《2020高考物理 考前30天之備戰(zhàn)沖刺押題系列Ⅰ 專題10 熱學(xué)、光學(xué)、原子物理》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理 考前30天之備戰(zhàn)沖刺押題系列Ⅰ 專題10 熱學(xué)、光學(xué)、原子物理（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、熱學(xué)、光學(xué)、原子物理 一、2020大綱解讀 二、重點剖析3 注意：外界對系統(tǒng)做功，取正；系統(tǒng)對外界做功， 取負(fù)．系統(tǒng)從外界吸熱，取正；系統(tǒng)向外界散熱， 取負(fù)．系統(tǒng)內(nèi)能增加，取正；系統(tǒng)內(nèi)能減少，取負(fù)． （2）熱力學(xué)第二定律 兩種表述： C.兩種表述是等效的 熱力學(xué)第二定律的兩種表述看上去似乎沒有什么聯(lián)系，但實際上它們是等效的，即由其中一個，可以推導(dǎo)出另一個． D.熱力學(xué)第二定律的實質(zhì) 熱力學(xué)第二定律的每一種表述，揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性． （3）熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達(dá)到． 說明：第三定律告訴我們

2、，低溫是有極限的，只能接近極限，不能到達(dá)這個極限． 4．三個氣體狀態(tài)參量 （二）光學(xué) 1. 光的直線傳播、光的反射與平面鏡成像 ⑴光的直線傳播：光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，在真空中傳播的速度最大，其速度大小為。在不均勻的介質(zhì)傳播時，光線會發(fā)生彎折。 ⑵光的反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面上，反射光線和入射光線分居在線的兩側(cè)，反射角等于入射角。 ⑶平面鏡成像：平面鏡所成的像和物是大小相等、關(guān)于鏡面對稱，與平面鏡的大小無關(guān)，是正立的虛像。平面鏡只改變光束的傳播方向，不改變光束的性質(zhì)。 3.光的本性 ⑷光的粒子性：光電效應(yīng)是光的粒子性——光量子說的實驗基礎(chǔ)，光

3、是一份份地傳播的，每一份的能量是，用光量子說可解釋光電效應(yīng)，光電效應(yīng)的基本規(guī)律可用四個結(jié)論(①任何一種金屬，都有一個極限頻率 ，入射光的頻率必須大于這個極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；②光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關(guān)，隨入射光的頻率的增大而增大，用公式表示為；③光電子的發(fā)射具有瞬時性；④當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比)表述。 ⑸光的波粒二象性：光具有波動性，又具有粒子性，大量光子產(chǎn)生的效果顯示出波動性，少數(shù)光子產(chǎn)生的效果顯示出粒子性，既不能理解為宏觀概念中的波，也不能把光子看作宏觀概念中的粒子。 2. 原子核的衰變及三種射線 ⑴原子核的衰變 ：衰變和衰

4、變。 ①衰變： ②衰變： ⑵和衰變次數(shù)的確定：先由質(zhì)量數(shù)守恒確定衰變的次數(shù)，再由核電荷數(shù)確定衰變的次數(shù)。 ⑶半衰期T：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間叫半衰期，衰變規(guī)律是。 說明：原子核的衰變只由原子核本身的因素所決定，而與原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。 三、考點透視 例題：（2020年全國卷Ⅱ）對一定量的氣體， 下列說法正確的是（ ） A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 B．氣體分子的熱運動越劇烈， 氣體溫度就越高 C．氣體對器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的 D．當(dāng)氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內(nèi)能減少 點撥：理

5、解氣體分子的體積，掌握氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因及氣體內(nèi)能變化的分析是正確解答本題的關(guān)鍵。 例1.下列說法正確的是( ) A．用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的干涉現(xiàn)象 B．在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象 C．用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象 D．電視機(jī)遙控器是利用發(fā)出紫外線脈沖信號來變換頻道的 解析：用三棱鏡觀察太陽光譜是利用光的色散現(xiàn)象，在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖象是利用光的全反射現(xiàn)象，用標(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用薄膜干涉原理，電視機(jī)遙控器是利用發(fā)出紅外線脈沖信號來變換頻道的。 答案：B 點撥：本專題知識點非常多，Ⅰ級要求達(dá)30個之多，應(yīng)對這種多知

6、識點綜合問題只有全面復(fù)習(xí)。 答案：D 解析：入射光的強(qiáng)度減弱時，單位時間內(nèi)照到單位面積上的光子數(shù)將減少，對應(yīng)的吸收能量逸出的光電子必將減少，但是光電效應(yīng)的發(fā)生是瞬時的大約光照射后之內(nèi)就會發(fā)生光子數(shù)的減少不會在發(fā)生時間上有影響。根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，如何光頻率不變則光電效應(yīng)一定發(fā)生而且逸出的光電子的出動能不變。 答案：C 點撥：對光電效應(yīng)的理解應(yīng)把握好如下四點 ①任何金屬都存在極限頻率，只有用高于極限頻率的光照射金屬，才會發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象. ②在入射光的頻率大于金屬極限頻率的情況下，從光照射到逸出光電子，幾乎是瞬時的，時間不超過10-9 s. ③光電子的最大初動能隨入射光頻率

7、的增大而增大，而與光強(qiáng)無關(guān). ④單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度成正比. 解析：“人造太陽”是全超導(dǎo)核聚變實驗裝置，核反應(yīng)是輕核聚變，而不是重核裂變，故選項A對B錯；釋放核能大小的計算依據(jù)是愛因斯坦質(zhì)能方程，C對D錯，故選BD。 答案：BD 點撥：“人造太陽”是利用海水中的H和H輕核聚變而產(chǎn)生大量的能量，放出的能量是用質(zhì)量虧損計算的。 反思：本題是通過阿伏伽德羅常數(shù)把宏觀量和微觀量的聯(lián)系起來，這種題型是高考?？嫉膬?nèi)容，復(fù)習(xí)時要重視。 解析：大量光子躍遷時各種躍遷隨機(jī)出現(xiàn)，如果一群處于高能級的氫原子向低能級躍遷時，所輻射的光譜線數(shù)，增加了5條譜線有可能是5、6能級轉(zhuǎn)換增加的，也

8、有可能是2、4能級轉(zhuǎn)換增加的。電子與原子作用導(dǎo)致原子躍遷時，電子的動能必大于所躍遷的兩能級之差才可行，但又不能大與下一個能級與基態(tài)的能級差。 答案：AD 熱點二、光的折射問題 例3.如圖所示，光從A點射入圓形玻璃，而從B點射出，若出射光線相對于入射光線的偏向角為30°，AB弧所對的圓心角為120°，下列說法正確的是 A.玻璃的折射率是 B.玻璃的折射率是 C.光線在A點的入射角為105° D.玻璃的折射率是 熱點四、核能、質(zhì)量虧損和愛因斯坦質(zhì)能方程 五、能力突破 例1、下列說法正確的是（ ） A．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映 B．沒有摩

9、擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù) D．內(nèi)能不同的物體，它們分子熱運動的平均動能可能相同 例2、三個原子核X、Y、Z，X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個個氦（42He）,則下面說法正確的是( ) A.X核比Z核多一個原子 B.X核比Z核少一個中子 C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3 D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍 解析：（設(shè)原子核X的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y，依題意寫出核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可得原子核Y的質(zhì)量數(shù)為x，電荷數(shù)為y-1，原子核Z的質(zhì)量數(shù)為x

10、-3，電荷數(shù)為y-2。由此可得X核的質(zhì)子（y）比Z核的質(zhì)子（y-2）多2個，A錯；由此可得X核的中子（x-y）比Z核的中子（x-y-1）多1個，B錯；X核的質(zhì)量數(shù)（x）比Z核的質(zhì)量數(shù)（x-3）多3個，C對；X核與Z核的總電荷（2y-2）是Y核電荷（y-1）的2倍，D對。 答案：CD 反思：正確寫出核反應(yīng)方程，靈活應(yīng)用學(xué)過的知識就能快速解答本題。 例4、如圖所示，某同學(xué)將空的薄金屬筒開口向下壓入水中。設(shè)水溫均勻且恒定，筒內(nèi)空氣無泄漏，不計氣體分了間相互作用，則被淹沒的金屬筒在緩慢下降過程中，筒內(nèi)空氣體積減?。? ） A．從外界吸熱??? B．內(nèi)能增大?? C．向外界放熱　 D．內(nèi)能減

11、小 解析：在筒緩慢下降的過程水溫恒定，空氣溫度不變，當(dāng)不計氣體分了間相互作用時，氣體的內(nèi)能不變，但筒內(nèi)空氣被壓縮，外界對它做功，氣體必然放出熱量。所以正確選項是C。 答案：C 點撥：對氣體內(nèi)能的變化分析時應(yīng)當(dāng)注意題干中的描述，“緩慢”往往表明溫度不變，“體積不變（或氣體自由鼓脹）”說明氣體不對外做功，外界也不對氣體做功，“絕熱”指不發(fā)生熱傳遞，“理想氣體（或不考慮分子作用力）”意味著忽略分子勢能。 反思：本題考查折射定律與光的傳播，知道光在玻璃的傳播速度，寫出光穿過玻璃所用時間表達(dá)式，是解決本題的關(guān)鍵。 例7、一個原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為，則下列敘述正

12、確的是（ ） A X原子核中含有86個中子 B X原子核中含有141個核子 C 因為裂變時釋放能量，根據(jù)E＝mc2，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加 D 因為裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少 解析：如圖4所示，是光線在玻璃球內(nèi)的光路圖，A、C為折射點，B為反射點，作OD平行于入射光線，由數(shù)學(xué)知識可得： 所以有： 由折射定律得玻璃的折射率： 答案：玻璃的折射率等于 反思：本題考查光的全反射，根據(jù)發(fā)生全反射的臨界條件，判斷光在傳播時是否發(fā)生全反射，是不出錯的原因所在。 六、規(guī)律整合 規(guī)律一、微觀量的運算方法 阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系微觀量和宏觀量的橋

13、梁 注 ： 固、液體分子可以近似地認(rèn)為緊密地靠在一起而氣體分子間有一個很大的間隙，由上面②式求得的V并非是一個分子自身的體積而是一個氣體分子平均占據(jù)的空間（立方體）的體積。設(shè)該立方體的邊長為a，則氣體分子的平均間距為 規(guī)律二、衰變產(chǎn)生的三種射線的比較 種類 射線 射線 射線 組成 高速氦核流 高速電子流 光子流（高頻電磁波） 帶電荷量 2e -e 0 質(zhì)量 靜止質(zhì)量為零 速度 0.1c 0.99c c 在電場或磁場中 偏轉(zhuǎn) 與射線反向偏轉(zhuǎn) 不偏轉(zhuǎn) 貫穿本領(lǐng) 最弱用紙能擋住 較強(qiáng)穿透幾毫米的鋁板 最強(qiáng)穿透幾厘米的鉛板 對空氣的電離

14、作用 很強(qiáng) 較弱 很弱 在空氣中的徑跡 粗、短、直 細(xì)、較長、曲折 最長 通過膠片 感光 感光 感光 規(guī)律三、光的波動性與粒子性的比較 光的粒子性 ①與物質(zhì)發(fā)生作用時，表現(xiàn)出粒子的性質(zhì) ②少量或個別光子容易顯示出粒子性 ③頻率較大時，易顯示粒子性 粒子含義是“不連續(xù)”、“一份一份”的，不同于宏觀的粒子 光的波動性 ①傳播時，表現(xiàn)出波的性質(zhì) ②大量光子容易顯示出波動性 ③頻率較小時，易顯示波動性 光的波動性是光子本身的一種屬性，不是光子之間相互作用產(chǎn)生的，不同于宏觀的機(jī)械波。 七、高考預(yù)測 1．選擇題：它可能考查光的反射與折射、全反射現(xiàn)象、光導(dǎo)纖維

15、、折射率與頻率的關(guān)系、光的偏振現(xiàn)象、光的干涉和衍射現(xiàn)象、光電效應(yīng)、光的粒子性，也可考查α粒子散射實驗、核反應(yīng)的規(guī)律、電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、玻爾原子模型、能級躍遷及波長、頻率和波速三者的關(guān)系、衰變規(guī)律等知識，解題時要注意知識間的聯(lián)系也可能考查了考生的綜合應(yīng)用物理知識分析解決問題的能力和推理能力等，解題時要注意知識間的聯(lián)系。 2．實驗題：可以考查“測定玻璃的折射率”、“用雙縫干涉測光的波長”、估算分子的直徑等。 3．計算題：在計算題中可能會考查考生應(yīng)用光的反射與折射、光電效應(yīng)等物理知識，會分子動理論，熱力學(xué)定律，會考查核能、愛因斯坦的質(zhì)能方程、原子核與力學(xué)的綜合等知識。 一、選擇題

16、（共12小題，在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確。全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯的或不答的得0分） 7. 有一桶水溫度是均勻的，在桶底部水中有一小氣泡緩慢浮至水面，氣泡上升過程中逐漸變大，若不計氣泡中空氣分子勢能的變化，則 A、氣泡中的空氣對外做功，吸收熱量度 B、外界對氣泡中的空氣做功，放出熱量 C、泡中的空氣內(nèi)能增加，吸收熱量 D、氣泡中的空氣內(nèi)能不變，放出熱量 8. 如圖2所示，氣缸內(nèi)盛有一定量的理想氣體，氣缸壁是導(dǎo)熱的，缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與氣缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣?，F(xiàn)將活塞桿與外界連接并緩慢地向右移動，這

17、樣氣體將等溫膨脹并通過桿對外做功。知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說法正確的是 ( ) A.氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，因此此過程違反熱力學(xué)第二定律 B.氣體是從單一熱源吸熱，但并未全用來對外做功，所以此過程不違反熱力學(xué)第二定律 C.氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，但此過程不違反熱力學(xué)第二定律 D.A、B、C三種說法都不對 11. 如圖3所示，圖為單縫，圖為雙縫，用某單色光分別照射豎直放置的單縫和雙縫，在縫后較遠(yuǎn)的位置豎直放置的光屏上可以觀察到明暗相間的條紋（圖中陰影表示明條紋）如圖3中的和所示，則下列關(guān)于縫和條紋間關(guān)系的說法中正確的是（ ） A．

18、圖表示單縫衍射條紋，圖表示雙縫干射條紋 B．單縫S越寬，越容易觀察到對應(yīng)的明暗條紋 C．雙縫間距離越短，對應(yīng)條紋間距越大 D．照射雙縫的單色光波長越長，對應(yīng)條紋間距離越大 12. 如圖4所示，S為能放出α、β和γ三種射線的放射源，虛線框內(nèi)是方向垂直紙面的勻 二、填空題（本題2小題，共28分，把答案填在題中的橫線上） 波長為　　　　　　　　m(保留兩位有效數(shù)字)． 三、計算題（共4小題，共72分。解答下列各題時，應(yīng)寫出必要的文字說明、表達(dá)式和重要步驟。只寫最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。） 16. （18分）受中子轟擊時會發(fā)

19、生裂變，產(chǎn)生和，同時放出能量，已知每個鈾核裂變時釋放的能量為，則（1）寫出核反應(yīng)方程；（2）現(xiàn)在要建設(shè)發(fā)電功率為的核電站，用鈾235做為核燃料，假設(shè)核裂變釋放的能量一半轉(zhuǎn)化為電能，那么該核電站一天消耗鈾235多少千克？（阿伏加德羅常數(shù)為） 17. （18分）已知地球半徑R=6.4×106m，地球表面的重力加速度g=9.8m/s2，大氣壓P0=1.0×105Pa，空氣平均摩爾質(zhì)量為M=2.9×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023 mol-1，在下列問題的計算中還可以查用其他數(shù)據(jù)。 （1）試估算地球周圍大氣層的空氣分子數(shù)？ （2）假如把地球大氣全部變?yōu)橐后w而分布在地球

20、表面，地球的半徑將增大多少？ 15.只有入射光線折射后射到B點的光線經(jīng)反射再折射，射出后才能沿原方向返回，即實現(xiàn)“逆向反射”，光路如圖所示，根據(jù)折射定律得： 由幾何關(guān)系可知： 由以上兩式可解得： 設(shè)能沿原方向返回即實現(xiàn)“逆向反射”的入射光線距AB的距離為h，則由幾何關(guān)系可知： 故地球周圍大氣層的空氣分子數(shù)為個。 （2）雖然各種液體的密度不同，但數(shù)量級均為103kg/m3,現(xiàn)以水的密度來代替液化空氣的密度，則液化空氣的體積， 設(shè)大氣為液體分布在地球表面時地球半徑增加y，則有，考慮到y(tǒng)遠(yuǎn)小于R，忽略y的二次項和三次項，即得。