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1、2011 届高考物理第一轮精编复习资料 004振动与波、光学、热学、原子物理经典考题本专题中的四部分内容在高考中一般都会以选择题出现，只是往往难度较低，题型相对单调，复习备考时应重基础，重在近年考题中总结命题的规律1类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是2009 年高考 北京理综卷 ()A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B 机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D机械波既有横波又有纵波
2、，而电磁波只有纵波【解析】波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故 A 正确干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故 B 正确机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质；电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远地传播形成的，所以电磁波的传播不需要介质，故正确机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的， D 错误故正确答案应为 D答案 D2科学家发现在月球上含有丰富的 (氦 3)它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为 2 关于 聚变，下列表述正确的
3、是2009 年高考 广东物理卷( )A聚变反应不会释放能量B 聚变反应产生了新的原子核聚变反应没有质量亏损D目前核电站都采用 聚变反应发电 【解析】聚变反应时将质量较小的轻核聚变成质量较大的核，聚变过程会有质量亏损，会放出大量的能量但目前核电站都采用铀核的裂变反应因此 B 正确答案 B【点评】同质量的核燃料聚变反应放出的能量远远超过裂变反应，而且聚变反应的产物往往无放射性但由于聚变反应需要几百万摄氏度以上的高温以及难以控制反应速度，故目前还没能用于发电3密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气(不计分子势能)2009 年高考重庆理综卷()A内能增大，放出热量B 内能减小，吸收热量内能
4、增大，对外界做功D内能减小，外界对其做功【解析】不计分子势能，空气的内能由温度决定，内能随温度降低而减小，A、均错误；薄塑料瓶因降温而变扁，此时瓶内空气的体积减小，外界压缩空气做功，D 正确；空气的内能减小、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热，B 错误答案 D【点评】本类题型在高考对热学的考查中最常见4氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 n4 的能级向n2 的能级跃迁时辐射出可见光 a，从 n3 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射出可见光 b，则2009 年高考四川理综卷()A氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出 射线B 氢原子从 n4 的能级向 n3 的能级跃迁时会
5、辐射出紫外线在水中传播时，a 光较 b 光的速度小D氢原子在 n2 的能级时可吸收任意频率的光而发生电离【解析】 射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，A 错误；根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从 n4 的能级向 n3 的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于 a 光子的能量，不可能为紫外线，B 错误；根据跃迁规律可知从 n4 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射光子的能量大于从 n3 的能级向 n2 的能级跃迁时辐射光子的能量，则可见光 a 的光子能量大于 b 的，又根据光子能量 Eh 可得 a 光子的频率大于 b 的，则 a 的折射率大于 b 的，又
6、 vn 可得在水中传播时，a 光较 b 光的速度小，正确；欲使在 n2 的能级处的氢原子发生电离，则吸收的能量一定不小于 34 eV，D 错误答案 一列简谐横波在某一时刻的波形图如图甲所示，图中 P、Q 两质点的横坐标分别为 x1 和 x4 P 点的振动图象如图乙所示在下列四幅图中，Q 点的振动图象可能是2009 年高考全国理综卷()【解析】本题考查波的传播该波的波长为 4 ，P、Q 两质点间的距离为 3 若波沿 x 轴正方向传播，当 P 在平衡位置向上振动时，Q 点此时应处于波峰，B 正确；若波沿 x 轴负方向传播，P 点处于向上振动时， Q 点应处于波谷，正确答案 B【点评】高考对波的图象
7、考查时要求较高，难度大，需要准确作图以帮助分析各点的振动情况6在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图甲中虚线) 与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图甲所示有一半径为 r 的圆柱形的平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合已知玻璃的折射率为 1，则光束在桌面上形成的光斑半径为2007 年高考 全国理综卷()甲ArB1r2rD 2r【解析】光从玻璃射向空气的临界角 arsin 1narsin 23，而入射角 i，将发生全反射，光路图如图乙所示由几何关系得B rt 30r2r乙答案 能力演练 一、选择题(104 分)1目前，在居室装修中经常用到花岗岩、
8、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素下列有关放射性知识的说法中，正确的是()A 衰变成 要经过 6 次 衰变和 8 次 衰变B 氡的半衰期为 38 天，若有 4 个氡原子核，则经过 38 天后就一定只剩下 2 个氡原子核放射性元素发生 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D 射线与 射线一样是电磁波，但穿透本领远比 射线弱【解析】由质量数守恒和电荷数守恒可知 A 正确；放射性同位素存在半衰期是一个统计规律，对于大量的原子核才成立，4 个氡原子核经过 38 天后可能剩 4 个，也可能剩 3 个，还可能剩 2 个或 1 个都不剩，B 错误； 衰变的方程为： ，正确；
9、 射线是高速电子，不是电磁波，D 错误答案 A2一列简谐横波沿 x 轴所在直线传播，图示为某时刻的波形图，其中 A 处到的距离为 0 ，此时 A 处的质点沿轴负方向运动，再经002 s 第一次到达波谷，则()A这列波的波长为 1 B 这列波的频率为 100 Hz这列波的波速为 2 /sD这列波的传播方向沿 x 轴负方向【解析】由 A 点正沿轴负方向振动可知波向 x 轴的负方向传播，D 正确又由题意及图象可知 1 ，T008 s，故 f1T12 Hz，v T12 /s答案 AD3地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中(不计气团内
10、分子间的势能)2008 年高考重庆理综卷()A体积减小，温度降低 B体积减小，温度不变体积增大，温度降低 D体积增大，温度不变【解析】本题考查气体的有关知识，属于中等难度题目随着空气团的上升，大气压强也随着减小，那么空气团的体积会增大，空气团对外做功，其内能会减小，因为不计分子势能，所以内能由其温度决定，则其温度会降低所以空气团的体积增大、温度降低、压强减小答案 4 “轨道电子俘获 ”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核(称为母核) 俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变成中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核(称为子核) 的过程中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，很难被探测到，人
11、们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获” ，衰变成子核并放出中微子，则下列说法正确的是()A母核的质量数等于子核的质量数B 母核的电荷数大于子核的电荷数子核的动量与中微子的动量相同D子核的动能大于中微子的动能【解析】这一核反应中粒子的质量数不变，电荷数减少一个，选项 A、B 正确；子核与中微子的动量大小相等、方向相反，选项错误；又由 Ep22，故子核的动能远小于中微子的动能，选项 D 错误答案 AB用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙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
12、慢旋转，观察到的现象是2008 年高考 上海物理卷()A 当金属线圈旋转 30时，干涉条纹同方向旋转 30B 当金属线圈旋转 4时，干涉条纹同方向旋转 90当金属线圈旋转 60时，干涉条纹同方向旋转 30D干涉条纹保持不变【解析】金属线圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，干涉条纹与金属线圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，故 D 正确答案 D6在应用电磁波的特性时，下列符合实际的是()A医院里常用 X 射线对病房和手术室进行消毒B 医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒人造卫星对地球拍摄时利用紫外线照相有较好的分辨率D人造气象卫星对地球拍摄时利用红外线照相
13、是利用红外线透射率高和热效应强【解析】紫外线的化学效应明显，还具有生理作用，故常用对病房和手术室进行消毒；而 X 射线的穿透力强，生理作用、化学效应并不明显，不能用于手术室消毒，常用以透视，故 B 正确，A 错误因为任何物质都会发出红外线，且发射的波长与温度有关，红外线的波长长，透过云雾和微尘能力强，故常用于拍摄气象云图而地球周围传播的紫外线极少，无法用紫外线感光拍摄地球的状况答案 BD7如图所示，已知用光子能量为 282 eV 的紫色光照射光电管中的金属涂层时，电流表的指针发生了偏转若将电路中的滑动变阻器的滑片 P 向右移动到某一位置时，电流表的示数恰好减小到 0，电压表的示数为 1 V，则
14、该金属涂层的逸出功约为() A291019 B 41019 2910 26 D41026 【解析】由电场力做功的公式可知，当光电子的最大初动能EeU0 时，光电流为零，故知 E161019 ，所以hE 291019 答案 A8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，这是因为气体分子存在斥力的缘故B 100 的水变成 100 的水蒸气，其分子之间的势能增加对于一定量的气体(分子间的作用力不计) ，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，气体温度升高，则压强必然增大【解析】气体分子之间的引力大于斥力，但都小到可忽略不计，气体失去
15、了容器的约束时会散开是因为气体分子热运动的缘故，故A 错误；100的水变成 100的水蒸气的过程吸收热量，内能增加，但分子平均动能并没有增加，说明分子势能增加了，故 B 正确；气体的体积增大，分子密度变小，而压强保持不变，说明分子的平均动能增大，内能增大了，由 UQ， 0，得 QU| ，故正确；气体的温度升高，分子的平均动能增大，若体积膨胀较大，分子密度变小，气体压强也可能减小或不变，D 错误答案 B9一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，其振幅为 2 已知在 t0时刻相距 30 的 a、b 两质点的位移都是 1 ，但运动方向相反，其中 a 质点沿轴负方向运动，如图所示则()Aa、b 两质点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍B t0 时刻 a、b 两质点的加速度相同a 质点的速度最大时，b 质点的速度为零D当 b 质点的位移为2 时，a 质点的位移为负【解析】a、b 两质点的间距可能小于半个波长，或为 nx，A错误；t0 时刻
