专题06 热学和光学(期末真题汇编,上海专用)高二物理下学期
2026-06-03
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2份
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52页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 热学,光学 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.07 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | xuekwwuli |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58196178.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中物理热学和光学期末试题汇编,精选上海多校期末真题,以拔火罐、天宫课堂、光纤通信等真实情境为载体,融合气体实验定律、分子动理论、光的干涉衍射等核心知识,注重物理观念与科学思维的综合应用。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择/填空|多题|热学(气体状态变化、内能、表面张力)、光学(双缝干涉、折射率、全反射)|拔火罐情境考查等容减压过程,天宫课堂液桥关联表面张力,光纤通信应用全反射原理,体现理论联系实际|
内容正文:
专题06 热学和光学
四、“拔火罐”: “拔火罐”是我国传统养生疗法之一。如图所示,医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气,随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位,火罐便会紧贴皮肤。忽略罐内皮肤凸起的变化。
1.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)在罐内气体温度降至室温的过程中,气体经历了______(选择:A.等容减压;B.等容增压;C.等压减容;D.等压增容)过程,才导致火罐紧贴皮肤。该过程中气体的内能______(选择:A.增加B.减少C.不变)。
2.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)若罐内气体的体积为V,摩尔体积为V0,气体的摩尔质量为M,分子质量为m,则该气体单位体积所含气体的分子数为________。
3.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)如图,火罐的口径有不同大小,若不同口径的火罐被加热后,倒扣在治疗部位时罐内气体的温度相同,则对于火罐冷却至室温的过程,大口径罐内气体压强的变化量______(选择:A.大于;B.小于;C.等于)小口径罐内气体压强的变化量;则冷却后大口径罐和小口径罐相比将______(选择:A.更容易;B.更不易;C.同样容易)被拔离皮肤。
4.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)如图为罐内气体在不同温度下的分子速率分布曲线,曲线I和II对应的温度分别为TI和TII,由图可知TI______TII(选填:A.大于;B.小于;C.等于)
【答案】1. A B 2. 3. C B 4.B
【解析】1.[1]在罐内气体温度降至室温的过程中,气体体积不变,温度减低,压强减少,所以气体经历了等容减压过程,故选A;
[2]因为气体温度减低,所以气体的内能减少,故选B。
2.罐内气体的摩尔数为
罐内气体的分子数为
则该气体单位体积所含气体的分子数为
3.[1]若不同口径的火罐被加热后,倒扣在治疗部位时罐内气体的温度相同,则对于火罐冷却至室温的过程,气体发生等容变化,则有
由于不同口径的火罐被加热后,刚倒扣在治疗部位时初始压强都等于大气压强,又相同,相同,所以末态压强也相同,则压强的变化量
相同,即大口径罐内气体压强的变化量等于小口径罐内气体压强的变化量;故选C。
[2]冷却后罐内与大气压强产生的压力差为
由于大口径罐的横截面积较大,所以冷却后大口径罐和小口径罐相比将更不易被拔离皮肤。故选B。
4.气体温度越高,速率较大的分子所占的比例越大,由图知曲线 Ⅰ 的温度低,即故选B。
油菜
油菜是主要油料植物之一,种子含油量40%左右,嫩茎叶可以作蔬菜,茎木可作药用。
5.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)油菜适宜生长在蓬松通气的湿润土壤中,其根系吸水过程与__________现象密切相关。农民通过“中耕松土”保持土壤蓬松,直接影响水分输运。
6.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)小理通过图甲所示的实验装置,利用玻意耳定律来测定一定量油菜种子的体积,用电子秤测量质量后,即可计算种子的密度。
实验步骤:
①将种子装进注射器,插入活塞,再将注射器通过软管与传感器连接;
②移动活塞,读取气体体积V,同时记录对应的传感器数据;
③重复步骤②,得到多组实验数据,建立适当的直角坐标系。
(1)图中的传感器为__________传感器。
(2)在实验操作中,下列说法正确的是__________。
A.移动活塞前,应对传感器调零
B.为迅速获得数据,可以快速移动活塞
C.若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,应放弃已获数据重新实验
(3)获得数据后,小理取y轴坐标为V,则x轴为__________(选填“A.”或“B.p”)。
(4)选择合适的坐标后,小理通过描点作图,得到如图乙所示(a、b已知),若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差,则种子的体积为__________;若传感器和注射器连接处的软管容积为c(且保持不变),则种子的体积为__________。
(5)如果注射器内空气在不同温度T0和T1(T0<T1)的分子速率分布曲线如图丙所示,则曲线Ⅰ对应的温度为__________(选填“A.T0”或“B.T1”)。
【答案】5.毛细 6. 压强 C A b b+c A
【详解】5.水分通过土壤颗粒之间的微小孔隙(毛细管)被根系吸收,油菜根系吸水过程与毛细现象密切相关。
6.[1]图甲是利用玻意耳定律来测定体积,图中的传感器为压强传感器。
[2]A.压强传感器应在连接活塞前调零,故A错误;
B.实验过程,应缓慢移动活塞以免气体温度变化,故B错误;
C.实验过程中应使气体的质量不变,若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,则注射器中气体的质量产生变化,应放弃已获数据重新实验,故C正确。
故选C。
[3]根据玻意耳定律有
变形得
取y轴坐标为V,则x轴为。
[4][5]根据上式,若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差,则种子的体积为图像纵轴截距V0=b,若传感器和注射器连接处的软管容积为c(且保持不变),根据玻意耳定律有
变形得
种子的体积为。
[6]气体的温度越高,速率较大的分子所占的比例越大,则曲线Ⅰ对应的温度较低。
如图,某款气压式升降椅通过与椅面连接的气缸上下运动来控制椅子升降,气动杆固定在底座上,气缸与气动杆之间密闭一定质量的空气(气缸气密性、导热性良好,不计气缸与气动杆间的摩擦)。已知椅面与气缸的总质量为6.0kg,气动杆的横截面积为30cm2。(大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2)
7.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)没有任何物体放置在椅面上时,
(1)密闭空气的压强为( )
A.1.5×104Pa B.8.0×104Pa C.1.0×105Pa D.1.2×105Pa
(2)若降低室温,椅面将( )
A.上升 B.保持不动 C.下降
(3)在室温降低的过程中,密闭气体的( )
A.内能不断减小,向外放出热量 B.内能不断减小,从外界吸收热量
C.内能保持不变,向外放出热量 D.内能保持不变,从外界吸收热量
8.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)在室温恒定的房间中,质量为54kg的某同学坐上空的椅面(双脚始终悬空),椅面缓慢下降12cm后达到稳定状态。该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为______cm。
9.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)密封于气缸中的理想气体,从状态依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的图像如图所示,则对应的气体压强p随T变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】7. D C A 8.20 9.C
【解析】7.(1)设密闭空气的压强为,以气缸和椅面整体为研究对象,其受力平衡,列平衡方程有
解得
故选D。
(2)因为气缸导热性良好,降低室温时,缸内气体温度也会降低。又因为气缸气密性良好且不计摩擦,气体压强不变,根据盖吕萨克定律可知,T减小,V减小,所以椅面将下降。
故选C。
(3)对于一定质量的理想气体,内能只与温度有关,室温降低,气体温度降低,所以气体内能不断减小,即
由第(2)问知气体压强不变,体积减小,所以外界对气体做功,即
根据热力学第一定律有
可得
所以气体向外放出热量。
故选A。
8.设同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为L,横截面积为。同学坐上后,以气缸、椅面和同学整体为研究对象,其受力平衡。列平衡方程有
解得同学坐上后密闭气体的压强为
因为室温恒定,气体发生等温变化,根据玻意耳定律有
当时,代入数据解得
即该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为。
9.在图像中,ab过程是一条过原点的倾斜直线,所以为定值。根据理想气体状态方程可判断气体压强p不变,所以ab过程在图像中是一条平行于T轴的直线;由图像可知,bc过程中温度T不变,体积V增大,由理想气体状态方程可判断,气体压强p减小,所以bc过程在图像中是一条平行于p轴且p值逐渐减小的直线;同理cd过程中体积V不变,温度T升高。由理想气体状态方程可判断气体压强p增大,所以cd过程在图像中是一条过原点的倾斜直线,且p值逐渐增大。
故选C。
物质是由分子组成的,人类无法直接观察分子的运动,通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信息。分子的运动也对应着能量的转化和守恒。
10.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)下列关于各种材料的说法正确的是( )
A.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向同性
B.半导体材料的导电性能通常介于金属导体和绝缘体之间
C.物质的微粒小到纳米数量级,其性质会发生很多变化
D.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
11.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)某气体的摩尔质量为,分子质量为。若1摩尔该气体的体积为,密度为,则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为)( )
A. B. C. D.
12.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)航天员在空间站用小水球进行了一场类似于乒乓球的比赛,使用普通球拍击球时,水球被粘在球拍上,在球拍上包上毛巾后再击球,水球不仅没有被吸收,反而弹开了,下列说法正确的有( )
A.水滴呈球形是由于水的表面张力
B.水球被粘在球拍上是因为球拍表面对水是浸润的
C.毛巾表面布满了疏水的微绒毛,对水是不浸润的
D.水球弹开的原因是“毛巾球拍”对水球的力大于水球对“毛巾球拍”的力
13.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)两个分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示,当分子间距从变为的过程中( )
A.分子势能一直减小 B.分子势能先减小后增大
C.分子势能一直增大 D.分子势能先增大后减小
14.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气,温度为27℃时,压强为3.0×105Pa。当夹层中空气的温度升高了10℃,则此时夹层中空气的压强为______Pa。如图是温度升高前后空气分子速率分布规律示意图,则温度升高后相应的曲线是______(选填“①”“②”)。
【答案】10.BC 11.ABC 12.AB 13.B 14. ②
【详解】10.A.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向异性 ,故A错误;
B.半导体材料导电性能介于金属导体(导电性能好)和绝缘体(导电性能极差)之间,故B正确;
C.物质微粒小到纳米数量级,由于量子尺寸效应等,性质会发生很多变化,比如纳米材料的光学、电学、力学等性质与宏观材料不同 ,故C正确;
D.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故D错误。
故选BC。
11.题意知1摩尔该气体的体积为,则该气体单位体积分子数为
故选ABC。
12.A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间表现为引力,即表面张力,表面张力使液体表面有收缩的趋势,水滴呈球形是由于水的表面张力,故A正确;
B.当液体对某种固体是浸润的时,液体能附着在固体表面,水球被粘在球拍上是因为球拍表面对水是浸润的,故B正确;
C.毛巾表面布满了亲水的微绒毛(通常毛巾材料是亲水的),不是疏水的,对水是浸润的,只是因为毛巾的特殊结构等原因,击球时水球弹开,故C错误;
D.根据牛顿第三定律,“毛巾球拍” 对水球的力与水球对 “毛巾球拍” 的力是一对相互作用力,大小相等、方向相反,故D错误。
故选AB。
13.时分子间为斥力,时分子间为引力,分子间距从变为的过程中,分子力先做正功后做负功,故分子势能先减小后增大。
故选B。
14.[1]根据查理定律有
解得此时夹层中空气的压强
[2]温度升高,分子热运动的平均速率增大,速率大的分子数占比增多, 所以温度升高后相应的曲线是②。
天宫课堂
从东方红一号到天宫空间站,我国的航天技术经过五十多年的发展,已达到了世界领先水平。1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功,开创了中国航天史的新纪元。
15.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)天宫课堂中,王亚平利用太空的微重力环境建立起很大尺寸的“液桥”。“液桥”表面层的水分子间距__________内部的水分子间距(选填“大于”、“等于”或“小于”),水的表面张力使其表面有__________的趋势。
16.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)航天员从天和核心舱的节点舱出舱,顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能,航天员出舱前先要减压,从太空返回航天器后要升压。其简化示意图如图,相通的舱A、B间装有阀门K,A中充满理想气体,B内为真空,若整个系统与外界没有热交换。打开K后,A中的气体进入B,气体的内能( )。最终达到平衡后,气体分子单位时间内撞击单位面积舱壁的分子数( )
A.增大 B.减小 C.不变
17.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)太空舱中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示,质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器,待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下,物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动,稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为、,由此可知待测物体B的质量为__________。
18.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)地面环境下某液体可沿一竖直毛细管爬升高度d。若在空间站中将相同毛细管插入同种液体相同深度,管内、外液面间距为,则该液体对毛细管( )
A.浸润,大于d B.浸润,小于d
C.不浸润,大于d D.不浸润,小于d
19.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)若航天员用弹簧振子做振动实验,得到振子的振动图线如图所示。在0~1.0s内,振子速度大小不断增大的时间段是( )
A.0~0.25s B.0.25~0.5s C.0.5~0.75s D.0.5~1.0s
【答案】15. 大于 收缩 16. C B 17. 18.A 19.B
【解析】15.[1][2]天宫课堂中,王亚平利用太空的微重力环境建立起很大尺寸的“液桥”。“液桥”表面层的水分子间距大于内部的水分子间距,水的表面张力使其表面有收缩的趋势。
16.[1]气体自由膨胀,没有对外做功,同时没有热交换,根据热力学第一定律可知ΔU=W+Q,气体内能不变,故选C。
[2]根据理想气体状态方程可知pV=CT
当T不变、V增大时,p减小,故气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将减少,故选B。
17.设物体B质量为m',对B由牛顿第二定律得F1=m'a
对A由牛顿第二定律得F2-F1=ma
联立可得
18.毛细现象是液体表面对固体表面的吸引力引起的。在附着层分子的分布要比液体内部稀疏些,分子之间的吸引力大于排斥力,因此分子力体现为液体表面层的吸引力,它的作用结果是使液体表面绷紧,形成表面张力。地面环境下液体沿竖直毛细管爬升高度d,若在空间站中将相同毛细管插入同种液体相同深度,由于液体处于完全失重状态,则管内、外液面间距d'为d'>d;
故选A。
19.当弹簧振子向平衡位置运动时,振子的速度不断增大,所以在0~1.0s内,振子速度大小不断增大的时间段是0.25~0.5s和0.75~1.0s这两个时间段;
故选B。
20.(24-25高二下·上海华东师范大学第二附属中学·期末)芯片
芯片制作需要完成一系列技术突破,包含硅片制作、芯片设计、制造&测试&封装等步骤。
(1)制造硅晶圆首先要得到大的单晶硅柱。关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.晶体都有规则的几何外形,非晶体则没有规则的几何外形
B.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
C.单晶体具有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
D.多晶体是由单晶体组合而成的,但单晶体表现为各向异性,多晶体表现为各向同性
(2)光刻机是生产芯片的核心设备,主要分为EUV(波长13.5nm)光刻机和DUV (波长193nm)光刻机。下列说法正确的是( )
A.真空中 DUV光源光子能量比EUV光源光子能量大
B.DUV光比EUV光更容易发生明显衍射现象
C.DUV 光源和EUV光源叠加时可以发生干涉现象
D.用宽度大于65nm的平行DUV光照射宽度为65nm的缝隙,缝隙后方光的宽度变为65nm
(3)如图,DUV 光通过偏振片Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片Q,可以看到透射光的强度会发生变化。说明DUV光是( )
A.电磁波 B.横波
C.纵波 D.概率波
(4)装在玻璃管中的液体光刻胶,液面呈现出如图所示现象,下列说法正确的是( )
A.光刻胶浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力
B.光刻胶浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力
C.光刻胶不浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力
D.光刻胶不浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力
【答案】(1)D
(2)B
(3)B
(4)D
【详解】(1)A.单晶体都有规则的几何外形,多晶体与非晶体则没有规则的几何外形,A错误;
B.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,例如冰水混合物中冰是水的晶体(有固定熔点),液态水是水的非晶体(没有固定熔点),B错误;
C.单晶体和多晶体都具有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,C错误;
D.多晶体是由单晶体组合而成的,单晶体表现为各向异性,多晶体表现为各向同性,D正确。
故选D。
(2)A.由于的波长大于的波长,根据,可知真空中光源光子能量比光源光子能量小,A错误;
B.根据发生明显衍射的条件,由于的波长大于的波长,则相同条件下,光源比光源更容易发生明显衍射现象,B正确;
C.光源和光源的频率不相等,则光源和光源叠加时不能够发生干涉现象,C错误;
D.用宽度大于的平行光照射宽度为的缝隙,产生会发生明显衍射,缝隙后方光的宽度大于,D错误。
故选B。
(3)光通过偏振片,以光的传播方向为轴旋转偏振片,可以看到透射光的强度会发生变化,这说明该束光的偏振光,则光是横波,ACD错误,B正确。
故选B。
(4)液面呈现出的现象为不浸润现象,此时光刻胶不浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间距离小于液体内部分子之间的距离,分子间的作用力表现为引力,ABC错误,D正确。
故选D。
俄国科学家齐奥尔科夫斯基在19世纪末提出太阳帆设想,其原理与气体压强的微观机制相似,可使航天器无需燃料即获得加速度。
21.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)当光照射到物体表面时会产生压力,进而产生“光压”。设想在宇宙飞船上安装太阳帆,可利用光压推动飞船前进。
(1)一束波长为的光,垂直照射在太阳帆上后被反射,波长变为。已知普朗克常量为,则一个光子对太阳帆的冲量大小为______;
(2)随着太阳帆船加速远离地球,船上设备接收到的地球通讯信号波长将______、波速将______(均选涂:A.增大 B.减小 C.不变)。
22.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)宇航员为太阳帆检修后,从舱门进入真空的气闸舱,进入后,关闭,中仍为真空。再打开闸门进入充满一定质量空气的座舱,内气体可视为理想气体,整个系统与外界绝热,结构如图所示。则航天员进入后,关闭、打开,中气体进入直至达到平衡的过程,气体
(1)对外______(选涂:A.做正功 B.不做功 C.做负功);
(2)温度______(选涂:A.升高 B.不变 C.降低)。
23.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)太阳帆船着陆在一颗半径为的星球表面,现水平抛出一质量为的物体,测得其初速度大小为,空中飞行时间为,落地前瞬时速度与水平方向夹角为。已知引力常量为,不计阻力。
(1)求该星球表面的重力加速度;
(2)若以物体抛出点所在水平面为零势能面,求物体落地前瞬间的重力势能。
【答案】21. A C 22. B B 23.(1),(2)
【解析】21.[1]光子的动量根据动量定理可得一个光子对太阳帆的冲量大小为
[2][3]随着太阳帆船加速远离地球,船上设备接收到的地球通讯的电磁波信号的传播速度为光速,保持不变,根据多普勒效应可知,电磁波的频率将减小,波长将增大。
22.[1]A中气体进入处于真空的B,气体自由扩散,直至达到平衡的过程,气体对外不做功。
[2]根据热力学第一定律,外界对气体不做功,即
整个系统与外界绝热,即
故,故气体的温度不变。
23.[1]如图所示,物体落地前,瞬时速度与水平方向夹角为
则
又
故该星球表面的重力加速度为
[2]以物体抛出点所在水平面为零势能面物体落地前瞬间的高度
此时物体的重力势能
气体温度计是一种以一定质量的气体作为工作物质的温度计。如图,某同学利用气体定律设计如下装置:空的饮料罐中插入一根塑料吸管,吸管内有一小段红色水柱密封饮料罐和吸管中的气体,吸管右端开口。在大气压为的环境中,记录两个温度时的水柱位置,均匀标注温度刻度,即制成一个简易气温计。(吸管壁厚度和水柱长度可忽略,装置不漏气)
24.(24-25高二下·上海华东师范大学第一附属中学·期末)若水对塑料是不浸润的,
(1)这是由于塑料分子对附着层内水分子的吸引力__________液体内部水分子间的吸引力。
(2)将粗细不同的塑料管插入水中,其液面分布正确的是( )
A. B.
C. D.
25.(24-25高二下·上海华东师范大学第一附属中学·期末)水柱离罐口的距离随热力学温度的变化关系图像可能为( )
A.
B.
C.
D.
E.
26.(24-25高二下·上海华东师范大学第一附属中学·期末)若将封闭气体看作理想气体,开口端大气压强不变,当增大时,封闭气体的内能_____(选填:“变大”、“变小”或“不变”),气体______(选填:“吸热”或“放热”)。
27.(24-25高二下·上海华东师范大学第一附属中学·期末)已知饮料罐的容积为,露在罐外的吸管长度为,横截面积为,水柱离罐口处温度刻度为。若大气压为,环境温度为时水柱离罐口距离为__________cm(结果保留3位有效数字)。
【答案】24. 小于 C 25.C 26. 变大 吸热 27.30.3
【详解】24.[1]由于塑料分子对附着层内水分子的吸引力小于液体内部水分子间的吸引力,水对塑料是不浸润的;
[2] 水对塑料是不浸润,不浸润液体在毛细管中的液面是凸形的,它对下面的液体施加压力,使液体沿着管壁下降,当向下的压力跟管内液柱所受的重力相等时,管内的液体停止下降,达到平衡。所以肥皂水在玻璃中的高度小于外面液面的高度,并且管越细下降越多。
故选C。
25.气体进行等压变化,则
解得
则图像为C。
26.[3][4] 当增大时,可知温度升高,则内能变大;由于W接近于0,则根据
可知气体吸收热量;
27.根据玻意耳定律
即
解得
28.(24-25高二下·上海延安中学·期末)停于水平地面的消防车在缓慢放水,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能。则该过程中,胎内气体________(选填“放热”或“吸热”),内能________(选填“增加”、“不变”或“减少”)。
【答案】 吸热 不变
【详解】[1][2]该过程中,胎内气体温度不变,则内能不变,压强减小,则体积变大,气体对外做功,则根据热力学第一定律可知气体吸热。
热学
生活中的很多现象都和热学知识紧密相联。
29.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)某气体摩尔质量为,摩尔体积为,密度为,每个分子的质量和体积分别为m和v,则阿伏加德罗常数可表示为( )
A. B. C. D.
30.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)如果气体在和不同温度下的分子速率分布曲线如图所示。
①温度______。
A.大于 B.等于 C.小于
②设曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别与v轴所围的面积为和,则( )
A.
B.
C.
D.和的大小关系无法判定
31.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统,某封闭容器中的气溶胶颗粒做布朗运动。用追踪软件可以记录每隔相同时间这些颗粒所在的位置,然后用线段把这些位置依次连接起来,如图所示,以下说法正确的是( )
A.图中轨迹就是颗粒的无规则运动轨迹
B.气溶胶颗粒越小,其运动越明显
C.环境温度越低,气溶胶颗粒运动越明显
D.气溶胶颗粒的运动是由气体对流等外界影响引起的
32.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)下面四幅图描述了不同情景及对应的现象,针对这些现象的说法正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A.甲图中用力挤压海绵泡沫,体积变小,说明分子间有间隙
B.乙图中某个小球落入哪个槽内完全是随机的,大量小球在槽内的分布却是有规律的
C.丙图中压紧的铅块会“粘”在一起,说明分子间存在引力
D.丁图中分子间距为时只存在分子斥力,分子间距为时只存在分子引力
33.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,
(1)图中的操作步骤顺序是:丙→______→______→______
(2)实验中,如果油酸酒精溶液体积浓度为b,N滴油酸酒精溶液的总体积为V,如果1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为S,则油酸分子直径______。
34.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)实验室中还可以用“量子围栏”方法来估算分子大小。如图所示是用离子显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片,这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为______m(保留2位有效数字)。
【答案】29.B 30. C B 31.B 32.BC 33. 乙 丁 甲 34.
【解析】29.单个气体分子体积和单个气体分子平均占有空间体积不同,则阿伏加德罗常数可表示为,故只有B正确。
故选B。
30.[1]对于分子速率分布曲线,高温相对低温,曲线峰值右移,则。
故选C。
[2]曲线与v轴所围的面积为总概率1,则。
故选B。
31.A.图中的点是观察时颗粒的位置,轨迹是各个位置的连线,不是颗粒的无规则运动轨迹,故A错误;
B.微粒越小,在某一瞬间跟它相撞的气体分子数越少,撞击作用的不平衡性就表现得越明显,并且微粒越小,它的质量越小,其运动状态越容易被改变,因而,布朗运动越显,故B正确;
C.环境温度越低,气体分子运动越不明显,则气溶胶颗粒的布朗运动就越不明显,故C错误;
D.气溶胶颗粒的运动是由气体气体分子无规则的热运动引起的,与气体对流等外界影响无关,故D错误。
故选B。
32.A.甲图中用力挤压海绵泡沫,体积变小,说明海绵物质之间有间隙,不能说明分子间有间隙,故A错误;
B.乙图中某个小球落入哪个槽内完全是随机的,但大量小球在槽内的分布按正态分布规律,故B正确;
C.丙图中压紧的铅块会“粘”在一起,说明分子间存在引力,将两个铅块吸附在一起,故C正确;
D.丁图中分子间距不论为多少,分子之间都是同时存在斥力和引力的,分子间距为时斥力较强,分子间距为时引力较强,故D错误。
故选BC。
33.[1][2][3]在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,操作步骤分别是:计算油酸体积浓度、撒粉、滴液、描绘轮廓。即丙→乙→丁→甲。
[4] 1滴油酸酒精溶液中,油酸的体积为
则油酸分子直径。
34.铁原子的直径约为。
35.(24-25高二下·上海中学·期末)如图所示,一定量的理想气体从状态A经等温过程、绝热过程、等温过程、绝热过程后,又回到状态A。其中,过程中气体的温度为、过程中气体的温度为,则__________(选填“大于”或“小于”),经历整个循环过程后,气体__________(选填“释放”或“吸收”)热量。
【答案】 大于 吸收
【详解】[1]BC过程体积增加,气体对外做功,又因为是绝热过程,根据热力学第一定律知内能减小,则温度降低,T1>T2。
[2]过程ABC气体对外做功,过程CDA外界对气体做功,p-V图像中图线围成的面积代表气体做功,则过程ABC比过程CDA做的功多,故全过程气体对外做功,又经历整个循环后气体内能不发生变化,根据热力学第一定律可知气体吸收热量。
36.(24-25高二下·上海中学·期末)(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中的气体温度大于g中的气体温度
C.f中的气体温度大于h中的气体温度
D.f中的气体压强大于h中的气体压强
【答案】ABC
【详解】A.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,可知h的体积也被压缩压强变大,对活塞受力分析,根据平衡条件可知,弹簧弹力变大,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,故A正确;
B.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
则
分别对f、g内的气体分析,根据理想气体状态方程有,
由题意可知,因弹簧被压缩,则,联立可得,故B正确;
C.在达到稳定过程中h中的气体体积变小,压强变大,f中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态,故稳定时f、h中的气体压强相等,根据理想气体状态方程对h气体分析可知
联立,解得,故C正确;
D.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,故D错误。
故选ABC。
37.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)物质性质
如图甲所示,导热性能良好的透明硬质塑料瓶灌入水后盖紧瓶盖,水面以下瓶身的横截面积均为S,已知大气压强为p0,水的密度为ρ,重力加速度为g 。在瓶身下端开一小孔,如图乙所示,水开始从小孔流出。(设环境温度保持不变)
(1)水流出的过程中,瓶内气体( )
A.吸收热量,对外界做功 B.吸收热量,外界对其做功
C.放出热量,对外界做功 D.放出热量,外界对其做功
(2)水流开始流动前,水面与小孔之间的高度差为h。水流停止后,水面与小孔之间的高度差为,此时瓶中气体的压强为_______,开孔前瓶内封闭气体的体积为________。
(3)(多选)在水流动的过程中,以下一定能让水停止流出的是
A.塑料瓶做自由落体运动 B.塑料瓶做竖直上抛运动
C.手托住塑料瓶竖直向上加速 D.手托住塑料瓶竖直向下加速
(4)如图,用激光笔透过塑料瓶照亮小孔时,观察到光能沿着水流传播,则( )
A.激光在水中的速度大于在空气中的速度
B.激光在水流中有全反射现象
C.水流的形状发生变化时激光传播方向不变化
【答案】(1)A
(2)
(3)AB
(4)B
【详解】(1)水流出的过程中,瓶内气体体积增大,对外做功,即
但由于环境温度不变,所以气体温度不变,内能不变,即
根据可知,,所以气体吸收热量。
故选A。
(2)[1]水流停止后瓶内气体的压强设为,则水流停止后有
所以
[2]开孔前瓶内气体的压强为,设开孔前瓶内气体的体积为,由玻意耳定律得
解得
(3)AB.塑料瓶做自由落体运动和竖直上抛运动时,水处于完全失重状态,小孔内外压强相等,水将停止流出,故AB正确;
C.手托住塑料瓶竖直向上加速,水处于超重状态,小孔内外压强差增大,水将从小孔更快流出,故C错误;
D.手托住塑料瓶竖直向下加速,水处于失重状态但并不是完全失重,水仍会从小孔流出但流出的速度变慢,故D错误。
故选AB。
(4)A.根据,且水的折射率大于空气,可知激光在水中的速度小于在空气中的速度,故A错误;
B.水没有从水流侧壁射出,说明激光在水流中发生了全反射,故B正确;
C.水流的形状发生变化时,激光在水流中射向侧壁的入射角会发生变化,不论能否发生全反射,传播方向都会变化,故D错误。
故选B。
38.(24-25高二下·上海中学·期末)下列关于固体、液体的说法正确的是( )
A.毛细管中出现毛细现象时,液体一定浸润该毛细管
B.航天员在太空中会因为毛笔无法吸墨而写不成毛笔字
C.晶体沿不同方向的导热性质一定不同
D.液体的表面张力方向总是与液面相切
【答案】D
【详解】A.浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降,都属于毛细现象,故A错误;
B.毛笔书写过程中,在毛细现象作用下,墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡,于是墨汁便被吸入毛笔材料中,并牢牢“困”在毛笔内部;而当毛笔尖与纸张接触时,留在毛笔表面的墨汁,同样在毛细作用下,被吸附到纸上,其间根本无须重力作用。故B错误;
C.晶体具有各向异性,有些晶体沿不同方向的导热性质不相同,有些晶体沿不同方向的导电性能不相同,但导热性能可能是相同的。故C错误;
D.表面张力使液体表面有收缩的趋势,它的方向跟液面相切。故D正确。
故选D。
39.(24-25高二下·上海延安中学·期末)将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里,下列各图中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】若液体不浸润玻璃时,在玻璃的细管内会下降,并形成向上凸起的球面,若液体浸润玻璃时,液体在玻璃的细管内会上升,并形成向下凹陷的球面,且细管越细,液柱上升越高。
故选B。
光是从哪里来,又回到哪里去?浦济之光,你见过吗?光是一个物理学名词,其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。
40.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样( )
41.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)如图所示,自然光经过两个偏振片,呈现在光屏上,偏振片B绕圆心转动且周期为T,则光屏上两个光强最小的时间间隔为__________
42.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)物理兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时,若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住________,依据图中所标数据,可得出该玻璃的折射率为__________
【答案】40.A 41.0.5T 42. c以及ab的像
【解析】40.光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹,根据
红光的波长大于紫光的,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,可知A选项符合题意。
故选A。
41.根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T。
42.[1]若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b的像,插入d时,应遮住c以及a、b的像;
[2]该玻璃的折射率为
氦氖激光器是实验室中的常用仪器,它可以发出波长为六百多纳米的红色激光。
43.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)关于激光下列说法中正确的是( )
A.激光是一种人造光
B.红色和绿色的激光在同一介质中波速都相同
C.全息成像是利用了激光的干涉来记录并再现物体三维信息的技术
D.激光测距是利用了激光的方向性好的特点
44.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)小明利用氦氖激光器作为光源测量玻璃砖的折射率。如图所示,对于该实验,以下说法中正确的是( )
A.入射角不宜过小,否则可能会导致实验误差偏大
B.入射角不宜过大,否则激光在射出玻璃砖时可能会因角度过大而发生全反射
C.如果在激光发射器和玻璃之间加上一张偏振片,则光强一定会减少一半
D.小明同学为了避免笔尖划到玻璃砖的光学面,将上边界画的比实际位置更往上一些,若其它操作无误,得到的折射率会比真实值偏小
45.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)小明同学想测量出该激光的波长,激光通过双缝后投射到光屏
(1)若想增加条纹的宽度,可( )
A.将激光器靠近双缝 B.将光屏靠近双缝
C.将光屏远离双缝 D.调换间距更小的双缝
(2)光屏中的条纹如下图所示,由刻度尺读出A、B两条纹中央间距x为___________。他更换了频率为的绿光重复实验,发现原来的、两处仍为亮纹,但是现在、间多了两条亮条纹,那么可以算出该激光波长约为___________nm。(答案均保留三位有效数字)
46.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)将塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔,观察到激光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。“水流导光”是光的___________现象,为了更容易发生“水流导光”现象,应选用折射率___________的液体。
47.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)光纤通信技术是将信息转变为光信号,由光纤传输出去。光纤由纤芯和包层组成,其剖面如图所示,其中纤芯材料的折射率,包层折射率,光纤长度为。(已知当光从折射率为的介质射入折射率为的介质时,入射角、折射角间满足关系:),
(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去;
(2)利用光纤发出的信号最长需要多少时间。(保留3位有效数字)
【答案】43.ACD 44.AD 45. CD 8.15 451 46. 全反射 大 47.(1)见解析 (2)
【解析】43.A.激光是一种人造光,故A正确;
B.红色和绿色的激光在真空中波速都相同,但在不同介质中速度不同,故B错误;
C.全息成像是利用了激光的干涉来记录并再现物体三维信息的技术的,故C正确;
D.激光测距是利用了激光的方向性好的特点,故D正确。
故选ACD。
44.A.入射角不宜过小,否则可能会导致角度测量误差大,导致实验误差偏大,故A正确;
B.入射角不宜过大,会导致折射光太弱,引起实验误差。由光的可逆性可知激光在射出玻璃砖时可不会因角度过大而发生全反射,故B错误;
C.光具有偏振性,向各个方向偏振的情况都一样,所以如果在激光发射器和玻璃之间加上一张偏振片,则光强一定会减弱很多,不是减少一半,故C错误;
D.小明同学为了避免笔尖划到玻璃砖的光学面,将上边界画的比实际位置更往上面一些,其它操作无误,如图所示
则光线在玻璃中的折射角偏大,由
可知得到的折射率要比真实值偏小,故D正确。
故选AD。
45.[1]根据干涉条纹间距公式
可知如果想要增加干涉条纹的宽度,则需要将双缝远离光屏,增加L,或者换用间距d更小的双缝,故CD符合题意。
故选CD。
[2][3]刻度尺读出A、B两条纹中央间距
用频率为的绿光重复实验时,干涉条纹间距为
频率为的绿光重复实验,条纹间距为
根据条纹间距公式
可知激光波长约为
46.[1]激光束发生弯曲是因为光在水柱与空气界面上发生全反射,是光的全反射现象;
[2]根据
可知为了更容易发生“水流导光”现象,应选用折射率大的液体。
47.(1)由题意在纤芯和包层分层面上全反射,临界角C满足
因为
得
当在端面上的入射角最大时,折射角r也最大,在纤芯与包层分界面上的入射角最小,在端面上,由折射定律得
得
此时在纤芯与包层分界面上的入射角最小值
因此,光纤中的信号会发生全反射,不会从“包层”中泄漏出去。
(2)当在端面上入射角最大时所用的时间最长,这时光在光纤中的总路程为
光在纤芯中传播速度为
信号往返需要的最长时间为
解得
48.(24-25高二下·上海中学·期末)某学校有一个景观水池,水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S,如图所示(侧视图)。某同学观察到由于光从水中射入空气时会发生全反射,水面上只有部分区域有光射出,该区域为半径为r的圆形,水对红光的折射率为n,在真空中的速度为c,该光源大小忽略不计,求:
(1)红光在水中的速度v;
(2)池中水的深度h;
(3)光从S到射出水面的传播过程中所需的最长时间t。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由光的速度与折射率之间的关系得
(2)发生全反射,有
根据几何关系,可得
(3)恰好发生全反射时,传播距离最长,为
故最长时间
奇妙的光
光有诸多的性质,例如折射、衍射、干涉等,展现出很多奇特的现象。不同种类的光又有不同的作用,为我们生活的方方面面服务,与普通光源相比,激光有着显著不同的特征。
49.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)激光是( )(选涂“A.电磁波”“B.机械波”),脉冲光源是用激光作为声音定向传播的光源,主要利用激光的特性( )
A.方向性好 B.单色性好 C.相干性好 D.亮度高
50.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)如图为利用双缝干涉测定光的波长的实验装置,激光经过双缝后在光屏中可以观察到干涉条纹。若想增加光屏中的条纹个数,可( )。
A.将光屏远离双缝
B.将光屏靠近双缝
C.换用间距更大的双缝
D.换用间距更小的双缝
51.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)“插针法”测定玻璃砖对某一单色光的折射率,现将玻璃砖置于方格纸上,用插针法得到四个大头针a、b、c、d的位置如图所示。
(1)画出入射光线ab、折射光线、出射光线cd_________
(2)由此得到玻璃砖对该单色光的折射率______。(保留2位有效数字)
(3)如图,“题(1)”的条件下,若光线要在玻璃砖中发生全反射,则角可以为( )
A.30° B.45° C.53° D.60°
52.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来,放进空心的透明圆筒内,中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”,如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端,居然穿过了“挡板”,如图乙所示。则( )
A.该魔术说明光是纵波
B.该魔术对观众的观察角度有要求
C.只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术
D.该魔术中对两偏振片卷起来的方式有要求
【答案】49. A A 50.BC 51. 1.7 BCD 52.D
【解析】49.[1]激光是电磁波。
故选A。
[2] 脉冲光源是用激光作为声音定向传播的光源,主要利用激光的方向性好。
故选A。
50.增加光屏中的条纹个数,即减小条纹间距,由公式可知,可以通过减小光屏与双缝的距离、增大双缝距离、换波长更小的单色光来减小条纹间距,故只有BC正确。
故选BC。
51.[1]如图所示:
[2]由图可得,入射角的正弦值
折射角的正弦值
折射率
[3]临界角C的正弦值,则
则,故A错误,BCD正确。
故选BCD。
52.A.光的偏振现象说明光是横波,故A错误;
B.任何角度的光都会发生偏振现象,不同角度的观众看到的现象相同,该魔术对观众的观察角度无要求,故B错误;
CD.当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行时,偏振光可以全部通过偏振片,当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时,偏振光不能通过偏振片,则在中间区域放两片偏振方向互相垂直的卷起来的偏振片时,自然光不能通过,形成黑影,看起来就像一道墙,一片偏振片无法完成实验,C错误,D正确。
故选D。
53.(24-25高二下·上海中学·期末)(多选)如图所示,将激光对准瓶上的喷水口水平照射,在偏下位置形成光斑。激光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。为更容易发生“水流导光”现象,可以( )
A.减小喷出的水流速度
B.增大喷出的水流速度
C.改用折射率小的液体
D.改用折射率大的液体
【答案】BD
【详解】为了更容易发生“水流导光”现象,需要增大入射角,可以通过增大喷出的水流速度,水流射程增大,即增大了激光射出水流时的入射角。也可以减小液体的临界角,根据可得,可以改用折射率大的液体。
故选BD。
54.(24-25高二下·上海中学·期末)如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分离成a、b、c三束单色光,将这三束光分别照射到相同的金属板上,b光照射在金属板上有光电子放出,则可知( )
A.a光照射在金属板上一定不放出光电子
B.c光照射在金属板上一定放出光电子
C.三束单色光中a光在三棱镜中传播的速度最小
D.若三束单色光照射到相同的单缝,则a光的衍射条纹最窄
【答案】B
【详解】AB.介质对不同频率的色光折射率不同,频率越高折射率越大,通过三棱镜后偏折得越厉害。由题图可知,经玻璃三棱镜分别射向金属板a、b、c的三束光,频率依次升高。a、b、c是相同的金属板,发生光电效应的极限频率是相同的,b板有光电子放出时,说明金属的极限频率低于射向b板的光的频率,但不能确定其值是否也低于射向a板的光的频率,则c板一定有光电子放出,a板不一定有光电子放出,故A错误,B正确;
C.三种色光,c的偏折程度最大,知c的折射率最大,a的折射率最小.则c的频率最大,a的频率最小,根据公式可得在玻璃中传播时a光的速度最大,故C错误;
D.由于折射率越大,波长越小,则若三束单色光照射到相同的单缝,则a的衍射现象明显,则a光的衍射条纹最宽,故D错误。
故选B。
55.(24-25高二下·上海延安中学·期末)(多选)通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象.从光源发出的光经过一缝板,在缝板后有一装有感光元件的光屏,通过信号转换,可在电脑上看到屏上的光强分布情况.图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况.下列有关A、B两种色光的说法正确的有( )
A.光通过的可能是缝板上的单缝
B.A光的波长比B光的波长长
C.A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度
D.A光比B光更容易发生明显的衍射现象
【答案】BCD
【详解】A.从光的强度分布可以看出,光屏上的光是等间距、等亮度的,所以是光通过双缝产生的干涉现象,故A错误;
B.由题图乙可看出,A光的条纹间距大于B光的,由可知,A光的波长大于B光的波长,故B正确;
C.A光的频率小于B光的频率,则玻璃对A光的折射率小于对B光的折射率,所以A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度,故C正确;
D.由于A光的波长较长,所以更容易发生明显的衍射现象,D正确。
故选BCD。
56.(24-25高二下·上海延安中学·期末)如图所示,圆形铁丝圈上附有一层肥皂液膜,灯泡发出一种单色光。先后把铁丝圈水平摆放在灯泡上方的a位置和竖直摆放在灯泡附近的b位置,则观察到的干涉条纹是( )
A.a、b位置都是横条纹 B.a、b位置都是环形条纹
C.a位置是横条纹,b位置是环形条纹 D.a位置是环形条纹,b位置是横条纹
【答案】D
【详解】单色光在光程差相同的位置干涉连成的线会形成条纹,在a位置,单色光垂直照射肥皂液膜,在凸面和平面反射形成,可知距离圆心相等的位置的光程差相同,不同位置在前后面的反符合牛顿环干涉的特点,故为环形条纹;在b位置,单色光垂直照射肥皂液膜,同一条水平线上的薄膜的厚度大致相同,光程差基本相同,会形成干涉横条纹。
故选D。
57.(24-25高二下·上海延安中学·期末)以往,已知材料的折射率都为正值(n>0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),成为负折射率材料。位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。若该材料对电磁波的折射率n=-1,则从空气中一点光源发射的光线射向这种材料的光路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.根据
n
知入射角不等于0°,则折射角也不等于0°,所以光线进入材料时不可能垂直于界面,故A错误;
B.此图中光线发生反射,没有发生折射,故B错误;
C.根据题意知,折射线与入射线位于法线的同一侧,该图符合折射的规律,故C正确;
D.光线从材料右侧面射出时,违反了折射规律:折射线与入射线位于法线的同一侧,故D错误。
故选C。
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专题06 热学和光学
四、“拔火罐”: “拔火罐”是我国传统养生疗法之一。如图所示,医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气,随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位,火罐便会紧贴皮肤。忽略罐内皮肤凸起的变化。
1.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)在罐内气体温度降至室温的过程中,气体经历了______(选择:A.等容减压;B.等容增压;C.等压减容;D.等压增容)过程,才导致火罐紧贴皮肤。该过程中气体的内能______(选择:A.增加B.减少C.不变)。
2.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)若罐内气体的体积为V,摩尔体积为V0,气体的摩尔质量为M,分子质量为m,则该气体单位体积所含气体的分子数为________。
3.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)如图,火罐的口径有不同大小,若不同口径的火罐被加热后,倒扣在治疗部位时罐内气体的温度相同,则对于火罐冷却至室温的过程,大口径罐内气体压强的变化量______(选择:A.大于;B.小于;C.等于)小口径罐内气体压强的变化量;则冷却后大口径罐和小口径罐相比将______(选择:A.更容易;B.更不易;C.同样容易)被拔离皮肤。
4.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)如图为罐内气体在不同温度下的分子速率分布曲线,曲线I和II对应的温度分别为TI和TII,由图可知TI______TII(选填:A.大于;B.小于;C.等于)
油菜
油菜是主要油料植物之一,种子含油量40%左右,嫩茎叶可以作蔬菜,茎木可作药用。
5.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)油菜适宜生长在蓬松通气的湿润土壤中,其根系吸水过程与__________现象密切相关。农民通过“中耕松土”保持土壤蓬松,直接影响水分输运。
6.(24-25高二下·上海曹杨第二中学·期末)小理通过图甲所示的实验装置,利用玻意耳定律来测定一定量油菜种子的体积,用电子秤测量质量后,即可计算种子的密度。
实验步骤:
①将种子装进注射器,插入活塞,再将注射器通过软管与传感器连接;
②移动活塞,读取气体体积V,同时记录对应的传感器数据;
③重复步骤②,得到多组实验数据,建立适当的直角坐标系。
(1)图中的传感器为__________传感器。
(2)在实验操作中,下列说法正确的是__________。
A.移动活塞前,应对传感器调零
B.为迅速获得数据,可以快速移动活塞
C.若实验过程中不慎将活塞拔出针筒,应放弃已获数据重新实验
(3)获得数据后,小理取y轴坐标为V,则x轴为__________(选填“A.”或“B.p”)。
(4)选择合适的坐标后,小理通过描点作图,得到如图乙所示(a、b已知),若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差,则种子的体积为__________;若传感器和注射器连接处的软管容积为c(且保持不变),则种子的体积为__________。
(5)如果注射器内空气在不同温度T0和T1(T0<T1)的分子速率分布曲线如图丙所示,则曲线Ⅰ对应的温度为__________(选填“A.T0”或“B.T1”)。
如图,某款气压式升降椅通过与椅面连接的气缸上下运动来控制椅子升降,气动杆固定在底座上,气缸与气动杆之间密闭一定质量的空气(气缸气密性、导热性良好,不计气缸与气动杆间的摩擦)。已知椅面与气缸的总质量为6.0kg,气动杆的横截面积为30cm2。(大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度大小g=10m/s2)
7.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)没有任何物体放置在椅面上时,
(1)密闭空气的压强为( )
A.1.5×104Pa B.8.0×104Pa C.1.0×105Pa D.1.2×105Pa
(2)若降低室温,椅面将( )
A.上升 B.保持不动 C.下降
(3)在室温降低的过程中,密闭气体的( )
A.内能不断减小,向外放出热量 B.内能不断减小,从外界吸收热量
C.内能保持不变,向外放出热量 D.内能保持不变,从外界吸收热量
8.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)在室温恒定的房间中,质量为54kg的某同学坐上空的椅面(双脚始终悬空),椅面缓慢下降12cm后达到稳定状态。该同学坐上椅面前气缸内密闭气柱的长度为______cm。
9.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)密封于气缸中的理想气体,从状态依次经过ab、bc和cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的图像如图所示,则对应的气体压强p随T变化的图像正确的是( )
A. B. C. D.
物质是由分子组成的,人类无法直接观察分子的运动,通过分析各种宏观现象来获得分子运动和相互作用的信息。分子的运动也对应着能量的转化和守恒。
10.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)下列关于各种材料的说法正确的是( )
A.液晶既有液体的流动性,又有光学性质的各向同性
B.半导体材料的导电性能通常介于金属导体和绝缘体之间
C.物质的微粒小到纳米数量级,其性质会发生很多变化
D.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
11.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)某气体的摩尔质量为,分子质量为。若1摩尔该气体的体积为,密度为,则该气体单位体积分子数为(阿伏伽德罗常数为)( )
A. B. C. D.
12.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)航天员在空间站用小水球进行了一场类似于乒乓球的比赛,使用普通球拍击球时,水球被粘在球拍上,在球拍上包上毛巾后再击球,水球不仅没有被吸收,反而弹开了,下列说法正确的有( )
A.水滴呈球形是由于水的表面张力
B.水球被粘在球拍上是因为球拍表面对水是浸润的
C.毛巾表面布满了疏水的微绒毛,对水是不浸润的
D.水球弹开的原因是“毛巾球拍”对水球的力大于水球对“毛巾球拍”的力
13.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)两个分子间的作用力随分子间距离的变化如图所示,当分子间距从变为的过程中( )
A.分子势能一直减小 B.分子势能先减小后增大
C.分子势能一直增大 D.分子势能先增大后减小
14.(24-25高二下·上海师范大学附属中学·期末)某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气,温度为27℃时,压强为3.0×105Pa。当夹层中空气的温度升高了10℃,则此时夹层中空气的压强为______Pa。如图是温度升高前后空气分子速率分布规律示意图,则温度升高后相应的曲线是______(选填“①”“②”)。
天宫课堂
从东方红一号到天宫空间站,我国的航天技术经过五十多年的发展,已达到了世界领先水平。1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星“东方红1号”发射成功,开创了中国航天史的新纪元。
15.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)天宫课堂中,王亚平利用太空的微重力环境建立起很大尺寸的“液桥”。“液桥”表面层的水分子间距__________内部的水分子间距(选填“大于”、“等于”或“小于”),水的表面张力使其表面有__________的趋势。
16.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)航天员从天和核心舱的节点舱出舱,顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能,航天员出舱前先要减压,从太空返回航天器后要升压。其简化示意图如图,相通的舱A、B间装有阀门K,A中充满理想气体,B内为真空,若整个系统与外界没有热交换。打开K后,A中的气体进入B,气体的内能( )。最终达到平衡后,气体分子单位时间内撞击单位面积舱壁的分子数( )
A.增大 B.减小 C.不变
17.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)太空舱中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示,质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器,待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下,物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动,稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为、,由此可知待测物体B的质量为__________。
18.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)地面环境下某液体可沿一竖直毛细管爬升高度d。若在空间站中将相同毛细管插入同种液体相同深度,管内、外液面间距为,则该液体对毛细管( )
A.浸润,大于d B.浸润,小于d
C.不浸润,大于d D.不浸润,小于d
19.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)若航天员用弹簧振子做振动实验,得到振子的振动图线如图所示。在0~1.0s内,振子速度大小不断增大的时间段是( )
A.0~0.25s B.0.25~0.5s C.0.5~0.75s D.0.5~1.0s
20.(24-25高二下·上海华东师范大学第二附属中学·期末)芯片
芯片制作需要完成一系列技术突破,包含硅片制作、芯片设计、制造&测试&封装等步骤。
(1)制造硅晶圆首先要得到大的单晶硅柱。关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.晶体都有规则的几何外形,非晶体则没有规则的几何外形
B.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
C.单晶体具有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
D.多晶体是由单晶体组合而成的,但单晶体表现为各向异性,多晶体表现为各向同性
(2)光刻机是生产芯片的核心设备,主要分为EUV(波长13.5nm)光刻机和DUV (波长193nm)光刻机。下列说法正确的是( )
A.真空中 DUV光源光子能量比EUV光源光子能量大
B.DUV光比EUV光更容易发生明显衍射现象
C.DUV 光源和EUV光源叠加时可以发生干涉现象
D.用宽度大于65nm的平行DUV光照射宽度为65nm的缝隙,缝隙后方光的宽度变为65nm
(3)如图,DUV 光通过偏振片Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片Q,可以看到透射光的强度会发生变化。说明DUV光是( )
A.电磁波 B.横波
C.纵波 D.概率波
(4)装在玻璃管中的液体光刻胶,液面呈现出如图所示现象,下列说法正确的是( )
A.光刻胶浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力
B.光刻胶浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力
C.光刻胶不浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间作用力表现为斥力
D.光刻胶不浸润玻璃,表面层中的光刻胶分子间作用力表现为引力
俄国科学家齐奥尔科夫斯基在19世纪末提出太阳帆设想,其原理与气体压强的微观机制相似,可使航天器无需燃料即获得加速度。
21.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)当光照射到物体表面时会产生压力,进而产生“光压”。设想在宇宙飞船上安装太阳帆,可利用光压推动飞船前进。
(1)一束波长为的光,垂直照射在太阳帆上后被反射,波长变为。已知普朗克常量为,则一个光子对太阳帆的冲量大小为______;
(2)随着太阳帆船加速远离地球,船上设备接收到的地球通讯信号波长将______、波速将______(均选涂:A.增大 B.减小 C.不变)。
22.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)宇航员为太阳帆检修后,从舱门进入真空的气闸舱,进入后,关闭,中仍为真空。再打开闸门进入充满一定质量空气的座舱,内气体可视为理想气体,整个系统与外界绝热,结构如图所示。则航天员进入后,关闭、打开,中气体进入直至达到平衡的过程,气体
(1)对外______(选涂:A.做正功 B.不做功 C.做负功);
(2)温度______(选涂:A.升高 B.不变 C.降低)。
23.(24-25高二下·上海奉贤区·期末)太阳帆船着陆在一颗半径为的星球表面,现水平抛出一质量为的物体,测得其初速度大小为,空中飞行时间为,落地前瞬时速度与水平方向夹角为。已知引力常量为,不计阻力。
(1)求该星球表面的重力加速度;
(2)若以物体抛出点所在水平面为零势能面,求物体落地前瞬间的重力势能。
气体温度计是一种以一定质量的气体作为工作物质的温度计。如图,某同学利用气体定律设计如下装置:空的饮料罐中插入一根塑料吸管,吸管内有一小段红色水柱密封饮料罐和吸管中的气体,吸管右端开口。在大气压为的环境中,记录两个温度时的水柱位置,均匀标注温度刻度,即制成一个简易气温计。(吸管壁厚度和水柱长度可忽略,装置不漏气)
24.(24-25高二下·上海华东师范大学第一附属中学·期末)若水对塑料是不浸润的,
(1)这是由于塑料分子对附着层内水分子的吸引力__________液体内部水分子间的吸引力。
(2)将粗细不同的塑料管插入水中,其液面分布正确的是( )
A. B.
C. D.
25.(24-25高二下·上海华东师范大学第一附属中学·期末)水柱离罐口的距离随热力学温度的变化关系图像可能为( )
A.
B.
C.
D.
E.
26.(24-25高二下·上海华东师范大学第一附属中学·期末)若将封闭气体看作理想气体,开口端大气压强不变,当增大时,封闭气体的内能_____(选填:“变大”、“变小”或“不变”),气体______(选填:“吸热”或“放热”)。
27.(24-25高二下·上海华东师范大学第一附属中学·期末)已知饮料罐的容积为,露在罐外的吸管长度为,横截面积为,水柱离罐口处温度刻度为。若大气压为,环境温度为时水柱离罐口距离为__________cm(结果保留3位有效数字)。
28.(24-25高二下·上海延安中学·期末)停于水平地面的消防车在缓慢放水,若车胎不漏气,胎内气体温度不变,不计分子间势能。则该过程中,胎内气体________(选填“放热”或“吸热”),内能________(选填“增加”、“不变”或“减少”)。
热学
生活中的很多现象都和热学知识紧密相联。
29.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)某气体摩尔质量为,摩尔体积为,密度为,每个分子的质量和体积分别为m和v,则阿伏加德罗常数可表示为( )
A. B. C. D.
30.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)如果气体在和不同温度下的分子速率分布曲线如图所示。
①温度______。
A.大于 B.等于 C.小于
②设曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别与v轴所围的面积为和,则( )
A.
B.
C.
D.和的大小关系无法判定
31.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统,某封闭容器中的气溶胶颗粒做布朗运动。用追踪软件可以记录每隔相同时间这些颗粒所在的位置,然后用线段把这些位置依次连接起来,如图所示,以下说法正确的是( )
A.图中轨迹就是颗粒的无规则运动轨迹
B.气溶胶颗粒越小,其运动越明显
C.环境温度越低,气溶胶颗粒运动越明显
D.气溶胶颗粒的运动是由气体对流等外界影响引起的
32.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)下面四幅图描述了不同情景及对应的现象,针对这些现象的说法正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A.甲图中用力挤压海绵泡沫,体积变小,说明分子间有间隙
B.乙图中某个小球落入哪个槽内完全是随机的,大量小球在槽内的分布却是有规律的
C.丙图中压紧的铅块会“粘”在一起,说明分子间存在引力
D.丁图中分子间距为时只存在分子斥力,分子间距为时只存在分子引力
33.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,
(1)图中的操作步骤顺序是:丙→______→______→______
(2)实验中,如果油酸酒精溶液体积浓度为b,N滴油酸酒精溶液的总体积为V,如果1滴油酸酒精溶液在水面上形成的油膜面积为S,则油酸分子直径______。
34.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)实验室中还可以用“量子围栏”方法来估算分子大小。如图所示是用离子显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片,这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的。由此可以估算出铁原子的直径约为______m(保留2位有效数字)。
35.(24-25高二下·上海中学·期末)如图所示,一定量的理想气体从状态A经等温过程、绝热过程、等温过程、绝热过程后,又回到状态A。其中,过程中气体的温度为、过程中气体的温度为,则__________(选填“大于”或“小于”),经历整个循环过程后,气体__________(选填“释放”或“吸收”)热量。
36.(24-25高二下·上海中学·期末)(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中的气体温度大于g中的气体温度
C.f中的气体温度大于h中的气体温度
D.f中的气体压强大于h中的气体压强
37.(24-25高二下·上海青浦高级中学·期末)物质性质
如图甲所示,导热性能良好的透明硬质塑料瓶灌入水后盖紧瓶盖,水面以下瓶身的横截面积均为S,已知大气压强为p0,水的密度为ρ,重力加速度为g 。在瓶身下端开一小孔,如图乙所示,水开始从小孔流出。(设环境温度保持不变)
(1)水流出的过程中,瓶内气体( )
A.吸收热量,对外界做功 B.吸收热量,外界对其做功
C.放出热量,对外界做功 D.放出热量,外界对其做功
(2)水流开始流动前,水面与小孔之间的高度差为h。水流停止后,水面与小孔之间的高度差为,此时瓶中气体的压强为_______,开孔前瓶内封闭气体的体积为________。
(3)(多选)在水流动的过程中,以下一定能让水停止流出的是
A.塑料瓶做自由落体运动 B.塑料瓶做竖直上抛运动
C.手托住塑料瓶竖直向上加速 D.手托住塑料瓶竖直向下加速
(4)如图,用激光笔透过塑料瓶照亮小孔时,观察到光能沿着水流传播,则( )
A.激光在水中的速度大于在空气中的速度
B.激光在水流中有全反射现象
C.水流的形状发生变化时激光传播方向不变化
38.(24-25高二下·上海中学·期末)下列关于固体、液体的说法正确的是( )
A.毛细管中出现毛细现象时,液体一定浸润该毛细管
B.航天员在太空中会因为毛笔无法吸墨而写不成毛笔字
C.晶体沿不同方向的导热性质一定不同
D.液体的表面张力方向总是与液面相切
39.(24-25高二下·上海延安中学·期末)将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里,下列各图中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
光是从哪里来,又回到哪里去?浦济之光,你见过吗?光是一个物理学名词,其本质是一种处于特定频段的光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。
40.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样( )
41.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)如图所示,自然光经过两个偏振片,呈现在光屏上,偏振片B绕圆心转动且周期为T,则光屏上两个光强最小的时间间隔为__________
42.(24-25高二下·上海高桥中学·期末)物理兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时,若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住________,依据图中所标数据,可得出该玻璃的折射率为__________
氦氖激光器是实验室中的常用仪器,它可以发出波长为六百多纳米的红色激光。
43.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)关于激光下列说法中正确的是( )
A.激光是一种人造光
B.红色和绿色的激光在同一介质中波速都相同
C.全息成像是利用了激光的干涉来记录并再现物体三维信息的技术
D.激光测距是利用了激光的方向性好的特点
44.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)小明利用氦氖激光器作为光源测量玻璃砖的折射率。如图所示,对于该实验,以下说法中正确的是( )
A.入射角不宜过小,否则可能会导致实验误差偏大
B.入射角不宜过大,否则激光在射出玻璃砖时可能会因角度过大而发生全反射
C.如果在激光发射器和玻璃之间加上一张偏振片,则光强一定会减少一半
D.小明同学为了避免笔尖划到玻璃砖的光学面,将上边界画的比实际位置更往上一些,若其它操作无误,得到的折射率会比真实值偏小
45.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)小明同学想测量出该激光的波长,激光通过双缝后投射到光屏
(1)若想增加条纹的宽度,可( )
A.将激光器靠近双缝 B.将光屏靠近双缝
C.将光屏远离双缝 D.调换间距更小的双缝
(2)光屏中的条纹如下图所示,由刻度尺读出A、B两条纹中央间距x为___________。他更换了频率为的绿光重复实验,发现原来的、两处仍为亮纹,但是现在、间多了两条亮条纹,那么可以算出该激光波长约为___________nm。(答案均保留三位有效数字)
46.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)将塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。将激光水平射向塑料瓶小孔,观察到激光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。“水流导光”是光的___________现象,为了更容易发生“水流导光”现象,应选用折射率___________的液体。
47.(24-25高二下·上海师范大学附属虹口中学·期末)光纤通信技术是将信息转变为光信号,由光纤传输出去。光纤由纤芯和包层组成,其剖面如图所示,其中纤芯材料的折射率,包层折射率,光纤长度为。(已知当光从折射率为的介质射入折射率为的介质时,入射角、折射角间满足关系:),
(1)试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去;
(2)利用光纤发出的信号最长需要多少时间。(保留3位有效数字)
48.(24-25高二下·上海中学·期末)某学校有一个景观水池,水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S,如图所示(侧视图)。某同学观察到由于光从水中射入空气时会发生全反射,水面上只有部分区域有光射出,该区域为半径为r的圆形,水对红光的折射率为n,在真空中的速度为c,该光源大小忽略不计,求:
(1)红光在水中的速度v;
(2)池中水的深度h;
(3)光从S到射出水面的传播过程中所需的最长时间t。
奇妙的光
光有诸多的性质,例如折射、衍射、干涉等,展现出很多奇特的现象。不同种类的光又有不同的作用,为我们生活的方方面面服务,与普通光源相比,激光有着显著不同的特征。
49.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)激光是( )(选涂“A.电磁波”“B.机械波”),脉冲光源是用激光作为声音定向传播的光源,主要利用激光的特性( )
A.方向性好 B.单色性好 C.相干性好 D.亮度高
50.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)如图为利用双缝干涉测定光的波长的实验装置,激光经过双缝后在光屏中可以观察到干涉条纹。若想增加光屏中的条纹个数,可( )。
A.将光屏远离双缝
B.将光屏靠近双缝
C.换用间距更大的双缝
D.换用间距更小的双缝
51.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)“插针法”测定玻璃砖对某一单色光的折射率,现将玻璃砖置于方格纸上,用插针法得到四个大头针a、b、c、d的位置如图所示。
(1)画出入射光线ab、折射光线、出射光线cd_________
(2)由此得到玻璃砖对该单色光的折射率______。(保留2位有效数字)
(3)如图,“题(1)”的条件下,若光线要在玻璃砖中发生全反射,则角可以为( )
A.30° B.45° C.53° D.60°
52.(24-25高二下·上海南洋中学·期末)有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来,放进空心的透明圆筒内,中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”,如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端,居然穿过了“挡板”,如图乙所示。则( )
A.该魔术说明光是纵波
B.该魔术对观众的观察角度有要求
C.只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术
D.该魔术中对两偏振片卷起来的方式有要求
53.(24-25高二下·上海中学·期末)(多选)如图所示,将激光对准瓶上的喷水口水平照射,在偏下位置形成光斑。激光束沿水流方向发生了弯曲,光被完全限制在水流内,出现了“水流导光”现象。为更容易发生“水流导光”现象,可以( )
A.减小喷出的水流速度
B.增大喷出的水流速度
C.改用折射率小的液体
D.改用折射率大的液体
54.(24-25高二下·上海中学·期末)如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分离成a、b、c三束单色光,将这三束光分别照射到相同的金属板上,b光照射在金属板上有光电子放出,则可知( )
A.a光照射在金属板上一定不放出光电子
B.c光照射在金属板上一定放出光电子
C.三束单色光中a光在三棱镜中传播的速度最小
D.若三束单色光照射到相同的单缝,则a光的衍射条纹最窄
55.(24-25高二下·上海延安中学·期末)(多选)通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象.从光源发出的光经过一缝板,在缝板后有一装有感光元件的光屏,通过信号转换,可在电脑上看到屏上的光强分布情况.图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况.下列有关A、B两种色光的说法正确的有( )
A.光通过的可能是缝板上的单缝
B.A光的波长比B光的波长长
C.A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度
D.A光比B光更容易发生明显的衍射现象
56.(24-25高二下·上海延安中学·期末)如图所示,圆形铁丝圈上附有一层肥皂液膜,灯泡发出一种单色光。先后把铁丝圈水平摆放在灯泡上方的a位置和竖直摆放在灯泡附近的b位置,则观察到的干涉条纹是( )
A.a、b位置都是横条纹 B.a、b位置都是环形条纹
C.a位置是横条纹,b位置是环形条纹 D.a位置是环形条纹,b位置是横条纹
57.(24-25高二下·上海延安中学·期末)以往,已知材料的折射率都为正值(n>0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料,其折射率可以为负值(n<0),成为负折射率材料。位于空气中的这类材料,入射角i与折射角r依然满足n,但是折射线与入射线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。若该材料对电磁波的折射率n=-1,则从空气中一点光源发射的光线射向这种材料的光路图是( )
A. B.
C. D.
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