高考物理基础知识要点复习固体液体和气体。

古人云，工欲善其事，必先利其器。高中教师要准备好教案，这是高中教师的任务之一。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，让高中教师能够快速的解决各种教学问题。优秀有创意的高中教案要怎样写呢？下面是小编为大家整理的“高考物理基础知识要点复习固体液体和气体”，希望能对您有所帮助，请收藏。

20xx届高三物理一轮复习全案：第二章固体液体和气体（选修3-3）
【考纲知识梳理】
一、固体的微观结构，晶体和非晶体
固体分为晶体和非晶体，晶体又可分为单晶体和多晶体
１.晶体和非晶体的区别：
晶体：有固定的熔点，晶体内部物质微粒的排列有一定的规律。
非晶体：没有固定的熔点，内部物质微粒的排列没有一定的规律。
2.单晶体和多晶体的区别：
单晶体：具有规则的几何外形，物理特性各向异性。
多晶体：整体没有规则的几何外形，物理特性各向同性。
3.晶体的结合类型：
离子晶体——离子键——NaCl6Na－6Cl
原子晶体——共价键——SiO2正四面体，Si－4O
金属晶体——金属键——Cu正方体各个顶角和对角线交点，1Cu—12Cu
4.同一种物质微粒在不同条件下可能生成不同的晶体：
例如：金刚石，石墨，C60
二、液晶的微观结构
1.液晶：物理学中把这种既具有像液体那样的流动性和连续性，又具有晶体那样的各向物理异性特点的流体，叫做液晶。
2.液晶的分类和特点：
向列型－－分子呈长棒型――长度相同但无规律排放――液晶显示器
胆甾型――分层排布――呈螺旋型结构――测温（温度升高，由红变紫）
近晶型――分层排布――每层有序排列
三、液体的表面张力现象
1.表面张力：液体表面各部分相互吸引的力叫做表面张力。
2.表面张力的微观解释：
3.表面张力的作用使液体表面具有收缩的趋势，液体就像被绷紧的弹性膜覆盖着。
4.液滴在表面张力的作用下呈球形这是因为在体积相同的各种形状中，球形的表面积最小。若液滴过大，在重力的作用下往往呈椭球形。
四、气体的实验定律，理想气体
1.理想气体的状态参量：
理想气体：始终遵循三个实验定律（玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律）的气体。
描述一定质量理想气体在平衡态的状态参量为：
温度：气体分子平均动能的标志。
体积：气体分子所占据的空间。许多情况下等于容器的容积。
压强：大量气体分子无规则运动碰撞器壁所产生的。其大小等于单位时间内、器壁单位积上所受气体分子碰撞的总冲量。
内能：气体分子无规则运动的动能.理想气体的内能仅与温度有关。
2.玻－马定律及其相关计算：
（1）玻－马定律的内容是：一定质量的某种气体，在温度不变时，压强和体积的乘积是恒量。
（2）表达式：p1V1=p2V2=k
3.等容过程——查理定律
（1）内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273.一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强和热力学温标成正比。
（2）表达式：数学表达式是：

4.等压变化——盖吕萨克定律
（1）内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积和热力学温标成正比.
（2）
5.气体状态方程：
pV/T=恒量
=
说明（1）一定质量理想气体的某个状态，对应于p—V（或p—T、V—T）图上的一个点，从一个状态变化到另一个状态，相当于从图上一个点过渡到另一个点，可以有许多种不同的方法。如从状态A变化到B，可以经过许多不同的过程。为推导状态方程，可结合图象选用任意两个等值过程较为方便。
（2）当气体质量发生变化或互有迁移（混合）时，可采用把变质量问题转化为定质量问题，利用密度公式、气态方程分态式等方法求解。
【要点名师精解】
类型一用气体实验定律解决质量问题
【例1】（08海南卷）⑴下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（填入正确选项前的字母，每选错一个扣1分，最低得分为0分）．
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
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增大，因此压强必然增大
E．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和
F．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加
⑵（8分）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端
密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气（可视为理
想气体），气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的
压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。
活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封．整个
抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：
①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；
③当气体温度达到1.8T1时气体的压强．
解析：（1）BCE
A错误之处在于气体分子是无规则的运动的，故失去容器后就会散开；D选项中没考虑气体的体积对压强的影响；F选项对气温升高，分子平均动能增大、平均速率增大，但不是每个分子速率增大，对单个分子的研究是毫无意义的。
（2）①由玻意耳定律得：，式中V是抽成真空后活塞下方气体体积
由盖吕萨克定律得：
解得：
②由查理定律得：
解得：
【感悟高考真题】
1.(20xx全国卷Ⅱ16)如图，一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中
A．气体对外界做功，内能减少
B．气体不做功，内能不变
C．气体压强变小，温度降低
D．气体压强变小，温度不变
2.(20xx上海物理22)如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为____pa（大气压强取1.01*，g取）。若从初温开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m，则此时气体的温度为____℃。
解析：
，T2=306K，t2=33℃
本题考查气体实验定律。
难度：易。
3．(20xx江苏物理12(A))（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是▲。
（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小▲KJ,空气▲（选填“吸收”或“放出”）
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/和2.1kg/，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数=6.02。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）
答案：
4．(20xx福建28)（1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律。若以横坐标表示分子速率，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比。下面国幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是。（填选项前的字母）
（2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体。（填选项前的字母）
A．温度升高，压强增大，内能减少
B．温度降低，压强增大，内能减少
C．温度升高，压强增大，内能增加
D．温度降低，压强减小，内能增加
答案：（1）D（2）C
5.(20xx上海物理10)如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为，管内外水银面高度差为
，若温度保守不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则
（A）均变大（B）均变小
（C）变大变小（D）变小变大
【解析】根据，变大，变小，根据，变大，选D。
本题考查气体状态方程。难度：中等。
6.(20xx上海物理17)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则
气体体积在
（A）过程中不断增加
（B）过程中保持不变
（C）过程中不断增加
（D）过程中保持不变
【解析】首先，因为的延长线通过原点，所以是等容线，即气体体积在过程中保持不变，B正确；是等温线，压强减小则体积增大，A正确；是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接ao交cd于e，则ae是等容线，即，因为，所以，所以过程中体积不是保持不变，D错误；本题选AB。
本题考查气体的图象的理解。难度：中等。对D，需要作辅助线，较难。
7．(20xx海南物理17)(1)下列说法正确的是:
(A)当一定质量的气体吸热时，其内能可能减小
(B)玻璃、石墨和金刚石都是晶体，木炭是非晶体
(C)单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
(D)当液体与大气相接触时，液体表面层内的分子所受其它分子作用力的合力总是指向液体内部
(E)气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
【答案】ADE
【解析】一定质量的气体吸热时，如果同时对外做功，且做的功大于吸收的热量，则内能减小，(A)正确；玻璃是非晶体，(B)错；多晶体也有固定的熔点，(C)错；液体表面层内的分子液体内部分子间距离的密度都大于大气，因此分子力的合力指向液体内部，(D)正确；气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，决定气体的压强，因此与单位体积内分子数和气体的温度有关，(E)对。
(2)(8分)如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为、压强为的理想气体．和分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求
(ⅰ)气缸内气体与大气达到平衡时的体积：
(ii)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.
【答案】(ⅰ)；(ⅱ)
【解析】(ⅰ)在气体由压缩下降到的过程中，气体体积不变，温度由变为，由查理定律得①
在气体温度由变为的过程中，体积由减小到，气体压强不变，由着盖吕萨克定律得②
由①②式得③
(ⅱ)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为
④
在这一过程中，气体内能的减少为
⑤
由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为
⑥
由②③④⑤⑥式得
⑦
8.（09全国卷Ⅰ14）下列说法正确的是（A）
A.气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力
B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量
C.气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小
D.单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大
解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错。
9.（09全国卷Ⅱ16）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（BC）
A．右边气体温度升高，左边气体温度不变
B．左右两边气体温度都升高
C．左边气体压强增大
D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
解析：本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。
10.（09上海物理9）如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为VA、VB，压强变化量为pA、pB，对液面压力的变化量为FA、FB，则（AC）
A．水银柱向上移动了一段距离B．VA＜VB
C．pA＞pBD．FA＝FB
解析：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：；对气体B：，又初始状态满足，可见使A、B升高相同温度，，，因此，因此液柱将向上移动，A正确，C正确；由于气体的总体积不变，因此VA=VB，所以B、D错误。
11.（09浙江自选模块14）“物理3-3”模块（10分）一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示。
（1）关于气球内气体的压强，下列说法正确的是
A.大于大气压强
B.是由于气体重力而产生的
C.是由于气体分子之间的斥力而产生的
D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的
（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变。下列说法正确的是
A.球内气体体积变大
B.球内气体体积变小
C.球内气体内能变大
D.球内气体内能不变
(3)为了估算气球内气体的压强，这位同学在气球的外表面涂上颜料，在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0cm的方格纸。表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示。若表演时大气压强为1.013105Pa，取g=10m/s2，则气球内气体的压强为Pa。（取4位有效数字）
气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系？
答案：（1）AD；(2)BD；（3）1.053*105Pa面积相同
12.（09海南物理14）（12分）（I）（4分）下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）
（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；
（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；
（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；
（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；
（E）一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；
（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。
（II）（8分）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：
（1）氦气在停止加热前的体积；
（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
答案：（1）ADEF（4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）
（II）（1）在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。
根据玻意耳—马略特定律有
式中，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得
②
（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等过程根据盖—吕萨克定律有
③
式中，是在此等压过程末氦气的体积。由③式得
④
评分参考：本题8分。①至④式各2分。
13.（09上海物理21）（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：
（1）稳定后右管内的气体压强p；
（2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p0＝76cmHg）
解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p0l0S＝p（l0－h/2）S，
所以p＝78cmHg；
（2）插入水银槽后左管压强：p’＝p＋gh＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝p’－p0g＝4cm，中、左管内气体p0l＝p’l’，l’＝38cm，
左管插入水银槽深度h＝l＋h/2－l’＋h1＝7cm。
14.（09宁夏物理34）（1）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或进过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则（填入选项前的字母，有填错的不得分）（C）
A.PbPc，QabQac
B.PbPc，QabQac
C.PbPc，QabQac
D.PbPc，QabQac
(2)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1p0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求
（i）第二次平衡时氮气的体积；
（ii）水的温度。
解析：
（i）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为0.8hS。
设末态的压强为P，由玻意耳定律得
①
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1，体积为V；末态的压强为，体积为，则
②
③
由玻意耳定律得
④
(ii)活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得
⑤
【考点精题精练】
1．一定质量的气体(分子力及分子势能不计)处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度升高同时压强减小，达到平衡状态Ⅱ，则在状态Ⅰ变为状态Ⅱ的过程（BD）
A．气体分子的平均动能必定减小
B．单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少
C．气体的体积可能不变
D．气体必定吸收热量
2.下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是（）
A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能不变
C．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大
D．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大
3．分子间的引力和斥力都与分子间的距离有关，下列说法正确的是
A．无论分子间的距离怎样变化，分子间的引力和斥力总是相等的
B．无论分子间的距离怎样变化，分子间的斥力总小于引力
C．当分子间的引力增大时，斥力一定减小
D．当分子间的距离增大时，分子间的斥力比引力减小得快
4.一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么使用下列哪些过程可以实现
A．先将气体等温膨胀，再将气体等容降温
B．先将气体等温压缩，再将气体等容降温
C．先将气体等容升温，再将气体等温膨胀
D．先将气体等容降温，再将气体等温压缩
5.一定质量的理想气体由状态Ⅰ(p1，V1，T1)被压缩至状态Ⅱ(p2，V2，T2)，已知T2＞T1，则该过程中
A．气体的内能一定是增加的
B．气体可能向外界放热
C．气体一定从外界吸收热量
D．气体对外界做正功
7.（10分）已知金刚石的密度为，现有体积为的一小块金刚石，它有多少个碳原子？假如金刚石中的碳原子是紧密地挨在一起，试估算碳原子的直径？（保留两位有效数字）
21.(10分)如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积之比SA∶SB＝1∶2，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个扎缸都不漏气。
初始时A、B中气体的体积皆为V0，温度皆为T0＝300K。A中气体压强PA＝1.5P0，P0是气缸外的大气压强，现对A加热，使其中气体的压强升到PA＝2.0P0，同时保持B中气体的温度不变求此时A中气体温度TA。
解析：
先求金刚石的质量：
这块金刚石的摩尔数为：
这块金刚石所含的碳原子数为：个
一个碳原子的体积为：
把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式可得碳原子直径为：
8.（10分）一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm的气柱，气体的温度t1=7℃,外界大气压取P0=1.0×105Pa(相当于75cm汞柱高的压强)。
（1）对气体加热，使其温度升高到t2=47℃,此时气柱为多长
（2）在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N，保持气体的温度t2不变，平衡后气柱为多长？此时管内外水银面的高度差为多少？
.解析：
活塞平衡时，有pASA+pBSB=p0(SA+SB)
p’ASA+p’BSB=p0(SA+SB)
已知SB=2SA
B中气体初、末态温度相等，设末态体积为VB，则有p’BVB=pBV0
设A中气体末态的体积为VA，因为两活塞移动的距离相等，故有

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20xx届高三物理一轮复习全案：第3章磁场单元复习（选修3-1）
【单元知识网络】
【单元归纳整合】
1．带电粒子在匀强磁场中作部分圆周运动基本方法。
带电粒子在匀强磁场中作部分圆周运动时，往往联系临界和多解问题，分析解决这类问题的基本方法是：
(1)运用动态思维，确定临界状态。从速度的角度看，一般有两种情况：
①粒子速度方向不变，速度大小变化；此时所有速度大小不同的粒子，其运动轨迹的圆心都在垂直于初速度的直线上，速度增加时，轨道半径随着增加，寻找运动轨迹的临界点（如：与磁场边界的切点，与磁场边界特殊点的交点等）；
②粒子速度大小不变，速度方向变化；此时由于速度大小不变，则所有粒子运动的轨道半径相同，但不同粒子的圆心位置不同，其共同规律是：所有粒子的圆心都在以入射点为圆心，以轨道半径为半径的圆上，从而找出动圆的圆心轨迹，再确定运动轨迹的临界点。
（2）确定临界状态的圆心、半径和轨迹，寻找临界状态时圆弧所对应的回旋角求粒子的运动时间（见前一课时）。
2．带电粒子在匀强磁场运动的多解问题
带电粒子在匀强磁场中运动时，可能磁场方向不定、电荷的电性正负不定、磁场边界的约束、临界状态的多种可能、运动轨迹的周期性以及粒子的速度大小和方向变化等使问题形成多解。
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【单元强化训练】
1（20xx北京东城区二模）如图所示，两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，一质子沿极板方向以速度v0从左端射入，并恰好从两板间沿直线穿过。不计质子重力，下列说法正确的是（）
A．若质子以小于v0的速度沿极板方向从左端射入，它将向上偏转
B．若质子以速度2v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过
C．若电子以速度v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过
D．若电子以速度v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过
2（20xx北京市丰台区二模）如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，O点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端。点由静止释放。下列判断正确的是（）
A．当小球运动的弧长为圆周长的l／4时，洛仑兹力最大
B．当小球运动的弧长为圆周长的1／2时，洛仑兹力最大
C．小球从O点到b点，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小
3（20xx北京市朝阳区二模）如图所示，在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区。如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区。则下列判断正确的是（）
A．该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同
B．该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C．匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比
D．若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外
4（20xx北京市海淀区二模）如图7所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以初速度沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上转。若带电粒子所受承力可忽略不计，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定不可行的是（）
A．仅增大带电粒子射入时的速度
B．仅增大两金属板所带的电荷量
C．仅减小粒子所带电荷量
D．仅改变粒子的电性
5（20xx北京市西城区二模）欧洲强子对撞机在20xx年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（图2）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是（）
A．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小
B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变
C．质子：在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小
D．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变
6、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（）
A．小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动
B．当小球运动到c点时，洛仑兹力最大
C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

7、质谱仪的工作原理示意图如右图所示．带电粒子被加速电场加速后，进人速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述不正确的是
A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
B．质谱仪是分析同位素的重要仪器
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
8、（20xx北京东城区二模）如图所示，间距为L、电阻为零的U形金属竖直轨道，固定放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面里。竖直轨道上部套有一金属条bc，bc的电阻为R，质量为2m，可以在轨道上无摩擦滑动，开始时被卡环卡在竖直轨道上处于静止状态。在bc的正上方高H处，自由落下一质量为m的绝缘物体，物体落到金属条上之前的瞬问，卡环立即释改，两者一起继续下落。设金属条与导轨的摩擦和接触电阻均忽略不计，竖直轨道足够长。求：
（1）金属条开始下落时的加速度；
（2）金属条在加速过程中，速度达到v1时，bc对物体m的支持力；
（3）金属条下落h时，恰好开始做匀速运动，求在这一过程中感应电流产生的热量。
解析：（1）物块m自由下落与金属条碰撞的速度为
设物体m落到金属条2m上，金属条立即与物体有相同的速度v开始下落，
由m和2m组成的系统相碰过程动量守恒
则
金属条以速度v向下滑动，切割磁感线，产生感应电动势，在闭合电路中有感应电流
则金属条所受安培力为
对于，金属条和物体组成的整体，由牛顿第二定律可得
则金属条开始运动时的加速度为
（8分）
（2）当金属条和物体的速度达到v1时，加速度设为，同理可得，
对物体m来说，它受重力mg和支持力N，则有
（4分）
（3）金属条和物体一起下滑过程中受安培力和重力，随速度变化，安培力也变化，做变加速度运动，最终所受重力和安培力相等，加速度也为零，物体将以速度做匀速运动，则有
金属条的最终速度为
下落h的过程中，设金属条克服安培力做功为WA，由动能定理
感应电流产生的热量Q=WA
得：（6分）
9、（20xx北京市丰台区二模）如图所示，两块平行金属板MN、PQ水平放置，两板间距为d、板长为L，在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，三角形底边BG与PQ在同一水平线上，顶点A与MN在同一水平线上。
一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入，若在两金属板间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，BD=AB，并垂直AC边射出（不计粒子的重力）。求：
（1）两金属板问的电压；
（2）三角形区域内磁感应强度大小；
（3）若两金属板问不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入场区域后能从BC边射出，试求所加磁场的磁感应强度的取值范围。
解：（6分）
（1）粒子在两块平行金属板间的电场中，沿水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动。
粒子垂直AB边进入磁场，由几何知识得，粒子离开电场时偏角。根据类平抛运动的规律有：
①（1分）
②（1分）
③（1分）
④（1分）
联立①②③④解得：（2分）
（8分）（2）由几何关系得：
粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为：
⑤（2分）
粒子进入磁场时的速率为：⑥（2分）
根据向心力公式有：⑦（2分）
联立⑤⑥⑦解得：（2分）
（6分）（3）若两板间不加电压，粒子将沿水平以速率v0从AB边的中点进入磁场。
当粒子刚好从C点射出磁场，磁感应强度最小。设磁感应强度的最小值为B2，
由几何关系知，对应粒子的最大轨道半径r2为：r2=d（1分）
根据向心力公式有：（1分）
解得：（1分）
当粒子刚好从E点射出磁场时，磁感应强度最大。
设磁感应强度的最大值为B3，由几何关系知，
对应粒子的最小轨道半径r3为：（1分）
同上解出：（1分）
所以所加磁场的磁感应强度的取值范围为（1分）
10、（20xx北京市宣武区二模）下图为汤姆生在1897年测量阴极射线（电子）的荷质比时所用实验装置的示意图。K为阴极，A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极，电子从阴检发出后被电场加速，只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过，电子被加速后沿方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域。磁场方向垂直纸面向里，电场极板水平放置，电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转。已知圆形磁场的半径为R，圆心为C。
某校物理实验小组的同学们利用该装置，进行了以下探究测量：
首先他们调节两种场强的大小：当电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B时，使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动；然后撤去电场，保持磁场和电子的速度不变，使电子只在磁场力的作用下发生偏转，打要荧屏上出现一个亮点P，通过推算得到电子的偏转角为α（即：之间的夹角）。若可以忽略电子在阴极K处的初速度，则：
（1）电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大？
（2）电子的比荷为多大？
（3）利用上述已知条件，你还能再求出一个其它的量吗？若能，请指出这个量的名称。
（1）电子在复合场中二力平衡，
即①
（2）如图所示，其中r为电子在磁场中做圆（弧）运动的圆轨道半径。
所以：③
④
又因：⑤
联解以上四式得：⑥
（3）还可以求出电子在磁场中做圆弧运动的圆半径r等（或指出：加速电场的电压U，等即可）

高考物理基础知识要点复习光

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢？小编为此仔细地整理了以下内容《高考物理基础知识要点复习光》，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

20xx届高三物理一轮复习全案：第2章光（选修3-4）
【考纲知识梳理】
一、光的折射及折射率
1、光的折射
（1）折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生改变的现象．
（2）折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．
（3）在折射现象中光路是可逆的．
2、折射率
（1）定义：光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率．注意：指光从真空射入介质．
（2）公式：n=sini/sinγ，折射率总大于1．即n＞1．
（3）各种色光性质比较：红光的n最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。
（4）两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质．
二、全反射
三、光的干涉现
1、两列波在相遇的叠加区域，某些区域使得“振动”加强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。振动加强和振动减弱的区域相互间隔，出现明暗相间条纹的现象。这种现象叫光的干涉现象。
2、产生稳定干涉的条件：
两列波频率相同，振动步调一致(振动方向相同)，相差恒定。两个振动情况总是相同的波源，即相干波源
（1）.产生相干光源的方法（必须保证相同）。
①利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)；
②分光法(一分为二)：将一束光分为两束频率和振动情况完全相同的光。(这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等)
下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图
点(或缝)光源分割法：杨氏双缝(双孔)干涉实验；利用反射得到相干光源：薄膜干涉
利用折射得到相干光源：

（2）．双缝干涉的定量分析
如图所示，缝屏间距L远大于双缝间距d，O点与双缝S1和S2等间距，则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时，两束光波的路程差为δ=r2－r1；由几何关系得：r12=L2+(x－)2，r22=L2+(x+)2.
考虑到L》d和L》x，可得δ=.若光波长为λ，
①亮纹：则当δ=±kλ(k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，两束光叠加干涉加强；
②暗纹：当δ=±(2k－1)(k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时，两束光叠加干涉减弱，
据此不难推算出：(1)明纹坐标x=±kλ(k=0，1，2，…）(2)暗纹坐标x=±(2k－1)(k=1，2，…）
测量光波长的方法(3)条纹间距[相邻亮纹(暗纹)间的距离]△x=λ.(缝屏间距L，双缝间距d)
用此公式可以测定单色光的波长。则出n条亮条纹(暗)条纹的距离a,相邻两条亮条纹间距
用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
结论：由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生．
①当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时，即δ=kλ，该处的光互相加强，出现亮条纹；
②当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，既δ=，该点光互相消弱，出现暗条纹；
③条纹间距与单色光波长成正比．(∝λ)，
所以用单色光作双缝干涉实验时，屏的中央是亮纹，两边对称地排列明暗相同且间距相等的条纹
用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边对称地排列彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。
原因：不同色光产生的条纹间距不同，出现各色条纹交错现象。所以出现彩色条纹。
将其中一条缝遮住：将出现明暗相间的亮度不同且不等距的衍射条纹
（3）．薄膜干涉现象：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹，
两列反射波的路程差Δδ,等于薄膜厚度d的两倍，即Δδ=2d。由于膜上各处厚度不同，故各处两列反射波的路程差不等。若：Δδ=2d=nλ(n=1,2…)则出现明纹。
Δδ=2d=(2n-1)λ/2(n=1,2…)则出现暗纹。
应注意：干涉条纹出现在被照射面(即前表面)。后表面是光的折射所造成的色散现象。
单色光明暗相间条纹，彩色光出现彩色条纹。
薄膜干涉应用：肥皂膜干涉、两片玻璃间的空气膜干涉、浮在水面上的油膜干涉、牛顿环、蝴蝶翅膀的颜色等。光照到薄膜上，由膜的前后表面反射的两列光叠加。看到膜上出现明暗相间的条纹。
四、光的衍射。
1.光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象．
单缝衍射：中央明而亮的条纹，两侧对称排列强度减弱，间距变窄的条纹。
圆孔衍射：明暗相间不等距的圆环，（与牛顿环有区别的）
2.泊松亮斑：当光照到不透光的极小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑。当形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
3.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。至使轮廓模糊不清，
4.产生明显衍射的条件：
（1）障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射现象)
Δd≤300λ当Δd=0.1mm=1300λ时看到的衍射现象就很明显了。
小结：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：
（2）单色光的衍射条纹与干涉条纹都是明暗相间分布，但衍射条纹中间亮纹最宽，两侧条纹逐渐变窄变暗，
干涉条纹则是等间距，明暗亮度相同。
白光的衍射条纹与干涉条纹都是彩色的。
（3）意义：①干涉和衍射现象是波的特征：证明光具有波动性。λ大，干涉和衍射现明显，越容易观察到现象。
②衍射现象表明光沿直线传播只是近似规律，当光波长比障碍物小得多和情况下(条件)光才可以看作直线传播。(反之)
③在发生明显衍射的条件下，当窄缝变窄时，亮斑的范围变大，条纹间距离变大，而亮度变暗。
光的直进是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否认光的直进，而是指出光的传播规律受一定条件制约的，任何物理规律都受一定条件限制。(光学显微镜能放大2000倍，无法再放大，再放大衍射现象明显了。)
五、光的偏振
横波只沿某个特定方向振动，这种现象叫做波的偏振。只有横波才有偏振现象。
根据波是否具有偏振现象来判断波是否横波，实验表明，光具有偏振现象，说明光波是横波。
（1）自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含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的光波的强度都相同，这种光叫自然光。自然光通过偏振片后成形偏振光。
（2）偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。除了直接从光源发出的光外。
偏振片(起偏器)由特定的材料制成，它上面有一个特殊方向(透振方向)只有振动方向和透振方向平行的光波才能通过偏振片。
（3）只有横波才有偏振现象。光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。
（4）光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。
（5）应用：立体电影、照相机的镜头、消除车灯的眩光等。
【要点名师精解】
类型一折射定律及折射率的应用
【例1】如图所示，真空中有一个半径为R，折射率为n=的透明玻璃球。一束光沿与直径成θ0=45°角的方向从P点射入玻璃球，并从Q点射出，求光线在玻璃球中的传播时间。
解析：设光线在玻璃球的折射角为θ，由折射定律得
解得：θ=30°
由几何知识可知光线在玻璃球中路径的长度为
L=2Rcosθ=
光在玻璃的速度为v=
光线在玻璃球中的传播时间t=
名师点拨：做此类题要能正确画出光路图，找准几何关系，再根据折射定律，弄清入射角、折射角、及临界角的关系就可正确解题。
类型二光的全反射现象，临界角及其应用
【例2】（09年全国卷Ⅱ）21.一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（）
A.从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光
B.屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度
C.屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
解析：.宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45o临界角,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确。
答案：BD
名师点评：本题考查光的折射和全反射。当光线由光密介质射向光疏介质入射角大于或等于临界角时，将会发生全反射
类型三双缝干涉中明、暗条纹的分析
【例3】1801年，托马斯杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。
(1)洛埃镜实验的基本装置如图3(a)所示，S为单色光源，M为一平面镜。试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与S直接发出的光在光屏上相交的区域。
(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离Δx的表达式。
解析：(1)见图(b)。
(2)由双缝干涉相邻亮纹（或暗纹）间距离公式：。
根据平面镜成像的对称性得d=2a，
所以。
名师点评：杨氏双缝干涉是光的波动性的有力证据，要牢记干涉现象中相邻两亮纹（或暗纹）间距离相等，条纹间距的计算式，并理解各个字母所代表物理量的物理含义
【感悟高考真题】
１．（20xx重庆20）如题20图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截而是圆心角为90o,、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出的部分的弧长为
A.1/6R
B.1/4R
C..1/3R
D.5/12R
【答案】B
【解析】根据折射定律，可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大，根据临界角公式得临界角为45°，如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-（120°+45°）=15°，所以A到D之间没有光线射出。
由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-（30°+15°）=45°，为1/4R。
2．（20xx全国卷Ⅰ20）某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为
A．5.5mB．5.0mC．4.5mD．4.0m
【答案】B
【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得
，即。人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小，同理有，以上两式解得L=29.6m，H=4.5m。
【命题意图与考点定位】平面镜的反射成像，能够正确转化为三角形求解
3.（20xx全国卷Ⅱ20）频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如右图所示，下列说法正确的是
A.单色光1的波长小于单色光2的波长
B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
4．（20xx北京14）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是
A.在相同介质中，绿光的折射率最大B.红光的频率最高
C.在相同介质中，蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小
【答案】C
【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，B错。由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率，A错。频率大的光在真空中和介质中的波长都小，蓝光的波长最短，C正确。频率大，光子能量大，D错。
5．（20xx江苏物理12(B)）（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是
（A）激光是纵波
（B）频率相同的激光在不同介质中的波长相同
（C）两束频率不同的激光能产生干涉现象
（D）利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×m,屏上P点距双缝和的路程差为7.95×m.则在这里出现的应是（选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将
（选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。
（3）如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
答案：
6.（20xx新课标33(1)）如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_________.(填入正确选项前的字母)
A、B、C、D、
答案：A
解析：根据折射率定义有，，，已知∠1=450∠2+∠3=900，解得：n=
7．（20xx海南物理18(1)）一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（很小时．）
【答案】
【解析】如图，设光线以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的A点，折射角为，从平板玻璃另一表面上的B点射出。设AC为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行。过B点作，交于D点，则的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得
①
由几何关系得②
③
出射光线与入射光线之间的距离为
④
当入射角很小时，有
由此及①②③④式得⑤
2009年高考题
1.（09全国卷Ⅰ15）某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（B）
A．24mB．32mC．40mD．48m
解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.
2.（09浙江18）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到F点，已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（AC）
A．该棱镜的折射率为
B．光在点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变小
D．从点出射的光束与入射到点的光束平行
解析：在E点作出法结线可知入射角为60o，折射角为30o，折射率为；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式，可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到点的光束平行，故D错。
3.（09上海物理6）光电效应的实验结论是：对于某种金属（AD）
A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应
B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应
C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小
D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
解析：每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以AD正确。
4.（09上海物理10）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。
答案：长，增大。
解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。
5.（09广东物理4）硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是（A）
A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置
B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关
D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A正确；是利用光电效应原理制成的器件，依据光电效应方程可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电效应，B错误，C错误，D错误。
6.（09广东物理14）（1）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的上，不同的单色光在同种均匀介质中不同。
答案：（1）界面，传播速度
7.（09上海6）英国科学家瑞利于1871年证明：一束光穿过大气距离后，其强度从下降为的公式为，其中叫做吸收系数，式中为光的频率，为光速，标准状况下，个/厘米，。定义，叫做衰减长度，它表示光经过距离后其强度降低到原来的。根据以上信息，结合所学知识可以判断（B）
A．可见光中衰减最厉害的是红光B．可见光中衰减最厉害的是紫光
C．可见光中衰减最厉害的是黄绿光D．不同颜色的光衰减程序基本相同
8.（09宁夏36）（1）关于光电效应，下列说法正确的是_______（填入选项前的字母，有
填错的不得分）（A）
A．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
9.（09天津7）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光（C）
A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大
C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大
D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大
解析：由可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A错；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，B错。从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式可知，红光的折射率小，临界角大，C正确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D错。
10.（09四川21）如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则（AB）
A.n可能为B.n可能为2
C.t可能为D.t可能为
解析：只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射光路图如右图所示。
根据全反射可知临界角C≤45°，再根据n＝可知n≥；光在透明柱体中运动路程为L＝4r，运动时间为t＝L/V＝4nr/c，则t≥4r/c，CD均错。
11.（09重庆21）用a、b、c、d表示四种单色光，若（A）
①a、b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；
②用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大
③用b、d照射某金属表面，只有b能使其发射电子。
则可推断a、b、c、d可能分别是
A．紫光、蓝光、红光、橙光B．蓝光、紫光、红光、橙光
C．紫光、蓝光、橙光、红光D．紫光、橙光、红光、蓝光
12.（09福建13）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（D）
A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
解析：用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，A错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，B错；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D对。
二、非选择题
13.（09山东37）（物理——物理3-４）（2）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图2为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

解析：（2）当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。
考点：光的折射和全放射
14.（09江苏物理12.B）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为。（填写选项前的字母）
（A）0.4c（B）0.5c（C）0.9c（D）1.0c
（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈现在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字）
答案：（1）D；（3）设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为折射定律
几何关系
得
取，解得（都算对）
解析：（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变。D项正确。
(3)根据题意能画出光路图，正确使用物象比解决本题的关键。
设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为，光路如图
折射定律
几何关系
得
取，解得
（本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h值可以不同均可）
15.（09江苏物理12.C）（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
答案：（3）粒子的动量，物质波的波长，由，知，则。
解析：（3）物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。
16.（09海南物理18.（1））如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。
解析：半圆柱体的横截面如图所示，为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有
式中，为全反射临界角。由几何关系得
②
③
代入题所给条件得
④
17.（09海南物理19）（I）已知：功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速，普朗克常量，假定所发出的可见光的波长都是560nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。
解析：（I）一波长为光子能量为
设灯泡每秒内发出的光子数为，灯泡电功率为，则
式中，是灯泡的发光效率。联立①②式得
代入题给数据得
18.（09宁夏35.（2））一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。
解析：
设入射角为i，折射角为r，由折射定律得
①
由已知条件及①式得
②
如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示。设出射点为F，由几何关系可得
③
即出射点在AB边上离A点的位置。
如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示。设折射光线与AB的交点为D。
由几何关系可知，在D点的入射角
④
设全发射的临界角为，则
⑤
由⑤和已知条件得
⑥
因此，光在D点全反射。
设此光线的出射点为E，由几何关系得
∠DEB=
⑦
⑧
联立③⑦⑧式得
⑨
即出射点在BC边上离B点的位置。
【考点精题精练】
1、（20xx天津市六校高三第三次联考）氢原子发出口、6两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若a光是由能级n=4向n=l跃迁时发出时，则b光可能是（）
A．从能级n=3向n=1跃迁时发出的
B．从能级n=5向n=1跃迁时发出的
C．从能级n=5向n=2跃迁时发出的
D．从能级n=3向n=2跃迁时发出的
2、下列说法中正确的是
A．光的偏振现象说明光波是横波
B.麦克斯韦用实验方法证实了电磁波的存在
C．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为调制
D.爱因斯坦狭义相对论指出真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
3、彩虹和霓是太阳光被大气中的小水珠折射和反射形成的色散现象如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成霓的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光，则以下说法正确的是（）
A．a光光子能量大于b光光子能量
B．在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度
C．用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距
比b光的大
D．如果a光能使某金属发生光电效应，则b光也
一定能使该金属发生光电效应
3、（20xx浙江省台州市高三第二次调考）如图所示，有两条细束平行单色光a、b射向空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面，已知玻璃砖足够宽.若发现玻璃砖的上表面只有一束光射出，则下列说法中正确的是
A．其中有束一单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射
B．在玻璃中单色光a的传播速率大于单色光b的传播速率
C．若光束a恰好能使某未知金属发生光电效应，则b也能
D．减小光束与玻璃砖下表面的夹角θ，上表面会有两束平行单色光射出
4、“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底都各有一只青蛙，则：(C)
A、枯井中青蛙觉得天比较小，水井中青蛙看到井外的范围比较大
B、枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较小
C、枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较大
D、两只青蛙觉得井口一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大
5、如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的（D）

6、用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（D）
A．当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°
B．当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°
D．干涉条纹保持不变
7、如图所示，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体，容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源，靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源，开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分，将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端.再将光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端，求此液体的折射率n.
（2）当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光边缘O的那条光线的入射角最小.若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过O点液面的法线为OO1，则①
其中a为此液体到空气的全反射临界角(2分)
由折射定律有②(3分)
同理，若线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则，设此时线光源底端位于B点，由图中几何关系可得
③(1分)
联立②③式得
④（1分）
由题给条件可知
，
代入③式得n=1.3(3分)
8、如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.
（1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？
（2）为了使红光能从AC面射出棱镜，n1应满足什么条件？
（3）若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离.
解：（1）v红=C/n1
v紫=C/n2
∴v红/v紫=n2/n1
（3分.方程2分，结果1分）
（2）C30sinC=
∴n12………………（3分）
（3）
Δx=d(tanr2－tanr1)=d
（方程每个1分，结果1分）

20xx高三物理考点解析：固体、液体和气体

20xx高三物理考点解析：固体、液体和气体

考点44固体、液体和气体
考点名片
考点细研究：(1)固体的微观结构、晶体和非晶体；(2)液体的表面张力现象；(3)气体实验定律、理想气体状态方程等。其中考查到的如：20xx年全国卷第33题(2)、20xx年全国卷第33题(2)、20xx年全国卷第33题(2)、20xx年全国卷第33题(1)(2)、20xx年江苏高考第12题A(1)(3)、20xx年福建高考29题(2)、20xx年山东高考37题(2)、20xx年全国卷第33题、20xx年江苏高考第29题、20xx年浙江高考第13题、20xx年福建高考第29题、20xx年山东高考第37题、20xx年重庆高考第10题等。
备考正能量：本考点考查重点有气体实验三定律、能量守恒定律的理解和计算以及对气体三个状态参量的认识等。命题形式趋向于应用型、综合型和能力型，易与生产生活、工农业生产等紧密联系。主要题型为选择题、填空题。

一、基础与经典
1．(多选)以下说法中正确的是()
A．金刚石、食盐都有确定的熔点
B．饱和汽的压强与温度无关
C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用
D．多晶体物理性质表现为各向异性
E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小
答案ACE
解析金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，故B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能在水面上行走自如，故C正确；多晶体物理性质表现为各向同性，故D错误；在一定温度条件下，大气中相对湿度越小，水蒸发越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，但绝对湿度不一定小，E正确。
2.如图所示，曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t，纵轴表示温度T。从图中可以确定的是()
A．晶体和非晶体均存在固定的熔点T0
B．曲线M的bc段表示固液共存状态
C．曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态
D．曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态
答案B
解析晶体与非晶体的最大区别就是晶体有固定的熔点。当因温度升高而熔化时，在熔化过程中晶体的温度将保持不变，只有晶体全部熔化后其温度才上升，而非晶体没有这个特点。结合题目中的图象特点可知B正确。
3.如图，竖直放置的右管上端开口的U形玻璃管内用水银封闭了一段气体，右管内水银面高于左管内水银面，若U形管匀减速下降，管内气体()
A．压强增大，体积增大
B．压强增大，体积减小
C．压强减小，体积增大
D．压强减小，体积减小
答案B
解析初始状态px＝p0＋ph(p0为大气压)，若匀减速下降，加速度向上，超重，则右侧水银对气体的压力增大，h高水银柱产生的压强ph＝，所以压强增大，由玻意耳定律知，pV＝C，故V减小，B项正确。
4．(多选)下列说法正确的是()
A．气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和
B．气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定改变
C．晶体有固定的熔点且物理性质各向异性
D．在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体
E．金属在各个方向具有相同的物理性质，但它是晶体
答案BDE
解析由热力学知识知：气体的内能是所有分子热运动的动能与分子势能之和，A错误；气体的温度变化时，气体分子的平均动能变化，B正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体是各向同性的，C错误；完全失重情况下，液体各方向的力都一样，所以会成为一个标准的球形，D正确；通常金属在各个方向具有相同的物理性质，它为多晶体，E正确。
5．(多选)关于液体表面现象的说法中错误的是()
A．把缝衣针小心地放在水面上，缝衣针可以把水面压弯而不沉没，这是因为缝衣针受到的重力太小，又受到水的浮力的作用
B．在处于失重状态的宇宙飞船中，一大滴水银会呈球状，这是因为液体表面分子间有相互吸引力
C．玻璃管的裂口放在火上烧熔，它的尖端就变圆，这是因为熔化的玻璃在表面张力的作用下，表面要收缩到最小
D．漂浮在热菜汤表面上的油滴，从上面观察呈圆形，这是因为油滴是各向同性的
答案AD
解析液体表面分子间距较大，表现为引力，分子引力使液体的体积有收缩到最小的趋势，故B、C正确，A、D中的现象都是由于液体表面张力的作用，所以A、D错误。
6．(多选)对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是()
A．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大
B．若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变
C．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加
D．若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变
E．气体的压强由温度和单位体积内的分子个数共同决定
答案ACE
解析单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，单位面积上的碰撞次数和碰撞的平均力都增大，因此这时气体压强一定增大，故A正确，B错误；若气体的压强不变而温度降低时，气体分子热运动的平均动能减小，则单位体积内分子个数一定增加，故C正确，D错误；气体的压强与气体的温度和单位体积内的分子个数共同决定，E正确。
7.带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体，如图所示，开始时气体处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，a、c状态体积相同。设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则()
A．pbpc，QabQacB．pbpc，QabQacD．pbVc，则pbQac，则C正确，D错误。
8．(多选)关于人类对自然的认识是从宏观到微观不断深入的过程，以下说法正确的是()
A．液晶的分子势能与体积有关
B．晶体的物理性质都是各向异性的
C．物质分子都在固定位置附近振动
D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用
答案AD
解析液晶是化合物的一种存在形式，分子间存在引力作用，体积变化，分子间距变化，分子势能变化，选项A正确；单晶体的物理性质是各向异性的，多晶体是各向同性的，选项B错误；气体分子的运动范围很大，液体分子的平衡位置可以移动，固体分子在平衡位置附近振动，故选项C错误；露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，选项D正确。
9．(多选)把极细的玻璃管分别插入水中和水银中，如图所示，正确表示毛细现象的是()

答案AC
解析水能浸润玻璃，而水银不能浸润玻璃。因为水能浸润玻璃，所以A正确，B错误。水银不能浸润玻璃，C正确。D项中外面浸润，里面不浸润，所以是不可能的，故正确选项为A、C。
10.(多选)一定质量的气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在pT图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，而cd平行于ab，由图可以判断()
A．ab过程中气体体积不断减小
B．bc过程中气体体积不断减小
C．cd过程中气体体积不断增大
D．da过程中气体体积不断增大
答案BCD
解析分析图象时要注意，在pT图象中，若图线为过原点的直线，则该过程是等容变化，并且图线斜率越大，气体体积越小。四条直线段只有ab段是等容过程，即ab过程中气体体积不变，选项A是错误的，其他三个过程并不是等容变化过程。Ob、Oc、Od都是一定质量理想气体的等容线，依据pT图中等容线的特点，比较这几条图线的斜率即可得出Va＝VbVdVc，故选项B、C、D正确。
二、真题与模拟
11．20xx·全国卷](多选)下列说法正确的是()
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体
E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
答案BCD
解析晶体，无论体积大小，都是晶体。将一块晶体敲碎后，得到的颗粒仍然是晶体，选项A错误；晶体由于空间点阵结构的不同，在不同的方向上有不同的光学性质，选项B正确；由同种元素构成的固体，例如碳元素，由于原子排列方式不同，可能构成石墨，也可能构成金刚石，选项C正确；在合适的条件下，某些晶体可以转变成非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体。例如天然水晶是晶体，熔化后再凝固成石英玻璃就是非晶体，选项D正确；在熔化过程中，晶体吸收热量，但是温度保持不变，只是分子平均动能保持不变，而分子势能要增加，内能要增加，选项E错误。
12．20xx·江苏高考](多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有()
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体
C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
答案AD
解析晶体都具有固定的熔点，选项A正确；蜂蜡是非晶体，选项B错误；晶体的微粒在空间的排列是规则的，选项C错误；石墨和金刚石的物质微粒排列结构不同，导致了它们的物理性质不同，选项D正确。
13．20xx·福建高考]如图所示，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c。设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则()
A．TbTc，QabQacB．TbTc，QabQacD．Tb＝Tc，QabQac，C正确。
14．20xx·广东高考](多选)用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体()

A．体积减小，内能增大
B．体积减小，压强减小
C．对外界做负功，内能增大
D．对外界做正功，压强减小
答案AC
解析袋内气体与外界无热交换即Q＝0，袋四周被挤压时，体积V减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，气体内能增大，则温度升高，由＝常数知压强增大，选项A、C正确，B、D错误。
15．20xx·重庆高考]某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么()
A．外界对胎内气体做功，气体内能减小
B．外界对胎内气体做功，气体内能增大
C．胎内气体对外界做功，内能减小
D．胎内气体对外界做功，内能增大
答案D
解析中午比清晨时温度高，所以中午胎内气体分子平均动能增大，理想气体的内能由分子动能决定，因此内能增大；车胎体积增大，则胎内气体对外界做功，所以只有D项正确。
16．20xx·广东高考](多选)如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水。在水加热升温的过程中，被封闭的空气()
A．内能增大
B．压强增大
C．分子间引力和斥力都减小
D．所有分子运动速率都增大
答案AB
解析由于金属内筒导热而隔热外筒绝热，故水升温过程中封闭空气不停地从内筒吸收热量而不向外放热，且封闭空气的体积不能改变即不做功，故由热力学第一定律可知其内能一定增大，A正确；由＝C知温度升高且体积不变时封闭空气的压强一定增大，B正确；气体分子间作用力微弱，即使考虑分子间作用力，也因气体体积不变，分子间平均距离不变，分子间引力和斥力都不变，C错误；温度升高时，分子平均动能增大，但这并不意味着每个分子的运动速率都增大，D错误。
17．20xx·北京海淀区月考]某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为________的空气。()
A.VB.V
C.VD.V
答案C
解析设需充入体积为V′的空气，以V、V′体积的空气整体为研究对象，由理想气体状态方程有＝，得V′＝V，故C项正确。
18．20xx·东北三省联考](多选)下列说法正确的是()
A．气体的扩散运动总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
B．大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体
C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因
D．气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关
答案ACD
解析由扩散定义可知，A正确；由晶体定义可知细盐还是晶体，B错误；气体分子之间间距很大，几乎无分子力作用，胎内气体压强增大造成自行车打气越打越困难，C正确；封闭气体产生的压强由分子密集程度和温度决定，密集程度越大，温度越高，压强越大，且压强是大量分子对器壁的碰撞产生的，所以D正确。
19．20xx·景德镇检测](多选)夏天，自行车内胎充气过足，放在阳光下受到暴晒，车胎极易爆裂。关于这一现象对车胎内气体描述正确的有(暴晒过程中内胎容积几乎不变)()
A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，分子间斥力急剧增大的结果
B．在爆裂前的过程中，车胎内气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大
C．在爆裂前的过程中，车胎内气体吸热，内能增加
D．在车胎突然爆裂的瞬间，车胎内气体内能减少
答案BCD
解析由于气体分子间的距离始终大于分子间的平均距离r0，所以气体分子间的作用力总是表现为引力，故选项A错误。由于阳光的暴晒，胎内气体在体积不变的情况下，吸收热量，温度升高，分子无规则热运动加剧，压强增大，选项B、C正确。在车胎突然爆裂的瞬间，气体做绝热膨胀，对外界做功，温度降低，车胎内气体内能减少，D项正确。
20．20xx·云南师大附中模拟](多选)下列说法正确的是()
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特点
D．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
答案ACE
解析布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，A正确。气体的温度升高，气体分子平均动能增大，但不是每个气体分子运动的速率都增加，B错误。液晶具有与晶体相似的性质，如具有光学各向异性，C正确。做功和热传递是改变物体内能的两种方式，由于没有考虑热传递，所以D错误。由热力学第二定律可知，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，E正确。

一、基础与经典
21．(1)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是________。
A．所有晶体沿各个方向的光学性质都相同
B．非晶体沿各个方向的物理性质都相同
C．在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性
D．物质是晶体还是非晶体，是绝对的，不可能相互转化
E．有些非晶体在一定条件下可以转化为晶体

(2)如图所示，粗细均匀、导热性能良好、装有适量水银的U形管竖直放置，左端封闭一定质量的理想气体，气柱长l＝32cm，两管中水银面等高。现向右管中加入长Δl＝9cm的水银柱(与右管内原有水银无空隙接触)。环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg。求稳定后左管内气体的压强。
答案(1)BCE(2)80cmHg
解析(1)晶体分为单晶体和多晶体，其中单晶体具有各向异性，多晶体是由许多杂乱无章排列着的小晶体组成的，多晶体和非晶体一样具有各向同性，故A错误；非晶体具有各向同性，故B正确；无论是单晶体还是多晶体，晶体内部的分子都是按一定的规律排列的，具有空间上的周期性，故C正确；物质是晶体还是非晶体，不是绝对的，在一定条件下可以相互转化，故D错误，E正确。
(2)初态两管水银面等高，封闭气体的压强p1＝p0，加入水银后，假设左侧水银面上升xcm，则右侧水银面上升(Δl－x)cm，
此时左侧封闭气体压强为p2＝p0＋(Δl－2x)，
由玻意耳定律：p0l＝(p0＋Δl－2x)(l－x)，
解得x＝2cm或x＝72cm(舍去)，
稳定后压强p2＝p0＋(Δl－2x)＝80cmHg。
22.如图所示，钢筒质量为40kg，活塞质量为20kg，横截面积为100cm2，钢筒放在水平地面上时，气柱长度为10cm，大气压强为1×105Pa，温度为7℃，求：当竖直向上提活塞杆，将钢筒缓慢地提起来时，气柱多长？
答案20cm
解析设刚提起钢筒时气柱长为l1，压强为p1，钢筒放在地面上时气体压强为p，长度为l。
选活塞为研究对象，钢筒放在地面上尚未上提活塞时，根据平衡条件有pS＝p0S＋mg，p＝p0＋＝1.2×105Pa。
提起后以钢筒为研究对象，根据平衡条件有：
p0S＝p1S＋Mg，p1＝p0－＝6×104Pa。
选钢筒内封闭气体为研究对象，根据玻意耳定律有：
plS＝p1l1S，
解得：l1＝＝cm＝20cm。
二、真题与模拟
23．20xx·全国卷]一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0cmHg。环境温度不变。

答案144cmHg9.42cm
解析设初始时，右管中空气柱的压强为p1，长度为l1；左管中空气柱的压强为p2＝p0，长度为l2。活塞被下推h后，右管中空气柱的压强p1′，长度为l1′；左管中空气柱的压强为p2′，长度为l2′。以cmHg为压强单位。由题给条件得：
p1＝p0＋(20.0－5.00)cmHg
l1′＝cm＝12.5cm
对右管中空气柱由玻意耳定律得：p1l1＝p1′l1′
联立式和题给条件得：p1′＝144cmHg
依题意p2′＝p1′
l2′＝4.00cm＋cm－h＝(11.5－h)cm
对左管中空气柱由玻意耳定律得：p2l2＝p2′l2′
联立式和题给条件得：h＝9.42cm。
24．20xx·全国卷]一氧气瓶的容积为0.08m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。
答案4天
解析设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，压强变为p2(2个大气压)时，体积为V2，根据玻意耳定律得：
p1V1＝p2V2
重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为：
V3＝V2－V1
设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0，则有：p2V3＝p0V0
设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV，则氧气可用的天数为：N＝
联立式，并代入数据得：N＝4(天)。
25．20xx·全国卷]在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝，其中σ＝0.070N/m。现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。已知大气压强p0＝1.0×105Pa，水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度大小g＝10m/s2。
(1)求在水下10m处气泡内外的压强差；
(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。
答案(1)28Pa(2)1.3
解析(1)当气泡在水下h＝10m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为Δp1，则：
Δp1＝
代入题给数据得：
Δp1＝28Pa
(2)设气泡在水下10m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p2，内外压强差为Δp2，其体积为V2，半径为r2。
气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有：
p1V1＝p2V2
由力学平衡条件有：p1＝p0＋ρgh＋Δp1
p2＝p0＋Δp2
气泡体积V1和V2分别为：
V1＝πr
V2＝πr
联立式得：
3＝
由式知，Δpip0，i＝1,2，故可略去式中的Δpi项。代入题给数据得：＝≈1.3。
26．20xx·山东高考]一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量M＝3×103kg、体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3。在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮。求V2和h2。
已知大气压强p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2。不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
答案2.5m310m
解析当F＝0时，由平衡条件得：
Mg＝ρg(V0＋V2)
代入数据得：V2＝2.5m3
设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得：
p1＝p0＋ρgh1
p2＝p0＋ρgh2
在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得：
p1V1＝p2V2
联立式，代入数据得：h2＝10m。
27．20xx·河北衡水中学三模]质量M＝10kg的缸体与质量m＝4kg的活塞，封闭一定质量的理想气体(气体的重力可以忽略)，不漏气的活塞被一劲度系数k＝20N/cm的轻弹簧竖直向上举起立于空中，如图所示。环境温度为T1＝1500K时被封气柱长度L1＝30cm，缸口离地的高度为h＝5cm，若环境温度变化时，缸体有良好的导热性能。已知活塞与缸壁间无摩擦，弹簧原长L0＝27cm，活塞横截面积S＝2×10－3m2，大气压强p0＝1.0×105Pa，当地重力加速度g＝10m/s2，求环境温度降到多少时汽缸着地，温度降到多少时能使弹簧恢复原长。
答案1250K480K
解析因汽缸悬空，汽缸内气体先降温时气体等压变化，压强恒为：p1＝p0＋＝1.5p0。汽缸下降h时着地，
由盖—吕萨克定律知：＝，
代入数据得：T2＝1250K。
待缸口着地后，再降温时活塞上移，弹簧逐渐恢复原长，由kx＝(M＋m)g知弹簧的形变量为x＝7cm。
设弹簧恢复原长时的环境温度为T3，气体压强为p3，气柱长度为L3，由活塞的平衡知：p3＝p0－＝0.8p0，由几何关系知：L3＝L1－x－h＝18cm。
由＝知＝，
整理可得：T3＝480K。

高考物理基础知识要点复习磁场及其描述

20xx届高三物理一轮复习全案：3．1磁场及其描述（选修3-1）

【高考目标定位】

考纲点击

热点提示

1.磁场、磁感应强度、磁感线

2.通电电流导线和通电线圈周围磁场的方向

3.安培力、安培力的方向

4.匀场磁场中的安培力

5.洛伦兹力、洛伦兹力方向

6.洛伦兹力公式

7.带电粒子在匀强磁场中的运动

8.质谱仪和回旋加速器

说明：（1）安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形

（2）洛伦兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形

1.考查磁场的基本概念，如磁感线、磁感应强度、磁通量等，一般以选择题的形式出现

2.结合左手定则分析解决通电导体在磁场中的平衡，运动类问题，以非选择题的形式考查居多

3.带电粒子在匀场磁场中的匀速圆周运动，确定其圆心、半径、运动轨迹等

4.带电粒子在复合场中的运动问题，以及分析解决电磁式电表、电流天平、粒子速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔效应、电磁流量计等磁场知识在生活和科技方面的应用问题，几乎是每年高考考查的重点，常以计算题的形式出现。

【考纲知识梳理】

一、磁场磁感应强度

1、磁场：

（1）基本特性：对放入磁场中的（磁极、电流、运动的电荷）有力的作用，它们的相互作用通过磁场发生。

（2）方向：磁场中任一点小磁针北极(N极)的受力方向(小磁针静止时N的指向)为该处的磁场方向。

2、磁感应强度：

（1）表示磁场强弱的物理量

（2）大小：B=F/IL

（3）方向：；是小磁针静止时N极的指向

3、磁通量

（1）概念：磁感应强度B与垂直磁场方1m长的通电导线，通过1A的电流，受到的磁场力为1N，则该处的磁感应强度就是1T

D、磁场中某处的B的方向跟电流在该处受到磁场力F的方向相同

解析：A选项根据磁感应强度的定义A选项对。

B选项通电导线（电流I）与磁场平行时，磁场力为零。B7.（09年宁夏卷）16.医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160V，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为（A）

A.1.3m/s，a正、b负B.2.7m/s，a正、b负

C．1.3m/s，a负、b正D.2.7m/s，a负、b正

【考点精题精练】1下列关于电场和磁场的说法中正确的是（）（A）电场线和磁感线都是封闭曲线（B）电场线和磁感线都是不封闭曲线（C）通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用（D）电荷在电场中一定受到电场力的作用

答案：D2如图所示，在长直导线中有稳恒电流I通过，导线正下方电子以初速度v平行于电流的方向射入，则电子将(）A．沿路径a运动，轨迹半径是圆B．沿路径a运动，轨迹半径越来越大C．沿路径a运动，轨迹半径越来越小D．沿路径b运动，轨迹半径越来越小

答案：B3关于电场和磁场的概念，以下说法正确的是()A．电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内的电场不一定是匀强电场B．放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零C．电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零D．一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零

答案：B4匀强磁场中放入一通电导线，长10cm，电流为5A，所受安培力为0.5N，则磁感应强度大小可能为（）

A．1TB．0.01TC．0.25TD．2T

答案：AD5如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中。现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中，圆环克服摩擦力所做的功可能为：A．0B．C．D．无法确定

答案：ABC6如右图所示，在一匀强磁场中一U型导体框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可以在ab、cd上无摩擦地滑动，杆ef及线框中导体的电阻都可不计。开始时，给ef一个向右的初速度，则（）A．ef将减速向右运动，但不是匀减速B．ef将匀速向右运动，最后停止C．ef将匀速向右运动D．ef将做往复运动

答案：A（提示：ef所受安培力阻碍其向右运动，而目是变力。）

7如图6所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为（）

A、大小为零；B、方向竖直向上

C、方向竖直向下；D、方向垂直纸面向里。

答案：A