1、基础课1分子动理论内能一、选择题(以下小题均为多项选择题)1(2016东城二模)下列说法中正确的是()A液体分子的无规则运动称为布朗运动B液体中悬浮微粒越小，布朗运动越显著C布朗运动是液体分子热运动的反映D分子间的引力总是大于斥力E分子间同时存在引力和斥力解析布朗运动是由于悬浮的微粒受到各个方向液体分子的不平衡撞击而形成的，故布朗运动是液体分子热运动的反映，悬浮颗粒越小，布朗运动越明显，选项A错误，选项B、C正确；分子间的引力可以大于斥力也可以小于斥力，选项D错误；分子间同时存在引力和斥力，选项E正确。答案BCE2(2017山西四校联考)下列叙述正确的是()A扩散现象说明了分子在不停地做无规则
2、运动B布朗运动就是液体分子的运动C分子间距离增大，分子间的引力和斥力一定减小D物体的温度较高，分子运动越激烈，每个分子的动能都一定越大E两个铅块压紧后能连在一起，说明分子间有引力解析扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动，选项A正确；布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是液体分子的运动，选项B错误；分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力，分子间距增大时，引力和斥力均减小，选项C正确；物体的温度越高，分子运动越激烈，分子平均动能增大，并非每个分子的动能都一定越大，选项D错误；两个铅块压紧后，由于分子间存在引力，所以能连在一起，选项E正确。答案ACE3(2017河南名校联考)关于分子间的作用力，
3、下列说法正确的是()A分子之间的斥力和引力同时存在B分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C分子间距离减小时，分子力一直做正功D分子间距离增大时，分子势能一直减小E分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置解析分子之间的引力和斥力是同时存在的，A正确；分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，B正确；若分子间距离小于平衡位置间距，分子力表现为斥力，则随分子间距离减小，分子力做负功，C错误；若分子间距离大于平衡位置间距，则随分子间距离增大，分子势能增大，D错误；若分子间距离小于平衡位置间距，则随分子间距离增大，分子势能先减小后增大，可能存在分子势能相
4、等的两个位置。E正确。答案ABE4下列说法正确的是()A已知某固体物质的摩尔质量、密度和阿伏加德罗常数，可以计算出分子大小B布朗运动表明组成微粒的分子在做无规则运动C已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数D物体运动的速率越大，其内部的分子热运动就越剧烈E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，两系统的温度一定相等解析已知某固体物质的摩尔质量和密度，可以算出物质的摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数就能计算出分子体积，进而计算出分子大小，选项A正确；布朗运动表明微粒周围液体的分子在做无规则运动，不能表明组成微粒的分子在做无规则运动，选项B错误；已知某物质的摩尔质量
5、M和分子质量m，可以计算出阿伏加德罗常数NA，选项C正确；物体内部的分子热运动与温度有关，与物体运动的速率无关，选项D错误；两系统达到热平衡时，两系统的温度一定相等，选项E正确。答案ACE5(2016云南名校联考)关于分子动理论的规律，下列说法正确的是()A扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故C布朗运动是指悬浮在液体里的微小颗粒的运动D如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是内能E已知某种气体的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA
6、，则该气体分子之间的平均距离可以表示为解析压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压强增大的缘故，选项B错误；如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡，用来表征它们所具有的“共同热学性质”的物理量是温度，选项D错误。答案ACE6(2016陕西三模)如图1所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，两分子之间的相互作用力F与两分子间距离x的关系如图中曲线所示，F0为斥力，F0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则 ()图1A乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动B乙分子从a到c做加速运动，经过c点时速度最大
7、C乙分子由a到c的过程中，两分子的势能一直减少D乙分子由a到d的过程中，两分子的势能一直减少E乙分子位于c点时，两分子的势能最小解析根据图象可以看出分子力的大小变化，在横轴下方的为引力，上方的为斥力，分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增大，从a到b分子乙受到引力作用，从静止开始做加速运动；从b到c仍受引力继续加速，所以选项A错误；从a到c一直受引力，故一直加速，所以到c点时，速度最大，选项B正确；从a到c的过程中，分子乙受到引力作用，力的方向与运动方向一致，故分子力做正功，所以分子势能减小，选项C正确；从a到c分子力做正功，分子势能减小，从c到d分子力做负功，分子势能增加，所以
8、选项D错误，E正确。答案BCE7下列有关热现象和内能的说法中正确的是()A把物体缓慢举高，其机械能增加，内能不变B盛有气体的容器做加速运动时，容器中气体的内能必定会随之增大C电流通过电阻后电阻发热，它的内能增加是通过“做功”方式实现的D分子间引力和斥力相等时，分子势能最大E分子间引力和斥力相等时，分子势能最小解析把物体缓慢举高，外力做功，其机械能增加，由于温度不变，物体内能不变，选项A正确；物体的内能与物体做什么性质的运动没有直接关系，选项B错误；电流通过电阻后电阻发热，是通过电流“做功”的方式改变电阻内能的，选项C正确；根据分子间作用力的特点，当分子间距离等于r0时，引力和斥力相等，不管分子
9、间距离从r0增大还是减小，分子间作用力都做负功，分子势能都增大，故分子间距离等于r0时分子势能最小，选项D错误，E正确。答案ACE8(2016豫东、豫北十所名校考三)关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是()A大多数分子直径的数量级为1010 mB扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动C悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越明显D在液体表面分子之间表现为引力E随着分子间的距离增大，分子势能一定增大 解析多数分子大小的数量级为1010 m，选项A正确；扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是由空气的流动造成的，不是布朗运动，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越大，液体分子的撞击对微粒影响越小
10、，布朗运动就越不明显，选项C错误；液体表面分子之间距离较大，分子力表现为引力，选项D正确；分子势能变化与分子力做功有关，在平衡距离以内斥力大于引力，分子力表现为斥力，若在此范围内距离增大，分子力做正功，分子势能减小；在平衡距离以外引力大于斥力，分子力表现为引力，若分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，选项E错误。答案ABD9如图2所示是氧气在0 和100 两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。由图可知()图2A100 的氧气速率大的分子比例较多B0 时对应的具有最大比例的速率区间的峰值速率较大C0 和100 氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点D
11、在0 时，部分分子速率比较大，说明内部有温度较高的区域E在0 和100 两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等 解析由题图可知，温度为100 的氧气速率大的分子所占比例较多，选项A对；具有最大比例的速率区间是指曲线峰值附近对应的速率，显然，100 时对应的峰值速率大，选项B错；同一温度下，气体分子速率分布总呈“中间多，两头少”的分布特点，即速率处中等的分子所占比例最大，速率特大特小的分子所占比例均比较小，选项C对；温度升高时，速率大的分子数比例较多，在0 时，部分分子速率较大，不能说明内部有温度较高的区域，选项D错；在0 和100 两种不同情
12、况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，选项E对。 答案ACE二、非选择题10在“用油膜法估测分子大小”实验中，(1)某同学操作步骤如下：取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积。改正其中的错误：_。(2)若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8103mL，其形成的油膜面积为40 cm2，则估测出油酸分子的直径为_m。解析(1)由于一滴溶液的体
13、积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差。液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大，甚至使实验失败。(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得：dm1.2109m答案(1)在量筒中滴入n滴该溶液，在水面上先撒上痱子粉(2)1.210911浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶它刷新了目前世界上最轻材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜。这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为每立方厘米0.16毫克，仅是空气密度的。设气凝胶的密度为(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/
14、mol)，阿伏加德罗常数为NA，则a克气凝胶所含有的分子数为_，每个气凝胶分子的体积是_。解析a克气凝胶所含分子数为nNA气凝胶的摩尔体积为Vmol(单位为m3/mol)每个气凝胶分子的体积为V0答案NA12空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V1.0103 cm3。已知水的密度1.0103 kg/m3、摩尔质量M1.8102 kg/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1。试求：(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的直径d。解析
15、(1)水的摩尔体积为V0 m3/mol1.8105 m3/mol，水分子数：N个31025个。(2)建立水分子的球体模型有d3，可得水分子直径：d m41010 m。答案(1)31025个(2)41010 m基础课2固体、液体和气体一、选择题(以下小题均为多项选择题)1下列说法正确的是()A把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力B水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是因为油脂使水的表面张力增大C在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有
16、关E当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力解析水的表面张力托起针，A正确；水在油脂上不浸润，在干净的玻璃上浸润，B错误；当宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时，里面的所有物体均处于完全失重状态，此时自由飘浮的水滴在表面张力作用下呈现球形，C正确；对于浸润液体，在毛细管中上升，对于非浸润液体，在毛细管中下降，D正确；在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开，是大气压的作用，E错误。答案ACD2(2017贵阳摸底)以下说法中正确的是()A金刚石、食盐都有确定的熔点B饱和汽的压强与温度无关C一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用D多晶体的
17、物理性质表现为各向异性E当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小解析金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，选项B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项D错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确。答案ACE3(2016广东第二次大联考)下列说法正确的是()A气体的内能是分子热运动的平均动能与分子间势能之和B气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定改变 C晶体有固定的熔点且物理性质各向异性D在完全失重的环境中，空
18、中的水滴是个标准的球体E金属在各个方向具有相同的物理性质，但它是晶体解析由热力学知识知：气体的内能是分子热运动的动能与分子间势能之和，A错误；气体的温度变化时，气体分子的平均动能变化，B正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体是各向同性的，C错误；完全失重情况下，液体各方向的力都一样，所以会成为一个标准的球形，D正确；通常金属在各个方向具有相同的物理性质，它为多晶体，E正确。答案BDE4(2016武汉部分学校调研)下列说法正确的是()A用油膜法可以估测分子的质量B晶体的熔点是确定的，几何形状是规则的C石英、云母、明矾、食盐等是晶体，玻璃、蜂蜡、松香、橡胶等是非晶体D从微观角度来
19、看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能以及分子的密集程度有关E英国物理学家焦耳通过实验测定了外界对系统做功和传热对于系统状态的影响，以及功与热量的相互关系解析用油膜法可以估测分子的大小，不能估测分子的质量，选项A错误；多晶体的几何形状不规则，选项B错误。答案CDE5下列说法正确的是()A对于一定量的气体，在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零B大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性D在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中，自由悬浮的水滴呈球形，这是液体表面张力作用的结果E一定量的理想气体等压膨胀对外做功，气体一定吸热
20、解析根据气体压强的产生原因，在完全失重的情况下，气体的压强不为零，选项A错误；晶体不会因为体积的变化而变成非晶体，选项B错误；在各种晶体中，原子(或分子、离子)都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性，选项C正确；宇宙飞船中自由悬浮的水滴处于完全失重状态，由于重力引起的液体内部的压力为零，故液滴呈球形是液体表面张力作用的结果，选项D正确；一定量的理想气体等压膨胀，温度一定升高，内能一定增加，U0，膨胀对外做功，W0，由热力学第一定律WQU可知，Q0，说明气体一定吸热，故选项E正确。答案CDE二、非选择题6在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围分别如图1(
21、a)、(b)、(c)所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图(d)所示。则由此可判断出甲为_，乙为_，丙为_。(填“单晶体”、“多晶体”或“非晶体”)图1解析晶体具有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点。单晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性。答案多晶体非晶体单晶体7.如图2所示为“研究一定质量气体在压强不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时B、C内的水银面等高。图2(1)若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C管
22、_(填“向上”或“向下”)移动，直至_。(2)实验中多次改变气体温度，用t表示气体升高的温度，用h表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是下图中的()解析(1)气体温度升高，封闭气体压强变大，为使封闭气体压强不变，应将C管向下移动，直至B、C两管内水银面等高。(2)由于气体压强不变，则k，故有k，k、S为定值，故选项A正确。答案(1)向下B、C两管内水银面等高(2)A8(2016高密模拟)带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态A，由过程AB到达状态B，后又经过过程BC到达状态C，如图3所示。设气体在状态A时的压强、体积和温度分别为pA、VA和TA。在状态B时的体积
23、为VB，在状态C时的温度为TC。图3(1)求气体在状态B时的温度TB；(2)求气体在状态A的压强pA与状态C的压强pC之比。解析(1)由题图知，AB过程为等压变化。由盖吕萨克定律有，解得TB。(2)由题图知，BC过程为等容变化，由查理定律有：AB过程为等压变化，压强相等，有pApB, 由以上各式得。答案(1)(2)9(2016甘肃五市联考)内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105 Pa、体积为2.0103 m3的理想气体，现在活塞上方缓缓倒上砂子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127 。图4(1)求
24、汽缸内气体的最终体积；(2)在图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化。 (大气压强为1.0105 Pa)解析(1)在活塞上方倒砂的全过程中温度保持不变，即p0V0p1V1解得p1p01.0105 Pa2.0105 Pa在缓慢加热到127 的过程中压强保持不变，则所以V2V11.0103 m31.47103 m3(2)如图所示：答案(1)1.47103 m3(2)见解析10如图5所示，一根粗细均匀的长l72 cm的细玻璃管AB开口朝上竖直放置，玻璃管中有一段长h24 cm 的水银柱，下端封闭了一段长x024 cm的空气柱，系统温度恒定，外界大气压强恒为p076 cmHg。现将玻璃管缓慢倒置，若空
25、气可以看作理想气体，求倒置后水银柱相对B端移动的距离。图5解析设水银密度为，玻璃管横截面积为S，重力加速度为g。如图所示，倒置前，下部空气压强为pBp0gh100 cmHg倒置后，若水银没有流出玻璃管，封闭空气柱的压强为pp0gh由玻意耳定律得pBSx0pSx2解得x246 cm则x2hl，故假设成立。所以水银柱相对B端移动46 cm24 cm22 cm。答案22 cm11如图6，T形活塞将绝热汽缸内的气体分隔成A、B两部分，活塞左、右两侧截面积分别为S1、S2，活塞与汽缸两端的距离均为L，汽缸上有a、b、c三个小孔与大气连通，现将a、b两孔用细管(容积不计)连接。已知大气压强为p0，环境温度
26、为To，活塞与缸壁间无摩擦。图6(1)若用钉子将活塞固定，然后将缸内气体缓慢加热到T1，求此时缸内气体的压强；(2)若气体温度仍为T0，拔掉钉子，然后改变缸内气体温度，发现活塞向右缓慢移动了L的距离(活塞移动过程中不会经过小孔)，则气体温度升高还是降低？变化了多少？解析(1)A、B内气体相通，初状态压强为p0。由于钉子将活塞固定，气体体积不变由查理定律可知，解得p1(2)对活塞进行受力分析，可知温度改变后，活塞受力大小不变，所以活塞向右移动后，气体的压强不变。活塞向右移动后，气体体积增大，则气体温度升高。由解得TT0T0所以温度变化了TT0答案(1)(2)升高T0能力课高考常考的“两类”计算题
27、一、选择题(以下每小题均为多项选择题)1下列关于热力学第二定律的说法中正确的是()A所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能D气体向真空的自由膨胀是可逆的E热运动的宏观过程有一定的方向性解析符合能量守恒定律，但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生，选项A错误；一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项B正确；机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能，选项C正确；气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项D错误；热运动的宏观过程有一定的方向性，选项E正确。答案BCE
28、2下列对热学相关知识的判断中正确的是()A对一定质量的气体加热，其内能一定增大B物体温度升高时，物体内的每个分子的速率都将增大C对一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大D功转化为热的实际宏观过程是不可逆过程E自然界中的能量虽然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源 解析气体内能变化由做功和热传递共同决定，A错误；温度升高，分子的平均动能增大，部分分子速率也会减小，B错误；理想气体压强和体积增大，温度一定增大，内能一定增大，C正确；一切涉及热现象的宏观过程都是不可逆的，D正确；自然界中的能量在数量上是守恒的，但能量在转化过程中，品质逐渐降低，可利用的能量
29、在逐渐减少，故要节约能源，E正确。答案CDE3关于物体的内能，以下说法中正确的是()A物体吸收热量，内能一定增大B物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少C物体体积改变，内能可能不变D不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功E质量相同的0 的水的内能比0 的冰的内能大解析物体吸收热量，若同时对外做功，其内能可能减少，选项A错误；根据热力学第一定律，物体放出热量，同时对外做功，内能一定减少，选项B正确；物体体积改变，例如理想气体体积改变，只要温度不变，其内能不变，选项C正确；可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但是会引起其他变化，选项D错误；0 的水变成0 的冰需要放出热量，故质量相同的0
30、的水的内能比0 的冰的内能大，选项E正确。答案BCE4夏天，小明同学把自行车轮胎上的气门芯拔出的时候，会觉得从轮胎里喷出的气体凉，如果把轮胎里的气体视为理想气体，则关于气体喷出的过程，下列说法正确的是()A气体的内能减少B气体的内能不变C气体来不及与外界发生热交换，对外做功，温度降低D气体膨胀时，热量散得太快，使气体温度降低了E气体分子的平均动能减小解析气体喷出时，来不及与外界交换热量，发生绝热膨胀，Q0，对外做功，热力学第一定律的表达式为WU，内能减少，温度降低，温度是分子平均动能的标志，则A、C、E正确。答案ACE5(2017河南、河北、山西联考)下列说法正确的是()A分子间距离增大时，分
31、子间的引力减小，斥力增大B当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大C一定质量的理想气体发生等温膨胀，一定从外界吸收热量D一定质量的理想气体发生等压膨胀，一定向外界放出热量E熵的大小可以反映物体内分子运动的无序程度解析分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，选项A错误；当分子间的作用力表现为引力时，随分子间距离的增大分子势能增大，选项B正确；一定质量的理想气体发生等温膨胀，温度不变，内能不变，对外做功，一定从外界吸收热量，选项C正确；一定质量的理想气体发生等压膨胀，对外做功，根据盖吕萨克定律，等压膨胀，温度一定升高，内能增大，一定吸收热量，选项D错误；熵是系统内分子运动无
32、序性的量度，其大小可以反映物体内分子运动的无序程度，选项E正确。答案BCE6下列有关热学的说法中正确的是()A气体放出热量，其分子的平均动能一定减小B气体温度升高，分子的平均动能一定增大C随着科技的进步，物体的温度可以降低到300 D热量可以从低温物体传递到高温物体E对物体做功，物体的内能可能减小 解析由热力学第一定律可知，气体放出热量，其内能不一定减小，温度不一定降低，故分子平均动能不一定减小，选项A错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，选项B正确；根据热力学第三定律可知，绝对零度(273 )是不可能达到的，所以300 是不可能达到的，选项C错误；在一定的条件下，热量
33、可以从低温物体传递到高温物体，选项D正确；根据热力学第一定律可知，对物体做功的同时，若物体向外界放出热量，其内能可能减小，选项E正确。答案BDE7在一个标准大气压下，1 g水在沸腾时吸收了2 260 J的热量后变成同温度的水蒸气，对外做了170 J的功。已知阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1，水的摩尔质量M18 g/mol。下列说法中正确的是()A分子间的平均距离增大B水分子的热运动变得更剧烈了C水分子总势能的变化量为2 090 JD在整个过程中能量是不守恒的E1 g水所含的分子数为3.31022个解析液体变成气体后，分子间的平均距离增大了，选项A正确；温度是分子热运动剧烈程度的标志，
34、由于两种状态下的温度是相同的，故两种状态下水分子热运动的剧烈程度是相同的，选项B错误；水发生等温变化，分子平均动能不变，因水分子总数不变，分子的总动能不变，根据热力学第一定律UQW，可得水的内能的变化量U2 260 J170 J2 090 J，即水的内能增大2 090 J，则水分子的总势能增大了2 090 J，选项C正确；在整个过程中能量是守恒的，选项D错误；1 g水所含的分子数为nNA6.010233.31022(个)，选项E正确。答案ACE二、非选择题8如图1所示，为测量大气压强的实验装置，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两
35、臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为800 mL；现用注射器缓慢向烧瓶中注入200 mL的水，稳定后两臂中水银面的高度差为25 cm，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变。求图1(1)大气压强p0(用“cmHg”做压强单位)；(2)此过程中外界对烧瓶内的气体_(填“做正功”、“做负功”、“不做功”)，气体将_(填“吸热”或“放热”)。解析(1)设大气压强为p0初状态：p1p0，V1800 mL注入水后：p2p0p，V2600 mL由玻意耳定律得：p1V1p2V2解得：p075 cmHg。(2)气体体积减小，外界对气体做正功，温度不变，气体的内能不变，由热力学第一定律知，应对外放热。答案(1)75
36、 cmHg(2)做正功放热9一定质量的气体，在从状态1变化到状态2的过程中，吸收热量280 J，并对外做功120 J，试问：(1)这些气体的内能怎样发生变化？变化了多少？(2)如果这些气体又返回原来的状态，并放出了240 J热量，那么在返回的过程中是气体对外界做功，还是外界对气体做功？做功多少？解析(1)由热力学第一定律可得UWQ120 J280 J160 J，气体的内能增加了160 J。(2)由于气体的内能仅与状态有关，所以气体从状态2回到状态1的过程中内能应减少，其减少量应等于从状态1到状态2的过程中内能的增加量，则从状态2到状态1的内能应减少160 J，即U160 J，又Q240 J，根
37、据热力学第一定律得：UWQ，所以WUQ160 J(240 J)80 J，即外界对气体做功80 J。答案(1)增加160 J(2)外界对气体做功80 J10(2016山西忻州一中等四校联考)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图2所示。已知该气体在状态A时的温度为27 。图2(1)求该气体在状态B、C时的温度；(2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？解析(1)气体从状态A到状态B做等容变化，由查理定律有，解得TB200 K，即tB73 ；气体从状态B到状态C做等压变化，由盖吕萨克定律有，解得TC300 K，即tC27 。(
38、2)因为状态A和状态C温度相等，且理想气体的内能是所有分子的动能之和，温度是分子平均动能的标志，所以在这个过程中U0，由热力学第一定律UQW得QW。在整个过程中，气体在B到C过程对外做功，故WpBV200 J。即QW200 J，是正值，所以气体从状态A到状态C过程中是吸热，吸收的热量Q200 J。答案(1)73 27 (2)吸收热量200 J11(2017潍坊模拟)如图3所示在绝热汽缸内，有一绝热轻活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27 ，封闭气柱长9 cm，活塞横截面积S50 cm2。现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过程中气体吸热22 J，稳定后气体温度变为127 。已知
39、大气压强等于105 Pa，求：图3(1)加热后活塞到汽缸底端的距离；(2)此过程中气体内能改变了多少。解析(1)取被封闭的气体为研究的对象，开始时气体的体积为L1S，温度为：T1(27327) K300 K，末状态的体积为：L2S，温度为：T2(273127) K400 K气体做等压变化，则：代入数据得：L212 cm。(2)在该过程中，气体对外做功：WFLp0S(L2L1)10550104(129)102 J15 J，由热力学第一定律：UQW22 J15 J7 J。答案(1)12 cm(2)7 J单元质量检测(十三)一、选择题(以下每小题均为多项选择题)1(2017陕西渭南一模)关于用“油膜
40、法”估测分子大小的实验，下列说法中正确的是()A单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径B测量结果表明，分子直径的数量级是1010 mC实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上D处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径E实验时，先将1 cm3的油酸滴入300 cm3的纯酒精中，制成油酸酒精溶液，再取一滴该溶液滴在撒有痱子粉的水面上，测量所形成的油膜面积解析实验时先将痱子粉撒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴入水面，选项C错误；处理数据时，先计算出一滴油酸酒精溶液中所含有的纯油酸体积，再将该体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径，选项D错误。答案ABE2关于分
41、子间作用力，下列说法中正确的是()A分子间的引力和斥力是同时存在的B压缩气体时，气体会表现出抗拒压缩的力，这是由于气体分子间存在斥力C因分子间的引力和斥力大小都随分子间距离的增大而减小，所以分子力一定也随分子间距离的增大而减小D分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置E分子间距离增大时，分子力、分子势能均有可能减小解析由分子动理论知分子间的引力和斥力是同时存在的，A对；压缩气体时，气体会表现出抗拒压缩的力，这是气体压强增大的缘故，B错；分子间的引力和斥力大小都随分子间距离的增大而减小，但分子力随分子间距离的增大有可能先增大后减小，C错；若开始时分子间距离小于平衡位置间距，则随分子间距离
42、增大，分子势能先减小后增大，可能存在分子势能相等的两个位置，D对；同理，若开始时分子间距离小于平衡位置间距，随分子间距离增大，分子力可能减小，分子势能也可能减小，E对。答案ADE3下列有关热现象的叙述中正确的是()A布朗运动是液体分子的运动，它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动B物体的温度越高，分子运动速率越大C不违背能量守恒定律的实验构想也不一定能够实现D晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的E用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0105 J，若空气向外界放出1.5105 J的热量，则空气内能增加5104 J解析布朗运动是液体中固体颗粒的运动，不是液体分子的运动，A错误；物体的温度越
43、高，分子运动的平均速率越大，B错误；热力学第二定律表明第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但仍不能实现，选项C正确；晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的，D正确；根据热力学第一定律可知选项E正确。答案CDE4对于一定量的理想气体，下列说法正确的是()A气体的体积指的不是该气体的所有气体分子体积之和，而是指该气体所有分子所能到达的空间的体积B只要气体的温度降低，气体分子热运动的剧烈程度一定减弱C在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D外界对气体做功，气体的内能一定增加E气体在等温膨胀的过程中一定从外界吸收热量解析气体的体积是指该气体所有分子所能到达的空间的体积，故A对；温度是气体分子热运动
44、的剧烈程度的标志，故B对；由气体压强的微观定义可知C错；做功和热传递都能改变气体的内能，故D错；气体在等温膨胀的过程中，对外界做功，而内能没变，则气体一定吸收热量，故E对。答案ABE5下列说法中正确的是()A尽管技术不断进步，但热机的效率仍不能达到100%，而制冷机却可以使温度降到热力学零度B雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用导致的C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D空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气压强的比值E悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显解析热力学零度只能接近而不能达到，A错误；雨水没有透过布雨
45、伞是液体表面张力的作用导致的，B正确；由热力学第一定律UQW知，温度每升高1 K，内能增加，但既可能是吸收热量，也可能是对气体做功使气体的内能增加，C正确；空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气的压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值，故D错误；微粒越大，某一瞬间撞击它的分子数越多，受力越容易平衡，布朗运动越不显著，E正确。答案BCE6关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是 ()A只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C密封在体积不变的容器中的气体在温度升高时，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D用打气筒的活塞压缩气体很费力
46、，说明分子间有斥力E物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大解析气体分子之间有很大的间隙，摩尔体积除以阿伏加德罗常数所得体积比气体分子的体积大得多，故A错误；悬浮在液体中的固体微粒越小，来自各方向的撞击抵消得越少，则布朗运动就越明显，故B正确；在体积不变的情况下，气体分子的密集程度不变，温度越高，则分子的平均动能越大，气体分子对器壁撞击力越大，压强越大，故C正确；打气筒的活塞压缩气体很费力是气体压强的作用导致的，故D错误；温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大，故E正确。答案BCE7如图1是分子间引力(或斥力)大小随分子间距离变化的图象，下列说
47、法正确的是()图1Aab表示引力图线Bcd表示引力图线C当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子势能为零D当分子间距离等于两曲线交点的横坐标时，分子力为零E当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，分子力表现为斥力解析根据分子动理论，分子间相互作用的引力和斥力同时存在，都随分子间距离的增大而减小，但分子间斥力减小快，所以A正确、B错误；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，引力等于斥力，D正确；当分子间距离等于两曲线交点横坐标时，分子势能最小，但不一定为零，C错误；当分子间距离小于两曲线交点横坐标时，斥力大于引力，分子力表现为斥力，E正确。答案ADE二、非选择题8(2016朝阳二模)某同学做“用油膜
48、法估测分子的大小”的实验。(1)每滴油酸酒精溶液的体积为V0，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。已知500 mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1 mL，则油酸分子直径大小的表达式为d_。(2)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是_。A将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开D计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理解析(1)油酸酒精溶液中油酸的浓度为，一滴油酸酒精溶液滴入水中，酒精溶于水，油酸浮在水面上形成单层分子膜，故有SdV0，解得d；
49、(2)将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算公式变为，结果将明显偏大，选项A正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，但是不会明显偏大，选项B错误；水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，由计算公式可知选项C正确，计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，会有一定影响但是不会明显偏大，选项D错误。答案(1)(2)AC9如图2所示，两端封闭的玻璃管中间有一段长为h16 cm的水银柱，在27 的室内水平放置，水银柱把玻璃管中的气体分成长度都是L040 cm的A、B两部分，两部分气体的压强均为p030 cmHg，现将A端抬起使玻璃管竖直。图2(1)求玻璃管竖直
50、时两段气体的长度LA和LB；(2)在玻璃管竖直状态下，给B气体加热(全过程中A气体温度不变)，需要加热到多少摄氏度才能使水银柱回到初始位置？解析 (1)玻璃管由水平放置转到竖直放置，两部分气体均为等温变化，设玻璃管的横截面积为S对A有p0L0SpALAS对B有p0L0SpBLBSpBpAh，LALB2L0解得LA50 cm，LB30 cm。(2)给B气体加热后，水银柱回到初始位置，A部分气体状态参量与初始状态相同，B气体体积与初始状态相同，此时B气体压强为pp0h46 cmHg对B有解得T460 K故需将B气体加热到187 。答案(1)50 cm30 cm(2)187 10(2016湖南衡阳联
51、考)如图3所示，一个高为H60 cm，横截面积S10 cm2的圆柱形竖直放置的导热汽缸，开始活塞在汽缸最上方，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，现在活塞上轻放一个质量为5 kg的重物，待整个系统稳定后，测得活塞与汽缸底部距离变为h。已知外界大气压强始终为p01105 Pa，不计活塞质量及其与汽缸之间的摩擦，取g10 m/s2。求：图3(1)在此过程中被封闭气体与外界交换的热量；(2)若开始环境温度为27 ，现将汽缸开口朝上整体竖直放在87 的热水系统中，则稳定后活塞与汽缸底部距离变为多少？解析(1)封闭气体发生等温变化，气体初状态的压强为p1p01.0105 Pa，气体末状态的压强为p2p0根
52、据玻意耳定律得p1HSp2hS得h0.40 m外界对气体做功W(p0Smg)(Hh)根据热力学第一定律得UWQ0解得Q30 J，即放出30 J热量。(2)气体发生等压变化，得代入数据可得h10.48 m。答案(1)放出热量30 J(2)0.48 m11(2017山东枣庄一模)如图4甲所示，竖直放置的汽缸内壁光滑，横截面积为S1103 m2。活塞的质量为m2 kg，厚度不计。在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方汽缸的容积为1.0103 m3，A、B之间的容积为2.0104 m3，外界大气压强p01.0105 Pa。开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9p0，温度为27
53、 。现缓慢加热缸内气体，直至327 。求：图4(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2；(2)缸内气体最后的压强；(3)在图乙中画出整个过程中的pV图线。解析(1)活塞刚离开B处时，设气体的压强为p2，由二力平衡可得p2p0解得p21.2105 Pa由查理定律得解得t2127 。(2)设活塞最终移动到A处，缸内气体最后的压强为p3，由理想气体状态方程得解得p31.5105 Pa。因为p3p2，故活塞最终移动到A处的假设成立。(3)如图所示。答案(1)127 (2)1.5105 Pa(3)见解析基础课1机械振动一、选择题(以下每小题均为多项选择题)1(2016河北衡水中学模拟)如图1甲所示，一单摆做
54、小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是()图1A单摆的摆长约为1.0 mB单摆的位移x随时间t变化的关系式为x8sin(t) cmC从t0.5 s到t1.0 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D从t1.0 s到t1.5 s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小E从t1.0到t1.5 s的过程中，摆球所受回复力逐渐增大解析由题图乙可知单摆的周期T2 s，振幅A8 cm。由单摆的周期公式T2，代入数据可得l1 m，选项A正确；由可得 rad/s，则单摆的位移
55、x随时间t变化的关系式为xAsin t8sin(t) cm，选项B正确；从t0.5 s到t1.0 s的过程中，摆球从最高点运动到最低点，重力势能减小，选项C错误；从t1.0 s到t1.5 s的过程中，摆球的位移增大，回复力增大，选项D错误，E正确。答案ABE2.如图2所示，在光滑杆下面铺一张可沿垂直杆方向匀速移动的白纸，一带有铅笔的弹簧振子在B、C两点间做机械振动，可以在白纸上留下痕迹。已知弹簧的劲度系数为k10 N/m，振子的质量为0.5 kg，白纸移动速度为2 m/s，弹簧弹性势能的表达式Epky2，不计一切摩擦。在一次弹簧振子实验中得到如图所示的图线，则下列说法中正确的是()图2A该弹簧
56、振子的振幅为1 mB该弹簧振子的周期为1 sC该弹簧振子的最大加速度为10 m/s2D该弹簧振子的最大速度为2 m/sE该弹簧振子的最大速度为 m/s解析弹簧振子的振幅为振子偏离平衡位置的最大距离，所以该弹簧振子的振幅为A0.5 m，选项A错误；由题图所示振子振动曲线可知，白纸移动x2 m，振动一个周期，所以弹簧振子的周期为T1 s，选项B正确；该弹簧振子所受最大回复力FkA100.5 N5 N，最大加速度为a10 m/s2，选项C正确；根据题述弹簧弹性势能的表达式为Epky2，弹簧振子振动过程中机械能守恒，由mvkA2可得该弹簧振子的最大速度为vmA m/s，选项D错误，E正确。答案BCE3
57、(2016徐州模拟)甲、乙两弹簧振子的振动图象如图3所示，则可知()图3A两弹簧振子完全相同 B. 两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲F乙21C振子甲速度为零时，振子乙速度最大D两振子的振动频率之比f甲f乙12E振子乙速度为最大时，振子甲速度不一定为零解析从图象中可以看出，两弹簧振子周期之比T甲T乙21，则频率之比f甲f乙12，D正确；弹簧振子周期与振子质量、弹簧劲度系数k有关，周期不同，说明两弹簧振子不同，A错误；由于弹簧的劲度系数k不一定相同，所以两振子所受回复力(Fkx)的最大值之比F甲F乙不一定为21，B错误；由简谐运动的特点可知，在振子到达平衡位置时位移为零，速度最大，在振子到达最大
58、位移处时，速度为零，从图象中可以看出，在振子甲到达最大位移处时，振子乙恰好到达平衡位置，C正确；当振子乙到达平衡位置时，振子甲有两个可能的位置，一个是最大位移处，一个是平衡位置，E正确。答案CDE二、非选择题42016北京理综用单摆测定重力加速度的实验装置如图4所示。图4(1)组装单摆时，应在下列器材中选用_(选填选项前的字母)。A长度为1 m左右的细线B长度为30 cm左右的细线C直径为1.8 cm的塑料球D直径为1.8 cm的铁球(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g_(用L、n、t表示)。(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分
59、计算处理。组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(ms2)9.749.73请计算出第3组实验中的T_s，g_m/s2。(4)用多组实验数据作出T2L图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2L图线的示意图如图5中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值则相对于图线b，下列分析正确的是_(选填选项前的字母)。图5A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C图线c对应
60、的g值小于图线b对应的g值(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图6所示，由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g_(用l1、l2、T1、T2表示)。图6解析(1)单摆模型需要满足的两个基本条件是：摆线长远大于小球的直径和小球的密度越大越好所以应选A、D。(2)由T，T2得g(3)T s2.01 sg m/s29.76 m/
61、s2，(4)b图线为正确图线，a图线与b图线相比，测量的周期相同时，摆长短，说明测量摆长偏小，A错误；c图线与b图线相比，测量摆长相同时，周期偏小，可能出现的原因是多记了全振动次数，所以B正确；由T2得T2L，图线斜率小，说明g偏大，故C错误。(5)设A到铁锁重心的距离为l，有T12T22联立消去l解得g答案(1)AD(2)(3)2.019.76(4)B(5)基础课2机械波一、选择题(以下每小题均为多项选择题)1(2017沈阳质量监测)如图1是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线)；S1的振幅A14 cm
62、，S2的振幅A23 cm，则下列说法正确的是()图1A质点D是振动减弱点B质点A、D在该时刻的高度差为14 cmC再过半个周期，质点B、C是振动加强点D质点C的振幅为1 cmE质点C此刻以后将向下振动解析由图象可知，D点为两波谷相遇应该是加强点，选项A错误；此时A点在加强后的最高点，D点在加强后的最低点，由合成叠加关系可知A、D质点在该时刻的高度差为14 cm，选项B正确；由于两波的频率相等，叠加后会形成稳定的干涉图象，所以A、D点始终是加强点，B、C点始终是减弱点，选项C错误；质点C为减弱点，振幅为两振幅之差，为1 cm，选项D正确；由题意可知此时质点C将向下振动，选项E正确。答案BDE2如
63、图2所示是一列沿x轴传播的简谐横波在t0时刻的波形图，图中质点P正沿y轴正方向运动，此波的传播速度为v4 m/s，则()图2A此波沿x轴正方向传播B质点P的振动周期为T1.0 sCx1.0 m处质点做简谐运动的表达式为y5cos(4t) cmDx1.0 m处质点在02.5 s内通过的路程为50 cmEt0.25 s时，x2.0 m处质点有最大正向加速度解析因质点P正沿y轴正方向运动，由“上下坡法”知波沿x轴正方向传播，A对；由题图知波长为4 m，由vT知各质点振动周期为T1.0 s，B对；由题图知x1.0 m 处质点做简谐运动的表达式为y5cos(2t) cm，C错；t2.5 s2.5T，所以
64、x1.0 m处质点在02.5 s内通过的路程为s2.54A50 cm，D对；t0.25 s时，x2.0 m处质点正处于波峰，具有最大负向加速度，E错。答案ABD3如图3甲所示，一水平放置的绳子上的五个质点A、B、C、D、E间隔都为1 m，从t0时刻开始，质点C开始向上振动，并依次带动各点振动起来，其中质点C的振动图象如图乙所示，t1 s时质点B刚开始振动，则()图3AB、D两质点的振动步调始终相反 B当质点A第一次到达负的最大位移处时，质点C通过的路程为25 cmC波速为v1 m/sD若质点C的振动频率变大，则波的传播速度变大E质点A处于正的最大位移处时，质点E也处于正的最大位移处解析根据对称
65、性，B、D两质点振动步调始终一致，故A错误；质点A起振方向与质点C起振方向相同，质点A第一次到达负的最大位移处，需振动T的时间，而波由质点C传到质点A的时间为T，则质点C通过的路程为s5A25 cm，故B正确；波速v1 m/s，C正确；波速由介质的性质决定，故D错误；根据对称性，A、E两质点的振动情况完全相同，故E正确。答案BCE4图4甲是一列简谐横波在某一时刻的波的图象，图乙是x2 m处的质点从该时刻开始计时的振动图象，a、b是介质中两个质点，下列说法正确的是()图4A质点a振动的周期为2 sB这列波的波速是2 m/sC这列波沿x轴负方向传播D8 s内质点b通过的路程是40 cmE质点a比质
66、点b先回到平衡位置解析由题图知，此波的波长8 m，周期T4 s，所以波速v2 m/s，选项B正确，A错误；质点振幅为5 cm，一个周期内通过的路程为20 cm，8 s2T，8 s内质点通过的路程是40 cm，选项D正确；由振动图线可知t0时刻，x2 m处的质点向上振动，所以波沿x轴正方向传播，选项C错误；因为此时质点a振动方向向上，质点b振动方向向下，所以质点a比质点b先回到平衡位置，选项E正确。答案BDE5(2017湖北黄冈调研)一列自右向左传播的简谐横波，在t0时刻的波形图如图5所示，此时坐标为(1，0)的质点刚好开始运动，在t0.3 s时刻，质点P在t0时刻后首次到达波峰位置，质点Q的坐
67、标是(3，0)，则下列说法正确的是()图5A在t0时刻，质点P的速度方向沿y轴负方向B这列波的传播速度为 m/sC在00.3 s时间内，质点A运动的路程为0.03 mD在t0.5 s时刻，质点Q首次到达波峰位置E这列波的波源起振方向沿y轴正方向解析根据t0时刻的波形图，可知波长4 cm，在t0时刻质点P沿y轴负方向运动，质点P的速度方向沿y轴负方向，选项A正确；在t0.3 s时，质点P在t0时刻后首次到达波峰位置，说明波动周期T0.4 s，这列波的传播速度为v10 cm/s0.1 m/s，选项B错误；在00.3 s时间，即T时间内，质点A运动的路程为3个振幅，即38 cm24 cm0.24 m
68、，选项C错误；在t0.5 s时，波沿x轴负方向传播了5 cm，质点Q首次到达波峰位置，选项D正确；根据波形图和传播方向可知，这列波的波源起振方向沿y轴正方向，选项E正确。答案ADE二、非选择题6(2016沈阳质量监测)一列简谐横波，沿波的传播方向依次有P、Q两点，平衡位置相距5.5 m，其振动图象如图6甲所示，实线为P点的振动图象，虚线为Q点的振动图象。图6(1)图乙是t0时刻波形的一部分，若波沿x轴正向传播，试在给出的波形上用黑点标明P、Q两点的位置，并写出P、Q两点的坐标(横坐标用表示)；(2)求波的最大传播速度。解析(1)P、Q两点的位置如图所示，其坐标为P(0，0)、Q(，5 cm)(
69、2)由题图甲可知，该波的周期T1 s由P、Q的振动图象可知，P、Q之间的距离是s(n)5.5 m当n0时，有最大值6 m此时对应波速最大，v6 m/s。答案(1)P(0，0)、Q(，5 cm)(2)6 m/s基础课3光的折射全反射一、选择题(以下每小题均为多项选择题)1如图1所示，MN是介质1和介质2的分界面，介质1、2的绝对折射率分别为n1、n2，一束细光束从介质1射向介质2中，测得160，230，根据你所学的光学知识判断下列说法正确的是()图1A介质2相对介质1的相对折射率为B光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度C介质1相对介质2来说是光密介质D光从介质1进入介质2可能发生全反
70、射现象E光从介质1进入介质2，光的波长变短解析光从介质1射入介质2时，入射角与折射角的正弦之比叫做介质2相对介质1的相对折射率，所以有n21，选项A正确；因介质2相对介质1的相对折射率为，可以得出介质2的绝对折射率大，因n，所以光在介质2中传播的速度小于光在介质1中传播的速度，选项B正确；介质2相对介质1来说是光密介质，选项C错误；先从光密介质射入光疏介质时，有可能发生全反射现象，选项D错误；光从介质1进入介质2，光的频率不变，速度变小，由vf可知，光的波长变短，选项E正确。答案ABE2(2017湖北八校第一次联考)频率不同的的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图
71、2所示，下列说法正确的是()图2A单色光1的频率大于单色光2的频率B在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C可能单色光1是红光，单色光2是蓝光D无论怎样增大入射角，单色光1和2都不可能在此玻璃板下表面发生全反射E若让两束光从同种玻璃射向空气，单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角解析由n可知，单色光1的折射率大一些，单色光1的频率大于单色光2的频率，A正确；由v知，在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，B错误；因为红光的折射率小于蓝光，所以C错误；从空气射向玻璃板的单色光一定能从玻璃中射出，D正确；临界角sin C，所以让两束光从同种玻璃
72、射向空气，单色光1的临界角小，E正确。答案ADE3如图3所示为一正三角形玻璃砖，边长为l，AO为三角形的中线。现有a、b两束不同频率的可见细光束垂直于BC边从真空射入该三角形玻璃砖，入射时两束光到O点的距离相等，两束光经玻璃砖折射后相交于中线AO的右侧P处，则以下判断正确的是()图3A在真空中，a光的传播速度小于b光的传播速度B在真空中，a光波长小于b光波长Ca、b两束光在玻璃砖中传播时的频率与在真空中传播时的频率相同Da光通过玻璃砖的时间小于b光通过玻璃砖的时间E若a、b两束光从同一介质射入真空中，则a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角解析光在真空中的传播速度均为光速c，所以选项
73、A错误；由题意可知，玻璃砖对a光的折射率na大于对b光的折射率nb，所以a光的频率a大于b光的频率b，a光在真空中传播时的波长a小于b光在真空中传播的波长b，选项B正确；当光从一种介质进入另一种介质时，光的频率保持不变，选项C正确；a光在玻璃砖中的传播速度大小va小于b光在玻璃砖中的传播速度大小vb，又因为a、b两束光在该玻璃砖中传播的距离相等，所以tatb，选项D错误；当a、b两束光从同一介质射入真空中时，由nanb，sin C可知，a光发生全反射的临界角小于b光发生全反射的临界角，选项E正确。答案BCE4(2017河北衡水中学调研)如图4所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的
74、折射率n，若光从上表面AB射入的入射角i60，光在真空中的光速为c，则()图4A折射角r30B光在玻璃中传播的时间为C光在玻璃中传播的时间为D改变入射角i，光在下表面CD可能发生全反射E光一定能从CD面射出解析由n得sin r0.5，得r30，故A正确；光在玻璃中传播的速度为v，由几何知识可知光在玻璃中传播的路程为s，则光在玻璃中传播的时间为t，故B错误，C正确；由于光在CD面上的入射角等于光在AB面上的折射角，根据光路可逆性原理可知光一定能从CD面射出，故D错误，E正确。答案ACE二、非选择题5(2016海淀区模拟)如图5所示，在测量玻璃折射率的实验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形A
75、BC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观察P1和P2的像。图5图6(1)此后正确的操作步骤是_。(选填选项前的字母)A插上大头针P3，使P3挡住P2的像B插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像C插上大头针P4，使P4挡住P3的像D插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置(图中已标出)。为测量该种玻璃的折射率，两位同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干辅助线，如图6甲、乙所示。在图6中仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图_(选
76、填“甲”或“乙”)，所测玻璃折射率的表达式n_(用代表线段长度的字母DE、GF表示)。解析(1)在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，确定入射光线，然后插上大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，再插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像，从而确定出射光线。因此选项B、D正确。(2)设入射角为，折射角为，根据折射定律和几何关系有：对于甲图，sin ，sin ，对于乙图，sin ，sin ，可知仅通过测量DE、GF的长度便可正确计算出折射率的是图乙，折射率n。答案(1)BD(2)乙6人造树脂是常用的眼镜镜片材料。如图7所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在
77、桌面上的P点。已知光线的入射角为30，OA5 cm，AB20 cm，BP12 cm，求该人造树脂材料的折射率n。图7解析设折射角为，由折射定律n，其中i30由几何关系知sin ，且OP代入数据解得n1.5答案1.57(2016徐州一模)如图8所示，一束激光垂直于AC面照射到等边玻璃三棱镜的AB面上。已知AB面的反射光线与折射光线的夹角为90。光在真空中的传播速度为c。求图8(1)玻璃的折射率；(2)激光在玻璃中传播的速度。解析(1)如图所示，由几何关系知：光在AB界面的入射角160，折射角230则n。(2)由n得v。答案(1)(2)8(2017河南八市重点高中质检)如图9所示，AOB为扇形玻璃
78、砖，一细光束照射到AO面上的C点，入射角为60，折射光线平行于BO边，圆弧的半径为R，C点到BO面的距离为，ADBO，DAO30，光在空气中传播速度为c，求：图9(1)玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角；(2)光在玻璃砖中传播的时间。解析(1)光路图如图所示，由于折射光线CE平行于BO，那么光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为光线在E点的入射角满足sin ，30由几何关系可知，COE90，因此光线在C点的折射角为30玻璃砖的折射率n由于光线在E点的入射角为30，光线在E点的折射角为60(2)由几何关系可知，CER光在玻璃砖中的传播速度为v因此光在玻璃砖中传播的时间为t。答案(1)
79、60(2)9如图10所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变，将细光束平移到距O点R处的B点，此时透明物体左侧恰好不再有光线射出，不考虑光线在透明物体内部的多次反射。 图10(1)求透明物体对该单色光的折射率；(2)若细光束平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的交点到O点的距离。解析(1)如图甲所示，光束从B点处水平射入，在M点处恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角C满足sin C 解得n(2)如图乙所示，光束从D点处水平射入，在E点处发生折射，入射角为，折射角为由折射定律有n又sin ，解得sin ，60由几何关系可知EOF，EF
80、O则出射光线与OA轴线的交点到O点的距离为2Rcos R答案(1)(2)R基础课4光的干涉、衍射和偏振电磁波与相对论一、选择题(以下每小题均为多项选择题)1(2016广州模拟)如图1所示是观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述正确的是 ()图1A此时能明显观察到波的衍射现象B挡板前后波纹间距离相等C如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象E挡板前后波纹间距离不等 解析发生明显衍射
81、的条件是孔或障碍物的尺寸小于或接近于波长，因此选项A正确；发生衍射后不改变机械波的性质，如波长、频率、周期等均不改变，故选项B正确，E错误；若孔AB扩大，可能会由于孔的直径大于波长而不能观察到明显的衍射现象，选项C正确；能否发生明显衍射，取决于孔的大小和波长之间关系，波源频率增大，波长变小，不能更明显地观察到衍射现象，选项D错误。答案ABC2在五彩缤纷的大自然中，我们常常会见到一些彩色光的现象，下列现象中属于光的干涉的是()A洒水车喷出的水珠在阳光照耀下出现的彩色现象B小孩儿吹出的肥皂泡在阳光照耀下出现的彩色现象C雨后天晴马路上油膜在阳光照耀下出现的彩色现象D用游标卡尺两测量爪的狭缝观察日光灯
82、的灯光出现的彩色现象E实验室用双缝实验得到的彩色条纹解析A属于光的色散现象；B、C属于光的薄膜干涉现象；D属于光的单缝衍射现象；E属于光的双缝干涉现象。答案BCE3(2017沈阳质量监测)关于光现象及其应用，下列说法正确的有()A白光只有通过三棱镜的折射，才能产生光的色散现象B光经过大头针尖儿时，大头针尖儿边缘轮廓会模糊不清，这是光的衍射现象C光导纤维利用全反射的原理，其内芯的折射率大于外套的折射率D拍摄玻璃橱窗中的物品时，为消除玻璃表面反射光的干扰，需要在照相机镜头前加装偏振片，该装置利用的是薄膜干涉原理E利用光的干涉现象可以检查平面的平整度答案BCE4下列说法正确的有()A某种光学介质对另
83、一种光学介质的相对折射率可能小于1B英国物理学家托马斯杨发现了光的干涉现象C激光和自然光都是偏振光D麦克斯韦用实验证明了光是一种电磁波E爱因斯坦认为真空中光速在不同惯性系中相同解析激光的偏振方向一定，是偏振光，而自然光包含着垂直传播方向上沿一切方向振动的光，C错；麦克斯韦只是从理论上提出光是一种电磁波，D错。答案ABE5(2016江西六校模拟)下列说法中正确的是()A水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉造成的B根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C狭义相对论认为，物体运动时的质量会随着物体运动速度的增大而增加D在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，为
84、减小实验误差，测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时E沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射引起的解析油膜在阳光照射下，膜的两表面反射，出现相同频率的光，从而进行叠加，导致呈现彩色，这是由光的干涉造成的，选项A正确；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生磁场，但不一定是变化的磁场，选项B错误；狭义相对论认为，物体运动时的质量会随着物体运动速度的增大而增加，选项C正确；测量单摆周期的实验中，小球经过平衡位置时的速度最大，所以测量单摆周期应该从小球经过平衡位置处开始计时，选项D正确；沙漠中的“蜃景”现象是光的折射引起的，选项E错误。 答案ACD6下列有关光学现象的说法中正确的是()
85、A用光导纤维束传送信息是光的衍射的应用B太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象C在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰D经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度E激光测距是应用了激光平行性好的特点解析用光导纤维束传送信息是光的全反射的应用，A错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的色散现象，是光的折射的结果，B错误；在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可减弱反射光，从而使景象更清晰，C正确；红光的波长比绿光的波长长，根据双缝干涉条纹间距公式x可知，经过同一双缝所得干涉条纹，红光条纹宽度大于绿光条纹宽度，D正确；激光的平行性好，常用来精确测距，E
86、正确。答案CDE7下列关于波的现象和规律的说法中正确的是()A机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象 B泊松亮斑是光的干涉现象 C光的偏振现象说明光是横波D波速公式vf说明波速只与波长、频率有关，与介质无关E“彩超”可以测血流速度，利用的是超声波的多普勒效应解析 机械波、电磁波均能产生干涉、衍射现象，选项A正确；泊松亮斑是光的衍射现象，选项B错误；光的偏振现象说明光是横波，选项C正确；波速公式vf是波速的计算式，但波速只与介质有关，与波长、频率无关，选项D错误；“彩超”可以测血流速度，利用的是超声波的多普勒效应，选项E正确。答案ACE8(2017湖北荆门调研)下列说法中正确的是()A做简谐运动的
87、物体，其振动能量与振动的频率有关B全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者的运动无关D在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度不同 E医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特点解析做简谐运动的物体，其振动能量与振幅有关，与振动的频率无关，选项A错误；机械波的传播速度由介质决定，在同一种介质中，不同频率的机械波的传播速度相同，选项D错误。答案BCE9(2017宁夏大学附属中学期中)下列说法正确的是()A摆钟偏快时可缩短摆长进行校准 B火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C拍摄玻璃橱窗内的物
88、品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度 D地面附近有一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些E光从水中射入玻璃中，发现光线偏向法线，则光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度解析摆钟偏快，说明周期偏小，要让周期变大，则可将摆长调长进行校准，选项A错误；根据多普勒效应，火车向我们驶来的时候，听到的频率高于声源发出的频率，选项B正确；加偏振片的目的是减弱橱窗玻璃的反射光，选项C错误；对一高速水平飞过的火箭，地面上的人观察到火箭沿着速度方向的长度比火箭上的人观察到的短一些，选项D正确；光从水中射入玻璃中，发现光线偏向法线，则玻璃的折射率大，根据公式v可
89、知，光在玻璃中传播速度一定小于在水中的传播速度，选项E正确。答案BDE10(2017安阳模拟)下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是 ()A图A中，若匀速拉动木板的速度较大，则由图象测得简谐运动的周期较大B由图B可知，系统的固有频率为f0C图C中频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，这种现象叫作波的干涉D图D中泊松亮斑是小孔衍射形成的图样E图E中若简谐波的波速为200 m/s，从图示时刻开始，质点a经0.01 s通过的路程为0.4 m解析演示简谐运动的图象实验中，若匀速拉动木板的速度较大，会导致图象的横坐标变大，但对应的时间仍不变，简谐运动的周期与单摆的固有周期相同
90、，选项A错误；由图B可知当驱动力的频率f跟固有频率f0相同时，才出现共振现象，振幅才最大，距固有频率f0相差越大，振幅越小，选项B正确；频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，这种现象叫做波的干涉，选项C正确；泊松亮斑是光绕过圆形挡板后衍射形成的图样，选项D错误；由图E可知，该波的波长是4 m，则周期T s0.02 s，从图示时刻开始，质点a经0.01 s，即半个周期，a恰好到达负的最大位移处，通过的路程为0.4 m，选项E正确。答案BCE二、非选择题11(2017日照模拟)光传感器可用来测量光屏上的光强分布。如图2甲所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图乙为该同学使
91、用光传感器对该实验所采集到的光屏上的光强分布图象，则该同学所做的实验是光的_(选填“干涉或“衍射”)实验；根据图乙可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是_。图2解析由图乙可知，条纹中间亮、两边窄，是衍射条纹；根据光的衍射原理，则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱。答案衍射 中间强两边弱12某同学用图3甲所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离x。转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数如图丙所示，再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6条
92、亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数x2_mm。如果实验所用双缝之间的距离d0.20 mm，双缝到屏的距离l60 cm。根据以上数据可得出光的波长_nm(保留1位小数)。图3解析由游标卡尺的读数规则以及干涉条纹与波长的关系分析求解。x28 mm190.05 mm8.95 mm。由x，x，x120.05 mm0.10 mm，代入数据解得590.0 nm。答案8.95590.013(1)杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的_相同。如图4所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示
93、波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在_(选填“A”、“B”或“C”)点会出现暗条纹。图4(2)在上述杨氏干涉实验中，若单色光的波长5.89107 m，双缝间的距离d1 mm，双缝到屏的距离l2 m。求第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距。解析(1)要形成光的干涉，两列光的频率应该相同，在题图所示的干涉区域放置光屏，波峰与波谷相遇的C点会出现暗纹。(2)相邻的亮条纹的中心间距x由题意知，亮条纹的数目n10则第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距L代入数据得L1.178102 m答案(1)频率C(2)1.178102 m单元质量检测(十四)1(1)如图1甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为
94、介质中x2 m 处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。下列说法正确的是_。(填正确答案标号)图1 A这列波的传播方向是沿x轴正方向 B这列波的传播速度是20 m/s C经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向前进了3 m D经过0.1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向 E经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离(2)如图2所示，ABC为折射率n，顶角30的直角三棱镜的截面，P为垂直于直线BCD的光屏。一束宽度dAB的单色平行光束垂直射向AB面，经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带。求：图2()图中编号为b的光线经棱镜后传播方向改变的角度；()在屏P上形成的光带宽度。
95、解析(1)根据题图质点P的振动图象和该波的波形图可知，这列波的传播方向是沿x轴正方向，选项A正确；由波形图可知这列波的波长4 m，由质点P的振动图象可知，这列波的周期T0.2 s，则这列波的传播速度v/T20 m/s，选项B正确；介质中有机械波传播时，质点并不随波迁移，选项C错误；经过0.1 s(半个周期)，质点Q的运动方向沿y轴负方向，选项D错误；经过0.35 s(个周期)时，质点Q运动到y轴负方向且没有到达最大位移处。质点P正好运动到最大位移处，所以质点Q距离平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，选项E正确。(2)()b光线从AB面垂直射入棱镜后，传播方向不变，设在AC面入射角为1，折
96、射角为i，则由折射定律n由几何关系知1代入数据解得i60故由几何关系得，传播方向改变的角度30()光路如图，由几何关系有BCdtan 30C2C1BCtan 30ACC2CC2C1联立解得在屏P上形成的光带宽度ACd答案(1)ABE(2)()30()d2(2016娄底一模)(1)下列说法中正确的是_。(填正确答案标号)A图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a束光在水珠中传播的速度一定大于b束光在水珠中传播的速度B图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从bb面射出C图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏到挡板间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小D
97、图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的 E图戊中的M、N是偏振片，P是光屏。当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将会发生变化，此现象表明光波是横波(2)一列简谐横波沿x轴正方向传播，如图3甲所示为波传播到x5 m的M点时的波形图，图乙是位于x3 m的质点N从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x10 m 处的质点，求：图3()波由M点传到Q点所用的时间；()波由M点传到Q点的过程中，x3.5 m处的质点通过的路程。解析(1)甲图中a束光折射角大，折射率小，根据v，a束光在水珠中的传播速度大，选项A正确；乙图中，光束在aa面的折射角等
98、于在bb面的入射角，只要入射角i90，bb面的入射角就小于临界角，就不会发生全反射，选项B错误；丙图中，根据x，选项C正确，丁图中的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹陷的，选项D错误；有偏振现象的光波为横波，选项E正确。(2)()由题图甲可以看出波长4 m，由题图乙可以看出周期T4 s，所以波速v1 m/s，波由M点传到Q点所用的时间t5 s。()4 s内质点通过的路程为4A20 cm，x3.5 m处的质点1 s内通过的路程为25sin 455 cm，则质点通过的路程为(205) cm27.07 cm。答案(1)ACE(2)()5 s()27.07 cm3(1)如图4，某种复合光经过半圆形的玻
99、璃砖后分成a、b两束，其中光束a与法线的夹角为60，光束b与法线的夹角为45，则玻璃对a、b两种光的折射率之比nanb_；若a、b两种光在这种玻璃中的波长之比为，现用同一双缝干涉装置分别测量a、b两种光的波长，则得到的相邻亮条纹间距之比为xaxb_。图4(2)如图5所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时刻的波形图，已知该波的传播速度为6.4 m/s，求：图5()这列波的周期；()平衡位置在x4 cm处的质点在00.05 s时间内运动的路程。结果可用根号(“”)表示解析(1)由光的折射定律n可分别得出na，nb，所以nanb；真空中的波长0n，所以，所求条纹间距之比。(2)()由题图可知波
100、长12 cm则周期T s()质点从平衡位置出发一个周期运动4A，半个周期运动2A，平衡位置在x4 cm处的质点从平衡位置开始运动。t0.05 s2T2TT由题图知，x4 cm处的质点的振动方程为yAsin tAsin t故在最后T时间内质点运动的路程是s1Asin(T)A所以总的路程是s24AA m答案(1)32(2)() s() m4(1)一质点做简谐运动的图象如图6所示，下列说法正确的是_。(填正确答案标号)图6A质点振动频率是0.25 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC第4 s末质点的速度最大D在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同E在t2 s和t4 s两时刻
101、，质点速度大小相等、方向相同(2)如图7所示，将一个折射率为n的透明长方体放在空气中，长方形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为。ADAP。图7()若要使光束进入长方体后能射到AD面上，角的最小值为多少？()若要使此光束在AD面上发生全反射，角的范围如何？解析(1)振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移，由图象可知，质点运动的周期T4 s，其频率f0.25 Hz；10 s内质点运动了T，其运动路程为s4A42 cm20 cm；第4 s末质点在平衡位置，其速度最大；t1 s和t3 s两时刻，由图象可知，位移大小相等、方向相反；在t2 s质点处于平衡位置，其速度最大，但t2 s和t4 s两时刻，速度方向相反。由以上分析可知，选项A、B、C正确。(2)()如图甲，要使光束进入长方体后能射到AD面上，设最小折射角为，AP为d。根据几何关系有sin 根据折射定律有n得最小值30()如图乙，要使此光束在AD面上发生全反射，则要求该光束射到AD面上的入射角应满足sin sin C又sin Csin cos 解得3060答案(1)ABC(2)()30()3060