高三物理二輪復(fù)習(xí)第一部分專題六選考模塊教師用書(shū)

專題六選考模塊第一講分子動(dòng)理論__氣體及熱力學(xué)定律1．(2021·西安模擬)(1)(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法中正確是________。A．一定量氣體膨脹對(duì)外做功100J，同時(shí)從外界吸收120J熱量，那么它內(nèi)能增大20JB．在使兩個(gè)分子間距離由很遠(yuǎn)(r＞10－9mC．由于液體外表層分子間距離大于液體內(nèi)局部子間距離，液體外表存在張力D．用油膜法測(cè)出油分子直徑后，要測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)，只需再知道油密度即可E．空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近同溫度水飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢。(2)一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過(guò)程p-V圖像如下圖。該氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為27℃。那么：①該氣體在狀態(tài)B、C時(shí)溫度分別為多少℃？②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中內(nèi)能變化量是多大？③該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C過(guò)程中是吸熱，還是放熱？傳遞熱量是多少？解析：(1)根據(jù)熱力學(xué)第一定律知：ΔU＝W＋Q＝－100J＋120J＝20J，A正確；在使兩個(gè)分子間距離由很遠(yuǎn)(r＞10－9m(2)①狀態(tài)A：tA＝300K，pA＝3×105Pa，VA＝1×10－3狀態(tài)B：tB＝？pB＝1×105Pa，VB＝1×10－3狀態(tài)C：tC＝？pC＝1×105Pa，VC＝3×10－3A到B過(guò)程等容變化，由等容變化規(guī)律得：eq\f(pA,tA)＝eq\f(pB,tB)，代入數(shù)據(jù)得：tB＝100K＝－173℃B到C為等壓變化，由等壓變化規(guī)律得：eq\f(VB,tB)＝eq\f(VC,tC)，代入數(shù)據(jù)得：tC＝300K＝27℃。②因?yàn)闋顟B(tài)A和狀態(tài)C溫度相等，且氣體內(nèi)能是所有分子動(dòng)能之和，溫度是分子平均動(dòng)能標(biāo)志所以在這個(gè)過(guò)程中：ΔU＝0。③由熱力學(xué)第一定律得：ΔU＝Q＋W，因?yàn)棣＝0故：Q＝－W在整個(gè)過(guò)程中，氣體在B到C過(guò)程對(duì)外做功，所以：W＝－pΔV＝－1×105×(3×10－3－1×10－3)J＝－200J即：Q＝200J，是正值，故在這個(gè)過(guò)程中吸熱。答案：(1)ACE(2)①－173℃27℃②0③吸熱200J2．(2021·衡水冀州中學(xué)檢測(cè))(1)(多項(xiàng)選擇)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確是________。A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)展得越快B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間一種化學(xué)反響C．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生D．?dāng)U散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E．液體中擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體對(duì)流形成(2)如圖，一粗細(xì)均勻U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l＝10.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)高h(yuǎn)＝3.0cm?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)K翻開(kāi)，從U形管中放出局部水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面高度差為h1＝10.0cm時(shí)將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉。大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg。(ⅰ)求放出局部水銀后A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度；(ⅱ)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)水銀面到達(dá)同一高度，求注入水銀在管內(nèi)長(zhǎng)度。解析：(1)擴(kuò)散現(xiàn)象與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)展得越快，選項(xiàng)A正確。擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)引起，不是一種化學(xué)反響，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，選項(xiàng)D正確。(2)(ⅰ)以cmHg為壓強(qiáng)單位。設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l＝10.0cm時(shí)壓強(qiáng)為p；當(dāng)兩側(cè)水銀面高度差為h1＝10.0cm時(shí)，空氣柱長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律得pl＝p1l1由力學(xué)平衡條件得p＝p0＋h②翻開(kāi)開(kāi)關(guān)K放出水銀過(guò)程中，B側(cè)水銀面處壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止。由力學(xué)平衡條件有p1＝p0－h(huán)1③聯(lián)立①②③式，并代入題給數(shù)據(jù)得l1＝12.0cm。④(ⅱ)當(dāng)A、B兩側(cè)水銀面到達(dá)同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得pl＝p2l2由力學(xué)平衡條件有p2＝p0⑥聯(lián)立②⑤⑥式，并代入題給數(shù)據(jù)得l2＝10.4cm⑦設(shè)注入水銀在管內(nèi)長(zhǎng)度為Δh，依題意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧聯(lián)立④⑦⑧式，并代入題給數(shù)據(jù)得Δh＝13.2cm。答案：(1)ACD(2)(ⅰ)12.0cm(ⅱ)13.2cm3．(2021·濟(jì)寧一模)(1)(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法正確是________。A．懸浮在液體中微粒越小，在液體分子撞擊下越容易保持平衡B．荷葉上小水珠呈球形是由于液體外表張力作用C．物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之和叫做物體內(nèi)能D．當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣絕對(duì)濕度不一定較大E．一定質(zhì)量理想氣體先經(jīng)等容降溫，再經(jīng)等溫壓縮，壓強(qiáng)可以回到初始數(shù)值(2)如下圖，用兩個(gè)質(zhì)量均為m、橫截面積均為S密閉活塞將開(kāi)口向下豎直懸掛導(dǎo)熱氣缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩局部，當(dāng)在活塞A下方懸掛質(zhì)量為2m物體后，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)Ⅰ、Ⅱ兩局部氣體高度均為l0。環(huán)境溫度、大氣壓強(qiáng)p0均保持不變，且滿足5mg＝p0S，不計(jì)一切摩擦。當(dāng)取走物體后，兩活塞重新恢復(fù)平衡，求活塞A解析：(1)做布朗運(yùn)動(dòng)微粒越小，在液體分子撞擊下越不容易保持平衡，故A錯(cuò)誤；葉面上小水珠呈球形是由于液體外表張力作用，故B正確；物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能之和與分子勢(shì)能總和叫做物體內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；人們感到潮濕時(shí)，與空氣相對(duì)濕度有關(guān)，與絕對(duì)濕度無(wú)關(guān)，當(dāng)人們感到潮濕時(shí)，空氣絕對(duì)濕度不一定較大，故D正確；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(pV,T)＝C可知，一定質(zhì)量理想氣體先經(jīng)等容降溫，壓強(qiáng)減??；再經(jīng)等溫壓縮，壓強(qiáng)又增大，所以壓強(qiáng)可以回到初始數(shù)值，故E正確。(2)對(duì)氣體Ⅰ分析，初狀態(tài)壓強(qiáng)為：p1＝p0－eq\f(3mg,S)＝eq\f(2,5)p0末狀態(tài)壓強(qiáng)為：p1′＝p0－eq\f(mg,S)＝eq\f(4,5)p0由玻意耳定律有：p1l0S＝p1′l1解得：l1＝eq\f(1,2)l0對(duì)氣體Ⅱ分析，初狀態(tài)p2＝p1－eq\f(mg,S)＝eq\f(1,5)p0末狀態(tài)p2′＝p1′－eq\f(mg,S)＝eq\f(3,5)p0由玻意耳定律p2l0S＝p2′l2l2＝eq\f(1,3)l0A活塞上升高度Δl＝(l0－l1)＋(l0－l2)＝eq\f(7,6)l0。答案：(1)BDE(2)eq\f(7,6)l04.(2021·六安一中模擬)(1)(多項(xiàng)選擇)對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能理解，以下說(shuō)法正確是________。A．溫度高物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大B．外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能一定增加C．溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著D．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間作用力就一直減小E．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離減小而增大(2)如下圖，上端封閉、下端開(kāi)口內(nèi)徑均勻玻璃管，管長(zhǎng)L＝100cm，其中有一段長(zhǎng)h＝15cm水銀柱把一局部空氣封閉在管中。當(dāng)管豎直放置時(shí)，封閉氣柱A長(zhǎng)度LA＝50cm?，F(xiàn)把開(kāi)口端向下插入水銀槽中，直至A端氣柱長(zhǎng)LA′＝37.5cm時(shí)為止，這時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。大氣壓強(qiáng)p0＝75cmHg，整個(gè)過(guò)程中溫度保持不變，試求槽內(nèi)水銀進(jìn)入管內(nèi)長(zhǎng)度。解析：(1)溫度高物體分子平均動(dòng)能一定大，但是內(nèi)能不一定大，選項(xiàng)A正確；外界對(duì)物體做功，假設(shè)物體散熱，物體內(nèi)能不一定增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著，選項(xiàng)C正確；當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間作用力可能先增大后減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離減小而增大，選項(xiàng)E正確。(2)對(duì)A局部氣體，由玻意耳定律有：pALAS＝pA′LA′SpA＝60cmHg解得：pA′＝eq\f(pALA,LA′)＝eq\f(60×50,37.5)＝80cmHg對(duì)B局部氣體有：pBLBS＝pB′LB′S而pB′＝95cmHgpB＝p0＝75cmHg解得：LB′＝eq\f(75×35,95)＝27.6cmΔh＝L－LA′－h(huán)－LB′＝19.9cm。答案：(1)ACE(2)19.9cm5.(2021·全國(guó)甲卷)(1)(多項(xiàng)選擇)一定量理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)場(chǎng)，經(jīng)歷等溫或等壓過(guò)程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p-T圖像如下圖。其中對(duì)角線ac延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O。以下判斷正確是________。A．氣體在a、c兩狀態(tài)體積相等B．氣體在狀態(tài)a時(shí)內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)內(nèi)能C．在過(guò)程cd中氣體向外界放出熱量大于外界對(duì)氣體做功D．在過(guò)程da中氣體從外界吸收熱量小于氣體對(duì)外界做功E．在過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做功等于在過(guò)程da中氣體對(duì)外界做功(2)一氧氣瓶容積為0.08m3，開(kāi)場(chǎng)時(shí)瓶中氧氣壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓。某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓氧氣0.36m解析：(1)由ac延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)O知，直線Oca為一條等容線，氣體在a、c兩狀態(tài)體積相等，選項(xiàng)A正確；理想氣體內(nèi)能由其溫度決定，故在狀態(tài)a時(shí)內(nèi)能大于在狀態(tài)c時(shí)內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；過(guò)程cd是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律知，氣體對(duì)外放出熱量等于外界對(duì)氣體做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；過(guò)程da氣體內(nèi)能增大，從外界吸收熱量大于氣體對(duì)外界做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程知：eq\f(paVa,Ta)＝eq\f(pbVb,Tb)＝eq\f(pcVc,Tc)＝eq\f(pdVd,Td)＝C，即paVa＝CTa，pbVb＝CTb，pcVc＝CTc，pdVd＝CTd。設(shè)過(guò)程bc中壓強(qiáng)為p0＝pb＝pc，過(guò)程da中壓強(qiáng)為p0′＝pd＝pa。由外界對(duì)氣體做功W＝p·ΔV知，過(guò)程bc中外界對(duì)氣體做功Wbc＝p0(Vb－Vc)＝C(Tb－Tc)，過(guò)程da中氣體對(duì)外界做功Wda＝p0′(Va－Vd)＝C(Ta－Td)，Ta＝Tb，Tc＝Td，故Wbc＝Wda，選項(xiàng)E正確。(2)設(shè)氧氣開(kāi)場(chǎng)時(shí)壓強(qiáng)為p1，體積為V1，壓強(qiáng)變?yōu)閜2(2個(gè)大氣壓)時(shí)，體積為V2。根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2①重新充氣前，用去氧氣在p2壓強(qiáng)下體積為V3＝V2－V1②設(shè)用去氧氣在p0(1個(gè)大氣壓)壓強(qiáng)下體積為V0，那么有p2V3＝p0V0③設(shè)實(shí)驗(yàn)室每天用去氧氣在p0壓強(qiáng)下體積為ΔV，那么氧氣可用天數(shù)為N＝eq\f(V0,ΔV)④聯(lián)立①②③④式，并代入數(shù)據(jù)得N＝4(天)。⑤答案：(1)ABE(2)4天6．(2021·全國(guó)乙卷)(1)(多項(xiàng)選擇)關(guān)于熱力學(xué)定律，以下說(shuō)法正確是________。A．氣體吸熱后溫度一定升高B．對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能C．理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定第三個(gè)系統(tǒng)到達(dá)熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定到達(dá)熱平衡(2)在水下氣泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)大于氣泡外表外側(cè)水壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間關(guān)系為Δp＝eq\f(2σ,r)，其中σ＝0.070N/m。現(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm氣泡緩慢上升。大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，水密度ρ＝1.0×103kg/m3，重力加速度大小g＝10m/s2。(ⅰ)求在水下10m處氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差；(ⅱ)忽略水溫隨水深變化，在氣泡上升到十分接近水面時(shí)，求氣泡半徑與其原來(lái)半徑之比近似值。解析：(1)根據(jù)熱力學(xué)定律，氣體吸熱后如果對(duì)外做功，那么溫度不一定升高，說(shuō)法A錯(cuò)誤。改變物體內(nèi)能方式有做功和傳熱，對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能，說(shuō)法B正確。理想氣體等壓膨脹對(duì)外做功，根據(jù)eq\f(pV,T)＝恒量知，膨脹過(guò)程一定吸熱，說(shuō)法C錯(cuò)誤。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，說(shuō)法D正確。兩個(gè)系統(tǒng)到達(dá)熱平衡時(shí)，溫度相等，如果這兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定第三個(gè)系統(tǒng)到達(dá)熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定到達(dá)熱平衡，說(shuō)法E正確。(2)(ⅰ)當(dāng)氣泡在水下h＝10m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp1，那么Δp1＝eq\f(2σ,r1)①代入題給數(shù)據(jù)得Δp1＝28Pa。②(ⅱ)設(shè)氣泡在水下10m處時(shí)，氣泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達(dá)水面附近時(shí)，氣泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)為p2，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp2，其體積為V2，半徑為r2。氣泡上升過(guò)程中溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有p1V1＝p2V2③由力學(xué)平衡條件有p1＝p0＋ρgh＋Δp1④p2＝p0＋Δp2⑤氣泡體積V1和V2分別為V1＝eq\f(4,3)πr13⑥V2＝eq\f(4,3)πr23⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(r1,r2)))3＝eq\f(p0＋Δp2,ρgh＋p0＋Δp1)⑧由②式知，Δpi?p0，i＝1,2，故可略去⑧式中Δpi項(xiàng)。代入題給數(shù)據(jù)得eq\f(r2,r1)＝eq\r(3,2)≈1.3。⑨答案：(1)BDE(2)(ⅰ)28Pa(ⅱ)eq\r(3,2)考點(diǎn)一分子動(dòng)理論內(nèi)能及熱力學(xué)定律(一)必須理清知識(shí)聯(lián)系(二)必須掌握三個(gè)要點(diǎn)1．估算問(wèn)題(1)油膜法估算分子直徑：d＝eq\f(V,S)V為純油體積，S為單分子油膜面積(2)分子總數(shù)：N＝nNA＝eq\f(m,Mm)·NA＝eq\f(V,Vm)NA注意：對(duì)氣體而言，N≠eq\f(V,V個(gè))。(3)兩種模型：球模型：V＝eq\f(4,3)πR3(適用于估算液體、固體分子直徑)立方體模型：V＝a3(適用于估算氣體分子間距)2．反映分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律兩個(gè)實(shí)例(1)布朗運(yùn)動(dòng)：①研究對(duì)象：懸浮在液體或氣體中固體小顆粒。②運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：無(wú)規(guī)那么、永不停息。③相關(guān)因素：顆粒大小、溫度。(2)擴(kuò)散現(xiàn)象①產(chǎn)生原因：分子永不停息無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)。②相關(guān)因素：溫度。如診斷卷第2題第(1)問(wèn)，擴(kuò)散現(xiàn)象是分子無(wú)規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，不是物質(zhì)間化學(xué)反響或液體對(duì)流形成，故B、E均錯(cuò)誤。3．對(duì)熱力學(xué)定律理解(1)改變物體內(nèi)能方式有兩種，只表達(dá)一種改變方式是無(wú)法確定內(nèi)能變化。(2)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W中W和Q符號(hào)可以這樣確定：只要此項(xiàng)改變對(duì)內(nèi)能增加有正奉獻(xiàn)即為正。(3)對(duì)熱力學(xué)第二定律理解：熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化為功，但不引起其他變化是不可能。如診斷卷第6題第(1)問(wèn)D項(xiàng)中，熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，但該過(guò)程不能自由進(jìn)展，故D項(xiàng)正確。1．(多項(xiàng)選擇)(2021·全國(guó)卷Ⅰ)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)分子僅在分子力作用下由靜止開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近。在此過(guò)程中，以下說(shuō)法正確是()A．分子力先增大，后一直減小B．分子力先做正功，后做負(fù)功C．分子動(dòng)能先增大，后減小D．分子勢(shì)能先增大，后減小E．分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變解析：選BCE分子力應(yīng)先增大，后減小，再增大，所以A選項(xiàng)錯(cuò)；分子力先為引力，做正功，再為斥力，做負(fù)功，B選項(xiàng)正確；根據(jù)動(dòng)能定理可知分子動(dòng)能先增大后減小，分子勢(shì)能先減小后增大，分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和保持不變，所以C、E選項(xiàng)正確，D錯(cuò)誤。2．(多項(xiàng)選擇)以下說(shuō)法中正確是〔〕A．氣體放出熱量，其分子平均動(dòng)能可能增大B．布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子運(yùn)動(dòng)，但它可以說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離減小而增大D．第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第一定律E．某氣體摩爾體積為V，每個(gè)分子體積為V0，那么阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝eq\f(V,V0)解析：選ABC氣體放出熱量，假設(shè)外界對(duì)氣體做功，溫度升高，其分子平均動(dòng)能增大，故A正確；布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子運(yùn)動(dòng)，但它可以說(shuō)明液體分子在永不停息地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，故B正確；當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子力和分子勢(shì)能總是隨分子間距離減小而增大，故C正確；第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，故D錯(cuò)誤；某固體或液體摩爾體積為V，每個(gè)分子體積為V0，那么阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA＝eq\f(V,V0)，而氣體此式不成立，故E錯(cuò)誤。3．(多項(xiàng)選擇)(2021·隨州調(diào)考)以下說(shuō)法正確是()A．顯微鏡下觀察到墨水中小炭粒在不停地作無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)那么性B．分子間相互作用力隨著分子間距離增大，一定先減小后增大C．分子勢(shì)能隨著分子間距離增大，可能先減小后增大D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素E．當(dāng)溫度升高時(shí)，物體內(nèi)每一個(gè)分子熱運(yùn)動(dòng)速率一定都增大解析：選ACD布朗運(yùn)動(dòng)是固體顆粒在液體中運(yùn)動(dòng)，反響液體分子運(yùn)動(dòng)，故顯微鏡下觀察到墨水中小炭粒在不停地作無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，這反映了液體分子運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)那么性，應(yīng)選項(xiàng)A正確；分子間相互作用力隨著分子間距離由很小逐漸增大，r<r0，分子力隨r增大減小，分子勢(shì)能減小，當(dāng)r＝r0時(shí)，分子力等于零，分子勢(shì)能最小，然后隨r增大分子力先增大再減小，分子勢(shì)能逐漸增大，應(yīng)選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確；分子之間存在間隙，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴(kuò)散向半導(dǎo)體材料摻入其他元素，故D正確；溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，但單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)不確定，故E錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二固體、液體和氣體(一)必須理清知識(shí)聯(lián)系(二)必須理解三個(gè)問(wèn)題1．對(duì)晶體、非晶體特性理解(1)只有單晶體，才可能具有各向異性。(2)各種晶體都具有固定熔點(diǎn)，晶體熔化時(shí)，溫度不變，吸收熱量全部用于分子勢(shì)能增加。(3)晶體與非晶體可以相互轉(zhuǎn)化。(4)有些晶體屬于同素異構(gòu)體，如金剛石和石墨。2．正確理解溫度微含義(1)溫度是分子平均動(dòng)能標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大。(2)溫度越高，物體分子動(dòng)能總和增大，但物體內(nèi)能不一定越大。明白以上兩點(diǎn)，即可判斷診斷卷第4題第(1)問(wèn)A選項(xiàng)。3．對(duì)氣體壓強(qiáng)理解(1)氣體對(duì)容器壁壓強(qiáng)是氣體分子頻繁碰撞結(jié)果，溫度越高，氣體分子密度越大，氣體對(duì)容器壁因碰撞而產(chǎn)生壓強(qiáng)就越大。(2)地球外表大氣壓強(qiáng)可認(rèn)為是大氣重力產(chǎn)生。1．(多項(xiàng)選擇)(2021·全國(guó)卷Ⅰ)以下說(shuō)法正確是()A．將一塊晶體敲碎后，得到小顆粒是非晶體B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同光學(xué)性質(zhì)C．由同種元素構(gòu)成固體，可能會(huì)由于原子排列方式不同而成為不同晶體D．在適宜條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷w，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榫wE．在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變解析：選BCD將一晶體敲碎后，得到小顆粒仍是晶體，應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤。單晶體具有各向異性，有些單晶體沿不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同，應(yīng)選項(xiàng)B正確。金剛石和石墨由同種元素構(gòu)成，但由于原子排列方式不同而成為不同晶體，應(yīng)選項(xiàng)C正確。晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，如天然水晶是晶體，熔融過(guò)水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為晶體，應(yīng)選項(xiàng)D正確。熔化過(guò)程中，晶體溫度不變，但內(nèi)能改變，應(yīng)選項(xiàng)E錯(cuò)誤。2．(多項(xiàng)選擇)(2021·洛陽(yáng)檢測(cè))以下說(shuō)法正確是()A．液體外表層分子間距離大于液體內(nèi)局部子間距離，故液體外表存在張力B．懸浮在液體中固體小顆粒會(huì)不停地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)C．把很多小單晶體放在一起，就變成了非晶體D．第二類永動(dòng)機(jī)沒(méi)有違反能量守恒定律E．絕對(duì)零度不可到達(dá)解析：選ADE處于液體外表層分子較為稀薄，其分子間距較大，液體分子之間引力大于斥力，合力表現(xiàn)為平行于液體界面引力，故A正確；懸浮在液體中固體小顆粒會(huì)不停地做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)是布朗運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；把很多小單晶體放在一起，就變成了多晶體，故C錯(cuò)誤；第二類永動(dòng)機(jī)沒(méi)有違反能量守恒定律，但是違背了熱力學(xué)第二定律，故D正確；理論上，假設(shè)粒子動(dòng)能低到量子力學(xué)最低點(diǎn)時(shí)，物質(zhì)即到達(dá)絕對(duì)零度，不能再低。然而，絕對(duì)零度永遠(yuǎn)無(wú)法到達(dá)，只可無(wú)限逼近。因?yàn)槿魏慰臻g必然存有能量和熱量，也不斷進(jìn)展相互轉(zhuǎn)換而不消失。所以絕對(duì)零度是不存在，故E正確。3．(多項(xiàng)選擇)(2021·蘭州一中月考)如下圖，密閉容器內(nèi)氫氣溫度與外界空氣溫度一樣，現(xiàn)對(duì)該容器緩慢加熱，當(dāng)容器內(nèi)氫氣溫度高于外界空氣溫度時(shí)，那么()A．氫分子平均動(dòng)能增大B．氫分子勢(shì)能增大C．容器內(nèi)氫氣內(nèi)能增大D．容器內(nèi)氫氣內(nèi)能可能不變E．容器內(nèi)氫氣壓強(qiáng)增大解析：選ACE溫度是分子平均動(dòng)能標(biāo)志，氫氣溫度升高，那么分子平均動(dòng)能一定增大，故A正確；氣體分子之間距離比擬大，氣體分子勢(shì)能忽略不計(jì)，故B錯(cuò)誤；氣體內(nèi)能由分子動(dòng)能決定，氫氣分子動(dòng)能增大，那么內(nèi)能增大，故C正確，D錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(pV,T)＝C可知，氫氣體積不變，溫度升高那么壓強(qiáng)增大，故E正確。考點(diǎn)三氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程(一)必須理清知識(shí)聯(lián)系(二)必須掌握三個(gè)要點(diǎn)1．壓強(qiáng)計(jì)算(1)被活塞、氣缸封閉氣體，通常分析活塞或氣缸受力，應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解。如診斷卷第3題第(2)問(wèn)，活塞A下方懸掛物體后，p1S＋3mg＝p0S，p2S＋mg＝p1S，去掉物體后，p1′S＋mg＝p0S，p2′S＋mg＝p1′S，由以上四式即可求得p1、p2、p1′、p2′大小。(2)被液柱封閉氣體壓強(qiáng)，假設(shè)分析液柱受力，應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解，得出壓強(qiáng)單位為Pa。如診斷卷第6題第(2)問(wèn)，水面下方h處氣泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgh＋Δp1，其單位為Pa。假設(shè)應(yīng)用p＝p0＋h或p＝p0－h(huán)來(lái)表示壓強(qiáng)，那么壓強(qiáng)p單位為cmHg或mmHg。如診斷卷第2題第(2)問(wèn)中，A側(cè)空氣柱壓強(qiáng)p＝p0＋h＝78.0cmHg，p1＝p0－h(huán)1＝65.0cmHg。2．合理選取氣體變化所遵循規(guī)律列方程(1)假設(shè)氣體質(zhì)量一定，p、V、T均發(fā)生變化，那么選用理想氣體狀態(tài)方程列式求解。(2)假設(shè)氣體質(zhì)量一定，p、V、T中有一個(gè)量不發(fā)生變化，那么選用對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)定律列方程求解。如診斷卷第2題第(2)問(wèn)，第3題第(2)問(wèn)，均保持氣體狀態(tài)變化過(guò)程中溫度不變，故均選用玻意耳定律列式求解。3．多個(gè)研究對(duì)象問(wèn)題由活塞、液柱相聯(lián)系“兩團(tuán)氣〞問(wèn)題，要注意尋找兩團(tuán)氣之間壓強(qiáng)、體積或位移關(guān)系，列出輔助方程，最后聯(lián)立求解。如診斷卷第3題第(2)問(wèn)中，上下兩團(tuán)氣壓強(qiáng)關(guān)系：p1S＝p2S＋mg，p1′S＝p2′S＋mg。A活塞上升高度Δl＝(l0－l1)＋(l0－l2)。(三)必須研透三類?？碱}型1．“氣缸〞類題型eq\a\vs4\al([例1])(2021·全國(guó)卷Ⅰ)如下圖，一固定豎直氣缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞。大活塞質(zhì)量為m1＝2.50kg，橫截面積為S1＝80.0cm2；小活塞質(zhì)量為m2＝1.50kg，橫截面積為S2＝40.0cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l＝40.0cm；氣缸外大氣壓強(qiáng)為p＝1.00×105Pa，溫度為T＝303K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距eq\f(l,2)，兩活塞間封閉氣體溫度為T1＝495K?，F(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移。忽略兩活塞與氣缸壁之間摩擦，重力加速度大小g取10m/s2。求：(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前瞬間，氣缸內(nèi)封閉氣體溫度；(2)缸內(nèi)封閉氣體與缸外大氣到達(dá)熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)。[解析](1)設(shè)初始時(shí)氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體體積為V2，溫度為T2。由題給條件得V1＝S1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(l,2)))＋S2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(l－\f(l,2)))①V2＝S2l在活塞緩慢下移過(guò)程中，用p1表示缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)，由力平衡條件得S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p故缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變。由蓋—呂薩克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)④聯(lián)立①②④式并代入題給數(shù)據(jù)得T2＝330K⑤(2)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時(shí)，被封閉氣體壓強(qiáng)為p1。在此后與氣缸外大氣到達(dá)熱平衡過(guò)程中，被封閉氣體體積不變。設(shè)到達(dá)熱平衡時(shí)被封閉氣體壓強(qiáng)為p′，由查理定律，有eq\f(p′,T)＝eq\f(p1,T2)⑥聯(lián)立③⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)得p′＝1.01×105Pa。⑦[答案](1)330K(2)1.01×105Pa2．“液柱〞類題型eq\a\vs4\al([例2])如下圖，兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻長(zhǎng)直U形玻璃管內(nèi)由兩段水銀柱封閉著長(zhǎng)度為15cm空氣柱，氣體溫度為300K時(shí)，空氣柱在U形管左側(cè)。(1)假設(shè)保持氣體溫度不變，從左側(cè)開(kāi)口處緩慢地注入25cm長(zhǎng)水銀柱，管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為多少？(2)為了使空氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm，且回到原位置，可以向U形管內(nèi)再注入一些水銀，并改變氣體溫度，應(yīng)從哪一側(cè)注入長(zhǎng)度為多少水銀柱？氣體溫度變?yōu)槎嗌伲?大氣壓強(qiáng)p0＝75cmHg，圖中標(biāo)注長(zhǎng)度單位均為cm)[解析](1)由于氣柱上面水銀柱長(zhǎng)度是25cm，所以右側(cè)水銀柱液面高度比氣柱下外表高25cm，所以右側(cè)水銀柱總長(zhǎng)度是25cm＋5cm＝30cm，玻璃管下面與右側(cè)段水銀柱總長(zhǎng)為45cm，所以在左側(cè)注入25cm長(zhǎng)水銀后，設(shè)有長(zhǎng)度為x水銀處于底部水平管中，那么50cm－x＝45cm，解得x＝5cm即5cm水銀處于底部水平管中，末態(tài)壓強(qiáng)為75cm＋(25＋25)cm－5cm＝120cmHg，由玻意耳定律p1V1＝p2V2代入數(shù)據(jù)，解得：L2＝12.5cm。(2)由水銀柱平衡條件可知需要向右側(cè)注入25cm長(zhǎng)水銀柱才能使空氣柱回到A、B之間，這時(shí)空氣柱壓強(qiáng)為：p3＝(75＋50)cmHg＝125cmHg由查理定律，有：eq\f(p1,T1)＝eq\f(p3,T3)解得：T3＝375K。[答案](1)12.5cm(2)從右側(cè)注入25cm長(zhǎng)水銀柱375K3．“圖像〞類題型eq\a\vs4\al([例3])一粗細(xì)均勻J形玻璃管豎直放置，短臂端封閉，長(zhǎng)臂端(足夠長(zhǎng))開(kāi)口向上，短臂內(nèi)封有一定質(zhì)量理想氣體，初始狀態(tài)時(shí)管內(nèi)各段長(zhǎng)度如圖甲所示，密閉氣體溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)為75cmHg。求：(1)假設(shè)沿長(zhǎng)臂管壁緩慢參加5cm長(zhǎng)水銀柱并與下方水銀合為一體，為使密閉氣體保持原來(lái)長(zhǎng)度，應(yīng)使氣體溫度變?yōu)槎嗌伲?2)在第(1)問(wèn)情況下，再使玻璃管沿繞過(guò)O點(diǎn)水平軸在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)180°，穩(wěn)定后密閉氣體長(zhǎng)度為多少？(3)在圖乙所給p-T坐標(biāo)系中畫(huà)出以上兩個(gè)過(guò)程中密閉氣體狀態(tài)變化過(guò)程。[解析](1)p1＝p0＝75cmHg，T1＝(273＋27)K＝300K，p2＝p0＋5cmHg＝80cmHg，那么由eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，解得T2＝320K。(2)假設(shè)玻璃管旋轉(zhuǎn)180°后短臂內(nèi)無(wú)水銀，水平管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)為x，那么有p2＝80cmHg，p3＝p0－(10＋10＋10＋5－x)cmHg＝(40＋x)cmHgV3＝S(18＋10＋10－x)＝S(38－x)由p2V2＝p3V3可得80×18＝(40＋x)(38－x)解得x＝8cm與假設(shè)相符，故假設(shè)成立。那么密閉氣體長(zhǎng)度為(18＋10＋10－x)＝30cm。(3)p3＝48cmHg，變化過(guò)程如下圖。[答案](1)320K(2)30cm(3)見(jiàn)解析第二講振動(dòng)和波動(dòng)__光學(xué)1．(1)(多項(xiàng)選擇)一振動(dòng)周期為T，位于x＝0處波源從平衡位置開(kāi)場(chǎng)沿y軸正方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速為v，關(guān)于在x＝eq\f(3vT,2)處質(zhì)點(diǎn)P，以下說(shuō)法正確是________。A．質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期為T，速度最大值為vB．假設(shè)某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P速度方向沿y軸負(fù)方向，那么該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向C．質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)方向沿y軸正方向D．當(dāng)P開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)后，假設(shè)某時(shí)刻波源在波峰，那么質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷E．假設(shè)某時(shí)刻波源在波谷，那么質(zhì)點(diǎn)P也一定在波谷(2)如下圖，某種透明材料做成三棱鏡，其橫截面是邊長(zhǎng)為a等邊三角形，現(xiàn)用一束寬度為a單色平行光束，以垂直于BC面方向正好入射到該三棱鏡AB及AC面上，結(jié)果所有從AB、AC面入射光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面。求：(ⅰ)該材料對(duì)此平行光束折射率；(ⅱ)這些直接到達(dá)BC面光線從BC面折射而出后，如果照射到一塊平行于BC面屏上形成光斑，那么當(dāng)屏到BC面距離d滿足什么條件時(shí)，此光斑分為兩條？解析：(1)質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)周期與O點(diǎn)振動(dòng)周期一樣，也為T。但其振動(dòng)速度與波速不同，故A錯(cuò)誤。x＝eq\f(3vT,2)＝eq\f(3,2)λ，P與O是反相點(diǎn)，假設(shè)某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P速度方向沿y軸負(fù)方向，那么該時(shí)刻波源速度方向沿y軸正方向，故B正確。根據(jù)波特點(diǎn)：簡(jiǎn)諧波傳播過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)起振方向都與波源起振方向一樣，故質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)方向沿y軸正方向，故C正確。P與O是反相點(diǎn)，故假設(shè)某時(shí)刻波源在波峰，那么質(zhì)點(diǎn)P一定在波谷，故D正確，E錯(cuò)誤。(2)(ⅰ)由于對(duì)稱性，我們考慮從AB面入射光線，這些光線在棱鏡中是平行于AC面，由對(duì)稱性和幾何知識(shí)可得，光線進(jìn)入AB面時(shí)入射角α和折射角β分別為：α＝60°，β＝30°那么材料折射率為n＝eq\f(sinα,sinβ)＝eq\r(3)。(ⅱ)如圖O為BC中點(diǎn)，緊靠B點(diǎn)從BC面射出光線與直線AO交于D，由圖可知：當(dāng)光屏放在D點(diǎn)右側(cè)時(shí)，根據(jù)對(duì)稱性，光屏上形成兩條光斑。由幾何關(guān)系有OD＝eq\f(a,2)tanβ＝eq\f(\r(3),6)a所以當(dāng)光屏到BC距離d超過(guò)eq\f(\r(3),6)a時(shí)，光斑分為兩條。答案：(1)BCD(2)(ⅰ)eq\r(3)(ⅱ)大于eq\f(\r(3),6)a2．(2021·超級(jí)全能生26省聯(lián)考)(1)(多項(xiàng)選擇)關(guān)于光在傳播過(guò)程中所表現(xiàn)現(xiàn)象，以下說(shuō)法正確是________。A．雨后天空出現(xiàn)彩虹是光衍射現(xiàn)象B．白光通過(guò)分光鏡在光屏上形成彩色光帶是光色散現(xiàn)象C．涂有增透膜照相機(jī)鏡頭呈淡紫色，說(shuō)明增透膜增強(qiáng)了對(duì)淡紫色透色程度D．夜間觀看到天邊星座位置比實(shí)際位置偏高，這是光折射現(xiàn)象E．利用紅外線進(jìn)展遙感主要是因?yàn)榧t外線波長(zhǎng)長(zhǎng)，容易發(fā)生衍射(2)一列沿x軸傳播簡(jiǎn)諧橫波，其周期為T，某時(shí)刻波形圖像如圖中實(shí)線所示，再經(jīng)t＝0.2s波形圖如圖中虛線所示。求：(ⅰ)假設(shè)t小于T，那么此列波波速為多大？(ⅱ)假設(shè)t大于T，那么此列波波速為多大？解析：(1)雨后天空出現(xiàn)彩虹是光折射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；白光通過(guò)分光鏡在光屏上形成彩色光帶是由于不同色光折射率不同而產(chǎn)生色散現(xiàn)象，故B正確；照相機(jī)鏡頭所涂增透膜厚度是綠光在薄膜中波長(zhǎng)eq\f(1,4)，從薄膜前后外表反射綠光發(fā)生干預(yù)相互抵消，即大局部通過(guò)增透膜和鏡頭，紅色和紫色光反射后那么不發(fā)生干預(yù)，所以人眼看到鏡頭呈淡紫色，故C錯(cuò)誤；夜間觀看到天邊星座位置比實(shí)際位置高，這是光折射現(xiàn)象，故D正確；波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，利用紅外線進(jìn)展遙感是因?yàn)榧t外線波長(zhǎng)大，容易發(fā)生衍射，故E正確。(2)(ⅰ)t小于T，波傳播距離小于一個(gè)波長(zhǎng)。假設(shè)波向右傳播，t＝0.2s內(nèi)傳播距離是x1＝1.5m，波速為：v1＝eq\f(x1,t)＝eq\,0.2)m/s＝7.5m/s；假設(shè)波向左傳播，t＝0.2s內(nèi)傳播距離是x2＝0.5m，波速為：v2＝eq\f(x2,t)＝eq\,0.2)m/s＝2.5m/s；(ⅱ)假設(shè)t大于T：假設(shè)波向右傳播，t＝0.2s內(nèi)傳播距離是：x3＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ，(n＝1,2,3，…)波速為：v3＝eq\f(x3,t)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))×2,0.2)＝10eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))＝(10n＋7.5)m/s，(n＝1,2,3，…)假設(shè)波向左傳播，t＝0.2s內(nèi)傳播距離是：x4＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))λ，(n＝1,2,3，…)波速為：v4＝eq\f(x4,t)＝10eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,4)))＝(10n＋2.5)m/s，(n＝1,2,3，…)。答案：(1)BDE(2)(ⅰ)向右傳播：7.5m/s向左傳播：2.5m/s(ⅱ)向右傳播：(10n＋7.5)m/s，(n＝1,2,3，…)向左傳播：(10n＋2.5)m/s，(n＝1,2,3，…)3．(2021·南平質(zhì)檢)(1)(多項(xiàng)選擇)彩虹產(chǎn)生原因是光色散，如下圖為太陽(yáng)光射到空氣中小水珠時(shí)局部光路圖，其中a、b為兩種單色光，以下說(shuō)法正確是________。A．a(chǎn)、b光在水珠中傳播波長(zhǎng)都比各自在真空中傳播波長(zhǎng)要長(zhǎng)B．水珠對(duì)a光折射率大于對(duì)b光折射率C．用同一雙縫干預(yù)儀做光雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，a光條紋間距大于b光條紋間距D．在水珠中a光傳播速度小于b光傳播速度E．a(chǎn)、b光在同一介質(zhì)中，以一樣入射角由介質(zhì)射向空氣，假設(shè)b光能夠發(fā)生全反射，那么a光也一定能夠發(fā)生全反射(2)一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2.0s時(shí)波形如圖甲所示，圖乙是這列波中質(zhì)點(diǎn)P振動(dòng)圖像。(ⅰ)求這列波波速和傳播方向；(ⅱ)求0到2.0s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)路程。解析：(1)根據(jù)公式v＝λf，及v＝eq\f(c,n)，光在水中傳播波長(zhǎng)小于光在真空中傳播波長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)光路圖知，太陽(yáng)光進(jìn)入水珠時(shí)a光偏折程度大，那么a光折射率大于b光折射率，故B正確；折射率小，那么頻率小，波長(zhǎng)大，那么知a光波長(zhǎng)小于b光波長(zhǎng)，根據(jù)干預(yù)條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ知，a光干預(yù)條紋間距比b光干預(yù)條紋間距窄，故C錯(cuò)誤；a光折射率較大，由v＝eq\f(c,n)分析可知，在同一玻璃中光線a傳播速度較小，故D正確；a、b光在同一介質(zhì)中，因a光折射率較大，依據(jù)sinC＝eq\f(1,n)，可知，a光臨界角較小，當(dāng)以一樣入射角由介質(zhì)射向空氣，假設(shè)b光能夠發(fā)生全反射，那么a光也一定能夠發(fā)生全反射，故E正確。(2)(ⅰ)由題圖可知，λ＝8cm，T＝4s，波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(8cm,4s)＝2cm/s由振動(dòng)圖像可知，t＝2.0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P向下振動(dòng)，由上下坡法可知，該波向右傳播。(ⅱ)質(zhì)點(diǎn)周期T＝4s,0到2.0s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)eq\f(1,2)周期，通過(guò)路程為2振幅，所以質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷路程：S＝2A＝2×6cm＝12cm。答案：(1)BDE(2)(ⅰ)2cm/s方向向右(ⅱ)12cm4．(2021·全國(guó)乙卷)(1)(多項(xiàng)選擇)某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8m/s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(guò)身下時(shí)間間隔為15s。以下說(shuō)法正確是________。A．水面波是一種機(jī)械波B．該水面波頻率為6HzC．該水面波波長(zhǎng)為3mD．水面波沒(méi)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(méi)有將該同學(xué)推向岸邊，是因?yàn)椴▊鞑r(shí)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移(2)如圖，在注滿水游泳池池底有一點(diǎn)光源A，它到池邊水平距離為3.0m。從點(diǎn)光源A射向池邊光線AB與豎直方向夾角恰好等于全反射臨界角，水折射率為eq\f(4,3)。(ⅰ)求池內(nèi)水深；(ⅱ)一救生員坐在離池邊不遠(yuǎn)處高凳上，他眼睛到池面高度為2.0m。當(dāng)他看到正前下方點(diǎn)光源A時(shí)，他眼睛所承受光線與豎直方向夾角恰好為45°。求救生員眼睛到池邊水平距離(結(jié)果保存1位有效數(shù)字)。解析：(1)水面波是一種機(jī)械波，說(shuō)法A正確。根據(jù)題意得周期T＝eq\f(15,9)s＝eq\f(5,3)s，頻率f＝eq\f(1,T)＝0.6Hz，說(shuō)法B錯(cuò)誤。波長(zhǎng)λ＝eq\f(v,f)＝eq\,0.6)m＝3m，說(shuō)法C正確。波傳播過(guò)程中，傳播是振動(dòng)形式，能量可以傳遞出去，但質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，說(shuō)法D錯(cuò)誤，說(shuō)法E正確。(2)(ⅰ)如圖，設(shè)到達(dá)池邊光線入射角為i，依題意，水折射率n＝eq\f(4,3)，光線折射角θ＝90°。由折射定律有nsini＝sinθ①由幾何關(guān)系有sini＝eq\f(l,\r(l2＋h2))②式中，l＝3.0m，h是池內(nèi)水深度。聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得h＝eq\r(7)m≈2.6m。③(ⅱ)設(shè)此時(shí)救生員眼睛到池邊距離為x。依題意，救生員視線與豎直方向夾角為θ′＝45°。由折射定律有nsini′＝sinθ′④式中，i′是光線在水面入射角。設(shè)池底點(diǎn)光源A到水面入射點(diǎn)水平距離為a。由幾何關(guān)系有sini′＝eq\f(a,\r(a2＋h2))⑤x＋l＝a＋h′⑥式中h′＝2m。聯(lián)立③④⑤⑥式得x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3\r(\f(7,23))－1))m≈0.7m。⑦答案：(1)ACE(2)(ⅰ)2.6m(ⅱ)0.7m5.(2021·全國(guó)卷Ⅱ)(1)(多項(xiàng)選擇)如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓柱形玻璃磚，在玻璃磚底面上入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線。那么________。A．在玻璃中，a光傳播速度小于b光傳播速度B．在真空中，a光波長(zhǎng)小于b光波長(zhǎng)C．玻璃磚對(duì)a光折射率小于對(duì)b光折射率D．假設(shè)改變光束入射方向使θ角逐漸變大，那么折射光線a首先消失E．分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光干預(yù)條紋間距大于b光干預(yù)條紋間距(2)平衡位置位于原點(diǎn)O波源發(fā)出簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿水平x軸傳播，P、Q為x軸上兩個(gè)點(diǎn)(均位于x軸正向)，P與O距離為35cm，此距離介于一倍波長(zhǎng)與二倍波長(zhǎng)之間。波源自t＝0時(shí)由平衡位置開(kāi)場(chǎng)向上振動(dòng)，周期T＝1s，振幅A＝5cm。當(dāng)波傳到P點(diǎn)時(shí)，波源恰好處于波峰位置；此后再經(jīng)過(guò)5s，平衡位置在Q處質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置。求：(ⅰ)P、Q間距離；(ⅱ)從t＝0開(kāi)場(chǎng)到平衡位置在Q處質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源在振動(dòng)過(guò)程中通過(guò)路程。解析：(1)通過(guò)光路圖可看出，折射后a光偏折程度大于b光偏折程度，玻璃磚對(duì)a光折射率大于b光折射率，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。a光頻率大于b光頻率，波長(zhǎng)小于b光波長(zhǎng)，選項(xiàng)B正確。由n＝eq\f(c,v)知，在玻璃中，a光傳播速度小于b光傳播速度，選項(xiàng)A正確。入射角增大時(shí)，折射率大光線首先發(fā)生全反射，a光首先消失，選項(xiàng)D正確。做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ得a光干預(yù)條紋間距小于b光干預(yù)條紋間距，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。(2)(ⅰ)由題意，O、P兩點(diǎn)間距離與波長(zhǎng)λ之間滿足OP＝eq\f(5,4)λ①波速v與波長(zhǎng)關(guān)系為v＝eq\f(λ,T)②在t＝5s時(shí)間間隔內(nèi)，波傳播路程為vt。由題意有vt＝PQ＋eq\f(λ,4)③式中，PQ為P、Q間距離。由①②③式和題給數(shù)據(jù)，得PQ＝133cm。④(ⅱ)Q處質(zhì)點(diǎn)第一次處于波峰位置時(shí)，波源運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1＝t＋eq\f(5,4)T⑤波源從平衡位置開(kāi)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過(guò)eq\f(T,4)，波源運(yùn)動(dòng)路程為A。由題給條件得t1＝25×eq\f(T,4)⑥故t1時(shí)間內(nèi)，波源運(yùn)動(dòng)路程為s＝25A＝125cm。答案：(1)ABD(2)(ⅰ)133cm(ⅱ)125cm6．(2021·全國(guó)丙卷)(1)(多項(xiàng)選擇)由波源S形成簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播。波源振動(dòng)頻率為20Hz，波速為16m/s。介質(zhì)中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)位于波源S兩側(cè)，且P、Q和S平衡位置在一條直線上，P、Q平衡位置到S平衡位置之間距離分別為15.8m、14.6m。P、Q開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)后，以下判斷正確是________。A．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向始終一樣B．P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向始終相反C．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置時(shí)，P、Q兩點(diǎn)也正好通過(guò)平衡位置D．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰E．當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，Q在波峰(2)如圖，玻璃球冠折射率為eq\r(3)，其底面鍍銀，底面半徑是球半徑eq\f(\r(3),2)倍；在過(guò)球心O且垂直于底面平面(紙面)內(nèi)，有一與底面垂直光線射到玻璃球冠上M點(diǎn)，該光線延長(zhǎng)線恰好過(guò)底面邊緣上A點(diǎn)，求該光線從球面射出方向相對(duì)于其初始入射方向偏角。解析：(1)簡(jiǎn)諧橫波波長(zhǎng)λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(16,20)m＝0.8m。P、Q兩質(zhì)點(diǎn)距離波源S距離PS＝15.8m＝19λ＋eq\f(3,4)λ，SQ＝14.6m＝18λ＋eq\f(1,4)λ。因此P、Q兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向始終相反，A錯(cuò)誤，B正確。當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波峰位置，Q在波谷位置。當(dāng)S恰好通過(guò)平衡位置向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，P在波谷位置，Q在波峰位置。C錯(cuò)誤，D、E正確。(2)設(shè)球半徑為R，球冠底面中心為O′，連接OO′，那么OO′⊥AB。令∠OAO′＝α，有cosα＝eq\f(O′A,OA)＝eq\f(\f(\r(3),2)R,R)①即α＝30°②由題意知MA⊥AB所以∠OAM＝60°③設(shè)圖中N點(diǎn)為光線在球冠內(nèi)底面上反射點(diǎn)，那么光線光路圖如下圖。設(shè)光線在M點(diǎn)入射角為i，折射角為r，在N點(diǎn)入射角為i′，反射角為i″，玻璃折射率為n。由于△OAM為等邊三角形，有i＝60°④由折射定律有sini＝nsinr⑤代入題給條件n＝eq\r(3)得r＝30°⑥作底面在N點(diǎn)法線NE，由NE∥AM，有i′＝30°⑦根據(jù)反射定律，有i″＝30°⑧連接ON，由幾何關(guān)系知△MAN≌△MON，故有∠MNO＝60°⑨由⑦⑨式得∠ENO＝30°⑩于是∠ENO為反射角，ON為反射光線。這一反射光線經(jīng)球面再次折射后不改變方向。所以，射出玻璃球冠光線相對(duì)于入射光線偏角β為β＝180°－∠ENO＝150°。?答案：(1)BDE(2)150°考點(diǎn)一機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波(一)必須理清知識(shí)聯(lián)系(二)必須弄明三個(gè)問(wèn)題1．波傳播問(wèn)題(1)沿波傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)起振方向與波源起振方向一致。(2)介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)隨波振動(dòng)，但并不隨波遷移。如診斷卷第4題第(1)問(wèn)E選項(xiàng)。(3)沿波傳播方向上波每個(gè)周期傳播一個(gè)波長(zhǎng)距離。如診斷卷第5題第(2)問(wèn)中，波傳到P點(diǎn)后，經(jīng)過(guò)5s，Q點(diǎn)第一次處于波峰位置，也就是說(shuō)Q點(diǎn)前方eq\f(λ,4)處開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)，由此可得：5λ＝PQ＋eq\f(λ,4)，可得：PQ＝eq\f(19,4)λ＝133cm。(4)在波傳播過(guò)程中，同一時(shí)刻如果一個(gè)質(zhì)點(diǎn)處于波峰，而另一質(zhì)點(diǎn)處于波谷，那么這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)一定是反相點(diǎn)。如診斷卷第6題第(1)問(wèn)中，因PS＝19λ＋eq\f(3,4)λ，SQ＝18λ＋eq\f(λ,4)，也就是說(shuō)當(dāng)P在波峰時(shí)，Q一定在波谷，這兩點(diǎn)振動(dòng)方向始終相反。2．波疊加問(wèn)題(1)兩個(gè)振動(dòng)情況一樣波源形成波，在空間某點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)條件為Δx＝nλ，振動(dòng)減弱條件為Δx＝nλ＋eq\f(λ,2)。兩個(gè)振動(dòng)情況相反波源形成波，在空間某點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)條件為Δx＝nλ＋eq\f(λ,2)，振動(dòng)減弱條件為Δx＝nλ。(2)振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)位移隨時(shí)間而改變，振幅最大。3．波多解問(wèn)題由于波周期性、波傳播方向雙向性，波傳播問(wèn)題易出現(xiàn)多解現(xiàn)象。如診斷卷第2題第(2)問(wèn)，只說(shuō)波沿x軸傳播，那么有向左、向右兩種方向可能；而波形圖在0.2s內(nèi)由實(shí)線波形變?yōu)樘摼€波形，波可能向右傳播nλ＋eq\f(3,4)λ，也可能向左傳播nλ＋eq\f(λ,4)，故其波速出現(xiàn)多解現(xiàn)象。1．(多項(xiàng)選擇)如圖是水面上兩列頻率一樣波在某時(shí)刻疊加情況，以波源S1、S2為圓心兩組同心圓弧分別表示同一時(shí)刻兩列波波峰(實(shí)線)和波谷(虛線)，S1振幅A1＝4cm，S2振幅A2＝3cm，那么以下說(shuō)法正確是()A．質(zhì)點(diǎn)D是振動(dòng)減弱點(diǎn)B．質(zhì)點(diǎn)A、D在該時(shí)刻高度差為14cmC．再過(guò)半個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)B、C是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)D．質(zhì)點(diǎn)C振幅為1cmE．質(zhì)點(diǎn)C此刻以后將向下振動(dòng)解析：選BDE由圖像可知，D點(diǎn)為兩波谷相遇是加強(qiáng)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；此時(shí)A點(diǎn)在加強(qiáng)后最高點(diǎn)，D點(diǎn)在加強(qiáng)后最低點(diǎn)，由合成疊加關(guān)系可知A、D高度差為14cm，選項(xiàng)B正確；由于兩波頻率相等，疊加后會(huì)形成穩(wěn)定干預(yù)圖像，所以A、D點(diǎn)始終是加強(qiáng)點(diǎn)，B、C點(diǎn)始終是減弱點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)C為減弱點(diǎn)，振幅為兩振幅之差，為1cm，選項(xiàng)D正確；由題意可知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C將向下振動(dòng)，選項(xiàng)E正確。2．(多項(xiàng)選擇)(2021·海南高考)一列沿x軸正方向傳播簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻波形如下圖，質(zhì)點(diǎn)Px坐標(biāo)為3m。任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)間間隔為0.4s。以下說(shuō)法正確是()A．波速為4m/sB．波頻率為1.25HzC．x坐標(biāo)為15m質(zhì)點(diǎn)在t＝0.6s時(shí)恰好位于波谷D．x坐標(biāo)為22m質(zhì)點(diǎn)在t＝0.2s時(shí)恰好位于波峰E．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，x坐標(biāo)為17m質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷解析：選BDE任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)間間隔為0.4s，那么eq\f(1,2)T＝0.4s，解得T＝0.8s。從圖像中可知λ＝4m，所以根據(jù)公式v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(4,0.8)m/s＝5m/s，故A錯(cuò)誤；根據(jù)公式f＝eq\f(1,T)可得波頻率為1.25Hz，B正確；x坐標(biāo)為15m質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為3m質(zhì)點(diǎn)相隔12m，為波長(zhǎng)整數(shù)倍，即兩質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，而x坐標(biāo)為3m質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)t＝0.6s即四分之三周期振動(dòng)到平衡位置，所以x坐標(biāo)為15m質(zhì)點(diǎn)在t＝0.6s時(shí)振動(dòng)到平衡位置，C錯(cuò)誤；x坐標(biāo)為22m質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為2m質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，x坐標(biāo)為2m質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)t＝0.2s即四分之一周期恰好位于波峰，故x坐標(biāo)為22m質(zhì)點(diǎn)在t＝0.2s時(shí)恰好位于波峰，D正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P從t＝0時(shí)波谷位置到位于波峰位置，經(jīng)過(guò)了半個(gè)周期，而x坐標(biāo)為17m質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為1m質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期x坐標(biāo)為1m質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷，E正確。3．(多項(xiàng)選擇)一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在x＝2m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖甲所示，在x＝8m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖像如圖乙所示。以下說(shuō)法正確是()A．該波周期為12sB．x＝2m處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向y軸正方向振動(dòng)時(shí)，x＝8m處質(zhì)點(diǎn)在波峰位置C．在0～4s內(nèi)x＝2m處和x＝8m處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)路程均為6cmD．該波波長(zhǎng)可能為8mE．該波傳播速度可能為2m/s解析：選ABD由題圖可知，該波周期為12s，故A正確；該波沿x軸正方向傳播，在x＝2m處質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向y軸正方向振動(dòng)時(shí)(如t＝3s時(shí))，x＝8m處質(zhì)點(diǎn)在波峰位置，故B正確；由題圖可知，在0～4s內(nèi)x＝2m處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)路程為6cm，而x＝8m處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)路程小于6cm，故C錯(cuò)誤；簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，由題圖可知，t＝0時(shí)刻，x1＝2m處質(zhì)點(diǎn)位于波谷，x2＝8m處質(zhì)點(diǎn)在t＝9s時(shí)刻才位于波谷，時(shí)間相差eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))T，結(jié)合波形得x2－x1＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(3,4)))λ(n＝0,1，2，…)，得到波長(zhǎng)λ＝eq\f(24,4n＋3)m，當(dāng)n＝0時(shí)，λ＝8m，故D正確；該波波速v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,4n＋3)m/s，當(dāng)n＝0時(shí)，v＝eq\f(2,3)m/s，當(dāng)n＝1時(shí)，v＝eq\f(2,7)m/s，可知該波傳播速度不可能為2m/s，故E錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二光折射、全反射和光波動(dòng)性(一)必須理清知識(shí)聯(lián)系(二)必須掌握四個(gè)要點(diǎn)1．光折射和全反射問(wèn)題(1)確定要研究光線(如臨界光線、邊界光線等)。(2)找準(zhǔn)入射點(diǎn)，畫(huà)出光路圖，注意判斷是否發(fā)生全反射。(3)根據(jù)反射定律、折射定律、臨界角公式、幾何關(guān)系等列出關(guān)系式，具體求解。如診斷卷第6題第(2)問(wèn)，只有畫(huà)出入射光線折射后入射到AB面上入射光線和反射光線，再利用折射定律、反射定律和幾何關(guān)系列出關(guān)系式，才能具體求解。第1題第〔2〕問(wèn)，“所有從AB、AC面入射光線進(jìn)入后恰好全部直接到達(dá)BC面〞，根據(jù)這句話結(jié)合幾何知識(shí)可知，AB面折射光線平行于AC面，而AC面光線特點(diǎn)與AB面光線特點(diǎn)一樣。2．光色散問(wèn)題(1)在同一介質(zhì)中，不同頻率光折射率不同，頻率越高，折射率越大。(2)可由n＝eq\f(c,v)，n＝eq\f(λ0,λ)可知，光頻率越高，在介質(zhì)中波速越小，波長(zhǎng)越小。如診斷卷第3題第(1)問(wèn)，a光發(fā)生折射時(shí)偏轉(zhuǎn)角大，其折射率大，頻率高，波長(zhǎng)短，由n＝eq\f(