高考物理易错题分析集锦 12-14套

河北武邑中学李长峰[e-mail]第14单元：原子、原子核[内容和方法]本单元内容包括α粒子散射、能级、天然放射性现象、α射线、β射线、γ射线、核子、中子、质子、原子核、核能、质量亏损、裂变、链式反应、聚变等，以及原子核式结构模型、半衰期、核反应方程、爱因斯坦的质能方程等规律。本单元所涉及的基本方法，由于知识点相对分散要加强物理现象的本质的理解。运用逻辑推理的方法，根据已有的规律和事实、条件作出新的判断。核能的计算对有效数字的要求很高。[例题分析]在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：各个概念、现象混淆；对多种可能性的问题分析浅尝则止；计算不过硬。(1)求电子在基态轨道上运动时的动能。(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态。画一能级图，在图14－1上用箭头标明这些氢原子能发出哪几条光谱线。(3)计算这几条光谱线中波长最短的一条的波长。(其中静电力恒量K=9.0×109N·m2/C2，电子电量e=1.6×10-19C，普朗克恒量h=6.63×10-34J·s，真空中光速c=3.0×108m/s)。【错解分析】错解：(1)电子在基态轨道中运动时量子数n=1，其动能为(2)作能级图如图，可能发出两条光谱线。(3)由于能级差最小的两能级间跃迁产生的光谱线波长越短，所以(E3-E2)时所产生的光谱线为所求，其中河北武邑中学李长峰[e-mail](1)动能的计算错误主要是不理解能级的能量值的物理意义，因而把道上的能量，它包括电势能EP1和动能EK1。计算表明EP1=-2EK1，所以E1=EP1＋EK1=-EK1，EK1=-E1=l3.6eV。虽然错解中数值表明正确，但理解是错误的。(2)错解中的图对能级图的基本要求不清楚。(3)不少学生把能级图上表示能级间能量差的长度线看成与谱线波长成正比了。【正确解答】(l)设电子的质量为m，电子在基态轨道上的速率为v1，根据牛顿第(2)当氢原子从量子数n=3的能级跃迁到较低能级时，可以得到3条光谱线。如图14-2所示。(3)与波长最短的一条光谱线对应的能级差为E3-E1。河北武邑中学李长峰[e-mail]例2关于半衰期，以下说法正确的是[]A．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长。B．升高温度可以使半衰期缩短C．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个D．氡的半衰期为3.8天，4克氡原子核，经过7.6天就只剩下1克【错解分析】错解：每经过3.8天就有半数的氡核发生衰变，经过两个半衰期即7.6天后，只剩下四分之一的氡，故选C，D。放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间是一种统计规律，半衰期对某一个或某几个原子核来说，是无意义的。“上述”解法忽视了这一事实，故错选了C。【正确解答】考虑到放射性元素衰变的快慢是跟原子所处的物理状态或化学状态无关，又考虑到半衰期是一种统计规律，即给定的四个氡核是否马上衰变会受到各种偶然因素的支配。因此，正确答案只有D。例3钍232经过6次α衰变和4次β衰变后变成一种稳定的元素。这种元素是什么？它的原子量是多少？它的原子序数是多少？【错解分析】何况反应的次序也不是先进行6次α衰变，再进行4次β衰变，所以此解法是错误的。【正确解答】6次α衰变和4次β衰变总的效果使原子量和原子序数变化为原子量=232-6×4=208原子序数=90-2×6-4×(-1)=82第12单元：交流电、电磁振荡、电磁波[内容和方法]本单元内容包括交流电、正弦交流电的图象、最大值、有效值、周期与频率、振荡电路，电磁振荡、电磁场，电磁波，电磁波的速度等基本概念，以及交流发电机及其产生正弦交流电的原理，变压器的原理，电能的输送方法、LC电路产生的电磁振荡的周期和频率等。本单元涉及到的基本方法有利用空间想象的各种方法理解正弦交流电的产生原因和电磁振荡的物理过程，运用图象法理解并运用它来解决交流电和电磁振荡的判断、计算问题。从能量转化的观点出发来理解交流电的有效值问题和电磁振荡问题。河北武邑中学李长峰[e-mail][例题分析]在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：不能从能的转化的角度理解有效值，致使出现乱套公式的问题；由于初始条件不清，对电磁振荡物理过程判断失误；不善于运用两个图象对一个物理过程进行动态分析。例1如图12－1所示，矩形线圈在外力的作用下，在匀强磁场中以ω=200πrad/s的角速度匀速转动，线圈的面积为100cm2，匝数n=500匝，负载电阻R=30Ω，磁场的磁感强度B=0.2T。交流电压表的示磁力矩的大小。【错解分析】错解一：错解二：解得M=8.66N·m错解一中用电流的有效值计算某一瞬间线圈的电磁力矩是错误的。解法二中没有注意到另一个隐含条件“线圈平面与磁感线垂直时开始计时”而导致上当。河北武邑中学李长峰[e-mail]【正确解答】本题有三个隐含条件：一为“瞬时”。二为线圈平面与磁感线垂直时开始计时，三为电路是纯电阻的电路。M＝nBISsinωt解得：M=10N·m【小结】审题时要注意关键词的物理意义。并且能在头脑中把文字叙述的物以及线圈在此位置的受力情况，力臂情况标在图上。这样解题，就会言之有物，言之有据。例2图12－2表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是：[]【错解分析】错解：平均值（如图12-3），河北武邑中学李长峰[e-mail]有效值才有这样的数量关系。本题所给的交流电的图象不是正弦交流电的图形，故该公式不适用此交流电。第二，交流电的最大值不是两个不同峰值的算术平均值。【正确解答】交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效。设交流电的有效值为I，所以该交流电的有效值为所以应选D。【小结】上两道题的小结等效是有条件的。请注意每一种等效方法的成立条件和适用范围。例3如图12－4所示，矩形线圈abcd在磁感强度B=2T的匀强磁场中绕轴OO′，以角速度ω=10πrad/s匀速转动，线圈共10匝，ab=0.3m，bc=0.6m，负载电阻R=45Ω。求（l）电阻R在0.05s内所发出的热量；（2）0.05s内流过的电量（设线圈从垂直中性面开始转动）河北武邑中学李长峰[e-mail]【错解分析】错解一：第一步，求电流的有效值，用有效值来计算热量。电动势的最大值为εm=2nBLv=nBSε=10×2×0.3×0.6×10π=113.1（V）电流的有效值所以0.05s内R上发出的热量Q=I2Rt=5.76（J）第二步，根据有效值求通过R上的电量，由题意0.05s内通过R的电流方向不变q＝It＝1．6×0.05＝0.08（C）错解二：第一步求平均电流，用平均电流计算热量。第二步，由平均电流求电量交流电的有效值是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效；交流电的平均值是从电流通过导线横截面的电量相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效，两个概念的出发点不同。【正确解答】电动势的最大值为εm=2nBLv=nBSω=10×20.3×0.6×10π=113．1（V）河北武邑中学李长峰[e-mail]所以0.05s内R上发出的热量Q=I2Rt=5.76（J）例4图12－5中，降压变压器的变压系数是3，即初级线圈匝数与次级线圈的匝数之比是3。初级线圈的输入电压是660V，次级线圈的电阻为0.2Ω，这台变压器供给100盏220V，60W的电灯用电。求：（l）空载时次级线圈的端电压和输出功率；（2）接通时次级线圈的端电压；（3）每盏灯的实际功率【错解分析】错解：（2）接通时，次级线圈的端电压仍为220V。原因：河北武邑中学李长峰[e-mail]（1）变压器空载时，电路的电流为零，无能量的转化，不能用P=（2）接通后次级线圈有电阻要消耗电能，由于次级线圈内部存在电压降，所以次级线圈的端电压不再是220V，而应以次级线圈为研究对象应用闭合电路欧姆定律去求次级线圈的端电压。（3）由于次级线圈的端电压达不到灯泡的额定电压，灯泡的实际功率要小于每盏灯的额定功率。【正确解答】（1）将变压器视为理想变压器。设空载时次级线圈的端电压为U2。因为空载，次级线圈的负载电阻R2→∞，次级线圈中的电流为零I2=0，P=I2U2=0次级线圈的端电压U′2=I2R外=214.68（V）【小结】理解能力的高低表现在把握文字的物理意义上。题文中说“次级线圈的电阻为0.2Ω”。可见文中所述的变压器有内耗，不是理想变压器。这是课本上没有介绍过的新情况。类比直流电路的知识，可从两条路去求路端电压，U=ε－Ir（电源电动势减去内电压），或者用部分欧姆定律U=IR。例5收音机的变压器的初级线圈有1210匝，接在U1=220V的交流电源上，变压器有两个次级线圈。次级线圈Ⅱ的匝数为35匝，次级线圈Ⅲ的匝数是1925匝。如果不计变压器自身的能量损耗，当变压器工作时，线圈Ⅱ的电流是0.3A时，初级线圈的电流I1=0.114A。求线圈Ⅲ中电流和输出电压（电流的计算结果保留3位有效数字）【错解分析】错解：河北武邑中学李长峰[e-mail]能量守恒定律，从输入功率等于输出功率入手求解。【正确解答】不计变压器自身的能量损耗，由能量转化和守恒定律P1＝P2＋P3I1U1=I2U2+I3U3【小结】守恒定律P1=P2，I1U1=I2U2才有这个形式。不能死记硬背，不顾条件乱套公式。第13单元：光学[内容和方法]本单元内容包括光的直线传播、棱镜、光的色散、光的反射、光的折射、法线、折射率、全反射、临界角、透镜（凸、凹）的焦点及焦距、光的干涉、光的衍射、光谱、红外线、紫外线、X射线、γ射线、电磁波谱、光电子、光子、光电效应、等基本概念，以及反射定律、折射定律、透镜成像公式、放大率计算式，光的波粒二象性等基本规律，还有光本性学说的发展简史。本单元涉及到的方法有：运用光路作图法理解平面镜、凸透镜、凹透镜等的成像原理，并能运用作图法解题；根据透镜成像规律，运用逻辑推理的方法判断物象变化情况。[例题分析]在本单元知识应用的过程中，初学者常犯的错误主要表现在：解题操作过程不规范导致计算错误；将几何光学与物理光学综合时概念不准确；不善于用光路图对动态过程作分析。例1光从玻璃射入空气里时传播方向如图13－l所示，请在图中标出入射角和折射角。河北武邑中学李长峰[e-mail]【错解分析】错解：如图13－2