专题06 光学和热学（3大考点）（江苏专用）2026年高考物理二模分类汇编

专题06.光学和热学（原卷版） 3大考点概览 考点01 光的折射与全反射 考点02 光的干涉衍射与偏振 考点03 分子动理论与气体实验定律 光的折射与全反射 考点01 一．选择题 1．(2026·苏北七市·二模)一束由红光、蓝光组成的复色光从水中沿方向射入球形气泡中，发生折射的光路如图所示，为气泡球心，、为折射光线。则（　　） A．是红光，在水中光速度比的大 B．是红光，在水中光速度比的小 C．是蓝光，在水中光速度比的大 D．是蓝光，在水中光速度比的小 2．(2026·镇江第一中学等·二模)高空中悬浮的六角形冰晶是形成“日晕”等大气光学现象的关键因素。如图所示，一束太阳光入射至一六角形冰晶的表面，经折射后从侧面射出，已知图中为红光，为紫光。下列光路示意图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 3．(2026·江苏南京天印高级中学·二模)图示为半圆柱体玻璃的横截面，为直径。一束复色光沿方向从真空射入玻璃，光线分别从B、C点射出。下列说法正确的是（　　） A．B、C光线的折射率 B．光线在玻璃中传播时间 C．光线在玻璃中传播时间 D．光线在玻璃中传播时间 4．(2026·徐州第三中学·二模)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 5．(2026·徐州·4月调研)某等腰三角形玻璃砖OPQ，，某束光线垂直于OP边射入，恰好在PQ界面发生全反射，则该玻璃砖的折射率为（　　） A． B． C． D．2 6．(2026·江苏多校·二模)用“插针法”测平行玻璃砖折射率时，光路与操作如图所示。下列说法正确的是（　　） A．增大入射角i，光线在bb′面的入射角会增大，可能发生全反射 B．选取的大头针P1、P2间距过小，会导致确定入射光线的误差增大 C．误将bb′画在cc′位置（cc′∥bb′），测得的折射率与真实值相比偏大 D．玻璃砖沿界面平行方向平移，最终测得的折射率与真实值相比偏小 二．计算题 7．(2026·江苏南京大厂高级中学·二模)图（一）是我国宇航员王亚平太空授课时“玩水球”，水滴在完全失重环境下成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图（二）为某均匀透明球形液滴的截面图，圆心O在球心上。球半径为R。一束光从空中（看作真空）平行直径AOB射到圆上的C点，入射角，该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行AOB折射向空中。求： （1）液滴对该光的折射率n； （2）该光从C点射入液滴经一次反射从D点射出在液滴内传播的时间t。（光在真空中的传播速度为c） 8．(2026·江苏多校·二模)如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，其直径边与桌面贴合。一细光束从直径边上的P点入射，已知光在真空中的传播速度为c。若光束垂直直径边入射时，恰好在玻璃砖的圆弧面发生全反射；当入射角时，光束从圆弧面出射后恰好与入射光平行。 (1)求玻璃砖的折射率n； (2)求P点到圆心O的距离OP，以及光在玻璃砖内的传播速度大小。 9．(2026·江苏江浦高级中学·二模)如图所示，半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，截面的半径为，点为截面的圆心，与水平直径垂直，玻璃砖的左侧紧靠于垂直的光屏。一束单色光与截面平行且与成的入射光在点反射、折射后，在光屏上形成两个光斑、，且反射光线与折射光线垂直，已知光在真空中传播速度为，，。 (1)求玻璃砖对单色光的折射率； (2)若增大光束与的夹角为时，光斑恰好消失，求和光在玻璃砖中传播时间。 10．(2026·江苏南通通州区·二模)如图所示，有一截面为正三角形的玻璃砖，一束红光从边中点射入，折射光线平行于边。已知正三角形的边长为，玻璃砖对红光的折射率为，真空中光速为。求： (1)光线在边的入射角的正弦值； (2)折射光线在玻璃砖内传播的时间。 光的干涉衍射与偏振 考点02 一．选择题 1．(2026·江苏苏北七市·二模)1834年英国物理学家洛埃设计了洛埃镜实验，如图所示，水平放置的平面镜左上方有一点光源，仅发出单一频率的光，平面镜右侧固定有竖直放置的足够大的光屏，光屏上有明暗相间的条纹。现将镜面向右平移，则条纹（　　） A．间距变大 B．间距变小 C．数量变多 D．数量变少 2．(2026·江苏南通通州区·二模)如图所示，是单色点光源，平面镜水平放置，光屏竖直放置，光源、平面镜和光屏在同一竖直平面内。下列说法正确的是（　　） A．整个光屏上都有干涉条纹 B．光源向上移动稍许，屏上条纹间距不变 C．平面镜向上移动稍许，屏上条纹间距不变 D．光屏向上移动稍许，屏上条纹间距不变 3．(2026·江苏江浦高级中学·二模)下列四幅图的描述正确的是（　　） A．图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C．图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小 D．图4中，当固定不动，将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小 4．(2026·江苏前黄高级中学·二模)如图，某实验小组将一个曲率半径很大的球冠状凸透镜的凸面置于一平面玻璃之上，凸透镜上表面水平，在暗室内用单色光垂直照射凸透镜上表面时，从上向下看，观察到的图像是（　　） A． B． C． D． 5．(2026·江苏南京大厂高级中学·二模)下列有关光学现象说法正确的是（　　） A．甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮” 是由于水珠将光线会聚而形成的 B．乙中将双缝干涉实验中的双缝间距调小则干涉条纹间距变小 C．丙中用加有偏振滤光片的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景 D．丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象 二．实验题 6．(2026·江苏江浦高级中学·二模)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图1所示。 (1)光具座上标注为a、b、c的仪器依次为（　　） A．滤光片、双缝和单缝 B．滤光片、单缝和双缝 C．单缝、滤光片和单缝 D．双缝、滤光片和双缝 (2)下列说法中正确的是（　　） A．要使模糊的干涉条纹变得清晰可通过旋转测量头来实现 B．使用间距更小的双缝，可增加从目镜中观察到的条纹个数 C．测量某条亮纹位置时，应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐 (3)该同学调整好实验装置后，测出双缝间距，双缝到屏的距离，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的螺旋测微器示数如图2所示，则所测光的波长为_________nm。 (4)该同学在实验操作中将一厚度为、折射率为1.5的透明薄片置于了双缝中的，如图3所示，他观察到的中点P处为（　　） A．亮纹 B．暗纹 (5)若在凸透镜和滤光片之间加一个偏振片，在旋转偏振片一周的过程中，在目镜中将看到（　　） A．因无法干涉，视野中不再有条纹 B．随着偏振片转动，视野中仍有条纹但亮度忽明忽暗 C．随着偏振片转动，视野中仍有条纹且亮度不变化 D．仅当偏振片转动至其透振方向与单、双缝平行时才有清晰条纹，而转至其他角度时条纹几乎无法看到 分子动理论与气体实验定律 考点03 一．选择题 1．(2026·江苏南通通州区·二模)恒温水池底部一个气泡由池底缓缓上浮，在气泡上浮的过程中（　　） A．气泡内气体压强增大 B．气泡表面张力让气泡扩张 C．气泡内气体对外界做功 D．单位时间内撞击气泡表面单位面积分子数增加 2．(2026·江苏南通通州区·二模)甲、乙两种固体熔化过程中温度随时间变化的图像如图，下列说法，正确的是（　　） A．甲、乙都是单晶体 B．过程中甲的内能不变 C．过程中乙的内能不变 D．时刻甲、乙两种物质分子的平均动能相同 3．(2026·江苏镇江第一中学·二模)一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a循环过程，其中a→b和c→d是等容变化，d→a是等压变化，其p—V图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．b→c过程温度不变 B．d→a过程外界对气体做的功大于气体放出的热量 C．d→a过程气体分子单位时间撞击单位面积的次数减少 D．经历a→b→c→d→a循环过程，系统从外界吸收热量 4．(2026·江苏前黄高级中学·二模)某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“8”，测得压强为P0。活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固。继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为。则该过程中（　　） A．泄漏气体的质量为最初气体质量的 B．气泡在上升过程中会放出热量 C．在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大 D．泄漏出的气体的内能与注射器内存留气体的内能相等 5．(2026·江苏南京第六十六高级中学等·二模)如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像，图中AB与横轴平行，B点，C点与坐标原点在一条直线上，AC与竖直轴平行，则（　　） A．单位体积的分子数，状态A小于状态B B．由状态A变化到状态B的过程需要释放热量 C．分子运动速率大的分子数，状态B小于状态C D．单位时间内撞击单位面积器壁的分子数，状态A大于状态C 6．(2026·江苏南京天印高级中学·二模)如图所示，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，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是热机的“卡诺循环”，则（　　） A．B→C过程气体压强减小仅是因为气体分子的数密度减小 B．B→C过程速率大的分子比例在增加 C．B→C过程气体对外做功大于D→A过程外界对气体做功 D．C→D过程放出的热量小于A→B过程吸收的热量 7．(2026·江苏徐州第三中学·二模)如图所示为一定质量理想气体经历的循环，该循环由两个等温过程、一个等压过程和一个等容过程组成。则下列说法正确的是（　　） A．在过程中，气体分子的数密度变小 B．在过程中，气体吸收热量 C．在过程中，气体分子的平均速率增大 D．在过程中，气体的内能增加 8．(2026·江苏多校·二模)如图所示，一定质量的理想气体经历的状态变化过程，已知气体在状态A的压强为pA=1.5×105Pa，且过程中气体做功的绝对值是过程中气体做功绝对值的3倍。下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三个状态中，气体在B状态的分子平均动能大于C状态 B．从C到A的过程中，气体分子数密度逐渐减小 C．过程中气体内能不变，因此既不吸热也不放热 D．整个循环过程中，气体吸收的热量全部用来对外界做功 9．(2026·江苏多校·二模)关于固体与液体的性质，下列说法正确的是（　　） A．本题图符合浸润液体的毛细现象规律。 B．液体表面张力的方向与液面垂直，指向液体内部 C．水对玻璃是不浸润液体，器壁处液面更低。 D．单晶体有固定熔点且各向异性，多晶体有固定熔点但各向同性 10．(2026·江苏南京天印高级中学·二模)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面如图所示，则（　　） A．该现象不是毛细现象 B．该液体对玻璃是浸润的 C．减小管的直径，管中液面会下降 D．液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强 11．(2026·江苏镇江第一中学·二模)如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃盖碗是晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 12．(2026·江苏徐州第三中学·二模)如图所示，方解石形成的双折射现象实验的照片，下列关于方解石的说法正确的是（　　） A．是非晶体 B．具有固定的熔点 C．所有的物理性质都是各向异性 D．是由许多单晶体杂乱无章排列组成的 二．计算题 13．(2026·江苏苏北七市·二模)我国考古发现的“长信宫灯”示意图如图所示，灯罩内灯芯点燃后产生的烟气沿着右臂管道进入灯体内，经灯体底部的水盘过滤烟尘，清洁空气。假设灯罩内气体的体积为，灯芯点燃前气体的密度为，温度为，气体的压强保持不变。 (1)求灯芯点燃前，灯罩内气体的质量； (2)灯芯点燃后，灯罩内气体温度为，求灯罩内气体的质量。 14．(2026·江苏徐州·4月调研)一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，已知气体初始状态参数如下：状态a的压强，体积，温度；为等压过程，状态b的体积；为绝热过程，气体对外做功；为等温过程。 (1)求过程中，气体从外界吸收的热量； (2)现将该理想气体充入容积为的储气罐中，储气罐初始温度为、压强为，充入后储气罐内气体温度降至，压强变为。求充入储气罐的气体在状态a下的体积（不计充气过程气体泄漏，充气后储气罐内气体可视为理想气体）。 15．(2026·江苏徐州第三中学·二模)如图甲所示，在水平面上放着右端开口的导热性能良好的汽缸，已知环境热力学温度为T0，汽缸深度为L0，现用活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内，活塞与汽缸壁的摩擦可忽略不计。当活塞静止平衡时，活塞到汽缸口的长度为。如图乙所示，现用一绳子将汽缸开口向下竖直吊起，活塞缓慢向缸口移动，再次保持平衡时，到缸口的距离为。已知活塞的横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度大小为g，活塞的厚度不计。 (1)求活塞的质量m； (2)过一段时间，因环境温度升高，图甲中活塞平衡时到缸口的距离为，求此时的环境热力学温度T。 2 / 2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06.光学和热学（解析版） 3大考点概览 考点01 光的折射与全反射 考点02 光的干涉衍射与偏振 考点03 分子动理论与气体实验定律 光的折射与全反射 考点01 一．选择题 1．(2026·苏北七市·二模)一束由红光、蓝光组成的复色光从水中沿方向射入球形气泡中，发生折射的光路如图所示，为气泡球心，、为折射光线。则（　　） A．是红光，在水中光速度比的大 B．是红光，在水中光速度比的小 C．是蓝光，在水中光速度比的大 D．是蓝光，在水中光速度比的小 【答案】A 【详解】从图中可以看出，b光的偏折程度比a光大，故b光折射率比a光折射率大，所以b是蓝光，a是红光，根据可知，在水中a光速度比b的大，综合可知A选项符合题意。 故选A。 2．(2026·镇江第一中学等·二模)高空中悬浮的六角形冰晶是形成“日晕”等大气光学现象的关键因素。如图所示，一束太阳光入射至一六角形冰晶的表面，经折射后从侧面射出，已知图中为红光，为紫光。下列光路示意图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】同种介质对不同色光的折射率不同，紫光频率大于红光，因此冰晶对紫光（）的折射率大于对红光（）的折射率，即 ，紫光偏折程度更大、侧移量更大。 光从空气进入冰晶时，折射率越大，折射角越小，越靠近法线，因此冰晶内部紫光（）比红光（）更靠上。 光从冰晶射出到空气时，折射率越大侧移量越大，因此最终出射后，红光（）偏折小、位置靠下，紫光（）偏折大、位置靠上。 故选B。 3．(2026·江苏南京天印高级中学·二模)图示为半圆柱体玻璃的横截面，为直径。一束复色光沿方向从真空射入玻璃，光线分别从B、C点射出。下列说法正确的是（　　） A．B、C光线的折射率 B．光线在玻璃中传播时间 C．光线在玻璃中传播时间 D．光线在玻璃中传播时间 【答案】D 【详解】A．从B点射出的光线在O点折射时光的传播方向偏折大，说明玻璃对从B点射出的单色光折射率大，则有 故A错误； BCD．由光在介质中传播速度公式 设光在O点折射时入射角、折射角分别为，，根据折射定律有 又根据几何关系，光从O到射出玻璃的光程为 则折射光在玻璃中传播时间 可见光在玻璃中的传播时间与折射光线方向无关，则光线在玻璃中传播时间满足 故BC错误，D正确。 故选D。 4．(2026·徐州第三中学·二模)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 【答案】A 【详解】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。 5．(2026·徐州·4月调研)某等腰三角形玻璃砖OPQ，，某束光线垂直于OP边射入，恰好在PQ界面发生全反射，则该玻璃砖的折射率为（　　） A． B． C． D．2 【答案】C 【详解】光线垂直OP边入射，进入玻璃砖时折射角为0，传播方向不变。由几何关系，∠OPQ=45°，可得入射光线与PQ界面法线的夹角（入射角）。光线恰好发生全反射，说明入射角等于临界角，即。 根据全反射临界角公式 代入得。 故选C。 6．(2026·江苏多校·二模)用“插针法”测平行玻璃砖折射率时，光路与操作如图所示。下列说法正确的是（　　） A．增大入射角i，光线在bb′面的入射角会增大，可能发生全反射 B．选取的大头针P1、P2间距过小，会导致确定入射光线的误差增大 C．误将bb′画在cc′位置（cc′∥bb′），测得的折射率与真实值相比偏大 D．玻璃砖沿界面平行方向平移，最终测得的折射率与真实值相比偏小 【答案】B 【详解】A．光线在面的入射角等于在面的折射角 。根据折射定律 有 因为 所以（为临界角） 即 光线在面的入射角总是小于或等于临界角，不可能发生全反射，故A错误； B．插针法是通过两枚大头针确定一条直线。若、间距过小，由于大头针的粗细及视觉误差，确定入射光线方向时的角度误差会增大（为间距） 导致实验误差增大，故B正确； C．实验所得的折射光线为2，而实际的折射光线为1，如图所示 即测得的折射率偏小，故C错误； D．玻璃砖沿界面平行方向平移（无论是左右平移还是上下平移），只要玻璃砖厚度不变，入射角不变，则折射角不变，出射光线相对于入射光线的侧移量不变。由于入射光线由确定不变，故出射光线的位置也不变。作图时使用的界面位置固定，因此测得的入射角和折射角均不变，折射率测量值不变，故D错误。 故选B。 二．计算题 7．(2026·江苏南京大厂高级中学·二模)图（一）是我国宇航员王亚平太空授课时“玩水球”，水滴在完全失重环境下成为一透明的球体，当太阳光照射到“水球”上时，光会被折射和反射而形成彩虹。如图（二）为某均匀透明球形液滴的截面图，圆心O在球心上。球半径为R。一束光从空中（看作真空）平行直径AOB射到圆上的C点，入射角，该光射入球内经过一次反射后从D点再次平行AOB折射向空中。求： （1）液滴对该光的折射率n； （2）该光从C点射入液滴经一次反射从D点射出在液滴内传播的时间t。（光在真空中的传播速度为c） 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）根据对称及光路可逆性，作出光路如图所示 解得 （2）由几何关系得 光在液滴中的传播速度 光在液滴中的传播时间 8．(2026·江苏多校·二模)如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，其直径边与桌面贴合。一细光束从直径边上的P点入射，已知光在真空中的传播速度为c。若光束垂直直径边入射时，恰好在玻璃砖的圆弧面发生全反射；当入射角时，光束从圆弧面出射后恰好与入射光平行。 (1)求玻璃砖的折射率n； (2)求P点到圆心O的距离OP，以及光在玻璃砖内的传播速度大小。 【答案】(1) (2)， 【详解】（1）根据题意可知，当光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，如图甲所示；当入射角时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行，则光路如图乙所示 对图甲，根据全反射的条件有 对图乙，根据折射定律有 根据几何关系有 联立解得玻璃砖的折射率为 （2）由（1）问分析可知，P点到圆心O的距离为 光在玻璃砖内的传播速度为 9．(2026·江苏江浦高级中学·二模)如图所示，半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，截面的半径为，点为截面的圆心，与水平直径垂直，玻璃砖的左侧紧靠于垂直的光屏。一束单色光与截面平行且与成的入射光在点反射、折射后，在光屏上形成两个光斑、，且反射光线与折射光线垂直，已知光在真空中传播速度为，，。 (1)求玻璃砖对单色光的折射率； (2)若增大光束与的夹角为时，光斑恰好消失，求和光在玻璃砖中传播时间。 【答案】(1) (2)   【详解】（1）根据题意作出光路图如图所示。 由于反射光线与折射光线垂直，根据几何关系可知折射角为 根据折射定律可得，此玻璃砖的折射率为。 （2）增大光束与的夹角为时，光斑恰好消失，为临界角，则有 光在玻璃砖内传播的距离为 根据折射率为 光在玻璃砖内的传播时间 联立解得。 10．(2026·江苏南通通州区·二模)如图所示，有一截面为正三角形的玻璃砖，一束红光从边中点射入，折射光线平行于边。已知正三角形的边长为，玻璃砖对红光的折射率为，真空中光速为。求： (1)光线在边的入射角的正弦值； (2)折射光线在玻璃砖内传播的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）一束红光从边中点射入，折射光线平行于边，可知折射角为，根据折射定律有 可得入射角的正弦值 （2）折射光线在玻璃砖内的传播速度为 折射光线在玻璃砖内传播的时间 光的干涉衍射与偏振 考点02 一．选择题 1．(2026·江苏苏北七市·二模)1834年英国物理学家洛埃设计了洛埃镜实验，如图所示，水平放置的平面镜左上方有一点光源，仅发出单一频率的光，平面镜右侧固定有竖直放置的足够大的光屏，光屏上有明暗相间的条纹。现将镜面向右平移，则条纹（　　） A．间距变大 B．间距变小 C．数量变多 D．数量变少 【答案】D 【详解】光源在平面镜中所成的像与组成等效的双缝，据，现将镜面向右平移，则、都不变，则条纹间距不变，镜面右移后，照射到平面镜左侧边缘的光的入射角增大，由光的反射定律，则反射角增大，使反射光线更趋水平（高度降低），反射光照射范围减小，直接光与反射光的重叠区域变小，由于条纹间距不变，则干涉后条纹数量变少。 故选D。 2．(2026·江苏南通通州区·二模)如图所示，是单色点光源，平面镜水平放置，光屏竖直放置，光源、平面镜和光屏在同一竖直平面内。下列说法正确的是（　　） A．整个光屏上都有干涉条纹 B．光源向上移动稍许，屏上条纹间距不变 C．平面镜向上移动稍许，屏上条纹间距不变 D．光屏向上移动稍许，屏上条纹间距不变 【答案】D 【详解】A．只有两束光（直射光 + 反射光）的重叠区域才会出现干涉条纹，并非整个光屏都有，A错误； B．光源向上移动，a 增大 → d = 2a 增大，而 L 基本不变，根据可知，条纹间距将减小，B错误； C．平面镜上移，a 减小 → d = 2a 减小，L 也不变，根据可知，条纹间距将增大，C错误； D．光屏仅向上移动， 𝜆 、 𝑑 、相干光源到光屏的水平距离 𝐿 都不变，因此条纹间距不变，D正确。 故选 D。 3．(2026·江苏江浦高级中学·二模)下列四幅图的描述正确的是（　　） A．图1是一束单色光进入平行玻璃砖，随入射角的增大，将在面发生全反射 B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率增大 C．图3中，若将薄片向左移动，条纹间距将变小 D．图4中，当固定不动，将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小 【答案】D 【详解】A．当入射角逐渐增大，根据折射定律，折射角也逐渐增大，由于折射角小于入射角，且因光在上表面的折射角等于下表面的入射角，则不论入射角如何增大，肯定有光线从bb'面射出，故A错误； B．图2表示声源（急速行驶的汽车）远离观察者时，观察者接收到的声音频率变小，故B错误； C．图3中，若将薄片向左移动，即减小空气薄层的厚度，导致同级的光程差的间距变大，则干涉条纹间距会变大，故C错误； D．图4中，当固定不动，此时两偏振片的透振方向平行，屏上的光最亮；将从图示位置开始顺时针绕水平轴在竖直面内缓慢转动的过程中，光屏上的光亮度逐渐减小，故D正确。 故选D。 4．(2026·江苏前黄高级中学·二模)如图，某实验小组将一个曲率半径很大的球冠状凸透镜的凸面置于一平面玻璃之上，凸透镜上表面水平，在暗室内用单色光垂直照射凸透镜上表面时，从上向下看，观察到的图像是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A图为圆屏衍射形成的泊松亮斑，B图为圆孔衍射，亮纹间距逐渐增大，C图为单缝衍射图样，D图为牛顿环，亮纹间距逐渐减小，D项正确。 故选D。 5．(2026·江苏南京大厂高级中学·二模)下列有关光学现象说法正确的是（　　） A．甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮” 是由于水珠将光线会聚而形成的 B．乙中将双缝干涉实验中的双缝间距调小则干涉条纹间距变小 C．丙中用加有偏振滤光片的相机拍照，可以拍摄清楚汽车内部的情景 D．丁中肥皂在阳光下呈现彩色条纹是光的衍射现象 【答案】C 【详解】A．甲中荷叶上的露珠显得特别“明亮”是由于水珠将光线的全反射而形成的，故A错误； B．在双缝干涉实验中，得到的条纹间距 若双缝间距调小则干涉条纹间距变小则条纹间距Δx变宽，故B错误； C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，滤去了水面的反射光，使景像清晰，故C正确； D．肥皂膜表面可看到彩色条纹，是因为肥皂膜的前后两面反射回来的两列光发生干涉时形成的彩色条纹，故D错误。 故选C。 二．实验题 6．(2026·江苏江浦高级中学·二模)某同学通过双缝干涉实验测量单色光的波长，实验装置如图1所示。 (1)光具座上标注为a、b、c的仪器依次为（　　） A．滤光片、双缝和单缝 B．滤光片、单缝和双缝 C．单缝、滤光片和单缝 D．双缝、滤光片和双缝 (2)下列说法中正确的是（　　） A．要使模糊的干涉条纹变得清晰可通过旋转测量头来实现 B．使用间距更小的双缝，可增加从目镜中观察到的条纹个数 C．测量某条亮纹位置时，应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐 (3)该同学调整好实验装置后，测出双缝间距，双缝到屏的距离，对干涉条纹进行测量，并记录第一条和第六条亮纹中心位置对应的螺旋测微器示数如图2所示，则所测光的波长为_________nm。 (4)该同学在实验操作中将一厚度为、折射率为1.5的透明薄片置于了双缝中的，如图3所示，他观察到的中点P处为（　　） A．亮纹 B．暗纹 (5)若在凸透镜和滤光片之间加一个偏振片，在旋转偏振片一周的过程中，在目镜中将看到（　　） A．因无法干涉，视野中不再有条纹 B．随着偏振片转动，视野中仍有条纹但亮度忽明忽暗 C．随着偏振片转动，视野中仍有条纹且亮度不变化 D．仅当偏振片转动至其透振方向与单、双缝平行时才有清晰条纹，而转至其他角度时条纹几乎无法看到 【答案】(1)B (2)C (3)713 (4)B (5)C 【详解】（1）实验中通过滤光片获得单色光，通过单缝获得线光源，通过双缝获得相干光，可知，光具座上标注为a、b、c的仪器依次为滤光片、单缝和双缝。 故选B。 （2）A．若粗调后看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行，要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行，故A错误； B．根据相邻两亮（暗）干涉条纹的间距可知要增加观察到的条纹数，即越小，可使用间距更大的双缝，故B错误； C．测量某条干涉亮纹位置时，应使测量头分划板刻线与该亮纹的中心对齐，故C正确。 故选C。 （3）由题图2可知，螺旋测微器的读数分别为， 相邻亮条纹的间距 根据 可得所测光波的波长 （4）S光源发出的光到、的距离相同，透明薄片相当于增加光程半波长的奇数倍，即、振动方向始终相反，P到、的距离相同，光程差，P点为减弱点，即为暗条纹。 故选B。 （5）自然光垂直于传播方向的沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，在凸透镜和滤光片之间加一个偏振片，在旋转偏振片一周的过程中，在目镜中将看到随着偏振片转动，视野中仍有条纹且亮度不变化。 故选C。 分子动理论与气体实验定律 考点03 一．选择题 1．(2026·江苏南通通州区·二模)恒温水池底部一个气泡由池底缓缓上浮，在气泡上浮的过程中（　　） A．气泡内气体压强增大 B．气泡表面张力让气泡扩张 C．气泡内气体对外界做功 D．单位时间内撞击气泡表面单位面积分子数增加 【答案】C 【详解】A．气泡内气体的压强为 因为大气压强恒定，且气泡缓慢上升过程中h减小，所以p减小，故A错误； B．表面张力的作用是使液体表面积收缩，因此表面张力会让气泡有收缩趋势，不会使气泡扩张，故B错误； C．恒温水池内气泡温度不变，由玻意耳定律可知，压强减小则体积增大，气体体积膨胀，因此气泡内气体对外界做功，故C正确； D．气体压强减小，因气泡温度不变，分子平均动能不变， 可知气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击次数减少，故D错误。 故选C。 2．(2026·江苏南通通州区·二模)甲、乙两种固体熔化过程中温度随时间变化的图像如图，下列说法，正确的是（　　） A．甲、乙都是单晶体 B．过程中甲的内能不变 C．过程中乙的内能不变 D．时刻甲、乙两种物质分子的平均动能相同 【答案】D 【详解】A．晶体（单晶体、多晶体）有固定熔点，非晶体没有固定熔点。由图可知，甲没有固定熔点，是非晶体，乙有固定熔点是晶体，A错误； B．0~t₂过程中甲持续吸热，温度升高，内能增大，B错误； C．t₁~t₂过程中乙虽然温度不变，但持续吸热，内能不断增大，C错误； D．温度是分子平均动能的标志，t₂时刻甲、乙温度相同，因此二者分子平均动能相同，D正确。 故选 D。 3．(2026·江苏镇江第一中学·二模)一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a循环过程，其中a→b和c→d是等容变化，d→a是等压变化，其p—V图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．b→c过程温度不变 B．d→a过程外界对气体做的功大于气体放出的热量 C．d→a过程气体分子单位时间撞击单位面积的次数减少 D．经历a→b→c→d→a循环过程，系统从外界吸收热量 【答案】D 【详解】A．温度不变，压强体积是反比关系，即 b→c过程是正比例函数关系，不是反比例函数关系，因此b→c过程温度变化，故A错误； B．d→a过程等压变化，体积减小，外界对气体做正功 由可知该过程温度降低，因此气体内能减小，有 由可知 因此外界对气体做的功小于气体放出的热量，故B错误； C．d→a过程为等压变化过程，由可知该过程温度降低，分子动能降低，单个分子单次撞击对压强的贡献减小，为了保证压强不变，气体分子单位时间撞击单位面积的次数增加，故C错误； D．根据图线与坐标轴围成的面积表示做的功可知，a→b过程和c→d过程不做功，b→c过程气体对外做的功大于d→a过程外界对气体做的功，经历a→b→c→d→a循环过程，气体状态不变，则根据热力学第一定律可知整个过程气体吸收热量，故D正确。 故选D。 4．(2026·江苏前黄高级中学·二模)某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“8”，测得压强为P0。活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固。继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为。则该过程中（　　） A．泄漏气体的质量为最初气体质量的 B．气泡在上升过程中会放出热量 C．在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大 D．泄漏出的气体的内能与注射器内存留气体的内能相等 【答案】A 【详解】A．对被封闭气体，如没有泄露气体，等温变化时，由玻意耳定律 解得 x=6 则泄露气体的质量与最初气体质量之比为 4:6=2:3 A正确； B．气泡在上升过程，随着压强的减小，体积将增大，气体对外做功，由热力学第一定律，温度不变内能不变，则此过程会吸收热量，B错误； C．注射器导热性能良好，在压缩气体的过程中，气体温度不变，气体分子的平均动能不变，C错误； D．由A项分析知泄露出的气体的质量与注射器内存留气体的质量之比为2:1，同种气体，在同样的状态下，显然泄露出的气体内能大于残留气体的内能，D错误。 故选A。 5．(2026·江苏南京第六十六高级中学等·二模)如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像，图中AB与横轴平行，B点，C点与坐标原点在一条直线上，AC与竖直轴平行，则（　　） A．单位体积的分子数，状态A小于状态B B．由状态A变化到状态B的过程需要释放热量 C．分子运动速率大的分子数，状态B小于状态C D．单位时间内撞击单位面积器壁的分子数，状态A大于状态C 【答案】D 【详解】A．从状态A到状态B发生等压变化，根据 可知从状态A到状态B，温度升高，体积膨胀，因此单位体积内的分子数减少，A错误； B．从状态A到状态B温度升高，内能增加；体积膨胀对外做功，根据热力学第一定律 可知气体需要吸收热量，B错误； C．由于状态B的温度比状态C的温度高，因此分子运动速率大的分子数，状态B大于状态C，C错误； D．状态A与状态C温度相同，分子的平均速率相同，而状态A的压强大于状态C的压强，因此单位时间内撞击单位面积器壁的分子数，状态A大于状态C，D正确。 故选D。 6．(2026·江苏南京天印高级中学·二模)如图所示，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，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是热机的“卡诺循环”，则（　　） A．B→C过程气体压强减小仅是因为气体分子的数密度减小 B．B→C过程速率大的分子比例在增加 C．B→C过程气体对外做功大于D→A过程外界对气体做功 D．C→D过程放出的热量小于A→B过程吸收的热量 【答案】D 【详解】A．由于B→C过程为绝热过程（），由图知气体体积增大，气体对外做功（），根据热力学第一定律可知，气体内能减小，则温度降低，气体分子平均动能减小，根据气体压强的微观解释可知，气体压强减小不仅是因为气体分子的数密度减小，还因为气体分子平均动能也减小了所共同引起的，故A错误； B．由选项A分析可知，B→C过程中气体的温度降低，气体分子平均动能减小，则速率大的分子比例在减小，故B错误； C．由于A→B为等温过程，所以气体在A状态的内能等于B状态的内能，由于B→C和D→A为绝热过程，根据热力学第一定律可知，B→C过程气体对外做功等于D→A过程外界对气体做功，故C错误； D．由图知气体在C→D过程等温压缩，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体放热；气体A→B过程等温膨胀，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体吸热；由于图像与坐标轴围成的面积表示气体做的功，由图像可知，一个“卡诺循环”中，气体对外做的功大于外界对气体所做的功，即，由于一个“卡诺循环”气体的内能不变，即，根据热力学第一定律可知，则一个“卡诺循环”中气体吸收的热量，即C→D过程放出的热量小于A→B过程吸收的热量，故D正确。 故选D。 7．(2026·江苏徐州第三中学·二模)如图所示为一定质量理想气体经历的循环，该循环由两个等温过程、一个等压过程和一个等容过程组成。则下列说法正确的是（　　） A．在过程中，气体分子的数密度变小 B．在过程中，气体吸收热量 C．在过程中，气体分子的平均速率增大 D．在过程中，气体的内能增加 【答案】B 【详解】A．在过程中，气体的体积减小，则气体分子的数密度大，故A错误； B．在过程中，气体等压膨胀，根据可知，气体温度升高，气体内能增大；由于气体体积增大，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体吸收热量，故B正确； C．在过程中，气体温度不变，气体分子的平均速率不变，故C错误； D．在过程中，气体体积不变，压强减小，根据可知，气体温度降低，气体内能减小，故D错误。 故选B。 8．(2026·江苏多校·二模)如图所示，一定质量的理想气体经历的状态变化过程，已知气体在状态A的压强为pA=1.5×105Pa，且过程中气体做功的绝对值是过程中气体做功绝对值的3倍。下列说法正确的是（　　） A．A、B、C三个状态中，气体在B状态的分子平均动能大于C状态 B．从C到A的过程中，气体分子数密度逐渐减小 C．过程中气体内能不变，因此既不吸热也不放热 D．整个循环过程中，气体吸收的热量全部用来对外界做功 【答案】D 【详解】A．温度是分子平均动能的标志。由图可知，状态和状态的温度均为，即，所以气体在、两个状态的分子平均动能相等，故A错误； B．从到的过程中，气体的体积逐渐减小，而气体的质量一定，分子总数不变，根据分子数密度 可知，气体分子数密度逐渐增大，故B错误； C．从到的过程中，气体温度不变，对于理想气体，其内能不变，即；体积增大，气体对外做功，即（外界对气体做功为负）。根据热力学第一定律 可得，即气体从外界吸收热量，故C错误； D．由图可知，过程图线过原点，即与成正比，根据理想气体状态方程 可知，该过程为等压变化，压强 过程中外界对气体做功的绝对值 根据题意，过程中气体做功的绝对值 由于体积增大，气体对外做功，即外界对气体做功 过程体积不变，不做功， 整个循环过程中，外界对气体做的总功 即气体对外界做功。 由于经历一个循环回到初始状态，气体内能变化量 根据热力学第一定律 可得 即气体吸收的热量全部用来对外界做功，故D正确。 故选D。 9．(2026·江苏多校·二模)关于固体与液体的性质，下列说法正确的是（　　） A．本题图符合浸润液体的毛细现象规律。 B．液体表面张力的方向与液面垂直，指向液体内部 C．水对玻璃是不浸润液体，器壁处液面更低。 D．单晶体有固定熔点且各向异性，多晶体有固定熔点但各向同性 【答案】AD 【详解】A．浸润液体的毛细现象表现为液体在细管中上升（图中细管内的液面高于容器液面），符合毛细现象规律，故A正确； B．液体表面张力产生于液体表面层，其方向总是与液面相切，并垂直于液面上的分界线，而不是与液面垂直指向液体内部。故B错误； C．水对玻璃是浸润液体，浸润液体在器壁处液面会向上弯曲，且液面会升高，而不是更低。故C错误； D．晶体分为单晶体和多晶体。单晶体具有规则的几何形状，有固定的熔点，物理性质表现为各向异性；多晶体由许多细小的晶粒杂乱排列而成，没有规则的几何形状，有固定的熔点，物理性质表现为各向同性。故D正确。 故选AD。 10．(2026·江苏南京天印高级中学·二模)两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中，管中液面如图所示，则（　　） A．该现象不是毛细现象 B．该液体对玻璃是浸润的 C．减小管的直径，管中液面会下降 D．液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用强 【答案】C 【详解】B．当液体与固体接触时，液体的附着层将沿固体表面收缩的现象叫不浸润，当液体与固体接触时，液体的附着层将沿固体表面延伸的现象叫浸润，根据图像可知，液体与玻璃的附着层沿固体表面收缩，则该液体对玻璃是不浸润的，B错误； A．浸润液体在细管中上升的现象与不浸润液体在细管中下降的现象叫毛细现象，根据上述，该现象是毛细现象，A错误； C．毛细现象中，细管叫毛细管，毛细管直径越小，毛细现象越明显，即不浸润液体中，减小管的直径，管中液面会进一步下降，C正确； D．在不浸润现象中，液体和玻璃间的相互作用比液体分子间的相互作用弱，附着层内有一部分液体分子进入液体内部，附着层内里的分子比液体内部稀疏，附着层内的液体分子间表现出相互作用的引力效果，使得液体的附着层将沿固体表面收缩，D错误。 故选C。 11．(2026·江苏镇江第一中学·二模)如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）。下列说法正确的是（　　） A．玻璃盖碗是晶体 B．水温越高，每个水分子运动的速率越大 C．温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D．水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 【答案】C 【详解】A．玻璃没有固定熔点，属于非晶体，不是晶体，A错误； B．温度是分子平均动能的标志，水温越高，水分子的平均运动速率越大，并不是每个水分子的运动速率都增大，B错误； C．杯内封闭空气体积近似不变，温度降低时，根据查理定律，封闭气体压强减小；压强的微观本质是气体分子对容器壁单位面积的平均作用力，因此玻璃内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小，C正确； D．水滴落在干净茶托上自然摊开，说明水能够浸润茶托，不浸润时水滴会收缩成球形，D错误。 故选C 。 12．(2026·江苏徐州第三中学·二模)如图所示，方解石形成的双折射现象实验的照片，下列关于方解石的说法正确的是（　　） A．是非晶体 B．具有固定的熔点 C．所有的物理性质都是各向异性 D．是由许多单晶体杂乱无章排列组成的 【答案】B 【详解】AB．光在晶体中的双折射现象就是光学各向异性的表现，所以图中方解石的双折射现象说明方解石是晶体，具有固定的熔点，A错误，B正确； CD．单晶体具有规则的几何形状、各向异性和一定的熔点等性质；而多晶体是由许多小的晶体杂乱无章地排列在一起组成的，使得多晶体不再具有规则的几何外形，而且也看不出各向异性的特点，故CD错误。 故选B。 二．计算题 13．(2026·江苏苏北七市·二模)我国考古发现的“长信宫灯”示意图如图所示，灯罩内灯芯点燃后产生的烟气沿着右臂管道进入灯体内，经灯体底部的水盘过滤烟尘，清洁空气。假设灯罩内气体的体积为，灯芯点燃前气体的密度为，温度为，气体的压强保持不变。 (1)求灯芯点燃前，灯罩内气体的质量； (2)灯芯点燃后，灯罩内气体温度为，求灯罩内气体的质量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）灯芯点燃前，灯罩内气体的质量为 （2）灯芯点燃后，灯罩内气体做等压变化，满足 灯罩内气体的质量 联立解得 14．(2026·江苏徐州·4月调研)一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，已知气体初始状态参数如下：状态a的压强，体积，温度；为等压过程，状态b的体积；为绝热过程，气体对外做功；为等温过程。 (1)求过程中，气体从外界吸收的热量； (2)现将该理想气体充入容积为的储气罐中，储气罐初始温度为、压强为，充入后储气罐内气体温度降至，压强变为。求充入储气罐的气体在状态a下的体积（不计充气过程气体泄漏，充气后储气罐内气体可视为理想气体）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）状态的热力学温度为 为等压过程，由盖—吕萨克定律得 解得 循环过程中，理想气体回到初始状态，总内能变化。由总内能变化 为绝热过程，气体对外做功，则有 为等温过程，则有 可得 等压过程，气体对外做功 对过程应用热力学第一定律 解得 （2）设充入的气体在状态下的体积为。由题意可得 其中，，，，代入数据解得 15．(2026·江苏徐州第三中学·二模)如图甲所示，在水平面上放着右端开口的导热性能良好的汽缸，已知环境热力学温度为T0，汽缸深度为L0，现用活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内，活塞与汽缸壁的摩擦可忽略不计。当活塞静止平衡时，活塞到汽缸口的长度为。如图乙所示，现用一绳子将汽缸开口向下竖直吊起，活塞缓慢向缸口移动，再次保持平衡时，到缸口的距离为。已知活塞的横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度大小为g，活塞的厚度不计。 (1)求活塞的质量m； (2)过一段时间，因环境温度升高，图甲中活塞平衡时到缸口的距离为，求此时的环境热力学温度T。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据题意，活塞缓慢移动，封闭气体的温度不变，有 根据平衡条件得 联立可得 （2）根据题意，活塞缓慢移动，封闭气体的压强不变，有 解得 2 / 2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $