2019年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 考前知識(shí)回扣 考前第5天 電路與電磁感應(yīng) 近代物理初步.doc

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考前第5天　電路與電磁感應(yīng)　近代物理初步 [回顧知識(shí)] 1．電流強(qiáng)度 I＝(定義式) I＝(決定式) I＝neSv(微觀表達(dá)式) 2．閉合電路歐姆定律 (1)閉合電路歐姆定律 ①內(nèi)容：I＝E/(R＋r)，或E＝U＋U′，E＝U＋I(xiàn)r. ②說明：外電路斷路時(shí)，R→∞，有I＝0，U＝E. 外電路短路時(shí)，R＝0，有I＝E/r，U＝0. 3．電源的幾個(gè)功率 (1)電源的總功率：P總＝EI＝I2(R＋r) (2)電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)＝I2r (3)電源的輸出功率：P出＝UI＝P總－P內(nèi) 4．法拉第電磁感應(yīng)定律 (1)定律內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比． E＝ (2)定律的幾種表示式E＝，E＝BLvsinθ，E＝S＝B，E＝BL2ω. 5．正弦式交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式：e＝Emsinωt，U＝Umsinωt，i＝Imsinωt. 正弦式交變電流有效值與最大值的關(guān)系：E＝，U＝，I＝. 6．理想變壓器及其關(guān)系式 (1)電壓關(guān)系為＝(多輸出線圈時(shí)為＝＝…)． (2)功率關(guān)系為P入＝P出(多輸出線圈時(shí)為P入＝P出1＋P出2＋…)． (3)電流關(guān)系為＝(多輸出線圈時(shí)為n1I1＝n2I2＋n3I3＋…)． (4)頻率關(guān)系為：f入＝f出． 7．光電效應(yīng) (1)四條實(shí)驗(yàn)規(guī)律 ①任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于或等于這個(gè)頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)． ②光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大． ③入射光照射到金屬板上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不會(huì)超過10－9 s. ④當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比． (2)光子說：愛因斯坦認(rèn)為光是不連續(xù)的，一份一份的，每一份就是一個(gè)光子，對(duì)應(yīng)光子的能量ε＝hν. (3)光電效應(yīng)方程：Ek＝hν－W0. 8．玻爾理論的三個(gè)要點(diǎn) (1)定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的． (2)躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)吸收或輻射光子的能量為hν＝|E初－E末|. (3)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子沿不同半徑的軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，半徑是不連續(xù)的． 9．原子核的衰變 (1)三種射線 種類 α射線 β射線 γ射線 實(shí)質(zhì) 高速氦核流 高速電子流 光子 帶電量 2e －e 0 速度 0.1c 0.99c c 貫穿本領(lǐng) 最弱，用一張薄紙能擋住 較強(qiáng)，穿透幾毫米厚的鋁板 最強(qiáng)，穿透幾厘米厚的鉛板 對(duì)空氣的電 離作用 最強(qiáng) 較弱 最弱 (2)衰變方程 ①α衰變X→Y＋He(2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子結(jié)合成一整體射出) ②β衰變：X→Y＋e(中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子) (3)半衰期 ①?zèng)Q定因素：由核本身的因素決定，與原子核所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)． 10．四大核反應(yīng)方程 [回顧方法] 1．直流電路動(dòng)態(tài)分析的方法 (1)程序法 基本思路是“部分→整體→部分”，即從阻值變化的部分入手，由串、并聯(lián)規(guī)律判斷R總的變化情況，再由歐姆定律判斷I總和U端的變化情況，最后再由部分電路歐姆定律判定各部分電流或電壓的變化情況．即 R局→R總→I總→U端→ (2)直觀法 即直接應(yīng)用“部分電路中的R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論． ①任一電阻R阻值增大，必引起該電阻中電流I的減小和該電阻兩端電壓U的增大．即R↑→. ②任一電阻R阻值增大，必將引起與之并聯(lián)的支路中電流I并的增大和與之串聯(lián)的各電阻兩端電壓U串的減小．即R↑→. (3)極端法 因變阻器滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)端點(diǎn)去討論． 2．應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的方法 (1)確定穿過回路的原磁場(chǎng)的方向； (2)確定原磁場(chǎng)的磁通量是“增加”、還是“減小”； (3)確定感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向(與原磁場(chǎng)“增則反、減則同”)； (4)根據(jù)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，由安培定則判斷感應(yīng)電流的方向． 3．核能的計(jì)算方法 (1)根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的千克數(shù)乘以真空中光速c的平方，即ΔE＝Δmc2(J)． (2)根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當(dāng)于931.5兆電子伏(MeV)能量，用核反應(yīng)的質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位數(shù)乘以931.5 MeV，即ΔE＝Δm931.5(MeV)． (3)如果核反應(yīng)時(shí)釋放的核能是以動(dòng)能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量即為釋放的核能． 4．衰變次數(shù)的確定方法 方法一：確定衰變次數(shù)的方法是依據(jù)兩個(gè)守恒規(guī)律，設(shè)放射性元素X經(jīng)過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素Y，則表示該核反應(yīng)的方程為X→Y＋nHe＋me.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可列方程 A＝A′＋4n，Z＝Z′＋2n－m 由以上兩式聯(lián)立解得n＝，m＝＋Z′－Z 由此可見確定衰變次數(shù)可歸結(jié)為求解一個(gè)二元一次方程組． 方法二：因?yàn)棣滤プ儗?duì)質(zhì)量數(shù)無影響，可先由質(zhì)量數(shù)的改變確定α衰變的次數(shù)，然后根據(jù)衰變規(guī)律確定β衰變的次數(shù)． [回顧易錯(cuò)點(diǎn)] 1．區(qū)分電阻R和電流I的定義式和決定式． 2．區(qū)分純電阻電路與非純電阻電路． 3．區(qū)分電容與電感． 4．區(qū)分路端電壓與電動(dòng)勢(shì)． 5．區(qū)分變壓器原副線圈是“一帶一”還是“一帶多”． 6．區(qū)分變壓器兩端電壓U出與電線上分壓U損． 7．區(qū)分“磁場(chǎng)的有效面積”與“線圈的面積”． 8．區(qū)分“光子”與“光電子”． 9．區(qū)分“裂變”與“聚變”． 10．在氫原子躍遷中，區(qū)分是“一群”還是“一個(gè)”氫原子，區(qū)分“躍遷”和“電離”，區(qū)分“光子”和“實(shí)物粒子”． [保溫精練] 1．(多選)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電壓表和電流表均為理想電表，L為白熾燈，其阻值不隨溫度變化，R1、R2為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．電壓表V1、V2、V和電流表A的示數(shù)均增大 B．電壓表V2和電流表A的示數(shù)之比增大 C．白熾燈L變暗 D．電壓表V1示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)的變化量的比值減小 [解析]　當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從a端向b端滑動(dòng)時(shí)，其接入電路中的電阻增大，因此總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，流過R2的電流增大，所以電流表A示數(shù)減小，白熾燈L變暗，A錯(cuò)誤，C正確；電壓表V2和電流表A的示數(shù)的比值為滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值，增大，B正確；因?yàn)镽L＝＝，所以電壓表V1示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)的變化量的比值不變，D錯(cuò)誤． [答案]　BC 2．(2018長(zhǎng)春市高三質(zhì)監(jiān))(多選)如圖所示，在光滑的水平面上方，有兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為兩個(gè)磁場(chǎng)的理想邊界，磁場(chǎng)范圍足夠大．一個(gè)邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形金屬線框，以速度v沿垂直磁場(chǎng)方向從如圖所示的實(shí)線位置Ⅰ開始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線框運(yùn)動(dòng)到各有一半面積在兩個(gè)磁場(chǎng)中的位置Ⅱ時(shí)，線框的速度為.則下列說法正確的是(　　) A．在位置Ⅱ時(shí)線框中的電功率為 B．此過程中回路產(chǎn)生的電能為mv2 C．在位置Ⅱ時(shí)線框的加速度大小為 D．此過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為 [解析]　線框經(jīng)過位置Ⅱ時(shí)，線框左右兩邊均切割磁感線，所以此時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Ba2＝Bav，故線框中的電功率P＝＝，選項(xiàng)A正確；線框從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中，動(dòng)能減少量ΔEk＝mv2－m2＝mv2，根據(jù)能量守恒定律可知，此過程中回路產(chǎn)生的電能為mv2，選項(xiàng)B正確；線框在位置Ⅱ時(shí)，左右兩邊所受安培力大小均為F＝Ba＝，根據(jù)左手定則可知，線框左右兩邊所受安培力的方向均向左，故此時(shí)線框的加速度大小為a＝＝，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由q＝Δt、＝、＝三式聯(lián)立，解得q＝，線框在位置Ⅰ時(shí)其磁通量為Ba2，而線框在位置Ⅱ時(shí)其磁通量為零，故q＝，選項(xiàng)D正確． [答案]　ABD 3．(多選)下列說法中正確的是(　　) A．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu) B.Tn衰變成Pb要經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變 C．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的 D．經(jīng)過兩個(gè)半衰期，放射性物質(zhì)剩余質(zhì)量為原來的 E．對(duì)于某種金屬，超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大 [解析]　盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)，但并不能說明原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)；據(jù)α衰變、β衰變的實(shí)質(zhì)可知Th→Pb＋nHe＋me，得n＝6，m＝4，故B正確；β衰變中的β射線是由原子核中的中子轉(zhuǎn)變形成的，C錯(cuò)；每經(jīng)過一個(gè)半衰期，放射性物質(zhì)剩余質(zhì)量為原來的一半，所以D正確；據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm＝hν－W0得入射光頻率ν越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ekm就越大，E正確． [答案]　BDE 4.(多選)如圖為氫原子的能級(jí)示意圖，則下列對(duì)氫原子躍遷的理解正確的是(　　) A．由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出來的光電子一定不能使逸出功為3.34 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng) B．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，向外輻射6種不同頻率的光子 C．大量處于n＝3能級(jí)的氫原子向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，用發(fā) 出的光照射逸出功為3.34 eV的金屬，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75 eV D．如果用光子能量為10.3 eV的光照射處于n＝1能級(jí)的氫原子，則該能級(jí)的氫原子能夠躍遷到較高能級(jí) [解析]　氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子的能量等于前后兩個(gè)能級(jí)之差，當(dāng)氫原子從高能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)放出的光子的能量最小值為－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，大于3.34 eV，所以一定能使逸出功為3.34 eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射光子的種類為C＝＝6，B正確；大量處于n＝3能級(jí)的氫原子向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子能量最大為－1.51 eV－(－13.6 eV)＝12.09 eV，用此光子照射逸出功為3.34 eV的金屬，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得該金屬的最大初動(dòng)能為12.09 eV－3.34 eV＝8.75 eV，C正確；當(dāng)氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子吸收的光子能量一定等于兩能級(jí)之間的能量差，而由氫原子的能級(jí)圖可知任何兩能級(jí)間的能量差都不等于10.3 eV，因此不能使n＝1能級(jí)的氫原子躍遷到較高的能級(jí)，D錯(cuò)誤． [答案]　BC