五年高考三年模擬物理題庫 熱光學(xué)實驗

1、第十九章 熱光學(xué)實驗20052009年高考題一、選擇題：1.（08江蘇物理）下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 （ ）答案：AB2.（08江蘇物理）用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象.圖（a）是燃的酒精燈（在燈芯上灑些鹽），圖（b）是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬線圈.將金屬線圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是 （ ）（A）當金屬線圈旋轉(zhuǎn)30°時,干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°（B）當金屬線圈旋轉(zhuǎn)45°時,干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°（C）當金屬線圈旋轉(zhuǎn)60°時,干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°（D）干涉條紋保持不變答案：D3

2、.（07廣東物理）為焦耳實驗裝置簡圖,用絕熱性良好的材料將容器包好.重物下落帶動葉片攪拌容器里的水,引起水溫升高.關(guān)于這個實驗,下列說法正確的是 ( )A.這個裝置可測定熱功當量B.做功增加了水的熱量C.做功增加了水的內(nèi)能D.功和熱量是完全等價的,無區(qū)別解析 可通過重力做功與水溫升高吸收的熱量,測定熱功當量,做功增加了水的內(nèi)能,而熱量只是熱傳遞過程中內(nèi)能改變的量度,所以做功與熱量是不同的.答案 AC4.（07江蘇物理）分子動理論較好地解釋了物質(zhì)的宏觀熱學(xué)性質(zhì).據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是 ( )A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的做無規(guī)則運動,這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B.分子間的相互

3、作用力隨著分子間距離的增大,一定先減小后增大C.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大D.在真空、高溫條件下,可以利用分子擴散向半導(dǎo)體材料中摻入其它元素解析分子間作用力隨距離的變化而變化,若r<r0時,隨分子間距離r的增大,分子力可能先減小后增大;若r>r0時,隨分子間距離r的增大,分子力可能先增大后減小,故B項說法是錯誤的.答案 B5.（07江蘇物理）光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波.下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是( ) A.一束自然光相繼通過兩個偏振片,以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片,透射光的強度發(fā)生變化B.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上,當反射光線與折射光線之間的夾角恰

4、好是90°時,反射光是偏振光C.日落時分,拍攝水面下的景物,在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清D.通過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋解析在垂直于傳播方向的平面上,只沿著某個特定方向振動的光是偏振光,A、B選項反映了光的偏振特性,C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用,D是光的衍射現(xiàn)象.答案 D6.（07重慶理綜）為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強,小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺,測得1小時內(nèi)杯中水位上升了45mm.查詢得知,當時雨滴豎直下落速度約為12m/s.據(jù)此估算該壓強約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無反彈,不計雨滴重力,雨水的密度為1×103kg/m3)A.0.15

5、Pa B.0.54 PaC.1.5 Pa D.5.4 Pa解析設(shè)圓柱形水杯的橫截面積為S,則水杯中水的質(zhì)量為m=V=103×45×10-3S=45S,由動量定理可得：Ft=mv,而p=,所以p=Pa=0.15Pa.答案 A7.（06全國1理綜）利用圖中裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時,有下面幾種說法：A.將屏移近雙縫,干涉條紋間距變窄B.將濾光片由藍色的換成紅色的,干涉條紋間距變寬C.將單縫向雙縫移動一小段距離后,干涉條紋間距變寬D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫,干涉條紋間距變窄E.去掉濾光片后,干涉現(xiàn)象消失其中正確的是 ( )答案：ABD8.（06江蘇物理）用隔板將一絕熱容器隔成A

6、和B兩部分,A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體,B為真空（如圖 ）,現(xiàn)把隔板抽去,A中的氣體自動充滿整個容器（如圖）,這個過程稱為氣體的自由膨脹,下列說法正確的是 ( )A.自由膨脹過程中,氣體分子只做定向運動B.自由膨脹前后,氣體的壓強不變C.自由膨脹前后,氣體的溫度不變D.容器中的氣體在足夠長的時間內(nèi),能全部自動回到A部分解析氣體分子永不停息地做無規(guī)則運動,故A錯；自由膨脹后,氣體對外做功W=0,容器絕熱,其熱傳遞能量Q=0,由熱力學(xué)定律可知,其內(nèi)能不變,氣體溫度不變,但由于膨脹體積變大,故壓強減小,所以B錯,C對；涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性,故D錯.答案 C二、非選擇題：9.（08江蘇物理

7、）(1)空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105 J，同時氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05 J.試問：此壓縮過程中，氣體(填“吸收”或“放出”)的熱量等于J.(2)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是 (填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能(填“增加”、“減少”或“不變”).(3)設(shè)想將1 g水均勻分布在地球表面上，估算1 cm2的表面上有多少個水分子?(已知1 mol 水的質(zhì)量為18 g，地球的表面積約為5×1014 m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)答案 （1）放出 5×104 （2）

8、 C 增加 （3）7×10310.（08江蘇物理）如圖所示，用導(dǎo)線將驗電器與潔凈鋅板連接，觸摸鋅板使驗電器指示歸零.用紫外線照射鋅板，驗電器指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，接著用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸鋅板，發(fā)現(xiàn)驗電器指針張角減小，此現(xiàn)象說明鋅板帶電（選填“正”或“負”）；若改用紅外線重復(fù)以上實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗電器指針根本不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明金屬鋅的極限頻率_紅外線的頻率（選填“大于”或“小于”）.答案： 正 大于11.（07廣東物理）(1)放射性物質(zhì)Pb和Co的核衰變方程分別為:PoPb+X1CoNi+X2方程中的X1代表的是,X2代表的是.(2)如圖所示,鉛盒內(nèi)裝有能釋放、和射線的放射性物質(zhì),在靠近

9、鉛盒的頂部加上電場E或磁場B,在圖(a)、 (b)中分別畫出射線運動軌跡的示意圖.(在所畫軌跡上須標明是、和中的哪種射線)(3)帶電粒子的荷質(zhì)比是一個重要的物理量.某中學(xué)物理興趣小組設(shè)計了一個實驗,探究電場和磁場對電子運動軌跡的影響,以求得電子的荷質(zhì)比,實驗裝置如圖所示.他們的主要實驗步驟如下:A.首先在兩極板M1M2之間不加任何電場、磁場,開啟陰極射線管電源,發(fā)射的電子束從兩極板中央通過,在熒屏的正中心處觀察到一個亮點;B.在M1M2兩極板間加合適的電場:加極性如圖所示的電壓,并逐步調(diào)節(jié)增大,使熒屏上的亮點逐漸向熒屏下方偏移,直到熒屏上恰好看不見亮點為止,記下此時外加電壓為U.請問本步驟的目

10、的是什么?C.保持步驟B中的電壓U不變,對M1M2區(qū)域加一個大小、方向合適的磁場B,使熒屏正中心處重現(xiàn)亮點,試問外加磁場的方向如何?根據(jù)上述實驗步驟 ,同學(xué)們正確地推算出電子的荷質(zhì)比與外加電場,磁場及其他相關(guān)量的關(guān)系為.一位同學(xué)說,這表明電子的荷質(zhì)比大小將由外加電壓決定,外加電壓越大則電子的荷質(zhì)比越大,你認為他的說法正確嗎?為什么?解析 (1)由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知,X1代表的是He(或粒子),X2代表的是e(或粒子) (2)其軌跡如下圖所示(曲率半徑不作要求,每種射線可只畫一條軌跡)(3)B步驟的目的是使電子剛好落在正極板的近熒屏端邊緣,利用已知量表達q/m.C步驟中要使亮點出現(xiàn)在熒屏

11、中心,應(yīng)使電子受到的電場力與洛倫茲力相平衡,故由左手定則可判定磁場方向垂直紙面向外(垂直電場方向向外).他的說法不正確,電子的荷質(zhì)比是由電子本身決定的,是電子的固有參數(shù),與外加電壓無關(guān).答案 (1)He(或粒子)e(或粒子) (2)(3)見解析12.（07上海物理）一定量的理想氣體與兩種實際氣體、在標準大氣壓下做等壓變化時的V-T關(guān)系如圖所示,圖中.用三份上述理想氣體作為測溫物質(zhì)制成三個相同的溫度計,然后將其中兩個溫度計中的理想氣體分別換成上述實際氣體、.在標準大氣壓下,當環(huán)境溫度為T0時,三個溫度計的示數(shù)各不相同,如圖所示,溫度計()中的測溫物質(zhì)應(yīng)為實際氣體(圖中活塞質(zhì)量忽略不計);若此時溫

12、度計()和()的示數(shù)分別為21和24,則此時溫度計()的示數(shù)為;可見用實際氣體作為測溫物質(zhì)時,會產(chǎn)生誤差.為減小在T1T2范圍內(nèi)的測量誤差,現(xiàn)針對T0進行修正,制成如圖所示的復(fù)合氣體溫度計,圖中無摩擦導(dǎo)熱活塞將容器分成兩部分,在溫度為T1時分別裝入適量氣體和,則兩種氣體體積之比VV應(yīng)為.解析 從VT圖象可看出,溫度為T1時,氣體的體積相同;溫度為T0時,的體積最小,所以溫度計()中的測溫物質(zhì)應(yīng)為實際氣體,在溫度為T0時,T=21,T=24,由于 ,代入數(shù)據(jù)得T0=23.對T0校正,在溫度T1時裝入的氣體體積比為21.答案 23 2113.（06全國2理綜）一塊玻璃磚有兩個相互平行的表面,其中一

13、個表面是鍍銀的（光線不能通過此表面）.現(xiàn)要測定此玻璃的折射率,給定的器材還有：白紙、鉛筆、大頭針4枚（P1、P2、P3、P4）、帶有刻度的直角三角板、量角器.實驗時,先將玻璃磚放到白紙上,使上述兩個相互平行的表面與紙面垂直.在紙面上畫出直線aa和 bb,aa表示鍍銀的玻璃表面,bb表示另一表面,如圖6所示.然后,在白紙上豎直插上兩枚大頭針P1、P2（位置如圖）.用P1、P2的連線表示入射光線.為了測量折射率,應(yīng)如何正確使用大頭針P3、P4？試在題圖中標出P3、P4的位置.然后,移去玻璃磚與大頭針.試在題圖中通過作圖的方法標出光線從空氣到玻璃中的入射角1與折射角2.簡要寫出作圖步驟.寫出用1、2

14、表示的折射率公式為n=.解析：在bb一側(cè)觀察P1、P2（經(jīng)bb折射、aa反射,再經(jīng)bb折射）的像,在適當?shù)奈恢貌迳螾3,使得P3與P1、P2的像在一條直線上,即讓P3擋住P1、P2的像；再插上P4,讓它擋住P2（或P1）的像和P3,P3、P4的位置如圖所示.過P1、P2作直線與bb交于O；過P3、P4作直線與bb交于O；利用刻度尺找到OO的中點M；過O點作bb的垂線CD,過M點作bb的垂線與aa相交于N,如圖所示,連接ON；P1OD=1,CON=2.由折射率的定義可得n=答案 見解析14.（06上海物理）利用光電管產(chǎn)生光電流的電路如圖3所示,電源的正極應(yīng)接在端(填“a”或“b”);若電流表讀數(shù)

15、為8A,則每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子至少是個(已知電子電量為1.6×10-19C).解析 光電管產(chǎn)生的電子,經(jīng)電場加速打到陽極,故a端應(yīng)接電源的正極.由電流強度的定義,電路中每秒通過的電量Q=It,所以,每秒從光電管陰極發(fā)射的光電子數(shù)至少是:n=5×1013個.答案 a 5×101315.（06上海物理）為了測試某種安全閥在外界環(huán)境為一個大氣壓時,所能承受的最大內(nèi)部壓強,某同學(xué)自行設(shè)計制作了一個簡易測試裝置,該裝置是一個裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器.測試過程可分為如下操作步驟:a.記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1;b.當安全閥開始漏氣時,記錄容器內(nèi)空氣的

16、溫度t2;c.用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣;d.將待測安全閥安裝在容器蓋上;e.蓋緊裝有安全閥的容器蓋,將一定量空氣密閉在容器內(nèi).(1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序填寫:.(2)若測得的溫度分別為t1=27,t2=87,已知大氣壓強為1.0×105Pa,則測試結(jié)果是:這個安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強是.解析 (1)將安全閥安裝在容器蓋上,然后密封空氣,記錄其初始溫度t1,然后加熱密封空氣,待漏氣時記錄容器內(nèi)空氣溫度t2,故正確操作順序為deacb.(2)已知T1=300K,T2=360K,p0=1.0×105Pa,由于密封空氣的體積不變,由查理定理可得:,p=Pa=1.2

17、×105Pa.答案 (1)deacb (2)1.2×105Pa16.（06江蘇物理）在用插針法測定玻璃磚折射率的實驗中,甲、乙、丙三位同學(xué)在紙上畫出的界面aa、bb與玻璃磚位置的關(guān)系分別如圖、和所示,其中甲、丙兩同學(xué)用的是矩形玻璃磚,乙同學(xué)用的是梯形玻璃磚.他們的其它操作均正確,且均以aa、bb為界面畫光路圖,則甲同學(xué)測得的折射率與真實值相比（填“偏大”“偏小”或“不變”）.乙同學(xué)測得的折射率與真實值相比（填“偏大”“偏小”或“不變”）.丙同學(xué)測得的折射率與真實值相比.解析 （2）用圖測定折射率時,玻璃中折射光線偏折大了,所以折射角增大,折射率減?。挥脠D測折射率時,只要操作

18、正確,與玻璃磚形狀無關(guān)；用圖測折射率時,無法確定折射光線偏折的大小,所以測得的折射率可大、可小、可不變.答案 （2）偏小 不變 可能偏大、可能偏小、可能不變17.（05天津理綜）現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件,要把它們放在圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置,用來測量紅光的波長.(1)將白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光學(xué)元件,由左至右,表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、A.(2)本實驗的步驟有：取下遮光筒左側(cè)的元件,調(diào)節(jié)光源高度,使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮;按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件,并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上;用米尺測量

19、雙縫到屏的距離;用測量頭(其讀數(shù)方法同螺旋測微器)測量數(shù)條亮紋間的距離.在操作步驟時還應(yīng)注意和.(3)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊,將該亮紋定為第1條亮紋,此時手輪上的示數(shù)如圖甲所示.然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭,使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊,記下此時圖乙中手輪上的示數(shù)mm,求得相鄰亮紋的間距x為mm. (4)已知雙縫間距d為2.0×10-4m,測得雙縫到屏的距離l為0.700m,由計算式=,求得所測紅光波長 為nm.答案 (1)E、D、B (2)單縫和雙縫間距510cm 使單縫與雙縫相互平行 (3)13.870 2.310 (4)x 6.6×102解析 (1)

20、濾光片E是從白光中選出單色紅光,單縫屏是獲取線光源,雙縫屏是獲得相干光源,最后成像在毛玻璃屏上.所以排列順序為：C、E、D、B、A.(2)在操作步驟時應(yīng)注意的事項有：放置單縫、雙縫時,必須使縫平行;單縫、雙縫間距離大約為510cm;要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一軸線上.(3)螺旋測微器的讀數(shù)應(yīng)該：先讀整數(shù)刻度,然后看半刻度是否露出,最后看可動刻度,讀數(shù)為13.870mm,甲圖讀數(shù)為2.320mm,所以相鄰條紋間距x=mm=2.310mm.(4)由條紋間距公式x=,得：=,代入數(shù)值得：=6.6×10-7m=6.6×102nm18.（05廣東物理B）(1)如圖

21、所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源、遮光筒、光屏.對于某種單色光，為增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取或的方法。答案 （1）濾光片 單縫 增大雙縫到光屏的距離 減小雙縫間距離解析： （1）做該實驗時用單色光，應(yīng)特別注意，是濾光片，其他依次是單縫屏、雙縫屏、遮光筒和毛玻璃屏。由條紋間距公式可知，要增大相鄰條紋間距，應(yīng)該增大雙縫屏到光屏的距離或者減小兩縫間距離。19.（05廣東物理B）熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種:第一種表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其他變化;第二種表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化.圖甲是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖:外界對致冷機做功,使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體,請你根據(jù)第二種表述完成示意圖乙.根據(jù)你的理解,熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)是什么？答案 如下圖所示實質(zhì):一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性20.（2009年北京卷）在用雙縫干涉測光的波長實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上（如圖1），并選用縫間距d=0.2mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像屏與雙縫屏間的距離L=70