高中物理学史高考中常见知识点汇总18440.pdf

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1、 1 高考高中物理学史及热学、原子物理考点总结 一、力学：1.1638年，意大利物理学家伽利略在两种新科学的对话中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）；2.1687年，英国科学家牛顿在自然哲学的数学原理著作中提出了三条运动定律（即牛顿三大运动定律）。3.17世纪，伽利略通过构思的理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力不是维持物体运动状态的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学

2、家笛卡儿进一步指出：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。4.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。5.1638年，伽利略在两种新科学的对话一书中，运用观察假设数学推理的方法，详细研究了抛体运动。6.人们根据日常的观察和经验，提出“地心说”，古希腊科学家托勒密是代表；而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”，大胆反驳地心说。7.17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；8.牛顿于1687年正式发表万有引力定律；1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量；

3、二、相对论：9.物理学晴朗天空上的两朵乌云：迈克逊莫雷实验相对论（高速运动世界），热辐射实验量子论（微观世界）；10.19世纪和20世纪之交，物理学的三大发现：X 射线的发现，电子的发现，放射性的发现。11.1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，有两条基本原理：相对性原理不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；光速不变原理不同的惯性参考系中，光在真空中的速度一定是 c不变。12.1900年，德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说：物质发射或吸收能量时，能量不是连续的，而是一份一份的，每一份就是一个最小的能量单位，即能量子；三、电磁学：13.1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验

4、发现了电荷之间的相互作用规律库仑定律，并测出了静电力常量 k 的值。14.1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场。2 15.1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷 e 电荷量，获得诺贝尔奖。16.1826年德国物理学家欧姆（1787-1854）通过实验得出欧姆定律。17.19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳定律。18.1820年，丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应。19.法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，并总结出安培定则（右手

5、螺旋定则）判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。20.荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力（洛仑兹力）的观点。21.英国物理学家汤姆生发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流。22.汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。23.1932年，美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。（最大动能仅取决于磁场和 D 形盒直径，带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同）。1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律电磁感应定律。32、1834年，俄国物理学家楞次发表确定

6、感应电流方向的定律楞次定律。24.1835年，美国科学家亨利发现自感现象（因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象），日光灯的工作原理即为其应用之一。三、热学 25.1827年，英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象布朗运动 26.19世纪中叶，由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。27.1850年，克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用的功而不产生其他影响，称为开尔文表述。28.1848年 开尔文提出

7、热力学温标，指出绝对零度是温度的下限。四、原子物理学：29.1900年，德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出：电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份的，把物理学带进了量子世界；受其启发1905年爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应规律，因此获得诺贝尔物理奖。30.1922年，美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对 X 射线的散射时康普顿效应，证实了光的粒子性。31.1913年，丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说，成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱，为量子力学的发展奠定了基础。32.1858年，德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线阴极射线（高速运动的电子流）。33.190

8、6年，英国物理学家汤姆生发现电子，获得诺贝尔物理学奖。34.1913年，美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷 e 电荷量，获得诺贝尔奖。3 35.1897年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出原子的枣糕模型。36.19091911年，英国物理学家卢瑟福和助手们进行了 粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10-15m。37.1896年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象，说明原子核有复杂的内部结构。天然放射现象：有两种衰变（、），三种射线（、），其中 射线是衰变后新核处于激发态，向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与

9、原子所处的物理和化学状态无关。38.1896年，在贝克勒尔的建议下，玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素钋（Po）镭（Ra）。39.1919年，卢瑟福用 粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子，并预言原子核内还有另一种粒子中子。40.1932年，卢瑟福学生查德威克于在 粒子轰击铍核时发现中子，获得诺贝尔物理奖。41.1934年，约里奥居里夫妇用 粒子轰击铝箔时，发现了正电子和人工放射性同位素。热学考点 一、分子永不停息地做无规则热运动分子热运动 1.扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象.温度越高，扩散越快.2.布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停

10、息的无规则运动.颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈.布朗运动反映了液体分子永不停息地做无规则运动.是微观分子热运动造成的宏观现象.二、分子间存在着相互作用力 1.分子间同时存在相互作用的引力和斥力，合力叫分子力.2.特点：分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快.(1)rr0时(数量级为 1010m)，F引F斥，分子力 F0.(2)rr0时，F引F斥，分子力 F 为斥力.(3)rr0时，F引F斥，分子力 F 为引力.(4)r10r0后，F引、F斥迅速减为零，分子力 F0.三、物体的内能 1.分子的平均动能：物体内分子动能的平均值叫分子平

11、均动能.温度是分子平均动能的标志.温度越高，分子的平均动能越大.2.分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能.分子势能的大小与物体的体积有关.当分子间的距离 rr0时，分子势能随分子间的距离增大而增大；当 rr0时，分子势能随分子间的距离减小而增大；当 rr0时，分子势能最小.3.物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能.四、物体内能的变化 改变物体的内能有两种方式：1.做功：外力做功，物体内能增加；克服外力做功，物体内能减少.2.热传递：吸收热量，物体内能增加；放出热量，物体内能减少.F r 排斥力 吸引力 r0 分子力 4 做功和热传递在改变物体的内能上是

12、等效的，但本质有区别.通过做功改变物体的内能，是使物体的内能和其他形式的能量发生转化.通过热传递改变物体内能,是使内能从一个物体转移到另一个物体.3.内能和热量的区别 内能与物体的状态(温度和体积)有关，是状态量，与状态对应。热量是热传递过程中内能变化的量度，是过程量，与状态变化相联系。五、热力学定律 1.热力学第一定律 在一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体所做的功 W 加上物体从外界吸收的热量 Q 等于物体内能的增加U.即：U=Q+W 物理量 符号 意 义 符号 意 义 W 外界对物体做功 物体对外界做功 Q 物体吸收热量 物体放出热量 U 内能增加 内能减少

13、2.热力学第二定律 表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化.表述二：不可能以单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化.热力学第二定律使人们认识到：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.热机效率：汽油机的效率可达 25%30%，柴油机的效率可达 30%40%。3.热力学第三定律：绝对零度不可能达到。六、能量守恒定律 能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中其总量不变.七、永动机不可能制成 第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功.这种永动机违背能量守恒定律，是不

14、可能制造成的.第二类永动机：只从单一热源吸收热量，全部用来做功，而没有冷凝.这类永动机虽然不违反能量守恒定律，但与热力学第二定律却是矛盾的，这类永动机也是不可能制造成的.八、气体分子动理论 1.气体分子速率分布的统计规律 大量分子做无规则运动，速率有的大，有的小，但大多数分子的速率都在某个数值附近，离开这个数值越远，分子数越少，表现出“中间多，两头少”的规律.温度升高时，速率大的分子数增加，分子的平均速率增大.2.气体的状态参量(1)温度：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志着物体中分子平均动能的大小.其热力学温度和摄氏温度的关系为 T=t+273 K,二者的区别在于零点的选取不同，而每一度所

15、表示的温差则是相同的.热力学温度的国际单位为 K.(2)体积：气体的体积宏观上等于容器的容积，微观上则表示气体分子所能达到的空间.体积的国际单位为 m3.且 1 m3103 dm3(L)106 cm3（mL)(3)气体压强的微观解释 气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的.气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.气体分子的平均动能越大，分子越密，对单位面积器壁产生的压力就越大，气体的压强就越大.压强的国际单位为 Pa，且 1atm1.013105 Pa76 cmHg 5 3.理想气体(1)内能 气体膨胀时对外做功，压缩时外界对气体做功 理想气体的分子势能不随体积的变

16、化而改变 理想气体的内能变化由温度决定(2)气体的平衡状态：气体的分布不随时间而变时，气体所处的状态，称之为气体的平衡状态。(3)理想气体状态方程（质量一定）CTPV （C 为常量）对应的三种图像（自己完善）PV 图（等温变化）PT（或 t）图（等容变化）VT（或 t）图（等压变化）4.空气的湿度 绝对湿度：绝对湿度是指空气中水蒸汽的密度,（或水蒸汽的压强）相对湿度：是指在某个温度下,绝对湿度与完全饱和水蒸气最大湿度的比值,用百分数(%)来表示.九.固体、液体（1）单晶体具有各向异性，而非晶体和多晶体则是各向同性的。通常所说的物理性质包括弹性、硬度、导热性能、导电性能、光的折射性能等。单晶体具

17、有各向异性，并不是说每一种晶体都能在各种物理性能上表现出各向异性。（2）液晶：像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质。（3）液体表面张力：促使液体表面收缩的力叫做表面张力。表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，如果液面是平面，表面张力就在这个平面上。如果液面是曲面，表面张力就在这个曲面的切面上。表面张力是分子力的一种表现。由于表面张力的作用，液体表面总是趋向于尽可能缩小，因此空气中的小液滴往往呈圆球形状。某些昆虫则利用表面张力可以漂浮在水面上。6 原子物理考点 一、核反应的四种类型 类型 可控性 核反应方程典例 衰变 衰变 自发 eHThU422349023892 衰

18、变 自发 ePa012349123490Th 人工转变 人工控制 HoHeN1117842147卢瑟福发现质子 nCHeBe101264294查德威克发现中子 nPHel103015422713A 约里奥.居里夫妇 eSiP0130143015 发现放射性同位素，同时发现正电子 重核裂变 比 较 容 易进行人工控制 nKranU1089361445610235923B nSrXenU10903813654102359210 轻核聚变 除 氢 弹 外无法控制 nHeHH10423121 提醒：1、核反应过程一般都是不可逆的，所以核反应方程只能用单箭头表示反应方向，不能用等号连接。2、核反应的生成

19、物一定要以实验事实为基础，不能凭空只依据两个守恒定律杜撰出生成物来写出核反应方程 3、核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，遵循电荷数守恒 一、三种射线比较 种类)(42He射线)(01e射线 射线 速度 0.1c 0.99c C 在电磁场中 偏转 与 a 射线反向偏转 不偏转 贯穿本领 最弱，用纸能挡住 较强，穿透几毫米的铝板 最强，穿透几厘米的铅板 对空气的电离作用 很强 较弱 很弱 产生机制 核内两个中子和两个质子结合的比较紧密，有时会作为一个整体从较大的原子核抛射出来 核内的中子可以转化为一个质子和一个电子，产生的电子从核内发射出来 放射性原子核在发生两种衰变后产生得新核往往处于高能级，

20、当它向低能级跃迁时，辐射 r 光子 7 提醒：1、半衰期：表示原子衰变一半所用时间 2、半衰期由原子核内部本身的因素据顶，跟原子所处的物理状态(如压强、温度)或化学状态（如单质、化合物）无关 3、半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，个别原子核经多长时间衰变无法预测，对个别或极少数原子核，无半衰期而言。4、放射性同位素的应用：（1）工业、摊上、农业、医疗等（2）作为示踪原子 二、原子结构 1、原子的核式结构模型（1）粒子散射实验结果：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子发生了较大偏转，极少数粒子甚至被反弹回来。（2）原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的原子核，原子全部的正电荷

21、和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。（3）原子核的尺度：原子核直径的数量级为 10-15m，原子直径的数量级约为 10-10m。（4）原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数。2、玻尔原子模型（1）原子只能处于一系列能量不连续的状态中，具有确定能量的未定状态叫定态。原子处于最低能级的状态叫基态，其他的状态叫激发态。（2）频率条件：高能 m 到低能 n 态：辐射光子chEEhvnm（3）原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道。三、氢原子能级图：提醒：原子跃迁条件：nmEEhv，只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况。对于光

22、子和原子作用而使原子电离时，只要入射光的能量eVE6.13，原子就能吸收，对于实物粒子与原子作用使原子激发时，粒子能量大于或等于能级差即可。原子跃迁发出的光谱线条数2)1(2nnCNn，是一群氢原子，而不是一个，因为某一个氢原子有固定的跃迁路径。四、核力与核能 1、核力：原子核内核子间存在的相互作用力 2、特点：强相互作用、短程力，作用范围 1.510-15m 之内 3、核能（1）质能方程：一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和他的质量成正比。即2mcE 含义：物体具有的能量与他的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大，物体的能量减小，质量也减小。1 -13.61 2 -

23、3.40 3 -1.51 4 -0.85 5 -0.54 0 n E/eV 8（2）核子在结合成核子时出现质量亏损m，吸收的能量也要相应减小。原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加m，吸收能量2mcE 对质量亏损的理解 在核反应中仍遵循质量守恒和能量守恒，所谓的质量亏损并不是这部分质量消失或者质量转变为能量。物体的质量应包括静止质量与运动质量，质量亏损是静止质量的减少，减少的静止质量转换为和辐射能量相联系的运动质量。辐射光子的动质量刚好等于亏损的质量，即核反应前后仍然遵循质量守恒和能量守恒。质量亏损也不是核子个数的减少，核反应中核子个数是不变的。五、电磁波 1、紫外线-波长在400

24、nm5nm 之间。有荧光作用、促进人体合成维生素 D、消毒杀菌。2、X 射线-波长比紫外线还短。德国物理学家伦琴1895年发现的。穿透能力强，穿透物质的厚度跟物质的密度有关，工业上检查金属内部是否有砂眼、裂纹等缺陷，在医学上透视人体内的病变及骨骼。3、射线-波长在10-10nm 以下，电离作用非常小，贯穿本领很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板。4、光的电磁本性-光是一种电磁波。5、电磁波谱-频率从低到高的顺序为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、射线。六、光电效应 光电效应-在光的照射下物体发射电子的现象，叫做光电效应。1.极限频率的问题，光电效应的条件是入射光的频率高于极限频率，

25、而不是和入射光的强度有关；2.光电效应的瞬时性，不超过10-9秒；3.光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关。七、光子说 爱因斯坦（18791955）于1905年提出，在空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光量子，它的能量跟光的频率成正比且满足-E=h 其中 h=6.6310-34 js-普朗克常量 爱因斯坦光电效应方程：Ek=hW -其中 Ek 为光电子的最大初动能；W 为金属的逸出功。逸出功-是电子脱离某种金属所做功的最小值。八、光的波粒二象性 1、光的波粒二象性-光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性。干涉和衍射波动性，2、概率波光子在空间各点出现的可能性的大小（概率）可用波动规律来描述。3、物质波-1924年法国物理学家德布罗意（18921987）任何一个运动的物体，小到电子、质子，大到星星、太阳都有一种波与它对应。