-4A.1 JB.1.5 JC.2 JD.2.8 J图28-5变式题[2018·全国卷Ⅲ]一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为T,如图28-5所示.则Q方∶Q正等于（）A.1∶B.∶1C.1∶2D.2∶1■要点总结（1）明确交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的意义,有效值是与交变电流的热效应等效的恒定电流值,一般情况下交流电的电压、电流指的是有效值,电容器的击穿电压应大于交流电的峰值;（2）计算线圈某时刻的受力情况时应使用电流的瞬时值;计算电功、电功率、电热等与电流的热效应有关的量时应使用有效值,保险丝的熔断电流为有效值;计算通过导线截面的电荷量时应使用电流在一段时间内的平均值.考点三特殊交变电流的有效值计算例3 图28-6为交变电流随时间变化的图像,则交变电流有效值为（）图28-6A.5 AB.5 AC. AD.3.5 A■题根分析本题通过矩形波交流电有效值的计算,考查了对有效值定义的理解和计算方法,交变电流的有效值是根据电流的热效应（电流通过电阻生热）进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热（或热功率）进行计算.注意“三同”:即“相同电阻”,“相同时间”内产生“相同热量”.计算时“相同时间”要取周期的整数倍,一般取一个周期.■变式网络变式题1 正弦式交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的.线圈中感应电动势随时间变化的规律如图28-7所示,则此感应电动势的有效值为V.图28-7变式题2 一电压u随时间t的变化情况如图28-8所示,求电压的有效值.图28-8变式题3 家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现的,由截去部分的多少来调节电压,从而实现灯光的可调,比过去用变压器调压方便且体积小.某电子调光灯经调整后电压波形如图28-9所示,求灯泡两端的电压的有效值.图28-9完成课时作业（二十八）第29讲变压器远距离输电一、变压器1.变压器的构造:变压器由原线圈、副线圈和闭合组成.2.理想变压器:不考虑铜损（线圈电阻产生的热量）、铁损（涡流产生的热量）和漏磁的变压器,即理想变压器原、副线圈的电阻均为,变压器的输入功率和相等.3.基本关系（1）功率关系:;（2）电压关系:;（3）电流关系:.二、远距离输电1.输电导线上的能量损失:输电线的电阻R发热产生热量,表达式为.2.减小输电线电能损失的主要途径:（1）减小输电线的;（2）采用输电.3.高压输电过程:如图29-1所示.图29-1（1）输电线电压损失:ΔU＝＝;（2）输电线功率损失:ΔP＝＝.【辨别明理】（1）变压器只对变化的电流起作用,对恒定电流不起作用.（）（2）变压器不但能改变交变电流的电压,还能改变交变电流的频率.（）（3）正常工作的变压器,当副线圈与用电器断开时,副线圈两端无电压.（）（4）变压器副线圈并联更多的用电器时,原线圈输入的电流随之减小.（）（5）增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失.（）（6）高压输电是通过减小输电电流来减少电路的热损耗.（）考点一理想变压器例1[2017·北京卷]如图29-2所示,理想变压器的原线圈接在u＝220sin 100πt（V）的交流电源上,副线圈接有R＝55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表.下列说法正确的是（）图29-2A.原线圈的输入功率为220 WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为110 VD .副线圈输出交流电的周期为50 s变式题 （多选）[2018·武汉联考] 如图29-3甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1,L 1、L 2、L 3为三只规格均为“9 V ,6 W ”的相同灯泡,各电表均为理想交流电表,输入端接入如图乙所示的交变电压,则以下说法中正确的是（ ）图29-3A .电流表的示数为2 AB .电压表的示数为27 VC .副线圈两端接入耐压值为8 V 的电容器能正常工作D .变压器副线圈中交变电流的频率为50 Hz 考点二 变压器电路的动态分析常见的理想变压器的动态分析问题一般有两种:匝数比不变的情况和负载电阻不变的情况.例2[2016·天津卷]如图29-4所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是（）图29-4A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大图29-5变式题[2018·唐山统考]如图29-5所示,理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表A、理想电压表V,副线圈上通过输电线接有一个灯泡L、一个电吹风M,输电线的等效电阻为R,副线圈匝数可以通过调节滑片P改变.S断开时,灯泡L正常发光,滑片P位置不动,当S闭合时,以下说法正确的是（）A.电压表读数增大B.电流表读数减小C.等效电阻R两端电压增大D.为使灯泡L正常发光,滑片P应向下滑动考点三远距离输电问题远距离输电问题的“三、二、一”（1）理清三个回路在回路2中,U2＝ΔU＋U3,I2＝I线＝I3.图29-6（2）抓住两个联系①理想的升压变压器联系着回路1和回路2,由变压器原理可得,线圈1（匝数为n）和线圈2（匝数为n2）中各个量间的关系是＝,＝,P1＝P2.1②理想的降压变压器联系着回路2和回路3,由变压器原理可得,线圈3（匝数为n）和线圈4（匝数为n4）中各个量间的关系是＝,＝,P3＝P4.3（3）掌握一个守恒能量守恒关系式P1＝P损＋P4.例3 图29-7为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u＝U m sinωt的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为（）图29-7A.B.C.4rD.4r变式题[2018·江苏卷]采用220 kV高压向远方的城市输电.当输送功率一定时,为使输电线上损耗的功率减小为原来的,输电电压应变为（）A.55 kVB.110 kVC.440 kVD.880 kV■要点总结输电线路功率损失的计算方法（1）P损＝P-P',P为输送的功率,P'为用户得到的功率.（2）P损＝R线,I线为输电线路上的电流,R线为线路电阻.线,ΔU为输电线路上损失的电压,不要与U2、U3相混.（3）P损＝（）线（4）P损＝ΔU·I线.考点四特殊变压器的问题考向一自耦变压器图29-8例4 自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图29-8所示,其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1900匝,原线圈为1100匝,接在有效值为220 V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想变压器,则U2和I1分别约为（）A.380 V和5.3 A B.380 V和9.1 AC.240 V和5.3 AD.240 V和9.1 A考向二互感器例5 L1和L2是高压输电的两条输电线,现要通过变压器测量L1和L2之间的电压,图29-9的四种电路连接正确的是（）图29-9考向三副线圈含二极管的变压器例6[2018·西安八校联考]如图29-10所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝22∶5,电阻R1＝R2＝25 Ω,D为理想二极管,原线圈接u＝220sin 100πt（V）的交流电,则（）图29-10A.交流电的频率为100 HzB.通过R2的电流为1 AC.通过R2的电流为 AD.变压器的输入功率为200 W完成课时作业（二十九）实验十二传感器的简单应用一、实验目的1.认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性.2.了解传感器的简单应用.二、实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等.三、实验原理1.闭合电路的欧姆定律.2.应用多用电表的“欧姆挡”进行测量和观察.四、实验步骤（一）研究热敏电阻的热敏特性图S12-11.按图S12-1所示连接好电路,将热敏电阻绝缘处理.2.把多用电表置于“欧姆挡”,并选择适当的量程测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数.3.向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值.4.将热水分几次注入烧杯中,测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录.（二）研究光敏电阻的光敏特性图S12-21.将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图S12-2所示连接好电路,其中多用电表置于“欧姆挡”.2.先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据.3.打开光源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.4.用手掌（或黑纸）遮光时观察表盘指针显示的电阻值,并记录.五、数据处理（一）研究热敏电阻的热敏特性在图S12-3的坐标系中粗略画出热敏电图S12-3阻的阻值随温度变化的图线.实验结论:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大,半导体热敏电阻也可以用作温度传感器.（二）研究光敏电阻的光敏特性根据记录数据分析光敏电阻的特性.实验结论:光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.六、注意事项1.在做热敏实验时,加开水后要等一会儿再测其阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温,温度测量存在误差.2.光敏实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上的小孔改变射到光敏电阻上的光强度,电阻值改变不明显易造成误差.3.欧姆表每次换挡后都要重新调零,测电阻时读数存在误差.热点一热敏电阻的理解及应用例1[2018·全国卷Ⅰ]某实验小组利用如图S12-4甲所示的电路探究在25～80 ℃范围内某热敏电阻的温度特性.所用器材有:置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻R T,其标称值（25 ℃时的阻值）为900.0 Ω;电源E（6 V,内阻可忽略）;电压表V（量程150 mV）:定值电阻R0（阻值20.0 Ω）,滑动变阻器R1（最大阻值为1000 Ω）;电阻箱R2（阻值范围0～999.9 Ω）;单刀开关S1,单刀双掷开关S2.实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 ℃,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R 2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数.逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 ℃.实验得到的R2-t数据见下表.回答下列问题:（1）在闭合S1前,图甲中R1的滑片应移动到（选填“a”或“b”）端; （2）在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R2-t曲线;（3）由图乙可得到R T在25～80 ℃范围内的温度特性.当t＝44.0 ℃时,可得R T ＝Ω;（4）将R T握于手心,手心温度下R2的相应读数如图丙所示,该读数为Ω,则手心温度为℃.图S12-4变式题[2017·江苏卷]某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图S12-5所示,继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示.图S12-5（1）提供的实验器材有:电源E1（3 V,内阻不计）、电源E2（6 V,内阻不计）、滑动变阻器R1（0～200 Ω）、滑动变阻器R2（0～500 Ω）、热敏电阻R t、继电器、电阻箱（0～999.9 Ω）、开关S、导线若干.为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用（选填“E1”或“E2”）,滑动变阻器R应选用（选填“R1”或“R2”）. （2）实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图S12-6所示的选择开关旋至（选填“A”“B”“C”或“D”）.图S12-6（3）合上开关S,用调节好的多用电表进行排查.在图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针（选填“偏转”或“不偏转”）,接入a、c时指针（选填“偏转”或“不偏转”）.（4）排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤的正确顺序是（填写各步骤前的序号）.①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω热点二光敏电阻传感器的应用例2 为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx）.某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表:（1）根据表中数据,请在图S12-7的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.图S12-7（2）如图S12-8所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.（不考虑控制开关对所设计电路的影响）图S12-8提供的器材如下:光敏电阻R（符号）;直流电源E（电动势3 V,内阻不计）;定值电阻:R1＝10 kΩ,R2＝20 kΩ,R3＝40 kΩ（限选其中之一并在图中标出）;开关S及导线若干.变式题一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ,当供电电压等于24 V时能正常工作,否则不产生臭氧.现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置,要求它在有光照时能产生臭氧,在黑暗时不产生臭氧,拟用一个光敏电阻R1对它进行控制,R1的阻值在有光照时为100 Ω,黑暗时为1000 Ω,允许通过的最大电流为3 mA;电源E的电压为36 V,内阻不计;另有一个滑动变阻器R2,阻值为0～100 Ω,允许通过的最大电流为0.4 A;还有一个开关S和导线若干.臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图S12-9所示.图S12-9设计一个满足上述要求的电路图,图中各元件要标上字母代号,其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B（电路图画在虚线框内）.热点三力学传感器的理解及应用传感器的一般应用模式:由敏感元件、转换器件和转换电路三个部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理.（如图S12-10所示）图S12-10工作过程:敏感元件将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量,如下.非电学物理量敏感元件转换器件转换电路电学量输出例3 某学生为了测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k）,如图S12-11所示.测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.请完成对该物体质量的测量:（1）设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使调节范围尽可能大,在虚线框中画出完整的测量电路图.（2）简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m.图S12-11变式题材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小.若图S12-12甲为某压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线,其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值.为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力作用下的电阻值R F.请按要求完成下列问题.图S12-12（1）设计一个可以测量处于压力作用下的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框中画出实验电路原理图（压敏电阻及所加压力已给出,待测压力大小为0.4×102 N～0.8×102 N,不考虑压力对电路其他部分的影响）,要求误差较小,提供的器材如下:A.压敏电阻（无压力时阻值R0＝6000 Ω）;B.滑动变阻器R（总阻值约为200 Ω）;C.电流表A（量程0～2.5 mA,内阻约为30 Ω）;D.电压表V（量程0～3 V,内阻约为3 kΩ）E.直流电源E（电动势为3 V,内阻很小）;F.开关S,导线若干.（2）正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为 V.（3）此时压敏电阻的阻值为Ω;结合图甲可知待测压力的大小F＝N.（结果均保留两位有效数字）1.（多选）[2018·聊城模拟]如图S12-13所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻.当照射光强度增大时（）图S12-13A.电压表的示数增大B.R2中电流减小C.小灯泡的功率增大D.电路的路端电压增大2.如图S12-14所示为某电容传声器结构示意图,膜片和极板组成一个电容器,当人对着传声器讲话时,膜片会振动.若某次膜片振动时,膜片与极板距离减小,则在此过程中（）图S12-14A.膜片与极板所组成的电容器的电容变小B.极板的带电荷量增大C.膜片与极板间的电场强度变小D.电阻R中无电流通过3.（多选）传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件.如图S12-15所示,图乙、图丙中是两种常见的电容式传感器的示意图,现将图乙、图丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏）,下列实验现象中正确的是（）图S12-15A.当乙传感器接入电路进行实验时,若F变小,则电流表指针向右偏转B.当乙传感器接入电路进行实验时,若F变大,则电流表指针向右偏转C.当丙传感器接入电路进行实验时,若导电溶液深度h变大,则电流表指针向左偏转D.当丙传感器接入电路进行实验时,若导电溶液深度h变小,则电流表指针向左偏转4.[2016·全国卷Ⅰ]现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器（内阻很小,流过的电流超过I c时就会报警）,电阻箱（最大阻值为999.9 Ω）,直流电源（输出电压为U,内阻不计）,滑动变阻器R1（最大阻值为1000 Ω）,滑动变阻器R2（最大阻值为2000 Ω）,单刀双掷开关一个,导线若干.在室温下对系统进行调节,已知U约为18 V,I c约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.（1）完成图S12-16中待调节的报警系统原理电路图的连线.图S12-16（2）电路中应选用滑动变阻器（选填“R1”或“R2”）.（3）按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为Ω;滑动变阻器的滑片应置于（选填“a”或“b”）端附近,不能置于另一端的原因是.②将开关向（选填“c”或“d”）端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至.（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.5.某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图S12-17所示的电路研究某长薄板电阻R x的压阻效应,已知R x的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:图S12-17A.电源E（电动势3 V,内阻约为1 Ω）B.电流表A1（量程0～0.6 A,内阻r1＝5 Ω）C.电流表A2（量程0～0.6 A,内阻r2≈1 Ω）D.定值电阻R0＝5 ΩE.开关S,导线若干（1）为了比较准确地测量电阻R x的阻值,请完成虚线框内电路图的设计.（2）在电阻R x上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向）,闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得R x＝.（用字母表示）（3）改变力的大小,得到不同的R x值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的R x值,最后绘成的图像如图S12-18所示.除观察到电阻R x的阻值随压力F的增大而均匀减小外,还可以得到的结论是.当F竖直向下时,可得R x与所受压力F的数值关系是R x＝.图S12-18第十一单元交变电流传感器第28讲交变电流的产生及描述【教材知识梳理】一、1.方向二、1.nBSω2.大小方向3.热量4.n辨别明理（1）（×）（2）（√）（3）（×）（4）（×）（5）（×）（6）（×）【考点互动探究】考点一例1C【试题解析】电阻R上的电功率为P＝＝10 W,选项A错误;由图像可知,t＝0.02 s时磁通量变化率最大,R两端的电压瞬时值最大,选项B错误;R两端的电压u随时间t变化的规律是u＝14.1cos 100πt（V）,选项C正确;通过R的电流i随时间t变化的规律是i＝＝1.41cos 100πt（A）,选项D错误.变式题BCD【试题解析】由图像可知,t＝0时刻线圈均在中性面,穿过线圈的磁通量最大,A错误;由图像可知T A∶T B＝2∶3,故n A∶n B＝3∶2,B正确;由图像可知,交流电a电压的最大值为10 V,角速度为ω＝＝ rad/s＝5π rad/s,所以交流电a电压的瞬时值表达式为u＝10sin 5πt（V）,C正确;交流电电压最大值U m ＝NBSω,则U m a∶U m b＝3∶2,故U m b＝U m a＝ V,D正确.考点二。
2019年高考高三物理新课标版创新导学案二轮复习资料课件1-5-12高中物理
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专题五
电路与电磁感应
T A．在 t＝4时为零 T B．在 t＝2时改变方向 T C．在 t＝2时最大，且沿顺时针方向 D．在 t＝T 时最大，且沿顺时针方向 [解析] 由 i Δi T t 图像可知，在 t＝ 时， ＝0，此时穿过导线框 4 Δt
ΔΦ R 的磁通量的变化率 ＝0，由法拉第电磁感应定律可知，此 Δt 时导线框 R 中的感应电动势为 0，选项 A 正确；
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A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方
向转动 B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸 面向里的方向 C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸
面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N 极朝垂直纸面向外的方向转动
[答案] B
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[规律总结] 电磁感应中电荷量的求解方法
(1)q＝It。 (2)q＝ ，其中ΔΦ的求解有三种情况：①只有S变化， Δ Φ ＝ B ·Δ S ；②只有 B 变化， Δ Φ ＝ Δ B · S ；③ B 和 S 都变化， ΔΦ＝Φ2－Φ1。
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2 ． (2018· 课标 Ⅰ) 如图，导体轨道 OPQS 固定，其中 PQS
是半圆弧，Q为半圆弧的中点， O为圆心。轨道的电阻忽略 不计。 OM 是有一定电阻、可绕 O 转动的金属杆， M 端位于 PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂 直的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B。现使OM从OQ位置 以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程Ⅰ)；再使磁 感应强度的大小以一定的变化率从 B增加到 B′( 过程Ⅱ) 。在
2019年3月高2019届高2016级高三物理全品二轮复习课件Word第12单元听课答案
第十二单元波粒二象性和原子物理第30讲光电效应波粒二象性【教材知识梳理】一、1.电子光电子2.大于或等于3.（1）大于或等于（2）强度增大（4）正比二、1.hν2.最小值3.电子4.（1）hν-W0（2）最大初动能三、1.（1）波动（2）粒子（3）波粒二象2.（1）大小辨别明理（1）（×）（2）（×）（3）（√）（4）（×）（5）（√）（6）（×）（7）（√）（8）（√）【考点互动探究】考点一1.BC【试题解析】用紫外线照射锌板是能够发生光电效应的,锌板上的电子吸收紫外线的能量后从锌板表面逸出,称之为光电子,故选项A错误,B正确;锌板与验电器相连,带有同种电荷,锌板失去电子,应该带正电,且失去电子越多,带的电荷量越多,验电器指针张角越大,故选项C正确,D错误.2.AD【试题解析】增大入射光强度,单位时间内照射到单位面积上的光子数增加,则光电流将增大,故选项A正确;光电效应是否发生取决于入射光的频率,而与入射光强度无关,故选项B错误;用频率为ν的光照射光电管阴极,发生光电效应,用频率小于ν的光照射时,若光的频率仍大于极限频率,则仍会发生光电效应,选项C错误;根据hν-W0＝E k可知,增大入射光频率,光电子的最大初动能也增大,故选项D正确.3.BC【试题解析】由光电效应方程可知E k＝hν-W0,该动能又会在遏止电压下恰好减为零,则eU＝hν-W0,其中W0为逸出功,同种金属的W0相同.若νa＞νb,则U a ＞U b,故A错误;若νa＞νb,根据E k＝hν-W0,可得E k a＞E k b,故B正确;若U a＜U b,根据E k ＝eU,可得Ek a＜Ek b,故C正确;若νa＞νb,根据E k＝hν-W0可知hν-E k＝W0,由于是照射到同种金属上,逸出功W0相同,故D错误.4.C【试题解析】光子能量hν＝2.5 eV的光照射阴极,电流表读数不为零,则能发生光电效应,当电压表读数大于或等于0.6 V 时,电流表读数为零,则电子不能到达阳极,由动能定理eU＝E k知,最大初动能E k＝eU＝0.6 eV,由光电效应方程hν＝E k＋W0知W0＝1.9 eV,对图乙,当电压表读数为2 V时,电子到达阳极的最大动能E k '＝Ek＋eU'＝0.6 eV＋2 eV＝2.6 eV,故选项C正确.考点二例1A【试题解析】由图像可知,a、c的遏止电压相同,根据光电效应方程可知,单色光a和c的频率相同,但a产生的光电流大,说明a光的强度大,选项A正确,B 错误;b的遏止电压大于a、c的遏止电压,所以单色光b的频率大于a的频率,选项C错误;只要光的频率不变,改变电源的极性,仍可能有光电流产生,选项D错误.变式题1AC【试题解析】图线与横轴交点的的横坐标表示截止频率,A正确,B 错误;由光电效应方程E k＝hν-W0,可知图线的斜率为普朗克常量,C正确;该金属的逸出功为W0＝hνc＝--eV≈1.77 eV,D错误.变式题2ABC【试题解析】不同的材料有不同的逸出功,所以遏止电压U c不同,选项A正确;由爱因斯坦光电效应方程得hν＝W0＋E k,故选项B正确;在照射光的频率大于极限频率的情况下,发射出的光电子数与照射光的强度成正比,光强不确定,所以单位时间内逸出的光电子数可能相同,饱和光电流也可能相同,选项C正确;由E k＝hν-hν0＝eU c,可得U c＝（ν-ν0）,故图线的斜率为相同的常数,选项D 错误.考点三例2A【试题解析】根据德布罗意波长公式λ＝,质子的质量大于电子的质量,相同速度的质子比相同速度的电子动量大,则质子的德布罗意波长小,分辨率高,其最高分辨率将小于0.2 nm,故A正确,B、C、D错误.变式题1 B变式题2AB【试题解析】黑体辐射的实验规律只能用光的粒子性解释,普朗克用能量子理论分析,结果与事实完全相符,选项C错误;由于E k＝mv2,p＝mv,因此p＝,质子和电子动能相等,但质量不等,故动量p也不等,根据德布罗意波长λ＝可知,二者的德布罗意波长不同,选项D错误.变式题3ABD变式题4D【试题解析】根据爱因斯坦的“光子说”可知,单个光子表现为粒子性,而大量光子表现为波动性,所以曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点,说明了单个光子表现为粒子性,故A错误;光子的粒子性并非宏观实物粒子的粒子性,故单个光子通过双缝后的落点无法预测,故B错误;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹,说明了大量光子表现为波动性,故C错误;光子到达概率大的区域表现为亮条纹,而光子到达概率小的区域表现为暗条纹,故D 正确.1.对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点,以下说法错误的是（）A.以某一个最小能量值一份一份地辐射B.辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C.辐射和吸收的能量是量子化的D.吸收的能量可以是连续的【试题解析】 D根据量子化的理论,带电微粒辐射和吸收的能量,只能是某一最小能量值的整数倍,故A、B正确.带电粒子辐射和吸收的能量不是连续的,是量子化的,故C正确,D错误.2.[2018·浙江奉化高中模拟]人眼对绿光最为敏感,正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时,只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉,普朗克常量为6.63×10-34J·s,光速为3.0×108m/s,则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）A.2.3×10-18 WB. 3.8×10-19 WC. 7.0×10-48 WD. 1.2×10-48 W＝3.8×10-19 J,每【试题解析】 A绿光光子能量E＝hν＝＝--秒钟最少有6个绿光的光子射入瞳孔,才能被察觉,所以P＝＝- W＝2.3×10-18 W,故A正确.3.下列关于光的波粒二象性的理解正确的是（）A.大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性B.光在传播时是波,而与物质相互作用时就转变成粒子C.光在传播时粒子性显著,而与物质相互作用时波动性显著D.高频光是粒子,低频光是波【试题解析】 A大量光子的行为往往表现出波动性,个别光子的行为往往表现出粒子性,故A正确;光在传播时波动性显著,而与物质相互作用时粒子性显著,故B、C错误;高频光波长小,光的粒子性显著,低频光波长大,光的波动性显著,故D错误. 4.在某次光电效应实验中,得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图30-1所示.若该直线的斜率和纵截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为,所用材料的逸出功可表示为.图30-1[答案]ek-eb【试题解析】光电效应中,入射光子能量为hν,克服逸出功W0后多余的能量转化为电子最大初动能,eU c＝hν-W0,整理得U c＝ν-,斜率即＝k,所以普朗克常量h ＝ek,纵截距为b,即eb＝-W0,所以逸出功W0＝-eb.5.（多选）图30-2是某金属在光的照射下逸出的光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图像.由图像可知（）图30-2A.该金属的逸出功等于EB.该金属的逸出功等于hν0C.入射光的频率为2ν0时,逸出的光电子的最大初动能为ED.入射光的频率为时,逸出的光电子的最大初动能为[答案] ABC第31讲原子和原子核【教材知识梳理】卢瑟福线状n2r1质子电子质子核内重核轻核N0m0辨别明理（1）（√）（2）（√）（3）（√）（4）（×）（5）（×）（6）（√）（7）（×）（8）（×）（9）（×）【考点互动探究】考点一例1A【试题解析】卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子核式结构模型,选项A正确;卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设,从而否定了汤姆孙原子模型的正确性,B错误;电子质量太小,对α粒子的影响不大,选项C错误;绝大多数α粒子穿过金箔后,几乎仍沿原方向前进,D错误.变式题1D【试题解析】在α粒子散射实验中,由于电子的质量太小,电子的质量只有α粒子的,它对α粒子速度的大小和方向的影响就像灰尘对枪弹的影响,完全可以忽略,故D正确,A、B、C错误.变式题2C【试题解析】首先明确α粒子和重金属原子核均带正电荷,相互排斥,且作用力在二者连线上,再由牛顿第二定律知,被散射的α粒子的加速度由重金属原子核的斥力产生,所以图中加速度方向标示正确的仅有P点,故C正确.考点二例2AC【试题解析】根据＝3知,这群氢原子能够发出3种不同频率的光子,故A正确;由n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射的光子能量最大,ΔE＝（13.6-1.51）eV＝12.09 eV,故B错误;从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射的光子能量最小,频率最小,则波长最大,故C正确;一群处于n＝3能级的氢原子向更高能级跃迁,吸收的能量必须等于两能级之差,故D错误.变式题1D【试题解析】由谱线a的光子的波长大于谱线b的光子的波长,可知谱线a的光子频率小于谱线b的光子频率,所以谱线a的光子能量小于n＝5和n＝2间的能级差,选项D正确,选项A、B、C错误.变式题2BCD【试题解析】根据跃迁理论,处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到n＝5能级,需要吸收的能量为ΔE＝E5-E1＝[-0.54-（-13.6）] eV ＝13.06 eV,A错误;波长最长的谱线来自第5能级向第4能级的跃迁,根据ΔE＝h＝E5-E4,解得λ＝4000 nm,B正确;波长最短的谱线来自第5能级向第1能级的跃迁,根据h＝E5-E1,解得λmin＝9.5×10-8 m,根据λmin＝,解得p＝6.97×10-27 kg·m/s,C正确;根据爱因斯坦光电效应方程得hν＝W0＋E k,解得E kmax＝-W0＝9.72 eV,D正确.考点三例3B【试题解析】衰变过程动量守恒,生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向,根据E k＝,可知衰变后钍核的动能小于α粒子的动能,所以B正确,A错误;半衰期是一半数量的铀核衰变需要的时间,C错误;衰变过程放出能量,质量发生亏损,D错误.变式题B【试题解析】由动量守恒定律可知,静止的铀核发生α衰变后,生成的均带正电的α粒子和钍核的动量大小相等,但方向相反,由左手定则可知它们的运动轨迹应为“外切”圆,又R＝＝,在p和B大小相等的情况下,R∝,因q 钍＞qα,则R钍＜Rα,故B正确.例4A【试题解析】α射线穿透能力最弱,电离作用强,容易被物体吸收,故A 正确;β射线的速度约是光速的99%,故B错误;γ射线是一种波长很短的电磁波,电离能力极弱,故C错误;β射线（高速电子束）带负电,是由一个中子转变成一个质子后释放的,故D错误.变式题D【试题解析】α射线是高速He核流,β射线是高速电子流,γ射线是能量很高的电磁波,A错误.在α、β、γ三种射线中,α射线的电离能力最强,γ射线的电离能力最弱,B错误.半衰期是对大量原子核的衰变行为作出的统计规律,对于少数原子核无意义,C错误.考点四例5C AB E F【试题解析】α衰变是原子核自发地放射出α粒子的核衰变过程,选C;β衰变是原子核自发地放射出β粒子的核衰变过程,选A、B;重核裂变选E;轻核聚变选F.变式题A【试题解析】H＋H He＋n是核聚变反应方程,A正确N＋He O＋H是原子核的人工转变反应方程,B错误He＋Al P＋n 是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程,C错误;U＋n＋Kr＋n是铀核裂变的反应方程,D错误.例6B【试题解析】氘核聚变反应的质量亏损Δm＝2.013 6 u×2-3.015 0 u-1.008 7 u＝0.003 5 u,由爱因斯坦质能方程可得释放的核能E＝0.003 5×931 MeV≈3.3 MeV,选项B正确.变式题1BC【试题解析】结合能等于比结合能乘以核子数,故He核的结合能约为28 MeV,A错误;由图像可知He核的比结合能大于Li核的比结合能,故B 正确;两个H核结合成一个He核,结合能增加,故一定存在质量亏损,故要释放能量,C正确U核中核子的平均结合能小于Kr核中的,故D错误.变式题2（1）吸收能量1.20 MeV（2）1.8×106 m/s【试题解析】（1）Δm＝m N＋m He-m O-m p＝-0.001 29 uΔE＝Δmc2≈-1.20 MeV故这一核反应是吸收能量的反应,吸收的能量为1.20 MeV（2）由动量守恒定律得m He v0＝m p v p＋m O v O又因为v O∶v H＝1∶50解得v O≈1.8×106 m/s1.根据图31-1所给图片,结合课本相关知识,下列说法正确的是（）图31-1A.图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,证明电子具有粒子性B.图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯,原因是各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量不同,光子的频率不同C.图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置,在α、β、γ三种射线中,最有可能使用的射线是β射线D.图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图像,由图可知中等大小的核的比结合能最大,即（核反应中）平均每个核子的质量亏损最小【试题解析】 B图甲是电子束穿过铝箔后的衍射图样,证明电子具有波动性,选项A错误;图乙是利用不同气体制成的五颜六色的霓虹灯,原因是各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量不同,光子的频率不同,选项B正确;图丙是工业上使用的用射线检测金属板厚度的装置,在α、β、γ三种射线中,由于γ射线穿透能力最强,最有可能使用的射线是γ射线,选项C错误;图丁是原子核的比结合能与质量数A的关系图像,可知中等大小的核的比结合能最大,即在核子结合成原子核时平均每个核子释放的能量最大,平均每个核子的质量亏损最大,选项D错误.2.据《世界网络日报》报道,在埃及古城艾赫米姆不远处,考古队挖掘出埃及第十九王朝拉美西斯二世大神殿.通过分析发现,殿内古代木头中的14C的含量约为自然界含量的,已知植物死后其体内的14C会逐渐减少,14C的半衰期为5730年,则由此可推断拉美西斯神殿距今约为（）A. 4000年B. 3000年C. 2000年D. 1000年【试题解析】 B衰变后的质量m＝M,其中t是时间,T是半衰期,由＝,解得t＝年＝2865年,故B正确.3.[2018·浙江义乌模拟]核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少,我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设.核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素,它可破坏细胞基因,提高罹患癌症的风险.已知钚的一种同位素Pu 的半衰期为24 100年,其衰变方程为Pu X＋He＋γ,下列有关说法正确的（）A. X原子核中含有143个中子B.100个Pu经过24 100年后一定还剩余50个C.由于衰变时释放巨大能量,根据E＝mc2,衰变过程总质量增加D.衰变发出的γ射线是波长很长的光子,穿透能力较弱【试题解析】 A根据电荷数守恒、质量数守恒知,X的电荷数为92,质量数为235,则中子数为143,故A正确;半衰期具有统计规律,对大量的原子核适用,故B错误;由于衰变时释放巨大能量,根据E＝mc2,衰变过程总质量减小,故C错误;衰变发出的γ射线是波长很短的光子,穿透能力很强,故D错误.4.一种高温扩散云室探测射线的原理是:在上盖透明的密封容器内,放射源镅Am衰变成镎Np的过程中,放射线穿过干净空气并使其电离,沿射线径迹产生一连串的凝结核,容器内就出现“云雾”,这样就可以看到射线的径迹.已知Am 的半衰期为432.6年,则下列说法正确的是（）A.放射线是核外电子电离形成的B.通过该云室看到的是α射线的径迹C. 0.4 g的Am经过865年大约衰变了0.1 gD.若云室的温度升高Am的半衰期会变短【试题解析】 B根据题意可知核反应方程为Am Np＋He,则放射线是原子核的衰变放出的α粒子,通过该云室看到的是α射线的径迹,选项A错误,B正确;0.4 g的Am经过865年大约经过了两个半衰期,则还剩下0.1 g,选项C错误;半衰期与外界环境无关,选项D错误.5.铀原子核既可发生衰变,也可发生裂变.其衰变方程为U Th＋X,裂变方程为U＋n Y＋Kr＋n,其中U、n、Y、Kr的质量分别为m1、m2、m3、m,光在真空中的传播速度为c.下列叙述正确的是（）4A.U发生的是β衰变B.Y原子核中含有56个中子C.若提高温度,U的半衰期将会变小D.裂变时释放的能量为---c2【试题解析】 D根据质量数守恒和电荷数守恒可知,X为氦原子核U发生的是α衰变,故A错误;根据质量数守恒和电荷数守恒可知,Y的质量数A＝235＋1-89-3＝144,电荷数Z＝92-36＝56,由原子核的组成特点可知,Y原子核中含有56个质子,中子数为144-56＝88个,故B错误;半衰期与温度、压强等外界因素无关,故C错误;由于核裂变的过程中释放能量,根据爱因斯坦质能方程得ΔE＝Δmc2＝（m1-2m2-m3-m4）c2,故D正确.6.（多选）如图31-2所示是氢原子的能级图,一群氢原子处于n＝3能级,下列说法中正确的是（）图31-2A.这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的光子B.这群氢原子发出的光子中,能量最大为10.2 eVC.从n＝3能级跃迁到n＝2能级时发出的光波长最长D.这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁【试题解析】 AC根据＝3知,这群氢原子能够发出3种不同频率的光子,故A 正确;由n＝3能级跃迁到n＝1能级,辐射的光子能量最大,ΔE＝（13.6-1.51）eV ＝12.09 eV,故B错误;从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射的光子能量最小,频率最小,则波长最长,故C正确;一群处于n＝3能级的氢原子吸收光子能量发生跃迁,吸收的能量必须等于两能级的能级差,故D错误.7.如图31-3所示为氢原子的能级示意图,现有大量的氢原子处于n＝4的激发态,当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光,下列说法正确的是（）图31-3A.最容易发生明显衍射现象的光是氢原子由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B.频率最小的光是氢原子由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用氢原子从n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应【试题解析】 D氢原子由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的光,能量最小,波长最长,因此最容易发生明显的衍射现象,故A错误;由能级差可知能量最小的光频率最小,是氢原子由n＝4能级跃迁到n＝3能级产生的,故B错误;大量处于n＝4能级的氢原子能发射（-）＝6种频率的光,故C错误;由n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光的能量为ΔE＝-3.4 eV-（-13.6） eV＝10.2 eV,大于6.34 eV,能使该金属发生光电效应,故D正确.。
2019届高三物理二轮复习配套课件：第一部分+专题整合+专题二+功能与动量+第2讲
图2－2－2
水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径
考 点 突 破 · 考 向 探 究
有关，此距离最大时，对应的轨道半径为(重力加速度为 g) v2 A. 16g
菜 单
v2 B. 8g
v2 C. 4g
v2 D. 2g
高考专题辅导与训练·物理
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
高考专题辅导与训练·物理
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
专题二
能量和动量
解析
此过程中，PM 段细绳的机械能不变， MQ
段细绳的机械能的增量 2 1 2 1 1 ΔE＝ mg－6l－ mg－3l＝ mgl，由功能原理可 3 3 9 1 知，在此过程中，外力做的功为 W＝ mgl，故 A 正确， 9 B、C、D 错误。
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
专题二
能量和动量
考 点 突 破 · 考 向 探 究
综 合 训 练 · 限 时 检 测
答案
BCD
菜
单
高考专题辅导与训练·物理
第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
专题二
能量和动量
4． (2017· 全国卷Ⅰ)一质量为 8.00×104 kg 的太空飞 船从其飞行轨道返回地面。 飞船在离地面高度 1.60×105 m 处以 7.5×103m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速 度为 100 m/s 时下落到地面。取地面为重力势能零点，
x 最大，故选 B。
答案
B
菜
单
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第一部分
高 考 导 航 · 考 题 考 情
2019年3月高2019届高2016级高三物理全品二轮复习课件Word第13单元听课答案
第十三单元热学第32讲分子动理论内能用油膜法估测分子的大小【教材知识梳理】一、1.（1）10-10（2）10-26（3）6.02×10232.（1）高（2）液体分子小高3.（1）引力斥力合力（2）减小快（3）斥力零引力二、1.温度平均动能2.间距3.动能分子势能温度体积分子的摩尔数（或分子数）三、单层分子球形辨别明理（1）（×）（2）（√）（3）（×）（4）（√）（5）（×）（6）（√）（7）（×）（8）（×）（9）（×）（10）（√）【考点互动探究】考点一例1ACE【试题解析】a克拉钻石的物质的量（摩尔数）为n＝,所含分子数为N＝nN A＝,选项A正确,选项B错误;钻石的摩尔体积V＝-（单位为m3/mol）,每个钻石分子体积为V0＝＝-,设钻石分子直径为d,则V0＝π,联立解得d＝-（单位为m）,选项C正确,选项D错误;根据阿伏伽德罗常数的意义知,每个钻石分子的质量m＝（单位为g）,选项E正确.例2AB【试题解析】阿伏伽德罗常数N A＝＝＝,其中V为每个气体分子所占有的体积,而V0是气体分子的体积,故A、B正确,C错误;ρV0不是气体分子的质量,故D错误.考点二例3ACD【试题解析】扩散现象与温度有关,温度越高,扩散进行得越快,选项A正确;扩散现象是由于分子的无规则运动引起的,不是一种化学反应,选项B、E错误,选项C正确;扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,选项D正确.例4ABE【试题解析】分子间既存在引力,也存在斥力,只是当分子间距离大于平衡距离时表现为引力,小于平衡距离时表现为斥力,故A正确;分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,故B正确;分子间距大于r0时,分子力表现为引力,相互靠近时,分子力做正功,分子间距小于r0时,分子力表现为斥力,相互靠近时,分子力做负功,故C错误;两分子之间的距离大于r0时,分子力表现为引力,当分子之间的距离增大时,分子力做负功,分子势能增加,故D错误;当两分子之间的距离等于r0时,分子势能最小,从该位置起增大或减小分子间距离,分子力都做负功,分子势能增加,分子之间的距离变化时,可能存在分子势能相等的两个点,故E正确.变式题ACE【试题解析】在r＞r0阶段,当r减小时,F做正功,分子势能减小,分子动能增加,故A正确;在r＜r0阶段,当r减小时,F做负功,分子势能增加,分子动能减小,故B错误;由E p-r图可知,在r＝r0时,分子势能最小,但不为零,动能最大,故C正确,D错误;在整个相互接近的过程中,分子动能和势能之和保持不变,故E正确.例5ABC【试题解析】影响内能大小的因素是体积、温度、物态和分子总数,1 kg水和100 g水的质量不同,水分子总数不同,所以内能不同,故选项A错误;改变内能有做功和热传递两种方式,所以物体内能增加,不一定要从外界吸收热量,也可以是外界对物体做功,选项B错误;热量能从内能多的物体转移到内能少的物体,也能从内能少的物体转移到内能多的物体,选项C错误;在相同物态下,同一物体温度降低,分子的平均动能减小,内能减少,选项D正确;物体运动的快慢与分子运动的快慢无关,物体运动快,分子的平均动能不一定大,内能不一定大,选项E正确.变式题BDE【试题解析】气体的内能是指组成气体的所有分子热运动的动能与分子势能的总和,与气体分子的重力势能及气体整体运动的动能无关,选项A、C 错误,B、E正确;因做功和热传递都能改变内能,所以气体的体积变化时,其内能可能不变,选项D正确.考点三例6将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上【试题解析】在步骤③中,应将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上;油酸分子直径为d＝,一滴溶液中纯油酸的体积为V＝·,油膜的面积为S＝Na2,联立解得d ＝.变式题（1）131 cm2（2）8×10-6 mL（3）6.1×10-10 m【试题解析】（1）数出图中轮廓线内格子数为131个,那么油膜面积是S＝131×1 cm2＝131 cm2.（2）1 mL溶液中有75滴,则1滴溶液的体积是 mL.每104mL溶液中有纯油酸6 mL,则一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积是V＝× mL＝8×10-6 mL.（3）油酸分子的直径为d＝＝- cm≈6.1×10-10 m.1.（多选）如图32-1所示为布朗运动实验的观测记录,关于布朗运动的实验,下列说法正确的是（）图32-1A.图中记录的是分子无规则运动的情况B.图中记录的是微粒做布朗运动的情况C.实验中可以看到,悬浮微粒越大,布朗运动越明显D.实验中可以看到,温度越高,布朗运动越激烈E.布朗运动既能在液体中发生,也能在气体中发生【试题解析】 BDE布朗运动不是分子的无规则运动,是悬浮在液体或气体中的微粒做的无规则运动,故A错误,B正确.微粒越小、温度越高,布朗运动越明显,故C 错误,D正确.布朗运动既能在液体中发生,也能在气体中发生,故E正确.2.（多选）下列关于分子运动的说法不正确的是（）A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子不停息地做无规则热运动C.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小D.如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能一定增大,因此压强也一定增大E.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同【试题解析】 ABD气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,除了与单位体积内的分子数有关外,还与分子的平均速率有关,选项A错误;布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,是液体分子热运动的体现,它说明分子不停息地做无规则热运动,选项B错误;当分子间的引力和斥力平衡时,即r＝r0时,分子势能最小,选项C正确;如果气体分子总数不变,而气体温度升高,气体分子的平均动能一定增大,压强不一定增大,选项D错误;根据内能的物理意义及温度是分子热运动的平均动能的标志可知,内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同,选项E正确.3.（多选）下列说法正确的是（）A.0 ℃的冰与0 ℃的水分子的平均动能相同B.质量相等的两个物体,温度高的内能不一定大C.分子间作用力的合力总是随分子间距离的增大而减小D.即使制冷技术不断提高,绝对零度也不能达到E.用打气筒向篮球内充气时需要用力,说明气体分子间有斥力【试题解析】 ABD温度是分子平均动能的标志,选项A正确;物体的内能与温度、体积、物质的量均有关,质量相等的两个物体,温度高的内能不一定大,选项B正确;当r＜r0时,分子间作用力的合力随分子间距离的增大而减小,当r＞r0时,分子间作用力的合力随分子间距离的增大先增大后减小,选项C错误;绝对零度永远不可能达到,选项D正确;用打气筒向篮球内充气时,气体压强增大,对活塞的压力增大,所以打气时需要用力推动活塞,选项E错误.4.（多选）对于分子动理论和物体内能的理解,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.外界对物体做功,物体内能一定增加C.温度越高,布朗运动越显著D.当分子间的距离增大时,分子间作用力的合力就一直减小E.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大【试题解析】 ACE温度高的物体分子平均动能一定大,但是内能不一定大,选项A正确;外界对物体做功,若物体向外放热,其内能不一定增加,选项B错误;温度越高,布朗运动越显著,选项C正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力的合力可能先增大后减小,选项D错误;当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,选项E正确.5.（多选）[2016·全国卷Ⅲ]关于气体的内能,下列说法正确的是（）A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大C.气体被压缩时,内能可能不变D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加【试题解析】 CDE温度相同,分子平均动能相同,若摩尔质量不同,则相同质量的气体有不同的分子数,分子总动能不同,假若都是理想气体,因为只考虑分子动能,所以内能不同,A错误;气体内能取决于气体分子的平均动能和分子势能,而与宏观上整体的动能无关,B错误;若外界对气体做的功等于气体向外界放出的热,则气体的内能不变,C正确;理想气体的内能取决于气体分子的平均动能,而分子平均动能取决于温度,D正确;理想气体等压膨胀过程中,p一定,V增加,由＝C可知T升高,故内能增加,E正确.6.（多选）关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是（）A.某种物体的温度为0 ℃,说明该物体中分子的平均动能为零B.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大C.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,但斥力减小得更快,所以分子间作用力总表现为引力D.10 g 100 ℃的水的内能小于10 g 100 ℃的水蒸气的内能E.两个铅块挤压后能紧连在一起,说明分子间有引力【试题解析】 BDE物体的温度为0 ℃,分子的平均动能不为零,分子在永不停息地做无规则运动,选项A错误;物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能还与势能有关,内能有可能减小,选项B正确;当分子间的距离小于平衡距离r0时,分子间的作用力表现为斥力,大于r0时,分子间作用力表现为引力,选项C错误;10 g 100 ℃的水变成水蒸气时,分子间距增大,要克服分子间的引力做功,分子势能增大,所以10 g 100 ℃的水的内能小于10 g 100 ℃水蒸气的内能,选项D正确;两个铅块挤压后能紧连在一起,是分子间的引力作用的结果,选项E正确.第33讲固体、液体、气体的性质热力学定律【教材知识梳理】异性熔点表面积p1V1＝p2V2＝传递的热量Q＋W低温高温绝对零度t＋273.15辨别明理（1）（×）（2）（×）（3）（×）（4）（√）（5）（×）（6）（×）（7）（√）（8）（×）思维拓展[答案]设容器壁上面积为S的接触面对这些气体分子的作用力大小为F,对这个小立方体中在Δt的时间内与面积为S的接触面发生碰撞的气体分子,由动量定理得FΔt＝N'·2mv其中2mv为每个气体分子与容器壁碰撞过程动量变化的大小.将压力F'＝F＝pS和N'＝nSvΔt代入上式得pSΔt＝nSvΔt·2mv消去左、右两边的相同项SΔt,得压强p＝nmv2因为气体分子平均动能为E k＝mv2所以容器壁上碰撞处的压强为p＝n·mv2＝nE k从推导可知,在常温常压下,容器内质量一定的气体,微观方面压强的大小与两个因素有关,一个是容器内单位体积内的分子数n,另一个是分子平均动能E k.而宏观方面容器内单位体积内的分子数n对应气体密度,分子平均动能E k对应气体温度,所以,宏观方面气体压强与气体密度和温度有关.【考点互动探究】考点一例1BCD【试题解析】晶体被敲碎后,构成晶体的分子或原子的空间点阵结构没有发生变化,仍然是晶体,A错误;有些晶体在光学性质方面是各向异性的,B正确;同种元素构成的不同晶体互为该元素的同素异形体,C正确;如果外界条件改变了物质分子或原子的排布情况,晶体和非晶体之间可以互相转化,D正确;晶体熔化过程中,分子势能发生变化,内能发生了变化,E错误.例2ACD【试题解析】水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,这是不浸润的结果,而在干净的玻璃板上不能形成水珠,这是浸润的结果,选项B错误.玻璃板很难被拉开是由于分子引力的作用,选项E错误.例3BCD【试题解析】在一定温度下,饱和汽压是一定的,饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽压与液体的种类有关,与体积无关,选项A错误,B正确;空气中所含水蒸气的压强,称为空气的绝对湿度,相对湿度＝水蒸气的实际压强同温度下水的饱和汽压,夏天的饱和汽压大,在相对湿度相同时,夏天的绝对湿度大,选项C、D正确;人感受的空气潮湿程度是相对湿度,选项E错误.考点二例4p0＋p0-【试题解析】图甲中,以活塞为研究对象,有p A S＝pS＋mg解得p A＝p0＋图乙中,以气缸为研究对象,有p B S＋Mg＝p0S解得p B＝p0-.例5甲:p0-ρgh乙:p0-ρgh丙:p0-ρgh丁:p0＋ρgh1【试题解析】在图甲中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡知p气S＋ρghS＝p0S所以p气＝p0-ρgh在图乙中,以B液面为研究对象,由平衡条件得F上＝F下,即p气S＋ρghS＝p0S所以p气＝p0-ρgh在图丙中,以B液面为研究对象,有p气S＋ρghS sin 60°＝p0S所以p气＝p0-ρgh在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得p气S＝p0S＋ρgh1S所以p气＝p0＋ρgh1.变式题p0＋（＋）【试题解析】以气缸和活塞整体为研究对象,根据牛顿第二定律得F＝（M＋m）a以活塞为研究对象,根据牛顿第二定律得S＝mapS-p联立解得p＝p0＋.（＋）考点三例6AD【试题解析】由图像可知,在A→B的过程中,气体温度升高,体积变大,且体积与温度成正比,由＝C可知,气体压强不变,故A正确;由图像可知,在B→C 的过程中,体积不变,温度降低,由＝C可知,压强p减小,故B、C错误;由图像可知,在C→D的过程中,气体温度不变,体积减小,由＝C可知,压强p增大,故D正确.变式题1BDE【试题解析】由图像可知,过程bc中气体发生等温变化,理想气体内能不变,压强减小,由玻意耳定律可知,体积增大,气体对外做功,由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知,气体吸热,故A错误;由图像可知,过程ab中气体压强与热力学温度成正比,则气体发生等容变化,气体体积不变,外界对气体不做功,气体温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体吸收热量,故B正确;由图像可知,过程ca中气体压强不变,温度降低,由盖—吕萨克定律可知,其体积减小,外界对气体做功,W＞0,气体温度降低,内能减少,ΔU＜0,由热力学第一定律可知,气体要放出热量,过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量,故C错误;由图像可知,a、b和c三个状态中,状态a温度最低,分子平均动能最小,故D正确;由图像可知,过程bc 中气体发生等温变化,气体分子平均动能不变,压强减小,由玻意耳定律可知,体积增大,b、c状态气体的分子数密度不同,b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,故E正确.变式题2A【试题解析】由图像可知,a→b过程,气体压强减小而体积增大,气体的压强与体积倒数成正比,则压强与体积成反比,气体发生的是等温变化,故A正确;由理想气体状态方程＝C可知＝pV＝C·T,由图像可知,连接O、b的直线比连接O、c的直线的斜率小,所以b的温度低,b→c过程,温度升高,由图像可知,压强增大,且体积也增大,故B错误;由图像可知,c→d过程,气体压强不变而体积变小,由理想气体状态方程＝C可知气体温度降低,故C错误;由图像可知,d→a过程,气体体积不变,压强变小,由理想气体状态方程＝C可知,气体温度降低,故D错误.考点四例7ABD【试题解析】气体向真空自发扩散,对外界不做功,且没有热传递,气体的内能不会改变,A正确,C错误;气体在被压缩的过程中,活塞对气体做功,因气缸绝热,故气体内能增大,B正确;气体在被压缩的过程中,外界对气体做功,D正确;气体在被压缩的过程中内能增加,而理想气体无分子势能,故气体分子的平均动能增加,E错误.变式题1BDE【试题解析】根据＝C,过程①中气体的体积V不变,温度T升高,压强p会增大,A错误;过程②中气体的体积V增大,对外做功,B正确;过程④中气体的体积V不变,温度T降低,向外界放出了热量,C错误;理想气体的内能只与温度有关,状态c、d温度相等,则内能相等,D正确;根据＝C,T＝V,T-V图线上的点与原点连线的斜率越大,表示该状态点的压强越大,E正确.变式题2BD【试题解析】由p-V图像可知,a→b为等压过程,体积增大,对外做功,温度升高,内能增大,由Q＋W＝ΔU可知,此过程吸收热量;b→c为等容过程,压强减小,温度降低,内能减小,放出热量,选项A、C错误,D正确.由于a、c两状态温度相等,故理想气体内能相等,选项B正确.例8ADE【试题解析】第一类永动机不消耗能量却源源不断对外做功,违背了能量守恒定律,所以不可能制成,A正确;能量耗散过程中能量仍守恒,B错误;电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是压缩机做功的结果,不违背热力学第二定律,C错误;能量耗散说明宏观热现象的发生具有方向性,D正确;物体从单一热源吸收的热量可以全部用于做功,但一定引起外界变化,E正确.图33-11.[2018·江苏卷]如图所示,一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中.纱布中的水在蒸发时带走热量,使温度计示数低于周围空气温度.当空气温度不变,若一段时间后发现该温度计示数减小,则（）A.空气的相对湿度减小B.空气中水蒸气的压强增大C.空气中水的饱和汽压减小D.空气中水的饱和汽压增大【试题解析】 A温度计示数减小,说明水分蒸发吸热,空气的相对湿度减小,选项A正确,B错误;由于不能确定初始状态是否达到水的饱和汽压,故选项C、D错误.2.（多选）下列有关物体内能改变的判断正确的是（）A.外界对物体做功,物体的内能一定增加B.外界向物体传递热量,物体的内能可能增加C.物体对外界做功,物体的内能可能增加D.物体向外界放热,物体的内能可能增加E.绝热过程中,气体向外界膨胀则内能增加【试题解析】 BCD做功和热传递都能改变物体的内能,根据热力学第一定律ΔU ＝Q＋W知,外界对物体做功,物体的内能不一定增加,外界向物体传递热量,物体的内能可能增加,选项A错误,选项B正确;由ΔU＝Q＋W可知,若物体对外界做功,物体的内能可能增加,同理物体向外界放热,物体的内能可能增加,选项C、D正确;绝热过程不发生热传递,气体向外界膨胀过程对外做功,由ΔU＝Q＋W可知,气体内能减小,选项E错误.3.（多选）对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是（）A.若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变B.若气体的内能不变,其状态也一定不变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.当气体温度升高时,气体的内能一定增大E.保持气体的体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多【试题解析】 ADE理想气体的内能是由温度决定的,根据理想气体状态方程＝C（C为恒量）可知,当体积和压强都不变时,其温度也一定不发生变化,因此内能不变,选项A正确;而反过来,内能不变只能说明温度不变,可能发生等温变化,也就是气体状态可能发生变化,选项B错误;根据理想气体状态方程,温度升高,压强可能增加也可能减小,选项C错误;一定质量理想气体的内能只由温度决定,当温度升高时,内能一定增加,选项D正确;气体的体积不变,当温度升高时,分子平均速率增大,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,选项E正确.4.（多选）关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是（）A.第二类永动机违反能量守恒定律B.机械能全部转化为内能的宏观过程是不可逆过程C.保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看,这两种改变方式是有区别的E.不可能使热量由低温物体传递到高温物体【试题解析】 BCD第二类永动机违反了热力学第二定律,选项A错误;根据热力学第二定律,所有与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的,选项B正确;保持气体的质量和体积不变,当温度升高时,分子平均速率增大,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多,选项C正确;做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看,这两种改变方式是有区别的,选项D正确;由热力学第二定律可知,不可能使热量从低温物体传向高温物体而不产生其他影响,但在外力做功的情况下可以使热量由低温物体传递到高温物体,如空调制冷现象,选项E错误.5.（多选）下列说法正确的是（）A.晶体的导热性能一定是各向异性的B.封闭气体的压强仅与分子的密集程度有关C.夏季天旱时,给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管,防止水分蒸发D.虽然大量分子做无规则运动,速率有大有小,但分子的速率却按一定的规律分布E.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,液面分子间的作用力表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势【试题解析】 CDE单晶体的导热性能一定是各向异性的,多晶体的导热性能是各向同性的,选项A错误;封闭气体的压强与分子的密集程度和气体分子的平均速率有关,选项B错误.6.（多选）下列说法正确的是（）A.理想气体吸热后温度一定升高B.100 ℃、1 g的氢气与100 ℃、1 g的氧气相比,平均动能一定相等,内能一定不相等C.某理想气体的摩尔体积为V0,阿伏伽德罗常数为N A,则该理想气体的分子体积为D.甲、乙两个分子在只受分子力的作用下由无穷远处逐渐靠近直到不能再靠近的过程中,分子引力与分子斥力都增大,分子势能先减小后增大E.扩散现象与布朗运动都能说明分子在永不停息地运动【试题解析】 BDE根据热力学第一定律,气体吸热的同时若对外做功,内能不一定增加,即温度不一定升高,A错误;两者摩尔质量不同,即分子数不相同,温度相同,分子平均动能相等,内能不相同,B正确;气体分子间有间隙,所以气体分子体积不为,为每个气体分子占据空间的体积,C错误;从无穷远靠近的过程中,分子引力与分子斥力都增大,当分子间距离大于平衡距离时,表现为引力,靠近过程中,分子力做正功,分子势能减小,当分子间距离小于平衡距离时,表现为斥力,靠近过程中,分子力做负功,分子势能增加,D正确;布朗运动和扩散现象都能说明分子在永不停息地运动,E正确.7.（多选）根据热力学知识,下列说法正确的是（）A.当r＞r0（平衡距离）时,随着分子间距离增大,分子间的引力增大,斥力减小,所以合力表现为引力B.热量可以从低温物体传到高温物体C.有些物质在适当的溶剂中溶解时,在一定浓度范围内具有液晶态D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快E.夏天中午时车胎内的气压比清晨时的高,且车胎体积增大,则胎内气体对外界做功,内能增大（胎内气体质量不变且可视为理想气体）【试题解析】 BCE当r＞r0（平衡距离）时,随着分子间距离增大,分子间的引力、斥力都减小,合力表现为引力,A错误;热力学第二定律是说热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,也就是说,如果在一定的条件下,热量是可以从低温物体传到高温物体的,B正确;有些物质在适当的溶剂中溶解时,在一定浓度范围内具有液晶态,C正确;空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越。
2019年3月高2019届高2016级高三物理全品二轮复习课件Word第1单元听课正文
第1讲描述直线运动的基本概念一、质点质点是用来代替物体的的点.质点是理想模型.二、参考系参考系是研究物体运动时假定、用作参考的物体.通常以为参考系.三、时刻和时间1.时刻指的是某一瞬时,对应的是位置、瞬时速度、动能和动量等状态量.2.时间是两时刻的间隔,对应的是位移、路程、功和冲量等过程量.四、路程和位移1.路程指物体的长度,它是标量.2.位移是由初位置指向末位置的,它是矢量.五、平均速度与瞬时速度1.平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v＝,是矢量,其方向就是的方向.2.瞬时速度:物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的方向.六、加速度1.定义:物体和所用时间的比值.定义式:a＝.2.方向:与Δv的方向一致,由F合的方向决定,而与v0、v的方向无关,是矢量.【辨别明理】（1）研究花样游泳运动员的动作时,不能把运动员看成质点.（）（2）参考系必须是静止的物体.（）（3）做直线运动的物体的位移大小一定等于路程.（）（4）平均速度的方向与位移的方向相同.（）（5）子弹击中目标时的速度属于瞬时速度.（）（6）速度变化率越大,加速度越大.（）（7）太阳从东边升起,向西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象,需要什么条件?考点一质点、参考系、位移、时间与时刻1.（质点、参考系、时间与时刻）[人教版必修1改编]下列说法错误的是（）A.“一江春水向东流”是以河岸为参考系B.“研究地球绕太阳公转”可以把地球看作质点C.“火车8点42分到站”,“8点42分”指的是时刻D.“第3 s末”和“第3 s内”都是指时间间隔1 s2.（位移与路程）（多选）[人教版必修1改编]一位同学从操场中心A点出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点.下列说法正确的是（）A.相对于操场中心A点,该同学运动的路程大小为70 mB.相对于操场中心A点,该同学运动的位移大小为70 mC.相对于操场中心A点,该同学运动的位移方向为东偏北37°D.相对于操场中心A点,该同学运动的位移方向为北偏东37°3.（矢量与标量）关于矢量和标量,下列说法中正确的是（）A.标量只有正值,矢量可以取负值B.标量的正负表示大小,矢量的正负表示方向C.矢量既有大小也有方向D.当物体做单向直线运动时,路程（标量）和位移（矢量）没有区别■要点总结（1）对于同一个物体运动的描述,选用的参考系不同,其运动性质可能不同.在同一个问题中,若要研究多个物体的运动或同一个物体在不同阶段的运动,则必须选取同一个参考系.（2）区别标量和矢量不只看是否有方向或正、负号,关键看运算是否遵循平行四边形定则.（3）对位移和路程的辨析如下表:考点二平均速度、瞬时速度趋于零）图1-1例1 （多选）如图1-1所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km,实际从A运动到B用时5 min,赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km.当他经过某路标C时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是（）A.整个过程中赛车的平均速度为180 km/hB.整个过程中赛车的平均速度为108 km/hC.赛车经过路标C时的瞬时速度为150 km/hD.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B变式题小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m,则（）A.他在4 s末的瞬时速度为4 m/sB.他在第2 s内的平均速度为1.5 m/sC.他在4 s内的平均速度为2.5 m/sD.他在1 s末的瞬时速度为1 m/s例2[人教版必修1改编]光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图1-2甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.图乙中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出.让滑块d从木板上某处滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10-2s和1.0×10-2s,小滑块d的宽度为0.25 cm,可测出滑块通过光电门1的速度v1＝ m/s,滑块通过光电门2的速度v2＝ m/s.图1-2■要点总结“极限法”求瞬时速度（1）由平均速度公式v＝可知,当Δx、Δt都非常小,趋于极限时,平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.（2）极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续单调变化（单调增大或单调减小）的情况.考点三加速度1.速度、速度变化量和加速度的对比2.两个公式的说明a＝是加速度的定义式,加速度的决定式是a＝,即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定,加速度的方向由合力的方向决定.考向一加速度的理解例3[人教版必修1改编]如图1-3所示,汽车向右沿直线运动,原来的速度是v1,经过一小段时间之后,速度变为v2,Δv表示速度的变化量.由图中所示信息可知（）图1-3A.汽车在做加速直线运动B.汽车的加速度方向与v1的方向相同C.汽车的加速度方向与v1的方向相反D.汽车的加速度方向与Δv的方向相反考向二加速度与速度的关系例4 一个质点做速度方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中（）A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值考向三加速度的计算例5 （多选）一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的（）A.加速度可能为6 m/s2,方向与初速度的方向相同B.加速度可能为6 m/s2,方向与初速度的方向相反C.加速度可能为14 m/s2,方向与初速度的方向相同D.加速度可能为14 m/s2,方向与初速度的方向相反■要点总结考点四匀速直线运动规律的应用匀速直线运动是最基本、最简单的运动形式,应用广泛.例如:声、光的传播都可以看成匀速直线运动.下面是几个应用实例.图1-4例6[鲁科版必修1改编]如图1-4所示是高速摄影机拍摄的子弹头射过一张普通的扑克牌的照片.已知子弹头的平均速度是900 m/s,则子弹头穿过扑克牌的时间约为（）A.8.4×10-3 sB.8.4×10-4 sC.8.4×10-5 sD.8.4×10-6 s变式题如图1-5所示为一种常见的身高体重测量仪.测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔.质量为M0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比.当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学的身高和质量分别为（）图1-5A.v（t0-t）和U（-）和UB.C.v（t0-t）和（U-U0）D.（-）和（U-U0）■建模点拨在涉及匀速直线运动的问题中,无论是求解距离、时间、速度中的哪个,其核心方程都只有一个:x＝vt,知道该方程中任意两个量即可求第三个量.解答此类问题的关键是在以下两个方面:其一,空间物理图景的建立;其二,匀速直线运动模型的建立.完成课时作业（一）第2讲匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动基本规律和重要推论1.基本规律（1）速度公式:v＝;（2）位移公式:x＝;（3）速度—位移关系式:.这三个基本公式是解决匀变速直线运动的基石,均为矢量式,应用时应规定正方向.2.两个重要推论（1）物体在一段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:＝＝.（2）任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量,即:Δx＝x2-x1＝x 3-x2＝…＝xn--＝.二、自由落体运动1.自由落体运动的特点（1）从静止开始,即初速度为.（2）只受重力作用的直线运动.2.自由落体运动的公式（1）速度公式:;（2）位移公式:;（3）速度—位移关系式:.【辨别明理】（1）做匀变速直线运动的物体的速度均匀变化.（）（2）一物体做匀变速直线运动,某时刻速度为6 m/s,1 s后速度为反向的10 m/s,则加速度的大小为4 m/s2.（）（3）某物体从静止开始做匀加速直线运动,速度由0到v时运动距离是速度由v 到2v时运动距离的2倍.（）（4）在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度.（）（5）物体从某高度由静止下落一定做自由落体运动.（）（6）做竖直上抛运动的物体在上升过程中,速度变化量的方向是向下的.（）（7）竖直上抛运动的速度为负值时,位移也为负值.（）考点一匀变速直线运动的基本规律1.“一画,二选,三注”解决匀变速直线运动问题2.运动学公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,我们规定初速度的方向为正方向,但当v0＝0时,一般以a的方向为正方向.例1 一个物体从静止开始以加速度a1做匀加速直线运动,经过时间t改为做加速度大小为a2的匀减速直线运动,又经过时间t物体回到初始位置,求两个加速度大小之比a1∶a2.■题根分析本题为典型的匀变速直线运动问题,运动过程分为两个阶段,可画出物体运动过程示意图,选取第一段时间t内的运动方向为正方向,根据位移公式和速度公式列方程进行求解.以本题为题根可以联系动力学、能量和动量等进行知识层级上的纵向变式.■变式网络变式题1 一个物体从静止开始在大小为F 1的恒力作用下做匀加速直线运动,经过时间t 改为大小为F 2的反方向恒力,又经过时间t 物体回到初始位置,求两个恒力大小之比F 1∶F 2.变式题2 一个物体从静止开始在大小为F 1的恒力作用下做匀加速直线运动,经过时间t 改为大小为F 2的反方向恒力,又经过时间t 物体回到初始位置,此时物体的动能大小为48 J ,求两个恒力做功大小W 1、W 2.变式题3 在真空中的光滑绝缘水平面上有一带电小滑块,开始时滑块静止.若在滑块所在空间加一水平匀强电场E 1,持续一段时间后立即换成与E 1方向相反的匀强电场E 2.当电场E 2与电场E 1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能E k .在上述过程中,E 1对滑块的电场力做功为W 1,冲量大小为I 1;E 2对滑块的电场力做功为W 2,冲量大小为I 2,则 （ ）A .I 1＝I 2B .4I 1＝I 2C .W 1＝0.25E k ,W 2＝0.75E kD .W 1＝0.20E k ,W 2＝0.80E k 考点二 匀变速直线运动的推论及其应用 1.初速度为零的匀变速直线运动比例关系（1）T 时刻末、2T 时刻末、3T 时刻末、…、nT 时刻末的瞬时速度之比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝ .（2）T 时间内、2T 时间内、3T 时间内、…、nT 时间内的位移之比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝ .（3）第一个T 时间内、第二个T 时间内、第三个T 时间内、…、第n 个T 时间内的位移之比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n ＝ .（4）从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝ . 2.两类特殊的匀减速直线运动例2 如图2-1所示,物体以一定的初速度从斜面底端A 点冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为l ,物体到达斜面最高点C 时速度恰好为零.已知物体运动到距斜面顶端l 处的B 点所用的时间为t ,求物体从B 点滑到C 点所用的时间.图2-1变式题1 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离均为16 m 的路程,第一段用时4 s ,第二段用时2 s ,则物体的加速度是 （ ）A .m/s 2 B .m/s 2 C .m/s 2D .m/s 2变式题2 （多选）某质点做匀减速直线运动,依次经过A 、B 、C 三点,最后停在D 点,如图2-2所示.已知AB ＝6 m ,BC ＝4 m ,从A 点运动到B 点和从B 点运动到C 点两个过程速度变化量都为-2 m/s .下列说法正确的是 （ ）图2-2A.质点到达B点时速度大小为2.55 m/sB.质点的加速度大小为2 m/s2C.质点从A点运动到C点的时间为4 sD.A、D两点间的距离为12.25 m考点三自由落体运动和竖直上抛运动考向一自由落体运动应用自由落体运动规律解题时的两点注意（1）可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题.①从运动开始连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶….②一段时间内的平均速度＝＝＝gt.③连续相等的时间T内位移的增加量相等,即Δh＝gT2.（2）物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动,从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动,而是竖直下抛运动,应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决竖直下抛运动问题.图2-3例3 （多选）[人教版必修1改编]如图2-3所示,甲同学用手拿着一把长50 cm 的直尺,并使其处于竖直状态,乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备.某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为20 cm;重复以上实验,乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为10 cm.直尺下落过程中始终保持竖直状态.若从乙同学看到甲同学松开直尺到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”.重力加速度g取10 m/s2.下列说法中正确的是（）A.乙同学第一次的“反应时间”比第二次长B.乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间,直尺的速度约为4 m/sC.若某同学的“反应时间”大于0.4 s,则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”D.若将直尺上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则可用上述方法直接测出“反应时间”图2-4变式题有一种“傻瓜”相机的曝光时间（快门从打开到关闭的时间）是固定不变的.为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面上A点的正上方与A相距H＝1.5 m处使一个小石子自由落下,在小石子下落通过A点后,按动快门,对小石子照相,得到如图2-4所示的照片,由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹CD.已知每块砖的平均厚度约为6 cm.从这些信息估算该相机的曝光时间为（）A.0.5 sB.0.06 sC.0.02 sD.0.008 s考向二竖直上抛运动竖直上抛运动的两种研究方法（1）分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段.（2）全程法:将全过程视为初速度为v0、加速度a＝-g的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性.习惯上取v0的方向为正方向,则v＞0时,物体正在上升;v＜0时,物体正在下降;h＞0时,物体在抛出点上方;h＜0时,物体在抛出点下方.例4 气球以10 m/s的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地175 m的高处时,一重物从气球上掉落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?（g取10 m/s2,不计空气阻力）变式题（多选）某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10 m/s2,则5 s内物体的（）A.路程为65 mB.位移大小为25 m,方向竖直向上C.速度改变量的大小为10 m/sD.平均速度大小为13 m/s,方向竖直向上考点四单体多过程匀变速直线问题如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.可按下列步骤解题:（1）画:分清各阶段运动过程,画出草图;（2）列:列出各运动阶段的运动方程;（3）找:找出交接处的速度与各段间的位移—时间关系;（4）解:联立求解,算出结果.例5 （12分）赛车比赛出发阶段,一辆赛车用时7 s跑过了一段200 m长的直道,该赛车的运动可简化为初速度为零的匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段,已知该车在加速阶段的第3 s内通过的距离为25 m,求:（1）该赛车的加速度大小;（2）该赛车在加速阶段通过的距离.【规范步骤】（1）设赛车在匀加速阶段的加速度为a,在前2 s和第3 s内通过的位移分别为x和x2,单位时间为t0,由运动学规律得1前2 s内通过的位移x1＝（2分）前3 s内通过的位移x1＋x2＝（2分）将t0＝1 s、x2＝25 m代入,联立解得a＝10 m/s2（1分）（2）设赛车做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v,跑完全程的时间为t,全程的距离为x,依题意及运动学规律得1加速运动的位移x'1＝（2分）加速运动的末速度v1＝（1分）匀速运动的位移x'2＝（1分）而t＝t1＋t2,x＝x'1＋x'2（2分）联立解得x'1＝80 m（1分）变式题如图2-5甲所示,滑道项目大多建设在景区具有一定坡度的山坡间,成为游客的代步工具,又可以增加游玩的趣味性.在某景区拟建一个滑道,示意图如图乙所示,滑道共分三段,第一段是倾角比较大的加速下坡滑道AB,第二段是倾角比较小的滑道BC,游客在此段滑道恰好做匀速运动,设计的第三段上坡滑道CD作为下客平台,使游客做匀减速运动后速度减为零.若游客由静止开始从A点以加速度a做匀加速运动,经过4 s到B点并达到最大速度16 m/s,然后进入BC段做匀速运1动,游客经过轨道衔接处可视为速度大小不变,游客乘坐滑道车从山顶A处到达下客平台D处总共用时8.5 s,游客在各段滑道运动的总路程为92 m.求:（1）游客在AB段运动时加速度a1的大小;（2）AB段的长度;（3）游客在BC段匀速运动的时间.图2-5完成课时作业（二）专题一运动图像追及、相遇问题热点一运动学图像的理解及应用考向一准确解读图像信息根据图像中横、纵坐标轴所代表的物理量,明确该图像是位移—时间图像（x-t图像）,还是速度—时间图像（v-t图像）,或是加速度—时间图像（a-t图像）,这是解读运动图像信息的前提.图Z1-11.（x-t图像）如图Z1-1所示,Ⅰ、Ⅱ两条直线分别为P、Q两个物体的位移—时间图像,下列说法正确的是（）A.两物体从同一地点出发做匀速直线运动B.M点表示两物体在t1时刻处于同一位置C.0～t1时间内,P的位移较大D.0～t1时间内,P的速度比Q的大,t1时刻以后P的速度比Q的小图Z1-22.（v-t图像）（多选）如图Z1-2所示为一个质点做直线运动的v-t图像,则下列说法正确的是（）A.质点在0～5 s内的位移为5 mB.质点在整个运动过程中,10～12 s内的加速度最大C.质点在10 s末离出发点最远D.质点在8～12 s内的平均速度为4 m/s3.（x-t图像与v-t图像的对比）[2018·杭州五校联考]四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如图Z1-3所示,下列说法正确的是（）图Z1-3A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动B.这四辆车均从静止开始运动C.在0～t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远D.在0～t2时间内,丙、丁两车间的距离先增大后减小■要点总结（1）对于运动图像,首先应看清图像的横、纵坐标.（2）x-t图像中图线的交点表示两个物体在对应时刻相遇,v-t图像中图线的交点表示两个物体在对应时刻速度相等,此时两个物体之间的距离达到极值（最大或最小）.（3）x-t图像中图线与时间轴所围面积没有物理意义,v-t图像中图线与时间轴所围面积表示对应时间内物体的位移大小.考向二图像与图像之间的转化图Z1-4例1 一质点的位移—时间图像如图Z1-4所示,能正确表示该质点的速度v与时间t关系的图像是图Z1-5中的（）图Z1-5图Z1-6变式题有一质点从x轴的坐标原点开始沿x轴做直线运动,其速度随时间变化的图像如图Z1-6所示,用a表示质点运动的加速度,用x表示质点的位移,则图Z1-7中正确的是（）图Z1-7■要点总结（1）要清楚认识x-t图像、v-t图像或a-t图像中各线表示的物理意义.（2）x-t图像的斜率表示速度,而v-t图像的斜率表示加速度,从而可以进行转换.考向三图像与函数的转换关系例2 一个物体沿一条直线运动,其位移x随时间t变化的图线为如图Z1-8所示的抛物线,c和d已知,由此图Z1-8可知（）A.物体的初速度为0B.物体做加速度越来越大的加速运动C.物体在c时刻的速度为D.物体在1.5c时刻的速度为考向四利用图像分析解决物理问题应用图像解决物理问题有三种情况:（1）根据题目所给运动图像分析物理问题;（2）根据题意自己画出运动图像并解决问题;（3）对题目中所给图像进行必要的转化,然后根据转化后的运动图像分析问题.例如,题目中给定的是F-t图像,则可转化为a-t图像,再转化为v-t图像.图Z1-9例3[2018·郑州外国语学校模拟]如图Z1-9所示为一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB,右侧面是曲面AC,已知AB和AC的长度相同.两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑,比较它们到达水平面的先后,可知（）A.p小球先到B.q小球先到C.两小球同时到D.无法确定变式题在地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A后,又以初速度v0从同一地点竖直上抛另一物体B.要使两物体能在空中相遇,则两物体抛出的时间间隔Δt必须满足的条件是（不计空气阻力,重力加速度为g）（）A.＜Δt＜B.＜Δt＜C.＜Δt＜D.＜Δt＜■要点总结解析法和图像法是解决运动学问题的两个基本方法:（1）应用解析法时要注意解析式及其结果应符合实际.（2）应用图像法时要注意理解图像的物理意义,即图像的纵、横坐标表示的是什么物理量,图线的斜率、截距、两条图线的交点、图线与横坐标轴所围的面积的物理意义各为何.对于题目中没有给出图像的问题,要在分析清楚物体的运动情况的前提下正确画出物体的运动图像,必要时还要进行图像的转换.热点二对相遇、追及问题的分析1.临界法寻找问题中隐含的临界条件,例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等时有最大距离;速度大者减速追赶速度小者,若追不上则在两物体速度相等时有最小距离.2.函数法设两物体在t时刻相遇,然后根据位移关系列出关于t的方程f（t）＝0,若方程f （t）＝0无正实数解,则说明这两个物体不可能相遇;若方程f（t）＝0存在正实数解,则说明这两个物体能相遇.3.图像法（1）用位移图像求解时,分别作出两物体的位移图像,如果两物体的位移图像相交,则说明两物体相遇.（2）用速度图像求解时,要注意比较速度图线与时间轴包围的面积.例4[2018·大连二十四中模拟]在一条平直的公路上有一辆长L0＝1.5 m的电动自行车正以v＝3 m/s的速度向前行驶,在其车尾后方x0＝16.5 m远处的另一条车道上有一辆长L＝6.5 m的公共汽车正以v0＝10 m/s的速度同向驶来,由于公共汽车要在前方50 m处的站点停车,上下乘客,便在此时开始刹车做匀减速运动,结果车头恰好停在站点处.不考虑公共汽车的再次启动,求:（1）从公共汽车开始刹车计时,公共汽车（车头）从后方追至自行车车尾所需的时间;（2）两车第一次错车过程中所经历的时间.变式题1 甲、乙两辆车在平直公路上从同一地点先后出发,其运动的v-t图像如图Z1-10所示,已知t3时刻两车相遇,相遇前两车最大距离x0为25 m,t2＝10 s.求:（1）甲车在加速阶段的加速度大小;（2）两车相遇的时间t3.（取＝1.4,结果保留两位有效数字）图Z1-10变式题2 （多选）[鲁科版必修1改编]两物体A、B从同一地点同时出发,沿同一直线运动,其速度图像如图Z1-11所示,则（）图Z1-11A.两物体A、B分别在2 s和6 s时刻相遇B.2 s后A一直在B的前面运动,直到相遇C.4 s末两物体A、B相距最远D.0～2 s内物体A的位移大小为20 m■要点总结1.分析追及问题的要点可概括为“一个临界条件”“两个等量关系”（1）一个临界条件:速度相等.它往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点.（2）两个等量关系:时间关系和位移关系.通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系.2.能否追上的判断方法。
2019年全国卷高考物理二轮复习中的归纳、总结和提高(共108张PPT)
曾经“猜中”高考题
(2017· 全国卷Ⅰ· 21)如图7，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间 某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N，初始时，OM竖直 且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α＞180°).现将重物 向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变.在OM由竖直被拉到水 平的过程中( )
A.MN上的张力逐渐增大
A.卫星的动能逐渐减小 B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小 C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
一、考纲和考试说明的研究 现在的例12 是:2018年全国卷I的第20题
2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据 科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s时，它们相距约 400 km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作 是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力 学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星 （ ） A．质量之积 B．质量之和 C．速率之和 D．各自的自转角速度
一、考纲和考试说明的研究
3、从“解题”向“解决问题”转变
例2、江苏高考题：水平面上,一白球与一静止的灰球碰 撞,两球质量相等. 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可 推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 （ ） A. 30% B. 50% C. 70% D. 90%
一、考纲和考试说明的研究
p
a
h
B
Q
b
c
d
一、考纲和考试说明的研究 4、对动量知识的要求越来越高：
例5、有两个处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度 v0与之发生碰撞。已知：碰撞后二者的速度vA和vB在一条 直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收， 从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能 态跃迁，并发出光子。如欲碰后发出一个光子，试计算： 速度v0至少需要多大（以m/s表示）？已知电子的电量 e=1.602×10-19C，质子质量m=1.673×10-27kg，氢原子的 基态能量E1=-16.58ev。
2019年3月高2019届高2016级高三物理全品二轮复习课件Word第8单元作业正文
课时作业（二十二）第22讲部分电路及其规律时间/ 40分钟基础达标1.[2018·重庆万州二中月考]下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中不正确的是（）A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多B.W＝UIt适用于任何电路,而W＝I2Rt＝t只适用于纯电阻的电路C.在非纯电阻的电路中,UIt＞I2RtD.焦耳热Q＝I2Rt适用于任何电路2.一个内阻可以忽略的电源给装满绝缘圆管的水银供电,通过水银的电流为0.1A.若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内（恰好能装满圆管）,则通过水银的电流将是（）A.0.4 AB.0.8 AC.1.6 AD.3.2 A3.[2018·浙江4月选考]杭州市正将主干道上的部分高压钠灯换成LED灯.已知高压钠灯功率为400 W,LED灯功率为180 W,若更换4000盏,则一个月可节约的电能约为（）A.9×103 kW·hB.3×105 kW·hC.6×105 kW·hD.1×1012 kW·h图K22-14.[2018·孝感统考]某一导体的伏安特性曲线如图K22-1中AB所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是（）A.B点的电阻为12 ΩB.B点的电阻为40 ΩC.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD.工作状态从A变化到了B时,导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω5.[2018·青岛模拟]如图K22-2所示,a、b、c为不同材料做成的电阻,b与a的长度相等,b的横截面积是a的2倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的2倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3＝1∶1∶2.关于这三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc,下列说法中正确的是（）图K22-2A.ρa是ρb的2倍B.ρa是ρc的2倍C.ρb是ρc的2倍D.ρc是ρa的2倍技能提升6.如图K22-3所示,电源的电动势为30 V,内阻为1 Ω,一个标有“6 V12 W”的电灯与一个绕线电阻为2 Ω的电动机串联.开关闭合后,电路中的电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为（）图K22-3A.36 WB.44 WC.48 WD.60 W7.扫地机器人是智能家用电器的一种,它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫.如图K22-4所示为某款扫地机器人,其工作时额定电压为15 V,额定功率为30 W,充电时额定电压为24 V,额定电流为0.5 A,充电时间约为240 min,电池容量为2000 mA·h,则下列说法正确的是（）图K22-4A.电池容量是指电池储存电能的大小B.机器人正常工作时的电压为24 VC.机器人正常工作时的电流为0.5 AD.机器人充满电后一次工作时间最多约为1 h8.（多选）[2018·山东平阴模拟]在如图K22-5甲所示的电路中,电源电动势为3 V,内阻不计,L1、L2为相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R为定值电阻,阻值为10 Ω.当开关S闭合后（）图K22-5A.L1的电阻为1.2 ΩB.L1消耗的电功率为0.75 WC.L2的电阻为5 ΩD.L2消耗的电功率为0.1 W9.（多选）下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数,不计其自身机械损耗.若该车在额定状态下以最大运行速度行驶,则（）A.电动机的输入功率为576 WB.电动机的内阻为4 ΩC.该车获得的牵引力为104 ND.该车受到的阻力为63 N10.（多选）如图K22-6甲所示电路中,小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PM为U轴的垂线,PQ 为I轴的垂线.下列说法中正确的是（）图K22-6A.随着所通电流的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为R L＝C.在电路中灯泡L两端的电压为U1时,电阻R两端的电压为I1RD.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”11.如图K22-7所示电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏安特性曲线如图K22-8所示.当开关闭合后,下列说法中正确的是（）图K22-7图K22-8A.L3的电流为L1的电流的2倍B.L3的电阻约为0.17 ΩC.L1的电功率约为0.60 WD.L2的电功率约为1.5 W12.有一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端电压U变化的关系图像如图K22-9甲所示.若将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端,3个用电器消耗的电功率均为P;现将它们连接成如图乙所示的电路,接在该电源的两端,设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是P D、P1、P2,它们之间的关系为（）图K22-9A.P2＝B.P D＝C.P D＝P2D.P1＜4P2挑战自我13.（多选）四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按图K22-10所示接入电路,则（）图K22-10A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角14.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层（几十层到几百层不等）类脂物质——髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2 μm左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.（1）若不计髓质片层间的接触电阻,请计算髓质的电阻率.（2）若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32πcm3,当在其两底面上加上1000 V的电压时,通过该圆柱体的电流为10πμA,求圆柱体的底面半径和高.课时作业（二十三）第23讲电动势闭合电路的欧姆定律时间/ 40分钟基础达标图K23-11.（多选）如图K23-1所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为r a和r b,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为I a和I b,则（）A.r a＞r bB.I a＞I bC.R0接到a电源上时,电源的输出功率较大,但电源的效率较低D.R0接到b电源上时,电源的输出功率较小,电源的效率较低2.（多选）[2018·东北三校模拟]如图K23-2所示,C1＝6 μF,C2＝3 μF,R1＝3 Ω,R2＝6 Ω,电源电动势E＝18 V,内阻不计.下列说法正确的是（）图K23-2A.开关S断开时,a、b两点电势相等B.开关S闭合后,a、b两点间的电流是2 AC.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D.不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大3.（多选）直流电路如图K23-3所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的（）图K23-3A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小技能提升4.[2018·宜昌调研]电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图K23-4所示的电路,当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时,下列说法正确的是（）图K23-4A.定值电阻R2的电功率减小B.电压表和电流表的示数都减小C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.R中电流变化的绝对值小于电流表示数变化的绝对值5.（多选）[2018·湖北天门月考]某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图K23-5 R所示.根据图线可知,下列叙述正确的是（）图K23-5A.反映P r变化的图线是cB.电源电动势为8 VC.电源内阻为2 ΩD.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 Ω6.[2018·安徽淮南二模]如图K23-6所示的电路中,R1是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小,R2、R3、R4是定值电阻.当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电.当用强光照射R1且电路稳定时,与无光照射时比较,下列说法中正确的是（）图K23-6A.电容器C的下极板带负电B.R2两端的电压降低C.R4两端的电压降低D.电源提供的总功率变小7.在如图K23-7甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端,两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示,则（）图K23-7A.图线a是电压表V1示数随电流变化的图线B.电源的内阻为10 ΩC.滑动变阻器R2的最大功率为0.9 WD.电源的电动势是4 V8.（多选）[2018·河南南阳模拟]如图K23-8所示,电源电动势E＝3 V,小灯泡L 标有“2 V,0.4 W”,当开关S接1,变阻器调到R＝4 Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L正常发光,电动机M正常工作,则（）图K23-8A.电源的内阻为1 ΩB.电动机的内阻为4 ΩC.电动机的正常工作电压为1 VD.电源效率约为93.3%9.如图K23-9甲所示,M为一电动机,当滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是（）图K23-9A.电源的电动势为3.4 VB.变阻器的滑片向右滑动时,V2读数逐渐减小C.此电路中,电动机的最大输出功率为0.9 WD.变阻器的最大阻值为30 Ω10.（多选）如图K23-10所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r＝1 Ω,定值电阻R＝5 Ω.开关S断开时与闭合时相比,ab段电路消耗的电功率相等.以下说法中3正确的是（）图K23-10A.电阻R1、R2可能分别为4 Ω、5 ΩB.电阻R1、R2可能分别为3 Ω、6 ΩC.开关S断开时理想电压表的示数一定小于S闭合时的示数D.开关S断开时与闭合时相比,理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω11.[2018·山东枣庄八中月考]某控制电路如图K23-11所示,主要由电源（电动势为E、内阻为r）与定值电阻R1、R2及电位器（滑动变阻器）R连接而成,L1、是红、绿两个指示灯.当电位器的触片滑向a端时,关于红、绿两灯亮度变化情L2况,下列说法正确的是（）图K23-11A.L1、L2两个指示灯都变亮B.L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮挑战自我12.（多选）如图K23-12所示,图中直线①表示某电路的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该电路中电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是（）图K23-12A.电源的电动势为50 VB.电源的内阻为ΩC.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 ΩD.输出功率为120 W时,输出电压是30 V专题训练（六）专题六电学实验专题时间/ 40分钟基础达标1.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图Z6-1甲和乙所示.该工件的直径为cm,高度为mm.甲乙图Z6-12.如图Z6-2甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形,若当时使用的是该表的0～3 V量程,那么电压表读数为 V;若当时使用的是该表的0～15 V量程,那么电压表读数应为 V.如图乙所示的电阻箱的读数为Ω.图Z6-23.在“用伏安法测电阻”的实验中,所用电压表的内阻约为20 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标纸上,如图Z6-3所示.图Z6-3（1）根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值R x＝（保留两位有效数字）Ω.（2）在虚线框内画出“伏安法”测量该电阻的部分电路图.技能提升4.某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻R x,现备有下列器材:A.电流表（量程0～100 μA,内阻约为2 kΩ）;B.电流表（量程0～500 μA,内阻约为300 Ω）;C.电压表（量程0～15 V,内阻约为100 kΩ）;D.电压表（量程0～50 V,内阻约为500 kΩ）;E.直流电源（20 V,允许通过的最大电流为1 A）;F.滑动变阻器（最大阻值为1 kΩ,额定功率为1 W）;G.开关和导线若干.（1）电流表应选,电压表应选.（均填器材前的选项字母）（2）该同学正确选择仪器后连接了如图Z6-4所示的电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:图Z6-4①;②.5.小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣,于是用伏安法测量其电阻值.（1）图Z6-5甲是部分连接好的实物图,请用电流表外接法完成接线并在图甲中画出.甲乙图Z6-5（2）小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性,并将得到的电流、电压数据描到U-I图上,如图乙所示.在图中,由电流表外接法得到的数据点是用（选填“○”或“×”）表示的.（3）请你选择一组数据点,在图乙上用作图法作图,并求出这段铅笔芯的电阻为Ω.6.某同学测量直流恒流源的输出电流I0和定值电阻R x的阻值,电路如图Z6-6所示.实验器材如下:图Z6-6直流恒流源（电源输出的直流电流I0保持不变,I0约为0.8 A）;待测电阻R x（阻值约为20 Ω）;滑动变阻器R（最大阻值约为50 Ω）;电压表 V（量程0～15 V,内阻约为15 kΩ）;电流表 A（量程0～0.6 A,内阻约为0.2 Ω）;请回答下列问题.（1）实验所用器材如图Z6-7所示,图中部分电路已经连接好,请完成实验电路的连接.图Z6-7（2）电路开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑动到（选填“a”或“b”）处,其理由是.（3）所得实验数据如下表,请在图Z6-8的直角坐标系上画出U-I图像.图Z6-8（4）根据所画U-I图像,可求得直流恒流源输出电流I0＝A,待测电阻的阻值R x＝Ω.（结果均保留两位有效数字）挑战自我7.在某些汽车的后挡风玻璃中会嵌入一组电阻丝,可通电加热以化解霜冻.图Z6-9甲是用伏安法测量其中一根电阻丝R x阻值的实物连线图,仪表规格如下表.图Z6-9（1）将单刀双掷开关S2置于位置b,闭合开关S1,电压表和电流表指针如图乙所示,则可读得电压表的示数U＝V,电流表的示数I＝A;计算得出电阻丝的阻值R x＝Ω（保留两位有效数字）.（2）若将单刀双掷开关置于位置a,则通过电阻丝的电流（选填“大于”或者“小于”）此时电流表的示数.（3）现有6根与R x同型号的电阻丝和一个内阻为2.0 Ω的电源,为了达到最快的化霜效果,请选用几根电阻丝,并用笔画线代替导线,在图丙中进行设计连接.。
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课时作业（三十）第30讲光电效应波粒二象性时间/ 40分钟基础达标1.（多选）光电效应实验中,下列表述正确的是（）A.光照时间越长,则光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率时一定能产生光电子2.（多选）已知某金属发生光电效应的截止频率为νc,则（）A.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,一定能产生光电子B.当用频率为2νc的单色光照射该金属时,所产生的光电子的最大初动能为hνcC.当照射光的频率ν大于νc时,若ν增大,则逸出功增大D.当照射光的频率ν大于νc时,若ν增大一倍,则光电子的最大初动能也增大一倍3.[2018·浙江温岭模拟]用电子做双缝干涉实验,如图K30-1所示的三幅图分别为100个、3000个、7000个左右的电子通过双缝后在胶片上出现的干涉图样.该实验表明（）图K30-1A.电子具有波动性,不具有粒子性B.电子具有粒子性,不具有波动性C.电子既有波动性又有粒子性D.电子到达胶片上不同位置的概率相同图K30-24.（多选）用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图K30-2所示,则这两种光（）A.照射该光电管时,a光使其逸出的光电子最大初动能大B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角大C.通过同一装置发生双缝干涉时,a光的相邻条纹间距大D.通过同一玻璃三棱镜时,a光的偏折程度大5.（多选）已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钾逸出的光电子具有较大的（）A.波长B.频率C.能量D.动量技能提升6.绿色植物在光合作用中,每放出1个氧分子要吸收8个波长为6.88×10-7 m的光量子,而每放出1 mol的氧气,同时植物储存469 kJ的能量,则绿色植物能量转换效率为（普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s）（）A.79%B.56%C.34%D.9%7.（多选）甲、乙两种金属发生光电效应时,光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图K30-3中的a、b所示.下列判断正确的是（）图K30-3A.图线a与b不一定平行B.图线a与b的斜率是定值,与入射光和金属材料均无关系C.乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率D.甲、乙两种金属发生光电效应时,若光电子的最大初动能相同,则甲金属的入射光频率大图K30-48.（多选）[2018·浙江嘉兴联考]如图K30-4所示为研究光电效应规律的实验电路,电源的两个电极分别与接线柱c、d连接.用一定频率的单色光b照射光电管阴极时,灵敏电流计G的指针会发生偏转,而用另一频率的单色光a照射时,灵敏电流计G的指针不偏转.下列说法正确的是（）A.电源正极可能与c接线柱连接B.a光的频率一定大于b光的频率C.用a光照射光电管时,可能发生了光电效应D.若灵敏电流计的指针发生偏转,则电流方向一定是f→G→e图K30-59.（多选）[2018·河北衡水中学月考]图K30-5为研究光电效应的实验装置示意图,闭合开关,滑片P处于滑动变阻器中央位置,当一束单色光照到此装置的金属表面K时,电流表有示数.下列说法正确的是（）A.若仅增大该单色光照射的强度,则光电子的最大初动能增大,电流表示数也增大B.无论增大照射光的频率还是增加照射光的强度,金属的逸出功都不变C.保持照射光的频率不变,当照射光的强度减弱时,发射光电子的时间将明显增加D.若滑动变阻器滑片左移,则电压表示数减小,电流表示数增大图K30-610.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出.强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实.光电效应实验装置示意图如图K30-6所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应,换用同样频率为ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是（其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电荷量）（）A.U＝-B.U＝-C.U＝2hν-WD.U＝-挑战自我11.用如图K30-7所示的光电管研究光电效应,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转,而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么（）图K30-7A.a光的波长一定大于b光的波长B.增加b光的强度,可使电流计G的指针发生偏转C.用a光照射光电管阴极K时,通过电流计G的电流是由d到cD.只增加a光的强度,可使通过电流计G的电流增大图K30-812.（多选）研究光电效应规律的实验装置如图K30-8所示,以频率为ν的光照射光电管阴极K时,有光电子产生.由于光电管K、A间加的是反向电压,光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动.光电流i由图中电流计G测出,反向电压U 由电压表V测出.当电流计的示数恰好为零时,电压表的示数称为反向遏止电压U c,如图K30-9所示的光电效应实验规律的图像中正确的是（）图K30-913.（多选）利用金属晶格（大小约10-10 m）作为障碍物观察电子的衍射图样,方法是让电子束通过电场加速后,照射到金属晶格上,从而得到电子的衍射图样.已知电子质量为m,电荷量为e,初速度为0,加速电压为U,普朗克常量为h.下列说法中正确的是（）A.该实验说明了电子具有波动性B.实验中电子束的德布罗意波长为λ＝C.加速电压U越大,电子的衍射现象越明显D.若用相同动能的质子替代电子,衍射现象将更加明显14.用频率为ν的光照射光电管阴极时,产生的光电流随阳极与阴极间所加电压的变化规律如图K30-10所示,U c为遏止电压.已知电子电荷量为-e,普朗克常量为h,求:（1）光电子的最大初动能E k;（2）该光电管发生光电效应的极限频率νc.图K30-10课时作业（三十一）第31讲原子和原子核时间/ 40分钟基础达标1.在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止,如图K31-1所示的各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是（）图K31-12.[2018·浙江温州模拟]某核电站遭受严重破坏,产生了严重的核泄漏,从核电站周围一定范围内的空气中和核电站排出的废水中分别检测出了放射性物质碘131和钚239,严重危及了人们的生命安全.已知该核电站采用的是重水反应堆,用U（铀）吸收中子后生成Pu（钚）,碘131的半衰期为8天,下列说法正确的是（）A.排出的废水中的钚239是铀核裂变的生成物B.若U吸收中子后变成U U很不稳定,则经过2次β衰变后变成PuC.核电站的核废料可直接堆放在露天垃圾场D.碘131的半衰期只有8天,因此16天后会全部消失3.四个核反应方程分别为:U＋n→Sr＋Xe＋1n;U→Th＋He;Li＋n→He＋H＋4.9 MeV;H＋H→He＋n＋17.6 MeV.下列说法正确的是（）A. 、是重核铀的同位素的核反应,故都是重核的裂变反应B. 、反应前都有一个中子,故都是原子核的人工转变C. 、、生成物中都有氦核,故都是α衰变反应D. 比放出的能量少,说明比的质量亏损得少4.[2018·浙江慈溪模拟]图K31-2为1934年约里奥·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时的实验示意图,他们除了探测到预料中的中子外,还发现拿走α粒子放射源以后,铝箔仍继续发射出一种神奇的粒子.下列说法正确的是（）图K31-2A.α粒子轰击铝箔的核反应方程为Al＋He→P＋HB.轰击铝箔后的生成物是磷（P）,它的衰变方程为P→Si＋e＋γC.拿走α粒子放射源以后,铝箔继续发射出的神奇粒子实际上是中子D.磷（P）也具有放射性,只是它不像天然放射性元素那样有一定的半衰期5.（多选）如图K31-3所示是氢原子光谱的两条谱线,图中给出了谱线对应的波长及氢原子的能级图,已知普朗克常量h＝6.63×10-34 J·s,则（）图K31-3A.Hα谱线对应光子的能量小于Hβ谱线对应光子的能量B.若两种谱线对应光子都能使某种金属发生光电效应,则Hα谱线对应光子照射到该金属表面时,形成的光电流较小C.Hα谱线对应光子的能量为1.89 eVD.Hα谱线对应的光子是氢原子从n＝4能级跃迁到n＝3能级发出的6.（多选）钍（Th）具有放射性,它能放出一个新的粒子而变为镤（Pa）,同时伴随有γ射线产生,其方程为Th→Pa＋x,钍的半衰期为24天.下列说法正确的是（）A.x为质子B.x是钍核中的一个中子转化成一个质子时产生的C.γ射线是镤核从高能级向低能级跃迁时辐射出来的D.1 g钍（Th）经过120天后还剩0.2 g钍技能提升图K31-47.（多选）图K31-4为氢原子的能级图.现有大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁.下列说法正确的是（）A.这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光B.氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应C.氢原子由n＝3能级跃迁到n＝2能级产生的光波长最长D.这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2 eV图K31-58.图K31-5为氢原子的能级示意图.现有大量的氢原子处于n＝4的激发态,当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光,下列说法正确的是（）A.最容易发生明显衍射现象的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B.频率最小的光是由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的C.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D.用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应9.[2018·浙江缙云模拟]某静止的原子核发生核反应且放出能量Q,其方程为X→Y＋Z,假设释放的能量全都转化为新核Y和Z的动能,其中Z的速度为v,以下结论正确的是（）A.Y原子核的速度大小为vB.Y原子核的动能与Z原子核的动能之比为D∶FC.Y原子核和Z原子核的质量之和比X原子核的质量大（c为光速）D.Y和Z的结合能之和一定大于X的结合能图K31-610.匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核,它衰变时放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆,两圆的直径之比为7∶1,如图K31-6所示,那么碳14的衰变方程为（）A.C→e＋ BB.C→He＋Bee＋NC.C→H＋ BD.C→-图K31-711.（多选）如图K31-7所示为静止的原子核在磁场中发生衰变后的轨迹,衰变后两带电粒子a、b的半径之比为45∶1,两带电粒子a、b回旋运动的动能之比为117∶2.下列说法正确的是（）A.此衰变为α衰变B.小圆为α粒子的运动轨迹C.两带电粒子a、b的回旋周期之比为13∶10D.衰变方程为U→Th＋He图K31-812.U的衰变有多种途径,其中一种途径是先衰变成为Bi,然后可以经一次衰变成为X（X代表某种元素）,也可以经一次衰变成为Ti,最后都变成Pb,衰变路径如图K31-8所示,下列说法中正确的是（）A.过程是β衰变,过程是α衰变;过程是β衰变,过程是α衰变B.过程是β衰变,过程是α衰变;过程是α衰变,过程是β衰变C.过程是α衰变,过程是β衰变;过程是β衰变,过程是α衰变D.过程是α衰变,过程是β衰变;过程是α衰变,过程是β衰变13.（多选）现有两动能均为E0＝0.35 MeV的H在一条直线上相向运动,两个H 发生对撞后能发生核反应,得到He和新粒子,且在核反应过程中释放的能量完全转化为He和新粒子的动能.已知H的质量为2.014 1 u He的质量为3.016 0 u,新粒子的质量为1.008 7 u,核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV（如果涉及计算,结果保留整数）.下列说法正确的是（）A.核反应方程为H＋H→He＋HB.核反应前后不满足能量守恒定律C.新粒子的动能约为3 MeVD.He的动能约为1 MeV挑战自我14.（多选）小宇同学参加学校科技嘉年华,设计了一个光电烟雾探测器,如图K31-9所示,S为光源,发出一束光,当有烟雾进入探测器时,来自S的光会被烟雾散射进入光电管C,当光射到光电管中的钠表面（钠的极限频率为6.00×1014Hz）时,会产生光电子,当光电流大于10-8 A时,便会触发报警系统报警.下列说法正确的是（）图K31-9A.要使该探测器正常工作,光源S发出的光波波长不能小于0.5 μmB.若光源S发出的光波能使光电管发生光电效应,那么光源越强,光电烟雾探测器灵敏度越高C.光束遇到烟雾发生散射是一种折射现象D.若5%射向光电管C的光子会发生光电效应,当报警器报警时,每秒射向C中的光子最少数目是1.25×1012个15.用速度大小为v的中子轰击静止的锂核（Li）,发生核反应后生成氚核和α粒子.生成的氚核速度方向与中子的速度方向相反,氚核与α粒子的速度大小之比为7∶8,已知中子的质量为m,质子的质量可近似看作m,光速为c.（1）写出核反应方程;（2）求氚核和α粒子的速度大小;（3）若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能,求质量亏损.。