光学热学练习题
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考点巩固卷82 热学和光学实验
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实验01:用油膜法估测油酸分子的大小
1.(2023·河南许昌·禹州市高级中学校考模拟预测)在“用油膜法估测分子的大小”实验中:
(1)该实验中建立理想化模型,下列说法正确的是 。
A .将油膜看成单分子层油膜
B .油酸分子间的间隙不可忽略
C .不考虑各油酸分子间的相互作用力
D .将油酸分子看成立方体模型
(2)某同学在本实验中,计算结果明显偏小,可能是由于 。
A .油酸未完全散开
B .油酸酒精溶液的体积算作一滴纯油酸的体积
C .计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D .在向量筒中滴入1mL 油酸酒精溶液时,滴数多数了10滴
(3)该同学将一滴油酸酒精溶液滴入事先洒有均匀痱子粉的水槽中,待油膜充分散开后,在玻璃板上描出油膜的轮廓,该油膜的面积是328.010m -⨯:已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0.2%,400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2ml ,则油酸分子直径为 m 。
(结果保留两位有效数字)
【答案】 A D 107.510-⨯
【详解】(1)[1]用油膜法估测分子的大小的实验中,所做的理想化假设包括:不考虑分子间的间隙,将油膜看成单分子层油膜,以及将油分子看成球形等,分子间的作用力使油酸在水面上形成油膜,所以分子间的相互作用力需要考虑,故BCD 错误,A 正确;
V。
热点题型专练重难点22 实验专题(一)——光学和热学重点实验【解题思路】解探究题的一般思路:1.抓住“探究的问题”是什么,一般在题干里的第一句话里就有明确的叙述。
2.围绕探究的对象,提取自己的知识储备。
这些知识一般我们已经学习过,只是将它以“探究”的形式再现我们的认知过程。
3.充分运用“控制变量法”和“转换法”思考问题。
运用“控制变量法”的探究问题,解题时要注意找出“可变量”和“不变量”。
“可变量”才是正在探究的物理量。
在叙述结论时的一般格式是“当……相同时,……不同,……不同(与……有关)”。
4.光学探究题主要有:光的反射规律探究、平面镜成像规律探究、光的折射规律探究、凸透镜成像规律探究,这些实验中的多次测量的目的,都是为了寻找普遍的规律,避免一次实验带来的结论的偶然性。
例:(2019北京市)某同学在做光学实验时,他先将焦距为10cm的凸透镜A固定在光具座上50cm 刻度线处,光屏和点燃的蜡烛分别位于凸透镜A两侧,蜡烛放置在20cm刻度线处,如图所示。
左右移动光屏,直至光屏上呈现烛焰清晰的像。
(1)上述光屏上所成的像是(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。
(2)将透镜B放在凸透镜A与光屏之间某处(图中未画出),光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向远离凸透镜A的方向移动,光屏上又呈现烛焰清晰的像,这说明透镜B对光线有(选填”会聚”或“发散”)作用。
透镜B能用来矫正(选填“近视眼”成“远视眼”)。
【答案】(1)缩小(2)发散近视眼。
【简析】本题探究对象是“凸透镜成像规律”,需要掌握凸透镜成像的规律:物距小于焦距成正立放大虚像。
应用是放大镜。
物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像,像距大于二倍焦距。
物距等于二倍焦距成倒立等大实像,像距等于二倍焦距。
物距大于二倍焦距成倒立缩小实像,像距大于一倍焦距小于二倍焦距。
凸透镜对光线有会聚作用,远视镜就是凸透镜,凹透镜对光线有发散作用,近视镜就是凹透镜。
机械振动与机械波、光学、热学、近代物理模块综合集训一、选择题(本题共6小题)1. (2022·湖北省恩施州高三上第一次质量监测考试)汽车氙气大灯(前照灯)通常需要透镜(近似看作半球形玻璃砖)才能达到更好的照明效果,保证行车安全。
如图是某汽车所用的透镜,图中MN为透镜的直径,两单色光A、B照射到圆心O上,出射光线都沿OP方向。
下列说法正确的是()A.若A、B两单色光以相同入射角照射到某一界面,只有一种单色光发生了全反射,则该单色光一定是B光B.不考虑反射,B光在玻璃中传播的时间比A光的短C.若分别用A、B光照射某金属,只有一种单色光能产生光电效应,则该光一定是A光D.若A、B两单色光经同样的装置做“双缝干涉”实验,A光的条纹间距小答案 A解析由图可知,透镜对B光的折射率大于对A光的折射率,由sin C=1,n 可知B光更容易发生全反射,所以若A、B两单色光以相同入射角照射到某一界面,只有一种单色光发生了全反射,则该单色光一定是B光,故A正确;由n=c可知,B光在玻璃中的传播速度较小,所以不考虑反射,B光在玻璃中传播的时v间比A光的长,故B错误;B光的折射率较大,可知B光的频率较大,根据光电效应方程hν-W0=E k知,若分别用A、B光照射某金属,只有一种单色光能产生光电效应,则该光一定是B光,故C错误;由c=λν可知A光的波长较长,由公式Δx=Ldλ得,若A、B两单色光经同样的装置做“双缝干涉”实验,A光的条纹间距大,故D错误。
2. (2021·山东省青岛市高三二模)如图所示,水平面上固定光滑圆弧面ABD,水平宽度为L,高为h,且满足L≫h。
小球从顶端A处由静止释放,沿弧面滑到底端D经历的时间为t,若在圆弧面上放一光滑平板ACD,仍将小球从A点由静止释放,沿平板滑到D的时间为()A.t B.4πtC.6πt D.22πt答案 B解析设该圆弧对应的半径为R,由于L≫h,则小球沿光滑圆弧面ABD运动到底端的时间相当于摆长为R的单摆周期的14,则有t=14×2πRg=π2Rg,设小球沿光滑平板ACD滑到D的时间为t′,根据等时圆原理可得12gt′2=2R,则t′=2Rg,所以t′=4πt,故选B。
第十三章热学做真题明方向1.[2023·新课标卷](多选)如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦.初始时弹簧处于原长,三部分中气体的温度、体积、压强均相等.现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热,停止加热并达到稳定后()A.h中的气体内能增加B.f与g中的气体温度相等C.f与h中的气体温度相等D.f与h中的气体压强相等2.[2023·全国甲卷,节选](多选)[物理—选修3-3]在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体,发生下列缓慢变化过程,气体一定与外界有热量交换的过程是()A.气体的体积不变,温度升高B.气体的体积减小,温度降低C.气体的体积减小,温度升高D.气体的体积增大,温度不变E.气体的体积增大,温度降低3.[2023·湖南卷]汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力.如图,刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成,连杆AB与助力活塞固定为一体,驾驶员踩刹车时,在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车.助力气室与抽气气室用细管连接,通过抽气降低助力气室压强,利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力.每次抽气时,K1打开,K2闭合,抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动,助力气室中的气体充满抽气气室,达到两气室压强相等;然后,K1闭合,K2打开,抽气活塞向下运动,抽气气室中的全部气体从K2排出,完成一次抽气过程.已知助力气室容积为V0,初始压强等于外部大气压强p0,助力活塞横截面积为S,抽气气室的容积为V1.假设抽气过程中,助力活塞保持不动,气体可视为理想气体,温度保持不变.(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1;(2)第n次抽气后,求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF.4.[2023·全国乙卷][物理—选修3-3](1)对于一定量的理想气体,经过下列过程,其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是()A.等温增压后再等温膨胀B.等压膨胀后再等温压缩C.等容减压后再等压膨胀D.等容增压后再等压压缩E.等容增压后再等温膨胀(2)如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20 cm的A、B两段细管组成,A 管的内径是B管的2倍,B管在上方.管内空气被一段水银柱隔开,水银柱在两管中的长度均为10 cm.现将玻璃管倒置使A管在上方,平衡后,A管内的空气柱长度改变1 cm.求B管在上方时,玻璃管内两部分气体的压强.(气体温度保持不变,以cmHg为压强单位)专题79分子动理论固体和液体1.[2023·江苏省南京、盐城一模]下雪了,晶莹的雪花像轻盈的玉蝴蝶在翩翩起舞,雪花的形状如图所示.下列关于雪花的说法正确的是()A.是多晶体B.是非晶体C.具有各向异性D.飞舞时,说明分子在做无规则运动2.[2023·黑龙江省哈尔滨期中]2022年2月4日晚,在北京2022年冬奥会张家口赛区,由中国自主研发的绿氢点燃了太子城火炬台.绿氢是指利用可再生能源分解水得到的氢气,其燃烧时只产生水,从源头上实现了二氧化碳零排放,是纯正的绿色新能源,在全球能源转型中扮演着重要角色.已知气体的摩尔体积为22.4 L/mol,氢气摩尔质量为2 g/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol-1,由以上数据不能估算出氢气()A.每个分子的质量B.每个分子的体积C.每个分子占据的空间体积D.1 kg该气体中所含的分子个数3.[2023·江苏省宿迁市模拟]石墨烯是从石墨中分离出的新材料,其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构,如图所示,则正确的是()A.石墨是非晶体B.单层石墨烯的厚度约2μmC.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯D.碳原子在六边形顶点附近不停地振动4.[2023·江西省滨江中学阶段练习]下列关于物理现象的解释不正确的是()A.荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用B.人们感到潮湿是因为空气的绝对湿度较大C.土壤里有很多毛细管,若要防止把地下的水分沿着它们引到地表,可将地面的土壤锄松D.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5.[2023·江苏省苏州市质量调研]如图,工匠烧制玻璃制品时,一玻璃管的尖端放在火焰上烧到熔化,待冷却后尖端变钝,下列说法正确的是()A.玻璃是非晶体,高温熔化冷却后转变成了晶体B.玻璃是晶体,导热性表现为各向同性C.熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩D.熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为斥力使其表面扩张6.[2023·重庆市渝中区模拟]液体的表面张力在生产生活中有利有弊.市面上的清洁剂如洗衣粉、肥皂等都含有一定量的表面活性剂,加入水中会减小水的表面张力.液体的表面张力还与温度有关,在其他条件不变的情况下,通过升高温度可以降低液体的表面张力,下列说法不正确的是()A.将两端开口的细洁净玻璃管插入肥皂水中,毛细现象比插入清水中更加明显B.孩童用肥皂水能吹出大气泡而清水不能,是因为清水的表面张力更大,不容易被空气撑开成气泡C.用热水清洗碗具可以有更好的去污效果,是因为热水表面张力小,更容易浸润碗具D.清水洒在有孔隙的布雨伞上却不会渗水,是因为液体表面张力的效果7.[2023·江苏省泰州市模拟]通电雾化玻璃能满足玻璃的通透性和保护隐私的双重要求,被广泛应用于各领域.如图所示,通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间,未通电时,看起来像一块毛玻璃不透明;通电后,看起来像一块普通玻璃,透明.可以判断通电雾化玻璃中的液晶()A.是液态的晶体B.具有光学性质的各向同性C.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过D.通电时,入射光在通过液晶层后按原有方向传播专题80气体实验定律和理想气体状态方程1.(多选)如图所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图像.已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.关于气体的状态,下列说法正确的是()A.从状态A到状态B气体的压强减小B.从状态A到状态B气体的压强不变C.气体在状态C的压强为2.0×105 PaD.气体在状态C的压强为3.0×105 Pa2.[2023·辽宁卷]“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置,可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量.“空气充电宝”某个工作过程中,一定质量理想气体的pT图像如图所示.该过程对应的pV图像可能是()3.[2023·山东省泰安市模拟]如图所示,一长度L=30 cm气缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=50 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,A的质量为m=20 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.75.开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强等于外界大气压强p0=1×105 Pa,温度t1=27 ℃.现对气缸内的气体缓慢加热,g=10 m/s2,则()A.物块A 开始移动时,气缸内的温度为35.1 ℃ B .物块A 开始移动时,气缸内的温度为390 ℃C .活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功30 JD .活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功130 J 4.如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置,该装置的质量、活塞柱与汽缸摩擦均可忽略不计,汽缸导热性和气密性良好.该装置未安装到汽车上时,弹簧处于原长状态,汽缸内的气体可视为理想气体,压强为1.0×105 Pa ,封闭气体和活塞柱长度均为0.20 m .活塞柱横截面积为1.0×10-2 m 2;该装置竖直安装到汽车上后,其承载的力为3.0×103 N 时,弹簧的压缩量为0.10 m .大气压强恒为1.0×105 Pa ,环境温度不变.则该装置中弹簧的劲度系数为( )A .2×104 N/mB .4×104 N/mC .6×104 N/mD .8×104 N/m 5.如图所示为一定质量的理想气体等温变化P V 图线,A 、C 是双曲线上的两点,E 1和E 2则分别为A 、C 两点对应的气体内能,△OAB 和△OCD 的面积分别为S 1和S 2,则( )A .S 1<S 2B .S 1=S 2C .E 1>E 2D .E 1<E 26.[2023·重庆市学业质量调研抽测]如图甲,上端开口的导热汽缸放置在水平面上,质量为m 、横截面积为S 的活塞密封了一定质量的理想气体.当环境温度为T 0时,活塞静止的位置与气缸底部距离为h ,离缸口的距离为h2 .已知重力加速度为g ,活塞厚度及活塞与汽缸壁之间的摩擦不计,大气压强为4mgS.求:(1)若缓慢升高环境温度,使活塞刚好能移到缸口,求升高后的环境温度T1;(2)若先在缸内壁紧贴活塞上表面固定一卡环(与活塞接触但没有作用力),如图乙,再缓慢升高环境温度到T2,则升温后卡环对活塞的压力多大.7.[2023·海南卷]如图所示,某饮料瓶内密封一定质量的理想气体,t=27 ℃时,压强p =1.050×105 Pa,则(1)t′=37 ℃时,气压是多大?(2)保持温度不变,挤压气体,使之压强与(1)相同时,气体体积变为原来的多少倍?专题81热力学定律1.(多选)下列有关热学的说法中正确的是()A.气体温度升高,分子的平均动能一定增大B.随着科技的进步,物体的温度可以降低到-300℃C.热量可以从低温物体传递到高温物体D.不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成2.[2023·江苏省如皋市期中调研]夏天,从湖底形成的一个气泡,在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂,若越接近水面,湖内水的温度越高,大气压强没有变化,气泡内的气体看作理想气体.则上升过程中()A.气泡内气体内能不变B.气泡内气体的压强不变C.气泡体积不变D.气泡内气体吸热3.(多选)根据电冰箱的工作原理,当压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内、外管道中不断循环,如图所示,那么下列说法中正确的是()A.在冰箱内的管道中,制冷剂迅速膨胀并吸收热量B.在冰箱外的管道中,制冷剂迅速膨胀并放出热量C.在冰箱内的管道中,制冷剂被剧烈压缩并吸收热量D.在冰箱外的管道中,制冷剂被剧烈压缩并放出热量4.[2023·江苏省泰州模拟]如图是一定质量的理想气体的几种状态变化的pV图,其中虚线M→C为等温过程,虚线N→C为绝热过程,p A=2p B,M是AB的中点,下列关于A→C和B→C过程的说法正确的是()A.A→C过程气体吸热B.B→C过程气体放热C.A→C过程气体内能改变量的大小大于B→C过程D.A→C过程气体与外界交换的热量小于B→C过程5.[2023·河北省模拟](多选)某品牌手机可以测量气体的压强,某同学将压强测量软件打开并将手机放入一导热良好的透明容器内,之后将容器(气球)密闭,该同学缓慢升高环境温度,测出气球气体的压强随温度变化的规律如图所示,容器内气体视为理想气体,环境压强恒定不变,下列说法正确的是()A.A状态下单位体积内的气体分子数大于B状态B.A状态下气体压强等于环境压强C.由状态A到状态B的过程中,气体吸收的热量大于气体内能的增量D.使环境降温,容器中的气体分子动能都减小6.[2023·辽宁省名校联考]如图所示,一导热性能良好的球形容器内部不规则,某兴趣小组为了测量它的容积,在容器上插入一根两端开口的长玻璃管,接口密封.玻璃管内部横截面积为S=0.2 cm2,一长为h=15 cm的静止水银柱封闭了一定质量的气体,其下方玻璃管内空气柱长度为l1=10 cm,此时外界温度为t1=27 ℃.现把容器浸在100 ℃的沸水中,水银柱缓慢上升29.2 cm后稳定.实验过程中认为大气压强没有变化,大气压强p=1.0×105 Pa(相当于75 cm高汞柱压强).(结果保留两位有效数字)(1)容器的容积为多少?(2)若实验过程中管内气体内能增加了1.3 J,请判断气体是从外界吸收热量还是向外界放出热量,并计算热量的多少.专题82实验:用油膜法估测油酸分子的直径探究在等温情况下气体压强和体积的关系1.[2023·江苏省沛县期中考试](1)某同学在用油膜法估测分子直径实验中,计算结果明显偏大,可能是由于________.A.油酸未完全散开B.油酸中含有大量的酒精C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D.求每滴体积时,1 mL溶液的滴数误多记了10滴(2)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL,用注射器测得1 mL上述溶液为75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为1 cm则:①油酸薄膜的面积是________ cm2.②每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________ mL.(取1位有效数字)③按以上实验数据估测出油酸分子直径约为________ m.(取1位有效数字)2.在“探究气体压强与体积的关系”的实验中,完成下列问题.(1)实验中的研究对象是________,实验中应保持不变的参量是________,它的体积由________直接读出,它的压强由________传感器等计算机辅助系统得到.(2)某同学在实验中测得的数据在计算机屏幕上显示如下表所示,仔细观察“p·V”一栏中的数值,发现越来越小,造成这一现象的原因可能是________.A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大B.实验时环境温度增大了C.实验时外界大气压强发生了变化D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏(3)某同学在一次实验中,计算机屏幕显示如图所示,其纵坐标表示封闭气体的压强,则横坐标表示的物理量是封闭气体的________.A.热力学温度TB.摄氏温度tC.体积VD.体积的倒数1/V(4)实验过程中下列哪些操作是错误的________.A.推拉活塞时,动作要慢B.推拉活塞时,手不能握住注射器含有气体的部分C.压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应迅速重新装上继续实验D.活塞与针筒之间要保持密封性第十三章 热学做真题 明方向1.AD 当电阻丝对f 中的气体缓慢加热时,f 中的气体内能增大,温度升高,根据理想气体状态方程可知f 中的气体压强增大,会缓慢推动左边活塞,则弹簧被压缩.与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用,缓慢向右推动右边活塞,故活塞对h 中的气体做正功,且是绝热过程,由热力学第一定律可知,h 中的气体内能增加,A 正确;未加热前,三部分中气体的温度、体积、压强均相等,当系统稳定时,活塞受力平衡,可知弹簧处于压缩状态,对左边活塞分析p f S =F 弹+p g S则p f >p g分别对f 、g 内的气体分析,根据理想气体状态方程有p 0V 0T 0 =p f V f T fp 0V 0T 0 =p g V g T g由题意可知,因弹簧被压缩,则V f >V g ,联立可得T f >T g ,B 错误;对弹簧、活塞及g 中的气体组成的系统分析,根据平衡条件可知,f 与h 中的气体压强相等,D 正确.在达到稳定过程中h 中的气体体积变小,f 中的气体体积变大,即V f >V h .根据理想气体状态方程对h 气体分析可知p 0V 0T 0 =p h V h T h联立可得T f >T h ,C 错误;故选AD .2.ABD 气体的体积不变,温度升高,则气体的内能升高,体积不变气体做功为零,因此气体吸收热量,A 正确;气体的体积减小温度降低,则气体的内能降低,体积减小.外界对气体做功,由热力学第一定律ΔU =W +Q可知气体对外界放热,B 正确;气体的体积减小,温度升高,则气体的内能升高,体积减小外界对气体做功,由热力学第一定律ΔU =W +Q可知Q 可能等于零,即没有热量交换过程,C 错误;气体的体积增大,温度不变则气体的内能不变,体积增大气体对外界做功,由热力学第一定律ΔU =W +Q可知Q>0即气体吸收热量,D 正确;气体的体积增大,温度降低则气体的内能降低,体积增大气体对外界做功,由热力学第一定律ΔU =W +Q可知Q 可能等于零,即没有热量交换过程,E 错误.故选ABD .3.(1)p 0V 0V 0+V 1 (2)[1-(V 0V 0+V 1)n ]p 0S 解析:(1)以助力气室内的气体为研究对象,则初态压强p 0,体积V 0,第一次抽气后,气体体积V =V 0+V 1根据玻意耳定律p 0V 0=p 1V解得p 1=p 0V 0V 0+V 1(2)同理第二次抽气p 1V 0=p 2V解得p 2=p 1V 0V 0+V 1 =(V 0V 0+V 1)2p 0 以此类推……则当n 次抽气后助力气室内的气体压强p n =(V 0V 0+V 1)n p 0 则刹车助力系统为驾驶员省力大小为ΔF =(p 0-p n )S =[1-(V 0V 0+V 1)n ]p 0S 4.(1)ACD (2)54.36 cmHg 74.36 cmHg解析:(1)对于一定质量的理想气体内能由温度决定,故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变,内能不变,故A 正确;根据理想气体状态方程pV T=C 可知等压膨胀后气体温度升高,内能增大,等温压缩温度不变,内能不变,故末状态与初始状态相比内能增加,故B 错误;根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低,内能减小;等压膨胀过程温度升高,末状态的温度有可能和初状态的温度相等,内能相等,故C 正确;根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等压压缩过程温度降低,末状态的温度有可能和初状态的温度相等,内能相等,故D 正确;根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等温膨胀过程温度不变,故末状态的内能大于初状态的内能,故E 错误.故选ACD .(2)B 管在上方,设B 管中气体的压强为p B ,长度l B =10 cm则A 管中气体的压强为p A =p B +20 cmHg ,长度l A =10 cm倒置后,A 管在上方,设A 管中气体的压强为p′A ,A 管内空气柱长度l′A =11 cm 已知A 管的内径是B 管的2倍,则水银柱长度为h =9 cm +14 cm =23 cm则B 管中气体压强为p′B =p′A +23 cmHgB 管内空气柱长度l′B =40 cm -11 cm -23 cm =6 cm对A 管中气体,由玻意耳定律有p A l A =p′A l′A对B 管中气体,由玻意耳定律有p B l B =p′B l′B联立解得p B =54.36 cmHgp A =p B +20 cmHg =74.36 cmHg专题79分子动理论固体和液体1.C雪花有规则的几何外形,是单晶体,其物理性质具有各向异性的特点,A、B错误,C正确;雪花飞舞是机械运动,不能说明分子的热运动特点,D错误.2.B每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数之比,两个量都已知,故能求出每个分子的质量,A不符合题意;由于气体分子间的距离较大,气体的体积远大于气体分子体积之和,所以不能求出气体每个分子的体积,B符合题意;将气体分子占据的空间看成立方体,而且这些空间一个挨一个紧密排列,则每个分子占据的空间体积等于摩尔体积与阿伏加德罗常数之比,C不符合题意;1 kg气体中所含的分子个数,等于该气体的质量与摩尔质量之比乘以阿伏加德罗常数;结果再乘以1 000,就等于1 kg该气体中所含的分子个数,D不符合题意.3.D石墨是晶体,A项错误;单层石墨烯的厚度约为原子尺寸10-10m,B项错误;石墨烯是石墨中提取出来的新材料,C项错误;根据分子动理论,固体分子在平衡位置附近不停地振动,D项正确.4.B液体的表面张力有使液体的表面积最小化的趋势,荷叶上面的小水珠呈球形的主要原因是液体的表面张力作用,A正确;人们感到潮湿或干燥,与空气的相对湿度有关,与空气的绝对湿度无关,所以当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度不一定较大,B错误;土壤里有很多毛细管,如果将地面的土壤锄松,毛细管被破坏,地下的水将不会被引到地表,C正确;液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,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,故D正确.5.C玻璃是非晶体,熔化再冷却后还是非晶体,A、B均错误;熔化后的玻璃表面层分子间距离变大,分子间表现为引力,使其表面收缩,C正确,D错误.6.A毛细现象的本质是液体的表面张力对管中液体向上的拉力,肥皂水的表面张力更小,对管内液体向上的拉升效果更小,故毛细现象更不明显,A项错误;液体表面张力越大,越有形成细小液珠的趋势,即表面张力越大,越不容易变成扩张的气泡,B项正确;温度越高,水的表面张力越小,水与固体表面的作用效果越明显,更容易浸润固体,C项正确;因为表面张力的作用,雨水会在布伞上形成液珠,液珠的尺寸大于布伞的孔隙大小,因此不会渗水,D项正确.综上所述,应选择A.7.D液晶是介于晶体和液体之间的中间状态,具有液体流动性又具有晶体光学性质的各向异性,A、B两项错误;不通电时,即在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,入射光在液晶层发生了漫反射,穿过玻璃的光线少,所以像毛玻璃不透明.通电时,液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,入射光在通过液晶层后按原方向传播,C项错误,D项正确.专题80气体实验定律和理想气体状态方程1.BD由题图可知过程AB图线过原点,即V与T比值不变,根据盖—吕萨克定律可知气体从状态A到状态B气体的压强不变,故A错误,B正确;由题图可知过程BC为等容过程,根据查理定律可得p BT B=p CT C,并且p B=p A=1.5×105Pa,解得p C=3.0×105Pa,C错误,D正确.2.B 根据pV T=C 可得p =C VT 从a 到b ,气体压强不变,温度升高,则体积变大;从b 到c ,气体压强减小,温度降低,因c 点与原点连线的斜率小于b 点与原点连线的斜率,c 点的体积大于b 点体积.故选B .3.D 初态气体p 1=p 0=1×105 Pa ,温度T 1=300 K ,物块A 开始移动时,p 2=p 0+μmg S=1.3×105 Pa ,根据查理定律可知p 1T 1 =p 2T 2,解得T 2=390 K =117 ℃,A 、B 两项错误;活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功W =p 2S(L -L 1)=130 J ,C 项错误,D 项正确.4.A 设大气压为p 0,活塞柱横截面积为S ;设装置未安装在汽车上之前,汽缸内气体压强为p 1,气体长度为l ,汽缸内气体体积为V 1;装置竖直安装在汽车上后,平衡时弹簧压缩量为x ,汽缸内气体压强为p 2,汽缸内气体体积为V 2,则依题意有p 1=p 0,V 1=lS ,V 2=(l -x)S ,对封闭气体,安装前、后,等温变化,有p 1V 1=p 2V 2,设弹簧劲度系数为k ,对上支座进行受力分析,设汽车对汽缸上支座的压力为F ,由平衡条件p 2S +kx =p 0S +F ,联立并代入相应的数据,解得k =2.0×104 N /m ,A 正确,B 、C 、D 错误.5.B 由于图为理想气体等温变化曲线,由玻意耳定律可得p A V A =p C V C ,而S 1=12p A V A ,S 2=12p C V C ,S 1=S 2,A 项错误,B 项正确;由于图为理想气体等温变化曲线,T A =T C ,则气体内能E 1=E 2,C 、D 两项错误.6.(1)32 T 0 (2)5mg(T T 0-1) 解析:(1)缓慢升高环境温度,使活塞刚好能移到缸口的过程中,气体经历等压变化,设活塞刚好能到缸口时气体的温度为T 1,根据盖—吕萨克定律得V 0T 0 =V 1T 1其中V 0=hS ,V 1=32hS 联立解得T 1=32T 0 (2)根据题意可知气体在升温过程中体积不变,根据查理定律可得p 1T 0 =p 2T 2其中p 1=mg S +4mg S =5mg S, p 2=mg S +4mg S +F N S =5mg +F N S联立解得升温后卡环对活塞的压力为F N =5mg(T 2T 0-1). 7.解析:(1)由查理定律有p (t +273) K =p′(t′+273) K代入数据解得p′=1.085×105 Pa(2)由玻意耳定律有pV =p′V′代入数据解得V′=3031V 专题81 热力学定律1.ACD 温度是分子的平均动能的标志,物体温度升高,分子的平均动能一定增大,故A 正确;-273.15℃是一切低温的极限,B 错误;热量可以从低温物体传递到高温物体,如电冰箱可以将热量从低温的内部传递到高温的外部,C 正确;不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机,违反了能量的转化和守恒定律,不可能制成,故D 正确.2.D 由理想气体的状态方程可知,气泡上升过程中,压强减小,温度升高,体积增大,B 、C 错误;气泡上升过程中,温度升高,内能一定增加,体积增大,对外做功,一定吸热,A 错误,D 正确.3.AD 氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质;工作时电动压缩机使氟利昂蒸气压缩而液化,压入冰箱外的冷凝器管里将热量放出;冷凝器里的液态氟利昂,经过一段很细的毛细管进入冰箱内冷冻室的管子里,在这里迅速汽化,内能减小,从冰箱的内部吸收热量,使冰箱内部的温度降低,A 、D 正确.4.B A 、B 状态体积相同,由等容变化规律可知T A =2T B ,令T B =T ,可得T A =2T ,同理,T C =T M =3T 2,A →C 过程外界对气体做功,气体温度降低,内能减小,所以放热,A 项错误;N →C 为绝热过程W NC =ΔU NC ,B →C 过程W NC <W BC ,ΔU NC >ΔU BC ,所以B →C 过程气体放热,B 项正确;A →C 过程与B →C 过程的温度变化量相同,即气体内能改变量的大小相等,C 项错误;A →C 过程的内能减小,外界对气体做功W AC >W BC ,所以A →C 过程气体放出的热量大于B →C 过程,D 项错误.5.AC 根据理想气体状态方程pV T =C ,可知p T =1VC ,结合图像可知图像的斜率越大,体积越小,即V A <V B ,故A 状态下单位体积内的气体分子数大于B 状态,A 项正确;气球内压强大于环境压强,B 项错误;由于气球膨胀,故气体对外做功,所以气体吸收的热量大于气体内能的增量,C 项正确;温度降低,气体分子平均动能减少,故D 项错误.6.(1)22 cm 3 (2)吸热 2.0 J解析:(1)设容器的容积为V ,封闭气体等压膨胀T 1=300 K ,T 2=373 K由盖—吕萨克定律V +l 1S T 1 =V +l 2S T 2l 2=l 1+29.2 cm =39.2 cm得V =(T 1l 2-T 2l 1)S T 2-T 1=22 cm 3 (2)气体压强为p =1.2×105 Pa因为气体膨胀,对外做功W =-p(l 2-l 1)S得W =-0.70 J根据热力学第一定律ΔU =W +Q可得Q =2.0 J ,气体从外界吸收热量专题82 实验:用油膜法估测。
实验题--热学、光学实验最新考题1.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验时,两组同学从图甲、乙所示的实验装置中各选一套来完成实验。
(1)图丙中a、b是两个小组根据各自的实验数据绘制的“温度﹣时间”图象,其中图象 是根据乙实验装置的数据绘制的;(2)同学们观察到烧杯中出现如图丁所示的现象时,温度计示数将 ,这时气泡内的气体是 (选填“空气”或“水蒸气”)。
2.为了测定液体A的比热容,某小组同学用如图甲所示两套完全相同的装置进行实验,装置中液体A和水的质量相等,初温均为20℃。
(1)设计实验方案时,小明确定以下需控制的变量,其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里加相同多的酒精量C.取质量相同的水和液体D.盛水和液体的容器相同(2)在此实验中,用 来表示物质吸收热量的多少;(3)同时加热一段时间后,液体A和水的温度分别达到70℃和60℃,则液体A的比热来表示);容为 (用已知水的比热容c水(4)该小组同学利用两种液体的测量数据作出图像进行比较研究,绘制了如图乙所示的温度随加热时间变化的图像,表示液体A的图像是 (选填“1”或“2”)。
3.如图所示,把凸透镜看作眼睛的晶状体,光屏看作视网膜。
给凸透镜“戴上”近视眼镜,使烛焰在光屏上成清晰的像。
“取下”近视眼镜,光屏上的像变模糊,沿靠近凸透镜方向移动光屏,光屏上能重新呈现清晰的像。
实验结果表明:(1)近视眼镜的作用是使像相对于晶状体向 (填“前”或“后”)移,从而能在视网膜上成清晰的像。
(2)近视眼镜的作用是将光线 (填“会聚”或“发散”)。
4.小明在做“探究凸透镜成像规律”时,所用的器材有:带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等,如图所示。
(1)实验前,小明调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在 ;(2)如图甲所示,将一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最亮的光斑时停止移动光屏,可测出凸透镜的焦距是 cm;(3)小明在某次实验中,将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置,光屏上呈现清晰的像,此像是倒立 (选填“放大”或“缩小”)的实像;(4)在图乙中,保持凸透镜的位置不变,将烛焰向远离凸透镜的方向移动适当距离,则应将光屏向 (选填“远离”或“靠近”)透镜方向移动适当距离,光屏上才能再次呈现清晰的像,与(3)相比,像的大小将变 (选填“大”或“小”);(5)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向左移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是 (选填“凹”或“凸”)透镜。
热学、光学、机械振动、机械波压轴选择、填空题(全国甲卷和Ⅰ卷)热学、光学、机械振动、机械波压轴选择、填空题是考查学生物理学科基本概念和规律的试金石,表现为综合性强、求解难度适中、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求高等特点。
一、命题范围1.气体实验定律和热力学第一定律(压轴指数★★★★)①气体状态参量的函数图像。
结合气体实验定律和理想气体状态方程解决。
②结合热力学第一定律,解决气体做功和吸热、放热,内能的增加和减少的判断。
2、几何光学结合光的折射定律和全反射现象综合性题目(压轴指数★★★)画好光路图,画好法线、入射光线、出射光线,找出入射角、折射角。
3、机械振动和机械波(压轴指数★★★★)深刻理解简谐运动的性质和运动特点,对简谐运动的物理量的描述要清晰准确,能利用简谐运动方程判断质点的运动规律、力学特点和能量特点。
理解好机械波的形成过程,对机械波的周期性问题、机械波和机械振动相结合的问题能做出准确判断。
二、命题类型1.单一知识点型。
物理情境选自生活生产情境或学习探究情境,已知条件情境化、隐秘化、需要仔细挖掘题目信息。
求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。
命题点常包含:气体实验定律、光的折射定律、全反射角、气体分子运动的统计规律、分子力或分子势能与分子间距离的函数图像,机械振动和机械波。
命题常常通过相关函数图像联系知识点在一起考查。
2.综合型问题。
通过某一情境,考查本知识点所在章节的多个知识点,知识点间有的相互联系,有的独立的。
需要全面掌握各知识点及它们之间的联系。
一、多选题1.(2022·全国·统考高考真题)一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p T 图上从a到b的线段所示。
在此过程中()A.气体一直对外做功B.气体的内能一直增加C.气体一直从外界吸热D.气体吸收的热量等于其对外做的功E.气体吸收的热量等于其内能的增加量2.(2019·全国·高考真题)一简谐横波沿x 轴正方向传播,在t =2T 时刻,该波的波形图如图(a )所示,P 、Q 是介质中的两个质点.图(b )表示介质中某质点的振动图像.下列说法正确的是(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)A .质点Q 的振动图像与图(b )相同B .在t =0时刻,质点P 的速率比质点Q 的大C .在t =0时刻,质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D .平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图(b )所示E .在t =0时刻,质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大3.(2020·全国·统考高考真题)在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有__________。
专项十二图像专题重难点23 声学、光学、热学、运动及密度图像考点一、声学图像一般而言一个发声体发出的声音是由多种频率的波合成的,从波形图中可以清楚地看出不同音色声音的本质。
如图所示,不同乐器奏出相同音调的声音,从波形图上可以看出它们主要的振动频率相同,但小的附加振动不一样,所以音色不同。
音叉钢琴长笛考点二、热学图像1.水沸腾时的现象:剧烈的汽化现象,大量的气泡上升、变大,到水面破裂,里面的水蒸气散发到空气中。
虽继续加热,它的温度不变。
2.沸点:液体沸腾时的温度叫沸点,不同液体的沸点一般不同;液体的沸点与压强有关,压强越大沸点越高(高压锅煮饭)。
3.晶体和非晶体的区别:4.非晶体熔化和凝固时没有确定的温度,熔化时吸热,温度不断上升。
凝固时放热,温度不断下降。
5.晶体和非晶体:固体可分为晶体和非晶体。
(1)晶体:熔化时有固定熔点的物质;非晶体:熔化时没有固定熔点的物质。
(2)晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热)。
考点三、比热容图像1.通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱2.注意理解T-t图的含义,能从图像中分析物质的比热容;能从图像中分析物质的内能变化情况考点四、光学图像1.掌握凸透镜成像规律2.能从u-v图中读出透镜的焦距,利用物体在2被焦距处成倒立等大的实像,且物距等于像距考点五、运动学图像1.路程时间图像:①图像是直线的,物体做匀速直线运动;②图像与时间轴夹角越大,速度越大;③每段时间内运动路程大小即为末时刻对应的路程坐标减去初时刻对应的路程坐标;④求解平均速度时,某段时间内的平均速度大小即为末时刻的路程坐标减去初时刻的路程坐标,再除以时间。
2.速度时间图像:①图像平行于时间轴的,表示物体做匀速直线运动;②图像不是平行于时间轴的直线或是曲线的,表示物体做变速运动;③某段时间内的路程,大小等于图像与时间段所形成的图形面积。
考点六、密度图像1.在m-v图像中图像斜率为物质的密度,且在m-v图中越陡峭,密度越大2.注意从m-v图像中分析出容器的质量(图2中容器质量为10g)考点一:声学图像【探究重点】注意如何从声音波形图区分振幅、频率及音色关系【真题精讲】1.(2021·黑龙江中考真题)下列为录制合成的声音波形图,由图可知,甲和丙的______相同,甲和丁的______相同(选填“音调”、“响度”)。
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动,经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体,在水平面上受到一个6N的力作用,若摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑,斜面倾角为30°,物体与斜面间的摩擦系数为0.3,求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动,半径为2m,速度为4m/s,求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动,半径为1m,速度为5m/s,求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下,温度从27℃升高到127℃,求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中,温度从300K升高到600K,求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,求在标准大气压下,1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体,温度为T,压强为P,现将容器体积缩小到原来的一半,求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中,压强从2atm变为1atm,求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A,距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T,求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈,长为10cm,宽为5cm,通有电流5A,求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈,通有电流2A,求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A,求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动,磁通量从最大值减小到零,求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中,入射角为30°,求折射角。
2. 一束光从水中射入空气,折射角为45°,求入射角。
3. 一平面镜反射一束光,入射角为60°,求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm,物距为20cm,求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm,物距为30cm,求像距。
热学光学近代物理第二版答案1、下列四个实例中,能够使蒸发减慢的是()[单选题]A.将湿衣服晾在通风向阳处B.将新鲜的黄瓜装入保鲜袋(正确答案)C.将湿手伸到干手器下方吹D.将新收获的玉米摊开晾晒2、26.下列现象中,属于升华的现象是()[单选题] *A.夏天,冰棍周围冒“白气”B.冬天,玻璃窗上结冰花C.衣箱中的樟脑丸逐渐变小(正确答案)D.夏天,水缸外壁“出汗”3、35.已知甲液体的密度ρ甲=5g/cm3,乙液体的密度ρ乙=2g/cm3,现在取一定量的甲乙液体混合,混合液体的密度为3g/cm3,液体混合前后总体积保持不变,则所取甲乙体积比V甲:V乙=()[单选题] *A.5:2B.2:5C.1:2(正确答案)D.2:14、【多选题】下列有尖物体内能的说法正确的是( AB)A.橡皮筋被拉伸时,分子间势能增加(正确答案)B.1kg0℃的水内能比l kg0℃的冰内能大(正确答案)C.静止的物体其分子的平均动能为零D.物体被举得越高,其分子势能越大5、20.小英家的外墙上固定着一根还在使用的铁质自来水管,水管长21米,小英和弟弟分别站在自来水管的两侧,弟弟用小铁锤敲了一下自来水管,小英听到的响声次数为()[单选题] *A.1次(正确答案)B.2次C.3次D.4次6、机械做功时,做的有用功越多,机械效率越大[判断题] *对错(正确答案)答案解析:在总功相同或者额外功相同时,有用功越多,机械效率越大7、4.列车员说火车8点42分到站,8点42分指的是时间间隔.[判断题] *错(正确答案)8、49.由甲、乙两种物质分别制成体积相等的甲、乙两种实心球,按照如图所示方式摊放在已调节平衡的天平左右盘内,天平仍平衡。
则甲、乙物质的密度之比为()[单选题] *A.3:2(正确答案)B.4:3C.2:3D.1:29、下列说法正确的是()*A.一定质量的理想气体,温度不变时,体积减小,压强增大(正确答案)B.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强C.外界对气体做功,气体的内能一定增大D.气体的温度越高,气体分子无规则运动的平均动能越大(正确答案)10、11.小敏学习密度后,了解到人体的密度跟水的密度差不多,从而她估测一个中学生的体积约为()[单选题] *A.50 m3B.50 dm3(正确答案)C.50 cm3D.500 cm311、仅受地磁场作用,可自由转动的小磁针静止时,N极指向地理北极附近[判断题] *对(正确答案)错答案解析:受地磁场作用,小磁针N极指北方,S极指南方12、87.把一个实心铁块放入盛满水的容器中,溢出水的质量是5g,若把铁块放入盛满酒精的容器中,则溢出酒精的质量是()(ρ酒精=8×103kg/m3,ρ水=0×103kg/m3)[单选题] *A.5gB.5gC.4g(正确答案)D.36g13、11.小明正在家里练习弹吉他,下列有关吉他的说法正确的是()[单选题] *A.吉他发出的声音一定不是噪声B.吉他发出的声音是吉他弦振动产生的(正确答案)C.弹吉他时,用力越大,发出声音的音调越高D.弹吉他时,手按压吉他弦不同位置是为了改变响度14、夏天从冰箱里取出的可乐瓶上有小液滴,是可乐瓶周围的空气液化形成的[判断题]*对错(正确答案)答案解析:是周围的水蒸气液化形成的15、2.物体的加速度a=0,则物体一定处于静止状态.[判断题] *对错(正确答案)16、电磁波能传递能量信息,声波不能传递能量[判断题] *对错(正确答案)答案解析:电磁波和声波都可以传递信息和能量17、沙漠中昼夜温差明显,是因为沙石的比热容较大造成的[判断题] *对错(正确答案)答案解析:沙石的比热容较小18、43.在试管中放少量碘,塞紧盖子放入热水中,当固态碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后,将试管从热水中取出,放入凉水中,碘蒸气又会变为固态碘附在试管内壁上,关于碘的物态变化过程,下列说法正确的是()[单选题] *A.先升华后凝华(正确答案)B.先汽化后凝固C.先升华后凝固D.先汽化后凝华19、家庭电路中与灯泡串联的开关可以接在火线上,也可以接在零线上[判断题] *对错(正确答案)答案解析:开关接火线20、17.地震、台风即将来临时会产生次声波,但人类却听不到,这是因为()[单选题] * A.产生的次声波声音太小B.次声波无法传入人耳C.次声波的频率大于20000HzD.次声波的频率小于20Hz(正确答案)21、关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是()[单选题]A.我国家庭电路电压为380VB.发生短路会导致家庭电路中总电流过大(正确答案)C.用湿布擦正在发光的台灯D.在未断开电源开关的情况下更换灯泡22、38.在日常生活中,常见的几种物态变化现象中,属于液化的是()[单选题] *A.太阳光下晒的衣服变干B.房间窗户玻璃的内表面出现冰花C.湖面结了一层厚厚的冰D.在炎热的夏天,从冷饮柜中取出啤酒瓶,啤酒瓶变得模糊(正确答案)23、71.晓阳同学在做测量密度实验时,分别测量了A、B两种不同物质的密度,并绘制了m﹣V图像,如图所示,下列说法不正确的是()[单选题] *A.A物质的密度ρA=5g/cm3B.水的m﹣V图像应该在Ⅰ区域(正确答案)C.A物质的密度大于B物质的密度D.图像反映出同种物质的物体,其质量与体积成正比24、59.在“人面桃花相映红”这句诗中,用光学知识解释桃花红的原因是()[单选题]*A.桃花自己能发出红光B.桃花反射红光(正确答案)C.桃花吸收红光D.以上说法都不对25、81.如图是A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图线,由图可知,A、B、C三种物质的密度ρA、ρB、ρC和水的密度ρ水之间的关系是()[单选题] *A.ρA≥ρB>ρC且pA<ρ水B.ρA<ρB<ρC且ρC>ρ水C.ρA<ρB<ρC且ρA>ρ水D.ρA>ρB>ρC且ρB=ρ水(正确答案)26、5.物体间不可能只有作用力,而没有反作用力.[判断题] *对(正确答案)错27、当导体中的电流方向改变时,导体在磁场中的受力方向就会改变[判断题] *对错(正确答案)答案解析:在磁场方向不变的前提下28、24.运用你学过的物理知识进行“特殊测量”,下面的几种方法中()①用天平、水测出墨水瓶的容积;②用天平、刻度尺测出一卷细铜丝的长度;③用量筒、水测出小钢珠的质;④用量筒测出20g酒精. [单选题] *A.只有①③正确B.只有②④正确C.只有①②③正确D.①②③④都正确(正确答案)29、在科学实践课上,老师将一只模型鸟的尖嘴支在矿泉水瓶盖上,模型鸟的整个身体就能悬空保持平衡,如图64所示。
光学热学练习
一、填空题
1.用单色光λ=550nm 垂直照射缝宽为a =0.5mm 的单缝,在焦距f =1m 的透镜的焦平面上观察衍射图形,第1级暗纹对应的衍射角θ= ,中央明条纹的宽度为∆x = 。
2.我国2010年10月发射的嫦娥二号探月卫星围绕月球运行的圆轨道离月球距离为100km 。
要使它上面的透镜能分辨出月球表面相距为3m 的两个物体,则该透镜的最小直径D = m ,它的最小分辨角为δθ= 。
(波长取λ=550nm )。
3.用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n 的劈尖薄膜,形成等厚干涉条纹,若测得相邻明条纹的间距为l ,则劈尖角α= ,相邻明条纹对应的厚度差为∆d = 。
4.某种透明媒质对于空气的全反射临界角等于45︒,光从空气射向此媒质时的布儒斯特角为i B = ;此时反射光为 (填完全偏振、部分偏振或自然光)。
5.用波长分别为λ1和λ2的两单色光进行杨氏双缝实验,若λ1=645nm ,其第4级明纹与λ2光的第6级明纹重合,则λ2= 。
6.将迈克尔逊干涉仪的一臂稍微调长(移动镜面),观察到有150条暗纹移过视场,若所用的光波的波长为480nm ,则镜面移动距离为∆d = 。
7.在洛埃镜实验中,观察屏紧靠平面镜,其接触点为O ,线光源距镜面 2.0d m m =,屏离光源距离20.0D cm =。
设光源的波长λ=590nm ,第1
条亮纹离O 点的距离为 ,接触点O 处为 条纹
(填“明”或“暗”)。
8.在空气中做牛顿环实验,测得第5暗环、第15暗环的半
径分别为0.7mm 和1.7mm ,所用单色光的波长为630nm ,则透镜的曲率半径为R = ;牛顿环中心是 点(填亮或暗)。
9.单色的X 射线投射到晶面间距d (晶格常数)为0.3nm 的晶体上,当射线与法线方向成60︒时。
观察到第1级强反射,则X 射线的波长为λ= 。
10.波长λ=525nm 的线偏振光正入射某波片(n o =2.356, n e =2.378),在线偏振光的振动方向和波片光轴的夹角任意的情况下,如果要使得透过波片的O 光和e 光合成后仍然为一线偏振光,则该波片的最小厚度为d = 。
O
屏
11.波长为400nm 的线偏振光入射到一4λ
波片上,线偏振光的偏振方向与波片光
轴成30︒角,则透过波片后O 光与e 的位相差为 ;光的偏振状态为 。
12.氟化镁(n=1.38)作为透镜的增透材料被涂在照相机的镜头(玻璃折射率大于氟化镁),为在可见光的中心波长500nm 得到最佳增透效果,氟化镁薄膜的最小厚度是 ;理论上反射光中是否还存在该波长的光 (填是或否)。
二、计算题
1. 在杨氏双缝干涉实验中,若两缝间距为0.25mm ,缝到屏的距离为
2.5m ,所用单色光的波长为589.3nm 。
(1)求相邻两暗条纹中心间的距离;(2)将一折射率为1.6的薄玻璃片遮盖其中的一条缝后,发现原来的中央明条纹位置被第5级亮纹占据,试计算该薄片的厚度t 。
2. 用波长为λ的单色光垂直照射到两平板玻璃间的空气劈尖上,从反射光中观察干涉条纹,距顶点为L 处是暗条纹,然后使劈尖角θ连续变大,直到再次出现暗条纹为止,试求劈尖角的改变量θ∆。
3. 用白光垂直照射到厚度为4×10-5cm 的肥皂薄膜表面,其折射率为1.33,试求在可见光谱范围(400nm —760nm )内,在反射光中得到加强的光波的波长。
4. 波长为λ=600nm 的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大对应的衍射角为30°,第三级缺级,求:
(1)光栅常数a+b 为多少?
(2)透光缝的宽度a 为多少?
(3)在选定了a+b 和a 后,在–90°<θ<90°范围内,屏幕上可能呈现的明条纹最高级次为多少?在屏幕上最多呈现几条明条纹?
5. 有一束自然光(强度I 1)和线偏振光(强度I 2)组成的混合光,当它通过偏振片时,改变偏振片的取向,发现透射光强可以改变7倍,试求两种光的强度之比。
6. 白光(波长介于400nm —760nm )垂直照射于某一光栅,除第一级为完整光谱外,其它各级光谱均会一定程度地重叠。
假设可以看到三级光谱。
试求第二级与第三极光谱相互重叠的波长范围。