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高中物理金考卷_高考物理金版
tamoadmin 2024-07-28 人已围观
简介1.高考物理,如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1,R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面2.物理金考卷中考和中考必刷卷哪个好3.备战2020年高考物理一轮复习单元训练金卷第七单元动量A卷含解析93第十三章 光学 知识网络: 第一单元 光的传播 几何光学 一、光的直线传播 1、几个概念 ①光源:能够发光的物体 ②点光源:忽略发光体的大小和形状,保留它的发光性。(力学中的质点,理想化
1.高考物理,如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1,R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面
2.物理金考卷中考和中考必刷卷哪个好
3.备战2020年高考物理一轮复习单元训练金卷第七单元动量A卷含解析93
第十三章 光学
知识网络:
第一单元 光的传播 几何光学
一、光的直线传播
1、几个概念
①光源:能够发光的物体
②点光源:忽略发光体的大小和形状,保留它的发光性。(力学中的质点,理想化) ③光能:光是一种能量,光能可以和其他形式的能量相互转化(使被照物体温度升高,使底片感光、热水器电灯、蜡烛、太阳万物生长靠太阳、光电池)
④光线:用来表示光束的有向直线叫做光线,直线的方向表示光束的传播方向,光线实际上不存在,它是细光束的抽象说法。(类比:磁感线 电场线)
⑤实像和虚像
点光源发出的同心光束被反射镜反射或被透射镜折射后,若能会聚在一点,则该会聚点称为实像点;若被反射镜反射或被透射镜折射后光束仍是发散的,但这光束的反向延长线交于一点,则该点称为虚像点.实像点构成的集合称为实像,实像可以用光屏接收,也可以用肉眼直接观察;虚像不能用光屏接收,只能用肉眼观察.
2.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的
注意前提条件:在同一种介质中,而且是均匀介质。否则,可能发生偏折。如光从空气斜射入水中(不是同一种介质);“海市蜃楼”现象(介质不均
匀)。
点评:光的直线传播是一个近似的规律。当障碍物或孔的尺寸和波长可以比拟或者比波长小时,将发生明显的衍射现
象,光线将可能偏离原来的传播方向。
例1如图所示,在A 点有一个小球,紧靠小球的左方
有一个点光源S 。现将小球从A 点正对着竖直墙平抛出去,打
到竖直墙之前,小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是
A. 匀速直线运动 B.自由落体运动
C. 变加速直线运动 D.匀减速直线运动
解:小球抛出后做平抛运动,时间t 后水平位移是vt ,竖直位移是h =12gt ,根据相似2
形知识可以由比例求得x =gl t ∝t ,因此影子在墙上的运动是匀速运动。 2v
例2某人身高1.8 m,沿一直线以2 m/s的速度前进,其正前方离地面5 m高处有一盏路灯,试求人的影子在水平地面上的移动速度。
解析:如图所示,设人在时间t 内由开始位置运动到G 位置,人头部的影子由D 点运动到C 点。
三角形ABC ∽FGC ,有CF FG = FA AB -FG
因为三角形ACD ∽AFE ,所以有 CF CD -EF = FA EF
由以上各式可以得到
即CD -EF FG = EF AB -FG S 影-2t
2t 1. 8= 解得S 影=3.125t 。 5-1. 8可见影的速度为3.125m/s 。
二、反射 平面镜成像
1、反射定律
光射到两种介质的界面上后返回原介质时,其传播规律遵循反射定律.反射定律的基本内容包含如下三个要点:
① 反射光线、法线、入射光线共面;
② 反射光线与入射光线分居法线两侧;
③ 反射角等于入射角,即 θ1=θ2
2.平面镜成像的特点——平面镜成的像是正立等大的虚像,
像与物关于镜面对称
3.光路图作法——根据成像的特点,在作光路图时,可以先画像,后补画光路图。
4.充分利用光路可逆——在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。(眼睛在某点A 通过平面镜所能看到的范围和在A 点放一个点光源,该点光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。)
5.利用边缘光线作图确定范围
例3 如图所示,画出人眼在S 处通过平面镜可看到障碍
物后地面的范围。 /解:先根据对称性作出人眼的像点S ,再根据光路可逆,设想S 处有一个点光源,它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。图中画出了两条边缘光线。
例4如图所示,用作图法确定人在镜前通过平面
镜可看到AB 完整像的范围。
//解:先根据对称性作出AB 的像A B ,分别作出A 点、
B 点发出的光经平面镜反射后能射到的范围,再找到它们
的公共区域(交集)。就是能看到完整像的范围。
三、折射与全反射
1.折射定律 (荷兰 斯涅尔)
光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种
介质时,其传播规律遵循折射定律.折射定律的基本内容
包含如下三个要点: ① 折射光线、法线、入射光线共面;
② 折射光线与入射光线分居法线两侧;
③ 入射角的正弦与折射角的正弦之比等于常数,即
折射定律的各种表达形式:n =sin θ1=sin θ2sin θ1c λ1 (θ1为入、折射角中的较大者,===sin θ2v λ"sin C
C 为全反射时的临界角。)
④折射光路是可逆的。
⑤n >1
⑥介质确定,n 确定。(空气1.00028 水n =1.33 酒精n =1.6)(不以密度为标准) ⑦光密介质和光疏介质——(1)与密度不同(2)相对性 (3)n 大角小,n 小角大
2.全反射现象
(1)现象:光从光密介质进入到光速介质中时,随着入射角的增加,折射光线远离法线,强度越来越弱,但是反射光线在远离法线的同时强度越来越强,当折射角达到90度时,折射光线认为全部消失,只剩下反射光线——全反射。
(2)条件:①光从光密介质射向光疏介质;② 入射角达到临界角,即θ1≥C
(3)临界角: 折射角为900(发生全发射)时对应的入射角, sin C =1 n
例5 直角三棱镜的顶角α=15°, 棱镜材料的折射率n =1.5,一细束单色光如图所示垂
直于左侧面射入,试用作图法求出该入射光第一
次从棱镜中射出的光线。
解:由n =1.5知临界角大于30°小于45°,
边画边算可知该光线在射到A 、B 、C 、D 各点时
的入射角依次是75°、60°、45°、30°,因此在A 、B 、C 均发生全反射,到D 点入射角才第一次小于临界角,所以才第一次有光线从棱镜射出。
3.光导纤维,海市蜃楼和内窥镜
全反射的一个重要应用就是用于光导纤维(简称光纤)。光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质。光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。
例6如图所示,一条长度为L =5.0m的光导纤维用折射率为n =2的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出。求:⑴该激光在光导纤维中的速度v 是多大?⑵该
激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?
8解:⑴由n=c/v可得v =2.1×10m/s
⑵由n=sin α/sinr 可得光线从左端面射入后的折射
角为30°,射到侧面时的入射角为60°,大于临界角
45°,因此发生全反射,同理光线每次在侧面都将发生全反射,直到光线达到右端面。由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s =2L /,因此该激光在光导纤维中传输所
-8经历的时间是t =s /v =2.7×10s 。
四、棱镜和玻璃砖对光路的作用
1.棱镜对光的偏折作用
一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射
后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折,虚像向顶角偏移。
例7 如图所示,一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三
棱镜上,经折射后交于光屏上的同一个点M ,若用n 1和n 2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率,下列说法中正确的是
A. n 1n 2,a 红光,b 蓝光 D.n 1>n 2,a 蓝光,b 红光 解:由图可知,b 光线经过三棱镜后的偏折角较小,因此折射
率较小,是红光。
2.全反射棱镜
横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适
当的入射点,可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出
o o 后偏转90(右图1)或180(右图2)。要特别注意两种用
法中光线在哪个表面发生全反射。
例8 如图所示,自行车的尾灯用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光,但在夜间骑行时,从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后,会有较强的光被反射回去,使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示,下面说法中正确的是 ( C )
A. 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射
B. 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射
C. 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左
红 表面发生全反射
D. 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的右
表面发生全反射
紫
3.光的折射和色散
一束白光经过三棱镜折射后形式色散,构成红橙黄绿
蓝靛紫的七条彩色光带,形成光谱。光谱的产生表明白光是由各种单色光组成的复色光,各种单色光的偏转角度不同。
4.玻璃砖——所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:⑴射出光线和入射光线平行;⑵各种色光在第一次入射后就发生色散;⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。
例9 透明材料做成一长方体形的光学器材,要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出,那么所选的材料的折射率应满足B
A. 折射率必须大于 B.折射率必须小于2 C. 折射率可取大于1的任意值 D.无论折射率是多大都不可能 解:从图中可以看出,为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧
面射出,θ1和θ2都必须小于临界角C ,即θ1
故C >45°,n =1/sinC
第二单元 光的本性 物理光学
知识网络: 微粒说(牛顿)
波动说(惠更斯)
电磁说(麦克斯韦)
光子说(爱因斯坦)
光的波粒二象说
物理光学 光的干涉 波动性 光的衍射
粒子性――光电效应
一、粒子说和波动说
1、 微粒说——(牛顿)认为个光是粒子流,从光源出发,在均匀介质中遵循力学规律做
匀速直线运动。
、反射(经典粒子打在界面上)
困难——干涉,衍射(波的特性),折射(粒子受到界面的吸引和排斥:折射角、
不能一视同仁),光线交叉
2、波动说——(荷兰)惠更斯、(法)菲涅尔,光在“以太”中以某种振动向外传播
成功——反射、折射、 干涉、衍射
困难——光电效应、康普顿效应、偏振
19世纪以前,微粒说一直占上风
(1) 人们习惯用经典的机械波的理论去理解光的本性。
(2) 牛顿的威望
(3) 波动理论本身不够完善 (以太、惠更斯无法科学的给出周期和波长的概念)
3
、光的电磁说——(英)麦克斯韦,光是一种电磁波
4、光电效应——证明光具有粒子性
二、光的双缝干涉——证明光是一种波
1
、 实验
1801年,(英)托马斯·杨
2(1) 接收屏上看到明暗相间的等宽等距条纹。中央亮条纹
(2) 波长越大,条纹越宽
(3)
如果用复色光(白),出现彩色条纹。中央复色(白)原因:相干光源在屏
上叠加(加强或减弱)
3、 小孔的作用:产生同频率的光
双孔的作用:产生相干光源(频率相同,步调一致,两小孔出来的光是完全相同的。)
4、 条纹的亮暗
L2—L 1=(2K+1)λ/ 2 弱
L2—L 1=2K*λ/ 2 =Kλ 强
5、 条纹间距∝波长
△X = λ L / d
9 10 6、 1 m = 10 nm 1 m = 10
例1 用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。下列说法中正确的有 ( C )
A. 如果增大单缝到双缝间的距离,Δx 将增大
B. 如果增大双缝之间的距离,Δx 将增大
C. 如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx 将增大
D. 如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,Δx 将增大
三、薄膜干涉——光是一种波
1、 实验酒精中撒钠盐,火焰发出单色的黄光
2、 现象
(1) 薄膜的反射光中看到了明暗相间的条
纹。条纹等宽
(2) 波长越大,条纹越宽
(3) 如果用复色光,出现彩色条纹
3、 原因——从前后表面反射回来的两列频率相同
的光波叠加,峰峰强、谷谷强、峰谷弱( 阳光
下的肥皂泡、水面上的油膜、压紧的两块玻璃 )
4、 科技技上的应用
(1)查平面的平整程度
单色光入射,a 的下表面与b 的上表面反射光叠加,出现明暗相间的条纹 ,如果被检查的平面是平的,那么空气厚度相同的各点就位于同一条直线上,干涉后得到的是直条纹,否则条纹弯曲。
(2)增透膜
膜的厚度为入射光在薄膜中波长的1/4倍时,从薄膜的两个面
反射的波相遇,峰谷叠加,反射减,抵消黄、绿光,镜头呈淡
紫色。
例2 运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照
射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n =1.5,所要消除的紫外线的频率为8.1×1014Hz ,那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少?
解:为了减少进入眼睛的紫外线,应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强,因此光程差应该是波长的整数倍,因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的
-7/-71/2。紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10m ,在膜中的波长是λ=λ/n =2.47×10m ,
-7因此膜的厚度至少是1.2×10m 。
四.光的衍射——光是一种波
1、实验
a 单缝衍射
b
小孔衍射
光绕过直线路径到障碍物的阴影里去的现象,称光的衍射,其条纹称衍射条纹
2、条纹的特点:条纹宽度不相同,正中央是亮条纹,最宽最亮,
若复色光(白),彩色条纹,中央复色(白)
3
、泊送亮斑——(法)菲涅尔理论 泊松数学推导
4、光的直线传播是近似规律
五.光的电磁说——麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速
度相同,提出光在本质上是一种电磁波,这就是光的电磁说,赫
兹用实验证明了光的电磁说的正确性。
1、电磁波谱:波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线(一切物体都放出红外线,1800年,英国 赫谢尔
)、可见光、紫外线(一切高温物体,如太阳、弧光灯发出的光都含有紫外线,1801年, 德国
里特)、X 射线(高速电子流照射到任何固体上都会产生x 射线,1895年,德国 伦琴,)、γ射线。各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠。
各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ射线是原子核受到激发后产生的。
3、实验证明:物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λm 和物体温度T 之间满足关系λ
。可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。在宇宙学中,可以根据接收m T = b (b 为常数)
到的恒星发出的光的频率,分析其表面温度。
例4 为了转播火箭发射现场的实况,在发射场建立了发射台,用于发射广播电台和电视台两种信号。其中广播电台用的电磁波波长为550m ,电视台用的电磁波波长为0.566m 。为了不让发射场附近的小山挡住信号,需要在小山顶上建了一个转发站,用来转发_____信号,这是因为该信号的波长太______,不易发生明显衍射。
解:波长越长越容易明显衍射,波长越短衍射越不明显,表现出直线传播性。这时就需要在山顶建转发站。因此本题的转发站一定是转发电视信号的,因为其波长太短。
例5 伦琴射线管的结构,电源E 给灯丝K 加热,从而发射出热电子,热电子在K 、A 间的强电场作用下高速向对阴极A 飞去。电子流打到A 极
表面,激发出高频电磁波,这就是X 射线。正确的有
( AC ) A. P 、Q 间应接高压直流电,且Q 接正极
B. P 、Q 间应接高压交流电 C. K 、A 间是高速电子流即阴极射线,从A 发出的是X
射线即一种高频电磁波
D. 从A 发出的X 射线的频率和P 、Q 间的交流电的频率相同
六.光电效应——在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。(右图装置中,用弧光灯照射锌版,有电子从锌版表面飞出,使原来不带电的验电器
带正电。)光效应中发射出来的电子叫光电子。
(1)光电效应的规律。①各种金属都存在极限频率ν0,
只有ν≥ν0才能发生光电效应;②光电子的最大初动能与入
射光的强度无关,只随入光的频率增大而增大;③当入射光
的频率大于极限频率时,光电流的强度与入光的强度成正
-9比;④瞬时性(光电子的产生不超过10s )。
(2).光子说
①、普朗克量子理论~电磁波的发射和接收是不连续的,是一份一份的,每一份叫能
-量子或量子,每一份的能量是E =h γ,h =6.63×10 34 J ·s ,称为普朗克常量。
②爱因斯坦光子说~光的发射、传播、接收是不连续的,是一份一份的,每一份叫一个光子。其能量E =h γ。
解释:一对一,不积累,能量守恒,
③爱因斯坦光电效应方程 1mv 2=h γ-w E=hν h ν- W
(
E
k
是光电子的最大ν⑷:E k = 2
初动能;W 是逸出功,即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。)
(3).光电管
K
例7 对爱因斯坦光电效应方程E K = h ν-W ,下面的理解正确的有 (C 。)
A. 只要是用同种频率的光照射同一种金属,那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能E K
B. 式中的W 表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功
C. 逸出功W 和极限频率ν0之间应满足关系式W = hν0
D. 光电子的最大初动能和入射光的频率成正比
(4).康普顿效应
在研究电子对X 射线的散射时发现:有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不仅有能量,也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。
七 康普顿效应
八、光的波粒二象性
1.光的波粒二象性
人们无法用其中一种观点把光的所有现象解释清楚,只能认为光具有波粒二象性,但不能把它看成宏观经典的波和粒子。减小窄缝的宽度,减弱光的强度,使光子一个一个的通过,到达接收屏的底片上。若暴光时间短,底片上是不规则的亮点,若暴光时间长,底片上是条纹
干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波;光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性。
2.正确理解波粒二象性
波粒二象性中所说的波是一种概率波,对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子,是指其不连续性,是一份能量。
⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性;大量光子的作用效果往往表现为波动性。 ⑵ν高的光子容易表现出粒子性;ν低的光子容易表现出波动性。
⑶光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性。 ⑷由光子的能量E=hν,光子的动量p =h 表示式也可以看出,光的波动性和粒子性并λ
不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。
由以上两式和波速公式c=λν还可以得出:E = p c。
例8 已知由激光器发出的一细束功率为P =0.15kW的激光束,竖直向上照射在一个
33固态铝球的下部,使其恰好能在空中悬浮。已知铝的密度为ρ=2.7×10kg/m,设激光束的
2光子全部被铝球吸收,求铝球的直径是多大?(计算中可取π=3,g =10m/s)
解:设每个激光光子的能量为E ,动量为p ,时间t 到铝球上的光子数为n ,激光束对铝球的作用力为F ,铝球的直径为d ,则有:P =n E , F =n p 光子能量和动量间关系是E t t
= p c,铝球的重力和F 平衡,因此F=ρg πd ,由以上各式解得d =0.33mm。
八、物质波(德布罗意波)
由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去,得出物质波(德布罗意波)的概念:任何一个运动着的物体都有一种波与它对应,该波的波长λ=h 。
p 3
例10 为了观察到纳米级的微小结构,需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是
A
A. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此不容易发生明显衍射
B. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此不容易发生明显衍射
C. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短,因此更容易发生明显衍射
D. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长,因此更容易发生明显衍射 解:为了观察纳米级的微小结构,用光学显微镜是不可能的。因为可见光的波长数量级-7是10m ,远大于纳米,会发生明显的衍射现象,因此不能精确聚焦。如果用很高的电压使电子加速,使它具有很大的动量,其物质波的波长就会很短,衍射的影响就小多了。因此本题应选A 。
九.光的偏振
⑴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。
⑵光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引起的,将E 的振动称为光振动。 ⑶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。
⑷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。
十、激光
(1)方向性好.激光束的光线平行度极好,从地面上发射的一束极细的激光束,到达月球表面时,也只发散成直径lm 多的光斑,因此激光在地面上传播时,可以看成是不发散的.
(2)单色性强.激光器发射的激光,都集中在一个极窄的频率范围内,由于光的颜色是由频率决定的,因此激光器是最理想的单色光源.
由于激光束的高度平行性及极强的单色性,因此激光是最好的相干光,用激光器作光源观察光的干涉和衍射现象,都能取得较好的效果.
(3)亮度高.所谓亮度,是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率,自然光源亮度最高的是太阳,而目前的高功率激光器,亮度可达太阳的1万倍.
例6 有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 BD
A. 只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振
B. 只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振
C. 自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D. 除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光
高考物理,如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R1,R2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面
高考物理知识点Ⅰ、复习要点
一、高考物理知识点体系
现行高中物理教材主要分:力、热、电、光、原子五个部分.综合复习中,既可以根据各部分的内容特点,分别整理出各自的体系或主要线索,也可以不受传统的五部分限制,重新归纳、整理。例如,高考物理知识点总结可概括为四大单元(物理实验与物理学史单元除外)。
(一)力和运动
物体的运动变化(包括带电粒子在电场、磁场中的运动)与受力作用有关。其中力的种类计有:重力(包括万有引力)、弹力、摩擦力、浮力、电场力、磁场力(分安培力和洛舍兹力)以及分子力(包括表面张力),核力等。每种力有不同的产生原因及其特征。物体的运动形式又可分为:平衡(包括静止、匀速直线运动、匀速转动)、匀变速运动(包括匀变速直线运动、平抛、斜抛)、匀速圆周运动、振动、波动等。每一种运动形式有不同的物理条件及基本规律(或特征)。力和运动的关系以五条重要规律为纽带联系起来。
(二)功和能
1.功重力功、弹力功、摩擦力功、浮力功、电场力功、磁场力功、分子力功、核力功。
2.能注意不同形式的能及能的转换与守恒。
3.功能关系做功的过程就是能从一种形式转化为另一种形式的过程。功是能的转化的量度。
(三)物质结构
(四)应用技术的基础知识现行高中物理有关应用技术的基础知识有:声现象(乐音、噪声、共鸣等多、静电技术(静电平衡、静电屏蔽、电容储电等)、交流电应用(交流电产生、特征、规律、简单交流电路、三相交流电及其连接、变压器,远距离送电等)、无线电技术初步(电磁振荡产生、调制、发送、电谐振、检波、放大、整流等)、光路控制与成像(光的反射与折射定律、基本光学元件特性及常用光学仪器)、光谱与光谱分析、放射性及同位素、核反应堆等。经过这样的归纳、整理,全部高中物理知识可浓缩在几张小卡片纸上,便于领会和应用。 Ⅱ、归纳思维方式
分析问题最基本的思维方式有两种:综合法和分析法.
综合法是从已知量着手,根据题中给定的物理状态或物理过程。“顺流而下”,直到把待求量跟已知量的关系全部找出来为止。
分析法则“逆流上朔”。从题中所要求解的未知量开始。首先找出直接回答题目所求的定律或公式。在这些关系式电。除了待求的未知量外,还会包含着某些过渡性的未知量。然后再根据这些过渡性来知量与题中已知条件之间的关系,引用新的关系式,逐步上朔,直到把所有的未知量都能用已知量表示出来为止。有些问题(如静力平衡问题等),它的物理过程并不能很明确地分成几个互相衔接的阶段或者各个过程中的未知量互相交织,互有牵连,此时常可以不分先后。只根据问题所描述的物理状态(或物理过程)的相互联系。列出用某个状态(或过程)有关的独立方程式,联立求解。原则上,任何一个题目都可以从这两种思维方式着手求解。值得注意的是,解决具体问题时,不必拘泥于刻板的程式,而是应该侧重于对问用中所描述的状态(或过程)的分析推理,着力找出解题的关键所在,并以此为突破口下手.同时应联合运用其他的思维技巧,如等效变换,对称性、反证法、设法、类比、逻辑推理等。
Ⅲ、综合数学技巧
运用数学技巧,包含着极其丰富的内容。总体上要求能运用数学工具和语言,表述物理概念和规律;对物理问题进行推理、论证和变换;处理实验数据;导出球验证物理规律;进行准确的演算等。就解决某帧体的物理问回而言,要求能灵活地运用多种数学工具(如方程、此例、函数、图象、不等式、指数和对数、数列、极限、极值、数学归纳、三角、平面解析几何等)。综合复习中可全面概述其在物理中的典型应用,并侧重于比例、函数及其图象(包括识图、用图、作图)、以及运用数学递推方法从特解导出通解等。必须注意,运用数学仅是研究物理问题的一种有力的工具,侧重点还是应放在对问题中物理内容的分析上.对大多数能从物理本质上着手解决的问题,一般不必要求作严格的数学论证。
Ⅳ、检查知识缺陷
整理体系、抓住主线索后,还需做好检查知识缺陷的工作。应注意自觉看书,尤其不能疏忽那些应用性强、包含(或隐含)着物理内容的“知识角落”。如对某些实验的装置、原理的理解;某些自然现象的解释;物理原理在生产技术上的应用以及与高中物理有关的科技新动态和重要的物理学史实等.不少学生由于缺乏良好的学习习惯戏迷恋于复习资料中,往往会在这些方面失分。如以往考试中解释太阳光谱中暗线的形成);分光镜的结构;低压汞蒸汽光谱;三相变压器及超导现象;直线加速器;日光灯接法;电磁感应现象的发现者等。在综合复习中应予以足够的重视。 热学辅导
热学包括分子动理论、热和功、气体的性质几部分。
一、重要概念和规律
1.分子动理论
物质是由大量分子组成的;分子永不停息的做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力。说明:(1)阿伏伽德罗常量NA=6.02X1023摩-1。它是联系宏观量和微观量的桥梁,有很重要的意义;(2)布朗运动是指悬浮在液体(或气体)里的固体微粒的无规则运动,不是分子本身的运动。它是由于液体(或气体)分子无规则运动对固体微粒碰撞的不均匀所造成的。因此它间接反映了液体(或气体)分子的无序运动。
2.温度
温度是物体分子热运动的平均动能的标志。它是大量分子热运动的平均效果的反映,具有统计的意义,对个别分子而言,温度是没有意义的。任何物体,当它们的温度相同时,物体内分子的平均动能都相同。由于不同物体的分子质量不同,因而温度相同时不同物体分子的平均速度并不一定相同。
3.内能
定义物体里所有分子的动能和势能的总和。决定因素:物质数量(m).温度(T)、体积(V)。改变方式做功——通过宏观机械运动实现机械能与内能的转换;热传递——通过微观的分子运动实现物体与物体间或同一物体各部分间内能的转移。这两种方式对改变内能是等效的。定量关系△E=W+Q(热力学第一定律)。
4.能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消旯它产能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。必须注意:不消耗任何能量,不断对外做功的机器(永动机)是不可能的。利用热机,要把从燃料的化学能转化成的内能,全部转化为机械能也是不可能的。
5.理想气体状态参量
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、器壁单位面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。
6.一定质量理想气体的实验定律
玻意耳定律:PV=恒量;查理定律:P/T=恒量;盖?吕萨克定律:V/T=恒量。
7.一定质量理想气体状态方程
PV/T=恒量
说明(1)一定质量理想气体的某个状态,对应于P一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,可以经过的过程许多不同的过程。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。
二、重要研究方法
1、微观统计平均
热学的研究对象是由大量分子组成的.其宏观特性都是大量分子集体行为的反映。不可能同时也无必要像力学中那样根据每个物体(每个分子)的受力情况,写出运动方程。热学中的状态参量和各种现象具有统计平均的意义。因此,当大量分子处于无序运动状态或作无序排列时,所表现出来的宏观特性——如气体分子对器壁的压强、非晶体的物理属性等都显示出均匀性。当大量分子作有序排列时,必显示出不均匀性,如晶体的各自异性等。研究热学现象时,必须充分领会这种统计平均观点。
2.物理图象
气体性质部分对图象的应用既是一特点,也是一个重要的方法。利用图象常可使物理过程得到直观、形象的反映,往往使对问题的求解更为简便。对物理图象的要求,不仅是识图、用图,而且还应变图一即作图象变换。如图P-V图变换成p-T图或V-T图等。
3.能的转化和守恒
各种不同形式的能可以互相转化,在转化过程中总量保持不变。这是自然界中的一条重要规律。也是指导我们分析研究各种物理现象时的一种极为重要的思想方法。在本讲中各部分都有广泛的渗透,应牢固把握。
三、基本解题思路
热学部分的习题主要集中在热功转换和气体性质两部分,基本解题思路可概括为四句话:
1.选取研究对象.它可以是由两个或几个物体组成的系统或全部气体和某一部分气体。(状态变化时质量必须一定。)
2.确定状态参量.对功热转换问题,即找出相互作用前后的状态量,对气体即找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式。
3、认识变化过程.除题设条件已指明外,常需通过究对象跟周围环境的相互关系中确定。
4.列出相关方程. 光学辅导
光学包括两大部分内容:几何光学和物理光学.几何光学(又称光线光学)是以光的直线传播性质为基础,研究光在煤质中的传播规律及其应用的学科;物理光学是研究光的本性、光和物质的相互作用规律的学科.
一、重要概念和规律
(一)几何光学基本概念和规律
1、基本规律
光源发光的物体.分两大类:点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型,扩展光源可看成无数点光源的集合.光线——表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是温过一定截面光线的集合.光速——光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像——光源发出的光线经光学器件后,由实际光线形成的.虚像——光源发出的光线经光学器件后,由发实际光线的延长线形成的。本影——光直线传播时,物体后完全照射不到光的暗区.半影——光直线传播时,物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域.
2.基本规律
(1)光的直线传播规律先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。
(2)光的独立传播规律光在传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持各自的规律继续传播。
(3)光的反射定律反射线、人射线、法线共面;反射线与人射线分布于法线两侧;反射角等于入射角。
(4)光的折射定律折射线、人射线、法织共面,折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质,入射
角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数.介质的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于临界角A,sinA=1/n。
(5)光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射,将沿着原来的入射线方向反射或折射.
3.常用光学器件及其光学特性
(1)平面镜点光源发出的同心发散光束,经平面镜反射后,得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出,像与物对镜面对称。
(2)球面镜凹面镜有会聚光的作用,凸面镜有发散光的作用.
(3)棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中,入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。
(4)透镜在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.透镜成像作图利用三条特殊光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。说明①成像公式的符号法则——凸透镜焦距f取正,凹透镜焦距f取负;实像像距v取正,虚像像距v取负。②线放大率与焦距和物距有关.
(5)平行透明板光线经平行透明板时发生平行移动(侧移).侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。
4.简单光学仪器的成像原理和眼睛
(1)放大镜是凸透镜成像在。u<f时的应用。通过放大饼在物方同地看到正立虚像。
(2)照相机是凸透镜成像在u>2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。
(3)幻灯机是凸透镜成像在f<u<2f时的应用。得到的是倒立放大的实像.
(4)显微镜由短焦距的凸透镜作物镜,长焦距的透镜作目镜所组成。物体位于物镜焦点外很靠近焦点处,经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。
(5)望远镜由长焦距的凸透镜作物镜,辕焦距的〕透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光,经物镜成中间像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很靠近焦点处,恰位于目镜焦点内,再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。
(6)眼睛等效于一变焦距照相机,正常人明视距约25厘米。明视距离小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。
(二)物理光学——人类对光本性的认识发展过程
(1)微粒说(牛顿)基本观点认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础光的直线传播、光的反射现象。困难问题无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。
(2)波动说(惠更斯)基本观点认为光是某种振动激起的波(机械波)。实验基础光的干涉和衍射现象。
①个的干涉现象——杨氏双缝干涉实验
条件两束光频率相同、相差恒定。装置(略)。现象出现中央明条,两边等距分布的明暗相间条纹。解释屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时,两波同相叠加,振动加强,产生明条;两波反相叠加,振动相消,产生暗条。应用检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜).
②光的衍射现象——单缝衍射(或圆孔衍射)
条件缝宽(或孔径)可与波长相比拟。装置(略)。现象出现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题难以解释光的直进、寻找不到传播介质。
(3)电磁说(麦克斯韦)基本观点认为光是一种电磁波。实验基础赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产生机理无线电波自由电子的运动;红外线、可见光、紫外线原子外层电子受激发;x射线原子内层电子受激发;γ射线原子核受激发。可见光的光谱发射光谱——连续光谱、明线光谱;吸收光谱(特征光谱。困难问题无法解释光电效应现象。
(4)光子说(爱因斯坦)基本观点认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础光电效应现象。装置(略)。现象①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。;
③当ν>v。时,光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关,只随着人射光灯中的增大而增大。解释①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。困难问题无法解释光的波动性。
(5)光的波粒二象性基本观点认为光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础微弱光线的干涉,X射线衍射.
二、重要研究方法
1.作图锋几何光学离不开光路图。利用作图法可以直观地反映光线的传播,方便地确定像的位置、大小、倒正、虚实以及成像区域或观察范围等.把它与公式法结合起来,可以互相补充、互相验证。
2.光路追踪法用作图法研究光的传播和成像问题时,抓住物点上发出的某条光线为研究对象。不断追踪下去的方法.尤其适合于研究组合光具成多重保的情况。
3.光路可逆法在几何光学中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来方便。 实验辅导
物理学是一门以实验为基础的科学。近年来对学生物理知识的各种全面测试中(如高考等)也非常重视对学生实验能力的考查。因此,物理实验的复习是整个总复习中不可缺少的一个重要组成部分.
一、实验的基本类型和要求
中学物理学生实验大体可以分为四范其要求如下:
1.基本仪器的使用除了初中已接触过的常用仪器(如天平秤、弹簧秤、压强计、气压计、温度计、安培计、伏特计等)外.高中又学习了打点计时器、螺旋测微器、游标卡尺、万用电表等,要求了解仪器的基本结构,熟悉各主要部件的名称,懂得工作(测量)原理,掌握合理的操作方法,会正确读数,明确使用注意事项等.
2.基本物理量的测量初中物理中巴学过长度、时间、质量、力、温度、电流强度、电压等物理量的测量,高中物理进一步学习了对微小长度和极短时间、加速度(包括g)、速度、电阻和电阻率、电动势、折射率、焦距等物理量的测量。要求明确被测物理量的含义,懂得具体的测量原理。掌握正确的实验方法(包括了解实验仪器、器材的规格性能、会安装和调试实验装置、能选择合理的实验步骤,正确进行数据测量以及能分析和排除实验中出现的常见故障等),妥善处理实验数据并得出结果。
3.验证物理规律计有验证共点力合成的平行四边形定则、有固定转动轴物体的平衡条件、牛顿第二定律、机械能守恒定律、玻意耳定律等。其要求与物理量的测量相同,着重注意分析实验误差,并能有效地取相应措施尽量减少实验误差,提高准确度。
4.观察、研究物理现象,组装仪器如研究平抛运动、弹性碰撞、描绘等势线、研究电磁感应现象、变压器的作用、观察光的衍射现象。把电流计改装为伏特计等.其中,对观察型实验,只要求会正确使用仪器,显示出(或观察到)物理现象,并通过直觉的观察定性了解影响该现象的有关因素。对研究型实验(包括组装仪器),要求不仅能使用仪器,掌握正确的实验研究方法,把有关现象的物理内客反映出来;或把有关参数测量出来,还能够通过具体的测量作进一步的定量研一究或实验设计。
二、实验的设计思想
在中学物理实验中涉及的主要设计思想为:
1.垒积放大法把某些物理量(有时往在是难以直接测量的测量的微小量)累积后测量,或把它们放大后显示出来的一种方法。如通过若干次全振动的时间测出单摆的振动周期;把员杨螺杆的微小进退.通过周长较大的可动到度盘显示出来(螺旋测微器)等。
2.平衡法根据物理系统内普遍存在的对立的、矛盾的双方使系统偏离平衡的物理因素,列出对应的平衡方程式,从而找出影响平衡的一种方法如用天平测质量、验证有固定转动因乎衔条件、验证玻意耳定律等。
3.控制法在多因素的物理现象中,可以先控制某些量不变,依次研究某一个因素对现象产生影响的一种方法。如牛顿第二定律实验。可以先保持质量一定,研究加速度与力的关系等。
4.转换法用某些容易直接测量,(或显示)的量(或现象)代替不容易直接测(或显示)的量(或现象)。或者根据研究对象在一定条件下可以有相同的效果作间接的观察、测量。如把流逝的时间转换成振针周期性的振动;把对电流、电压、电阻的测量转换成对指针偏角的测量;用从等高处抛出的两球的水平位移代替它们的速度等。
5.留迹法把瞬息即逝的(位置、轨迹、图象等)记录下来的一种方法。如通过纸带上打出的小点记录小车的位置Z用描述法画出平抛物体的运动轨迹;用示波器显示变化的波形等。
三、实验验数据处理
数据处理是对原始实验记录的科学加工。通过数据处理,往往可以从一堆表面上难以觉察的、似乎毫无联系的数据中找出内在的规律,在中学物现中只要求掌握数据处理的最简单的方法.
1.列表法把被测物理量分类列表表示出来。通常需说明记录表的要求(或称为标题)、主要内容等。表中对各物理量的排列月惯上先原始记录数据,后计算果。列表法可大体反映某些因素对结果的影响效果或变化趋势,常用作其他数据处理方法的一种手段。
2.算术平均值法把待测物理量的若干次测且值相加后除以测量次数。必须注意,求取算术平均值时,应按原测量仪器的准确度决定保留有效数字的位数。通常可先计算比直接测量值多一位,然后再四会五入。
3.图象法把实验测得的量按自变量和应变量的函数关系在坐标平面上用图象直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图象时。最基本的要求是:
(1)两坐标轴要选取恰当的分度
(2)要有足够多的描点数目
(3)画出的图象应尽是穿过较多的描点在图象呈曲线的情况下,可先根据大多数描点的分布位置(个别特殊位置的奇异点可舍去),画出穿过尽可能多的点的草图,然后连成光滑的曲线,避免画成拆线形状。
四、实验误差分析
测量值与待测量真实值之差,称为测量误差。主要来源于仪器(如性能和结构的不完善)、环境(如温度、湿度、外磁场的影响等)、实验方法(如实验方法粗糙、实验理论不完善等)、人为因素(如观测者个人的生理、心理习惯、不同观察者的反应快慢不一等)四方面。在中学物理中只要求定性分析实验误差的主要原因,了解绝对误差和相对误差的概念。
物理金考卷中考和中考必刷卷哪个好
你首先要明白一个概念:什么是机械功率?机械功率就是指转化为机械能的那部分功率。根据能量守恒,整个装置消耗的机械能转化为电能(等于克服安培力做的功)和摩擦生的内能(等于克服摩擦力做的功)。而克服重力做的功与动能的减小量都属于消耗的机械能范围。
备战2020年高考物理一轮复习单元训练金卷第七单元动量A卷含解析93
必刷卷好。
1、必刷卷是历年真题,答案清楚,讲解简单,答案仔细丰富,而卷中考是新题,讲解麻烦,答案不丰富。
2、必刷卷高考真题是研究历年考题动向,里面的内容与考题是一致的,而卷中考没有历年考题动向,与考题不一致。
2020高考一轮王浩物理秋季班
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