内容正文:
第05练 机械振动和机械波 电磁波
(三年考频:2次 预测指数:★★★ )
本卷共15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.(2025·江苏泰州·模拟预测)我国研制的六代机成功试飞,它采用了最新的隐身材料,装配了太赫兹雷达。太赫兹雷达能发射波长在30μm~3mm范围内的无线电波,锁定敌方隐形飞机。则这种无线电波( )
A.频率比可见光高 B.比可见光更易发生衍射现象
C.在空中传播的速度为声速 D.照射锌板会有光电子逸出
2.(25-26高三上·江苏扬州·期末)太空中的太阳动力学平台可以拍摄到紫外波段的太阳图像,通过图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动,则( )
A.日冕辐射紫外线 B.日冕辐射光不含可见光
C.紫外线比可见光速度大 D.紫外线比可见光波长长
3.(25-26高三上·江苏南通·月考)某弹簧振子的固有频率为f0,若给弹簧振子施加频率为的驱动力时振幅为A1、振动频率为f1;若给弹簧振子施加频率为的驱动力时振幅为A2、振动频率为f2,则下列说法正确的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
4.(25-26高三上·江苏扬州·期末)无人驾驶汽车的自适应巡航系统使用毫米波雷达,雷达发射的毫米波频率为,接收到前车反射波的频率为。若,则前车( )
A.与无人车速度相同 B.一定处于静止状态
C.可能在加速,两车远离 D.可能在减速,两车靠近
5.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,在A、B处各固定一个带正电的点电荷、,且。O点为AB连线的中点。一带正电的粒子在M点由静止释放,最远可运动到N点,不计粒子的重力。下列说法正确的是( )
A.M点和N点电势相等 B.M点和N点关于O点对称
C.粒子在MN间做简谐运动 D.粒子在运动过程中机械能守恒
6.(25-26高三上·江苏南京·模拟预测)“绿水青山就是金山银山”,为检测工厂的某种不导电废弃液体的浓度变化,环保员将平行板电容器的两极板(间距固定)全部插入液体中,与电感L、电源构成图示电路。该液体的浓度越大、相对介电常数越小。开关从a拨到b形成振荡电路,若振荡电流的周期减小,则表明( )
A.电容器电容减小,液体浓度增大 B.电容器电容减小,液体浓度减小
C.电容器电容增大,液体浓度增大 D.电容器电容增大,液体浓度减小
7.(2026·江苏·一模)如图所示,两块平行金属板构成的电容器C置于不导电液体中,与线圈L组成振荡电路。先将开关S接a给电容器充电,再将开关S拨到b,下列说法中正确的是( )
A.开关从a拨到b瞬间,流过线圈L中的电流最大
B.开关拨到b之后,振荡电路中的磁场能一直增加
C.若不导电液体液面上升,则电容器的电容减小
D.若不导电液体液面上升,则电路的振荡频率减小
8.(25-26高三上·江苏盐城·月考)今年国庆中秋双节,钱塘江流域出现了特殊的潮汐现象,让游客大饱眼福,其形态特征表现为潮水整齐排列,呈现鳞片状波纹结构,民间称其为龙鳞潮。龙鳞潮产生的机制是南北两岸的涌潮相互叠加形成网格波纹,关于如图所示的龙鳞潮,下列说法正确的是( )
A.南北涌潮叠加后形成龙鳞潮,是波的衍射现象
B.南北涌潮相遇叠加后,各自的振幅和频率都会发生改变
C.南北涌潮存在相位差,依然可以形成稳定的干涉波纹
D.振动加强点将一直位于波峰位置
9.(25-26高三上·江苏南京·期中)水面上一浮标在O点以频率f上下振动,水面泛起圆形的涟漪(视为简谐波)。如图所示,用实线表示波峰位置,某时刻第1圈的半径为r,第3圈的半径为5r,则( )
A.该波的波长为2r B.该波的波速为fr
C.此时浮标在最高点 D.再经过,浮标将在最高点
10.(25-26高三上·江苏徐州·月考)在同一均匀介质中,位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动,形成横波a和b,t=0时的波形图如图所示,此时波a和b分别传播到x=-2m和x=8m处。t=5s时波a、b恰好相遇,则下列说法正确的是( )
A.波a、b在相遇区域不会发生稳定的干涉现象
B.t=0时,质点P沿y轴负方向运动
C.x=1m处的质点的振幅为10cm
D.x=3m处的质点为振动减弱点
11.(2025·江苏·模拟预测)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为m的小球A,质量为2m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态,弹簧劲度系数为k,弹簧原长足够长,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A.剪断细线后的瞬间,小球A的加速度大小为g
B.小球A运动到弹簧原长处时速度最大
C.小球A的最大速度为
D.小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为
12.(25-26高三上·江苏南京·模拟预测)地震监测站监测到一列地震横波,某时刻的波形图如图甲,质点的平衡位置坐标,质点的平衡位置坐标,以此时刻为计时起点,质点振动过程中加速度随时间变化的图像如图乙,则下列说法正确的是( )
A.波沿轴正方向传播
B.该波的传播速度为
C.时,质点的位移为负方向最大
D.内,质点运动的路程小于
13.(2026·江苏常州·模拟预测)一列简谐横波沿x轴传播,a、b两质点平衡位置的横坐标分别为和,两质点水平距离大于一个波长小于两个波长,两质点的振动图像如图所示,下列说法错误的是( )
A.如果该简谐波沿x轴正方向传播,则波长为11.2m
B.如果该简谐波沿x轴正方向传播,则波速为5.6m/s
C.如果该简谐波沿x轴负方向传播,则波长为8m
D.如果该简谐波沿x轴负方向传播,则波速为5m/s
14.(25-26高三上·江苏苏州·月考)图为水面上的两列振动步调相同的相干波在某时刻的叠加情况,以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示该时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),已知的振幅为3cm,的振幅为5cm,下列说法正确的是( )
A.质点A和B在该时刻的高度差为16cm
B.B点始终处于平衡位置
C.质点C的振幅为5cm
D.再过二分之一个周期后,D点位于平衡位置上方8cm处
15.(2026·江苏·一模)如图所示,小圆环A穿在光滑水平直杆上,通过细线与小圆环B相连,初始时细线恰好水平拉直。现将A、B从图示位置由静止释放,B的运动轨迹如图中虚线所示,Q点为右侧轨迹的最高点,不计空气阻力,则( )
A.A做简谐运动
B.A、B的系统动量守恒
C.A的质量大于B的质量
D.仅增大B的质量,B能到达Q点的右侧
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
A
D
A
A
D
C
A
D
题号
11
12
13
14
15
答案
C
D
D
D
C
1.B
【解析】AB.可见光的波长在400nm∼760nm之间,故太赫兹雷达发射的无线电波比可见光波长长,比可见光更易发生衍射现象,根据可知,太赫兹雷达发射的无线电波比可见光的频率低,故A错误,B正确;
C.无线电波是电磁波,在空中传播的速度约为3×108m/s,故C错误;
D.用可见光照射锌板不会有光电子逸出,太赫兹雷达发射的无线电波比可见光的频率低,光子的能量更小,故用其照射锌板不会有光电子逸出,故D错误。
故选B。
2.A
【解析】A.由题意可知,太空中的太阳动力学平台可以拍摄到紫外波段的太阳图像,所以日冕辐射紫外线,故A正确;
B.日冕在日全食时肉眼可见,说明日冕也辐射可见光。平时之所以看不见,是因为太阳光球层发出的可见光太强,淹没了日冕发出的微弱可见光,故B错误;
C.紫外线和可见光都属于电磁波,在真空(太空)中传播速度相同,都等于光速c,故C错误;
D.根据电磁波谱,紫外线的频率比可见光高,波长比可见光短,故D错误。
故选A。
3.A
【解析】由题意可知弹簧振子做受迫振动,则振动频率等于驱动力频率,所以有,;当驱动力频率等于固有频率时,发生共振现象,振幅最大;由于,可知驱动力频率更接近固有频率,则有。
故选A。
4.D
【解析】根据多普勒效应,雷达接收到的反射波频率表明前车正在向无人车靠近,即两车距离减小。
A.若速度相同,则相对静止,频率不变(),故A错误;
B.前车可能静止,也可能运动但速度小于无人车速度,故“一定静止”不成立,故B错误;
C.若前车加速且两车远离,则接收频率减小(),故C错误;
D.前车减速且两车靠近时,满足的条件,故D正确。
故选D。
5.A
【解析】A.由动能定理,得,又,得,故A正确;
B.因为,且,M点和N点一定不关于O点对称,故B错误;
C.设带正电的粒子距、距离分别为、,设、两电荷间距离为。得,该带正电的粒子所受的合力大小,不满足回复力大小与位移成正比的条件,故带电粒子在MN间不做简谐运动,故C错误;
D.粒子在运动过程中,有静电力做功,机械能不守恒,故D错误。
故选A。
6.A
【解析】振荡电路的周期,若振荡电流的周期减小,则C减小;由可知减小则表明液体浓度增大,故选A。
7.D
【解析】A.开关从a拨到b,电容器开始放电,电路中电流从0开始增大,故这一瞬间,流过线圈L中的电流为0,故A错误;
B.开关拨到b之后,振荡电路中的电流增大,电场能转化为磁场能,磁场能增加,电容器放电完毕,磁场能最大;之后电容器反向充电,磁场能转化为电场能,磁场能减少。电场能和磁场能周期性的相互转化,故振荡电路中的磁场能不是一直增加,故B错误;
C.根据平行板电容器电容的决定式有,不导电液体液面上升时,电容器板间电介质增多,电容增大,故C错误;
D.LC回路振荡电流的频率为,由电容增大可知频率减小,故D正确。
故选D。
8.C
【解析】A.南北涌潮叠加后形成龙鳞潮,是波的干涉现象,故A错误;
B.两列波相遇叠加时,各自保持原来的振动状态,即各自的振幅和频率不会发生改变,只是在相遇区域内各点的振动是两列波引起的振动的合成,故B错误;
C.两列波形成稳定干涉的条件是两列波的频率相同、相位差恒定。南北涌潮存在相位差,波速相同,频率相同,所以依然可以形成稳定的干涉波纹,故C正确;
D.振动加强点是指两列波引起的振动始终相互加强的点,但加强点并不一定一直位于波峰,故D错误。
故选C。
9.A
【解析】A.根据题意某时刻第1圈实线的半径为r,第3圈实线的半径为5r,则有,解得波长,故A正确;
B.该波的波速为,故B错误;
C.浮标(O点)与第1圈实线距离为半个波长,可知此时浮标位于波谷处,即此时浮标在最低点,故C错误;
D.由C选项可知,此时浮标位于波谷处,故经过为四分之一个周期(因为),浮标将在平衡位置处,故D错误。
故选A。
10.D
【解析】A.两列波的波速相等、波长相等,根据可知,频率也相等,满足发生干涉所需的条件,故A错误;
B.横波a沿x轴正方向传播,根据波的传播方向和质点振动方向的关系可知,质点P沿y轴正方向运动,故B错误;
C.两波源的起振方向相反,即两波源的振动反相,x=1m处的质点到两波源的距离之差为4m=λ,所以该点为振动减弱点,振幅等于两列波的振幅之差,即2cm,故C错误;
D.x=3m处的质点到两波源的距离之差为0,所以该点为振动减弱点,故D正确。
故选D。
11.C
【解析】A.未剪断细线时,对A、B整体由平衡条件可知,弹簧弹力F0 = (m+2m)g = 3mg,剪断细线的瞬间弹簧弹力不变,对A根据牛顿第二定律得:F0-mg = ma,解得小球A的加速度大小为a = 2g,故A错误;
B.小球A的速度最大时其加速度为零,其合力为零,此时弹簧弹力与小球A的重力等大反向,故小球A运动到速度最大时弹簧不是在原长处,而是处于伸长状态,故B错误;
D.剪断细线后小球A在竖直方向做简谐运动,初始位置即为小球简谐运动的最低点,由A选项的解答可知,小球A运动到最低点时,弹簧弹力方向向上,大小为3mg,由胡克定律可得此时弹簧的伸长量为;小球A在最低点时所受合力向上,大小为F0-mg = 2mg,由简谐运动的对称性可知,小球A运动到最高点时,所受合力向下,大小亦为2mg,因小球A的重力为mg,故此时弹簧弹力应向下,大小为mg,故此弹簧为压缩状态,其压缩量为,故D错误;
C.小球在平衡位置时弹簧伸长量为,则从最高点到平衡位置,弹簧弹性势能不变,则由能量关系,解得在平衡位置的速度,故C正确。
故选C。
12.D
【解析】A.图乙中,t=0时a=0, a 接下来为负,位移取正值,说明,t=0时,Q 在平衡位置正在向上运动,由同侧法可得,波向轴负方向传播,A错误;
B.由甲图可得,由乙图可得,根据,可得,B错误;
C.质点Q处于平衡位置正在向上运动,t=1s时,,正好运动到正向最大位移处,C错误;
D.0∼5s内,,质点P在一个周期内的路程,质点P在其余运动的路程为,若质点P从负的最大位移处向上运动,在时间内的路程为一个振幅A,质点P在平衡位置以下,正在向上负向最大位移处运动,在时间内的路程,0∼5s内,质点P的路程 ,D正确。
故选D。
13.D
【解析】AB.根据题意,由图可知,该波的周期为,从振动图像上同一时刻两质点的位置关系可知,如果该简谐波沿轴正方向传播,两点的间距为,解得,则波速为,故AB正确,不符合题意;
CD.从振动图像上同一时刻两质点的位置关系可知,如果该简谐波沿轴负方向传播,两点的间距为,解得,则波速为,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意;
故选D。
14.D
【解析】A.因A点为峰峰相遇点,振动加强,振幅为8cm,此时A点在平衡位置以上8cm处;B点为振动减弱点,振幅为2cm,此时B点在平衡位置以下2cm,可知质点A和B在该时刻的高度差为10cm,A错误;
B. B点振动减弱,振幅为2cm,并非始终处于平衡位置,B错误;
C.质点C为振动减弱点,则振幅为2cm,C错误;
D.D点为振动加强点,振幅为8cm,因此时位于平衡位置以下8cm,则再过二分之一个周期后,D点位于平衡位置上方8cm处,D正确。
故选D。
15.C
【解析】A.图示时刻,小圆环B释放瞬间,小圆环A只受支持力,不满足的情况,因此不是简谐运动,故A错误;
B.在运动过程中,小圆环A与B构成的系统在竖直方向上受到的合外力不为零,因此系统动量不守恒,但是在水平方向上动量守恒,故B错误;
C.由水平方向动量守恒可知,所以小圆环A与B的水平速度方向相反,大小满足,
由图可知,当小圆环B运动到最高点Q时,水平方向运动的位移,即,因此,故C正确;
D.由水平方向动量守恒可得,若只增大,则会减小,因此小圆环B向右摆动的水平位移会减小,无法到达Q点右侧,故D错误。
故选C。
2
1
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第04练 分子运动论、热力学定律、内能及其他
(三年考频:6次 预测指数:★★★ )
本卷共20小题,每小题4分,共80分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.(2025·江苏常州·模拟预测)关于固体和液体,下列说法正确的是( )
A.固体都具有固定的熔点
B.固体物理性质各向异性
C.空间站中水形成球形是因为表面张力的作用
D.液晶是固体和液体的混合物
1.C
【解析】A.晶体有固定熔点,而非晶体(如玻璃、石蜡)没有固定熔点。固体包括晶体和非晶体,所以固体不一定具有固定的熔点,故A错误;
B.单晶体物理性质各向异性,多晶体和非晶体各向同性。并非所有固体都各向异性,故B错误;
C.表面张力使液体表面积趋于最小,球形表面积最小。空间站中水形成球形是因为表面张力的作用,故C正确;
D.液晶是介于晶体和液体间的独立物态,兼具流动性和各向异性,并非混合物,故D错误。
故选C。
2.(2025·江苏苏州·模拟预测)茶道文化起源于中国。关于泡茶中的物理现象,下列说法正确的是( )
A.热水泡茶更快闻到茶香,说明温度越高,分子热运动越剧烈
B.放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是布朗运动现象
C.茶壶煮茶时,沸腾后,会看到壶口出现“白气”,这是扩散现象
D.茶巾材质有强吸水性,说明茶水与茶巾间是不浸润的
2.A
【解析】A.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。热水温度高,茶叶中的香气分子热运动更剧烈,能更快地扩散到空气中被人闻到,所以热水泡茶更快闻到茶香,故A正确;
B.放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是茶叶中的色素分子在水中的扩散现象,而不是布朗运动现象。布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动,故B错误;
C.茶壶煮茶时,沸腾后壶口出现的 “白气” 是壶口冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,不是扩散现象,扩散现象是指不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象,故C错误;
D.茶巾材质有强吸水性,说明茶水与茶巾间是浸润的,而不是不浸润的。当液体与固体接触时,液体附着在固体表面上的现象叫浸润,故D错误。
故选A。
3.(25-26高三上·江苏镇江·开学考试)固体金属镓在人手上即可熔化为液体,则( )
A.镓熔化过程中温度不断升高
B.液体镓表面分子间作用力表现为引力
C.固体镓中原子排列不规则
D.液体镓中原子的运动速率都相同
3.B
【解析】A.金属镓是晶体,则熔化过程中温度不变,A错误;
B.液体镓表面层分子间距大于内部分子间距,则分子间作用力表现为引力,B正确;
C.固体镓中原子排列规则,C错误;
D.液体镓中原子的运动速率不是都相同的,中等速率的原子较多,D错误。
故选B。
4.(2024·江苏·模拟预测)关于热现象的认识,下列说法正确的是( )
A.热量不可能从低温物体传递到高温物体
B.晶体在熔化时温度不变,说明晶体在熔化过程中内能不变
C.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和单晶体相似,具有各向异性
D.密闭容器内一定质量的理想气体,若压强不变,温度升高,器壁单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大
4.C
【解析】A.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体,但在外界做功的情况下(如制冷机),热量可以从低温物体传递到高温物体,故A错误;
B.晶体在熔化时温度不变,但需要持续吸热,吸收的热量转化为分子势能,内能增加,故B错误;
C.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和单晶体相似,具有各向异性,故C正确;
D.密闭容器内一定质量的理想气体,若压强不变,温度升高,根据可知器壁单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变,故D错误。
故选C。
5.(2026·江苏南通·一模)将某种液体滴在玻璃板表面,形成扁平球形的液滴,如图所示。现将玻璃板竖直插入该液体中,稳定后玻璃板左右两侧的液面形状可能正确的是( )
A. B.
C. D.
5.A
【解析】根据题干中液滴的形态可知,此种液体与玻璃是不浸润的。所以玻璃板插入液体时的图像应如图A所示。
故选A。
6.(25-26高三上·江苏无锡·期末)小明将一滴液体滴在固体A表面,现象如图甲所示;把该液体装入试管B,液面如图乙所示,则( )
A.该液体对固体A浸润
B.该液体对试管B不浸润
C.固体A和试管B可能是同种材料
D.固体A和试管B一定不是同种材料
6.D
【解析】当把毛细管B插入液体时,液面呈现凹形,说明液体对B浸润,液体不能附着在A的表面,所以对A不浸润,所以A与B一定不是同种材料。
故选D。
7.(2025·江苏南通·一模)爱出汗的夏季,相比传统的棉质衣物,速干面料的衣物更受喜爱,它能快速吸附汗液,并快速扩散到外侧,网状或孔状的编织结构使得水分能快速蒸发。下列说法正确的是( )
A.棉质衣物不浸润汗液
B.速干面料不浸润汗液
C.速干面料网状或孔状中的水膜表面分子间表现为斥力
D.速干面料的网状或孔状结构是利用毛细现象加速水分蒸发
7.D
【解析】A.棉质衣物的纤维结构具有亲水性,汗液会附着在棉质纤维上,说明棉质衣物能浸润汗液,故A错误;
B.速干面料能快速吸附汗液,说明汗液能附着在速干面料的纤维上,即速干面料能浸润汗液,故B错误;
C.在速干面料的网状或孔状结构中,水分子之间的分子间作用力表现为引力,使得水分子能在面料结构中聚拢并传递,从而被快速吸附和扩散,故C错误;
D.速干面料的网状或孔状结构,类似于“毛细管”,汗液在这种细小的网状和孔状结构中,因毛细现象快速扩散到面料外侧,故D正确。
故选D。
8.(25-26高三上·江苏南京·开学考试)关于生活中的一些热学现象,下列说法正确的是( )
A.图甲肥皂泡表面分子间表现为引力
B.图甲肥皂泡内气体压强小于外部气体压强
C.图乙中两种材料上的酱油滴,酱油与左边材料不浸润,与右边材料浸润
D.图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形,说明该固体是非晶体
8.A
【解析】A.肥皂泡表面水分子间距离r略大于内部分子间距离r0,分子间作用力表现为引力,A 正确;
B.由于表面张力的存在,所以内部压强大于外部气体压强,B错误;
C.酱油放在左边材料散开并附着在材料上,是浸润,酱油不能附着在右边材料上,是不浸润,C错误;
D.石蜡在固体片上熔化成椭圆形,说明该固体是晶体,D错误。
故选A。
9.(2026·江苏·一模)如图所示为甲、乙两分子间的作用力F与分子间距离r的关系图像。若甲固定,乙从无穷远处逐渐靠近甲,则分子势能最小时分子间距离为( )
A.r1 B.r2 C.r3 D.r4
9.B
【解析】乙从无穷远处逐渐靠近甲过程中,在过程中,分子力为引力,做正功,分子势能减小;在过程中,分子力为斥力,做负功,分子势能增加。所以分子势能最小时分子间距离为。
故选B。
10.(25-26高三上·江苏南京·期中)操场上不漏气的足球被太阳曝晒后体积变大,与曝晒前比较,足球内气体( )
A.每个分子的速率都增大 B.分子的数密度增大
C.外界对气体做正功 D.分子的平均动能增大
10.D
【解析】A.温度升高,分子平均速率增大,但并非每个分子速率都增大(部分分子速率可能减小),故A错误;
B.分子数密度定义为 (单位体积分子数),分子总数不变,体积增大,故数密度减小,故B错误;
C.气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律,外界对气体做负功,故C错误;
D.分子平均动能仅与温度成正比,温度升高,平均动能增大,故D正确。
故选D。
11.(2025·江苏南通·一模)在深海中的潜水员看到呼出的气泡快速上升,若气泡在上升过程中的质量不变,则下列说法正确的是( )
A.气体对液体不做功 B.液体对气体做正功
C.气泡的内能减小 D.气泡受到的浮力不变
11.C
【解析】AB.气泡从水下几米深处快速上升到水面过程中,气泡内气体的压强为,气泡所处液面的高度减小,则气泡受到的液体压强逐渐减小,压强变小,气泡内部压强大于外部压强,气泡会膨胀,体积增大,会推动周围的液体,因此气体对液体做正功,液体对气体做负功,故AB错误;
C.气泡快速上升过程中,质量不变,气体与外界来不及实现热交换,,因气泡膨胀对外做功,,由热力学第一定律可知,,即气泡的内能减小,故C正确;
D.气泡上升时变大,但海水的和均不变,由可知气泡受到的浮力变大,故D错误。
故选C。
12.(25-26高三上·江苏南京·月考)如图所示,某同学将塑料盆倒扣于水面,封闭了一定质量的气体(视为理想气体)。他用力缓慢压盆,使盆底与盆外水面齐平。此过程封闭气体温度始终不变,则封闭气体( )
A.每个分子的动能都不变 B.压强不变 C.体积变大 D.向外界放热
12.D
【解析】A.此过程封闭气体温度始终不变,则气体分子的平均动能不变,但不是每个分子的动能都不变,故A错误;
BC.温度保持不变,将盆缓慢下压的过程中,气体体积减小,根据玻意耳定律可知,气体压强增大,故BC错误;
D.由于温度不变,气体内能不变;气体体积减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知,气体向外界放热,故D正确。
故选D。
13.(25-26高三上·江苏·一模)气垫鞋是在鞋底的上部和下部之间加入一个气囊,能够有效降低冲击力,有非常好的减震效果,除了穿起来舒服以外,还可以对我们的膝盖起到很好的防护效果。在人从高处落地,鞋底与地面撞击的过程中,认为气囊中的气体未来得及吸收或放出热量,则气囊中的气体( )
A.温度升高,内部气体压强减小
B.温度升高,速率大的分子数占总分子数的比例增大
C.内能增加,所有分子热运动速率都增大
D.外界对气体做功,内能减少
13.B
【解析】A.温度升高,体积减小,由理想气体状态方程可知,压强应增大,故A错误;
B.温度升高,分子平均动能增大,速率大的分子数占比增大,符合分子速率分布规律,故B正确;
C.内能增加是统计结果,并非所有分子速率都增大,故C错误;
D.绝热过程中外界对气体做功(),内能应增加(),故D错误。
故选B。
14.(25-26高三上·江苏无锡·期末)如图所示,一定质量的理想气体经历阿特金森循环abcdea,全过程可视为由两个绝热过程ab、cd,两个等容过程bc、de和一个等压过程ea组成。下列说法正确的是( )
A.在a→b的过程中,气体分子的平均动能变小
B.在b→c的过程中,单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数不变
C.在c→d的过程中,气体的内能在增加
D.在一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量
14.D
【解析】A.在a→b的绝热过程中,气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,外界对其做的功等于增加的内能,气体温度升高,气体分子的平均动能变大,故A错误;
B.在b→c过程中,体积不变,压强增大,气体温度升高,气体分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,单位时间内撞击汽缸壁的分子数增多,故B错误;
C.在c→d为绝热过程,气体体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,故C错误;
D.在一次循环过程中,根据p-V图像可知,气体对外做功(cd图线下方面积)大于外界对气体做功(ab图线下方面积),气体的内能不变,根据热力学第一定律,气体吸收的热量一定大于放出的热量,故D正确。
故选D。
15.(25-26高三上·江苏南京·阶段练习)一定量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→a三个过程回到原状态,其p-t图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.a→b的过程中,气体吸收的热量等于内能的增加
B.b→c的过程中,气体对外做的功小于气体所吸收的热量
C.a→b→c→a过程中,气体吸收的热量在数值上等于△abc的面积
D.c→a的过程中,单位时间内容器壁单位面积受到的气体分子撞击次数逐渐增加
15.D
【解析】A.根据可知图像上的点与绝对零点连线的斜率倒数反映体积大小,即斜率越大体积越小,则a→b的过程中,图像上的点与绝对零点连线的斜率变大,则体积减小,外界对气体做功,即W>0,气体温度升高,内能变大,∆U>0,根据热力学第一定律可知∆U=W+Q,气体吸收的热量小于内能的增加,A错误;
B.b→c的过程中,气体压强减小,体积变大,对外做功,即W<0,气体温度不变,内能不变,根据热力学第一定律可知,气体对外做的功等于气体所吸收的热量,B错误;
C.因图像为p-t图像,其△abc的面积并不等于气体对外做功的数值,C错误;
D.c→a的过程中,气体压强不变,温度降低,分子平均速率减小,气体体积减小,气体数密度增加,可知单位时间内容器壁单位面积受到的气体分子撞击次数逐渐增加,D正确。
故选D。
16.(25-26高三上·江苏南京·月考)热学系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程叫做绝热过程。理想气体的等温过程在图中是一条双曲线。若下列图中虚线为等温线,那么实线描绘绝热膨胀过程的是(箭头表示过程进行方向)( )
A. B.
C. D.
16.A
【解析】气体绝热膨胀,气体体积增大,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,温度降低,因此乘积减小,故等温线靠近坐标轴,可知A选项符合题意。
故选A。
17.(2026·江苏·一模)如图所示为一定质量的某种理想气体内能U随体积V变化的图像,A、B两点与坐标原点O在一条直线上,该气体的内能U与热力学温度T成正比。则该气体由状态A到B过程中( )
A.压强增大 B.压强减小 C.吸收热量 D.放出热量
17.C
【解析】AB.由图像可知,气体的内能与体积成正比,又因为气体的内能与热力学温度成正比,因此气体的体积与热力学温度成正比,根据理想气体的状态方程可知,该气体由状态A到B过程中压强保持不变,故AB错误;
CD.气体由状态A到B过程中,气体的体积增大,气体对外做功,即,气体的内能增大,即
根据热力学第一定律,可知,即气体吸收热量,故C正确,D错误。
故选C。
18.(25-26高三上·江苏南京·期末)某气缸内封闭有一定质量的理想气体,从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,其V-T图像如图所示,则在该循环过程中,下列说法正确的是( )
A.从状态A到B,气体压强增大
B.从状态C到D,气体压强不变,但气体分子的平均动能减小
C.从状态D到A,气体放出热量
D.若气体从状态C到D,内能增加2kJ,对外做功3kJ,则气体从外界吸收热量5kJ
18.D
【解析】A.从状态A到B,气体体积不变,温度降低,根据查理定律可知,气体压强减小,故A错误;
B.从状态C到D,根据理想气体状态方程可知,气体压强不变,但温度升高,内能增大,气体分子的平均动能增大,故B错误;
C.从状态D到A,气体温度不变,内能不变,体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律可知,气体吸收热量,故C错误;
D.若气体从状态C到D,根据热力学第一定律可知,内能增加2kJ,对外做功3kJ,则气体从外界吸收热量5kJ,故D正确。
故选D。
19.(2025·江苏泰州·模拟预测)如图所示,一个固定的绝热容器被隔板K分成A、B两室,已知A内有一定质量的理想气体,B内为真空.抽开隔板K,最终达到平衡状态,该过程中( )
A.气体对外界做功
B.气体的温度不变
C.每个气体分子的速率都减小
D.单位时间单位面积气体分子与容器撞击的次数变多
19.B
【解析】AB.由于B内为真空,当抽开隔板K后,气体扩散,不做功,且由于为绝热系统,根据热力学第一定律可知气体内能不变,气体温度不变,故 A错误, B正确;
CD.由于气体温度不变,气体分子平均动能不变,气体分子的平均速率不变,对个别气体分子的速率无法判断,气体体积变大,气体密度减小,根据压强微观意义可知,单位时间内单位面积上碰撞器壁的分子数减小,则单位时间单位面积气体分子与容器撞击的次数变少,故CD错误。
故选B。
20.(2025·江苏南通·三模)如图所示,内壁光滑的绝热汽缸竖直放置在水平桌面上,汽缸内封闭一定质量的理想气体。在外力作用下,活塞从A处缓慢运动到B处,该过程中( )
A.气体的内能减小 B.气体分子的数密度变大
C.气体分子的平均动能增加 D.单位时间内气体分子对单位缸壁的作用力增大
20.A
【解析】A.汽缸绝热,汽缸内封闭的气体与外界没有热交换,活塞从A处缓慢运动到B处,气体体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律,气体内能减小,故A正确;
B.汽缸内封闭的气体物质的量不变,总分子数不变,活塞从A处缓慢运动到B处,气体体积变大,故气体分子的数密度变小,故B错误;
C.气体内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故C错误;
D.活塞从A处缓慢运动到B处,体积增大,温度降低,由理想气体状态方程,气体压强减小,由气体压强微观解释,单位时间内气体分子对单位缸壁的作用力减小,故D错误。
故选A。
2
1
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$第06练 光的折射和全反射、光的干涉和衍射
(三年考频:7次 预测指数:★★★★ )
本卷共15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.(2026·江苏镇江·一模)摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时,为了消除玻璃表面反射光的干扰,可在照相机镜头前装一片偏振滤光片,其透振方向应与玻璃表面反射光的( )
A.偏振方向平行 B.偏振方向垂直 C.出射方向平行 D.出射方向垂直
2.(25-26高三上·山东济南·开学考试)如图所示,透过两块偏振片P、Q观察灯光。初始状态下,两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片P不动,使偏振片Q以角速度按照图示方向匀速旋转,能观察到连续两次光强最大的时间间隔为( )
A. B. C. D.
3.(2026·江苏镇江·模拟预测)自然光照射在肥皂膜上,形成漂亮的彩色条纹。下列现象与之原理相同的是( )
A.弯曲的有机玻璃导光 B.泊松亮斑
C.双缝干涉 D.立体电影
4.(25-26高三上·江苏南京·开学考试)蝴蝶的翅膀之所以如此美丽,是因为它们覆盖着无数微小的鳞片。当光线照射到这些鳞片上时,会因为鳞片表面前后发生反射而显示出不同的颜色。关于该现象,下列说法正确的是( )
A.这是光的干涉现象
B.这是光的衍射现象
C.这是光的偏振现象
D.各处鳞片厚度不均匀的话,翅膀看上去是白色的
5.(25-26高三上·江苏南京·开学考试)关于下列四幅图中光学现象的说法正确的是( )
A.图甲被称为“泊松亮斑”,是光通过小圆板(不透光)发生衍射形成的图样
B.图乙中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动并沿中轴线缓慢转动N时,光屏P上的光亮度将会发生变化,此现象表明光波是纵波
C.图丙中,若只减小、两孔间的距离d,则相邻两亮条纹的间距将减小
D.图丁利用薄膜干涉检查平面的平整度,若完全平整将无法得到均匀分布的明暗相间条纹
6.(25-26高三上·浙江杭州·月考)如图甲所示,一顶角较大的圆锥形玻璃体,倒立在表面平整的标准板上,单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体,沿光的入射方向看到明暗相间的条纹;如图乙所示,用一个曲率半径很大的凸透镜与一个平面玻璃接触,单色光从上方垂直射向凸透镜的上表面时,可看到一些明暗相间的单色圆,下列说法正确的是( )
A.甲图是干涉现象,乙图是衍射现象
B.甲图的条纹是以顶点为圆心的同心圆,且疏密均匀
C.乙图的条纹是由透镜的上、下表面的反射光干涉产生的
D.乙图的条纹疏密均匀,若把乙图的入射光由红色换成紫色,则观察到的条纹数会减小
7.(24-25高二上·浙江宁波·期中)透镜表面质量的检测时,我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴,用单色平行光入射,我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹,为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板,可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况,下列说法正确的是( )
A.图甲干涉条纹等间距同心圆排列,且向圆心移动
B.图甲干涉条纹不等间距同心圆排列,且向圆心移动
C.图乙干涉条纹等间距同心圆排列,且向圆心移动
D.图乙干涉条纹不等间距同心圆排列,且向圆心移动
8.(2026·江苏苏州·模拟预测)如图所示,、两种单色光沿不同方向由空气射入玻璃三棱镜,经三棱镜折射后沿同一方向射出,下列关于光和光的说法正确的是( )
A.玻璃三棱镜对光的折射率小于对光的折射率
B.在玻璃三棱镜中,光的传播速度比光的传播速度小
C.光和光从空气射入玻璃时,频率发生变化
D.空气中光的波长小于光的波长
9.(25-26高三上·江苏·期末)早晨,当我们看到太阳刚刚升出地平线时,实际上太阳还在地平线以下,如图所示,一束太阳光从大气层中某点射入后传播至地面的路径,该过程中( )
A.红光的频率逐渐减小 B.橙光的速度逐渐减小
C.大气层的折射率逐渐减小 D.紫光的衍射现象比红光明显
10.(2025·江苏南京·模拟预测)如图甲所示,将一个平凸透镜放置在另一个玻璃平面上,让单色光从上方竖直向下射入,这时可以看到如图乙所示的亮暗相间的同心圆,这个现象是牛顿首先发现的,这些同心圆叫作牛顿环。对于图甲所示的装置,下列做法中能使得同一级牛顿环的半径变大的是( )
A.减小入射光的频率 B.增大入射光的光强
C.将平凸透镜缓慢地向上提起 D.将平凸透镜和玻璃平面置于水中观察干涉条纹
11.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示,平凹透镜与一块平板玻璃接触,用单色光垂直透镜的平面向下照射,会观察到明暗相间的同心圆环,则下列说法正确的是( )
A.同心圆环主要的形成原理是光的折射
B.同心圆环外疏内密
C.下表面半径R越大(越平坦),圆环越稀疏
D.选择频率更小的单色光,圆环更密集
12.(2026·江苏·一模)直角三棱镜能通过折射改变激光束宽度,原理如图所示,三角形ABC为直角三棱镜的横截面,宽度为d1的光束从AC上以入射角α进入三棱镜,之后垂直AB边射出,激光束宽度变为d2。已知棱镜对光的折射率为n。则下列说法错误的是( )
A.
B.
C.上方光束可能比下方光束先传播到AB边
D.上下两束光同时传播到AB边
13.(25-26高三上·江苏南通·月考)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年,洛埃用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上,另一部分通过平面镜反射在光屏上,这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l(),若将整套装置完全浸入折射率为n的某种透明溶液中,测得光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为,则装置浸没前光的波长为( )
A. B. C. D.
14.(25-26高三上·江苏苏州·期末)一种渐变折射率光纤,其纤芯折射率由中心轴线向边缘递减。关于光在其中的传播路径可能的是( )
A. B.
C. D.
15.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,车载激光雷达发射的激光脉冲射入截面为等腰直角三角形的透明介质,激光从介质的直角边AB中点处垂直入射,经斜边AC全反射后从另一直角边BC射出。下列说法正确的是( )
A.光在介质中的波长变长
B.介质对入射光的折射率小于
C.入射光沿逆时针方向转动,AC边上可能会有光射出
D.入射光平行下移一段距离,其在介质中的传播时间变长
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
A
A
B
D
A
B
A
题号
11
12
13
14
15
答案
C
C
B
A
C
1.B
【解析】玻璃表面反射的光是部分偏振光,其偏振方向平行于反射表面(即电矢量振动方向平行于界面)。偏振滤光片的作用是只允许特定偏振方向的光通过。为了消除反射光的干扰,需阻挡反射光,因此滤光片的透振方向应与反射光的偏振方向垂直,这样反射光被吸收或阻挡,而透射光(陈列物反射的光)可以部分通过,出射方向与偏振方向无关。
故选B。
2.B
【解析】当偏振片Q再次转到与偏振片P的透振方向平行时,能再次观察到最大光强,故能观察到连续两次光强最大的时间间隔。
故选B。
3.C
【解析】自然光照射在肥皂膜上,形成漂亮的彩色条纹属于光的薄膜干涉现象;
A.弯曲的有机玻璃导光属于光的全反射现象,故A错误;
B.泊松亮斑属于光的衍射现象,故B错误;
C.双缝干涉属于光的干涉现象,故C正确;
D.立体电影属于光的偏振现象,故D错误。
故选C。
4.A
【解析】ABC.自然光照射在蝴蝶的翅膀时,光线在鳞片表面前后发生反射,翅膀就显示出不同的颜色,这是光的干涉现象,故A正确, BC错误;
D.各处鳞片厚度不均匀的话,翅膀看上去是彩色的,故D错误。
故选A。
5.A
【解析】A.图甲被称为泊松亮斑”,是光通过小圆板(不透光)发生衍射形成的图样,故A正确;
B.图乙中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动并沿中轴线缓慢转动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,故B错误;
C.图丙中,若只减小、两孔间的距离d,则相邻两亮条纹的间距将增大,故C错误;
D.图丁利用薄膜干涉检查平面的平整度,若完全平整将得到均匀分布的明暗相间条纹,故D错误。
故选A 。
6.B
【解析】A.甲、乙两图的本质均是薄膜干涉现象,故A错误;
B.甲图中圆锥形玻璃体与标准板的距离是均匀变化的,所以条纹是以顶点为圆心的同心圆,且疏密均匀,故B正确;
C.乙图的条纹是由夹在透镜和平面玻璃间的空气层的上、下表面的两束反射光线干涉产生的,故C错误;
D.乙图的条纹中间疏、边缘密,若把乙图的入射光由红色换成紫色,波长减小,则条纹间距减小,条纹变密集,条纹数会增多,故D错误。
故选B。
7.D
【解析】AB.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的,同一亮圆环(或暗圆环)处空气膜的厚度相等,相邻的两个明圆环处,空气膜的厚度差等于半个波长,离圆心越远的位置,空气膜的厚度减小得越快,则圆环越密,因此同心圆环内疏外密,故AB错误;
CD.若换成曲率半径更大的凸透镜,相同的水平距离空气层的厚度变小,所以观察到的圆环状条纹间距变大,即同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏,故C错误,D正确。
故选D。
8.A
【解析】A.由图可知,玻璃三棱镜对光的偏折程度较小,所以玻璃三棱镜对光的折射率小于对光的折射率,故A正确;
B.根据可知,因为玻璃三棱镜对光的折射率小于对光的折射率,所以在玻璃三棱镜中,光的传播速度比光的传播速度大,故B错误;
C.光和光从空气射入玻璃时,频率不会发生变化,故C错误;
D.因为玻璃三棱镜对光的折射率小于对光的折射率,所以光的频率小于光的频率,根据可得,空气中光的波长大于光的波长,故D错误。
故选A。
9.B
【解析】A.光的频率由光源决定,在传播过程中不会改变,A错误;
B C.由图可知,一束太阳光从大气层中某点射入后传播至地面的过程中,折射光线越来越偏向法线,折射率在增大,根据,折射率越大,光的速度会越小。所以橙光的速度是逐渐减小,B正确,C错误;
D.波长越长,衍射现象越明显。红光波长比紫光长,所以红光的衍射现象更明显,D错误。
故选B。
10.A
【解析】牛顿环产生的原理是薄膜干涉:从空气层的上下表面反射的两列光为相干光,当光程差为波长的整数倍时是亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹,光程差等于空气膜厚度的两倍。
A.减小入射光的频率导致光波长变长,因为光程差为波长的整数倍时是亮条纹,波长整数倍变大相邻亮条纹距离将变大,同一级牛顿环的半径变大,故A正确;
B.增大入射光的光强没有改变光程差,无法改变牛顿环的半径,故B错误;
C.将平凸透镜缓慢地向上提起,空气薄膜厚度增加导致光程差增大,原明条纹需向更小半径处移动以满足光程条件,故C错误;
D.将平凸透镜和玻璃平面置于水中观察干涉条纹,水中光波长变短,波长整数倍变小,相邻亮条纹距离将变小,同一级牛顿环的半径变小,故D错误。
故选A 。
11.C
【解析】A.同心圆环主要的形成原理是光的干涉现象,故A错误;
B.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的,同一亮圆环(或暗圆环)处空气膜的厚度相等,相邻的两个明圆环处,空气膜的厚度差等于半个波长,离圆心越远的位置,空气膜的厚度减小的越快,则圆环越密,所以同心圆环内疏外密,故B错误;
C.下表面的半径R越大,空气膜的厚度变化变慢,其形成的圆环比曲率半径小的透镜形成的圆环稀疏,故C正确;
D.频率小,波长大,因此选择频率更小的单色光,对于同一干涉装置,形成的干涉条纹间距大,得到的圆环更稀疏。故D错误。
故选C。
12.C
【解析】A.光束在AC上发生折射,根据几何关系可知折射角为,根据折射定律有,可得,故A正确;
B.根据几何关系有,可得,故B正确;
CD.设光束在空气中传播速度为c,则光束在三棱镜中的传播速度,在空气中,传播到AC边,上方光束比下方光束所用时间多,在三棱镜中,由AC边传播到AB边,下方光束比上方光束所用时间多,所以上下两束光同时传播到AB边,故C错误,D正确。
本题选说法错误项,故选C。
13.B
【解析】设光在真空中的波长为,频率为,在溶液中的波长为,若将整套装置完全浸入折射率为n的透明溶液中,光的频率不变,根据,,解得光在该液体中的波长,光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为,根据条纹间距公式有,联立,解得,故选B。
14.A
【解析】BD.光从空气进入光导纤维左侧界面时,令入射角、折射角分别为、,根据,由于折射率n大于1,则有,BD图中空气中的入射角均小于光导纤维中的折射角,不满足要求,故BD错误;
AC.结合上述,图中光从空气进入光导纤维的入射角均大于折射角,满足要求,由于折射率中心最大,沿径向逐渐减小,外表面附近的折射率最小,可知,光在光导纤维中沿半径方向传播时,在每一个平行于中心轴线的界面均发生折射,当光沿半径方向向外侧传播时,光由光密介质进入光疏介质,对应的入射角小于折射角,导致光沿中心轴线偏折,最终发生全反射,当光沿半径方向向内侧传播时,光由光疏介质进入光密介质,对应的入射角大于折射角,导致光再次沿中心轴线偏折,可知,光在光导纤维内部传播的路径为一条曲线,故A正确,C错误。
故选A。
15.C
【解析】A.光从空气(或真空)进入介质时,频率保持不变,但速度会减小。根据波速公式,频率f不变,速度v减小,因此波长λ必然变短。A错误;
B.光在AC面上发生全反射,入射角,临界角,根据,可得,B错误;
C.入射光沿逆时针方向转动,射到AC边的光线也将逆时针转动,如图所示
AC边上光线的入射角减小,当入射角小于临界角时,AC边上会有光射出,C正确;
D.入射光平行下移一段距离,光线在介质中的传播距离不变,由几何关系可知,传播距离始终等于直角边AB的长度,所以其在介质中的传播时间不变,D错误。
故选C。
$
第05练 机械振动和机械波 电磁波
(三年考频:2次 预测指数:★★★ )
本卷共15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.(2025·江苏泰州·模拟预测)我国研制的六代机成功试飞,它采用了最新的隐身材料,装配了太赫兹雷达。太赫兹雷达能发射波长在30μm~3mm范围内的无线电波,锁定敌方隐形飞机。则这种无线电波( )
A.频率比可见光高 B.比可见光更易发生衍射现象
C.在空中传播的速度为声速 D.照射锌板会有光电子逸出
1.B
【解析】AB.可见光的波长在400nm∼760nm之间,故太赫兹雷达发射的无线电波比可见光波长长,比可见光更易发生衍射现象,根据可知,太赫兹雷达发射的无线电波比可见光的频率低,故A错误,B正确;
C.无线电波是电磁波,在空中传播的速度约为3×108m/s,故C错误;
D.用可见光照射锌板不会有光电子逸出,太赫兹雷达发射的无线电波比可见光的频率低,光子的能量更小,故用其照射锌板不会有光电子逸出,故D错误。
故选B。
2.(25-26高三上·江苏扬州·期末)太空中的太阳动力学平台可以拍摄到紫外波段的太阳图像,通过图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动,则( )
A.日冕辐射紫外线 B.日冕辐射光不含可见光
C.紫外线比可见光速度大 D.紫外线比可见光波长长
2.A
【解析】A.由题意可知,太空中的太阳动力学平台可以拍摄到紫外波段的太阳图像,所以日冕辐射紫外线,故A正确;
B.日冕在日全食时肉眼可见,说明日冕也辐射可见光。平时之所以看不见,是因为太阳光球层发出的可见光太强,淹没了日冕发出的微弱可见光,故B错误;
C.紫外线和可见光都属于电磁波,在真空(太空)中传播速度相同,都等于光速c,故C错误;
D.根据电磁波谱,紫外线的频率比可见光高,波长比可见光短,故D错误。
故选A。
3.(25-26高三上·江苏南通·月考)某弹簧振子的固有频率为f0,若给弹簧振子施加频率为的驱动力时振幅为A1、振动频率为f1;若给弹簧振子施加频率为的驱动力时振幅为A2、振动频率为f2,则下列说法正确的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
3.A
【解析】由题意可知弹簧振子做受迫振动,则振动频率等于驱动力频率,所以有,;当驱动力频率等于固有频率时,发生共振现象,振幅最大;由于,可知驱动力频率更接近固有频率,则有。
故选A。
4.(25-26高三上·江苏扬州·期末)无人驾驶汽车的自适应巡航系统使用毫米波雷达,雷达发射的毫米波频率为,接收到前车反射波的频率为。若,则前车( )
A.与无人车速度相同 B.一定处于静止状态
C.可能在加速,两车远离 D.可能在减速,两车靠近
4.D
【解析】根据多普勒效应,雷达接收到的反射波频率表明前车正在向无人车靠近,即两车距离减小。
A.若速度相同,则相对静止,频率不变(),故A错误;
B.前车可能静止,也可能运动但速度小于无人车速度,故“一定静止”不成立,故B错误;
C.若前车加速且两车远离,则接收频率减小(),故C错误;
D.前车减速且两车靠近时,满足的条件,故D正确。
故选D。
5.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,在A、B处各固定一个带正电的点电荷、,且。O点为AB连线的中点。一带正电的粒子在M点由静止释放,最远可运动到N点,不计粒子的重力。下列说法正确的是( )
A.M点和N点电势相等 B.M点和N点关于O点对称
C.粒子在MN间做简谐运动 D.粒子在运动过程中机械能守恒
5.A
【解析】A.由动能定理,得,又,得,故A正确;
B.因为,且,M点和N点一定不关于O点对称,故B错误;
C.设带正电的粒子距、距离分别为、,设、两电荷间距离为。得,该带正电的粒子所受的合力大小,不满足回复力大小与位移成正比的条件,故带电粒子在MN间不做简谐运动,故C错误;
D.粒子在运动过程中,有静电力做功,机械能不守恒,故D错误。
故选A。
6.(25-26高三上·江苏南京·模拟预测)“绿水青山就是金山银山”,为检测工厂的某种不导电废弃液体的浓度变化,环保员将平行板电容器的两极板(间距固定)全部插入液体中,与电感L、电源构成图示电路。该液体的浓度越大、相对介电常数越小。开关从a拨到b形成振荡电路,若振荡电流的周期减小,则表明( )
A.电容器电容减小,液体浓度增大 B.电容器电容减小,液体浓度减小
C.电容器电容增大,液体浓度增大 D.电容器电容增大,液体浓度减小
6.A
【解析】振荡电路的周期,若振荡电流的周期减小,则C减小;由可知减小则表明液体浓度增大,故选A。
7.(2026·江苏·一模)如图所示,两块平行金属板构成的电容器C置于不导电液体中,与线圈L组成振荡电路。先将开关S接a给电容器充电,再将开关S拨到b,下列说法中正确的是( )
A.开关从a拨到b瞬间,流过线圈L中的电流最大
B.开关拨到b之后,振荡电路中的磁场能一直增加
C.若不导电液体液面上升,则电容器的电容减小
D.若不导电液体液面上升,则电路的振荡频率减小
7.D
【解析】A.开关从a拨到b,电容器开始放电,电路中电流从0开始增大,故这一瞬间,流过线圈L中的电流为0,故A错误;
B.开关拨到b之后,振荡电路中的电流增大,电场能转化为磁场能,磁场能增加,电容器放电完毕,磁场能最大;之后电容器反向充电,磁场能转化为电场能,磁场能减少。电场能和磁场能周期性的相互转化,故振荡电路中的磁场能不是一直增加,故B错误;
C.根据平行板电容器电容的决定式有,不导电液体液面上升时,电容器板间电介质增多,电容增大,故C错误;
D.LC回路振荡电流的频率为,由电容增大可知频率减小,故D正确。
故选D。
8.(25-26高三上·江苏盐城·月考)今年国庆中秋双节,钱塘江流域出现了特殊的潮汐现象,让游客大饱眼福,其形态特征表现为潮水整齐排列,呈现鳞片状波纹结构,民间称其为龙鳞潮。龙鳞潮产生的机制是南北两岸的涌潮相互叠加形成网格波纹,关于如图所示的龙鳞潮,下列说法正确的是( )
A.南北涌潮叠加后形成龙鳞潮,是波的衍射现象
B.南北涌潮相遇叠加后,各自的振幅和频率都会发生改变
C.南北涌潮存在相位差,依然可以形成稳定的干涉波纹
D.振动加强点将一直位于波峰位置
8.C
【解析】A.南北涌潮叠加后形成龙鳞潮,是波的干涉现象,故A错误;
B.两列波相遇叠加时,各自保持原来的振动状态,即各自的振幅和频率不会发生改变,只是在相遇区域内各点的振动是两列波引起的振动的合成,故B错误;
C.两列波形成稳定干涉的条件是两列波的频率相同、相位差恒定。南北涌潮存在相位差,波速相同,频率相同,所以依然可以形成稳定的干涉波纹,故C正确;
D.振动加强点是指两列波引起的振动始终相互加强的点,但加强点并不一定一直位于波峰,故D错误。
故选C。
9.(25-26高三上·江苏南京·期中)水面上一浮标在O点以频率f上下振动,水面泛起圆形的涟漪(视为简谐波)。如图所示,用实线表示波峰位置,某时刻第1圈的半径为r,第3圈的半径为5r,则( )
A.该波的波长为2r B.该波的波速为fr
C.此时浮标在最高点 D.再经过,浮标将在最高点
9.A
【解析】A.根据题意某时刻第1圈实线的半径为r,第3圈实线的半径为5r,则有,解得波长,故A正确;
B.该波的波速为,故B错误;
C.浮标(O点)与第1圈实线距离为半个波长,可知此时浮标位于波谷处,即此时浮标在最低点,故C错误;
D.由C选项可知,此时浮标位于波谷处,故经过为四分之一个周期(因为),浮标将在平衡位置处,故D错误。
故选A。
10.(25-26高三上·江苏徐州·月考)在同一均匀介质中,位于x=-6m和x=12m处的两个波源M和N均沿y轴方向做简谐运动,形成横波a和b,t=0时的波形图如图所示,此时波a和b分别传播到x=-2m和x=8m处。t=5s时波a、b恰好相遇,则下列说法正确的是( )
A.波a、b在相遇区域不会发生稳定的干涉现象
B.t=0时,质点P沿y轴负方向运动
C.x=1m处的质点的振幅为10cm
D.x=3m处的质点为振动减弱点
10.D
【解析】A.两列波的波速相等、波长相等,根据可知,频率也相等,满足发生干涉所需的条件,故A错误;
B.横波a沿x轴正方向传播,根据波的传播方向和质点振动方向的关系可知,质点P沿y轴正方向运动,故B错误;
C.两波源的起振方向相反,即两波源的振动反相,x=1m处的质点到两波源的距离之差为4m=λ,所以该点为振动减弱点,振幅等于两列波的振幅之差,即2cm,故C错误;
D.x=3m处的质点到两波源的距离之差为0,所以该点为振动减弱点,故D正确。
故选D。
11.(2025·江苏·模拟预测)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为m的小球A,质量为2m的小球B与A用细线相连,整个系统处于静止状态,弹簧劲度系数为k,弹簧原长足够长,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是( )
A.剪断细线后的瞬间,小球A的加速度大小为g
B.小球A运动到弹簧原长处时速度最大
C.小球A的最大速度为
D.小球A运动到最高点时,弹簧的伸长量为
11.C
【解析】A.未剪断细线时,对A、B整体由平衡条件可知,弹簧弹力F0 = (m+2m)g = 3mg,剪断细线的瞬间弹簧弹力不变,对A根据牛顿第二定律得:F0-mg = ma,解得小球A的加速度大小为a = 2g,故A错误;
B.小球A的速度最大时其加速度为零,其合力为零,此时弹簧弹力与小球A的重力等大反向,故小球A运动到速度最大时弹簧不是在原长处,而是处于伸长状态,故B错误;
D.剪断细线后小球A在竖直方向做简谐运动,初始位置即为小球简谐运动的最低点,由A选项的解答可知,小球A运动到最低点时,弹簧弹力方向向上,大小为3mg,由胡克定律可得此时弹簧的伸长量为;小球A在最低点时所受合力向上,大小为F0-mg = 2mg,由简谐运动的对称性可知,小球A运动到最高点时,所受合力向下,大小亦为2mg,因小球A的重力为mg,故此时弹簧弹力应向下,大小为mg,故此弹簧为压缩状态,其压缩量为,故D错误;
C.小球在平衡位置时弹簧伸长量为,则从最高点到平衡位置,弹簧弹性势能不变,则由能量关系,解得在平衡位置的速度,故C正确。
故选C。
12.(25-26高三上·江苏南京·模拟预测)地震监测站监测到一列地震横波,某时刻的波形图如图甲,质点的平衡位置坐标,质点的平衡位置坐标,以此时刻为计时起点,质点振动过程中加速度随时间变化的图像如图乙,则下列说法正确的是( )
A.波沿轴正方向传播
B.该波的传播速度为
C.时,质点的位移为负方向最大
D.内,质点运动的路程小于
12.D
【解析】A.图乙中,t=0时a=0, a 接下来为负,位移取正值,说明,t=0时,Q 在平衡位置正在向上运动,由同侧法可得,波向轴负方向传播,A错误;
B.由甲图可得,由乙图可得,根据,可得,B错误;
C.质点Q处于平衡位置正在向上运动,t=1s时,,正好运动到正向最大位移处,C错误;
D.0∼5s内,,质点P在一个周期内的路程,质点P在其余运动的路程为,若质点P从负的最大位移处向上运动,在时间内的路程为一个振幅A,质点P在平衡位置以下,正在向上负向最大位移处运动,在时间内的路程,0∼5s内,质点P的路程 ,D正确。
故选D。
13.(2026·江苏常州·模拟预测)一列简谐横波沿x轴传播,a、b两质点平衡位置的横坐标分别为和,两质点水平距离大于一个波长小于两个波长,两质点的振动图像如图所示,下列说法错误的是( )
A.如果该简谐波沿x轴正方向传播,则波长为11.2m
B.如果该简谐波沿x轴正方向传播,则波速为5.6m/s
C.如果该简谐波沿x轴负方向传播,则波长为8m
D.如果该简谐波沿x轴负方向传播,则波速为5m/s
13.D
【解析】AB.根据题意,由图可知,该波的周期为,从振动图像上同一时刻两质点的位置关系可知,如果该简谐波沿轴正方向传播,两点的间距为,解得,则波速为,故AB正确,不符合题意;
CD.从振动图像上同一时刻两质点的位置关系可知,如果该简谐波沿轴负方向传播,两点的间距为,解得,则波速为,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意;
故选D。
14.(25-26高三上·江苏苏州·月考)图为水面上的两列振动步调相同的相干波在某时刻的叠加情况,以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示该时刻两列波的波峰(实线)和波谷(虚线),已知的振幅为3cm,的振幅为5cm,下列说法正确的是( )
A.质点A和B在该时刻的高度差为16cm
B.B点始终处于平衡位置
C.质点C的振幅为5cm
D.再过二分之一个周期后,D点位于平衡位置上方8cm处
14.D
【解析】A.因A点为峰峰相遇点,振动加强,振幅为8cm,此时A点在平衡位置以上8cm处;B点为振动减弱点,振幅为2cm,此时B点在平衡位置以下2cm,可知质点A和B在该时刻的高度差为10cm,A错误;
B. B点振动减弱,振幅为2cm,并非始终处于平衡位置,B错误;
C.质点C为振动减弱点,则振幅为2cm,C错误;
D.D点为振动加强点,振幅为8cm,因此时位于平衡位置以下8cm,则再过二分之一个周期后,D点位于平衡位置上方8cm处,D正确。
故选D。
15.(2026·江苏·一模)如图所示,小圆环A穿在光滑水平直杆上,通过细线与小圆环B相连,初始时细线恰好水平拉直。现将A、B从图示位置由静止释放,B的运动轨迹如图中虚线所示,Q点为右侧轨迹的最高点,不计空气阻力,则( )
A.A做简谐运动
B.A、B的系统动量守恒
C.A的质量大于B的质量
D.仅增大B的质量,B能到达Q点的右侧
15.C
【解析】A.图示时刻,小圆环B释放瞬间,小圆环A只受支持力,不满足的情况,因此不是简谐运动,故A错误;
B.在运动过程中,小圆环A与B构成的系统在竖直方向上受到的合外力不为零,因此系统动量不守恒,但是在水平方向上动量守恒,故B错误;
C.由水平方向动量守恒可知,所以小圆环A与B的水平速度方向相反,大小满足,
由图可知,当小圆环B运动到最高点Q时,水平方向运动的位移,即,因此,故C正确;
D.由水平方向动量守恒可得,若只增大,则会减小,因此小圆环B向右摆动的水平位移会减小,无法到达Q点右侧,故D错误。
故选C。
2
1
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第04练 分子运动论、热力学定律、内能及其他
(三年考频:6次 预测指数:★★★ )
本卷共20小题,每小题4分,共80分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.(2025·江苏常州·模拟预测)关于固体和液体,下列说法正确的是( )
A.固体都具有固定的熔点
B.固体物理性质各向异性
C.空间站中水形成球形是因为表面张力的作用
D.液晶是固体和液体的混合物
2.(2025·江苏苏州·模拟预测)茶道文化起源于中国。关于泡茶中的物理现象,下列说法正确的是( )
A.热水泡茶更快闻到茶香,说明温度越高,分子热运动越剧烈
B.放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是布朗运动现象
C.茶壶煮茶时,沸腾后,会看到壶口出现“白气”,这是扩散现象
D.茶巾材质有强吸水性,说明茶水与茶巾间是不浸润的
3.(25-26高三上·江苏镇江·开学考试)固体金属镓在人手上即可熔化为液体,则( )
A.镓熔化过程中温度不断升高
B.液体镓表面分子间作用力表现为引力
C.固体镓中原子排列不规则
D.液体镓中原子的运动速率都相同
4.(2024·江苏·模拟预测)关于热现象的认识,下列说法正确的是( )
A.热量不可能从低温物体传递到高温物体
B.晶体在熔化时温度不变,说明晶体在熔化过程中内能不变
C.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和单晶体相似,具有各向异性
D.密闭容器内一定质量的理想气体,若压强不变,温度升高,器壁单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大
5.(2026·江苏南通·一模)将某种液体滴在玻璃板表面,形成扁平球形的液滴,如图所示。现将玻璃板竖直插入该液体中,稳定后玻璃板左右两侧的液面形状可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高三上·江苏无锡·期末)小明将一滴液体滴在固体A表面,现象如图甲所示;把该液体装入试管B,液面如图乙所示,则( )
A.该液体对固体A浸润
B.该液体对试管B不浸润
C.固体A和试管B可能是同种材料
D.固体A和试管B一定不是同种材料
7.(2025·江苏南通·一模)爱出汗的夏季,相比传统的棉质衣物,速干面料的衣物更受喜爱,它能快速吸附汗液,并快速扩散到外侧,网状或孔状的编织结构使得水分能快速蒸发。下列说法正确的是( )
A.棉质衣物不浸润汗液
B.速干面料不浸润汗液
C.速干面料网状或孔状中的水膜表面分子间表现为斥力
D.速干面料的网状或孔状结构是利用毛细现象加速水分蒸发
8.(25-26高三上·江苏南京·开学考试)关于生活中的一些热学现象,下列说法正确的是( )
A.图甲肥皂泡表面分子间表现为引力
B.图甲肥皂泡内气体压强小于外部气体压强
C.图乙中两种材料上的酱油滴,酱油与左边材料不浸润,与右边材料浸润
D.图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形,说明该固体是非晶体
9.(2026·江苏·一模)如图所示为甲、乙两分子间的作用力F与分子间距离r的关系图像。若甲固定,乙从无穷远处逐渐靠近甲,则分子势能最小时分子间距离为( )
A.r1 B.r2 C.r3 D.r4
10.(25-26高三上·江苏南京·期中)操场上不漏气的足球被太阳曝晒后体积变大,与曝晒前比较,足球内气体( )
A.每个分子的速率都增大 B.分子的数密度增大
C.外界对气体做正功 D.分子的平均动能增大
11.(2025·江苏南通·一模)在深海中的潜水员看到呼出的气泡快速上升,若气泡在上升过程中的质量不变,则下列说法正确的是( )
A.气体对液体不做功 B.液体对气体做正功
C.气泡的内能减小 D.气泡受到的浮力不变
12.(25-26高三上·江苏南京·月考)如图所示,某同学将塑料盆倒扣于水面,封闭了一定质量的气体(视为理想气体)。他用力缓慢压盆,使盆底与盆外水面齐平。此过程封闭气体温度始终不变,则封闭气体( )
A.每个分子的动能都不变 B.压强不变 C.体积变大 D.向外界放热
13.(25-26高三上·江苏·一模)气垫鞋是在鞋底的上部和下部之间加入一个气囊,能够有效降低冲击力,有非常好的减震效果,除了穿起来舒服以外,还可以对我们的膝盖起到很好的防护效果。在人从高处落地,鞋底与地面撞击的过程中,认为气囊中的气体未来得及吸收或放出热量,则气囊中的气体( )
A.温度升高,内部气体压强减小
B.温度升高,速率大的分子数占总分子数的比例增大
C.内能增加,所有分子热运动速率都增大
D.外界对气体做功,内能减少
14.(25-26高三上·江苏无锡·期末)如图所示,一定质量的理想气体经历阿特金森循环abcdea,全过程可视为由两个绝热过程ab、cd,两个等容过程bc、de和一个等压过程ea组成。下列说法正确的是( )
A.在a→b的过程中,气体分子的平均动能变小
B.在b→c的过程中,单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数不变
C.在c→d的过程中,气体的内能在增加
D.在一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量
15.(25-26高三上·江苏南京·阶段练习)一定量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→a三个过程回到原状态,其p-t图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.a→b的过程中,气体吸收的热量等于内能的增加
B.b→c的过程中,气体对外做的功小于气体所吸收的热量
C.a→b→c→a过程中,气体吸收的热量在数值上等于△abc的面积
D.c→a的过程中,单位时间内容器壁单位面积受到的气体分子撞击次数逐渐增加
16.(25-26高三上·江苏南京·月考)热学系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程叫做绝热过程。理想气体的等温过程在图中是一条双曲线。若下列图中虚线为等温线,那么实线描绘绝热膨胀过程的是(箭头表示过程进行方向)( )
A. B.
C. D.
17.(2026·江苏·一模)如图所示为一定质量的某种理想气体内能U随体积V变化的图像,A、B两点与坐标原点O在一条直线上,该气体的内能U与热力学温度T成正比。则该气体由状态A到B过程中( )
A.压强增大 B.压强减小 C.吸收热量 D.放出热量
18.(25-26高三上·江苏南京·期末)某气缸内封闭有一定质量的理想气体,从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,其V-T图像如图所示,则在该循环过程中,下列说法正确的是( )
A.从状态A到B,气体压强增大
B.从状态C到D,气体压强不变,但气体分子的平均动能减小
C.从状态D到A,气体放出热量
D.若气体从状态C到D,内能增加2kJ,对外做功3kJ,则气体从外界吸收热量5kJ
19.(2025·江苏泰州·模拟预测)如图所示,一个固定的绝热容器被隔板K分成A、B两室,已知A内有一定质量的理想气体,B内为真空.抽开隔板K,最终达到平衡状态,该过程中( )
A.气体对外界做功
B.气体的温度不变
C.每个气体分子的速率都减小
D.单位时间单位面积气体分子与容器撞击的次数变多
20.(2025·江苏南通·三模)如图所示,内壁光滑的绝热汽缸竖直放置在水平桌面上,汽缸内封闭一定质量的理想气体。在外力作用下,活塞从A处缓慢运动到B处,该过程中( )
A.气体的内能减小 B.气体分子的数密度变大
C.气体分子的平均动能增加 D.单位时间内气体分子对单位缸壁的作用力增大
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
C
D
D
A
B
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
B
D
D
A
C
D
B
A
1.C
【解析】A.晶体有固定熔点,而非晶体(如玻璃、石蜡)没有固定熔点。固体包括晶体和非晶体,所以固体不一定具有固定的熔点,故A错误;
B.单晶体物理性质各向异性,多晶体和非晶体各向同性。并非所有固体都各向异性,故B错误;
C.表面张力使液体表面积趋于最小,球形表面积最小。空间站中水形成球形是因为表面张力的作用,故C正确;
D.液晶是介于晶体和液体间的独立物态,兼具流动性和各向异性,并非混合物,故D错误。
故选C。
2.A
【解析】A.分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。热水温度高,茶叶中的香气分子热运动更剧烈,能更快地扩散到空气中被人闻到,所以热水泡茶更快闻到茶香,故A正确;
B.放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是茶叶中的色素分子在水中的扩散现象,而不是布朗运动现象。布朗运动是指悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动,故B错误;
C.茶壶煮茶时,沸腾后壶口出现的 “白气” 是壶口冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水珠,不是扩散现象,扩散现象是指不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象,故C错误;
D.茶巾材质有强吸水性,说明茶水与茶巾间是浸润的,而不是不浸润的。当液体与固体接触时,液体附着在固体表面上的现象叫浸润,故D错误。
故选A。
3.B
【解析】A.金属镓是晶体,则熔化过程中温度不变,A错误;
B.液体镓表面层分子间距大于内部分子间距,则分子间作用力表现为引力,B正确;
C.固体镓中原子排列规则,C错误;
D.液体镓中原子的运动速率不是都相同的,中等速率的原子较多,D错误。
故选B。
4.C
【解析】A.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体,但在外界做功的情况下(如制冷机),热量可以从低温物体传递到高温物体,故A错误;
B.晶体在熔化时温度不变,但需要持续吸热,吸收的热量转化为分子势能,内能增加,故B错误;
C.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和单晶体相似,具有各向异性,故C正确;
D.密闭容器内一定质量的理想气体,若压强不变,温度升高,根据可知器壁单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力不变,故D错误。
故选C。
5.A
【解析】根据题干中液滴的形态可知,此种液体与玻璃是不浸润的。所以玻璃板插入液体时的图像应如图A所示。
故选A。
6.D
【解析】当把毛细管B插入液体时,液面呈现凹形,说明液体对B浸润,液体不能附着在A的表面,所以对A不浸润,所以A与B一定不是同种材料。
故选D。
7.D
【解析】A.棉质衣物的纤维结构具有亲水性,汗液会附着在棉质纤维上,说明棉质衣物能浸润汗液,故A错误;
B.速干面料能快速吸附汗液,说明汗液能附着在速干面料的纤维上,即速干面料能浸润汗液,故B错误;
C.在速干面料的网状或孔状结构中,水分子之间的分子间作用力表现为引力,使得水分子能在面料结构中聚拢并传递,从而被快速吸附和扩散,故C错误;
D.速干面料的网状或孔状结构,类似于“毛细管”,汗液在这种细小的网状和孔状结构中,因毛细现象快速扩散到面料外侧,故D正确。
故选D。
8.A
【解析】A.肥皂泡表面水分子间距离r略大于内部分子间距离r0,分子间作用力表现为引力,A 正确;
B.由于表面张力的存在,所以内部压强大于外部气体压强,B错误;
C.酱油放在左边材料散开并附着在材料上,是浸润,酱油不能附着在右边材料上,是不浸润,C错误;
D.石蜡在固体片上熔化成椭圆形,说明该固体是晶体,D错误。
故选A。
9.B
【解析】乙从无穷远处逐渐靠近甲过程中,在过程中,分子力为引力,做正功,分子势能减小;在过程中,分子力为斥力,做负功,分子势能增加。所以分子势能最小时分子间距离为。
故选B。
10.D
【解析】A.温度升高,分子平均速率增大,但并非每个分子速率都增大(部分分子速率可能减小),故A错误;
B.分子数密度定义为 (单位体积分子数),分子总数不变,体积增大,故数密度减小,故B错误;
C.气体体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律,外界对气体做负功,故C错误;
D.分子平均动能仅与温度成正比,温度升高,平均动能增大,故D正确。
故选D。
11.C
【解析】AB.气泡从水下几米深处快速上升到水面过程中,气泡内气体的压强为,气泡所处液面的高度减小,则气泡受到的液体压强逐渐减小,压强变小,气泡内部压强大于外部压强,气泡会膨胀,体积增大,会推动周围的液体,因此气体对液体做正功,液体对气体做负功,故AB错误;
C.气泡快速上升过程中,质量不变,气体与外界来不及实现热交换,,因气泡膨胀对外做功,,由热力学第一定律可知,,即气泡的内能减小,故C正确;
D.气泡上升时变大,但海水的和均不变,由可知气泡受到的浮力变大,故D错误。
故选C。
12.D
【解析】A.此过程封闭气体温度始终不变,则气体分子的平均动能不变,但不是每个分子的动能都不变,故A错误;
BC.温度保持不变,将盆缓慢下压的过程中,气体体积减小,根据玻意耳定律可知,气体压强增大,故BC错误;
D.由于温度不变,气体内能不变;气体体积减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律可知,气体向外界放热,故D正确。
故选D。
13.B
【解析】A.温度升高,体积减小,由理想气体状态方程可知,压强应增大,故A错误;
B.温度升高,分子平均动能增大,速率大的分子数占比增大,符合分子速率分布规律,故B正确;
C.内能增加是统计结果,并非所有分子速率都增大,故C错误;
D.绝热过程中外界对气体做功(),内能应增加(),故D错误。
故选B。
14.D
【解析】A.在a→b的绝热过程中,气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,外界对其做的功等于增加的内能,气体温度升高,气体分子的平均动能变大,故A错误;
B.在b→c过程中,体积不变,压强增大,气体温度升高,气体分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,单位时间内撞击汽缸壁的分子数增多,故B错误;
C.在c→d为绝热过程,气体体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,故C错误;
D.在一次循环过程中,根据p-V图像可知,气体对外做功(cd图线下方面积)大于外界对气体做功(ab图线下方面积),气体的内能不变,根据热力学第一定律,气体吸收的热量一定大于放出的热量,故D正确。
故选D。
15.D
【解析】A.根据可知图像上的点与绝对零点连线的斜率倒数反映体积大小,即斜率越大体积越小,则a→b的过程中,图像上的点与绝对零点连线的斜率变大,则体积减小,外界对气体做功,即W>0,气体温度升高,内能变大,∆U>0,根据热力学第一定律可知∆U=W+Q,气体吸收的热量小于内能的增加,A错误;
B.b→c的过程中,气体压强减小,体积变大,对外做功,即W<0,气体温度不变,内能不变,根据热力学第一定律可知,气体对外做的功等于气体所吸收的热量,B错误;
C.因图像为p-t图像,其△abc的面积并不等于气体对外做功的数值,C错误;
D.c→a的过程中,气体压强不变,温度降低,分子平均速率减小,气体体积减小,气体数密度增加,可知单位时间内容器壁单位面积受到的气体分子撞击次数逐渐增加,D正确。
故选D。
16.A
【解析】气体绝热膨胀,气体体积增大,对外做功,根据热力学第一定律可知,气体内能减小,温度降低,因此乘积减小,故等温线靠近坐标轴,可知A选项符合题意。
故选A。
17.C
【解析】AB.由图像可知,气体的内能与体积成正比,又因为气体的内能与热力学温度成正比,因此气体的体积与热力学温度成正比,根据理想气体的状态方程可知,该气体由状态A到B过程中压强保持不变,故AB错误;
CD.气体由状态A到B过程中,气体的体积增大,气体对外做功,即,气体的内能增大,即
根据热力学第一定律,可知,即气体吸收热量,故C正确,D错误。
故选C。
18.D
【解析】A.从状态A到B,气体体积不变,温度降低,根据查理定律可知,气体压强减小,故A错误;
B.从状态C到D,根据理想气体状态方程可知,气体压强不变,但温度升高,内能增大,气体分子的平均动能增大,故B错误;
C.从状态D到A,气体温度不变,内能不变,体积增大,气体对外做功,根据热力学第一定律可知,气体吸收热量,故C错误;
D.若气体从状态C到D,根据热力学第一定律可知,内能增加2kJ,对外做功3kJ,则气体从外界吸收热量5kJ,故D正确。
故选D。
19.B
【解析】AB.由于B内为真空,当抽开隔板K后,气体扩散,不做功,且由于为绝热系统,根据热力学第一定律可知气体内能不变,气体温度不变,故 A错误, B正确;
CD.由于气体温度不变,气体分子平均动能不变,气体分子的平均速率不变,对个别气体分子的速率无法判断,气体体积变大,气体密度减小,根据压强微观意义可知,单位时间内单位面积上碰撞器壁的分子数减小,则单位时间单位面积气体分子与容器撞击的次数变少,故CD错误。
故选B。
20.A
【解析】A.汽缸绝热,汽缸内封闭的气体与外界没有热交换,活塞从A处缓慢运动到B处,气体体积变大,气体对外做功,由热力学第一定律,气体内能减小,故A正确;
B.汽缸内封闭的气体物质的量不变,总分子数不变,活塞从A处缓慢运动到B处,气体体积变大,故气体分子的数密度变小,故B错误;
C.气体内能减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故C错误;
D.活塞从A处缓慢运动到B处,体积增大,温度降低,由理想气体状态方程,气体压强减小,由气体压强微观解释,单位时间内气体分子对单位缸壁的作用力减小,故D错误。
故选A。
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$第06练 光的折射和全反射、光的干涉和衍射
(三年考频:7次 预测指数:★★★★ )
本卷共15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.(2026·江苏镇江·一模)摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时,为了消除玻璃表面反射光的干扰,可在照相机镜头前装一片偏振滤光片,其透振方向应与玻璃表面反射光的( )
A.偏振方向平行 B.偏振方向垂直 C.出射方向平行 D.出射方向垂直
1.B
【解析】玻璃表面反射的光是部分偏振光,其偏振方向平行于反射表面(即电矢量振动方向平行于界面)。偏振滤光片的作用是只允许特定偏振方向的光通过。为了消除反射光的干扰,需阻挡反射光,因此滤光片的透振方向应与反射光的偏振方向垂直,这样反射光被吸收或阻挡,而透射光(陈列物反射的光)可以部分通过,出射方向与偏振方向无关。
故选B。
2.(25-26高三上·山东济南·开学考试)如图所示,透过两块偏振片P、Q观察灯光。初始状态下,两个偏振片的透振方向平行。保持偏振片P不动,使偏振片Q以角速度按照图示方向匀速旋转,能观察到连续两次光强最大的时间间隔为( )
A. B. C. D.
2.B
【解析】当偏振片Q再次转到与偏振片P的透振方向平行时,能再次观察到最大光强,故能观察到连续两次光强最大的时间间隔。
故选B。
3.(2026·江苏镇江·模拟预测)自然光照射在肥皂膜上,形成漂亮的彩色条纹。下列现象与之原理相同的是( )
A.弯曲的有机玻璃导光 B.泊松亮斑
C.双缝干涉 D.立体电影
3.C
【解析】自然光照射在肥皂膜上,形成漂亮的彩色条纹属于光的薄膜干涉现象;
A.弯曲的有机玻璃导光属于光的全反射现象,故A错误;
B.泊松亮斑属于光的衍射现象,故B错误;
C.双缝干涉属于光的干涉现象,故C正确;
D.立体电影属于光的偏振现象,故D错误。
故选C。
4.(25-26高三上·江苏南京·开学考试)蝴蝶的翅膀之所以如此美丽,是因为它们覆盖着无数微小的鳞片。当光线照射到这些鳞片上时,会因为鳞片表面前后发生反射而显示出不同的颜色。关于该现象,下列说法正确的是( )
A.这是光的干涉现象
B.这是光的衍射现象
C.这是光的偏振现象
D.各处鳞片厚度不均匀的话,翅膀看上去是白色的
4.A
【解析】ABC.自然光照射在蝴蝶的翅膀时,光线在鳞片表面前后发生反射,翅膀就显示出不同的颜色,这是光的干涉现象,故A正确, BC错误;
D.各处鳞片厚度不均匀的话,翅膀看上去是彩色的,故D错误。
故选A。
5.(25-26高三上·江苏南京·开学考试)关于下列四幅图中光学现象的说法正确的是( )
A.图甲被称为“泊松亮斑”,是光通过小圆板(不透光)发生衍射形成的图样
B.图乙中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动并沿中轴线缓慢转动N时,光屏P上的光亮度将会发生变化,此现象表明光波是纵波
C.图丙中,若只减小、两孔间的距离d,则相邻两亮条纹的间距将减小
D.图丁利用薄膜干涉检查平面的平整度,若完全平整将无法得到均匀分布的明暗相间条纹
5.A
【解析】A.图甲被称为泊松亮斑”,是光通过小圆板(不透光)发生衍射形成的图样,故A正确;
B.图乙中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动并沿中轴线缓慢转动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,故B错误;
C.图丙中,若只减小、两孔间的距离d,则相邻两亮条纹的间距将增大,故C错误;
D.图丁利用薄膜干涉检查平面的平整度,若完全平整将得到均匀分布的明暗相间条纹,故D错误。
故选A 。
6.(25-26高三上·浙江杭州·月考)如图甲所示,一顶角较大的圆锥形玻璃体,倒立在表面平整的标准板上,单色光从上方垂直玻璃的上表面射向玻璃体,沿光的入射方向看到明暗相间的条纹;如图乙所示,用一个曲率半径很大的凸透镜与一个平面玻璃接触,单色光从上方垂直射向凸透镜的上表面时,可看到一些明暗相间的单色圆,下列说法正确的是( )
A.甲图是干涉现象,乙图是衍射现象
B.甲图的条纹是以顶点为圆心的同心圆,且疏密均匀
C.乙图的条纹是由透镜的上、下表面的反射光干涉产生的
D.乙图的条纹疏密均匀,若把乙图的入射光由红色换成紫色,则观察到的条纹数会减小
6.B
【解析】A.甲、乙两图的本质均是薄膜干涉现象,故A错误;
B.甲图中圆锥形玻璃体与标准板的距离是均匀变化的,所以条纹是以顶点为圆心的同心圆,且疏密均匀,故B正确;
C.乙图的条纹是由夹在透镜和平面玻璃间的空气层的上、下表面的两束反射光线干涉产生的,故C错误;
D.乙图的条纹中间疏、边缘密,若把乙图的入射光由红色换成紫色,波长减小,则条纹间距减小,条纹变密集,条纹数会增多,故D错误。
故选B。
7.(24-25高二上·浙江宁波·期中)透镜表面质量的检测时,我们把玻璃样板与待测透镜表面紧贴,用单色平行光入射,我们就可以看见与牛顿环类似的干涉条纹,为明暗相间的同心圆。通过向下轻压样板,可以确定凸透镜边缘与样板的偏差情况,下列说法正确的是( )
A.图甲干涉条纹等间距同心圆排列,且向圆心移动
B.图甲干涉条纹不等间距同心圆排列,且向圆心移动
C.图乙干涉条纹等间距同心圆排列,且向圆心移动
D.图乙干涉条纹不等间距同心圆排列,且向圆心移动
7.D
【解析】AB.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的,同一亮圆环(或暗圆环)处空气膜的厚度相等,相邻的两个明圆环处,空气膜的厚度差等于半个波长,离圆心越远的位置,空气膜的厚度减小得越快,则圆环越密,因此同心圆环内疏外密,故AB错误;
CD.若换成曲率半径更大的凸透镜,相同的水平距离空气层的厚度变小,所以观察到的圆环状条纹间距变大,即同种单色光照射时形成的同心圆环将变稀疏,故C错误,D正确。
故选D。
8.(2026·江苏苏州·模拟预测)如图所示,、两种单色光沿不同方向由空气射入玻璃三棱镜,经三棱镜折射后沿同一方向射出,下列关于光和光的说法正确的是( )
A.玻璃三棱镜对光的折射率小于对光的折射率
B.在玻璃三棱镜中,光的传播速度比光的传播速度小
C.光和光从空气射入玻璃时,频率发生变化
D.空气中光的波长小于光的波长
8.A
【解析】A.由图可知,玻璃三棱镜对光的偏折程度较小,所以玻璃三棱镜对光的折射率小于对光的折射率,故A正确;
B.根据可知,因为玻璃三棱镜对光的折射率小于对光的折射率,所以在玻璃三棱镜中,光的传播速度比光的传播速度大,故B错误;
C.光和光从空气射入玻璃时,频率不会发生变化,故C错误;
D.因为玻璃三棱镜对光的折射率小于对光的折射率,所以光的频率小于光的频率,根据可得,空气中光的波长大于光的波长,故D错误。
故选A。
9.(25-26高三上·江苏·期末)早晨,当我们看到太阳刚刚升出地平线时,实际上太阳还在地平线以下,如图所示,一束太阳光从大气层中某点射入后传播至地面的路径,该过程中( )
A.红光的频率逐渐减小 B.橙光的速度逐渐减小
C.大气层的折射率逐渐减小 D.紫光的衍射现象比红光明显
9.B
【解析】A.光的频率由光源决定,在传播过程中不会改变,A错误;
B C.由图可知,一束太阳光从大气层中某点射入后传播至地面的过程中,折射光线越来越偏向法线,折射率在增大,根据,折射率越大,光的速度会越小。所以橙光的速度是逐渐减小,B正确,C错误;
D.波长越长,衍射现象越明显。红光波长比紫光长,所以红光的衍射现象更明显,D错误。
故选B。
10.(2025·江苏南京·模拟预测)如图甲所示,将一个平凸透镜放置在另一个玻璃平面上,让单色光从上方竖直向下射入,这时可以看到如图乙所示的亮暗相间的同心圆,这个现象是牛顿首先发现的,这些同心圆叫作牛顿环。对于图甲所示的装置,下列做法中能使得同一级牛顿环的半径变大的是( )
A.减小入射光的频率 B.增大入射光的光强
C.将平凸透镜缓慢地向上提起 D.将平凸透镜和玻璃平面置于水中观察干涉条纹
10.A
【解析】牛顿环产生的原理是薄膜干涉:从空气层的上下表面反射的两列光为相干光,当光程差为波长的整数倍时是亮条纹,当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹,光程差等于空气膜厚度的两倍。
A.减小入射光的频率导致光波长变长,因为光程差为波长的整数倍时是亮条纹,波长整数倍变大相邻亮条纹距离将变大,同一级牛顿环的半径变大,故A正确;
B.增大入射光的光强没有改变光程差,无法改变牛顿环的半径,故B错误;
C.将平凸透镜缓慢地向上提起,空气薄膜厚度增加导致光程差增大,原明条纹需向更小半径处移动以满足光程条件,故C错误;
D.将平凸透镜和玻璃平面置于水中观察干涉条纹,水中光波长变短,波长整数倍变小,相邻亮条纹距离将变小,同一级牛顿环的半径变小,故D错误。
故选A 。
11.(2025·江苏南京·模拟预测)如图所示,平凹透镜与一块平板玻璃接触,用单色光垂直透镜的平面向下照射,会观察到明暗相间的同心圆环,则下列说法正确的是( )
A.同心圆环主要的形成原理是光的折射
B.同心圆环外疏内密
C.下表面半径R越大(越平坦),圆环越稀疏
D.选择频率更小的单色光,圆环更密集
11.C
【解析】A.同心圆环主要的形成原理是光的干涉现象,故A错误;
B.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的,同一亮圆环(或暗圆环)处空气膜的厚度相等,相邻的两个明圆环处,空气膜的厚度差等于半个波长,离圆心越远的位置,空气膜的厚度减小的越快,则圆环越密,所以同心圆环内疏外密,故B错误;
C.下表面的半径R越大,空气膜的厚度变化变慢,其形成的圆环比曲率半径小的透镜形成的圆环稀疏,故C正确;
D.频率小,波长大,因此选择频率更小的单色光,对于同一干涉装置,形成的干涉条纹间距大,得到的圆环更稀疏。故D错误。
故选C。
12.(2026·江苏·一模)直角三棱镜能通过折射改变激光束宽度,原理如图所示,三角形ABC为直角三棱镜的横截面,宽度为d1的光束从AC上以入射角α进入三棱镜,之后垂直AB边射出,激光束宽度变为d2。已知棱镜对光的折射率为n。则下列说法错误的是( )
A.
B.
C.上方光束可能比下方光束先传播到AB边
D.上下两束光同时传播到AB边
12.C
【解析】A.光束在AC上发生折射,根据几何关系可知折射角为,根据折射定律有,可得,故A正确;
B.根据几何关系有,可得,故B正确;
CD.设光束在空气中传播速度为c,则光束在三棱镜中的传播速度,在空气中,传播到AC边,上方光束比下方光束所用时间多,在三棱镜中,由AC边传播到AB边,下方光束比上方光束所用时间多,所以上下两束光同时传播到AB边,故C错误,D正确。
本题选说法错误项,故选C。
13.(25-26高三上·江苏南通·月考)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年,洛埃用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)。洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一水平放置的平面镜。S发出的光一部分直接照在竖直光屏上,另一部分通过平面镜反射在光屏上,这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设光源S到平面镜和光屏的距离分别为a和l(),若将整套装置完全浸入折射率为n的某种透明溶液中,测得光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为,则装置浸没前光的波长为( )
A. B. C. D.
13.B
【解析】设光在真空中的波长为,频率为,在溶液中的波长为,若将整套装置完全浸入折射率为n的透明溶液中,光的频率不变,根据,,解得光在该液体中的波长,光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为,根据条纹间距公式有,联立,解得,故选B。
14.(25-26高三上·江苏苏州·期末)一种渐变折射率光纤,其纤芯折射率由中心轴线向边缘递减。关于光在其中的传播路径可能的是( )
A. B.
C. D.
14.A
【解析】BD.光从空气进入光导纤维左侧界面时,令入射角、折射角分别为、,根据,由于折射率n大于1,则有,BD图中空气中的入射角均小于光导纤维中的折射角,不满足要求,故BD错误;
AC.结合上述,图中光从空气进入光导纤维的入射角均大于折射角,满足要求,由于折射率中心最大,沿径向逐渐减小,外表面附近的折射率最小,可知,光在光导纤维中沿半径方向传播时,在每一个平行于中心轴线的界面均发生折射,当光沿半径方向向外侧传播时,光由光密介质进入光疏介质,对应的入射角小于折射角,导致光沿中心轴线偏折,最终发生全反射,当光沿半径方向向内侧传播时,光由光疏介质进入光密介质,对应的入射角大于折射角,导致光再次沿中心轴线偏折,可知,光在光导纤维内部传播的路径为一条曲线,故A正确,C错误。
故选A。
15.(2026·江苏镇江·一模)如图所示,车载激光雷达发射的激光脉冲射入截面为等腰直角三角形的透明介质,激光从介质的直角边AB中点处垂直入射,经斜边AC全反射后从另一直角边BC射出。下列说法正确的是( )
A.光在介质中的波长变长
B.介质对入射光的折射率小于
C.入射光沿逆时针方向转动,AC边上可能会有光射出
D.入射光平行下移一段距离,其在介质中的传播时间变长
15.C
【解析】A.光从空气(或真空)进入介质时,频率保持不变,但速度会减小。根据波速公式,频率f不变,速度v减小,因此波长λ必然变短。A错误;
B.光在AC面上发生全反射,入射角,临界角,根据,可得,B错误;
C.入射光沿逆时针方向转动,射到AC边的光线也将逆时针转动,如图所示
AC边上光线的入射角减小,当入射角小于临界角时,AC边上会有光射出,C正确;
D.入射光平行下移一段距离,光线在介质中的传播距离不变,由几何关系可知,传播距离始终等于直角边AB的长度,所以其在介质中的传播时间不变,D错误。
故选C。
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