新课标高考物理二轮复习《机械振动与机械波 光学 》（含答案）

【新锦标】为考物理二裕与败金客嚓

专题一、机械振动与机械波光学

（时间:45分钟满分:90分）

1.（1）

（多选）（5分）一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点刀的速

度为匕经过0.2S后它的速度大小、方向第一次与V相同，再经过1.0S

它的速度大小、方向第二次与-相同，则下列判断正确的是0

A.波沿x轴正方向传播,且波速为10m/s

B.波沿x轴负方向传播,且波速为10m/s

C.质点〃与质点0的位移大小总是相等、方向总是相反

D.若某时刻/V质点到达波谷处,则0质点一定到达波峰处

E.从图示位置开始计时,在3s时刻，质点"偏离平衡位置的位移y=-10

cm

IT

（10分）如图所示,某种透明材料制成的直角三棱镜ABC,折射率AB,

在与比边相距为d的位置,放置一平行于比边的竖直光屏;现有一细光束

射到棱镜4?面上的P点,入射光线与45面垂线”的夹角为外的长度

也为d0

6且光束从6C面出射时,求光屏上的亮斑与尸点间的竖直距离；

②当光束不从比1面出射时一,求i的正弦值应满足的条件。

2.⑴（多选）（5分）如图所示,有一列传播的简谐横波,下0与x=lcm处的

两个质点的振动图象分别如图中实线与虚线所示。则这列波

的_______

A.波长一定是4cmB.周期一定是4s

C.振幅一定是2cmD.传播速度一定是1cm/s

⑵（10分）

如图所示,4仍是截面为扇形的玻璃砖的横截面，其顶角。=75。，今有一束

单色光在横截面内从OA的中点£沿垂直OA的方向射入玻璃砖,一部分光

经4?面反射后恰好未从出面射出，不考虑多次反射作用。试求玻璃砖的

折射率no

3.（1）（多选）（5分）下列说法正确的是。

A.光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是相同的

B.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场

C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光,则干涉条纹间距

变宽

D.声源与观察者相对靠近时,观察者所接收的频率大于声源振动的频率

（2）（10分）

湿地公园有一处矩形观景台伸向水面,如图所示,观景台下表面恰好和水面

相平,4为观景台右侧面在湖底的投影,水深力Nmo在距观景台右侧面

xNm处有一可沿竖直方向移动的单色点光源S,在该光源从距水面高3m

处向下移动到接近水面的过程中，观景台水下被照亮的最远距离为AC,最

近距离为AB,且AB=3m。求：

⑦该单色光在水中的折射率；

渤。的距离。

4.

10

（1）（多选）（5分）右图是一列简谐横波在方力时刻的图象，经过△力=1.2s

时，恰好第三次重复出现图示的波形。根据以上信息,下面各项能确定的

是O

A.波的传播速度的大小

B.经过△「近3s时间，质点夕通过的路程

C.t=Q.6s时刻质点夕的速度方向

D.t=0.9s时刻的波形

（2）

（10分）右图为某种透明介质的截面图，为等腰直角三角形,BC为羊

径户10cm的;圆弧,45与水平屏幕版V垂直并接触于/点，由红光和紫光

两种单色光组成的复色光射向圆心0,在4夕分界面上的入射角片45。，结

果在水平屏幕/加上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分

别为Hk,〃2=0。

少在水平屏幕册上出现的亮斑是什么颜色？

两个亮斑间的距离。

（1）（多选）（5分）一列横波沿x轴传播，传播方向未知，方时刻与t埒.4s时

刻波形相同，两时刻在x轴上-3bm的区间内的波形如图所示。下列说法

正确的是0

A.该波最大速度为10m/s

B.质点振动的最小频率为2.5Hz

C.在tQ2s时亥J,x=3m处的质点正在经过x轴

D.若波沿x轴正方向传播,处在坐标原点处的质点会随波沿x轴正方向运

动

A

（2）（10分）如图所示,横截面为;圆周的柱状玻璃棱镜AOB,有一束单色光垂

直于见面。点经玻璃破面折射后与仍延长线相交于尸点，已知玻璃砖

半径庐5cm,之间的距离d=3cm,尸到0的距离&=14.5cm。取tan

74°=3.5,sin37°=Q.6,cos37°4）.8,求：

。该玻璃砖的折射率；

②I亥单色光向力平移距离如至少多远时,它将不能从48面直接折射出

来。

6.（全国〃卷）（1）（多选）（5分）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝

上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹

的间距,可选用的方法是0

A.改用红色激光

B.改用蓝色激光

C.减小双缝间距

D.将屏幕向远离双缝的位置移动

E.将光源向远离双缝的位置移动

⑵

光壁

点光源一7一

（10分）一直桶状容器的高为27,底面是边长为1的正方形;容器内装满某

种透明液体,过容器中心轴DD\垂直于左右两侧面的剖面图如图所示。

容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料。在剖面的左下角处

有一点光源，已知由液体上表面的〃点射出的两束光线相互垂直,求该液体

的折射率。

答案

1+2百

1.答案⑴ADE(2)①X〃廿二"

V6-1

②OGiniW-i~

解析⑴由题图读出波长入二12m,根据已知条件分析得到周期T=L2s,则

A

/巧=10m/s,而且图示时刻〃点运动方向沿y轴正方向，则该列波沿以方向

传播,故选项A正确,选项B错误；图示时一刻,质点版与质点0的位移大小相

等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍,位移不

是总是相反,故选项C错误;质点N与0平衡位置间相距半个波长,振动情

况总是相反,力质点到达波谷处，0质点一定到达波峰处,故选项D正确;波

3s

的周期T=\.2s,从图示位置开始计时一,nK25,在3s时刻质点"偏离平

衡位置的位移y=TOcm,故选项E正确。

(2)⑦光路图如图。

BM

sininn

由〃=而廨得”6o由几何知识可知，彳,则光线

sini1冗

射到比1面上的入射角为30°,而〃=sin/?,故/'=7o由几何知识可知,

光屏仞V上的亮斑与P点间的竖直距离Ay/tanr3sin30°,代入数据可

1+2收

得Ay--7-do

使光线不从a1边射此则需满足

1_百

由于sinC=n=~T

sintTI

而n~欠ina且a+B=a

sini_/X

得丽痢-3

即sin，=Hsin(彳邛)*百sin

V6.1

化简可得OGirwW7o

2.答案(1)BC(2)V2

解析⑴本题考查振动图象和波的关系以及波的周期、频率、波长之间的

关系，意在考查考生对这些知识的识记、理解和应用。读图可知,波的振

幅、周期和质点的振幅、周期相同，因此选项B、C正确;再根据尸0与

1

x=lcm处的两个质点的振动图象可知两质点振动时间相差：距离相差

1A

力切4,因此波长是一系列解,选项A错误;根据百可得,波速也应该是一

系列解,故选项D错误。

(2)

因后点为0A的中点,所以入射角

£=。=75°

临界角

0=180°-2”£

-45°

出面恰好发生全反射,则sinC=；

解得n=>/2o

412

3.答案(1)AD②①nW②T甲小

解析⑴根据狭义相对论的基本假设知，光速不变原理指出光在真空中传播

速度在不同惯性参考系中都是相同的，所以选项A正确；均匀变化的电场产

生稳定的磁场,所以选项B错误;在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由

红光改为绿光，波长变短，根据知,条纹间距变窄，所以选项C错误;

根据多普勒效应知,声源与观察者相对靠近时一,观察者所接收的频率大于声

源振动的频率,故选项D正确。

(2)协口图所示，点光源S在距水面高3m处发出的光在观景台右侧面

与水面交接处折射到水里时,被照亮的距离为最近距离AB,

CBA

X

J(3m)2+x24

由n==,得水的折射率n=」AB2+h2

②点光源S接近水面时,光在观景台右侧面与水面交接处折射到水里

时,被照亮的距离为最远距离AC,此时,入射角为90°,折射角为临界角C

sin90°_J-W+M_4

贝ljn=sinr=—AT~=3

解得AC=(或/g4.5m)o

4.答案(l)ABD(2)。在4"处出现的亮斑是红色,在4V处出现的亮斑是红

色与紫色的混合色②(5近+10)cm

解析⑴经过△%=L2s时恰好第三次重复出现题图所示的波形,则该波的

40

周期为0.6s,由题图可知波长为8m,可求得波速为下m/s,选项A正确;经过

0.3s,即半个周期，质点P运动的路程为振幅的2倍,为20cm,选项B正确；

由于波的传播方向未知，故无法确定0.6s时质点〃的振动方向,选项C错

误;经过0.9s,即一个半周期,波形与半个周期后的波形相同，与题图所示

波形相反,选项D正确。

1_V3

(2)①设红光和紫光的临界角分别为G、G。由sin0=菊=2,得

G=60°;同理，CN5°,且=C〈G,所以紫光在面发生全反射，而

红光在/方面一部分折射,一部分反射，由几何关系可知,反射光线与垂

直,所以在4"处产生的亮斑片为红色,在4V处产生的亮斑鸟为红色与紫

色的混合色。

•口图所示,设折射角为r,由折射定律得〃尸而7

巫

解得sinr=T

R

由几何关系可知tanr=AP;

解得初节x/2cm

由几何关系可得△力已为等腰直角三角形,得4£=10cm

所以夕也=(5应＜L0)cm。

5.答案(1)BC(2)①1.33②3.75cm

解析⑴由题意知,波长为4m,而最大周期为0.4s,因此最小速度为10m/s,

选项A错误;最小频率为2.5Hz,选项B正确;通过平衡位置的质点,经半个

周期一定又通过平衡位置,而最大周期为0.4s,因此t^.2s一定是半周期

的整数倍，因此选项C正确;无论波向哪个方向传播,坐标原点处的质点不

会随波迁移，只能在平衡位置附近往复运动,选项D错误。

(2)①由光路图可知

sinr=­»=0.6,r=Q>1°

EP=d2-7?sinZODE=\Q.5cm

EP

ta。Z.EDP='d^=3.5

故4EDPW4°

7-180°-/ODE-/EDP空。

sini_4

n-«?inr4=1.33

②设单色光入射点到仍距离为d

d=RsinC

1

sin(>:

解得d=3.75cm。

6.答案(l)ACD(2)1.55

解析⑴设双缝间的距离为d屏幕离双缝间的距离为L,两相邻亮条纹的间

AL

距为△氏照射光的波长为人由△*=1■可知，要增大两相邻条纹的间距，可

以改用红光或减小双缝间距或将屏幕向远离双缝的位置移动，故选项A、

C、D正确,选项B错误;将光源向远离双缝的位置移动,屏幕和双缝间的距

离保持不变,所以两相邻亮条纹的间距不变,故选项E错误。

(2)设从光源发出直接射到〃点的光线的入射角为力,折射角为耳。在

剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接aD,交反光壁于£点,

由光源射向夕点的光线,反射后沿功射向D点,光线在〃点的入射角为12,

折射角为小如图所示。

Q/T

设液体的折射率为已由折射定律有

7?sin/i=sinri①

77sini2=sin22②

由题意知力〃>2-90°③

联立①②③式得

]

n=sin2ii+sin2i2(3}

由几何关系可知

I

7_1

⑥

联立@⑤⑥或得〃=1.55。⑦

专题二、力学实验

（时间:45分钟满分：100分）

1.（10分）如图甲所示,在研究弹力和弹簧伸长量的关系时,把弹簧上端固

定在横梁上,下端悬吊不同重力的祛码,用刻度尺测量弹簧的长度,把弹簧

的伸长量AX和弹簧弹力尸的关系在户AX坐标系中描点如图乙所示。

2.0------------

-------------Ax/(xl0-2m)

012345678,

乙

（1）从坐标系中的实验数据可知,该弹簧的劲度系数是

（精确到两位有效数字）。

⑵关于实验注意事项，以下哪项是没有必要的？（填入字母序

号）O

A.悬吊祛码后,在祛码静止后再读数

B.尽量减小弹簧和横梁之间的摩擦

C.弹簧的受力不超过它的弹性限度

2.（14分）某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动

规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停

在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1

个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50

Hzo

打虺曜『『滑轮

♦重物

甲

单位：cm

（1）通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点和之

间某时刻开始减速。

（2）计数点5对应的速度大小为m/s,计数点6对应的速度大小为—

m/s0（保留三位有效数字）

（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=m/s2,若用。来计算物块

与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真

实值（选填“偏大”或“偏小”）。

3.（14分）为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计

了如图甲所示的实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传

感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机,描绘出滑块

相对传感器的位移x随时间方变化规律,如图乙所示。

位移传感器

0.10.20.30.4r/s

甲乙

（1）根据上述X~t图，计算0.3s时木块的速度。二m/s,木块加速度a=

m/s2;（以上结果均保留两位有效数字）

（2）若知道木板的倾角为。，则木块与木板的动摩擦因数〃=

（所有量用字母表示，已知当地的重力加速度为g）。

⑶为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的

是。

A.4点与传感器距离适当大些

B.木板的倾角越大越好

C.选择体积较小的实心木块

D.传感器开始计时的时刻必须是木块从/点释放的时刻

4.（16分）（1）下图螺旋测微器的读数为_____mmo

图中游标卡尺的读数是

23(cm)

010

⑵用如图实验装置验证0、汲组成的系统机械能守恒。力2从高处由静止

开始下落，画上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点

迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条

纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出）,

计数点间的距离如图所示。已知的书0g＞汲=150g,则（结果均保留两位

有效数字）

②在打下点“0”到点“5”过程中，系统动能的增量△瓦=J,

2

系统势能的减少量卜氏=J（计算时g取10m/s）o由此得出的结

论:O

鳏某同学作出〈-力图象如图，则当地的重力加速度g=m/s2o

5.（14分）某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平

行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的

直边水平,橡皮筋的一端固定于量角器的圆心。的正上方A处,另一端系绳

套1和绳套2。

（1）主要实验步骤如下：

。单簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达。处,

记下弹簧测力计的示数凡

②弹簧测力计挂在绳套1上,手拉着绳套2,缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结

点到达。点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120。方向，记下弹簧测力计

的示数£；

③根据力的平行四边形定则计算此时绳套1的拉力

Fi，=;

@比较,即可初步验证；

⑤只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤。

⑵保持绳套2方向不变,绳套1从图示位置向下缓慢转动90°,此过程中

保持橡皮筋的结点在。处不动,关于绳套1的拉力大小的变化,下列结论正

确的是O

A.逐渐增大B.先增大后减小

C.逐渐减小D.先减小后增大

6.（16分）下图为一弹簧弹射装置,在内壁光滑、水平固定的金属管中放有

轻弹簧,弹簧压缩并锁定,在金属管两端各放置一个金属小球1和2（两球

直径略小于管径且与弹簧不固连）。现解除弹簧锁定,两个小球同时沿同一

直线向相反方向弹射。然后按下述步骤进行实验：

①用天平测出两球质量的、以；

②用刻度尺测出两管口离地面的高度力；

金己录两球在水平地面上的落点只0。

回答下列问题：

（1）要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能,还需测量的物理量

有O（已知重力加速度g）

A.弹簧的压缩量、x

B.两球落点R0到对应管口肌力的水平距离司、xz

C.小球直径

D.两球从管口弹出到落地的时间“t2

（2）根据测量结果,可得弹性势能的表达式为比____________________o

⑶由上述测得的物理量来表示,如果满足关系式,就说

明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。

7.（16分）在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图甲所示的

装置,拉力传感器固定在小车上,一端与细绳相连,用拉力传感器记录小车

受到拉力的大小。穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接,打点计时器

打点周期为T,实验的部分步骤如下：

甲

（1）平衡小车所受的阻力：不挂钩码,调整木板右端的高度,用手轻推小车,

直到打点计时器在纸带上打出一系列的点。

⑵测量小车和拉力传感器的总质量m,按图组装好仪器,并连接好所需电

路,将小车停在打点计时器附近,先接通拉力传感器和打点计时器的电源，

然后,打出一条纸带,关闭电源。

⑶在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图乙所示,在纸带上按打点

先后顺序依次取以AB、C、D、月等多个计数点，各个计数点到。点间的

距离分别用山、①、h储、①、…表示,则小车和拉力传感器在计时器打

下〃点时的动能表达式为,若拉力传感器的读数为F,计

时器打下4点到打下〃点过程中，细绳拉力对小车所做功的表达式

为。

______力4―5加加)

Z

(4)某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量△瓦为纵坐标,

以4点到各个计数点拉力对小车所做的功历为横坐标，得到一条过原点的

倾角为45°的直线，由此可以得到的结论是一。

答案

1.答案(1)1.2X102N/m或1.3义1。2N/m

(2)B

解析⑴由胡克定律F=k・bx知\F八x图象中的斜率即劲度系数。

(2)胡克定律只在弹性限度内才成立;实验时应在祛码静止、形变量稳

定时读数;弹簧和横梁之间的摩擦力对本实验没有影响。

2.答案(1)67(或76)(2)1.001.20

(3)2.00偏大

解析⑴由纸带上各点间距可以看出6、7两点间距离最大,在计数点6之

前，连续相等的时间内位移差△x2.OOcm,而6、7两计数点间位移与前一

段位移之差△/=吊7-右6⑵00cm。故物块在两相邻计数点6和7之间开始

减速。

(2)根据匕=第可得

(9.00+11.01)x0.01

斤=Txolm/s

=1.00m/s,

从点2到点6段的加速度a二笔/之.Olm/sz,

Vf,=v^,+aT=l.20m/so

(3)物块在6、7点间加速度变化,减速过程加速度大小有

,X79~X9i1„

a-2272=2,OOm/s-,

重物落地后,滑块向前运动时除受物块与桌面之间摩擦力作用外,纸带

皿*阻

和限位孔之间也存在摩擦力作用，即Ping+F^ma,〃=故利用

a

〃二抗十算出的动摩擦因数比真实值偏大。

gsinJ-Q

3.答案(1)0.804.0(2)QCOSO

(3)AC

解析(1)由图象知,在第1个0.1s内，木块的位移为0,在第2个0.1s,木块

的位移质=(42/0)cmYcm,经第3个0.1s,木块的位移^^(40-34)cm=6cm,

经第4个0.1s,木块的位移羽=(34-24)cm=10cm,0.3s时木块的速度

心+*4qAX

2

v=O.80m/s;由△x=af解得a甲刊.0m/so

(2)根据牛顿第二定律,有mgsin9-p/ngcos0=ma,解得

gsin&Q

〃—QCOSOo

(3)/点与传感器距离适当大些,可提高长度的测量精度,提高加速度

的测量精度,从而提高动摩擦因数的测量精度,选项A正确;而木板的倾角

过大，则运动时间过短，选项B错误;体积较小的实心木块受到的空气阻力

较小,测量结果较准确,选项C正确;传感器开始计时的时刻可从任意位置，

选项D错误。

4.答案(1)5.6701.050(2)02.4②0.580.60在误差允许的范围

内，小、德组成的系统机械能守恒③9.7

解析(1)5.5mm+17.0X0.01mm=5.670mm,注意读可动刻度时要估读一位;游

标卡尺读数lcm+10X0.05mm=1.050cm。

(2)由瞬时速度与平均速度的关系式

—X4~6]

v5="=方力.4m/s,△£=况"R.58J,重物以1上升

为5=60.00cm4).60m,重物德下降0.60m,系统重力势能的减小量△反二心正星-

0g为5=0.60J。在误差允许的范围内，®、加2组成的系统机械能守恒。由上述

分析可得系统机械能守恒表达式力产场)/二(色R)gh,得

v2_ma-mim2-mi5.82

2-mz+gg力，可知图线的斜率4m7+mAg=85,解得

2

g=Q.7m/s0

F

5.答案⑴及打和(2)D

解析⑴根据平行四边形定则计算绳套1的拉力£'二汽an30°互,通过比

较£和£在误差范围内相同，则可初步验证。

(2)绳套1在转动过程中，合力保持不变,根据平行四边形定则画出图

象如图所示：

.3(rY\150；

，\120z

、60°'

根据图象可知,绳套1的拉力大小先减小后增大,故D正确。

⑶m\Xi=nkX2

解析⑴根据机械能守恒定律可知,弹簧的弹性势能等于两球得到的初动能

之和，而要求解初动能必须还要知道两球弹射的初速度%,由平抛运动规律

可知小r用故还需要测出两球落点P、0到对应管口秋N的水平距离为、

⑵小球被弹开时获得的动能瓦==噂,故弹性势能的表达

11-

(3)如果满足关系式©匕或诊,即rihX\=nkX2,那么就说明弹射过程中两小

球组成的系统动量守恒。

7.答案⑴间距相等(2)释放小车

m(h£-h(f)2

(3)』一F(hrh)(4)外力所做的功等于物体动能的变化量

解析(1)当打点计时器能在纸带上打出一系列间隔均匀的点时.，小车做匀速

直线运动，受力平衡。

(2)在组装好实验装置的基础上,进行实验时应先接通电源,再释放小

(3)〃点的瞬时速度等于"段的平均速度，即K尸〒，故打下〃点

19加立蛇)2

时的动能为瓦产5如%2=；拉力对小车做的功为aF(hD-h)。

(4)因图线是一条过原点的直线且直线的倾角为45°,可得出方程式

A瓦二叫故可得结论:外力所做的功等于物体动能的变化量。

专题三、热学

（时间：45分钟满分:90分）

1.（1）（多选）（5分）下列说法正确的是o

A.液体中悬浮的微粒越大,布朗运动越显著

B.第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律

C.一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加

D.因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势

（2）（10分）如图所示，圆柱形汽缸开口向上，竖直放置在水平面上,汽缸足

够长，内截面积为S大气压强为功。一厚度不计、质量为相器的活塞封住

一定量的理想气体,温度为4时缸内气体体积为人先在活塞上缓慢放上

质量为3勿的沙子,然后将缸内气体温度缓慢升高到2几求稳定后缸内气体

的体积。

2.（1）（多选）（5分）下列说法正确的是o

A.相同质量的0℃的水的分子势能比0℃的冰的分子势能大

B.大颗粒的盐磨成了细盐,就变成了非晶体

C.气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数,与单位体积内气

体的分子数和气体温度都有关

D.气体在等压膨胀过程中温度一定不变

（2）（10分）一密闭容器有进气口和出气口可以和外部连通,将进气口和出

气口关闭，此时容器内容积为内部封闭气体的压强为M,将气体缓慢加

热,使气体温度由A=300K升至71=350Ko

逊此时气体的压强；

②保持7]=350K不变，缓慢由出气口抽出部分气体,使气体压强再变回到

R。求容器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。

7I----N出气口

进气口

3.(1)(多选)(5分)下列有关热现象的叙述中正确的是o

A.布朗运动是液体分子无规则的运动

B.分子间不可能同时存在引力和斥力

C.热量可以从低温物体传递到高温物体，但一定要引起其他的变化

D.一定质量的理想气体发生等压膨胀过程,其温度一定升高

(2)(10分)若一条鱼儿正在水下10m处戏水,吐出一个体积为1cm'的气

泡。气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为

A-l.OXlO5Pa,g取10m/s2,湖水温度保持不变。

⑦气泡在上升的过程中，气体吸热还是放热?请简述理由。

②气泡到达湖面时的体积多大？

4.(1)(多选)(5分)下列说法正确的是o

A.温度低的物体内能小

B.外界对物体做功时,物体的内能一定增加

C.温度低的物体分子运动的平均动能小

D.一定质量的100°C的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，则吸收的热量

大于增加的内能

E.物体吸收热量后，内能不一定增加

(2)

V7(xlO-3m3)

iTV(xltfK)

0

3.04.0

（10分）如图所示,一定质量的理想气体从状态/经等压过程到状态B。此

过程中，气体压强夕=1.0X105Pa,吸收的热量0=7.0X102J,求此过程中气

体内能的增量。

5.（1）（多选）（5分）以下说法正确的是o

A.已知阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平

均距离

B.为了保存玉米地的水分,可以锄松地面,破坏土壤里的毛细管

C.随着分子间距离的增大,分子间的引力和斥力都减小，但斥力减小得快,

合力表现为引力

D.物质是晶体还是非晶体，比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判

断

E.能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性

（2）（10分）

1—1

如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过活塞封闭着一定质量的理想气

体。活塞的质量为以，横截面积为S与容器底部相距瓦现通过电热丝缓

慢加热气体，当气体的温度为T\时活塞上升了瓦已知大气压强为小重力

加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。

（W温度为工时气体的压强；

②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加沙粒，当添加沙粒的质量为nk

时,活塞恰好回到与容器底部相距同立置,求此时气体的温度。

6.（1）（多选）（5分）关于气体的内能,下列说法正确的是（填正确

答案标号）。

A.质量和温度都相同的气体，内能一定相同

B.气体温度不变,整体运动速度越大，其内能越大

C.气体被压缩时，内能可能不变

D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关

E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

（2）（10分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强

差△夕与气泡半径r之间的关系为△2不，其中o4）.070N/m。现让水下

10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。已知大气压强加=1.0X1(/Pa,

2

水的密度刃=1.0X103kg/m\重力加速度大小g取10m/so

(W在水下10m处气泡内外的压强差；

②忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与

其原来半径之比的近似值。

答案

L答案⑴CD(2)%

解析⑴微粒越小,温度越高,布朗运动越显著,选项A错误;第二类永动机

不可能制成,是因为违背热力学第二定律,选项B错误;一定质量的理想气

体,压强、体积都增大,温度必然升高，内能一定增加,选项C正确;液体表

面有收缩趋势,表面层分子分布比内部稀疏,选项D正确。

(2)设初态气体压强为外放沙后压强为R,体积为七,升温后体积为九

则有

mg

P\=Ps+丁=1.5R

Pi=Po+^>Po

等温过程，由夕山9七得七4).5%

v2_v3

等压过程，由备=讨得M%。

2.答案⑴AC⑵层R或

解析⑵。设升温后气体的压强为外

PO_P1

由查理定律得n~T；

7

代入数据得n=

御气过程可等效为等温膨胀过程,设膨胀后气体的总体积为匕由玻

意耳定律得P\/曲)v

7

联立解得/=6^

Vo6

设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k,由题意得k=

3.答案(1)CD(2)。吸热理由见解析敛cm，

解析⑴布朗运动不是液体分子无规则的运动，因为分子是用人的肉眼看不

到的,它是液体分子运动时对花粉不规则碰撞的反映,故选项A错误;分子

间可以同时存在引力和斥力，故选项B错误;热量可以从低温物体传递到高

温物体，但一定要对它做功，也就是要引起其他的变化,选项C正确;一定质

pV

量的理想气体发生等压膨胀过程,根据理想气体状态方程亍可知,其温度

一定会升高,故选项D正确。

(2)①气泡上升的过程中体积增大,对外做功，由于保持温度不变，故内

能不变，由热力学第一定律可得,气泡需要吸热。

②气泡初始时的压强

P\=Mpgh%OXIO'Pa

气泡浮到水面上的气压

Pi=Po=l.0X10nPa

由气体