2022年高考物理二輪《熱　學(xué)》（含解析）

通用版為考物理工裕寺敗《色號(hào)》

1.（掰法次汶市4月線收〃/）（多選）關(guān)于固體和液體，下列說法正確的

是.

A.晶體中的原子都是按照一定的規(guī)則排列的，其有空間周期性，因而原子

是固定不動(dòng)的

B.毛細(xì)現(xiàn)象的產(chǎn)生與表面張力及浸潤(rùn)現(xiàn)象都有關(guān)系，都是分子力作用的結(jié)

果

C.液晶顯示器是利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn)

D.在密閉容器中，液面上方的蒸汽達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，從宏觀上看蒸發(fā)現(xiàn)象

停止

E.空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)越大，相對(duì)濕度就越大

（2）（10分）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)3、C、。后又回到狀態(tài)A,

其狀態(tài)變化過程中的V-T圖像如圖所示.已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)為

1X105Pa,氣體在BC過程中吸熱1000J,在D4過程中放熱400J.

①求氣體在。狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng).

②將該循環(huán)過程用夕一V圖像表示出來.

③求氣體經(jīng)過一次循環(huán)又回到初態(tài)過程中，外界對(duì)氣體做的功.

解析（1）分子的熱運(yùn)動(dòng)是永不停息的，A錯(cuò)，毛細(xì)現(xiàn)象是液體表面層和附

著層中分子間作用力的不同表現(xiàn)而產(chǎn)生的，B對(duì).液晶是一種特殊的物質(zhì)，對(duì)光

的傳導(dǎo)具有各向異性，C對(duì).飽和蒸汽與液體處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，宏觀上看液體

的量并未減少，蒸發(fā)像是停止，D對(duì)，相對(duì)濕度還與當(dāng)時(shí)溫度對(duì)應(yīng)的飽和氣壓有

關(guān)，空氣中水蒸汽的實(shí)際壓強(qiáng)大，相對(duì)濕度不一定大，E錯(cuò).

(2)①氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)是等容氣溫過程，由查理定律第=票知PB=

1AIB

2X105Pa

從8狀態(tài)到。狀態(tài)是等溫變化，由玻意耳定律PBVB=PCVC得pc=IXl()5pa

4

②由氣體狀態(tài)方程^與普知pD=5X10Pa

結(jié)合氣體在V-T圖中的變化過程，可在p—V圖中作出其循環(huán)過程如圖所

示

③氣體在和。A段都是等溫變化，其內(nèi)能不變，因此BC過程中吸熱1000

J,全部用于對(duì)外做功，即Wi=Qi=l000J,D4過程中放熱400J等于外界對(duì)氣

體做功W2=02=4OOJ

因此外界對(duì)氣體的總功為W=W2-WI=-600J

答案(l)BCD(2)?1X105Pa②答案見解析

③一600J

2.(尚南蕓邳中學(xué)龍三月考)(1)(多選)下列說法中正確的是.

A.給車胎打氣，越壓越吃力，是由于分子間存在斥力

B.液體表面張力與浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)

C.懸浮在水中花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉中分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)

D.干濕泡溫度計(jì)的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)

E.液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性

(2)2016年里約奧運(yùn)會(huì)，贏得個(gè)人第23枚奧運(yùn)金牌的菲爾普斯是青睞中國(guó)古

老的拔罐療法的奧運(yùn)選手之一，如今火罐已風(fēng)靡全球，若罐的容積為50cm3,空

氣溫度為27℃,已知大氣壓po=l.OXl()5pa,罐導(dǎo)熱性能良好.

①某次拔罐過程中，罐內(nèi)空氣被加熱到57℃,求此時(shí)罐內(nèi)空氣質(zhì)量與室溫

下罐內(nèi)空氣質(zhì)量的比；

②當(dāng)罐被扣到人體上之后，罐內(nèi)的空氣從57℃降溫到室溫，罐的容積由于

皮膚變形減少2cm3,求降溫之后罐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

解析（1）給車胎打氣，越壓越吃力，是由于車胎內(nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增大，選

項(xiàng)A錯(cuò)誤；液體表面張力是由于液體表面層分子比液體內(nèi)部分子間稀疏，分子

間表現(xiàn)為引力，浸潤(rùn)現(xiàn)象是由于隨著層里的分子比液體內(nèi)部分子密，分子表現(xiàn)為

斥力，故液體表面張力與浸潤(rùn)現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)，選項(xiàng)B正確；懸浮

在水中花粉顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；干

濕泡溫度計(jì)的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠(yuǎn)，選項(xiàng)D正確；

液晶的光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性，選項(xiàng)E正確.

（2）①罐的容積0=50cm?,罐內(nèi)空氣溫度71=（27+273）^=300K

此時(shí)包括溢出罐氣體在內(nèi)的氣體的總體積為V2,溫度為72=330K

ViVi?

又蓋呂薩克定律有元=齊解得吻=55co?

則57。時(shí)罐內(nèi)剩余氣體質(zhì)量與室溫下氣體質(zhì)量之比等于券

V211

②降溫前罐內(nèi)氣體的總體積為V3=50cm3,溫度為乃=330K,壓強(qiáng)為p3=

1.0X103Pa

降溫的后：必=50cm:74=300K,p4=7

〃3V3常解得

由“4=0.95Xl()5pa

73

答案(l)BDE(2)嘮=號(hào)②p4=0.95X105pa

3.（索安市一覆）（1）（多選）分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它們之間存在著

相互作用.這兩種相互的因素決定了分子的三種不同的聚集形態(tài)：固體、液體和

氣體.下列說法正確的是（）

A.固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運(yùn)動(dòng)的

B.液體表面層中分子間的相互作用表現(xiàn)為引力

C.液體的蒸發(fā)現(xiàn)象在任何溫度下都能發(fā)生

D.汽化現(xiàn)象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的

E.有的物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高

(2)如圖，長(zhǎng)度為4/、橫截面積為S的汽缸A、B導(dǎo)熱良好、內(nèi)壁光滑，A豎

直固定、3水平固定，之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，整個(gè)裝置置于溫度為

20C、大氣壓為po的環(huán)境中，活塞C、。的質(zhì)量均為〃呼.原長(zhǎng)為2/的輕彈簧，

O

一端連接活塞C、另一端固定在汽缸A底部.穩(wěn)定后活塞C距汽缸A底部|,活

塞D距汽缸B的底部3/?求

①?gòu)椈傻膭哦认禂?shù)公

②若在活塞D上施加一水平向左的力緩慢推動(dòng)活塞D,使汽缸A中彈簧恢

復(fù)原長(zhǎng)，此時(shí)活塞。距汽缸8底的距離.

解析(1)無(wú)論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A

錯(cuò).當(dāng)分子間距為H)時(shí)，分子引力和分子斥力相等，液體表面層的分子比較稀

疏，分子間距大于H),所以分子間表現(xiàn)為引力，B正確.蒸發(fā)是液體表面分子無(wú)

規(guī)則運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，C正確.汽化是物質(zhì)從液態(tài)變成氣態(tài)的過程，汽化分蒸發(fā)和沸

騰.而不是分子間相互排斥而產(chǎn)生的，D錯(cuò).冰在融化的過程中吸收熱量溫度不

升高，E正確.

(2)①對(duì)活塞O,可知穩(wěn)定時(shí)，內(nèi)外氣體壓強(qiáng)相等.

對(duì)活塞C,〃電=42/—|/),解得女=竿

②汽缸A中彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，對(duì)活塞C,mg+poS=pS,解得：p=2po

對(duì)汽缸A、B中的氣體poS(3|+||)=pS(21+x),解得：x=(

此時(shí)活塞D距汽缸B底部的距離x

4,

答案⑴BCE⑵①^啕

4.（時(shí)南堵石家東市龍三惆所）（1）（多選）下列說法正確的是（）

A.空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢

B.分子間同時(shí)存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增大時(shí)，分子間的引力增大,

斥力減小

C.液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的各向異性特征

D.液體中懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)

E.液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部

（2）如圖所示，兩氣缸A、B固定于水平面上，氣缸A及活塞a導(dǎo)熱良好，氣

缸8及活塞8絕熱，活塞與氣缸間的摩擦忽略不計(jì)，初始狀態(tài)時(shí)，氣缸A、B中

封閉了等量了理想氣體，氣柱長(zhǎng)度均為比=0.6m,此時(shí)氣體溫度與外界溫度相

等，均為27℃,氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等，均為po=lXlO5pa,現(xiàn)通過電

熱絲緩慢地對(duì)氣缸8中氣體加熱，直至氣缸8中氣體溫度達(dá)到600K,該過程中

環(huán)境溫度及外界大氣壓強(qiáng)一直保持不變，T=r+273K,當(dāng)氣缸8中氣體溫度達(dá)

到600K時(shí)，求：

①氣缸A、8中氣柱的長(zhǎng)度小、LB.

②氣缸A中封閉氣體的壓強(qiáng).

解析（1）根據(jù)相對(duì)濕度的定義可知，A正確；分子間同時(shí)存在著引力和斥

力，當(dāng)分子間距離增大時(shí)，引力和斥力都減小，B錯(cuò)誤；液晶具有液體的流動(dòng)性,

同時(shí)具有晶體的各向異性的特征，C正確；液體中懸浮顆粒的運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng),

D正確；液體的表面張力的方向與液體表面相切，E錯(cuò)誤.

（2）①對(duì)活塞a、b整體由平衡條件可知pa=pB=p

對(duì)氣缸A中氣體嘿=6爭(zhēng)

To/（）

對(duì)氣缸B中氣體半=旦祟

即叢=上

印。)一T

又7b=300K且LA+LB=2LO

解得心=0.4m,L?=0.8m

②對(duì)氣缸A中氣體PASLA=POSLO

解得PA=L5Xl()5pa

答案(l)ACD(2)①〃=0.4m,L?=0.8m②1.5Xl()5pa

5.(注面臨M一中3月媒收)(1)(多選)下列說法正確的是.

A.具有各向異性的固體一定是晶體

B.懸浮在液體中的小顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈

C.露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用

D.兩個(gè)分子間的引力或斥力均隨分子間距的增大而減小，但斥力比引力減

小得更快

E.把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會(huì)“粘”在一起，說明分子間只存在分子引

(2)如圖所示，一絕熱汽缸倒立豎放在兩水平臺(tái)面上，缸內(nèi)一光滑活塞密封

了一定質(zhì)量的理想氣體，在活塞下掛有一物塊，活塞與物塊的總重量G=30N,

活塞的橫截面積S=3X1(F3m2.活塞靜止時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度九=27℃,體積鈍=

3Xl()-3m3.外界的大氣壓強(qiáng)恒為po=ixi()5pa.缸內(nèi)有一個(gè)電阻絲，電阻絲的電阻

值恒為R=5Q,電源電動(dòng)勢(shì)E=18V、內(nèi)阻r=lQ.閉合開關(guān)20s后，活塞緩慢

下降高度0=01m,求：

①20s內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量；

②20s末缸內(nèi)氣體的溫度.

解析(1)具有各向異性的固體一定是晶體，選項(xiàng)A正確；懸浮在液體中的

小顆粒越大，液體分子對(duì)其碰撞的平衡性越大，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，選項(xiàng)B錯(cuò)

誤；露珠呈球狀是由于液體表面分子較內(nèi)部烯疏，從而形成了表面張力的原因，

選項(xiàng)C正確；分子間的引力和斥力均隨著分子間距離的增大而減小；不過斥力

減小得快，引力減小得慢，選項(xiàng)D正確；把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會(huì)“粘”

在一起，說明這個(gè)區(qū)域分子間的引力大于分子間的斥力而表現(xiàn)為引力，不能說明

分子間只存在引力，選項(xiàng)E錯(cuò)誤.

（2）①設(shè)缸內(nèi)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為pi,對(duì)活塞由受力平衡條件有poS=G+piS

在電熱絲對(duì)氣體加熱20s的過程中，氣體對(duì)外界做的功為W=p\Sh

電阻絲產(chǎn)生的熱量為。=尸放，其中/=后E7

根據(jù)熱力學(xué)第一定律有

解得』U=873J,即氣體的內(nèi)能增加了873J.

②氣體做等壓膨脹，由蓋一呂薩克定律有卷=”兇

解得72=330K,即缸內(nèi)氣體的溫度是57℃或330K.

答案（l）ACD⑵①873J②57℃或330K

6.（要假堵合肥市⑤三饃收）（1）如圖所示，假設(shè)甲分子（未畫出）固定在

原點(diǎn)。處?kù)o止不動(dòng)，乙分子（未畫出）位于Qx軸不同位置處，兩條曲線分別表示

分子間引力和斥力的大小隨兩分子間距離x的變化關(guān)系，E為兩曲線的交點(diǎn).取

無(wú)窮遠(yuǎn)處的分子勢(shì)能為零.下列判斷正確的是.（填正確答案標(biāo)號(hào).選

對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得

分為0分）

A.x=xo時(shí)，分子間作用力為零

B.X0TO時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力

C.x從刈開始逐漸增大，分子力先逐漸增大后逐漸減小

D.x=xo時(shí)，分子勢(shì)能為零

E.x從xo開始逐漸增大，分子勢(shì)能也逐漸增大

(2)(10分)如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為如=10kg、機(jī)2=20kg的長(zhǎng)氣缸A、

伙缸壁厚度不計(jì))放置在水平地面上，分別用質(zhì)量均不計(jì)的活塞C、D將理想氣

體M、N封閉在氣缸內(nèi)，C、。用一跨過兩定滑輪且不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩連接.系

統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪下方的輕繩沿豎直方向，C、。離地高度分別為A3%,

M、N的壓強(qiáng)為外界大氣壓po=l.OXl()5pa,N的溫度九=27℃.已知C、。橫截

面積均為S=0.01m?,取g=10m/s2,不^一切摩擦.若對(duì)N緩慢降溫，M的溫

度始終保持在27°C,求A剛要離開地面時(shí)N的攝氏溫度.

解析當(dāng)x=xo時(shí)，分子引力與分子斥力平衡，分子間作用力為零，A正確;

時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，B錯(cuò)誤；x從xo開始逐漸增大，結(jié)合題中圖象將分

子引力與分子斥力合成，可知分子力先逐漸增大后逐漸減小，C正確；x>xo時(shí)，

分子力表現(xiàn)為引力，x從xo開始逐漸增大的過程中，分子力一直做負(fù)功，分子勢(shì)

能逐漸增大到零，即x=xo時(shí)，分子勢(shì)能為負(fù)值，D錯(cuò)誤，E正確.

(2)設(shè)A恰好離開地面時(shí)M的壓強(qiáng)為pi,C上升的高度為/〃，則對(duì)A受力分

析有

piS=poS—m\g

對(duì)M,根據(jù)玻意耳定律有

解得Ah=^h

A恰好離開地面時(shí)D離她的高度為h\=?>h—Ah'=^h

對(duì)N,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

po-3hSpyh\S

Ti=72

其中Ti=(273+27)K=300K

由C、。各自受力平衡可得p2=pi

解得72=260K

A剛要離開地面時(shí)N的攝氏溫度位=-13℃.

答案（l）ACE（2）-13℃

7.（障神市八教罪考〃1）下列說法正確的是.（填正確答案標(biāo)

號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,

最低得分為0分）

A.一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)吸收了熱量，其內(nèi)能不一定增加

B.絕熱情況下，外界對(duì)物體做了正功，物體的內(nèi)能也不一定增加

C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%

D.第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制造出來的，因?yàn)樗粌H違反熱力學(xué)第一定律，

也違反熱力學(xué)第二定律

E.燧是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度，從微觀角度看，一個(gè)孤立的系統(tǒng)總

是從端小的狀態(tài)向埔大的狀態(tài)發(fā)展

（2）如圖所示的薄壁玻璃管，上端開口且較粗，截面積S=2cm2；下端封閉

且較細(xì)，截面積S=lcm2,上下管的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=12cm.一段水銀柱把一質(zhì)量的

理想氣體封閉在細(xì)管內(nèi)，兩水銀面正好均在兩部分玻璃管的正中央位置.已知大

氣壓強(qiáng)po相當(dāng)于76cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，氣體初始溫度為力=264K,重力

加速度g取10m/s2.

①若緩慢升高氣體溫度，求當(dāng)細(xì)管內(nèi)的水銀剛被全部排出時(shí)氣體的溫度T2；

②若繼續(xù)升高溫度，要使水銀不溢出，則溫度T3不能超過多少？

解析（1）一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)能增量等于氣體從外界吸收的熱量與外界對(duì)它

所做的功的和，所以A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律”不可能從單一熱

源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響”，可以判斷C正確；第二

類永動(dòng)機(jī)不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律，D錯(cuò)誤；在任何自然

過程中，一個(gè)孤立的系統(tǒng)的靖不會(huì)減小，并且炳值越大，系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)越無(wú)序,

E正確.

(2)①設(shè)水銀全部進(jìn)入上端玻璃管時(shí)，水銀柱的長(zhǎng)度為齊+聶=同，得x

LS\+LS2

=~2SI-=9cm

初態(tài)壓強(qiáng)pi=po+pm+p〃2=88cmHg,末態(tài)壓強(qiáng)p2=po+p.r=85cmHg

體積Vi=聶=6cm3,V2=LS2=12cm3

由理想氣體狀態(tài)方程噌=噌，解得/=510K

②繼續(xù)升高漸度氣體經(jīng)歷等壓過程，則

由蓋一呂薩克定律知，蔡=首

其中V3=LS24-(L-X)SI=18cm3

解得73=765K

答案(l)ACE(2)①510K②765K

8.(重慶市名校聯(lián)盟高三下學(xué)期二次診斷)(1)下列說法中正確的是

.(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5

分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)

A.由于兩個(gè)分子間的距離發(fā)生變化而使得分子勢(shì)能變化，則可以判定在這

一過程中，分子間的相互作用力一定做了功

B.對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加

C.物體的內(nèi)能跟物體的溫度和體積有關(guān)

D.分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能越大

E.當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間引力減小，分子間斥力也減小

⑵如圖所示，導(dǎo)熱性能良好的氣缸I和II高度為〃，左右兩端的橫截面積不

同，其中n的橫截面積為s,在它們的底部有一細(xì)管相連(細(xì)管的容積忽略不計(jì))，

在兩氣缸內(nèi)均放置一個(gè)厚度不計(jì)的活塞，其質(zhì)量分別為〃2A=2〃?和加B=忽略

活塞與氣缸的摩擦，兩活塞底部下方為理想氣體，開始時(shí)的溫度均為To,上方

為真空，當(dāng)活塞下方氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞底部相對(duì)于氣缸底的高度均為

hh

2.現(xiàn)對(duì)氣體加熱，最終A、B兩活塞距離氣缸頂部都為不求：

(i)活塞A的橫截面積；

(ii)氣缸內(nèi)氣體最后的溫度T.

解析(1)分子間距變化使分子勢(shì)能變化，則分子力一定做了功，A正確；

做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，B錯(cuò)誤；做功和熱傳遞都可以改變物體的

內(nèi)能，做功可改變物體的體積，熱傳遞可改變物體的溫度，C正確；分子熱運(yùn)動(dòng)

越劇烈，只能是物體分子平均動(dòng)能越大，并不是每個(gè)分子的動(dòng)能越大，D錯(cuò)誤；

當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，只是引力減小得更明顯，E

正確.

(i)I>II內(nèi)的氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)活塞A的橫截面積為SA,對(duì)活塞A、8受

力分析可得

mAg=pSA

mBg=pSn

解得S=2S

(ii)在對(duì)氣體加熱時(shí)，氣體的壓強(qiáng)始終相等，開始時(shí)氣體的體積為Vi=2SX^

4-SX^=^S

最終氣體的體積為V2=2SX—+5X—=—S

如S當(dāng)

由蓋一呂薩克定律可得。1=號(hào)，即

101lo1

3

故丁=/)

答案(l)ACE(2)(i)2S(ii)|r0

專題二、《穆劭鳥波劭、光》

(含斛新)

1.(1)如圖(a),在孫平面內(nèi)有兩上沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S(0,4)和

S2(0,-2).兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖(b)和圖(c)所示.兩列波的波速均為1.00

m/s.兩列波從波源傳播到點(diǎn)A(8,—2)的路程差為m,兩列波引起的點(diǎn)

8(4,1)處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”)，點(diǎn)C(0,0.5)處質(zhì)點(diǎn)的

振動(dòng)相互________(填“加強(qiáng)”或“減弱”).

(2)如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，。點(diǎn)為球心；下半部

是半徑為R、高為2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜.有一平行于中心軸0C

的光線從半球面射入，該光線與0C之間的距離為0.6R.已知最后從半球面射出

的光線恰好與入射光線平行(不考慮多次反射).求該玻璃的折射率.

解析(1)波長(zhǎng)2=oT=2m,兩列波的波長(zhǎng)相等.

兩波源到A點(diǎn)的路程差Jx=^/62+82m—8m=2m.

兩波源到8點(diǎn)的路程差/x'=^/32+42m--\/32+42m=0,初相相差兀，B點(diǎn)、

為振動(dòng)減弱點(diǎn).

2

兩波源到C點(diǎn)的路程差4x"=3.5m—2.5m=1m=],初相相差兀，C點(diǎn)為

振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn).

(2)如圖，根據(jù)光路的對(duì)稱性和光路可逆性，與入射光線相對(duì)于0C軸對(duì)稱

的出射光線一定與入射光線平行.這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體

底面中心。點(diǎn)反射.

設(shè)光線在半球面的入射角為i,折射角為r.

由折射定律有

sini=〃sinr

由正弦定理有

sinrsin(z—r)

~2R=~R~

由幾何關(guān)系，入射點(diǎn)的法線與0C的夾角為i.由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有

sinz=^(3)

式中L是入射光線與0C的距離，由②③式和題給數(shù)據(jù)得

6

Sin片痂

由①③④式和題給數(shù)據(jù)得

〃=V^%.43

答案(1)2減弱加強(qiáng)⑵1.43

2.(1)(多選)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地1.8m/s的速率向著

海灘傳播，但他并不向海灘靠近.該同學(xué)發(fā)現(xiàn)從第1個(gè)波峰到第10個(gè)波峰通過

身下的時(shí)間間隔為15s.下列說法正確的是()

A.水面波是一種機(jī)械波

B.該水面波的頻率為6Hz

C.該水面波的波長(zhǎng)為3m

D.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)能量不會(huì)傳遞出去

E.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷

移

(2)(遼南協(xié)作體二模)如圖所示，A8C。是一玻璃磚的截面圖，一束光與AB

面成30。角從AB邊上的E點(diǎn)射入玻璃磚中，折射后經(jīng)玻璃磚的BC邊反射后，

從CO邊上的尸點(diǎn)垂直于CD邊射出.

IA

ZE\

D

已知N3=90。，ZC=60°,B￡=10cm,BC=30cm.真空中的光速

3X108m/s,求：

①玻璃磚的折射率；

②光在玻璃磚中從E到F所用的時(shí)間.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

解析（1）水面波是機(jī)械振動(dòng)在水面上傳播，是一種典型的機(jī)械波，A對(duì)；

從第一個(gè)波峰到第十個(gè)波峰中經(jīng)歷了九個(gè)波形，時(shí)間間隔為15秒，所以其振動(dòng)

周期為7=*=主，頻率為0.6Hz.B錯(cuò)；其波長(zhǎng):="=1.8m/sx|s=3m,C

對(duì)；波中的質(zhì)點(diǎn)都上下振動(dòng)，不隨波遷移，但是能量隨著波的傳播而傳遞出去，

D錯(cuò)，E對(duì).

（2）①光在玻璃磚中傳播光路如圖所示，

由幾何關(guān)系可得

z=60°,r=^BQE=ZCQF=3Q°

由折射定律〃=工

得〃=小

②由〃=宗得0=，5xi（）8m/s

由幾何關(guān)系得EQ=2EB=2Qcm

QF=QCcos300=（BC-BC）cos30°=（15小一15）cm

答案（l）ACE⑵①小②1.8Xl（3-9s

3.（1）（多選）如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在f=0.6s時(shí)的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)

A的振動(dòng)圖象，則下列判斷正確的是.

A.該簡(jiǎn)諧波沿x軸負(fù)方向傳播

2()

B.這列波的傳播速度為學(xué)m/s

C.從r=0.6s開始，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)。先回到平衡位置

D.從f=0.6s開始，再經(jīng)過4=1.5s后質(zhì)點(diǎn)A傳播到了坐標(biāo)原點(diǎn)處

E.從f=0.6s開始，緊接著的1/=0.6s的時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為10cm

(2)如圖丙所示，為一透明柱體的橫截面，A3和MN為兩段以。為

圓心的同心:圓弧，A3圓弧所在圓的半徑為凡現(xiàn)有一單色光垂直水平端面并從

AM上的。點(diǎn)射入透明柱體，經(jīng)過一次全反射后恰好從3點(diǎn)射出，出射光線與水

平方向成60。角且反向延長(zhǎng)線恰好與MN相切，已知光在真空中的傳播速度為c,

求：

①透明柱體的折射率；

②光在透明柱體中的傳播時(shí)間；

③MN圓弧所在圓的半徑.

解析(1)由題圖乙知/=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向是向下的，由“上下坡

法”可知此波是沿x軸負(fù)方向傳播的，A對(duì)；由題圖甲知波長(zhǎng)4=8m,由題圖

乙知該波的周期T=1.2s,所以該波的波速為o=4=1^m/s,B對(duì)；由波上各質(zhì)

點(diǎn)的振動(dòng)情況可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q向下振動(dòng)，但尸離波峰距離大,

應(yīng)后回到平衡位置，C錯(cuò)；因波傳播的是能量和波形，質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波傳播，

D錯(cuò)；0.6s是半個(gè)周期，所以質(zhì)點(diǎn)A通過的路程為s=2A=10cm,E對(duì).

(2)①由題意可畫出如圖所示的光路圖，由圖知NDCO=ZOCB=NCBO

NDCO+NOCB+NCBO=180°

所以NC3O=60°

win60°

所以由折射率定義知透明柱體的折射率為n=.

sin(90—60)v

D

②由幾何關(guān)系知。。=,，BC=R

光在透明柱體中的傳播速度為。=：=筆

DCCB

所以光在透明柱體中的傳播時(shí)間為?=+=±^

③由幾何關(guān)系知，法線。。一定經(jīng)過出射光線的反向延長(zhǎng)線與弧MN的切點(diǎn)

MN圓弧所在圓的半徑「=與

答案⑴ABE⑵①V5②^磬③f

4.(寶雞市二模)(1)(多選)如圖所示為t=0時(shí)刻兩列簡(jiǎn)諧橫波的圖象(都剛好

形成了一個(gè)周期的波形)，兩列波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，波源分別位

于x=-2m和x=12m處，兩列波的波速均為。=4m/s,波源的振幅均為A=2

cm.此刻平衡位置在x=2m和x=8m的P、。兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng).質(zhì)點(diǎn)M的平

衡位置處于x=5m處，下列關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的判斷中不正確的是.

A.質(zhì)點(diǎn)P、。沿y軸正向起振

B.f=0.75s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

C.r=ls時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4cm

D.1=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為一4cm

E.兩列波相映后能發(fā)生干涉，且M點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，P點(diǎn)為振動(dòng)減弱區(qū)

(2)如圖所示，已知半圓柱形玻璃磚的折射率為啦，半徑為R,長(zhǎng)為"，一組

與玻璃磚橫截面平行的光，射向玻璃磚，入射光與底面夾角45。，真空中光速為

c,求:

①經(jīng)玻璃磚折射后，從底面射出光的面積；

②這組平行光經(jīng)一次折射后，在玻璃成中沿直線傳播的最長(zhǎng)時(shí)間.

解析(1)質(zhì)點(diǎn)P、。沿y軸負(fù)方向起振：質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移；兩列波波長(zhǎng)、波

速相同，故頻率相同，相遇后能發(fā)生穩(wěn)定干涉，且M點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，t=\s

時(shí)質(zhì)點(diǎn)M的位移為一4cm;P點(diǎn)到兩振源的距離之差為6cm,即1.5個(gè)波長(zhǎng)，P

為振動(dòng)減弱區(qū)，故選ABC.

①號(hào)光為對(duì)著圓心。點(diǎn)入射的光，垂直微面到達(dá)。點(diǎn)，①號(hào)光左側(cè)的光全

部發(fā)生全反射，③號(hào)光線與圓周相切，折射后垂直射向底邊8,折射角為45。，

08長(zhǎng)為/=坐尺

所以，透出光的面積S=/d=坐R”

②在玻璃磚中傳播最長(zhǎng)時(shí)間的光為②號(hào)光

tin4501

②號(hào)光面。=咒母-=點(diǎn)此時(shí)折射角為30。

光程/2=舟=卡R,在玻璃磚中的光速。=乎。

答案(l)ABC⑵①坐Rd②手上

5.(1)如圖甲所示為用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，濾光片為紅光

濾光片，測(cè)量頭為螺旋測(cè)微器.實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線與一條亮

紋中心對(duì)齊，記錄為第一條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖乙所示，然后同方向轉(zhuǎn)

動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心線對(duì)準(zhǔn)第六條亮紋的中心，記下此時(shí)圖丙中手輪的示數(shù)

為mm.求得相鄰亮紋的間距為』x=mm,已知雙縫間距d為

1.5X10-4m,雙縫到屏的距離為/=0.800m,由計(jì)算式/=,求得紅光

波長(zhǎng)為m(保留兩位有效數(shù)字).

尸白熾燈濾t光片f單縫專雙縫遮光筒*屏

A1

(2)(10分)一中間有小孔的小球與固定彈簧一端相連，彈簧另一端固定在墻壁

上，球和彈簧穿在光滑水平桿上，。點(diǎn)為小球的平衡位置，取。點(diǎn)為位移原點(diǎn),

水平向右為位移的正方向建立直線坐標(biāo)系.將小球拉到偏離O點(diǎn)右側(cè)4cm由靜

止釋放，經(jīng)過0.1s小球第一次經(jīng)過平衡位置.

(i)求小球位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式；

(ii)將小球從右側(cè)最大位置釋放后經(jīng)過時(shí)間3小球經(jīng)過某一位置A點(diǎn)(A點(diǎn)

不是。點(diǎn)和最大位移點(diǎn))，則小球經(jīng)過其關(guān)于平衡位置的對(duì)稱點(diǎn)B時(shí)可能經(jīng)過了

多長(zhǎng)時(shí)間？

解析(1)題圖乙中示數(shù)為2.320mm,題圖丙中示數(shù)為13.870mm,相鄰條

,13.870—2.320,、,、IXdAx

紋間距4x==2.310mm,由條紋間距公式4x=5,-f-rk=~j~,代

入數(shù)據(jù)解得2=4.3X10-7m.

(2)(i)小球從開始釋放的位移大小為振幅大小，A=4cm

小球從最大位移到第一次經(jīng)過平衡位置經(jīng)歷的時(shí)間為四分之一周期，7=0.4

2兀

s,則①=亍=5兀rad/s

則振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為x=4cos5兀f(cm)

(ii)如圖1所示，若A點(diǎn)在。點(diǎn)右側(cè)，當(dāng)小球向左經(jīng)過對(duì)稱點(diǎn)B時(shí)，有

方oK

It0.1ST|().1$T'?

I().1ST[0.1STt

圖1

4=〃T+2(0.1s-/)=0.4〃+0.2—2/(s)(〃=0,l,2,3,…)

若A點(diǎn)在。點(diǎn)右側(cè)，當(dāng)小球向右經(jīng)過對(duì)稱點(diǎn)B時(shí)，有

山=〃7+2(0.1s—f)+2/=0.4〃+0.2(s)(〃=0,1,2,3,…)

I().2ST/—().1sf—0.1s0.2ST?

().2ST/—0.1s0.1s0.2s—/

圖2

如圖2所示，若A點(diǎn)在。點(diǎn)左側(cè)，當(dāng)小球向右經(jīng)過對(duì)稱點(diǎn)8時(shí)，有

Jz=/iT+2(0.2s—r)+2(r—0.1s)=0.4n+0.2(s)(n=0,1,2,3,…)

若A點(diǎn)在。點(diǎn)左側(cè)，當(dāng)小球向左經(jīng)過對(duì)稱點(diǎn)8時(shí)，有

[f=〃T+4(0.2s—￡)+2(1—0.1s)=0.4n+0.6—2Ks)(〃=0,1,2,3,…)

若A點(diǎn)在。點(diǎn)左側(cè)，當(dāng)小球向左經(jīng)過對(duì)稱點(diǎn)3時(shí)，有

J/=/iT+4(0.2s-/)+2(?-0.1s)=0.4〃+0.6—2r(s)=(〃=0,l,2,3,…)

答案⑴13.8702.310竿4.3X10-7⑵見解析

6.(1)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，波速為。=4m/s.已知坐標(biāo)原點(diǎn)(x=0)處質(zhì)

點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖甲所示，1=0.45s時(shí)部分波形圖如圖乙所示.簡(jiǎn)諧橫波的傳播

方向沿x軸(選填“正”或“負(fù)”)方向；尤=0處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過0.6s時(shí)的

路程為m；r=0.45s時(shí)x=0處的質(zhì)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為m.

(2)如圖所示，一玻璃棱柱，其截面邊長(zhǎng)為2a的等邊三角形ABC,D點(diǎn)是

邊的中點(diǎn)，一束細(xì)光從。點(diǎn)射入棱柱，改變其入射方向，使進(jìn)入棱柱的光恰

好在3c面發(fā)生全反射，玻璃棱柱對(duì)該光的折射率為霹，求：(sin15。=七盅)

(i)細(xì)光束在D點(diǎn)的入射角a的正弦值；

(ii)細(xì)光束從AC面射出的點(diǎn)離C點(diǎn)的距離.

解析由題圖甲、乙可知，x=0處的質(zhì)點(diǎn)在f=0.45s時(shí)沿y軸正方向振動(dòng)，

則該波沿x軸正方向傳播；簡(jiǎn)諧波的周期T=0.4s,波速0=4