五年高考题荟萃系列第十九章 热光学实验
五年高考真题汇编--热学(解析版)
（五年高考真题）20XX届高考物理专题选修3-3热学考点一分子动理论内能1.[2015·新课标全国Ⅱ，33（1），5分]（难度★★）（多选）关于扩散现象，下列说法正确的是（）A.温度越高，扩散进行得越快B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的2.[2015·福建理综，29（1），6分]（难度★★））下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是（）A.分子间距离减小时分子势能一定减小B.温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈C.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度无关D.非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性3.[2015·山东理综,37]（难度★★）（多选）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀.关于该现象的分析正确的是（）a.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用b.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动c.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速d.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的4.[2015·江苏单科，12A（1）]（难度★★）（多选）对下列几种固体物质的认识，正确的有（）A.食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C.天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同5.（2015·广东理综，17，6分）（难度★★）（多选）如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气（）A.内能增大B.压强增大C.分子间引力和斥力都减小D.所有分子运动速率都增大6.（2014·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法中正确的是（）A.物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B.物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C.物体温度降低，其内能一定增大D.物体温度不变，其内能一定不变7.（2013·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法正确的是（）A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动B.液体分子的无规则运动称为布朗运动C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加D.物体对外界做功，其内能一定减少8.[2013·福建理综,29（1），6分]（难度★★）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是（）9.（2012·全国理综，14，6分）（难度★★）（多选）下列关于布朗运动的说法，正确的是（）A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的10.（2012·广东理综，13，4分）（难度★★）清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的（）A.引力消失，斥力增大B.斥力消失，引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大11.[2012·海南单科,17（1），4分]（难度★★★）（多选）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（）A.在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B.在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C.在r＝r0时，分子势能最小，动能最大D.在r＝r0时，分子势能为零E.分子动能和势能之和在整个过程中不变考点二固体液体气体1.[2015·新课标全国Ⅰ，33（1），5分]（难度★★）（多选）下列说法正确的是（）A.将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C.由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变2.[2014·新课标全国Ⅱ，33（1），5分]（难度★★）（多选）下列说法正确的是（）A.悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D.高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故E.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果3.（2014·广东理综，17，6分）（难度★★★）（多选）用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（）A.体积减小，内能增大B.体积减小，压强减小C.对外界做负功，内能增大D.对外界做正功，压强减小4.（2014·大纲全国，16，6分）（难度★★）（多选）对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是（）A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小5.（2013·广东理综，18，6分）（难度★★）（多选）如图所示为某同学设计的喷水装置，内部装有2 L水，上部密封1 atm的空气0.5 L.保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1 L.设在所有过程中空气可看做理想气体,且温度不变，下列说法正确的有（）A.充气后，密封气体压强增加B.充气后，密封气体的分子平均动能增加C.打开阀门后，密封气体对外界做正功D.打开阀门后，不再充气也能把水喷光6.[2012·福建理综，28（2），6分]（难度★★）空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L ，现再充入1.0 atm 的空气9.0 L.设充气过程为等温过程,空气可 看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（ ）A.2.5 atmB.2.0 atmC.1.5 atmD.1.0 atm7.（2012·重庆理综，16，6分）（难度★★★）图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气.若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（ ）A.温度降低，压强增大B.温度升高，压强不变C.温度升高，压强减小D.温度不变，压强减小8.[2013·福建理综,29（2）,6分]（难度★★）某自行车轮胎的容积为V ，里面已 有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过 程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p 0，体积为 的空气.（填选项前的字母） A.p 0pV B.p p 0V C.（p p 0－1）V D.（p p 0＋1）V 9.[2015·新课标全国Ⅰ，33（2），10分]（难度★★★★）如图，一固定的竖直汽 缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量 为m 1＝2.50 kg ，横截面积为S 1＝80.0 cm 2；小活塞的质量为m 2＝1.50 kg ，横截面积为S 2＝40.0 cm 2；两活塞用刚性轻杆连接,间距为l ＝40.0 cm ；汽缸外 大气的压强为p ＝1.00×105 Pa,温度为T ＝303 K.初始时大活塞与大圆筒底部 相距l 2，两活塞间封闭气体的温度为T 1＝495 K.现汽缸内气体温度缓慢下降， 活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g 取 10 m/s 2. 求：（ⅰ）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；（ⅱ）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强.10.[2015·新课标全国Ⅱ，33（2），10分]（难度★★★）如图，一粗细均匀的U 形管竖直放置，A 侧上端封闭，B 侧上端与大气相通，下端开口处开关K 关 闭；A 侧空气柱的长度为l ＝10.0 cm ，B 侧水银面比A 侧的高h ＝3.0 cm.现将开关K 打开，从U 形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h 1＝10.0 cm 时将开关K 关闭.已知大气压强p 0＝75.0 cmHg.（ⅰ）求放出部分水银后A 侧空气柱的长度；（ⅱ）此后再向B 侧注入水银，使A 、B 两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度.11.[2015·江苏单科,12A（3）]（难度★★）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L.将其缓慢压缩到压强为2 个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L.请通过计算判断该包装袋是否漏气.12.[2015·重庆理综，10（2），6分]（难度★★）北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结.若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1，压强为p1,肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2.整个过程中泡内气体视为理想气体,不计体积和质量变化，大气压强为p0.求冻结后肥皂膜内外气体的压强差.13. [2015·山东理综，37（2）]（难度★★★）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300 K，压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升至303 K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303 K.再经过一段时间，内部气体温度恢复到300 K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求：（ⅰ）当温度上升到303 K且尚未放气时，封闭气体的压强；（ⅱ）当温度恢复到300 K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力.14.[2014·新课标全国Ⅰ，33（2），9分]（难度★★★）一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h,外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.15. [2014·新课标全国Ⅱ，33（2），10分]（难度★★★）如图,两汽缸A、B粗细均匀、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通,A的直径是B的2 倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两汽缸除A顶部导热外，其余部分均绝热.两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气.当大气压为p 0、外界和汽缸内气体温度均为7 ℃且平衡 时，活塞a 离汽缸顶的距离是汽缸高度的14，活塞b 在汽缸正中间.（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；（ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a 上升.当活塞a 上升的距离是汽缸高度的116时，求氧气的压强.16.[2014·山东理综，37（2）]（难度★★★）一种水下重物打捞方法的工作原理 如图所示.将一质量M ＝3×103 kg 、体积V 0＝0.5 m 3的重物捆绑在开口朝下 的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h 1＝40 m ，筒内气体体积V 1＝1 m 3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h 2时，拉力减为零，此时气体体积为V 2，随后浮筒和重物自动上 浮.求V 2和h 2. 已知大气压强p 0＝1×105 Pa,水的密度ρ＝1×103 kg/m 3，重力加速度的大小 g ＝10 m/s 2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略.17.[2014·重庆理综，10（2），6分]（难度★★）如图为一种减震垫，上面布满了 圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为V 0,压强为p 0的气体，当平板状物 品平放在气泡上时，气泡被压缩.若气泡内气体可视为理想气体，其温度保持不变，当体积压缩到V 时气泡与物品接触面的面积为S ，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力.18.（2013·新课标全国Ⅱ，33，15分）（难度★★★）（多选）（1）关于一定量的气体，下列说法正确的是（ ）A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量，其内能一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高 （2）如图所示,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l 1＝25.0 cm 的空气柱,中间有一段长l 2＝25.0 cm 的水银柱，上部空气 柱的长度l 3＝40.0 cm.已知大气压强为p 0＝75.0 cmHg.现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l 1′＝20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离.19.[2013·新课标全国Ⅰ，33（2），9分]（难度★★★）如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通.顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞（质量不同，厚度可忽略）.开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视为理想气体），压强分别为p0和p0/3；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V0/4.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为，不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求：T（1）恒温热源的温度T；（2）重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x.考点三热力学定律与能量守恒定律1.（2015·北京理综，13，6分）（难度★★）下列说法正确的是（）A.物体放出热量，其内能一定减小B.物体对外做功，其内能一定减小C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变2.[2015·重庆理综,10（1），6分]（难度★★）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么（）A.外界对胎内气体做功，气体内能减小B.外界对胎内气体做功，气体内能增大C.胎内气体对外界做功，内能减小D.胎内气体对外界做功，内能增大3.[2015·福建理综,29（2）]（难度★★★）如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c.设气体在状态b和状态c的温度分别为T b和T c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac.则（）A.T b＞T c，Q ab＞Q acB.T b＞T c，Q ab＜Q acC.T b＝T c，Q ab＞Q acD.T b＝T c，Q ab＜Q ac4.[2014·重庆理综，10（1），6分]（难度★★）重庆出租车常以天然气作为燃料. 加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（）A.压强增大，内能减小B.吸收热量，内能增大C.压强减小，分子平均动能增大D.对外做功，分子平均动能减小5.[2014·新课标全国Ⅰ，33（1），6分]（难度★★）（多选）一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pT图象如图所示.下列判断正确的是（）A.过程ab中气体一定吸热B.过程bc中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D.a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同6.[2014·山东理综,37（1）]（难度★★）如图，内壁光滑、导热良好的汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，缸内气体. （双选，填正确答案标号）A.内能增加B.对外做功C.压强增大D.分子间的引力和斥力都增大7.[2013·山东理综，36（1）]（难度★★）关于热现象的描述正确的一项是（）A.根据热力学定律，热机的效率可以达到100%B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的C.温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同D.物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的8.[2012·福建理综，28（1），6分]（难度★★）关于热力学定律和分子动理论,下列说法正确的是Ｗ.A.一定量气体吸收热量，其内能一定增大B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体C.若两分子间距离增大，分子势能一定增大D.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大9.[2011·新课标全国卷，33（1），6分]（难度★★）（多选）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B.若气体的内能不变，其状态也一定不变C.若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关E.当气体温度升高时，气体的内能一定增大10.（2015·江苏单科，12A（2））（难度★★）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试.测试时，对包装袋缓慢地施加压力.将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力（选填“增大”、“减小”或“不变”）,包装袋内氮气的内能（选填“增大”、“减小”或“不变”）.（五年高考真题）20XX届高考物理专题十三热学（参考答案）考点一分子动理论内能1 解析根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故A正确；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，不是化学反应，故C正确、B错误；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故D正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故E错误. 答案ACD2. 解析当分子间距离r＜r0时，r减小，分子势能增大，当r＞r0时，r减小，分子势能减小，故A错误；温度越高，物体中分子的平均动能越大，分子运动越剧烈，故B正确，温度越高，热运动速率大的分子数占总分子数的比例越大，故C错误；非晶体和多晶体具有各向同性的特点，单晶体具有各向异性的特点，故D错误. 答案 B 3. 解析根据分子动理论的知识可知，混合均匀主要是由于水分子做无规则运动，使得碳粒无规则运动造成的布朗运动，由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关，所以使用碳粒更小的墨汁，布朗运动会更明显，则混合均匀的过程进行得更迅速，故选b、c. 答案bc4. 解析若物体是晶体，则在熔化过程中，温度保持不变，可见A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的，说明云母片是晶体，所以B错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理性质不同，这就是晶体的各向异性.选项C错误，D正确. 答案AD5. 解析隔热外筒使封闭气体与外界无热量交换，因金属内筒导热，所以水温升高时，气体吸热，温度升高，分子平均动能增大，但不是每个分子运动速率都增大，D项错误；气体体积不变，分子间距离不变，分子势能不变，分子间引力和斥力均不变，C项错误；分子平均动能增大，分子势能不变，所以封闭气体的内能增大，A正确；根据查理定律pT＝C得p增大，B正确. 答案AB6. 解析 温度是物体分子平均动能的标志，温度升高则其分子平均动能增大，反之，则其分子平均动能减小，故A 错误，B 正确；物体的内能是物体内所 有分子的分子动能和分子势能的总和，宏观上取决于物体的温度、体积和质 量，故C 、D 错误. 答案 B7. 解析 布朗运动是指悬浮在液体（或气体）中的微粒的无规则运动，而不是液体（或气体）分子的运动，故A 选项正确、B 选项错误；由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 知,若物体从外界吸收热量同时对外做功，其内能也可能不变 或减少，C 选项错误；物体对外做功同时从外界吸热，其内能也可能增加或 不变，D 选项错误. 答案 A8. 解析 本题考查分子间作用力以及分子势能随分子间距离变化的关系，意在 考查考生对该部分知识的了解情况.当r ＝r 0时，分子间作用力f ＝0，分子势 能E p 最小，排除A 、C 、D ，选B. 答案 B9. 解析 布朗运动是悬浮固体颗粒的无规则运动，而非液体分子的无规则运动，选项A 错误；布朗运动的剧烈程度与液体的温度、固体颗粒大小有关，选项B 正确；布朗运动是由液体分子对悬浮固体颗粒撞击不平衡引起的，选项C 错误，D 正确. 答案 BD10. 解析 露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，液化过程中，分子间的距离变小，引力与斥力都增大，答案 D11. 解析 由E p r 图可知： 在r >r 0阶段，当r 减小时，F 做正功，分子势能减小，分子动能增加，故选 项A 正确. 在r <r 0阶段，当r 减小时，F 做负功，分子势能增加，分子动能减小，故选 项B 错误.在r ＝r 0时，分子势能最小，动能最大，故选项C 正确. 在r ＝r 0时，分子势能最小，但不为零，故选项D 错误. 在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变，故选项E 正确. 答案 ACE考点二 固体 液体 气体1. 解析 晶体有固定的熔点，并不会因为颗粒的大小而改变，即使敲碎为小颗粒，仍旧是晶体，选项A 错误；固体分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上光学性质不同，表现为晶体具有各向异性，选项B 正确；同种元素 构成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶体，如金刚石和石墨， 选项C 正确；晶体的分子排列结构如果遭到破坏就可能形成非晶体，反之亦然，选项D 正确；熔化过程中，晶体要吸热，温度不变，但是内能增大，选项E 错误. 答案 BCD2. 解析 水中花粉的布朗运动，反映的是水分子的热运动规律，则A 项错；正是表面张力使空中雨滴呈球形，则B 项正确；液晶的光学性质是各向异性，液晶显示器正是利用了这种性质，C 项正确；高原地区大气压较低，对应的 水的沸点较低，D 项错误；因为纱布中的水蒸发吸热，则同样环境下湿泡温度计显示的温度较低，E 项正确.答案 BCE3. 解析 袋内气体与外界无热交换即Q ＝0，袋四周被挤压时,体积V 减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，气体内能增大，则温度升高，由pV T ＝常数知压强增大，选项A 、C 正确，B 、D 错误. 答案 AC4. 解析 对一定量的稀薄气体，压强变大，温度不一定升高，因此分子热运动不一定变得剧烈，A 项错误；在保持压强不变时，如果气体体积变大，则温度升高，分子热运动变得剧烈，选项B 正确；在压强变大或变小时，气体的 体积可能变大，也可能变小或不变，因此选项C 错，D 对. 答案 BD5. 解析 充气后气体温度不变，分子平均动能不变，分子数密度增加，压强增加，所以A 正确、B 错误；打开阀门，气体膨胀对外做功，C 正确.对装置中气体由玻意尔定律得1 atm ×0.6 L ＝p 2×2.5 L,得p 2＝0.24 atm<p 0，故不能将水喷光，D 错误. 答案 AC6. 解析 可把此过程等效为将体积为（6.0 L ＋9.0 L ）、压强为1.0 atm 的空气等温压缩到体积为6.0 L 的储气罐中,对此过程由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2.解得 p 2＝V 1V 2p 1＝2.5 atm. 答案 A 7. 解析 设玻璃泡中气体压强为p ，外界大气压强为p ′,则p ′＝p ＋ρgh ，且玻璃 泡中气体与外界大气温度相同.液柱上升，玻璃泡内空气体积减小，根据理想气体的状态方程pV T ＝C 可知，p T 变大，即p ′T变大，B 、C 、D 均不符合要求，A 正确. 答案 A8. 解析 设需充入体积为V ′的空气，以V 、V ′体积的空气整体为研究对象，由理想气体状态方程有p 0（V ＋V ′）T＝pV T ，得V ′＝（p p 0－1）V . 答案 C9. 解析 （ⅰ）大小活塞在缓慢下移过程中，受力情况不变，汽缸内气体压强不变，由盖—吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2初状态V 1＝l 2（S 1＋S 2），T 1＝495 K 末状态V 2＝lS 2 代入可得T 2＝23T 1＝330 K（ⅱ）对大、小活塞受力分析则有 m 1g ＋m 2g ＋pS 1＋p 1S 2＝p 1S 1＋pS 2 可得p 1＝1.1×105 Pa缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中，气体体积不变，由查理定律 得p 1T 2＝p 2T 3 T 3＝T ＝303 K 解得p 2＝1.01×105 Pa 答案 （ⅰ）330 K （ⅱ）1.01×105 Pa10. 解析（ⅰ）以cmHg 为压强单位.设A 侧空气柱长度l ＝10.0 cm 时的压强为p ；当两侧水银面的高度差为h 1＝10.0 cm时，空气柱的长度为l 1，压强为p 1. 由玻意耳定律得pl ＝p 1l 1① 由力学平衡条件得p ＝p 0＋h ②打开开关K 放出水银的过程中，B 侧水银面处的压强始终为p 0，而A 侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B 、A 两侧水银面的高度差也随之减小，直至B 侧水银面低于A 侧水银面h 1为止.由力学平衡条件有p 1＝p 0－h 1③ 联立①②③式，并代入题给数据得l 1＝12.0 cm ④（ⅱ）当A 、B 两侧的水银面达到同一高度时,设A 侧空气柱的长度为l 2，压强为p 2.由玻意耳定律得pl ＝p 2l 2⑤ 由力学平衡条件有p 2＝p 0⑥ 联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l 2＝10.4 cm ⑦ 设注入的水银在管内的长度Δh ，依题意得 Δh ＝2（l 1－l 2）＋h 1⑧ 联立④⑦⑧式，得Δh ＝13.2 cm ⑨11. 解析 若不漏气,设加压后的体积为V 1，由等温过程得：p 0V 0＝p 1V 1，代入数据得V 1＝0.5 L ，因为0.45 L ＜0.5 L ，故包装袋漏气. 答案 漏气12. 解析 对泡内气体由查理定律得 p 1T 1＝p 2T 2① 内外气体的压强差为Δp ＝p 2－p 0② 联立解得Δp ＝T 2T 1p 1－p 0③ 13. 解析 （ⅰ）以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知,初状态温度T 0＝300 K ，压强为p 0； 末状态温度T 1＝303 K ，压强设为p 1，由查理定律得p 0T 0＝p 1T 1① 代入数据得 p 1＝101100p 0＝1.01p 0②（ⅱ）设杯盖的质量为m ，刚好被顶起时，由平衡条件得 p 1S ＝p 0S ＋mg ③ 放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温 度T 2＝303 K ，压强p 2＝p 0，末状态温度T 3＝300 K ，压强设为p 3，由查理定 律得 p 2T 2＝p 3T 3④ 设提起杯盖所需的最小力为F ，由平衡条件得 F ＋p 3S ＝p 0S ＋mg ⑤ 联立得 F ＝20110 100p 0S ＝0.02p 0S ⑥ 14. 解析 设汽缸的横截面积为S ，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为Δp ，由玻意耳定律得 phS ＝（p ＋Δp ）（h －14h ）S ① 解得Δp ＝13p ②外界的温度变为T 后，设活塞距底面的高度为h ′.根据盖—吕萨克定律，得 （h －14h ）S T 0＝h ′S T ③ 解得h ′＝3T 4T 0h ④ 据题意可得Δp ＝mg S ⑤ 气体最后的体积为V ＝Sh ′⑥ 联立②④⑤⑥式得V ＝9mghT 4pT 015. 解析 （ⅰ）活塞b 升至顶部的过程中,活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气 经历等压过程.设汽缸A 的容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1；末态 体积为V 2，温度为T 2.按题意,汽缸B 的容积为V 0/4，由题给数据和盖—吕萨克定律有V 1＝34V 0＋12 V 04＝78V 0① V 2＝34V 0＋14V 0＝V 0② V 1T 1＝V 2T 2③ 由①②③式和题给数据得 T 2＝320 K ④。
光学实验高考题解析
光学实验高考题解析光学实验是高考物理试题中常见的一种题型，考察学生对光学基础知识的掌握和实验操作的理解。
本文将结合常见的光学实验高考题目进行解析，帮助大家更好地理解和应对这类题目。
一、水面反射和折射实验题型解析【题目】以下是某学校物理实验指导书中的一道题：小杨师从物理老师学习实验操作技巧，进行了一个实验。
他在实验室里放置一面平的玻璃板，板的上方吊一支尺子，然后让尺子沿水平方向伸出平板一段距离，观察到尺子的两段并没有正常相连。
小杨将实验装置画成示意图如下：[示意图]请你分析现象，并解释其原因。
【解析】这是一个典型的水面反射和折射实验题。
通过观察实验现象可以发现，当尺子伸出平板一段距离时，水面的反射光和水面下方的折射光并没有正常相连。
首先，我们可以分析尺子在水面下方折射光的路径。
根据光的折射定律，折射光线在垂直入射平板界面上时会发生折射，假设水的折射率为n，则折射后的角度可以通过折射定律计算得到。
由于水的折射率约为1.33，较空气的折射率1相差较大，入射角和折射角的差别会很明显。
接着，我们分析尺子上方的反射光线路径。
根据反射定律，平行于平板的光线入射到平板上时，反射光线也将平行于入射光线。
因此，尺子上方的反射光线路径是一条水平的直线。
实验现象是由于尺子上方的反射光线路径和水面下方的折射光线路径有所偏差导致的。
由于两者的光线路径不同，所以尺子的两段在我们的视线中并没有正常相连。
【总结】这道题考察了水面反射和折射的实验现象和原理。
通过分析实验现象和应用折射定律、反射定律，我们可以得到正确的解答。
同时，这道题目也提醒我们在实验中要注意光线的路径和反射、折射现象。
二、凸透镜成像实验题型解析【题目】以下是某省高考试题中的一道题：小明在物理实验课上进行了一个凸透镜的实验。
他将一张纸放在凸透镜的焦点上方，然后调整纸的位置使其可以清晰地看到倒立的实物影像。
小明根据此现象，确定了凸透镜的焦距。
请你回答以下问题：1. 小明观察到的倒立影像的形成原理是什么？2. 小明在实验中调整纸的位置时，为什么可以清晰地看到倒立的实物影像？3. 小明如何利用实验现象确定凸透镜的焦距？【解析】这是一个关于凸透镜成像的实验题。
光学和热学实验(原卷版)—三年(2022-2024)高考物理真题汇编(全国通用)
光学和热学实验考点01 光学实验1. （2024年高考湖北卷）某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率，具体步骤如下：①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线AA¢和BB¢，交点为O。
将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA¢，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图（a）所示。
②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖，记录折射光线与半圆弧的交点M。
③拿走玻璃砖，标记CO光线与半圆弧的交点P。
④分别过M、P作BB'的垂线MM、PP¢，M¢、P¢是垂足，并用米尺分别测量MM¢、PP¢的长度x和y。
-图像，如图（b）所示。
⑤改变入射角，重复步骤②③④，得到多组x和y的数据。
根据这些数据作出y x（1）关于该实验，下列说法正确的是_____（单选，填标号）。
A. 入射角越小，误差越小B. 激光的平行度好，比用插针法测量更有利于减小误差C. 选择圆心O点作为入射点，是因为此处的折射现象最明显-图像，可得玻璃砖的折射率为_____（保留三位有效数字）。
（2）根据y x（3）若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径，则折射率的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
2．（2024年高考北京卷）（1）某同学测量玻璃的折射率，作出了如图1所示的光路图，测出了入射角i和折射角r，则此玻璃的折射率n=___________________．图13. （2024年6月高考浙江卷）如图所示，用“插针法”测量一等腰三角形玻璃砖（侧面分别记为A和B、顶角大小为q）的折射率。
①在白纸上画一条直线ab，并画出其垂线cd，交于O点；②将侧面A沿ab放置，并确定侧面B的位置ef③在cd上竖直插上大头针P1和2，从侧面B透过玻璃砖观察P1和P2，插上大头针P3，要求P3能挡住__________（选填“P1”、“P2”或“P1和P2”）的虚像；④确定出射光线的位置____________（选填“需要”或“不需要”第四枚大头针；⑤撤去玻璃砖和大头针，测得出射光线与直线ef的夹角为α，则玻璃砖折射率n=____________________。
【精品】第十九章热光学实验
第十九章热光学实验2005-2009年高考题一、选择题:1.（08江苏物理)下列实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有（）答案：AB2。
（08江苏物理）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。
图（a)是燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐)，图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈。
将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（）（A）当金属线圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°（B)当金属线圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90°（C)当金属线圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30°(D）干涉条纹保持不变答案：D3。
(07广东物理）为焦耳实验装置简图,用绝热性良好的材料将容器包好。
重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高.关于这个实验，下列说法正确的是（）A.这个装置可测定热功当量B.做功增加了水的热量C。
做功增加了水的内能D。
功和热量是完全等价的,无区别解析可通过重力做功与水温升高吸收的热量,测定热功当量,做功增加了水的内能,而热量只是热传递过程中内能改变的量度，所以做功与热量是不同的.答案AC4。
（07江苏物理)分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质。
据此可判断下列说法中错误．．的是(）A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D。
在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素[解析]分子间作用力随距离的变化而变化，若r<r0时，随分子间距离r的增大,分子力可能先减小后增大;若r〉r0时,随分子间距离r的增大，分子力可能先增大后减小,故B项说法是错误的.答案B5。
（07江苏物理）光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能．．反映光的偏振特性的是（）A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C。
高考物理专项整合提升 第19课时 热学和光学实验
(4)利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V
的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩
尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________(分子看成球体)。
(5)本实验体现的物理思想方法为________。
A.控制变量法
B.理想化模型法
C.极限思想法
第一部分 专题整合提升
专题七 物理实验
第19课时 热学和光学实验
【知识网络构建】
目录
1、突破高考热点 2、链接高考真题 3、课时跟踪训练
1、突破高考热点
热点一 用油膜法估测油酸分子的大小 热点二 探究等温情况下一定质量的气体压强与体
积的关系 热点三 测量玻璃的折射率 热点四 用双缝干涉实验测量光的波长
目录
1、突破高考热点 热点三 测量玻璃的折射率
解析 (1)该同学接下来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置，方法是
插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像。确定P4大头针的位置，方法是大头针
P4能挡住P3和P1、P2的像。故该同学接下来要完成的必要步骤有B、D。
(2)根据折射定律得玻璃砖的折射率 n＝ssiinn αβ。
热点同济大学第一附属中学高三校考)如图3为“研究一定质量的气体
在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验装置：
(1)图3中直接与注射器相连的方框所代表的实验器
材是____________。为了保持封闭气体的温度不变，
实 验 中 采 取 的 主 要 措 施 是 ________________ 和
实验装置图
(1)用注射器封闭一段空气，把橡胶套塞住，保证气体的质量不变。 (2)读出空气柱的长度 L 和空气柱的压强 p。 (3)缓慢向下压或向上拉柱塞，分别读取空气柱的长度和气体 压强的大小，记录数据。 (4)根据数据得出 p－V 图像或 p－ V1图像，得出 p、V 的关系。
光学和热学实验专题(原卷版)—2025年高考物理一轮复习考点通关卷(新高考通用)
光学和热学实验专题建议用时：75分钟光学和热学实验专题（(1)用插针法测玻璃砖的折射率①以下是如图甲的实验操作，其中不合理或不必要的操作步骤是（填序号）a．把半圆玻璃砖放在白纸上b．在白纸上紧贴玻璃砖确定玻璃砖的轮廓(1)关于用双缝干涉实验装置测量光的波长，下列说法正确的是。
（填正确答案标号）A．调节时应尽量使单缝与双缝在一条直线上且相互垂直B．将光源由黄光换成蓝光，干涉条纹间距变小C．将单缝远离双缝一小段距离后，干涉条纹间距变大（1）下列说法正确的是。
A．实验中，可以将玻璃砖界面当尺子画界线B．为了减小作图误差，大头针1P、2P和3P、4P之间的距离应适当大些C．测梯形玻璃砖、三角形玻璃砖和半圆形玻璃砖的折射率均可用“插针法”D．若光线的入射角1θ较大，有可能在b b¢面发生全反射，所以在b b¢一侧就看不到P(1)实验小组先在O处插一枚大头针1P，然后在线段OB和OC之间某一位置插大头针意位置观察，发现2P都无法挡住1P，原因是，若要在BC边右侧观察到方向移动（选填“OB”或“OC”）；(2)该小组经过讨论，重新设计了实验方案，进行了如下操作：(1)如图甲所示安装好仪器，先调整光源的位置，使光源发出的光沿置单缝和双缝，使缝相互 （选填“平行”或“垂直双缝干涉图样。
(4)已知双缝间距为44.0010m -´，测得双缝到屏的距离为三位有效数字）。
6．（2024·广东·三模）在“用双缝干涉测量光的波长”(1)下列说法正确的是________。
A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心前，应放上单缝和双缝B ．用测量头测量时，应使分划板中心刻线与亮条纹的中心对齐C ．屏上的干涉条纹与双缝垂直(4)在（3）的前提下，如果已经测得双缝的间距是0.300mm，双缝和屏之间的距离是波长是m。
（结果保留三位有效数字）7．（2024·黑龙江吉林·模拟预测）小明同学在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：①取油酸1.0mL注入1000mL容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸和酒精混合溶液；②用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒内体积达到滴；③在浅水盘内注入约2cm(3)某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏大，可能是因为A．油膜中含有大量未溶解的酒精B．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开D．用注射器和量筒测0V体积溶液滴数时多记录了几滴(1)关于该实验下列说法正确的是________。
高中物理五年高考题汇编__光学
高中物理五年高考题汇编__光学(总57页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第十五章 光 学第一部分 五年高考题荟萃2009年高考新题1.（09·全国卷Ⅰ·15） 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m ，右镜8m ，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（ B ）A ．24mB ．32mC ．40mD ．48m解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.2.（09·全国卷Ⅱ·21）一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC 为直角三角形（AC 边末画出），AB 为直角边∠ABC=45°；ADC 为一圆弧，其圆心在BC 边的中点。
此玻璃的折射率为1.5。
P 为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。
若一束宽度与AB 边长度相等的平行光从AB 边垂直射入玻璃砖，则 （ BD ）A. 从BC 边折射出束宽度与BC 边长度相等的平行光B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB 边的长度C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC 边的长度D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大解析：本题考查光的折射和全反射.宽为AB 的平行光进入到玻璃中直接射到BC 面,入射角为45o >临界角5.11arcsin =θ,所以在BC 面上发生全反射仍然以宽度大小为AB 长度的竖直向下的平行光射到AC 圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB 的长度,B 对.D 正确。
3.（09·上海物理·6）光电效应的实验结论是：对于某种金属 （ AD ）A ．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B ．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应C ．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D ．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大解析：每种金属都有它的极限频率0ν，只有入射光子的频率大于极限频率0ν时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程0k E h W h h ννν=-=-，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以AD 正确。
五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编：光学 (学生版)
专题14光学一、单选题1(2023·山东·统考高考真题)如图所示为一种干涉热膨胀仪原理图。
G为标准石英环，C为待测柱形样品，C的上表面与上方标准平面石英板之间存在劈形空气层。
用单色平行光垂直照射上方石英板，会形成干涉条纹。
已知C的膨胀系数小于G的膨胀系数，当温度升高时，下列说法正确的是()A.劈形空气层的厚度变大，条纹向左移动B.劈形空气层的厚度变小，条纹向左移动C.劈形空气层的厚度变大，条纹向右移动D.劈形空气层的厚度变小，条纹向右移动2(2023·北京·统考高考真题)阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于光的()A.偏振现象B.衍射现象C.干涉现象D.全反射现象3(2023·江苏·统考高考真题)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大，太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。
下列光路图中能描述该现象的是()A. B.C. D.4(2023·江苏·统考高考真题)用某种单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示，改变双缝间的距离后，干涉条纹如图乙所示，图中虚线是亮纹中心的位置。
则双缝间的距离变为原来的()A.13倍 B.12倍 C.2倍D.3倍5(2023·天津·统考高考真题)能说明光是横波的是()作者的备注：原卷为四个对应情景图片，配以相应文字解释。
A.全反射B.干涉C.偏振D.衍射6(2023·浙江·统考高考真题)在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9m ，水的折射率n =43，细灯带到水面的距离h =710m ，则有光射出的水面形状(用阴影表示)为()A. B. C. D.7(2023·湖北·统考高考真题)如图所示，楔形玻璃的横截面POQ 的顶角为30°，OP 边上的点光源S 到顶点O 的距离为d ，垂直于OP 边的光线SN 在OQ 边的折射角为45°。
十年高考真题分类汇编2010-2019物理专题18力学光学热学实验Word版含解析
方案不可行；
B 项：用频闪照相在同一底片上记录小球不同时刻的位置即平抛运动的轨迹上的点，平滑连
接在一起即为平抛运动轨迹，所以此方案可行；
C 项：将铅笔垂直于竖直的白板放轩，以一定初速度水平抛出，笔尖与白纸间有摩擦阻力的
作用，所以铅笔作的不是平抛运动，故此方案不可行；
；根据逐差法可知，物块下滑的加速度
a
xCE xAC 4T 2
6.15 3.15 102
4 0.12
0.75m/s2 。
故本题正确答案为：A；0.233；0.75。
2.(2019•天津卷•T10)某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度
尺，圆规，笔，白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
g sin a 【答案】(1). g cos
(2). 0.35
g sin a 【详解】(1)由 mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得：μ= g cos ……①
(2)由逐差法
a=
SII SI 9T 2
得：SII=(76.39-31.83)×10-2m，T=0.15s，SI=(31.83-5.00)×10-2m，故
3
(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；
A.将单缝向双缝靠近
B.将屏向靠近双缝的方向移动
C.将屏向远离双缝的方向移动
D.使用间距更小的双缝
(2)若双缝的间距为 d，屏与双缝间的距离为 l，测得第 1 条暗条纹到第 n 条暗条纹之间的距
离为Δx，则单色光的波长λ=_________；
l
【详解】(i)由Δx= ，因Δx 越小，目镜中观察得条纹数越多，故 B 符合题意；
2019高考物理试题分类汇编电磁学、热学和光学实验纯word附解析
2019高考物理试题分类汇编- 电磁学、热学和光学实验( 纯word附分析)〔2018 福建〕〔 1〕〔6 分〕在“用双缝干涉测光的波长”实验中〔实验装置如图〕：①以下说法哪一个是错误的 _______ 。
〔填选项前的字母〕．．．．．．A、调理光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B、丈量某条干涉亮纹地点时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐C、为了减少丈量偏差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离 a ，求出相邻两条亮纹间距V x a / (n1)②丈量某亮纹地点时，手轮上的示数如右图，其示数为 ___mm。
【考点】此题观察的是用双缝干涉测光的波长实验，观察实验步骤，观察螺旋测微器的读数，观察学生正确使用丈量工具及对实验操作的娴熟程度。
【分析】①调理光源高度时，不可以放上单缝和双缝，否则不会获得沿遮光筒轴线的光束。
②手轮的读数为× 47.0=1.970mm.【答案】〔 1〕① A②【方法例律】螺旋测微器读数结果，以mm为单位小数点后边应有三位，这可以用来判断读数结果能否正确的依照之一。
〔 2018 课标卷〕 23. 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过丈量通电导线在磁场中所受的安培力，来丈量磁场的磁感觉强度大小、并判断其方向。
所用部分器械已在图中给出，此中 D 为位于纸面内的U 形金属框，其底边水平，双侧边竖直且等长； E 为直流电源； R 为电阻箱；为电流表：S 为开关。
其他还有细沙、天平、米尺和假A设干轻质导线。
(1)在图中画线连接成实验电路图。
(2)完成以下主要实验步骤中的填空：①、按图接线。
②、保持开关s 断开，在托盘内加入适当细沙，使 D 处于均衡状态：而后用天平称出细沙质量m1。
③、闭合开关s、调理 R的值使电流大小合适，在托盘内重新加入适当细沙，使D＿＿；而后读出＿＿，并用天平称出＿＿。
④用米尺丈量＿＿。
(3) 用测得的物理量和重力加快度g 表示磁感觉强度的大小，可以得出 B =＿＿(4) 判断磁感觉强度方向的方法是：假设＿＿，磁感觉强度方向垂直纸面向外；反之，磁感觉强度方向垂直纸面向里。
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第十九章热光学实验2005—2009年高考题一、选择题：1.（08江苏物理）下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有（）答案：AB2.（08江苏物理）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图（a）是燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（）（A）当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°（B）当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°（C）当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°（D）干涉条纹保持不变答案：D料将容器包好.重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高.关于这个实验,下列说法正确的是 ( )A.这个装置可测定热功当量B.做功增加了水的热量C.做功增加了水的内能D.功和热量是完全等价的,无区别解析可通过重力做功与水温升高吸收的热量,测定热功当量,做功增加了水的内能,而热量只是热传递过程中内能改变的量度,所以做功与热量是不同的.答案 AC4.（07江苏物理）分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质.据此可判断下列说法中错．误．的是 ( )A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素[解析]分子间作用力随距离的变化而变化,若r<r0时,随分子间距离r的增大,分子力可能先减小后增大;若r>r0时,随分子间距离r的增大,分子力可能先增大后减小,故B项说法是错误的.答案 B5.（07江苏物理）光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能．．反映光的偏振特性的是( )A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹[解析]在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定方向振动的光是偏振光,A、B选项反映了光的偏振特性,C 是偏振现象的应用,D 是光的衍射现象.答案 D6.（07重庆理综）为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103kg/m 3)A.0.15 PaB.0.54 PaC.1.5 PaD.5.4 Pa[解析]设圆柱形水杯的横截面积为S,则水杯中水的质量为m=ρV=103×45×10-3S=45S,由动量定理可得：Ft=mv,而p=S F ,所以p=st m v =36001245⨯⨯S S Pa=0.15Pa.答案 A7.（06全国1理综）利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法：A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄E.去掉滤光片后,干涉现象消失其中正确的是 ( ) 答案：ABD8.（06江苏物理）用隔板将一绝热容器隔成A 和B 两部分,A 中盛有一定质量的理想气体,B 为真空（如图① ）,现把隔板抽去,A 中的气体自动充满整个容器（如图②）,这个过程称为气体的自由膨胀,下列说法正确的是 ( )A.自由膨胀过程中,气体分子只做定向运动B.自由膨胀前后,气体的压强不变C.自由膨胀前后,气体的温度不变D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分[解析]气体分子永不停息地做无规则运动,故A错；自由膨胀后,气体对外做功W=0,容器绝热,其热传递能量Q=0,由热力学定律可知,其内能不变,气体温度不变,但由于膨胀体积变大,故压强减小,所以B错,C对；涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故D错.答案 C二、非选择题：9.（08江苏物理）(1)空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体的内能增加了1.5×l05 J.试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J.(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 (填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”).(3)设想将1 g水均匀分布在地球表面上，估算1 cm2的表面上有多少个水分子?(已知1 mol 水的质量为18 g，地球的表面积约为5×1014 m2，结果保留一位有效数字)答案（1）放出 5×104（2） C 增加（3）7×10310.（08江苏物理）如图所示，用导线将验电器与洁净锌板连接，触摸锌板使验电器指示归零.用紫外线照射锌板，验电器指针发生明显偏转，接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板，发现验电器指针张角减小，此现象说明锌板带电（选填“正”或“负”）；若改用红外线重复以上实验，结果发现验电器指针根本不会发生偏转，说明金属锌的极限频率_ __红外线的频率（选填“大于”或“小于”）.答案：正大于11.（07广东物理）(1)放射性物质21084Pb 和6027Co 的核衰变方程分别为:21084Po →20682Pb+X 16027Co →6028Ni+X 2方程中的X 1代表的是 ,X 2代表的是 .(2)如图所示,铅盒内装有能释放α、β和γ射线的放射性物质,在靠近铅盒的顶部加上电场E 或磁场B,在图(a)、 (b)中分别画出射线运动轨迹的示意图.(在所画轨迹上须标明是α、β和γ中的哪种射线)(3)带电粒子的荷质比mq 是一个重要的物理量.某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图所示.①他们的主要实验步骤如下:A.首先在两极板M 1M 2之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子束从两极板中央通过,在荧屏的正中心处观察到一个亮点;B.在M 1M 2两极板间加合适的电场:加极性如图所示的电压,并逐步调节增大,使荧屏上的亮点逐渐向荧屏下方偏移,直到荧屏上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为U.请问本步骤的目的是什么?C.保持步骤B 中的电压U 不变,对M 1M 2区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧屏正中心处重现亮点,试问外加磁场的方向如何?②根据上述实验步骤 ,同学们正确地推算出电子的荷质比与外加电场\,磁场及其他相关量的关系为22dB U m q =.一位同学说,这表明电子的荷质比大小将由外加电压决定,外加电压越大则电子的荷质比越大,你认为他的说法正确吗?为什么?解析 (1)由质量数守恒和电荷数守恒可知,X1代表的是42He(或α粒子),X2代表的是01-e(或β粒子)(2)其轨迹如下图所示(曲率半径不作要求,每种射线可只画一条轨迹)(3)①B 步骤的目的是使电子刚好落在正极板的近荧屏端边缘,利用已知量表达q/m. C 步骤中要使亮点出现在荧屏中心,应使电子受到的电场力与洛伦兹力相平衡,故由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向外(垂直电场方向向外).②他的说法不正确,电子的荷质比是由电子本身决定的,是电子的固有参数,与外加电压无关.答案 (1)42He(或α粒子)01-e(或β粒子) (2)(3)见解析 12.（07上海物理）一定量的理想气体与两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在标准大气压下做等压变化时的V-T 关系如图所示,图中2100=''--'V V V V .用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计,然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在标准大气压下,当环境温度为T 0时,三个温度计的示数各不相同,如图所示,温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体 (图中活塞质量忽略不计);若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)的示数分别为21℃ 和24℃,则此时温度计(ⅰ)的示数为 ℃ ;可见用实际气体作为测温物质时,会产生误差.为减小在T 1～T 2范围内的测量误差,现针对T 0进行修正,制成如图所示的复合气体温度计,图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分,在温度为T 1时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ,则两种气体体积之比V Ⅰ∶V Ⅱ应为 .解析 从V —T 图象可看出,温度为T1时,气体的体积相同;温度为T0时,Ⅱ的体积最小,所以温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体Ⅱ,在温度为T0时,T ⅱ=21℃,T ⅲ=24℃,由于 21ii 00iii 00=--=''--'T T T T V V V V ,代入数据得T0=23℃.对T0校正,在温度T1时装入的气体体积比为2∶1.答案 Ⅱ 23 2∶113.（06全国2理综）一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的（光线不能通过此表面）.现要测定此玻璃的折射率,给定的器材还有：白纸、铅笔、大头针4枚（P 1、P 2、P 3、P 4）、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸面上画出直线aa ′和 bb ′,aa ′表示镀银的玻璃表面,bb ′表示另一表面,如图6所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P 1、P 2（位置如图）.用P 1、P 2的连线表示入射光线.ⅰ.为了测量折射率,应如何正确使用大头针P 3、P 4？试在题图中标出P 3、P 4的位置.ⅱ.然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤.ⅲ.写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n= .解析：ⅰ：在bb ′一侧观察P1、P2（经bb ′折射、aa ′反射,再经bb ′折射）的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像；再插上P4,让它挡住P2（或P1）的像和P3,P3、P4的位置如图所示.ⅱ.①过P1、P2作直线与bb ′交于O ；②过P3、P4作直线与bb ′交于O ′；③利用刻度尺找到OO ′的中点M ；④过O 点作bb ′的垂线CD,过M 点作bb ′的垂线与aa ′相交于N,如图所示,连接ON ；⑤∠P1OD=θ1,∠CON=θ2ⅲ.由折射率的定义可得n=21sin sin θθ 答案 见解析14.（06上海物理）利用光电管产生光电流的电路如图3所示,电源的正极应接在 端(填“a ”或“b ”);若电流表读数为8μA,则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是 个(已知电子电量为1.6×10-19C).解析 光电管产生的电子,经电场加速打到阳极,故a端应接电源的正极.由电流强度的定义,电路中每秒通过的电量Q=It,所以,每秒从光电管阴极发射的光电子数至少是:n=e It e Q ==5×1013个. 答案 a 5×101315.（06上海物理）为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时,所能承受的最大内部压强,某同学自行设计制作了一个简易测试装置,该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器.测试过程可分为如下操作步骤:a.记录密闭容器内空气的初始温度t 1;b.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t 2;c.用电加热器加热容器内的空气;d.将待测安全阀安装在容器盖上;e.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在容器内.(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写: .(2)若测得的温度分别为t 1=27℃ ,t 2=87℃ ,已知大气压强为1.0×105Pa,则测试结果是:这个安全阀能承受的最大内部压强是 .解析 (1)将安全阀安装在容器盖上,然后密封空气,记录其初始温度t1,然后加热密封空气,待漏气时记录容器内空气温度t2,故正确操作顺序为deacb.(2)已知T1=300K,T2=360K,p0=1.0×105Pa,由于密封空气的体积不变,由查理定理可得:210T P T p =,p=120T T P =300360100.15⨯⨯Pa=1.2×105Pa.答案 (1)deacb (2)1.2×105Pa16.（06江苏物理）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其它操作均正确,且均以aa′、bb′为界面画光路图,则甲同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）.乙同学测得的折射率与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“不变”）.丙同学测得的折射率与真实值相比 .解析（2）用图①测定折射率时,玻璃中折射光线偏折大了,所以折射角增大,折射率减小；用图②测折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关；用图③测折射率时,无法确定折射光线偏折的大小,所以测得的折射率可大、可小、可不变.答案（2）偏小不变可能偏大、可能偏小、可能不变17.（05天津理综）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用来测量红光的波长.(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、、A.(2)本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意和 .(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数 mm,求得相邻亮纹的间距Δx 为 mm.(4)已知双缝间距d 为2.0×10-4m ,测得双缝到屏的距离l 为0.700m,由计算式λ= ,求得所测红光波长 为 nm.答案 (1)E 、D 、B (2)单缝和双缝间距5～10cm 使单缝与双缝相互平行 (3)13.8702.310 (4)l dΔx 6.6×102解析 (1)滤光片E 是从白光中选出单色红光,单缝屏是获取线光源,双缝屏是获得相干光源,最后成像在毛玻璃屏上.所以排列顺序为：C 、E 、D 、B 、A.(2)在操作步骤②时应注意的事项有：放置单缝、双缝时,必须使缝平行;单缝、双缝间距离大约为5～10cm;要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上.(3)螺旋测微器的读数应该：先读整数刻度,然后看半刻度是否露出,最后看可动刻度,读数为13.870mm,甲图读数为2.320mm,所以相邻条纹间距Δx=5320.2870.13-mm=2.310mm.(4)由条纹间距公式Δx=d l λ,得：λ=lx d ∆,代入数值得：λ=6.6×10-7m=6.6×102nm 18.（05广东物理B ）(1)如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源、② 、③ 、④ 、⑤遮光筒、⑥光屏.对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取 或 的方法。