物理学史与核反应方程.doc

徐闻一中2012届高三物理复习资料
物理学史、物理方法等常识
●必修Ⅰ、Ⅱ
1、古希腊学者 亚里士多德 认为重的物体下落得快，轻的物体下落得慢；
而意大利科学家 伽利略 认为物体下落的快慢与物体的质量无关。
2、英国物理学家 胡克 经研究后得出结论：在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的形变量成正比。
3、 伽利略 的理想实验说明物体的运动不需要力来维持，推翻了 亚里士多德 的物体的运动需要力来维持的观点。
4、1683年， 牛顿 在前人工作的基础上，系统地总结了力学知识，提出了牛顿三大运动定律，奠定了经典力学的基础。
5、地心说的代表人物是古希腊科学家 托勒密 ； 哥白尼 创立了日心说。
6、德国天文学家 开普勒 发现了行星运动规律。
7、 牛顿 在前人研究的基础上，经过一系列想象、假设、理想实验、类比、归纳，终于发现了万有引力定律，一百多年后，英国科学家 卡文迪许 利用扭秤实验测出引力常量，验证了万有引力定律。
8、20世纪最伟大的物理学家 爱因斯坦 在1905年提出狭义相对论。
选修3—1、3—2
9、法国物理学家 库仑在1785年通过扭秤实验总结出电学中的基本定律——库仑定律。
10、最早引入电场概念的英国科学家 法拉第 提出用电场线的方法来表示电场。
11、丹麦物理学家 奥斯特 发现了电流的磁效应，把电和磁联系起来。（电生磁）
12、法国物理学家 安培 发现了磁场对电流的作用力，并总结出这一作用力遵循的规律——左手定则
　　　安培的分子电流假说　解释了铁棒的磁化和去磁现象。
13、荷兰物理学家 洛伦兹 于1895年发表了磁场对运动电荷的作用力公式f=qvB。
14、质谱仪是汤姆生的学生阿斯顿发明的，美国的劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器。
15、1897年 汤姆生 发现了电子，而电子电荷量的精确数值最早是美国科学家密立根用油滴实验测得，他因此获得1923年的诺贝尔物理奖。
16、1831年，英国物理学家 法拉第 发现了电磁感应现象（磁生电）
选修3—3
17、布朗运动指悬浮在液体或气体中的微粒的无规则运动，布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动。
18、分子间的引力和斥力是同时存在的。
19、温度是分子热运动的平均动能的标志——温度越高，分子的平均动能越大
20、晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点；
单晶体各向异性，多晶体和非晶体各向同性；
单晶体具有规则的几何形状，多晶体和非晶体没有规则的几何形状。
选修3—5
21、普朗克提出的能量量子假说认为物体热辐射所发出的电磁波的能量是不连续的。
在普朗克能量量子假说的启发下，爱因斯坦提出光子假说，合理解释了光电效应现象。
光电效应实验说明光具有粒子性；光既有粒子性，又有波动性，光是概率波。
22、光电效应发生的条件：入射光的频率必须大于金属的极限频率，
与入射光的强度和照射时间无关；
光电流的大小与入射光的强度成正比；
光电子的最大初动能与入射光的频率有关（Ekm = hv－W），与入射光的强度无关；
遏止电压与入射光的频率有关，与入射光的强度无关（eU0=Ekm = hv－W）
逸出功W0与极限频率ν0的关系：W0=hν0，两者都与金属材料有关，与入射光无关。
23、英国科学家汤姆生在对阴极射线等现象的研究中发现了电子，打破了传统的“原子不可分”的观念，揭示了原子还可再分。
汤姆生首先提出的原子结构模型——葡萄干布丁模型，后来被卢瑟福的α粒子散射实验否定；
卢瑟福由α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型：原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核上，电子在核外绕核旋转。
24、丹麦物理学家玻尔吸取了普朗克、爱因斯坦的量子概念，提出原子结构的玻尔理论，理论的两条基本假设是：①定态假设，②跃迁假设
玻尔理论成功地解释了氢原子光谱，但对于多电子的原子却遇到困难。
25、1896年法国物理学家 亨利·贝克勒尔 发现了天然放射现象，天然放射现象的发现揭示了原子核结构的复杂性，即原子核还可再分。
居里夫妇发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra）
26、1919年卢瑟福通过实验，第一次完成了原子核的人工转变（用α粒子轰击氮核），发现了质子，并于1920年预言了中子的存在。查德威克用α粒子轰击铍证实了中子的存在。
27、1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里夫妇用α粒子轰击铝箔时探测到了正电子，同时发现了放射性同位素。
28、α、β、γ射线都是从原子核里发射出来的，三种射线中，α射线的电离作用最强，贯穿本领最弱； γ射线的电离作用最弱，贯穿本领最强。
29、放射性元素的半衰期由核本身的因素决定，与原子所处的物理状态和化学状态无关。
30、核反应堆利用的是核裂变反应；
太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应（在太阳内部，热核反应激烈地进行着）。
●常见的物理方法有：控制变量法、理想模型法、等效替代法、极限法、近似处理法、
图象法、放大法、比值定义法、整体法与隔离法等
● 国际单位制基本物理量：
长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度
● 国际单位制基本单位：
米（m）、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、摩尔(mol)、坎德拉(cd)
常见核衰变和核反应方程
● 衰变是放射性元素自发地放出α粒子或β粒子而变成新核的现象。
● 核反应是用高速粒子去轰击原子核以产生新核的过程。
● 核聚变：两个轻核聚合成一个较重的核
● 核裂变：一个重核分裂成两个较轻的核
● α衰变本质： β衰变本质：
1、 铀238的α衰变：
2、 钍234的β衰变：（是镤234，是反中微子）
3、 钋209的α衰变： （Pb是铅）
4、 碳14的β衰变：
5、 卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子的方程：
6、 查德威克用α粒子轰击铍核发现中子的方程：
7、 α粒子轰击铝核：，
磷具有放射性：（是正电子，中微子）
8、 铀核裂变反应方程：（Kr是氪，Ba是钡）
9、 铀核裂变的另一反应： （Sr是锶，Xe是氙）
10、氘核和氚核结合成氦核的聚变反应：
例1.（11山东高考）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（ ）
A.焦耳发现了电流热效应的规律
B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
例2．以下是力学中的三个实验装置，由图可知这三个实验共同的物理思想方法是（ C）
显示玻璃瓶受力形变
显示桌面受力形变
测定引力常数
A．极限的思想方法 B．控制变量的方法
C．放大的思想方法 D．猜想的思想方法
例3（单项）下列说法不正确的是（ A ）
A．康普顿发现了电子 B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型
C．贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象 D．伦琴发现了X射线
例4、（2010广东高考）关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的是（ AC ）
A． 是α衰变 B． 是β衰变
C． 是轻核聚变 D． 是重核裂变
例5．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ）
A．亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关
B．伽利略认为物体运动不需要力来维持
C．牛顿总结出了万有引力定律并测出了万有引力常量的数值
D．爱因斯坦创立的相对论表明经典力学已不再适用
例6.（2011天津第1题）．下列能揭示原子具有核式结构的实验是（ C ）
A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现
C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现
例7．(11深圳二模)下列说法正确的是（A ）
A．爱因斯坦提出“光子说”并成功解释了光电效应现象
B．汤姆生发现了电子并提出了原子的核式结构模型
C．卢瑟福发现了质子和中子
D．玻尔理论成功解释了所有原子的光谱
例8.天然放射现象的发现揭示了( C )
A.原子不可再分 B.原子的核式结构
C.原子核还可再分 D.原子核由质子和中子组成
例9、下列关于物理学史的说法中，正确的是（ D ）
A．汤姆生通过α粒子散射实验，提出了原子的核式结构学说
B．普朗克为解释光电效应现象，在量子理论基础上提出了光子说
C．查德威克预言了中子的存在，并通过原子核的人工转变实验加以了证实
D．贝克勒尔发现了天然放射性现象，约里奥·居里夫妇发现了放射性同位素
例10．关于物理学的研究方法，下列说法正确的是（ A ）
A. 把带电体看成点电荷运用了理想化模型的方法
B. 力的平行四边形定则的探究实验中运用了控制变量的方法
C. 伽利略在研究自由落体运动时运用了理想实验的方法
D. 法拉第在发现电磁感应现象的实验中运用了等效替代的方法
例11. 关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（ D ）
A. 奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律
B. 库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值
C. 伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量
D. 法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机
例12．物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列说法中正确的是(　C　)
A．开普勒发现万有引力定律
B．卡文迪许测出静电力常量
C．法拉第发现电磁感应定律
D．牛顿发现落体运动规律
15. 学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。在图1所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是( A )

A．乙、丙 B．甲、乙 C．甲、丙 D．丙、丁
16、用下列哪一组仪器可以分别测量国际单位制中规定的三个力学基本单位所对应的物理量（ D ）
A．米尺、弹簧秤、秒表 B．米尺、测力计、打点计时器
C．量筒、天平、秒表 D．米尺、天平、秒表
８．电学单位关系是较为复杂的，要通过其物理量的定义式或定律公式帮助确定。下列单位关系式不正确的是（D）
　　Ａ．1V／m＝1N／C　　　　Ｂ．1Wb＝1T·m2
Ｃ．1T＝1 Ｄ．1V＝1Wb·s
17、下列说法正确的是（ AB ）
A、牛顿第一定律不是实验定律，因此是不可以通过实验来验证的
B、天文学家开普勒对前人关于天体运动的研究提出开普勒三大定律
C、伽利略认为力是维持物体运动的原因
D、牛顿通过实验测出了引力常量G

A．B．C．D．

●必修Ⅰ、Ⅱ
1、由伽利略斜面实验可知，自由落体运动是一种特殊的匀变速直线运动
5、地心说的代表人物是古希腊科学家 托勒密 ； 哥白尼 创立了日心说，并根据日心说画出了地球及其他行星绕太阳的运行图。
丹麦天文学家 第谷·布拉赫全身心投入到天体位置的测量，开普勒 精心整理了第谷的观测数据，经过多种拟合，反复核算，最终完成了对行星运动规律的描述。
6、德国天文学家 开普勒 发现了行星运动规律，这三大规律分别是：
①所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上
②行星和太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
③行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比
选修3—1
1、美国科学家、政治家 富兰克林 发现尖端放电现象，并发明了避雷针，避雷针成了人类破除迷信、认识自然的一项重要技术成果。
选修3—4
1、 意大利科学家 伽利略 发现了摆的等时性。
2、 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在总结了前人大量研究成果的基础上，经过严谨的数学论证，建立了具有划时代意义的电磁场理论，并且预言了电磁波的存在。
英国物理学家 赫兹 证实了电磁波的存在。
3、 英国物理学家赫歇耳发现了红外线，红外线的频率比可见光更接近固体物质分子振动的固有频率，更容易引起分子的共振，所以有明显的热效应。
4、 德国物理学家里特发现了紫外线，紫外线有较强的荧光效应。
5、 1895年，德国物理学家伦琴发现了X射线，X射线的穿透能力很强。
6、 英国物理学家托马斯·杨在实验室里利用双缝观察到了光的干涉现象 。
7、 爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设：

选修3—5补充
1、 德国科学家普里克发现了阴极射线
2、 1885年，瑞士的一位中学数学教师巴耳末用一个简单的数学公式表示氢原子的四条谱线。这个公式叫巴耳末公式，表达式为（n=3、4、5、…）
3、 最先得出氢原子能级表达式的是丹麦物理学家玻尔，能级表达式为：，n=1、2、3、…，由此可得出 ，n=1、2、3、…

1.（新课标卷）在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是
A.奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B.麦克斯韦语言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C.库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律
【解析】选项B错误，赫兹用实验证实了电磁波的存在。选项D错误，洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律。【答案】AC
2.（福建卷）物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。
如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q（q>0），而且电荷均匀分布。两圆环的圆心和相距为2a，联线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（r<a）。是分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式（式中k为静电力常量）正确的是
A．
B．
C．
D．
【解析】当r=0时，A点位于圆心O处，可以把O1、O2两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷，根据场强的叠加容易知道，此时总场强E=0，将r=0代入各选项，排除AB选项；当r=a时，A点位于圆心O2处，带电圆环O2由于对称性在A点的电场为0，根据微元法可以求得此时的总场强为，将r=a代入CD选项可以排除C，选D。
【命题特点】本题考查物理学方法的使用。本题利用等效法、特殊值法和微元法综合分析比较方便。
【启示】这是近两年高考新出现的一类题目,要求考生注意去领会相关物理研究方法。