高考物理選修課同步作業(yè)匯編前言本匯編針對(duì)高考物理選修模塊（3-3、3-4、3-5），結(jié)合教材進(jìn)度與高考考點(diǎn)，設(shè)計(jì)知識(shí)梳理、典型例題、同步作業(yè)、答案解析四大板塊，旨在幫助學(xué)生鞏固基礎(chǔ)、提升能力，配合課堂教學(xué)或課后自主復(fù)習(xí)使用。知識(shí)梳理：提煉章節(jié)核心知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建知識(shí)框架；典型例題：選取高考高頻題型，解析解題思路與誤區(qū)；同步作業(yè)：分基礎(chǔ)題、中檔題、提升題，覆蓋不同難度，適配各類學(xué)生需求；答案解析：詳細(xì)說明解題過程與知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用，助力自我檢測(cè)與總結(jié)。一、選修3-3熱學(xué)第一章分子動(dòng)理論一、知識(shí)梳理1.分子動(dòng)理論基本內(nèi)容：物體由大量分子組成（分子直徑約10?1?m，阿伏伽德羅常數(shù)N?≈6.02×1023mol?1）；分子永不停息做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)：懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，反映液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；溫度越高、顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈）；分子間存在相互作用力（引力與斥力，隨距離增大而減??；r?為平衡距離，r<r?時(shí)斥力主導(dǎo)，r>r?時(shí)引力主導(dǎo)，r>10r?時(shí)分子力可忽略）。2.內(nèi)能：物體內(nèi)所有分子動(dòng)能（與溫度有關(guān)）和勢(shì)能（與體積有關(guān)）的總和；理想氣體內(nèi)能僅與溫度有關(guān)。二、典型例題例1（多選）關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈D.顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈解析：布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而非分子運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤、B正確；溫度越高，分子碰撞顆粒越頻繁，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，C正確；顆粒越大，碰撞均衡性越好，布朗運(yùn)動(dòng)越弱，D錯(cuò)誤。答案：BC。例2已知水的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為N?，求一個(gè)水分子的質(zhì)量和體積。解析：一個(gè)水分子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量除以阿伏伽德羅常數(shù)，即\(m=\frac{M}{N_A}\)；水的摩爾體積\(V=\frac{M}{\rho}\)，故一個(gè)水分子的體積\(v=\frac{V}{N_A}=\frac{M}{\rhoN_A}\)。三、同步作業(yè)1.（基礎(chǔ)題）下列關(guān)于分子動(dòng)理論的說法中，正確的是（）A.分子的直徑約為10??mB.分子的質(zhì)量約為10?2?kgC.分子間的引力和斥力都隨距離增大而增大D.分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度無關(guān)2.（中檔題）若阿伏伽德羅常數(shù)為N?，氫氣的摩爾質(zhì)量為M，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的摩爾體積為V?，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下1g氫氣中含有的分子數(shù)為______，每個(gè)氫氣分子的體積為______（忽略分子間間隙）。3.（提升題）如圖所示為分子間引力與斥力隨距離變化的圖像，曲線a、b分別表示______、______；當(dāng)r=r?時(shí)，分子力合力為______，分子勢(shì)能______（填“最大”或“最小”）。四、答案解析1.答案：B。解析：分子直徑約10?1?m（A錯(cuò)誤）；分子質(zhì)量約10?2?kg（如水分子質(zhì)量約3×10?2?kg，B正確）；分子間引力與斥力均隨距離增大而減小（C錯(cuò)誤）；分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)（D錯(cuò)誤）。2.答案：\(\frac{N_A}{M}\)；\(\frac{V_m}{N_A}\)。解析：1g氫氣的摩爾數(shù)為\(\frac{1}{M}\)，分子數(shù)為\(\frac{N_A}{M}\)；摩爾體積為V?，每個(gè)分子體積為\(\frac{V_m}{N_A}\)（忽略間隙）。3.答案：斥力；引力；零；最小。解析：斥力隨距離變化比引力快（曲線a斜率更大，為斥力）；r=r?時(shí)引力等于斥力（合力為零）；此時(shí)分子勢(shì)能最小（r<r?時(shí)斥力主導(dǎo)，勢(shì)能隨r增大而減小；r>r?時(shí)引力主導(dǎo)，勢(shì)能隨r增大而增大）。二、選修3-4振動(dòng)與波、光學(xué)、相對(duì)論第二章機(jī)械波一、知識(shí)梳理1.機(jī)械波：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播，傳遞能量與信息，不傳遞質(zhì)點(diǎn)；分類：橫波（質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直，如繩波）、縱波（質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向平行，如聲波）。2.描述機(jī)械波的物理量：波長λ：相鄰兩個(gè)同相位質(zhì)點(diǎn)間的距離（或一個(gè)周期內(nèi)波傳播的距離）；波速v：波在介質(zhì)中的傳播速度，\(v=\frac{\lambda}{T}=\lambdaf\)（由介質(zhì)性質(zhì)決定，與頻率無關(guān)）；頻率f：波的頻率等于波源振動(dòng)頻率（與介質(zhì)無關(guān)）。3.波的圖像：x-y圖像（x為質(zhì)點(diǎn)平衡位置坐標(biāo)，y為質(zhì)點(diǎn)位移），斜率表示質(zhì)點(diǎn)速度方向；“上坡下，下坡上”（沿波傳播方向，上坡段質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，下坡段質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)）。二、典型例題例1（多選）如圖所示為某時(shí)刻沿x軸正方向傳播的橫波圖像，下列說法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)刻速度為零B.質(zhì)點(diǎn)B此時(shí)刻向y軸正方向振動(dòng)C.質(zhì)點(diǎn)C此時(shí)刻加速度最大D.該波的波長為4m解析：A點(diǎn)位于波峰（位移最大），速度為零（A正確）；沿x軸正方向傳播，“下坡上”（B點(diǎn)位于下坡段），故B點(diǎn)向y軸正方向振動(dòng)（B正確）；C點(diǎn)位于平衡位置（位移為零），加速度為零（C錯(cuò)誤）；相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）間的距離為波長，圖中波長為4m（D正確）。答案：ABD。例2一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為2m/s，某時(shí)刻波形如圖所示，求：（1）該波的波長與頻率；（2）質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向；（3）經(jīng)過0.5s后，波形圖的位置。解析：（1）由圖像可知波長λ=4m，波速v=2m/s，故頻率\(f=\frac{v}{\lambda}=0.5\text{Hz}\)；（2）沿x軸正方向傳播，“下坡上”（P點(diǎn)位于下坡段），故P點(diǎn)向y軸正方向振動(dòng)；（3）0.5s內(nèi)波傳播的距離\(\Deltax=vt=2×0.5=1m\)，故波形圖沿x軸正方向平移1m。三、同步作業(yè)1.（基礎(chǔ)題）機(jī)械波的傳播需要______，波速由______決定，頻率由______決定。2.（中檔題）一列沿x軸負(fù)方向傳播的橫波，某時(shí)刻波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)刻的振動(dòng)方向?yàn)開_____，波的波長為______m，若波速為3m/s，頻率為______Hz。3.（提升題）一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P的坐標(biāo)為x=2m，t=0.5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰，求：（1）波的周期；（2）波的傳播速度。四、答案解析1.答案：介質(zhì)；介質(zhì)性質(zhì)；波源。解析：機(jī)械波需要介質(zhì)傳播；波速由介質(zhì)（如固體、液體、氣體）決定；頻率由波源（如振動(dòng)的物體）決定。2.答案：y軸負(fù)方向；4；0.75。解析：沿x軸負(fù)方向傳播，“上坡上”（A點(diǎn)位于上坡段），故振動(dòng)方向?yàn)閥軸負(fù)方向；波長為相鄰兩個(gè)波峰（或波谷）間的距離，圖中為4m；頻率\(f=\frac{v}{\lambda}=\frac{3}{4}=0.75\text{Hz}\)。3.解析：（1）t=0時(shí)刻，波峰位于x=1m處（波形圖最高點(diǎn)），質(zhì)點(diǎn)P（x=2m）此時(shí)刻位于平衡位置（y=0），向y軸正方向振動(dòng)（“下坡上”）。第一次到達(dá)波峰時(shí)，波峰需從x=1m傳播到x=2m，傳播距離Δx=1m，時(shí)間t=0.5s，故波速\(v=\frac{\Deltax}{t}=2\text{m/s}\)；（2）由波形圖可知波長λ=4m，故周期\(T=\frac{\lambda}{v}=2\text{s}\)。答案：（1）2s；（2）2m/s。三、選修3-5動(dòng)量、原子物理第三章動(dòng)量守恒定律一、知識(shí)梳理1.動(dòng)量：\(p=mv\)（矢量，方向與速度方向相同）；動(dòng)量變化\(\Deltap=mv_2-mv_1\)（矢量差）。2.動(dòng)量定理：合外力的沖量等于動(dòng)量變化，\(F_{合}t=\Deltap\)（矢量式）；沖量\(I=Ft\)（矢量，方向與合外力方向相同）。3.動(dòng)量守恒定律：條件：系統(tǒng)合外力為零（或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，如碰撞、爆炸）；表達(dá)式：\(m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'\)（矢量式，需規(guī)定正方向）；推論：某方向合外力為零，該方向動(dòng)量守恒。二、典型例題例1質(zhì)量為2kg的小球以3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為1kg的靜止小球發(fā)生彈性碰撞，求碰撞后兩球的速度。解析：彈性碰撞動(dòng)量守恒、動(dòng)能守恒。設(shè)向右為正方向，碰撞后兩球速度分別為\(v_1'\)、\(v_2'\)，則：動(dòng)量守恒：\(2×3=2v_1'+1×v_2'\)；動(dòng)能守恒：\(\frac{1}{2}×2×3^2=\frac{1}{2}×2×v_1'^2+\frac{1}{2}×1×v_2'^2\)。聯(lián)立解得：\(v_1'=1\text{m/s}\)（向右），\(v_2'=4\text{m/s}\)（向右）。答案：\(v_1'=1\text{m/s}\)，\(v_2'=4\text{m/s}\)。例2質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的人以速度v向右跳離小車，求小車的速度。解析：人和小車組成的系統(tǒng)水平方向不受外力（光滑水平面），動(dòng)量守恒。設(shè)小車速度為\(v'\)（向左，負(fù)方向），則：初動(dòng)量：0（靜止）；末動(dòng)量：\(mv+Mv'=0\)；解得\(v'=-\frac{mv}{M}\)（負(fù)號(hào)表示方向向左）。答案：\(\frac{mv}{M}\)（方向向左）。三、同步作業(yè)1.（基礎(chǔ)題）關(guān)于動(dòng)量，下列說法正確的是（）A.動(dòng)量越大，物體的慣性越大B.動(dòng)量越大，物體的速度越大C.動(dòng)量的方向與速度方向相同D.動(dòng)量的變化量方向與合外力方向相同2.（中檔題）質(zhì)量為0.5kg的小球以2m/s的速度撞向墻壁，反彈后速度大小為1m/s，方向與原方向相反，求墻壁對(duì)小球的沖量。3.（提升題）質(zhì)量為M的木塊靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m的子彈以速度v射入木塊，子彈留在木塊中，求：（1）碰撞后木塊的速度；（2）碰撞過程中系統(tǒng)損失的動(dòng)能。四、答案解析1.答案：CD。解析：慣性由質(zhì)量決定（A錯(cuò)誤）；動(dòng)量\(p=mv\)，動(dòng)量越大可能是質(zhì)量大或速度大（B錯(cuò)誤）；動(dòng)量方向與速度方向相同（C正確）；動(dòng)量變化量方向與合外力方向相同（D正確）。2.解析：取向右為正方向，初動(dòng)量\(p_1=mv_1=0.5×2=1\text{kg·m/s}\)，末動(dòng)量\(p_2=mv_2=0.5×(-1)=-0.5\text{kg·m/s}\)，沖量\(I=\Deltap=p_2-p_1=-1.5\text{kg·m/s}\)（大小為1.5kg·m/s，方向向左）。答案：1.5kg·m/s（方向向左）。3.解析：（1）子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒（內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力），設(shè)碰撞后共同速度為\(v'\)，則\(mv=(m+M)v'\)，解得\(v'=\frac{mv}{m+M}\)；（2）系統(tǒng)損失的動(dòng)能\(\DeltaE_k=\frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{2}(m+M)v'^2=\frac{Mmv^2}{2(m+M)}\)。答案：（1）\(\frac{mv}{m+M}\)；（