时间：2023-09-25 11:30:16
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电子的电势能，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1．了解玻尔的三条假设．
和量子数n的关系．
3．了解玻尔理论的重要意义．
二、重点、难点分析
1．玻尔理论是本节课的重点内容，通过学习玻尔的三条假设使学生了解玻尔把原子结构的理论向前推进了一步．
2．电子在可能的轨道上的能量是指电子总的能量，即动能和电势能的和，这点学生容易产生误解；对原子发光现象的解释也是学生学习的难点．
三、主要教学过程
(一)新课引入
前一节提到卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论产生了矛盾，这说明了经典的电磁理论不适用于原子结构．那么怎么解释原子是稳定的？又怎么解释原子发光的光谱不是连续光谱呢？
(二)教学过程设计
1．玻尔的原子模型．
(1)原子的稳定性．
经典的电磁理论认为电子绕原子核旋转，由于电子辐射能量，因此随着它的能量减少，电子运行的轨道半径也减小，最终要落入原子核中．
玻尔在1913年结合普朗克的量子理论针对这一问题提出新的观点．
玻尔假设一：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．这些状态叫做定态．
说明：这一说法和事实是符合得很好的，电子并没有被库仑力吸引到核上，就像行星绕着太阳运动一样．这里所说的定态是指原子可能的一种能量状态，有某一数值的能量，这些能量包含了电子的动能和电势能的总和．
(2)原子发光的光谱．
经典的电磁理论认为电子绕核运行的轨道不断的变化，它向外辐射电磁波的频率应该等于绕核旋转的频率．因此原子辐射一切频率的电磁波，大量原子的发光光谱应该是连续光谱．
玻尔针对这一问题提出新的观点．
玻尔假设二：原子从一种定态(E初)跃迁到另一种定态(E终)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即
hυ=E初-E终．
说明：这一说法也和事实符合得很好，原子发光的光谱是由一些不连续的亮线组成的明线光谱．
(3)原子能量状态和电子轨道．
玻尔假设三：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的．
2．氢原子的轨道半径和能量．
玻尔从上述假设出发，利用库仑定律和牛顿运动定律，计算出了氢的电子可能的轨道半径和对应的能量．
根据计算结果概括为公式：
说明公式中r1、E1和rn、En的意义，并说明n是正整数，叫做量子数，r1=0.53×10-10m，E1=-13.6eV．
n=2，3，4…时，相应的能量为
E2=-3.4eV、E3=-1.51eV、E4=-0.85eV…
E∞=0．
3．氢原子的能级．
氢原子的各种定态时的能量值叫做能极，根据以上的计算，可画出示意的能级图．
原子最低能级所对应的状态叫做基态，比基态能量高的状态叫激发态．
原子从基态向激发态跃迁，电子克服库仑引力做功增大电势能，原子的能量增加要吸收能量．
原子也可以从激发态向基态跃迁，电子所受库仑力做正功减小电势能，原子的能量减少要辐射出能量，这一能量以光子的形式放出．
明确：原子的能量增加是因为电子增加的电势能大于电子减少的动能；反之原子的能量减少是因为电子减少的电势能大于电子增加的动能．
原子无论吸收能量还是辐射能量，这个能量不是任意的，而是等于原子发生跃迁的两个能级间的能量差．
明确：一个原子可以有许多不同的能量状态和相应的能级，但在某一时刻，一个原子不可能既处于这一状态也处于那一状态．如果有大量的原子，它们之中有的处于这一状态，有的处于那一状态．氢光谱的观测就说明了这一事实，它的光谱线不是一个氢原子发出的，而是不同的氢原子从不同的能级跃迁到另一些不同能级的结果．
例1氢原子的基态能量为E1，电子轨道半径为r1，电子质量为m，电量大小为e．氢原子中电子在n=3的定态轨道上运动时的速率为v3，氢原子从n=3的定态跃迁到n=1的基态过程中辐射光子的波长为λ，则以下结果正确的是[]．
C．电子的电势能和动能都要减小
D．电子的电势能减小，电子的动能增大
分析：玻尔理论虽然解决了一些经典电磁学说遇到的困难，但在玻尔的原子模型中仍然认为原子中有一很小的原子核，电子在核外绕核做匀速圆周运动，电子受到的库仑力作向心力．
根据玻尔理论rn=n2r1即r3=9r1．
氢原子从n=3跃迁到n=1，电子受到的库仑力做正功，电势能减小；
越大，所以D正确，C错误．
例2有大量的氢原子，吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态，已知氢原子处于基态时的能量为E1，则吸收光子的频率υ=_______，当这些处于激发态的氢原子向低能态跃迁发光时，可发出_______条谱线，辐射光子的能量为____．
分析：根据玻尔的第二条假设，当原子从基态跃迁到n=3的激发态
当原子从n=3的激发态向低能态跃迁时，由于是大量的原子，可能的跃迁有多种，如从n=3到n=1，从n=3到n=2，再从n=2到n=1，因
本节总结：玻尔的原子模型是把卢瑟福的学说和量子理论结合，以原子的稳定性和原子的明线光谱作为实验基础而提出的．认识玻尔理论的关键是从“不连续”的观点理解电子的可能轨道和能量状态．玻尔理论对氢光谱的解释是成功的，但对其他光谱的解释就出现了较大的困难，显然玻尔理论有一定的局限性．
原题：炽热的金属丝可以发射电子。在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，发射出的电子在真空中加速后，从金属板小孔穿出。电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝的速度为0。
解：电荷量为e的电子从金属丝移到金属板，两处的电势差为U，电势能的减少量是eU。减少的电势能全部转化为电子的动能，所以
其中课本中已给：电子的质量m=0.9×10-30kg和电子的电荷量e=1.6×10-19C可以作为已知数据使用（右边以小体字对此情况加以说明）。
一、提出问题
1.当粒子的速度接近0.1C时，我们应该考虑物体惯性质量的改变。
2.在高中物理学习中，相对论的内容安排在物理选修3-4中，在学习本例题时很容易让学生产生误解，从而得出结论：在金属丝和金属板之间加以电压U=250000V时，发射出的电子在真空中加速后，从金属板小孔穿出。电子穿出时的速度为3×108m/s。甚至得出：在金属丝和金属板之间加以电压U=25000000V时，发射出的电子在真空中加速后，从金属板小孔穿出。电子穿出时的速度为3×109m/s。
……
二、我的见解
1905年，爱因斯坦在物理学的三个领域中做出了划时代意义的贡献，对现代物理学有极深远的影响。
狭义相对论的两个结论：
1.相对论质量，揭示了物质和运动的内在联系，指出物体的惯性质量不再被认为是不可改变的，在高速运动中，物体的质量明显与运动速度有关。
物体以v运动时的质量m和它静止时的质量m0之间有如下关系：
微观粒子的运动速度很高时，它的质量明显地大于静止质量，这个现象必须考虑。
比如，加速器是用人工的方法使带电粒子加速从而获得较高能量的装置。利用加速器可以加速电子、质子、氚核、α粒子以及其他一些重离子。我们这里要特别说明回旋加速器。回旋加速器中被加速的粒子，在速度增大后质量增大，因此做圆周运动的周期变大，他的运动与加在D型盒上的交变电压不再同步，所以粒子在回旋加速器中的加速是有限的。这一情况限制了用回旋加速器使粒子获得更高的能量。对于轻的粒子（如电子等），能量的限制开始得早一些，因为它们的能量不太高时就达到很大的速度。例题中，电子在不十分高电压的加速下速度就可以接近0.1C。
2.质能方程：是相对论的一个重要结论，它揭示了物质和能量的等价性。
E=mc2
它表达了物体的质量和它所具有的能量的关系，被人们称为“改变世界的公式”。
物体运动时的能量E和静止时的能量E0之差就是物体的动能EK
三、我的意见
作为课本中的例题，应该严谨，建议编著者再版时对本例题进行修订或在例题右边以小体字对此情况加以说明。
关键词：玻尔理论；氢光谱；能级；跃迁；量子化
作者简介：成金德（1959-），男，大学本科，中学高级教师.
氢原子光谱是玻尔原子理论应用的典型实例，是原子物理中的重点内容之一.因此，在中学物理总复习中，要注意准确理解玻尔理论的三个假设，要正确理解氢原子能级概念，要熟练把握与氢光谱相关的六个关系式的应用，要灵活掌握九大重要题型的解题方法，以便提高复习效果.
一、玻尔原子理论
1913年，丹麦物理学家玻尔，建立了原子模型理论.玻尔的原子理论三大要点：
1.定态理论：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然做加速运动，但不向外辐射电磁波.
2.跃迁理论：原子从一种定态（能量为E2）跃迁到另一种定态（能量为E1）时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即hv=|E2-E1|.
3.轨道理论：电子绕核运动的动量矩是量子化的，轨道半径跟动量的乘积等于h/2π的整数倍，即mv・r=nh/2π，n=1，2，3，…式中n为量子数，这种现象叫轨道的量子化.
二、氢原子能级
1.氢原子能级：原子各个定态对应的能量是不连续的，这些能量值叫能级.
（1）能级公式：En=E1n2（E1=-13.6eV）；
该能量包括电子绕核运动的动能和电子与原子核组成的系统的电势能.
量子数n越大，动能越小，势能越大，总能量越大.
（2）半径公式：
rn=n2r1（r1=0.53×10-10m）；
2.氢原子的能级图：如图1所示.
三、氢光谱
1.氢光谱
在氢光谱中，当n=2，3，4，…向n=1跃迁发光形成赖曼线系；
n=3，4，5，…向n=2跃迁发光形成巴耳末线系，其中前4条谱线落在可见光区域内；
n=4，5，6，…向n=3跃迁发光形成帕邢线系；
n=5，6，7，…向n=4跃迁发光形成布喇开线系；
2.原子跃迁时的四个区别：
（1）一群原子和一个原子的区别.一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为N=n（n-1）/2；一个氢原子处于量子数为n的激发态上时，最多可辐射出n-1条光谱线.
（2）光子激发和实物粒子激发的区别.若是在光子的作用下引起原子的跃迁，则要求光子的能量必须等于原子的某两个能级差；若是在实物粒子的碰撞下引起原子的跃迁，则要求实物粒子的能量必须大于或等于原子的某两个能级差.
（3）直接跃迁和间接跃迁的区别.原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态，有时可能是直接跃迁，有时是间接跃迁.两种情况下辐射（或吸收）光子的频率不同.
（4）跃迁和电离的区别.使原子发生跃迁时，入射的若是光子，光子的能量必须恰好等于两定态能级差；若入射的是电子，电子的能量须大于或等于两个定态的能级差.使原子发生电离时，不论是光子还是电子使原子电离，只要光子或电子的能量大于两能级差就可以使其发生电离.
3.与氢光谱相关的六个公式：
（1）能级公式：En=E1n2（E1=-136eV）；
（2）半径公式：rn=n2r1（r1=0.53×10-10m）；
（3）跃迁公式：E2>E1=hv；
（4）动能与n的关系：由ke2r2n=mv2nrn可得：Ekn=ke22rn=ke22n2r1；
（5）速度与n的关系：由ke2r2n=mv2nrn可得：vn=ke2mrn=ke2mn2r1；
（6）周期cn的关系：Tn=2πrnvn=2πn3mr31ke2.
三、巧解九大题型
1.氢原子能级和轨道间的关系
由以上六大公式可以看出，当氢原子中的电子半径增大时，氢原子能级值增大；当氢原子中的电子半径增大时，电子的动能减小，势能增大，且势能的增加量大于动能的减少量，总能量增大；当氢原子中的电子半径增大时，电子的速度减小，运动的周期增大.
例1根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则（）
A.电子轨道半径越小
B.核外电子运动速度越大
C.原子能量越大
D.电势能越小
分析当氢原子的量子数n越大，由半径公式rn=n2r1可知，电子运动的轨道半径越大，选项A错误；由速度与n的关系vn=ke2mn2r1可知，量子数n越大，电子运动速度越小，选项B错误；由能级公式En=E1n2可知，量子数n越大，氢原子能级值（注意能级值是负值）越大，即氢原子能量越大，选项C正确；量子数n越大，即电子远离原子核运动，电场力做负功，电势能增加，可见选项D错误.
2.跃迁时释放光谱线条数
氢原子从高能级向低能级跃迁时，发出的光谱线数可根据具体情况判定，但如果是从某激发态向基态跃迁的，可用经验公式N=12n（n-1）计算，其中n是该激发态的量子数.
例2根据玻尔理论，若将氢原子激发到n=5状态，则（）
A.可能出现10条谱线，分别属4个线系
B.可能出现9条谱线，分别属3个线系
C.可能出现11条谱线，分别属5个线系
D.可能出现1条谱线，属赖曼线系
分析若氢原子从激发态n=5状态，向基态跃迁时，可能发出的光谱线数为N，由N=12n（n-1）求得N=10条.其中n=2，3，4，5激发态向n=1激发态跃迁时发出的光谱线落在赖曼线系；n=3，4，5激发态向n=2激发态跃迁时发出的光谱线落在巴耳末线系；n=4，5激发态向n=3激发态跃迁时发出的光谱线落在帕邢线系；n=5激发态向n=4激发态跃迁时发出的光谱线落在布喇开线系；由此可知选项A正确.
例3有一群氢原子处于n=5激发态，则它向低能级跃迁时，最多可发出条频率不同的光谱线；有一个氢原子处于n=5激发态，则它向低能级跃迁时，最多可发出条频率不同的光谱线；
分析一群氢原子处于量子数为n的激发态时，最多可能发出频率不同的光谱线条数为N=n（n-1）/2；而一个氢原子处于量子数为n的激发态上时，最多可能发出n-1条频率不同的光谱线.所以，本题的答案分别是10条和4条.
3.原子跃迁时吸收光子的选择性
氢原子发生能级跃迁时，吸收光子必须满足的条件是该光子的能量等于氢原子的两个能级的能级差值，否则，氢原子不会吸收这样的光子，即不可能发生跃迁.但一种情况例外，即氢原子吸收该光子后，可以发生电离.
如果是通过电子的碰撞，使得电子发生跃迁的，由于碰撞时，可能入射电子将全部能量或部分能量传递给被碰电子，因此，发生跃迁需要的能量只要大于或等于入射电子的能量即可.
例4氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1=-544eV，氦离子的能级示意图如图2所示，在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（）
A.428 eV（光子）B.432 eV（电子）
C.410 eV（电子）D.544 eV（光子）
分析对于光子，光子的能量必须等于跃迁时的两个能级差值，或者使电子能发生电离，否则，这样的光子是不可能吸收的，因此，A选项的光子不符合要求，不可能吸收，而D选项的光子，恰好可使氦离子发生电离.对于电子，吸收的条件没有光子那样苛刻，只要满足电子的能量大于或等于跃迁时的能级差值即可.所以，本题符合题意的只有D选项.
4.最大波长或最大频度
氢原子发生跃迁时，跃迁涉及的两个能级的能级差值越大，所放出或吸收的光子的能量就越大，对应的该光子的频率就越大，波长就越短.
例5氢原子处于基态时，原子的能量为E1=-136 eV，当处于n=3的激发态时，能量为E3=-151 eV，若有大量的氢原子处于n=3的激发态，则在跃迁过程中可能释放出几种频率的光子？其中最长波长是多少？
分析氢原子由n=3的激发态向n=1的激发态跃迁时，由N=12n（n-1）可求得可能释放出的光子数为N=3条.其中由n=3的激发态向n=2的激发态跃迁时，释放出的光子能量最小，即它的波长最长.
根据跃迁公式得：E3-E2=hcλ，即λ=hcE3-E2，代入数据解得：λ=658×10-7m
5.氢原子的电离
氢原子中的电子跃迁到无穷远，即n=∞时，将脱离原子核的束缚，成为自由状态，这就是氢原子的电离.当光子的能量大于或等于氢原子从所处激发态到n=∞时的能级差值，湓子获得此光子的能量后即可发生电离.
例6.已知氢原子基态能量为-13.6eV，下列说法中正确的有（）
A.用波长为600nm的光照射时，可使处于基态的氢原子电离
B.用频率为6.0×1014Hz的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离
C.用光子能量为10.2eV的光照射时，可能使处于基态的氢原子电离
D.用光子能量为13.6eV的光照射时，可能使处于第一激发态的氢原子电离
分析波长为600nm的光子的能量为E=hv=hcλ，代入数据解得E=069ev，而使处于基态的氢原子发生电离，至少需要吸收136eV的能量，显然，该光子无法使处于基态的氢原子发生电离.频率为60×1014Hz的光子的能量为E=hv，代入数据解得E=248ev，显然，该光子无法使处于基态的氢原子发生电离.用光子能量为102eV的光照射时，也不能使处于基态的氢原子电离.使处于第一激发态的氢原子电离需要的能量是102eV，因此，用光子能量为136eV的光照射时，可能使处于第一激发态的氢原子电离，多余的能量转化为处于自由状态的电子的动能.所以，只有D选项正确.
6.可见光谱线
在氢原子光谱中，有四条可见光谱线.当氢原子从量子数 n=3，4，5，6的轨道分别向n=2的轨道跃迁时，所发出的四条光谱线，属于可见光谱线.
例7氢原子光谱在可见光部分只有四条谱线，它们分别是从n为3、4、5、6的能级直接向n=2能级跃迁时产生的.四条谱线中，一条红色、一条蓝色、两条紫色，则下列说法正确的是（）
A.红色光谱是氢原子从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的
B.蓝色光谱是氢原子从n=6能级或n=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的
C.若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁，则能够产生红外线
D.若氢原子从n=6能级直接向n=3能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的辐射将可能使该金属发生光电效应
分析由于紫光的频率最大，则紫光的光子能量最大，而红光的频率最小，则红光的光子能量最小.因此，红光光谱必然是处在能级差最小的原子发生跃迁产生的，即由n=3能级向n=2能级跃迁产生的，选项A正确；氢原子从n=6能级或n=5能级直接向n=2能级跃迁时产生的是紫光，氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁时产生的是蓝光，选项B错误；若氢原子从n=6能级直接向n=1能级跃迁，产生的光子的能量比紫光光子的能量还大，应处于紫外区，选项C错误；若氢原子从n=6能级直接向n=3能级跃迁时所产生的辐射不能使某金属发生光电效应，而氢原子从n=6能级直接向n=2能级跃迁时所产生的光子的能量比较大，有可能使该金属发生光电效应，选项D正确.
7.俄歇效应
俄歇效应是原子发射的一个电子导致另一个或多个电子（俄歇电子）被发射出来而非辐射X射线（不能用光电效应解释），使原子、分子成为高阶离子的物理现象，是伴随一个电子能量降低的同时，另一个（或多个）电子能量增高的跃迁过程.
例8原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子.例如在某种条件下，铬原子的n = 2能级上的电子跃迁到n = 1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n = 4能级上的电子，使之能脱离原子，这一现象叫做俄歇效应，以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子.已知铬原子的能级公式可简化表示为En=-An2，式中n=1，2，3，…表示不同能级，A是正的已知常数，上述俄歇电子的动能是（）
A.315AB.716AC.1116AD.1316A
分析铬原子的n = 2能级上的电子跃迁到n = 1能级上r释放出的能量为：
ΔE=-A22--A12=3A4
而处在n = 4能级上的电子的能量为：E4=-A42=-A16
该电子获得能量后，成为自由电子，根据能量守恒定律得：
Ek=E4+ΔE，解以上各式得：Ek=1116A，可见，选项C正确.
8.与光电效应的联系
用光照射金属表面，从金属表面上打出电子的现象就叫光电效应.通过从原子跃迁时发出的光子，去照射金属表面，产生光电子，这样就将氢光谱和光电效应联系在一起.
例9氢原子的能级图如图3所示，某金属的极限波长恰好等于氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发出的光的波长.现在用氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级时发出的光去照射，则从该金属表面逸出的光电子的最大初动能是多少？
分析：氢原子由n=4能级跃迁到n=2能级所发出的光子的能量为：
EA=E4-E2=-085-（-3.4）=2.55eV
氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级所发出的光子的能量为：
EB=E2-E1=-3.40-（-13.6）=10.2eV
根据能量守恒定律可求得该金属表面逸出的光电子的最大初动能为：
Ek=EB-EA=10.2-2.55=7.65eV
9.与光的干涉的联系
由原子发生跃迁产生的光子通过干涉装置实现光的干涉现象，通过光子的能量这个联系点将干涉条纹的宽度与原子跃迁结合在一起.
例10氢原子能级如图4所示，若氢原子发出的光a、b两种频率的光，用同一装置做双缝干涉实验，分别得到干涉图样如图甲、乙两图所示.若a光是由能级n=5向n=2跃迁时发出的，则b光可能是（）
A.从能级n=5 向n=3跃迁时发出的
B.从能级n=4 向n=2跃迁时发出的
C.从能级n=6 向n=3跃迁时发出的
D.从能级n=6 向n=2跃迁时发出的
分析由干涉条纹的宽度与光波的波长关系式Δx=Ldλ知道，干涉条纹的宽度与光波的波长成正比.从图中看到，甲条纹宽度比乙条纹宽度大，所以，a光的波长比b光波长的大，则a光的频率比b光频率小，即a光的光子能量比b光光子能量小.a光是由能级n=5向n=2跃迁时发出的，则b光应由能级n=6向n=2跃迁时发出的能量更大的光子，所以，选项D正确.
总之，要正确理解氢光谱的特点和规律，熟练掌握相关的解题方法，以便实现事半功倍的复习效果.
微生物燃料电池并不是新兴的东西，利用微生物作为电池中的催化剂这一概念从上个世纪70年代就已存在，并且使用微生物燃料电池处理家庭污水的设想也于1991年实现。但是，经过提升能量输出的微生物燃料电池则是新生的，为这一事物的实际应用提供了可能的机会。
MFCs将可以被生物降解的物质中可利用的能量直接转化成为电能。要达到这一目的，只需要使细菌从利用它的天然电子传递受体，例如氧或者氮，转化为利用不溶性的受体，比如MFC的阳极。这一转换可以通过使用膜联组分或者可溶性电子穿梭体来实现。然后电子经由一个电阻器流向阴极，在那里电子受体被还原。与厌氧性消化作用相比，MFC能产生电流，并且生成了以二氧化碳为主的废气。
与现有的其它利用有机物产能的技术相比，MFCs具有操作上和功能上的优势。首先它将底物直接转化为电能，保证了具有高的能量转化效率。其次，不同于现有的所有生物能处理，MFCs在常温，甚至是低温的环境条件下都能够有效运作。第三，MFC不需要进行废气处理，因为它所产生的废气的主要组分是二氧化碳，一般条件下不具有可再利用的能量。第四，MFCs不需要能量输入，因为仅需通风就可以被动的补充阴极气体。第五，在缺乏电力基础设施的局部地区，MFCs具有广泛应用的潜力，同时也扩大了用来满足我们对能源需求的燃料的多样性。
微生物燃料电池中的代谢
为了衡量细菌的发电能力，控制微生物电子和质子流的代谢途径必须要确定下来。除去底物的影响之外，电池阳极的势能也将决定细菌的代谢。增加MFC的电流会降低阳极电势，导致细菌将电子传递给更具还原性的复合物。因此阳极电势将决定细菌最终电子穿梭的氧化还原电势，同时也决定了代谢的类型。根据阳极势能的不同能够区分一些不同的代谢途径：高氧化还原氧化代谢，中氧化还原到低氧化还原的代谢，以及发酵。因此，目前报道过的MFCs中的生物从好氧型、兼性厌氧型到严格厌氧型的都有分布。
在高阳极电势的情况下，细菌在氧化代谢时能够使用呼吸链。电子及其相伴随的质子传递需要通过NADH脱氢酶、泛醌、辅酶Q或细胞色素。Kim等研究了这条通路的利用情况。他们观察到MFC中电流的产生能够被多种电子呼吸链的抑制剂所阻断。在他们所使用的MFC中，电子传递系统利用NADH脱氢酶，Fe/S（铁/硫）蛋白以及醌作为电子载体，而不使用电子传递链的2号位点或者末端氧化酶。通常观察到，在MFCs的传递过程中需要利用氧化磷酸化作用，导致其能量转化效率高达65%。常见的实例包括假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa），微肠球菌（Enterococcusfaecium）以及Rhodoferaxferrireducens。
如果存在其它可替代的电子受体，如硫酸盐，会导致阳极电势降低，电子则易于沉积在这些组分上。当使用厌氧淤泥作为接种体时，可以重复性的观察到沼气的产生，提示在这种情况下细菌并未使用阳极。如果没有硫酸盐、硝酸盐或者其它电子受体的存在，如果阳极持续维持低电势则发酵就成为此时的主要代谢过程。例如，在葡萄糖的发酵过程中，涉及到的可能的反应是：C6H12O6+2H2O=4H2+2CO2+2C2H4O2或6H12O6=2H2+2CO2+C4H8O2。它表明，从理论上说，六碳底物中最多有三分之一的电子能够用来产生电流，而其它三分之二的电子则保存在产生的发酵产物中，如乙酸和丁酸盐。总电子量的三分之一用来发电的原因在于氢化酶的性质，它通常使用这些电子产生氢气，氢化酶一般位于膜的表面以便于与膜外的可活动的电子穿梭体相接触，或者直接接触在电极上。同重复观察到的现象一致，这一代谢类型也预示着高的乙酸和丁酸盐的产生。一些已知的制造发酵产物的微生物分属于以下几类：梭菌属（Clostridium），产碱菌（Alcaligenes），肠球菌（Enterococcus），都已经从MFCs中分离出来。此外，在独立发酵实验中，观察到在无氧条件下MFC富集培养时，有丰富的氢气产生，这一现象也进一步的支持和验证这一通路。
发酵的产物，如乙酸，在低阳极电势的情况下也能够被诸如泥菌属等厌氧菌氧化，它们能够在MFC的环境中夺取乙酸中的电子。
代谢途径的差异与已观测到的氧化还原电势的数据一起，为我们一窥微生物电动力学提供了一个深入的窗口。一个在外部电阻很低的情况下运转的MFC，在刚开始在生物量积累时期只产生很低的电流，因此具有高的阳极电势（即低的MFC电池电势）。这是对于兼性好氧菌和厌氧菌的选择的结果。经过培养生长，它的代谢转换率，体现为电流水平，将升高。所产生的这种适中的阳极电势水平将有利于那些适应低氧化的兼性厌氧微生物生长。然而此时，专性厌氧型微生物仍然会受到阳极仓内存在的氧化电势，同时也可能受到跨膜渗透过来的氧气影响，而处于生长受抑的状态。如果外部使用高电阻时，阳极电势将会变低，甚至只维持微弱的电流水平。在那种情况下，将只能选择适应低氧化的兼性厌氧微生物以及专性厌氧微生物，使对细菌种类的选择的可能性被局限了。
MFC中的阳极电子传递机制
电子向电极的传递需要一个物理性的传递系统以完成电池外部的电子转移。这一目的既可以通过使用可溶性的电子穿梭体，也可以通过膜结合的电子穿梭复合体。
氧化性的、膜结合的电子传递被认为是通过组成呼吸链的复合体完成的。已知细菌利用这一通路的例子有Geobactermetallireducens、嗜水气单胞菌（Aeromonashydrophila）以及Rhodoferaxferrireducens。决定一个组分是否能发挥类似电子门控通道的主要要求在于，它的原子空间结构相位的易接近性（即物理上能与电子供体和受体发生相互作用）。门控的势能与阳极的高低关系则将决定实际上是否能够使用这一门控（电子不能传递给一个更还原的电极）。
MFCs中鉴定出的许多发酵性的微生物都具有某一种氢化酶，例如布氏梭菌和微肠球菌。氢化酶可能直接参加了电子向电极的转移过程。最近，这一关于电子传递方法的设想由McKinlay和Zeikus提出，但是它必须结合可移动的氧化穿梭体。它们展示了氢化酶在还原细菌表面的中性红的过程中扮演了某一角色。
细菌可以使用可溶性的组分将电子从一个细胞（内）的化合物转移到电极的表面，同时伴随着这一化合物的氧化。在很多研究中，都向反应器中添加氧化型中间体比如中性红，劳氏紫（thionin）和甲基紫萝碱（viologen）。经验表明这些中间体的添加通常都是很关键的。但是，细菌也能够自己制造这些氧化中间体，通过两种途径：通过制造有机的、可以被可逆的还原化合物（次级代谢物），和通过制造可以被氧化的代谢中间物（初级代谢物）。
第一种途径体现在很多种类的细菌中，例如腐败谢瓦纳拉菌（Shewanellaputrefaciens）以及铜绿假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa）。近期的研究表明这些微生物的代谢中间物影响着MFCs的性能，甚至普遍干扰了胞外电子的传递过程。失活铜绿假单胞菌的MFC中的这些与代谢中间体产生相关的基因，可以将产生的电流单独降低到原来的二十分之一。由一种细菌制造的氧化型代谢中间体也能够被其他种类的细菌在向电极传递电子的过程中所利用。
通过第二种途径细菌能够制造还原型的代谢中间体——但还是需要利用初级代谢中间物——使用代谢中间物如Ha或者HgS作为媒介。Schroder等利用E.coliK12产生氢气，并将浸泡在生物反应器中的由聚苯胺保护的铂催化电极处进行再氧化。通过这种方法他们获得了高达1.5mA/cm2（A，安培）的电流密度，这在之前是做不到。相似的，Straub和Schink发表了利用Sulfurospirillumdeleyianum将硫还原至硫化物，然后再由铁重氧化为氧化程度更高的中间物。
评价MFCs性能的参数
使用微生物燃料电池产生的功率大小依赖于生物和电化学这两方面的过程。
底物转化的速率
受到如下因素的影响，包括细菌细胞的总量，反应器中混合和质量传递的现象，细菌的动力学（p-max——细菌的种属特异性最大生长速率，Ks——细菌对于底物的亲和常数），生物量的有机负荷速率（每天每克生物量中的底物克数），质子转运中的质子跨膜效率，以及MFC的总电势。
阳极的超极化
一般而言，测量MFCs的开放电路电势（OCP）的值从750mV~798mV。影响超极化的参数包括电极表面，电极的电化学性质，电极电势，电极动力学以及MFC中电子传递和电流的机制。
阴极的超极化
与在阳极观测到的现象相似，阴极也具有显著的电势损失。为了纠正这一点，一些研究者们使用了赤血盐（hexacyanoferrate）溶液。但是，赤血盐并不是被空气中的氧气完全重氧化的，所以应该认为它是一个电子受体更甚于作为媒介。如果要达到可持续状态，MFC阴极最好是开放性的阴极。
质子跨膜转运的性能
目前大部分的MFCs研究都使用Nafion—质子转换膜（PEMs）。然而，Nafion—膜对于（生物）污染是很敏感的，例如铵。而目前最好的结果来自于使用Ultrex阳离子交换膜。Liu等不用使用膜，而转用碳纸作为隔离物。虽然这样做显著降低了MFC的内在电阻，但是，在有阳极电解液组分存在的情况下，这一类型的隔离物会刺激阴极电极的生长，并且对于阴极的催化剂具有毒性。而且目前尚没有可信的，关于这些碳纸-阴极系统在一段时期而不是短短几天内的稳定性方面的数据。
MFC的内在电阻
这一参数既依赖于电极之间的电解液的电阻值，也决定于膜电阻的阻值（Nafion—具有最低的电阻）。对于最优化的运转条件，阳极和阴极需要尽可能的相互接近。虽然质子的迁移会显著的影响与电阻相关的损失，但是充分的混合将使这些损失最小化。
性能的相关数据
在平均阳极表面的功率和平均MFC反应器容积单位的功率之间，存在着明显的差异。表2提供了目前为止报道过的与MFCs相关的最重要的的结果。大部分的研究结果都以电极表面的mA/m以及mW/m2两种形式表示功率输出的值，是根据传统的催化燃料电池的描述格式衍生而来的。其中后一种格式对于描述化学燃料电池而言可能已经是充分的，但是MFCs与化学燃料电池具有本质上的差异，因为它所使用的催化剂（细菌）具有特殊的条件要求，并且占据了反应器定的体积，因此减少了其中的自由空间和孔隙的大小。每一个研究都参照了以下参数的特定的组合：包括反应器容积、质子交换膜、电解液、有机负荷速率以及阳极表面。但仅从这一点出发要对这些数据作出横向比较很困难。从技术的角度来看，以阳极仓内容积（液体）所产生的瓦特/立方米（Watts/m3）为单位的形式，作为反应器的性能比较的一个基准还是有帮助的。这一单位使我们能够横向比较所有测试过的反应器，而且不仅仅局限于已有的研究，还可以拓展到其它已知的生物转化技术。
此外，在反应器的库仑效率和能量效率之间也存在着显著的差异。库仑效率是基于底物实际传递的电子的总量与理论上底物应该传递的电子的总量之间的比值来计算。能量效率也是电子传递的能量的提示，并结合考虑了电压和电流。如表2中所见，MFC中的电流和功率之间的关系并非总是明确的。需要强调的是在特定电势的条件下电子的传递速率，以及操作参数，譬如电阻的调整。如果综合考虑这些参数的问题的话，必须要确定是最大库仑效率（如对于废水处理）还是最大能量效率（如对于小型电池）才是最终目标。目前观测到的电极表面功率输出从mW/m2~w/m2都有分布。
优化
生物优化提示我们应该选择合适的细菌组合，以及促使细菌适应反应器内优化过的环境条件。虽然对细菌种子的选择将很大程度上决定细菌增殖的速率，但是它并不决定这一过程产生的最终结构。使用混合的厌氧-好氧型淤泥接种，并以葡萄糖作为营养源，可以观察到经过三个月的微生物适应和选择之后，细菌在将底物转换为电流的速率上有7倍的增长。如果提供更大的阳极表面供细菌生长的话，增长会更快。
批处理系统使能够制造可溶性的氧化型中间体的微生物的积累成为了可能。持续的系统性选择能形成生物被膜的种类，它们或者能够直接的生长在电极上，或者能够通过生物被膜的基质使用可移动的穿梭分子来传递电子。
通过向批次处理的阳极中加入可溶性的氧化中间体也能达到技术上的优化：MFCs中加入氧化型代谢中间体能够持续的改善电子传递。对这些代谢中间体的选择到目前为止还仅仅是出于经验性的，而且通常只有低的中间体电势，在数值约为300mV或者还原性更高的时候，才认为是值得考虑的。应该选择那些具有足够高的电势的氧化中间体，才能够使细菌对于电极而言具有足够高的流通速率，同时还需参考是以高库仑效率还是以高能量效率为主要目标。
一些研究工作者们已经开发了改进型的阳极材料，是通过将化学催化剂渗透进原始材料制成的。Park和Zeikus使用锰修饰过的高岭土电极，产生了高达788mW/m2的输出功率。而增加阳极的特殊表面将导致产生更低的电流密度（因此反过来降低了活化超极化）和更多的生物薄膜表面。然而，这种方法存在一个明显的局限，微小的孔洞很容易被被细菌迅速堵塞。被切断食物供应的细菌会死亡，因此在它溶解前反而降低了电极的活化表面。总之，降低活化超极化和内源性电阻值将是影响功率输出的最主要因素。
IVIFC：支柱性核心技术
污物驱动的应用在于能够显著的移除废弃的底物。目前，使用传统的好氧处理时，氧化每千克碳水化合物就需要消耗1kWh的能量。例如，生活污水的处理每立方米需要消耗0.5kWh的能量，折算后在这一项上每人每年需要消耗的能源约为30kWh。为了解决这一问题，需要开发一些技术，特别是针对高强度的废水。在这一领域中常用的是UpflowAnaerobicSludgeBlanket反应器，它产生沼气，特别是在处理浓缩的工业废水时。UASB反应器通常以每立方米反应器每天10~20kg化学需氧量的负荷速率处理高度可降解性的废水，并且具有（带有一个燃烧引擎作为转换器）35%的总电力效率，意味着反应器功率输出为0.5~1kW/m3。它的效率主要决定于燃烧沼气时损失的能量。未来如果发展了比现有的能更有效的氧化沼气的化学染料电池的话，很可能能够获得更高的效率。
能够转化具有积极市场价值的某种定性底物的电池，譬如葡萄糖，将以具有高能量效率作为首要目标。虽然MFCs的功率密度与诸如甲醇驱动的FCs相比是相当低的，但是对于这项技术而言，以底物安全性为代表的多功能性是它的一个重要优势。
不管此时的你是学霸级别还是学渣分子，不管此时的你成功还是失意，不管此时的你迷茫还是有方向，请你认识自己，好好爱自己。下面好范文小编为你带来一些关于高二上册期末物理试卷及答案，希望对大家有所帮助。
高二上册期末物理试卷一、单选题(本大题共8小题，每题4分，共32分。选对得4分，选错得0分)
1.把电荷从电场中的M点移到N点,电场力做功为零,则下列说法中正确的是()
A.M、N两点的场强一定为零B.M、N两点的场强一定相等
C.M、N两点间的电势差一定为零D.M、N两点一定在同一电场线上
2.干电池的电动势为1.5V，这表示()
A.干电池与外电路断开时正负极间电势差为1.5V
B.干电池在1s内将1.5J的化学能转化为电能
C.电路中每通过1C的电量，电源把1.5J的电能转化为化学能
D.干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强
3.如图所示，两根细线拴着两个静止的质量相同的小球A、B。
上、下两根细线中的拉力分别是TA、TB。现在使A、B带同种电荷，再次静止。上、下两根细线拉力分别为TA′、TB′，则()
A.B.
C.D.
4.有一只电压表内阻是100Ω，量程为0.2V，现要将它改装成量程为2V的电压表，则应在原电压表上()
A.并联900Ω的电阻B.并联0.1Ω的电阻
C.串联900Ω的电阻D.串联0.1Ω的电阻
5.如图所示,一根粗细均匀的长直橡胶棒上均匀带有负电荷。
设棒横截面积为S、每米带电量为,当此棒沿轴线方向做速度为的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()
A.B.C.D.
6.如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象.用该电源与电阻R组成闭合电路时，电源的输出功率为()
A.1WB.2WC.3WD.4W
7.在如图所示电路中，电源内阻不可忽略，电流表、电压表均为理想电表。
当滑动变阻器的滑片P由a向b端移动时()
A.电压表示数变大，电流表示数变小
B.电压表示数变大，电流表示数变大
C.电压表示数变小，电流表示数变小
D.电压表示数变小，电流表示数变大
8.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗.如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A。
若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了()
A.35.8WB.43.2WC.48.2WD.80W
二、多选题(共4小题，每小题4分。全部选对得4分，漏选得2分，错选得0分)
9.一个电子在电场中的A点具有80eV的电势能，当它由A点运动到B点时克服静电力做功30eV，则()
A.电子在B点时的电势能是50eVB.由A点到B点电子的电势能增加了30eV
C.B点电势比A点电势高110VD.B点电势比A点电势低30V
10.某静电场中的电场线为图示实线，带电粒子仅受电场力作用由M点运动到N点，其运动轨迹如图中虚线所示，以下说法正确的是()
A.粒子带正电荷
B.由于M点没有电场线，粒子在M点不受电场力的作用
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在M点的动能小于在N点的动能
11.如图所示为场强为E的匀强电场区域，由A、B、C、D、A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。
下列说法正确的是()
A.AD两点间电势差UAD与AA′两点间电势差相等
B.带正电的粒子从A点沿路径ADD′移到D′点，电场力做正功
C.带负电的粒了从A点沿路径ADD′移到D′点，电势能减少
D.同一带电粒子从A点移到C′点，沿对角线AC′与沿ABB′C′电场力做功相同
12.一平行板电容器C，极板是水平放置的，它与三个可变电阻及电源连接成如图所示的电路，有一个质量为m的带电油滴悬浮在电容器的两极板之间。
现要使油滴上升，可采用的办法是()
A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.减小R2
三、实验题(本大题共2小题，每空2分，每图2分，共22分)
13.?某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一个圆柱形电阻的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示，测量直径时应该用______(填A、B、C)部分进行测量，该工件的直径为______mm，高度为______mm.
?他又用多用电表欧姆挡“×1”挡位测量了该电阻阻值，则该电阻阻值为______Ω
14.用电流表和电压表测定三节干电池串联组成的电池组(电动势约为4.5V，内电阻小于1Ω)的电动势和内电阻，除了待测电池组，开关，导线外，还有下列器材供选用;
A电流表：量程0.6A，内电阻约为1ΩB电流表：量程3A，内电阻约为0.2Ω
C电压表：量程3V，内电阻约为30kΩD电压表：量程6V，内电阻约为60kΩ
E滑动变阻器：0-1000ΩF滑动变阻器：0-40Ω
①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______,电压表选用_______，滑动变阻器选用_______(均填仪器前的字母代号)
②为了使测量误差尽量小，完成实物图连接。
?实验中测量出如下6组数据，根据表格数据在U-I图中描点、连线
组别123456
U(V)4.354.304.254.204.154.10
I(A)0.110.210.300.390.510.60
④从图象中可知电动势E=______V，内电阻r=________Ω(结果均保留到小数点后两位)
四、计算题(本大题共3小题，15题8分、16题11分、17题11分，共30分。解答时要写出必要的文字说明，方程式和演算步骤)
15.如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角为30°.
(1)小球带何种电荷?电荷量为多少?
(2)若将小球向右拉至悬线成水平位置，然后由静止释放小球，求放手后小球到达最低点时悬线对小球的拉力.
16.如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U1=100V，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d=0.2m，板的长度为L=1m，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负电荷从板的小孔处由静止释放，求：
(1)为了使负电荷能打在P点，C、D两板哪板电势高?板间电压UCD应为多少?
(2)如果C、D两板间所加的电压为4V，求负电荷离开电场时竖直方向的偏转距离为多少?
17.如图所示电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF当开关S断开时，电源提供的总功率为2W;当开关S闭合时，电源提供的总功率为4W，求：
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)闭合S时电源的输出功率;
(3)S断开时电容器所带的电荷量.
参考答案1-6：CABCAD 7-12DBBDACDBDCD
13①B;12.20;6.860(6.859~6.861);②10或10.0
14?A、D、F??如图。④4.40~4.41,0.40~0.60
15解：(1)正电;
平衡在30°有：
16
解：(1)设负离子的质量为m，电量为q，从B板小孔飞出的速度为v0，
由动能定理U1q=mv02…①
由类平抛规律：
=v0t…②
y=at2…③
又a=…④
整理可得y=…⑤
又y=…⑥
联立⑤⑥解得U2=32V，因负离子所受电场力方向向上，所以且C板电势高
故为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为32V，C板电势高.
(2)若负离子从水平板边缘飞出，则应满足：
x=L，y=
由类平抛规律可得：
x=，y=，=
联立以上各式解得y=，将y=代入可解得=8V
可见，如果两板间所加电压为4V，则负离子不能打在板上，而是从两板间飞出.
将=4V，代入y=，
解得y=0.05m
故如果C、D两板间所加的电压为4V，则负离子不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为0.05m.
17
解：(1)S断开，R2、R3串联根据闭合电路欧姆定律，有：
故总功率为：
S闭合，R1、R2并联再与R3串联
总外电阻
根据闭合电路欧姆定律有：
故总功率为：
联立解得：
(2)闭合S时输出功率
(3)S断开时，C两端电压等于电阻R2两端电压
答案：(1)电源的电动势为4V，内电阻为0.5Ω;
(2)闭合S时电源的输出功率为3.5W;
关键词:原子核结构分析;团聚力;祖中子;超强静电引力
中图分类号:O571文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)25-0024-02
卢瑟福在1911年发现了原子有核结构,最后确立了原子核是由质子和中子构成的核理论。此后,科学家们利用各种仪器,先后发现了三百多种微小的核子。到了1964年,美国的物理学家默里・盖尔曼与G.茨威格提出了“夸克理论”,认为质子和中子是由更小的粒子“夸克”构成的,一个中子含有2个1/3负电荷和1个2/3正电荷。后来又相继发现了四夸克、五夸克、六夸克。乔尔斯考格认为夸克理论并不是完全唯一地解释结果,因为“夸克的点状结构与它们在强子中的强约束之间存在矛盾”。我认为通过原子核对撞,虽然能获得很多有价值的信息,但是有限的原子核对撞不可能将中子和质子完全分解而获得到最终的结果。
1质子与中子的结构分析
在原子核试验中,发现了300多种很小的微粒,如质子、中子、e-子、e+子、π-子、π+子等,这些微粒都具有不同的物理特征,见表1:
由表1看出,通过对十几种粒子带电性统计,发现这些粒子有的显正电,有的显负电,有的显中性,这些粒子所显示的电性只限于0、-1和+1三种类型,这三种带电类型正好符合正电子与负电子的三种组合;通过对粒子质量与电子质量的对比,发现它们的质量几乎都是电子质量的整数倍,其中质子的质量特性非常明显;通过对核反应的分析,发现中质子与中子可以相互转化,一个中子失去一个负电荷就转化为质子(10n11H+0-1e),一个质子获得一个负电子就再转化成中子(11H+0-1e10n),在原子核反应中,电量的转化是以电子的电量转移为单位,由此看出现在定义的“夸克”并不符合这一现象。“夸克”是实验得出的结果,夸克可以证明质子与中子不是最小的粒子。原子核的带电量与核外电子的带电量相等,预示者核外电子有可能来源于核子。根据核粒子质量与电子质量成倍数的关系、原子核内正电荷数与核外电子数相等及核外电子有固定质量和电量的特点、根据核粒子显示三种带电类型、质子与中子转化的最小单位是电子、再结合几种“夸克”所具有的共性进行综合分析,得出“中子和质子是由最基本的微粒正电子和负电子构成米团子结构”最符合上述特性(见图1)。中子与质子的这种结构与科学家们论述的“夸克理论”并不完全矛盾,目前所发现的几种“夸克”类型只不过是这种“米团子结构”中几个特殊的正负电子组合。
根据中子的“米团子结构”预测,显中性且质量小于中子的中性微粒有919多种,这些微粒中所含的正负电子个数相等而显中性,即微粒中含有n个正电子和n个负电子,其中由1个正电子和一个负电子构成的是最小的中性粒子 ――祖中子;显负电性的也是一个大家族,质量小于中子的负电粒子有919多种,这些粒子含有k个正电子和(k+1)个负电子,因此粒子显负电性,其中负电子是最小的负粒子;显正电性的同样也是一个大家族,质量小于质子的正电粒子有918多种,粒子中含有(m+1)个正电子和m个负电子,因此粒子显正电性,其中正电子是最小的正粒子;像λ、Σ、Ε这样大于中子质量的微粒也有很多。所有这些微粒的种类应该在几千种以上,利用原子对撞击产生的微粒只是其中很小的一部分。
正负电子结合形成中子和质子是因为正负电子都是独立的、不可消灭的物质微粒,虽然有许多正负电子结合在一起,它们的大小形态、所带的电量、相互间的引力和斥力都不会因为正负电子结合而泯灭,这是电子固有的自然特性。中子和质子只是由许多正负电子靠相互间超强的静电引力圈闭形成的比较稳定的电子组合。中子的大小是由正电子和负电子的体积、电量和正负电子产生的团聚力共同决定的。虽然正负电子可以任意结合形成一些质量大于中子的粒子,但是这些大粒子的特性都不会稳定。
2原子核的结构分析
中子大约含有920个正电子和920个负电子,质子大约含有920个正电子和919个负电子。每个质子和中子的最外层都含有多个正电子和多个负电子,在中子和质子形成了由正电子和负电子存在的多个正负极结构。根据数学模拟,一个中子大约有300多个正极点和负极点。中子与质子的结合力都来源于正负电子间产生的超强的静电引力。中子和质子都是由正负电子构成的组合体,中子外层接触处的电子是两个质子的共用电子,是连接两个质子的桥梁,因此“原子核由质子和中子构成”就等价于“原子核由质子和电子构成”。
例如氢(21H)原子核的结构,原子核内含有1个中子和1个质子,由于任何两个正负电子都存在引力,因此1个中子和1个质子形成了氚(21H)的原子核,由于中子外层接触处的电子转化成两个质子的共用电子,中间的这个电子是两个质子的连接点,因此1个中子和1个质子形成的氚核结构就变成了2个质子和1个电子形成的氚原子核结构(见图2)。
图2 21H原子核结构示意图
3核子间的相互作用和核能的储存释放
对所有的原子核来说,都可以变成原子核是由质子和负电子构成,因此核子之间存在任何两个质子之间的斥力、任何两个负电子之间的斥力和质子与负电子间的引力这三种作用力。这就使得原子核内的粒子间蕴涵了斥力和引力两种电势能。由于所有大原子核内的质子数都大于负电子数而使整个原子核显正电性,不论原子核怎么裂变,形成的新原子核都显正电,每个原子核形成的都是正电场。在原子核分裂的过程中,所有的新原子核相互做正功,因此会释放出巨大的核能。
4认识和推论
原子核是由质子和中子构成的等效于原子核是由质子和电子构成,这是原子核的二级结构;正负电子靠超强的静电引力吸聚在一起形成质子和中子,这是原子核的一级结构。
原子核的核能是原子核内储存的质子与质子、电子与电子之间产生的斥力作用,原子释放的能量是带正电核子分裂或聚合相互做功释放的能量。
构成中子、质子和各种微粒的超强引力都来源于正负电子间的静电引力。
由于原子核很小,我们无法直接观察到原子核内部的结构,上述总结出的原子核结构新观点是在推理中产生的,还需要进一步检验。
参考文献
第Ⅰ卷 14-21(每题6分)
14．据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的6.4倍，一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N。由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为
A．0.5
B．2
C．3.2
D．4
15．一列简诸横波沿x轴负方向传播，波速v＝4m/s，已知坐标原点(x＝0)处质点的振动图象如图1所示，在下列4幅图中能够正确表示t＝0.15s时波形的图是
16．如图3所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温(27℃)中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是
A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B．与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C．在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D．从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量
17．从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(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图4所示。有一半径为r的圆柱形平行光速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1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为
A．r
B．1.5r
C．2r
D．2.5r
18．如图5所示，在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图6(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)。
已知此物体在t＝0时速度为零，若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是
A．v1
B．v2
C．v3
D．v4
19．用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线。调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条。用Δn表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量。根据氢原子的能级图可以判断，n和E的可能值为
A．n＝1，13.22eV＜E＜13.32eV
B．n＝2，13.22eV＜E＜13.32eV
C．n＝1，12.75eV＜E＜13.06eV
D．n＝2，12.75eV＜E＜13.06eV
20．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，如图8。由此可知c点的电势为
A．4V
B．8V
C．12VD．24V
21．如图9所示，∠OO′L′为一折线，它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里。一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度 作匀速直线运动，在t＝0时刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I-t)关系的是(时间以l/v 为单位)
第Ⅱ卷 22-25
22.(17分)实验题：
(1)用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。把电压信号接入示波器Y输入。
①当屏幕上出现如图11所示的波形时，应调节_______钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节_______钮或_______钮，或这两个组配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将______钮置于______位置，然后调节______钮。
(2)碰撞的恢复系数的定义为e=｜v2-v1｜v20-v10，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1，非弹性碰撞的e＜1。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图13所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2(他们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞)，且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下
安装实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。
第一步，不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步，把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，计小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞，重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。
在上述实验中，
①P点是________________的平均位置。
M点是__________________的平均位置。
N点是__________________的平均位置。
②请写出本实验的原理_____________
写出用测量量表示的恢复系数的表达式
______________________________
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？
_______________________________________。
23．(15 分)甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中，甲在接力区前S0＝13.5m处作了标记，并以V＝9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒。已知接力区的长度为L＝20m。求：
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a。
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
24．(18分)如图14所示，质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M＝12m的金属球并排悬挂。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ＝60°的位置自由释放，下摆后在最低点处与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。已知由于磁场的阻尼作用，金属球将于再次碰撞前停在最低点处。求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°。
25．(22分)两平面荧光屏互相垂直放置，在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴，交点O为原点，如图15所示。在y＞0，0＜x＜a的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，在y＞0，x＞a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，两区域内的磁感应强度大小均为B。在O点有一处小孔，一束质量为m、带电量为q(q＞0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场，最后打在竖直和水平荧光屏上，使荧光屏发亮。入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。已知速度最大的粒子在0＜x＜a的区域中运动的时间与在x＞a的区域中运动的时间之比为2∶5，在磁场中运动的总时间为7T/12，其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。
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2007年高考理综(全国卷Ⅰ)物理部分参考答案
14．B 15．A 16．AC 17．C 18．C
19．AD 20．B 21．D
22．(1)①竖直位移或衰减或衰减调节 Y增益
②扫描范围 1k档位 扫描微调
(2)①P点是实验的第一步中小球1落点的平均位置
M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置
N点是小球2落点的平均位置
②原理
小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同，设为t，则有
OP=v10t，OM=v1t，ON=v2t
小球2碰撞前静止，v20=0
e=v2-v1v10-v20=ON-OMOP-0
=ON-OMOP
③OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关。
23.(1)在甲发出口令后，甲乙达到共同速度所用时间为t=Va①
设在这段时间内甲、乙的位移分别为S1和S2，则S2=12at2②
S1=Vt③
S1=S2+S0④
联立①②③④式解得
a=V22S0，a=3m/s2
(2)在这段时间内，乙在接力区的位移为
S2=V22a，S2=13.5m
完成交接棒时，乙与接力区末端的距离为
L-S2=6.5m
24.设在第n次碰撞前绝缘球的速度为vn-1，碰撞后绝缘球、金属球的速度分别为vn和Vn。由于碰撞过程中动量守恒、碰撞前后动能相等，设速度向左为正，则
mvn-1=MVn-mvn①
12mv2n-1=12MV2n+12mv2n②
由①②两式及M=19m解得
vn=910vn-1③
Vn=110vn-1④
第n次碰撞后绝缘球的动能为
En=12mv2n=(0.81)nE0⑤
E0为第1次碰撞前的动能，即初始能量。
绝缘球在θ=θ0=60°与θ=45°处的势能之比为
EE0=mgl(1-cosθ)mgl(1-cosθ0)=0.586
式中l为摆长。
根据⑤式，经n次碰撞后EnE0=(0.81)n
易算出(0.81)2=0.656，(0.81)3=0.531，因此，经过3次碰撞后θ将小于45°。
25.粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中运动的半径为r=mvqB①
速度小的粒子将在x＜a的区域走完半圆，射到竖直屏上。半圆的直径在y轴上，半径的范围从0到a，屏上发亮的范围从0到2a。
轨道半径大于a的粒子开始进入右侧磁场，考虑r=a的极限情况，这种粒子在右侧的圆轨迹与x轴在D点相切(虚线)，OD=2a，这是水平屏上发亮范围的左边界。
速度最大的粒子的轨迹如图中实线所示，它由两段圆弧组成，圆心分别为C和C′，C在y轴上，由对称性可知C′在x=2a直线上。
设t1为粒子在0＜x＜a的区域中运动的时间，t2为在x＞a的区域中运动的时间，由题意可知t1t2=25
t1+t2=7T12 由此解得
t1=T6②
t2=5T12③
由②、③式对称性可得
∠OCM=60°，∠MC′N=60°，
∠MC′P=360°×512=150°
所以∠NC′P=150°-60°=90°
即NP⌒为1/4圆周。因此，圆心C′在x轴上。
设速度为最大值粒子的轨道半径为R，由直角COC′可得2Rsin60°=2a
R=23a3
由图可知OP=2a+R，因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标x=2(1+33)a
A. [13153I13154Xe+X]
B. [147N+42He178O+X]
C. [21H+31H42He+X]
D. [23892U23490Th+X]
2. 用某种频率的光照射锌板，使其发射出光电子. 为了增大光电子的最大初动能，下列措施可行的是（ ）
A. 增大入射光的强度
B. 增加入射光的照射时间
C. 换用频率更高的入射光照射锌板
D. 换用波长更长的入射光照射锌板
3. 一定质量的理想气体，当温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大. 这是因为气体分子的（ ）
A. 密集程度增加 B. 密集程度减小
C. 平均动能增大 D. 平均动能减小
4. 木星绕太阳的公转，以及卫星绕木星的公转，均可以看做匀速圆周运动. 已知万有引力常量，并且已经观测到木星和卫星的公转周期. 要求得木星的质量，还需要测量的物理量是（ ）
A. 太阳的质量
B. 卫星的质量
C. 木星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径
D. 卫星绕木星做匀速圆周运动的轨道半径
5. 一弹簧振子的位移[y]随时间[t]变化的关系式为[y]=0.1sin[2.5πt]，位移y的单位为[m]，时间[t]的单位为[s]. 则（ ）
A. 弹簧振子的振幅为0.2m
B. 弹簧振子的周期为1.25s
C. 在[t]=0.2s时，振子的运动速度为零
D. 在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m
6. 如图1，正电荷[Q]均匀分布在半径为[r]的金属球面上，沿[x]轴上各点的电场强度大小和电势分别用[E]和[?]表示. 选取无穷远处电势为零，下列关于[x]轴上各点电场强度的大小[E]或电势[?]随位置[x]的变化关系图，正确的是（ ）
7. 某同学采用如图2所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系. 用砂桶和砂的重力充当小车所受合力[F]；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度[a]. 分别以合力[F]和加速度[a]作为横轴和纵轴，建立坐标系. 根据实验中得到的数据描出如图3所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致. 该同学列举产生这种结果的可能原因如下：
（1）在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高；
（2）没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低；
（3）测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大；
（4）砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件.
通过进一步分析，你认为比较合理的原因可能是（ ）
A. （1）和（4） B. （2）和（3）
C. （1）和（3） D. （2）和（4）
8. 如图4，一长木板放置在水平地面上，一根轻弹簧右端固定在长木板上，左端连接一个质量为[m]的小物块，小物块可以在木板上无摩擦滑动. 现在用手固定长木板，把小物块向左移动，弹簧的形变量为[x1]；然后，同时释放小物块和木板，木板在水平地面上滑动，小物块在木板上滑动；经过一段时间后，长木板达到静止状态，小物块在长木板上继续往复运动. 长木板静止后，弹簧的最大形变量为[x2]. 已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为[f]. 当弹簧的形变量为[x]时，弹性势能[EP=12kx2]，式中[k]为弹簧的劲度系数. 由上述信息可以判断（ ）
A. 整个过程中小物块的速度可以达到[kmx1]
B. 整个过程中木板在地面上运动的路程为[k2f（x21-x22）]
C. 长木板静止后，木板所受的静摩擦力的大小不变
D. 若将长木板改放在光滑地面上，重复上述操作，则运动过程中物块和木板的速度方向可能相同
9. （18分）在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻. 电源甲的电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω. 由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：
A. 量程为3V的电压表V
B. 量程为0.6A的电流表[A1]
C. 量程为3A的电流表[A2]
D. 阻值为4.0Ω的定值电阻[R1]
E. 阻值为100Ω的定值电阻[R2]
F. 最大阻值为10Ω的滑动变阻器[R3]
G. 最大阻值为100Ω的滑动变阻器[R4]
（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图5所示电路测量电源甲的电动势和内电阻.
①定值电阻应该选择 （填“D”或者“E”）；电流表应该选择 （填“B”或者“C”）；滑动变阻器应该选择 （填“F”或者“G”）.
②分别以电流表的示数[I]和电压表的示数[U]为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到如图6所示[U-I]图象，[U和I]的单位分别为V和A，拟合公式为[U=-5.6I+4.4].
③在测量电源甲的电动势和内电阻的实验中，产生系统误差的主要原因是
A. 电压表的分流作用
B. 电压表的分压作用
C. 电流表的分压作用
D. 电流表的分流作用
E. 定值电阻的分压作用
（2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用图7所示电路.
①定值电阻应该选择 （填D或者E）.
②实验中，首先将[K1]闭合，[K2]断开，电压表示数为1.48V.
然后将[K1]、[K2]均闭合，电压表示数为1.23V. 则电源乙的电动势[E]= V；内阻[r]= Ω（小数点后保留两位小数）.
10. （16分）如图8，跳台滑雪运动员从滑道上的[A]点由静止滑下，经时间[t0]从跳台[O]点沿水平方向飞出. 已知[O]点是斜坡的起点，[A]点与[O]点在竖直方向的距离为[h]，斜坡的倾角为[θ]，运动员的质量为[m]. 重力加速度为[g]. 不计一切摩擦和空气阻力. 求：
（1）运动员经过跳台[O]时的速度大小[v]；
（2）从[A]点到[O]点的运动过程中，运动员所受重力做功的平均功率[PG]；
（3）从运动员离开[O]点到落在斜坡上所用的时间[t].
11. （18分）如图9，两根间距为[l1]的平行导轨[PQ和MN]处于同一水平面内，左端连接一阻值为[R]的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中. 一质量为[m]、横截面为正方形的导体棒[CD]垂直于导轨放置，棒到导轨左端[PM]的距离为[l2]，导体棒与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻.
（1）若[CD]棒固定，已知磁感应强度[B]的变化率[ΔBΔt]随时间[t]的变化关系式为[ΔBΔt=ksinωt]，求回路中感应电流的有效值[I]；
（2）若[CD]棒不固定，棒与导轨间最大静摩擦力为[fm]，磁感应强度[B]随时间[t]变化的关系式为[B=kt]. 求从[t=0]到[CD]棒刚要运动，电阻[R]上产生的焦耳热[Q]；
（3）若[CD]棒不固定，不计[CD]棒与导轨间的摩擦；磁场不随时间变化，磁感应强度为[B]. 现对[CD]棒施加水平向右的外力[F]，使[CD]棒由静止开始向右以加速度[a]做匀加速直线运动. 请在图10中定性画出外力[F]随时间[t]变化的图象，并求经过时间[t0]，外力[F]的冲量大小[I].
12. （20分）如图11，[M、N]为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为[U0]，[S1]、[S2]为板上正对的小孔. 金属板[P]和[Q]水平放置在[N]板右侧，关于小孔[S1]、[S2]所在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为[l]；距金属板[P]和[Q]右边缘[l]处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板[P]和[Q]；取屏上与[S1]、[S2]共线的[O]点为原点，向上为正方向建立[x]轴. [M]板左侧电子枪发射出的电子经小孔[S1]进入[M、N]两板间. 电子的质量为[m]，电荷量为[e]，初速度可以忽略. 不计电子重力和电子之间的相互作用.
（1）求电子到达小孔[S2]时的速度大小[v]；
（2）若板[P、Q]间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过[P]板的右边缘后，打在荧光屏上. 求磁场的磁感应强度大小[B]和电子打在荧光屏上的位置坐标[x]；
（3）若金属板[P]和[Q]间只存在电场，[P、Q]两板间电压[u]随时间[t]的变化关系如图12所示，单位时间内从小孔[S1]进入的电子个数为[N]. 电子打在荧光屏上形成一条亮线. 忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板[P]和[Q]间运动过程中，两板间的电压恒定.
AmB最小可以为0B地面对斜面体C的摩擦力方向水平向左C增大mB，物块A所受摩擦力大小可能不变D剪断A、B间的连线后，地面对斜面体C的支持力等于A、C的重力之和分值: 6分 查看题目解析 >316．如图所示，一质量为m、带电量为q的粒子，以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向与磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角θ=30º，磁场区域的度为d，则下列说法正确的是
A该粒子带正电BB．磁感应强度C粒子在磁场中做圆周运动运动的半径D粒子在磁场中运动的时间t=分值: 6分 查看题目解析 >417．静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F的作用，拉力F的大小随时间变化如图甲所示。在拉力F从0逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化如图乙所示，g取10m/s2。则下列说法中错误的是
A物体与水平面间的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变B物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C物体的质量为6kgD4s末物体的速度为4m/s分值: 6分 查看题目解析 >多选题 本大题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的4个选项中，有多项符合题目要求，全对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。518．一带电小球从左向右水平射入竖直向下的匀强电场，在电场中的轨迹如图所示，a、b为轨迹上的两点，下列判断正确的是
A小球一定带负电荷B小球在a点的动能大于b点的动能C小球在a点的电势能大于b点的电势能D小球的机械能守恒分值: 6分 查看题目解析 >619．通过观测行星的卫星，可以推测出行星的一些物理量。假设卫星绕行星做圆周运动，引力常量为G，下列说法正确的是A已知卫星的速度和周期可以求出行星质量B已知卫星的角速度和轨道半径可以求出行星密度C已知卫星的周期和行星的半径可以求出行星密度D已知卫星的轨道半径和周期可以求出行星质量分值: 6分 查看题目解析 >720．如图所示为磁流体发电机的原理图，将一束等离子体（带有等量正、负电荷的高速粒子流）喷射入磁场，在磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度为v，两金属板间距离d，板的面积为S，匀强电场的磁感应强度为B，方向与速度方向垂直，负载电阻为R。当发电机稳定发电时电动势为E，电流为I，则下列说法正确的是
AA板为发电机的正极B其他条件一定时，v越大，发电机的电动势E越大C其他条件一定时，S越大，发电机的电动势E越大D板间等离子体的电阻率为分值: 6分 查看题目解析 >821．一含有理想变压器的电路如图所示，正弦交流电源电压为U0，，变压器原副线圈匝数之比为3∶1，电阻关系为R0= R1 =R2 =R3，为理想交流电压表，示数用U表示，则下列判断正确的是
A闭合电键S，电阻R0与R1消耗的功率之比为9∶1B闭合电键S，电阻R0与R1消耗的功率之比为1∶1C断开S，U0∶U=11∶3D断开S，U0∶U=4∶1分值: 6分 查看题目解析 >926．（1）（5分）下列说法正确的是 。A布朗运动就是液体分子的热运动B物体温度升高，并不表示物体内所有分子的动能都增大C内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 D．分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小D一切自然过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行分值: 5分 查看题目解析 >1028．（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正向传播，t＝0时的波的图象如图所示，质点P的平衡位置在x＝8 m处。该波的周期T＝0.4 s。下列说法正确的是________。
A该列波的传播速度为20 m/sB在0～1.2 s内质点P经过的路程24 mCt＝0.6 s时质点P的速度方向沿y轴正方向Dt＝0.7 s时质点P位于波谷E质点P的振动方程是y＝10sin 5πt(cm)分值: 5分 查看题目解析 >简答题（综合题） 本大题共67分。简答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。1122.如图所示，在学习了机械能守恒定律以后，某实验小组想在气垫导轨上利用滑块和钩码验证机械能守恒，将气垫导轨放在水平桌面上，调至水平后，把滑块由静止释放，释放时遮光条距光电门的距离小于勾码到地面的距离。实验中测出钩码质量为m，滑块和遮光条的总质量为M，遮光条的宽度为d，释放滑块时遮光条距光电门的距离为L，遮光条通过光电门的时间为Δt，当地的重力加速度为g。（1）本实验 （填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；（2）滑块通过光电门时的速度大小为 （用测量的物理量符号表示）；（3）本实验中在误差允许的范围内满足关系式 （用测量的物理量符号表示），就验证了系统的机械能守恒。
分值: 6分 查看题目解析 >1223．（9分）某同学为了较为精确的测量电压表V1的内阻RV，选有如下器材：(A)电压表V1（量程3V，内阻约为3kΩ）；(B)电压表V2（量程15V，内阻约为15kΩ）；（C）滑动变阻器R0（阻值为20Ω，额定电流为1A）；（D）定值电阻R1（阻值为300Ω）；（E）定值电阻R2（阻值为3kΩ）；（F）定值电阻R3（阻值为9kΩ）；（G）电源E（电动势为15V，内阻较小）；电键一个，导线若干。实验要求所有电表的偏转量不小于满刻度的2/3，尽可能多测出几组数据，尽可能减小误差。（1）以上给定的器材中定值电阻应选 ；（2）在虚线框内画出测量电压表V1内阻的实验电路原理图，要求在图中标出所用仪器的代号；（3）如果选用实验中测量的一组数据来计算电压表V1的内阻RV，则RV= ，上式中各符号的物理意义是 。
分值: 9分 查看题目解析 >1324．（14分）如图所示，竖直放置的固定平行光滑导轨ce、df的上端连一电阻R0=3Ω，导体棒ab水平放置在一水平支架MN上并与竖直导轨始终保持垂直且接触良好，在导轨之间有图示方向磁场，磁感应强度随时间变化的关系式为B=2t（T），abdc为一正方形，导轨宽L=1m，导体棒ab质量m=0.2kg，电阻R=1Ω，导轨电阻不计。（g取10m/s2）求：（1）t=1s时导体棒ab对水平支架MN的压力大小为多少；（2）t=1s以后磁场保持恒定，某时刻撤去支架MN使ab从静止开始下落，求ab下落过程中达到的速度vm，以及ab下落速度v=1m/s时的加速度大小。
分值: 14分 查看题目解析 >1425．（18分）如图所示，半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上，轨道最低点B与桌面相切并平滑连接，桌面距水平地面的高度也为R。在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧不拴接），处于静止状态。已知a球的质量为m0，a、b两球质量比为2∶3。固定小球b，释放小球a，a球与弹簧分离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道点A。现保持弹簧形变量不变同时释放a、b两球，重力加速度取g，
求：（1）释放小球前弹簧具有的弹性势能Ep；（2）b球落地点距桌子右端C点的水平距离；（3）a球在半圆轨道上上升的高度H。分值: 18分 查看题目解析 >1527．一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化。问：
（ⅰ）已知从A到B的过程中，气体的内能减少了300J，则从A到B气体吸收或放出的热量是多少；（ⅱ）试判断气体在状态B、C的温度是否相同。如果知道气体在状态C时的温度TC＝300 K，则气体在状态A时的温度为多少。分值: 10分 查看题目解析 >1629．（2）湿地公园有一处矩形观景台伸向水面，如图所示是其截面图，观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h＝4 m。在距观景台右侧面x＝4 m处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S，在该光源从距水面高3 m处向下移动到接近水面的过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC，最近距离为AB，且AB＝3 m。求：（ⅰ）该单色光在水中的折射率；（ⅱ）AC的距离。16 正确答案及相关解析正确答案
（ⅰ）（ⅱ）解析
解析：（ⅰ）如图所示，点光源S在距水面高3 m处发出的光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最近距离AB，则：
由于所以，水的折射率（ⅱ）点光源S接近水面时，光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里时，被照亮的距离为最远距离AC，此时，入射角为90°，折射角为临界角C则解得考查方向
本题考查了光的折射定律等知识点，在近几年的各省高考题出现的频率较高，常与全反射等知识点交汇命题。解题思路
1.下列关于惯性的说法中正确的有（ ）
A.在月球上举重比在地球上容易是因为同一物体在月球的惯性比较小
B.在完全失重的情况下物体的惯性将消失
C.抛出去的标枪和手榴弹靠惯性向远方运动
D.运动越快的物体在粗糙的水平面上滑行得越远是因为物体运动得越快惯性越大
2.横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半.小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上.其中有三次的落点分别是a、b、c，则（ ）
A.落在a的小球飞行时间最短
B.落在c的小球抛出初速度最大
C.落在a的小球飞行过程速度变化最快
D.无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直
3.如图所示，杆BC的B端铰接在竖直墙上，另一端C为一滑轮.重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡.若BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计，则将绳的A端沿墙下移再使之平衡时（ ）
A.绳的拉力增大，BC杆受压力增大
B.绳的拉力不变，BC杆受压力增大
C.绳的拉力不变，BC杆受压力减小
D.绳的拉力不变，BC杆受压力不变
4.右图是一理想自耦变压器的示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P是可动的滑动触头，AB间接交流电压U，输出端接通了两个相同的灯泡L1和L2，Q为滑动变阻器的滑动触头.当开关S闭合，P处于图示位置时两灯均能发光，则下列说法正确的是（ ）
A.P不动将Q向右移动，变压器的输入功率变大
B.P不动将Q向左移动，两灯均变暗
C.Q不动将P沿逆时针转动变压器的输入功率变大
D.P、Q都不动，断开开关S，L1将变暗
5.图示的平行金属板M、N水平放置且带有等量异种电荷，两个电荷P和Q以相同的速率分别从极板M边缘和两板中间沿水平方向进入板间电场，恰好从极板N边缘射出电场，若不考虑电荷重力和它们间的相互作用，则（ ）
A.两电荷的电荷量可能相等
B.两电荷在电场中运动的时间相等
C.两电荷在电场中运动的加速度相等
D.两电荷离开电场时的动能相等
6.如图所示的直角坐标的第一和第三象限内有方向相反的匀强磁场，且磁感应强度的大小均为B，现有两段不同材料的导线弯成直角形和圆弧形并焊接成导线框Oab，焊接良好无接触电阻，Oa边与x轴重合，O与坐标原点重合.若导线框的半径为L，三段的电阻均为R.现使导线框绕垂直于xOy平面过原点的转轴以角速度ω逆时针匀速转动，从图示位置开始计时且aOba方向的电流为正方向，则线框内感应电流I和Oa两点间的电势差UOa随时间的变化图象应是下图中的（ ）
7.如图所示的闭合回路由两部分组成，右侧是电阻为r的圆形导线，置于竖直方向均匀变化的磁场B1中，左侧是光滑的倾角为θ的平行导轨，宽度为d且电阻不计，磁感应强度为B2的匀强磁场分布在导轨左侧垂直导轨平面向上.现有一个质量为m电阻为R的导体棒恰静止在导轨上，则（ ）
A.圆形线圈中的磁场必须向上增强
B.导体棒ab受到的安培力大小为mgcosθ
C.回路中的感应电流为mgsinθB2d
D.圆形导线中的电热功率为m2g2sin2θB22d2（r+R）
8.如图所示，天文学家观测到某行星和地球在同一轨道平面内绕太阳做同向匀速圆周运动，且行星的轨道半径比地球的轨道半径小.已知地球的运转周期为T，地球和太阳中心的连线与地球和行星的连线所夹的角叫做地球对该行星的观察视角（简称视角）.已知该行星的最大视角为θ，当行星处于最大视角处时是地球上的天好者观察该行星的最佳时期.则行星绕太阳转动的角速度ω1与地球绕太阳转动的角速度ω2的比值ω1[DK]∶ω2为（ ）
A.tan3θ [WB]B.cos3θ
C.1sin3θD.1tan3θ
二、非选择题（包括必考题和选考题两部分.解答题应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
（一）必考题（4小题，共47分）
9.（6分）某学习小组利用自行车的运动探究阻力做功与速度变化的关系.人骑自行车在平直的路面上运动，当停止蹬车后自行车在阻力作用下速度会逐渐减小至零，如图所示.在此过程中阻力做功使自行车的速度发生变化，设自行车无动力后受到的阻力恒为f.
①在实验中使自行车在平直公路上获得某一速度后停止蹬车，需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离S，为计算自行车的初速度v，还需测量[CD#4]（填写物理量的名称及符号）.
②改变人停止蹬车时自行车的速度，重复实验得到多组测量值，以阻力对自行车做功的大小为纵坐标，自行车初速度为横坐标作Wv曲线，分析曲线可得阻力做的功与自行车速度变化的定性关系.实验中作出Wv图象如下图所示，则符合实际情况的是[CD#4].
10.（10分）用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.
A.电压表V1（量程6V、内阻很大）
B.电压表V2（量程3V、内阻很大）
C.电流表A（量程3A、内阻很小）
D.滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）
E.小灯泡（2A、5W）
F.电池组（电动势E、内阻r）
G.开关一只，导线若干
①实验时调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小.请将实验电路图在虚线方框中补充完整.
②每次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到UI坐标中，经多次测量，最后描绘出两条图线如上图所示，由此可知电池组的电动势E=[CD#4]V，内阻r=[CD#4]Ω.（结果保留两位有效数字）
③在UI坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为[CD#4]Ω.
11.（14分）如图所示，在建筑装修中，工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨，已知A与地面、斜壁间的动摩擦因数均为μ.（取g=10m/s2，且已知sin 37°=0.6，cos37°=0.8）
①当A受到与水平方向成θ=37°斜向下的推力F1=50N打磨地面时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数μ.
②若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨，求对A施加竖直向上推力F2=60 N时A从静止开始沿斜壁向上运动2m（斜壁长>2m）时速度的大小？
12.（18分）在如图所示的竖直圆形磁场区域内同时存在有垂直于纸面的匀强磁场和竖直方向的匀强电场时，一个质量为m电量为-q的粒子以一定的初速v0从A点沿直径AO方向射入，恰以不变的速率沿圆弧运动到C点，若不加电场和磁场时恰落在磁场区域的最低点D，已知∠COD=30°.
①求所加匀强磁场B和匀强电场E1的大小和方向；
②若撤去匀强磁场，换用匀强电场E2，粒子以相同的初速从A点沿直径AO方向射入也能落在C点，试求匀强电场E2的大小和方向.
（二）选考题（共45分，请考生从给出的3道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分）
13.【物理――选修3-3】（15分）
（1）（6分）下列说法中正确的是[CD#4]（填入正确选项前的字母）.
A.晶体在熔化过程中所吸收的热量主要用于破坏空间点阵结构增加分子势能
B.密闭容器中某种蒸汽已达饱和，现保持温度不变增大容器体积，待稳定时蒸汽的压强一定会减小
C.从热库吸收的热量全部变成功是可能的
D.石油和煤炭燃烧时产生的CO2增加了大气中CO2的含量，因此会产生温室效应
E.知道气体的质量和体积，若再知道阿伏伽德罗常数，就可估算出分子间距
（2）（9分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C时的VT图象如下图所示，已知A状态时的压强是1.5×105Pa，试根据图线提供的信息求出A状态下的温度并在PT图中画出物态变化过程.
14.【物理――选修3-4】（15分）
（1）（6分）振动周期为T、振幅为A、位于x=0处的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动.该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失.一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（ ）
A.振幅一定为A，周期一定为T
B.波传过P点后，P质点仍在原处做热运动，并不随波迁徙
C.P质点运动速度的最大值一定为v
D.P质点开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离
[LL]
E.若P点与波源距离S=vT，则质点P的位移与波源的位移相同
（2）（9分）如图所示，ABC为等腰直角三棱镜的横截面，∠C=90°，一束激光a沿平行于AB边射入棱镜，经一次折射后射到BC边时，刚好能发生全反射，求该棱镜的折射率n.
15.【物理――选修3-5】（15分）
（1）（6分）以下有关近代物理内容的若干叙述中正确的是（ ）
A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应，原子发生β衰变是原子失去了一个外层电子
B.光电效应揭示了光的粒子性，而康普顿效应则反映了光的波动性
C.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大
D.每种原子都有自己的特征光谱，可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成
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高考物理必考知识点总结Ⅰ、复习要点
一、整理知识体系
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，高中物理主要内容可概括为四大单元(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、假设法、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。
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
(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
(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，并能有效地采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辅助手段。
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。
高考物理必须掌握的16种题型技巧01.直线运动问题
题型概述：直线运动问题是高考的热点，可以单独考查，也可以与其他知识综合考查。单独考查若出现在选择题中，则重在考查基本概念，且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题，难度为中等，常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题。
思维模板
解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来，通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析，再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程，从而分析求解，前后过程的联系主要是速度关系，两个物体间的联系主要是位移关系。
02.物体的动态平衡问题
题型概述：物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态，但受力不断发生变化的问题。物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题，但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题。
思维模板
(1) 解析法：解决此类问题可以根据平衡条件列出方程，由所列方程分析受力变化;
(2) 图解法：根据平衡条件画出力的合成或分解图，根据图像分析力的变化。
03.运动的合成与分解问题
题型概述：运动的合成与分解问题常见的模型有两类。一是绳(杆)末端速度分解的问题，二是小船过河的问题，两类问题的关键都在于速度的合成与分解。
思维模板
(1)在绳(杆)末端速度分解问题中，要注意物体的实际速度一定是合速度，分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连，则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。
(2)小船过河时，同时参与两个运动，一是小船相对于水的运动，二是小船随着水一起运动，分析时可以用平行四边形定则，也可以用正交分解法，有些问题可以用解析法分析，有些问题则需要用图解法分析。
04.抛体运动问题
题型概述：抛体运动包括平抛运动和斜抛运动，不管是平抛运动还是斜抛运动，研究方法都是采用正交分解法，一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.
思维模板
(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，其位移满足x=v0t，y=gt2/2，速度满足vx=v0，vy=gt;
(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动，在水平方向做匀速直线运动，在两个方向上分别列相应的运动方程求解。
05.圆周运动问题
题型概述：圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动，按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动。水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动，竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题，而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况。
思维模板
(1)对圆周运动，应先分析物体是否做匀速圆周运动，若是，则物体所受的合外力等于向心力，由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动，则应将物体所受的力进行正交分解，物体在指向圆心方向上的合力等于向心力。
(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型：
①绳模型：只能对物体提供指向圆心的弹力，能通过最高点的临界态为重力等于向心力;
②杆模型：可以提供指向圆心或背离圆心的力，能通过最高点的临界态是速度为零;
③外轨模型：只能提供背离圆心方向的力，物体在最高点时，若v
06.牛顿运动定律综合应用问题
题型概述：牛顿运动定律是高考重点考查的内容，每年在高考中都会出现，牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来，与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等，一般为多过程问题，也可以考查临界问题、周期性问题等内容，综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目，近几年来考查频率极高。
思维模板
以牛顿第二定律为桥梁，将力和运动联系起来，可以根据力来分析运动情况，也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况，直到求出结果或找出规律。对天体运动类问题，应紧抓两个公式：
GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①
GMm/R2=mg ②
对于做圆周运动的星体(包括双星、三星系统)，可根据公式①分析;对于变轨类问题，则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化，再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化。
07.机车的启动问题
题型概述：机车的启动方式常考查的有两种情况，一种是以恒定功率启动，一种是以恒定加速度启动，不管是哪一种启动方式，都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析。
思维模板
机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示，由于功率P=Fv恒定，由公式P=Fv和F-f=ma知，随着速度v的增大，牵引力F必将减小，因此加速度a也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f。
这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算(因为F为变力)。
08.以能量为核心综合应用问题
题型概述：以能量为核心的综合应用问题一般分四类：
第一类为单体机械能守恒问题，
第二类为多体系统机械能守恒问题，
第三类为单体动能定理问题，
第四类为多体系统功能关系(能量守恒)问题。
多体系统的组成模式：
两个或多个叠放在一起的物体，用细线或轻杆等相连的两个或多个物体，直接接触的两个或多个物体。
思维模板
能量问题的解题工具一般有动能定理，能量守恒定律，机械能守恒定律。
(1)动能定理使用方法简单，只要选定物体和过程，直接列出方程即可，动能定理适用于所有过程;
(2)能量守恒定律同样适用于所有过程，分析时只要分析出哪些能量减少，哪些能量增加，根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;
(3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式，但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解，可根据题目情况灵活选取。
09.力学实验中速度的测量问题
题型概述：速度的测量是很多力学实验的基础，通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律，因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量。
速度的测量一般有两种方法：
一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度。
思维模板
用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论：
①vt/2=v平均=(v0+v)/2，
②Δx=aT2，为了尽量减小误差，求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间，求出该段时间内的平均速度，则认为等于该点的瞬时速度，即：v=d/Δt。
10.电容器问题
题型概述：电容器是一种重要的电学元件，在实际中有着广泛的应用，是历年高考常考的知识点之一，常以选择题形式出现，难度不大，主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面。
思维模板
(1)电容的概念：电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量，表示电容器容纳电荷的多少，对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器，其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定)，与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关。
(2)平行板电容器的电容：平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定，满足C=εS/(4πkd)
(3)电容器的动态分析：关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况：一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源)，二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连)。
11.带电粒子在电场中的运动问题
题型概述：带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题，研究方法与质点动力学一样，同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律，高考中既有选择题，也有综合性较强的计算题。
思维模板(1)处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手
①动力学思路：重视带电粒子的受力分析和运动过程分析，然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量。
②功能思路：根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系，确定粒子的运动情况(使用中优先选择)。
(2)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力
①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;
②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;
③特殊情况要视具体情况，根据题中的隐含条件判断。
(3)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图，在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口。
12.带电粒子在磁场中的运动问题
题型概述：带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多，命题形式有较简单的选择题，也有综合性较强的计算题且难度较大，常见的命题形式有三种：
(1)突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量(半径、速度、时间、周期等)的考查;
(2)突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查，以对思维能力和综合能力的考查为主;
(3)突出本部分知识在实际生活中的应用的考查，以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.
思维模板
在处理此类运动问题时，着重把握“一找圆心，二找半径(R=mv/Bq)，三找周期(T=2πm/Bq)或时间”的分析方法。
(1)圆心的确定：因为洛伦兹力f指向圆心，根据fv，画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向，沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外，圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上(如图所示)。
(2)半径的确定和计算：利用平面几何关系，求出该圆的半径(或运动圆弧对应的圆心角)，并注意利用一个重要的几何特点，即粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)，并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示)，即?φ=α=2θ
(3)运动时间的确定：t=φT/2π或t=s/v,其中φ为偏向角，T为周期，s为轨迹的弧长，v为线速度。
13.带电粒子在复合场中的运动问题
题型概述：带电粒子在复合场中的运动是高考的热点和重点之一，主要有下面所述的三种情况：
(1)带电粒子在组合场中的运动：在匀强电场中，若初速度与电场线平行，做匀变速直线运动;若初速度与电场线垂直，则做类平抛运动;带电粒子垂直进入匀强磁场中，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。
(2)带电粒子在叠加场中的运动：在叠加场中所受合力为0时做匀速直线运动或静止;当合外力与运动方向在一直线上时做变速直线运动;当合外力充当向心力时做匀速圆周运动。
(3)带电粒子在变化电场或磁场中的运动：变化的电场或磁场往往具有周期性，同时受力也有其特殊性，常常其中两个力平衡，如电场力与重力平衡，粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。
思维模板
分析带电粒子在复合场中的运动，应仔细分析物体的运动过程、受力情况，注意电场力、重力与洛伦兹力间大小和方向的关系及它们的特点(重力、电场力做功与路径无关，洛伦兹力永远不做功)，然后运用规律求解，主要有两条思路：
(1)力和运动的关系：根据带电粒子的受力情况，运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。
(2)功能关系：根据场力及其他外力对带电粒子做功的能量变化或全过程中的功能关系解决问题。
14.以电路为核心的综合应用问题
题型概述：该题型是高考的重点和热点，高考对本题型的考查主要体现在闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、电学实验等方面.主要涉及电路动态问题、电源功率问题、用电器的伏安特性曲线或电源的U-I图像、电源电动势和内阻的测量、电表的读数、滑动变阻器的分压和限流接法选择、电流表的内外接法选择等。
思维模板
(1)电路的动态分析是根据闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律及串并联电路的性质，分析电路中某一电阻变化而引起整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况，即有R分R总I总U端I分、U分
(2)电路故障分析是指对短路和断路故障的分析，短路的特点是有电流通过，但电压为零，而断路的特点是电压不为零，但电流为零，常根据短路及断路特点用仪器进行检测，也可将整个电路分成若干部分，逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路欧姆定律进行推理。
(3)导体的伏安特性曲线反映的是导体的电压U与电流I的变化规律，若电阻不变，电流与电压成线性关系，若电阻随温度发生变化，电流与电压成非线性关系，此时曲线某点的切线斜率与该点对应的电阻值一般不相等。
电源的外特性曲线(由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，画出的路端电压U与干路电流I的关系图线)的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻。
15.以电磁感应为核心的综合应用问题
题型概述：此题型主要涉及四种综合问题
(1)动力学问题：力和运动的关系问题，其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力。
(2)电路问题：电磁感应中切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路就相当于电源,这样，电磁感应的电路问题就涉及电路的分析与计算。
(3)图像问题：一般可分为两类：
一是由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图像;
二是由给定的有关物理图像分析电磁感应过程，确定相关物理量。
(4)能量问题：电磁感应的过程是能量的转化与守恒的过程，产生感应电流的过程是外力做功，把机械能或其他形式的能转化为电能的过程;感应电流在电路中受到安培力作用或通过电阻发热把电能转化为机械能或电阻的内能等。
思维模板
解决这四种问题的基本思路如下：
(1)动力学问题：根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后由闭合电路欧姆定律求出感应电流，根据楞次定律或右手定则判断感应电流的方向，进而求出安培力的大小和方向，再分析研究导体的受力情况，最后根据牛顿第二定律或运动学公式列出动力学方程或平衡方程求解。
(2)电路问题：明确电磁感应中的等效电路，根据法拉第电磁感应定律和楞次定律求出感应电动势的大小和方向，最后运用闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路的规律求解路端电压、电功率等。
(3)图像问题：综合运用法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则等规律来分析相关物理量间的函数关系，确定其大小和方向及在坐标系中的范围，同时注意斜率的物理意义。
(4)能量问题：应抓住能量守恒这一基本规律，分析清楚有哪些力做功，明确有哪些形式的能量参与了相互转化，然后借助于动能定理、能量守恒定律等规律求解。
16.电学实验中电阻的测量问题
题型概述：该题型是高考实验的重中之重，每年必有命题，可以说高考每年所考的电学实验都会涉及电阻的测量.针对此部分的高考命题可以是测量某一定值电阻，也可以是测量电流表或电压表的内阻，还可以是测量电源的内阻等。
思维模板
测量的原理是部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律;常用方法有欧姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。
高三物理必背知识点整理1.动量和冲量
(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即p=mv.是矢量，方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等，方向一致.
(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量，即I=Ft.冲量也是矢量，它的方向由力的方向决定.
2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.
(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.
(3)动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统.对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.
(4)动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力.对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.
3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变.
表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(1)动量守恒定律成立的条件
①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.
②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计.
③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
(2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.
4.爆炸与碰撞
(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统受的外力，故可用动量守恒定律来处理.
(2)在爆炸过程中，有其他形式的能转化为动能，系统的动能爆炸后会增加，在碰撞过程中，系统的总动能不可能增加，一般有所减少而转化为内能.
(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短，作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.
