高考物理一轮复习振动与波动。
俗话说，凡事预则立，不预则废。高中教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助高中教师缓解教学的压力，提高教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？以下是小编为大家收集的“高考物理一轮复习振动与波动”欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！
第27讲振动与波动
开心自测
题一：细长轻绳下端拴一个小球构成单摆，在悬点正下方L/2摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速的释放。对于以后的运动，下列说法正确的是（）
A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B.摆球在左、右两侧上升的最大高度一样
C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧度相等
D.摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍
题二：一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm。关于这列简谐波，下列说法正确的是（）
A.周期为4.0sB.振幅为20cm
C.传播方向沿x轴正向D.传播速度为10m/s
题三：某单色光照射某金属时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是（）
A.延长光照时间B.增大光的强度
C.换用波长较低的光照射D.换用频率较低的光照射
考点梳理与金题精讲
机械振动与机械波
内容要求说明
1.弹簧振子。简谐运动。简谐运动的振幅、周期和频率。
简谐运动的位移-时间图象。
2.单摆。在小振幅条件下单摆看作简谐运动，周期公式。
3.振动中能量转化。
4.自由振动和受迫振动，受迫振动的振动频率。共振及其常见的应用。
5.振动在介质中的传播——波。横波和纵波。波长、频率和
波速的关系。
6.波的叠加。波的干涉。衍射现象。
7.声波，超声波及其应用。
8.多普勒效应。Ⅱ
概念和规律
一、机械振动
1.机械振动：
物体或物体上的一部分在某一位置附近做的往复运动，叫机械振动，简称振动。
例如：钟摆的摆动、地壳运动时的地震、发声体(声源)发声时的振动（空气柱、弦、振动面的振动）。振动是一种非匀变速运动。广义振动——凡是描述运动状态的物理量，随时间在某一数值附近周期性变化，都可称为振动，如电磁振荡。
2.产生机械振动的条件：
受回复力——使物体能返回平衡位置的力
阻尼足够小——使振动进行多次
3.描述振动的物理概念
（1）位移x——特指振动物体偏离平衡位置的位移。即平衡位置为位移的零点。
（2）回复力——使物体回到平衡位置的合力．它是按力的作用效果命名的效果力．
（3）振幅A——离开平衡位置的最大距离(标量)。振幅能反映振动的强弱。
（4）周期T、频率f——反映振动的快慢。
频率的单位：赫兹（Hz）量纲：s-1
固有周期(频率)：自由振动的周期（频率）由振动系统本身决定，则叫做固有周期（频率）。
（5）相——反映振动状态的物理量。也叫做位相、相位。常用来比较振动的步调。同相、反相。
（6）受迫振动——物体在周期性驱动力作用下的振动。①受迫振动的频率等于驱动力的频率，跟物体的固有频率无关：f迫=f驱
②受迫振动的振幅由驱动力的频率与固有频率之差Δf决定，Δf越小，A越大。
③当Δf=0时，振幅A最大叫共振。
（7）阻尼振动和无阻尼振动——振幅越来越小的振动叫做阻尼振动。振幅保持不变的振动是等幅振动，也叫无阻尼振动。
题一：图中，当A振动起来后，通过水平挂绳迫使B、C振动，下列说法中，正确的是()
A.只有A、C振动周期相等
B.A的振幅比B小
C.C振动的振幅比B大
D.A、B、C的振动周期相等
（2）简谐振动——最常见、最基本的一种
振动简谐运动的动力学特征：则
其中：x——偏离平衡位置的位移
k——回复力系数
模型：弹簧振子
应用：单摆小角度摆动
简谐振动的运动图象
位移图象（x～t图）
沙摆实验：
理论和实验一致
位移公式(参考圆)：
简谐运动的位移图象：
从位移图象可以求出什么？
振动的周期T——直接读图可得
各时刻的位移x——直接读图线的纵坐标
振动的加速度a——与x大小成正比，反向
振动的速度v——图线各点切线的斜率
简谐振动实例
①弹簧振子的振动。周期为：
②单摆：在小摆角情况下的振动看成是简谐运动
其固有周期两个有关：与l、g有关
两个无关：与m、A无关wWw.jab88.com
秒摆：T=2s的单摆。秒摆的摆长约为1m。
单摆的应用：a.计时器：如摆钟——利用单摆的等时性。b.测重力加速度——利用单摆周期公式。
题二：单摆做简谐运动，摆球经过平衡位置时，摆球上附着一些悬浮在空气中的灰尘，如果灰尘的质量不能忽略，则摆球在以后的振动中，最大速度vm、振幅A、周期T的变化是（）
A．vm不变，A不变，T不变B．vm变小，A变大，T变小
C．vm变大，A变大，T不变D．vm变小，A变小，T不变
发散：在最大位移处附上灰尘，结果又怎样？若换成弹簧振子，结果又怎样？
三、机械波
1.机械波的形成、条件、分类
（1）形成：振动在介质中传播，形成机械波。
a.介质的每个质点都受前一质点的驱动做受迫振动——它们的振动T、f都相同；
b.介质的每个质点都落后于前一个质点的振动(振动相位落后)——形成位移参差不齐的波形。
强调：波不传播质点，只传播振动形式、能量。波匀速传播，质点做变速运动。
（2）机械波形成条件：有波源、介质(区别电磁波)
（3）分类：横波——绳子上的波。波峰，波谷；纵波——空气中的声波。密部，疏部。
2.描述波的物理量
（1）波长——相邻的波峰(波谷)之间的距离
波在一个周期内传播的距离
相邻的同相位振动质点间的距离
注意：半波长的说法。
（2）周期、频率——波形重复出现一次的时间为周期T，一秒内波形重复出现的次数为频率f。它们都由波源决定，与介质种类无关。
（3）波速v——由介质种类决定，与波的频率无关。
①同一种介质中的两列不同波的波速相同；
②同一列波在不同介质中的传播速度v不同，但频率相同。
3.波的图象y=Acos(t0x/v)
两种图象的区别：
横轴表示的物理量不同。直接读取的物理量不同
研究对象不同:一个质点；介质的各个质点
研究内容不同：位移随t变化；位移随空间分布
图象的变化不同：沿长；平移
光的波动性和粒子性
光的本性
内容要求说明
1.光本性学说的发展简史
2.光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉，双缝干涉的条纹间距与波长的关系
3.光的衍射
4.光的偏振现象
5.光谱和光谱分析。红外线、紫外线、X射线、γ射线以及它们的应用，光的电磁本性。电磁波谱
6.光电效应，光子，爱因斯的光电效应方程
7.光的波粒二象性。物质波
8.激光的特性及应用Ⅰ
知识结构
一、光的波动性
1.光本性发展简史
微粒说波动说光子说
2.光的干涉
（1）双缝干涉(1809年)
干涉实验装置干涉原理示意图
干涉条件：两光波同频率。
相干光源——能产生同频率光的两个光源。
干涉现象——两相干光在相遇区间叠加，形成亮、暗条纹相间的稳定分布。相干光的颜色不同，干涉条纹间距Δx不同；双缝间隔不同，Δx不同；白光的干涉条纹是彩色的。
相邻亮条纹之间的距离为
3.薄膜干涉
由极薄的薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而形成的干涉现象叫薄膜干涉。
4.光的衍射
（1）概念：光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里的现象；
（2）产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸跟光波波长差不多或小于波长。
（3）典型现象：单缝衍射——不等距的直条纹，中条纹最宽。
圆盘衍射——不等距的圆条纹，本影中心有一个“泊松亮斑”。
二、光的电磁说
1.光的波动本质——电磁波
2.看不见的光——红外线、紫外线、伦琴射线。
3.电磁波谱波长从大到小的顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
题三：下列有关电磁波的特性和应用，说法正确的是（）
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波中频率最大为γ射线，最容易用它来观察衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
三、光的粒子性
1.光电效应
概念：在光的照射下从物体发射出电子的现象叫光电现象。
实验的现象和解释
1、饱和电流
2、入射光越强，单位时间内发射出的光电子数越多
3、存在遏制电压
4、光电子的能量只与入射光的频率有关
5、存在截止频率
光电子的能量只与入射光的频率有关
题四：在研究光电效应现象时，锌板与不带电的验电器的金属杆之间用导线相连。现用一定强度的紫外线照射锌板，发现金箔张开，则下列现象中会发生的是（）
A．锌板放出电子而带正电
B．锌板吸引周围空气中的阳离子而带正电
C．锌板和验电器的金箔都带正电
D．锌板带正电，验电器的金箔带负电
第27讲振动与波动
题一：AB题二：CD题三：C题四：CD题五：D题六：D题七：AC
延伸阅读
高考物理第一轮复习光的波动性学案
一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来，有效的提高课堂的教学效率。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢？以下是小编为大家收集的“高考物理第一轮复习光的波动性学案”相信您能找到对自己有用的内容。
第二课时光的波动性
【教学要求】
1．了解光的干涉、衍射现象及光的偏振现象。
2．熟悉激光的特性及应用。
【知识再现】
一、光的干涉
1．条件：两列光的相同、恒定或两列光振动情况总是相同，能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为相干光源。相干光源可用同一束光分成两列获得。
2．双缝干涉：在用单色光进行的双缝干涉实验中，若双缝处两列光的振动情况完全相同，则在光屏上距双缝的路程差为光波波长倍的地方被加强，将出现明条纹；光屏上距双缝的路程差为光波半波长倍的地方光被减弱，出现暗条纹．
3．薄膜干涉：利用薄膜（如肥皂膜）两表面的相遇而形成的．
二、光的衍射
1．内容：光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。
2．产生明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多。
3．单缝衍射条纹特点：中间条纹亮、宽，两侧条纹暗、窄，间距不等。相同的实验装置，光波波长越长，条纹越宽；相同的照射光，单缝窄的，中央条纹宽。
试一试：解释“闻其声不见其人”的原因？
三、光的偏振
1．自然光：光源发出的，包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动产光波的强度都相同。
2．偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只有一个振动方向的光。
3．应用：立体电影、照相镜头等。
4．偏振光的产生方式
(1)自然光通过起偏器：通过共轴的两个偏振片观察自然光，第一个偏振片是把自然光变成偏振光，叫做起偏器。第二个偏振片的检验是否为偏振光。(2)自然光射到两种介质的交界面上，如果光人射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是900时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。
5．光的干涉和衍射说明了光是波，但不能确定光是横波还是纵波，光的偏振现象说明了光是横波。
思考：自然光与偏振光有哪些异同？
四、激光
1．产生：人工产生的一种相干光。
2．特点：①，
②，③。
3．应用：光纤通信、精确测距、目标跟踪、激光读盘、激光切割等。
思考：自然光与激光有哪些异同？
知识点一光的干涉条件及定量分析
1．杨氏双缝干涉实验
（1）相干光源：双缝处光振动不但频率相等，而且总是同相的。
（2）实验结果：在屏上出现明暗相间的干涉条纹。
（3）当这两列光波到达某点的路程差δ等于光的半波长的偶数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；
当这两列光波到达某点的路程差δ等于光的半波长的奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹。
（4）相邻两条干涉条纹的间距
思考：解释若用白光做该实验则屏上出现彩色的干涉条纹的原因？
【应用1】如图所示，用某单色光做双缝干涉实验，P处为第三亮纹，若改用频率较高的单色光做这个实验时，则第三亮纹的位置（）
A.仍在P处B.在P点上方C.在P点下方
D.要将屏向双缝方向移近一些，屏上才会出现第三亮纹
导示:当P点距双缝路程差为光波长的3倍时，P处就出现第三亮纹，若改用频率较高的光时，由于光波长减小，所以第三亮纹的位置应下移.
故选C
2．薄膜干涉：
（1）相干光源：薄膜的前后两表面的反射光。
（2）图样特点：若单色光入射，出现亮暗相间的条纹（薄膜厚度相等的地方对应同一级条纹）；若白光入射，出现彩色条纹，在同一级条纹中，从紫色到红色对应的薄膜厚度从薄到厚．
（3）应用：检查光学平面的平整程度，增透膜等．
【应用2】劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直人射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：（1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直人射到新劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹将如何变化？
导示:光线在空气膜的上下表面上反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹。设空气膜顶角为θ，d1、d2处为两相部明条纹，如图所示，则两处光的路程差分别为δ1=2d1，δ2=2d2
因为δ1-δ2=λ
所以d2-d1=λ/2
设条纹间距为△L，
则由几何关系得（d2-d1）/△L=tanθ，
即△L=λ/2tanθ，当抽去一张纸片θ减小时，△L增大，即条纹变疏。
答案：变疏。
1．由于一般发光体发出若干频率的光，任何两个独立的光源发出的光叠加均不能产生干涉现象．只有采用特殊的方法从同一细光束分离出两列光波相叠加，才可能发生干涉现象．
2．在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方．由于光波波长极短，因此薄膜干涉所用介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．
知识点二光的衍射
1．几种典型衍射现象
(1)单缝衍射(2)小孔衍射(3)圆盘衍射（泊松亮斑）
图样特点：光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在后面的屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗；如果是白光发生衍射，则出现彩色条纹．
2．衍射条纹产生的理论机制
来自单缝或小孔上不同位里的光，在光屏处叠加后光波加强或削弱，加强处出现亮线，削弱处出现暗线，这个道理和两列光干涉时的道理相似．如果用白光照封，则得到的亮线是彩色的．
注意：(1)衍射产生的条件其实是指产生明显衍射的条件，光的衍射是不需要条件的，只是在有些条件下衍射比较明显，有些条件下衍射不明显而已．
(2）光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，但存在明显的区别：干涉是两束相干光的叠加，衍射是无数光的叠加，双缝干涉条纹是等间距、等亮度的，而单缝衍射条纹除中央明条纹最宽最亮外，两侧条纹亮度、宽度逐渐减小．
【应用2】以下说法中正确的是?（）
A.当光的波长比圆孔直径小时，可产生明显的衍射现象?
B.衍射现象的研究表明，光沿直线传播只是一种近似规律?
C.用平行单色光垂直照射不透明小圆板，在圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象?
D.用平行单色光垂直照射一把刀片，发现刀片的阴影边缘模糊不清，这是光的衍射现象
导示:设本题是对衍射现象及条件的理解，在孔或障碍物的尺寸比波长小或相差不大时，才能观察到明显的衍射现象，A不正确；在障碍物尺寸比波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以认为光是沿直线传播的，B正确；圆板后面的屏上发现圆板阴影中心处有一亮斑，是泊松亮斑，是光的衍射现象，C不正确；阴影的边缘模糊不清，是光的衍射的结果。
故选BD
类型一双缝干涉的明暗条纹的分析
【例1】（山东省沂源一中2008高三检测试题）如图所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则()
A．不再产生干涉条纹
B．仍产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变
C．仍产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向上移
D．仍产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移
导示:中央亮缝的位置应该是略向下移动。光波波程差等于半波长的偶数倍为亮条纹，但这里的波程差的计算是从单缝到光屏的距离，因而当单缝略向上移动波程差为零的位置略向下移。故选B
从本题可以看出：双缝干涉中的明暗条纹由屏上某点P到光源之间的光程差决定的，而条纹间距则由双缝到屏的距离、双缝之间的距离和光波的波长共同决定的。
类型二应用动能定理巧求变力的功
【例2】现代光学装置中的透镜、棱镜的表面常涂上一层薄膜,当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时,可以大大减少入射光的反射损失,从而增强透射光的强度,这种作用是应用了光的（）
A．色散现象B．全反射现象
C．干涉现象D．衍射现象
导示:增透膜即增强了透射光，减小反射光，也就是说膜前后两面的反射光叠加相抵消，所以反射光光程差为λ/2，膜厚度为λ/4。是光的干涉现象的应用。故选C。
思考：登山运动员为了防止紫外线过度照射，戴的镜子涂上膜的厚度至少为多少？
1．（徐州市2007高三第三次质量检测）下列说法中正确的是（）
A．光的衍射现象说明光具有粒子性
B．光的干涉现象说明光是一种电磁波
c．光的偏振现象说明光是横波
D．电子束通过铝箔能发生衍射现象,说明作为实物粒子的电子也具有波动性
2．关于激光的说法正确的是：（）
A.可以利用激光来切割各种物质，是利用了激光的亮度高的特性
B.在做双缝干涉实验时，常会用激光作光源，是利用了激光的相干性好的特性
C.激光通信是利用了激光的平行度好的特性
D.激光测距是利用了激光平行度好的特性
3．（泗阳中学2008物理第四次调研测试）一同学在“用双缝干涉测光的波长实验中，使用的双缝的间距为0．02cm，测得双缝与屏的距离为50cm，第1级亮纹中心到第5级亮纹中心的距离为O．45cm，则待测单色光的波长是．
4．（海安高级中学第七次统测）如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明（）
A．光是电磁波B．光是一种横波
C．光是一种纵波D．光是概率波
5．（南京市秦淮中学2007年物理高考模拟试卷）夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼，严重影响行车安全．若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体．如下措施中可行的是
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
参考答案1：CD2：ABD3：4.5×10-7m
4：B5：D
高考物理一轮复习电学
第30讲电学选择题20xx新题赏析
题一：（全国新课标）如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为（k为静电力常量）（）
A．B．C．D．
题二：（广东）如图，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上。不计重力。下列说法正确的有（）
A．a、b均带正电
B．a在磁场中飞行的时间比b的短
C．a在磁场中飞行的路程比b的短
D．a在P上的落点与O点的距离比b的近
题三：（全国新课标）如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一电荷量为q(q0)，质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为R/2。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600，则粒子的速率为（不计重力）（）
A．qBR/2mB．qBR/mC．3qBR/2mD．2qBR/m
题四：（全国新课标）如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN。其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时。运动中MN始终与bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线，可能正确的是（）
题五：（四川）如图所示，边长为L、不可形变的正方形导体框内有半径为r的圆形区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为B＝kt(常量k＞0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1＝R0、R2＝R0/2。闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势。则（）
A．R2两端的电压为U/7
B．电容器的a极板带正电
C．滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍
D．正方形导线框中的感应电动势为kL2
题六：（福建）在国际单位制（简称SI）中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、s（秒）、A（安培）。导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为（）
A．m2kgs-4A-1B．m2kgs-3A-1C．m2kgs-2A-1D．m2kgs-1A-1
第30讲电学选择题20xx新题赏析
题一：B题二：AD题三：B题四：A题五：AC题六：B
高考物理一轮复习热学
第26讲热学
主讲教师：孟卫东北京市物理特级教师
开心自测
题一：如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（）
A.铅分子做无规则热运动
B.铅柱受到大气压力作用
C.铅柱间存在万有引力作用
D.铅柱间存在分子引力作用
题二：图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中（）
A.外界对气体做功，气体内能增大
B.外界对气体做功，气体内能减小
C.气体对外界做功，气体内能增大
D.气体对外界做功，气体内能减小
题三：如题图所示，一淙用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（）
A.转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C.转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
考点梳理与金题精讲
内容要求说明
1.物质是由大量分子组成的。阿伏伽德罗常数。分子的热运动、布朗运动。分子间的相互作用力。
2.分子热运动的动能。温度是物体分子热运动平均动能的标志。物体分子间的相互作用势能、物体内能
3.做功和热传递是改变物体内能的两种方式。热量、能量守恒定律
4.热力学第一定律
5.热力学第二定律
6.永动机不可能
7.绝对零度不可达到
8.能源的开发和利用、能源的利用与环境保护
9.气体的状态和状态参量、热力学温度
10.气体的体积、温度、压强之间的关系
11.气体分子运动的特点
12.气体压强的微观意义Ⅰ
分子运动的统计平均规律
研究跟分子运动有关的热现象，不可能也不必要去追随每一个分子，只能根据分子集体的运动特性去确定分子运动的规律及其所反映的宏观性质，采用的是统计平均方法。比如：布朗运动的产生原因、温度的含义等，都需要从大量分子的无规则运动的统计平均意义上去解释和理解。
一、分子动理论基础
三个要点：
1.物质是由大量分子组成的。
2.分子的运动：永不停息、无规则、随着温度的升高而更剧烈。
3.分子之间有相互的引力和斥力。
1、物质是由大量分子组成的
分子——组成物质的、具有物质化学性质的最小微粒。
原子、离子、分子等。
分子模型：分子球、立方体等——用于估算。
固体和液体——分子紧密排列，空隙不计。
气体——立方体。分子间距很大，游离状的，能充满整个容器。所以认为每个分子在正立方体空间范围活动，分子在这个正立方体的中心。
分子大小的测量方法
①电子显微镜观测——扫面隧道显微镜等
②实验用单分子油膜法估测分子大小
V——一滴油的体积
S——水面上形成单分子油膜的面积
分子直径的数量级：10-10m
一般分子质量数量级：10-26Kg
分子间有间隙。酒精和水混合总体积减小。
(3)阿伏伽德罗常数
NA=6.02×1023个/mol
反映1mol的任何物质中含有的微粒数(包括原子数、分子数、离子数等)相同。
粗略计算可用NA=6×1023个/mol。
阿伏伽德罗常数是联系微观量与宏观量的桥梁。
微观量：分子体积(或直径)、分子质量、分子间距、分子的数密度等。
宏观量：摩尔体积、摩尔质量、物体体积、物质密度等。
题一：将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液。已知1cm3溶液有50滴油酸，将一滴油酸溶液滴到水面上，酒精溶于水，油酸形成一单分子层，其面积为0.2m2。由此可知油酸分子的直径大约为多少？
二、分子的热运动
两个实验事实：
1、扩散现象：是分子运动的直接结果，证明分子做无规则运动，还说明分子
间有空隙。
2、布朗运动
在显微镜下，每隔30s把观察到的微粒的位置记录下来得到下图：
布朗颗粒的运动不是分子的运动,它是液体分子运动的间接反映。
布朗运动特点：温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈。
布朗运动与扩散现象都发现温度越高，现象越剧烈，说明了分子运动剧烈程度与温度的关系。由于分子做永不停息的无规则运动，且温度越高越剧烈，所以分子的这种无规则运动也叫热运动。
布朗运动产生的原因：
题二：关于布朗运动的实验，下列说法正确的是()
A.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轨迹
C.实验中可以看到，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
三、分子间的相互作用力
1.分子间相互作用的引力和斥力同时存在。
2.f引﹑f斥随分子间距离的增大而减小，但f斥减小得快。
（1）当r=r0时，f引=f斥，f合=0
（2）压缩rr0时，r↓→f引f斥f合为斥力(斥力增得快)
（3）拉伸rr0时，r→f引f斥f合为引力(斥力减得快)
（4）r10r0时，f合很小，可不计
f—r关系图线
分子的平衡位置：
r0的数量级：10-10m
当r=10r0时，分子力f≈0，不计分子力。
内能、热和功
1.分子的动能
概念1：分子由于做热运动而具有的动能叫分子动能。
分子动能由分子的m、v决定。
物体中分子热运动的速率大小不一，所以各个
分子的动能也有大有小。
概念2：分子热运动的平均动能。
——所有分子动能的平均值，即
分子的平均动能是个统计量。
温度升高→分子热运动加剧→分子热运动的平均动能增加
规律1：温度是分子热运动平均动能的标志。
注意：温度不是分子平均速率的标志，而是分子平均动能的标志。
理解：
1.同一间教室内，一瓶20℃氧气与一瓶20℃氢气，哪瓶气体的分子平均动能大？它们的分子平均速率一样大吗？
2.一瓶20℃氧气与一瓶25℃氢气，哪瓶气体的分子平均动能大？
2.分子势能
分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。(可类比弹性势能)
分子势能ep与分子间距r有关。
分子势能ep的大小跟物体的体积V有关。
ep、V的具体关系需从具体问题分析。
3.物体的内能
（1）概念：
物体内所有分子热运动的动能和势能的总和，称为物体的内能。
根据内能的概念思考：
哪些物体具有内能？静止的？运动的？高温的？低温的？
有没有哪一个物体没有内能？
（2）任何物体在任何情况下都有内能。
（3）物体的内能由宏观上的温度、体积、物质的量决定。
4、改变内能的方式
做功：其他形式的能内能；
热传递：内能的相互转化（方向性）
做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
单一的做功过程：ΔE=W
单一的热传递过程：ΔE=Q
既有做功又有热传递的过程：ΔE=W+Q
5、热力学第一定律：
外界对物体所做的功W加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加量ΔE。ΔE=W+Q
ΔE0：物体内能增加；ΔE0：物体内能减少。
W0：外界对物体做功；W0：物体对外做功。
Q0：物体从外界吸热；Q0：物体向外界放热。
6、能量守恒定律
在自然界发生的一切过程中，能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移给另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量是不变的。
第一类永动机（不需要任何能量的机器）是不可能实现的。因为第一类永动机违反能量守恒定律。
绝对零度不可达到——热力学第三定律
7、热力学第二定律
热力学第一定律告诉我们，在一切热力学过程中能量必须守恒。但是，满足能量守恒的过程是否都能实现呢？
（1）自然过程的方向性：
①气体的扩散具有方向性②热传导具有方向性③功变热具有方向性
要实现反向的过程，必须借助外界的帮助。这个过程必然会造成其他的影响或变化。
自然过程的“方向性”
热传导的方向性：热量会自发地从高温物体传给低温物体。
反向的过程有没有例子？热传导的过程是有方向性的。
要实现反向的过程，必须得到外界的帮助。这个过程必然会造成其他的影响或变化。
高温物体的内能低温物体的内能
其他表述：
热机的效率不可能达到100%；第二类永动机(热变功)是不可能制成的。
热机——将内能转化为机械能的机器。
第二类永动机：从单一的热源吸热，然后全部用来做功，而不引起其他的变化的热机。第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律。
五、气体
内容要求说明
1.气体的状态和状态参量；热力学温度
2.气体的体积、温度、压强之间的关系
3.气体压强的微观意义Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
1、气体的压强、体积、温度的关系
（1）气体的状态参量：pVT
①体积V——描述气体几何特性的物理量。
由于气体分子的无规则热运动，每一部分气体都要充满所能给予它的整个空间。
②温度T——描述气体热学特征的物理量。
微观含义：是分子热运动的平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系：T=t+273
③压强p——描述气体力学特性的宏观参量。
气体的压强
（1）压强是描述气体力学特性的宏观参量。
（2）气体压强的产生——大量分子频繁地碰撞器壁而产生了气体的压强。
（3）气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。用符号p表示。即p=F/S
（4）气体压强的微观意义：大量气体分子对器壁的碰撞作用，形成了对器壁的压力。气体压强大小跟温度及分子的数密度有关。
一定质量的气体：
①温度一定时，体积越小压强越大；
②体积一定时，温度越高压强越大；
③压强一定时，温度越高体积越大。
可参考公式：
注意结合热力学第一定律分析气体相关问题。
题三：对于一定量的气体，下列四个论述中正确的是（）
A.当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B.当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C.当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D.当分子间的平均距离变大时，压强必变大
第26讲热学
开心自测题一：D题二：A题三：D
金题精讲题一：5×10-10m题二：D题三：B
高考物理一轮复习力学
第29讲力学选择题20xx新题赏析
题一：（山东）如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30o，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（）
A．B．C．1:2D．2:1
题二：（江苏）如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（）
A．A的速度比B的大
B．A与B的向心加速度大小相等
C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小
题三：（四川）甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v-t图象如图所示。则（）
A．甲、乙在t=0s到t=1s之间沿同一方向运动
B．乙在t=0到t=7s之间的位移为零
C．甲在t=0到t=4s之间做往复运动
D．甲、乙在t=6s时的加速度方向相同
题四：（山东）如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m（Mm）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（）
A．两滑块组成系统的机械能守恒
B．重力对M做的功等于M动能的增加
C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加
D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功
题五：（全国新课标）20xx年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置。其着舰到停止的速度一时间图线如图（b）所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g，则（）
A．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10
B．在0.4～2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化
C．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g
D．在0.4～0.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变
第29讲力学选择题20xx新题赏析
题一：D题二：D题三：BD题四：CD题五：AC
