2．实验题：可以考查“测定玻璃的折射率”、“用双缝干涉测光的波长”、估算分子的直径等。一般分值7-11分，难度系数约0.65

高考中对热、光、原部分的考查形式一般为三个选择题。分值均为6分。热学部分利用阿伏加德罗常数求分子的直径、分子的质量、估算分子个数以及布朗运动、分子间相互作用力随分子间距离变化的关系、内能及其变化是高考常考知识点，多以难度中等或中等偏下的选择题形式出现。几何光学研究的是光线传播的规律，主要包括原理有光的直线传播规律、光的反射定律、光的折射定律、光路的可逆原理；物理光学主要包括光的干涉、光的衍射、光电效应现象等知识点规律。热学部分可能分子动理论、内能、热力学定律及压强的产生固原因；中学所涉及的原子物理知识是大学《高能物理》的必备基础，尽管中学教材的要求较低，但历届高考命题均有涉及，从α粒子散射实验、原子结构、能级、光谱到天然放射性、人工核反应、核能、爱因斯坦的质能方程、基本粒子、裂变、聚变，甚至学科内综合都出现过，题目的难度一般不大，以选择题为主，偶尔也会有填空题和计算题，其中卢瑟福的核式结构学说、氢原子的能级结构、光子的辐射与吸收、核反应方程和核能、质量亏损、爱因斯坦质能方程等命题频率较高，是高考命题的重点与热点，其特点是：“考课本”、不回避陈题。复习这部分内容必须抓课本，理清思路，重点记忆，记准一些常用粒子的符号，如：α粒子、氘核、氚核、质子、中子、电子、正电子等，要以课本为主，理解和记忆基本概念和史实。从2007年和2008年高考中对光学知识的考查看，本专题与《考试大纲》要求相吻合，着重考查学生的理解及应用能力, 并有一定的难度， 预测2009年高考中光学可能会以下列题型出现：

1．选择题：它可能考查光的反射与折射、全反射现象、光导纤维、折射率与频率的关系、光的偏振现象、光的干涉和衍射现象、光电效应、光的粒子性，也可考查α粒子散射实验、核反应的规律、电荷数守恒、质量数守恒、玻尔原子模型、能级跃迁及波长、频率和波速三者的关系、衰变规律等知识，解题时要注意知识间的联系也可能考查了考生的综合应用物理知识分析解决问题的能力和推理能力等，解题时要注意知识间的联系。这种题一般分值3-6分，难度系数约0.7。

阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁

(1)微观量指：分子体积V、分子直径d、分子质量m

(2)宏观量指：物体体积V、摩尔体积V_mol、物体的质量M、摩尔质量M_mol、

物体的密度

(3)关系：

①分子的质量：

②分子的体积：

③物体所含的分子数：或

注 ： 固、液体分子可以近似地认为紧密地靠在一起而气体分子间有一个很大的间隙，由上面②式求得的V并非是一个分子自身的体积而是一个气体分子平均占据的空间(立方体)的体积。设该立方体的边长为a，则气体分子的平均间距为

例题1(2008年天津)下列说法正确的是(　 )

A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能

C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数

D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同

解析：布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，它反映的是液体无规则的运动，所以A不正确；机械能与内能的转化具有方向性，机械能可以转化内能，但内能却不能全部转化为机械能而不引起其它变化，所以B不正确；摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏加德罗常数C不正确；物体的内能是所有分子势能和动能的总和，内能不同的物体温度可能相同，而温度是分子平均动能的标志，只要温度相同分子的平均动能就相同，所以D正确 。

答案：D

反思：本题属于容易题，主要考查了布朗运动、第二类永动机等热学中的基本知识，只要考生掌握基础知识，就能很容易解答本题。

例题1(2008年全国卷I)三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦(⁴₂He),则下面说法正确的是(　　 )

A.X核比Z核多一个原子

B.X核比Z核少一个中子

C.X核的质量数比Z核质量数大3

D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍

解析：(设原子核X的质量数为x，电荷数为y，依题意写出核反应方程，根据质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核Y的质量数为x，电荷数为y-1，原子核Z的质量数为x-3，电荷数为y-2。由此可得X核的质子(y)比Z核的质子(y-2)多2个，A错；由此可得X核的中子(x-y)比Z核的中子(x-y-1)多1个，B错；X核的质量数(x)比Z核的质量数(x-3)多3个，C对；X核与Z核的总电荷(2y-2)是Y核电荷(y-1)的2倍，D对。

答案：CD

反思：正确写出核反应方程，灵活应用学过的知识就能快速解答本题。

例1. 　如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，>0表示斥力，<0表示引力， a、b、c、d为轴上四个特定的位置，现把乙分子从处静止释放，则(　　 )

A．乙分子从到做加速运动，由到做减速运动

B．乙分子由到做加速运动，到达时速度最大

C．乙分子由到的过程中，两分子间的分子势能一直增加

D．乙分子由到的过程中，两分子间的分子势能一直增加

解析：乙分子从a到d一直做加速运动，分子力做正功，分子势能减小，c到d做减速运动，分子力做负功，分子势能增大，在c点时速度最大；所以正确选项是B。

答案：B

反思：对F-x图像中包含的信息不能完全理解是造成失误的主要原因，而“图像问题”是近年高考的一个热点，这在复习中要引起重视。分子势能的变化与分子力做功有关，这与重力势能的变化与重力做功有关完全类似。

例2　如图所示，某同学将空的薄金属筒开口向下压入水中。设水温均匀且恒定，筒内空气无泄漏，不计气体分了间相互作用，则被淹没的金属筒在缓慢下降过程中，筒内空气体积减小(　　 )

A．从外界吸热　　 B．内能增大　 C．向外界放热　 D．内能减小

解析：在筒缓慢下降的过程水温恒定，空气温度不变，当不计气体分了间相互作用时，气体的内能不变，但筒内空气被压缩，外界对它做功，气体必然放出热量。所以正确选项是C。

答案：C

点拨：对气体内能的变化分析时应当注意题干中的描述，“缓慢”往往表明温度不变，“体积不变(或气体自由鼓胀)”说明气体不对外做功，外界也不对气体做功，“绝热”指不发生热传递，“理想气体(或不考虑分子作用力)”意味着忽略分子势能。

例题3(2008年全国卷)一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5，设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t₁和t₂，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中(　　 )

A.t₁始终大于t₂　　　　　　　　　　　　　 B.t₁始终小于t₂

C.t₁先大于后小于t₂　　　　　　　　　　　 D.t₁先小于后大于t₂

解析：设折射角为α，玻璃砖的厚度为h，由折射定律n= ，且n= ，在玻璃砖中的时间为t= ，联立解得t²∝，红光频率较小，θ为零时，t₁＜t₂，θ为90°时，趋近渐近线，初步判定该函数为单调函数，通过带入θ为其它特殊值，仍然有t₁＜t₂，所以B选项正确。

答案：B

反思：本题考查折射定律与光的传播，知道光在玻璃的传播速度，写出光穿过玻璃所用时间表达式，是解决本题的关键。

例4.先后用甲、乙两种不同的单色光，在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中甲光间距较大。则甲光比乙光(　　 )

A．在真空中的波长短　　　　　　　　　　 B。在玻璃中传播速度大

C．在玻璃中传播时，玻璃的折射率大　　　 D。其光子能量小

解析：甲的双缝干涉条纹间距比乙大，表明甲在真空中的波长比乙长，由知，甲的频率比乙的低，光子的能量小，在玻璃中的折射率小；由知在玻璃中甲的传播速度较大，所以正确选项是BD。

答案：BD

点拨：对光的本性的考查一般知识跨度较大，这就要求考生除了记住重要结论之外，还要能抓住相关物理量间的联系。

例5.一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则下列叙述正确的是(　 )

A　 X原子核中含有86个中子

B　 X原子核中含有141个核子

C　 因为裂变时释放能量，根据E＝mc²，所以裂变后的总质量数增加

D　 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少

解析：依据质量数守恒和电荷数守恒计算出未知粒子的电荷数为54，质量数为140，所以未知粒子含有140个核子，其中子数为86；由于核能的释放，要出现质量亏损，而不是质量数变化。

答案：A

点拨：关于核反应方程的问题，首先是依据质量数守恒和电荷数守恒计算出未知粒子的电荷数和质量数，再确定它是哪种粒子或进行其它的推断。

例题(2008年四川)如图3所示，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°。己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为(　　 )

A．　　　　　　　　　 B．1.5　

C．　　　　　　　　　 D．2

解析：如图4所示，是光线在玻璃球内的光路图，A、C为折射点，B为反射点，作OD平行于入射光线，由数学知识可得：

所以有：

由折射定律得玻璃的折射率：

答案：玻璃的折射率等于

反思：本题考查光的全反射，根据发生全反射的临界条件，判断光在传播时是否发生全反射，是不出错的原因所在。

例题：在真空中，原来静止的原子核在进行衰变时，放出粒子的动能为E₀。假设衰变后产生的新核用字母Y表示，衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来，真空中的光速为c，原子核的质量之比等于质量数之比，原子核的重力不计。

　　　 (1)写出衰变的核反应方程；

　 (2)求衰变过程中总的质量亏损。

解析：(1)衰变遵守电荷数守恒定律和质量数守恒定律，注意不是质量守恒定律，可得衰变的核反应方程：　

(2)根据动量守恒定律，反冲核Y的动量与α粒子的动量大小相等。

根据公式　 　可知，反冲核Y的动能为：　 　

衰变时释放出的总能量为：　

根据爱因斯坦的质能方程：　 　

此衰变过程中总的质量亏损是：　

答案：(1)　 (2)

反思：核能、质量亏损和爱因斯坦质能方程是高中物理的重点内容之一，解答这类问题的关键是正确书写核反应方程，然后利用爱因斯坦质能方程计算出反应前后质量亏损，再算出核能。

例2.如图所示，光从A点射入圆形玻璃，而从B点射出，若出射光线相对于入射光线的偏向角为30°，AB弧所对的圆心角为120°，下列说法正确的是

A.玻璃的折射率是

B.玻璃的折射率是

C.光线在A点的入射角为105°

D.玻璃的折射率是

解析：光路图如图所示.由几何知识知，θ₁=45°,θ₂=30°，所以n=.

答案： A

反思：几何光学问题的解决，明晰的光路图是成功的前提，能把关键的几何关系找对是问题解决的突破口。本类问题解决的步骤为：

①　　 规范画图，入射光线、折射光线、出射光线、法线、入射角、折射角缺一不可。

②　　 从题意出发找出图中暗含的关键几何关系。

③　　 带入折射定律公式计算。

例1、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，发现光谱线的数目原来增加了5条。用△n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＝1，13.22 eV＜E＜13.32 eV

B．△n＝2，13.22 eV＜E＜13.32 eV

C．△n＝1，12.75 eV＜E＜13.06 eV

D．△n＝2，12.75 eV＜E＜13.06 eV

本题简介：本题为典型的跃迁问题综合题，出题角度新颖。

解析：大量光子跃迁时各种跃迁随机出现，如果一群处于高能级的氢原子向低能级跃迁时，所辐射的光谱线数，增加了5条谱线有可能是5、6能级转换增加的，也有可能是2、4能级转换增加的。电子与原子作用导致原子跃迁时，电子的动能必大于所跃迁的两能级之差才可行，但又不能大与下一个能级与基态的能级差。

答案：AD

反思：对原子跃迁问题应把握以下几点

①原子跃迁条件只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间的跃迁的情况，对于光子和原子作用而使原子电离和实物离子与原子作用使原子激发的情况，则不受此条件限制。

②原子能跃迁时，处于激发代态的原子可能经过一次跃迁回到激发态，最后回到基态，物质中含有大量原子时，各个原子的跃迁方式也是不统一的，有的原子可能经过一次跃迁就回到基态，而有的可能要经过向次跃迁才回到基态。

③原子的能级跃迁和电离

跃迁是原子的电子从一个轨道跃迁到另一个轨道，即不能脱离原子核的束缚，所以在跃迁的过程中，原子放出或吸收的能量必须是量子化的。如当电子从n轨道跃迁到m轨道时，其能量变化必须是，当m>n时，，原子要吸收能量，当m<n时，，要释放能量，电离是将原子的电子拉出来，使之成为自由电子，只要是电离能大于一定值就可以，没有量子化要求，若有多余的能量，则以电子动能的形式存在，如将大m轨道的电子电离出来，原子吸收的能量只要满足就可以了。

例题(2008年全国卷I)已知地球半径约为6.4×10⁶ m，空气的摩尔质量约为29×10^-3 kg/mol, 一个标准大气压约为1.0×10⁵ Pa, 利用以上数据, 估算出地球表面大气在标准状况下的体积为

A. 4×10¹⁶ m³　　　　 B. 4×10¹⁸ m³

C. 4×10³⁰ m³　　　　 D. 4×10²² m³

解析：大气压是由大气重量产生的, 大气压强p = = ，代入数据可得地球表面大气质量m=5.2×10¹⁸ kg , 标准状态下1mol气体的体积为v=22.4×10^-3 m³，故地球表面大气体积为V= v = ×22.4×10^-3 m³ = 4×10¹⁸ m³，选项B正确.

答案：B

反思：本题是通过阿伏伽德罗常数把宏观量和微观量的联系起来，这种题型是高考常考的内容，复习时要重视。