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专题七 热学、光学 习题2
1.新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得了阶段性胜利.为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，如图所示为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8 L药液，上部密封1 atm的空气1 L，保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.2 L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法错误的是( )
A.充气后，密封气体的压强增大为1.2 atm B.充气后，密封气体的分子平均动能不变
C.打开阀门后，密封气体对外界做正功 D.打开阀门后，不再充气也能把药液喷光
2.如图所示，是以状态a为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程（制冷机）的图像，虚线为等温线.该循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，该过程以理想气体为工作物质，工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程，脱离热源后的过程为绝热过程.下列说法正确的是( )
A.过程气体压强减小完全是由于单位体积内分子数减少导致的
B.一个循环过程中，外界对气体做的功与温差有关
C.过程向外界释放的热量等于过程从低温热源吸收的热量
D.过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功
3.一定质量的理想气体的状态发生变化，经历了如图所示的的循环过程，则( )
A.从状态A变化到状态B的过程中，气体经历的是等温变化
B.从状态B变化到状态C的过程中，气体经历的是等压变化
C.从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能减小
D.从状态C变化到状态A的过程中，气体经历的是等压变化
4.下列说法中正确的是( )
A.图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光线在水珠中传播的速度一定大于b光线在水珠中传播的速度
B.图乙是一束单色光进入平行玻璃砖后传播的示意图，当入射角i逐渐增大到某一值后不会再有光线从面射出
C.图丙是双缝干涉示意图，若只减小屏与双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小
D.图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
5.如图所示，两块相同的玻璃等腰三棱镜置于空气中，，两者的面相互平行放置，由红光和蓝光组成的细光束平行于面从P点射入，通过两棱镜后，从两点射出.对于从射出的这两束光，下列说法正确的是( )
A.从两点射出的两束光不平行
B.从两点射出的两束光仍平行，且平行于面
C.从b点射出的光比从a点射出的光更容易使金属发生光电效应
D.从a点射出的光比从b点射出的光更容易观察到单缝衍射现象
6.打磨某剖面如图所示的宝石时，必须将边与轴线的夹角θ打磨在的范围内，才能使从边垂直入射的光线在边和边都发生全反射，仅考虑如图所示的光线第一次射到边并反射到边的情况，则下列判断正确的是( )
A.若，光线会在边射出 B.若，光线会在边发生全反射
C.若，光线会在边发生全反射 D.若，光线会在边射出
7.两列横波沿着同一条弹性绳相向传播（绳沿x方向放置），振幅都是20 cm，实线表示的甲波沿x轴正方向传播，周期为2 s；虚线表示的乙波沿x轴负方向传播.时刻两列波的波形如图所示，则下列说法中正确的是( )
A.乙波的波速为2 m/s
B.两列波在相遇区域发生干涉现象
C.时，平衡位置在的质点位于处，速度方向沿y轴负方向
D.平衡位置在的质点在时平移到处
8.图甲是一波源的振动图像，图乙是某同学画出的某一时刻波形图像的一部分，该波沿x轴的正方向传播，是介质中的两个质点，下列说法正确的是( )
A.该时刻这列波至少传播到处
B.此刻之后，质点Q比质点P先回到平衡位置
C.与处的质点在任何时候都保持相同的距离
D.从波源开始振动，在10 s内传播方向上的质点振动经过的最长路程是40 cm
答案以及解析
1.答案：D
解析：根据玻意耳定律得，解得封闭气体压强变为，故A正确；温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，则分子的平均动能不变，故B正确；打开阀门，气体膨胀，密封气体对外界做正功，故C正确；若都喷光装置中的药液，根据玻意耳定律可得，解得封闭气体压强变为，小于外界气体压强，所以不能把药液喷光，故D错误.
2.答案：BD
解析：由理想气体状态方程可得，由题图可知，，所以过程气体压强减小是单位体积内分子数减少和温度降低共同导致的，故A错误；由理想气体状态方程和图线与V轴围成的图形面积表示做功可知，过程外界对气体做的功大于过程气体对外做的功，所以过程向外界释放的热量大于过程从低温热源吸收的热量，故C错误；一个循环过程中，外界对气体做的功与温差有关，故B正确；由题图可知，因为过程与过程都是绝热过程，过程气体对外界做功，气体温度由减小到，过程外界对气体做功，气体温度由增加到，由热力学第一定律可知，过程气体对外界做的功等于过程外界对气体做的功，故D正确.
3.答案：BC
解析：根据理想气体状态方程得不变，则越大时T越大，由此结合题图可知从状态A变化到状态B的过程中，气体的温度先升高，后降低，A错误；由题图可知，从状态B变化到状态C的过程中，气体的压强保持不变，经历的是等压变化，B正确；从状态B变化到状态C的过程中，气体的压强保持不变，体积减小，由理想气体状态方程得气体的温度一定降低，气体分子的平均动能减小，C正确；由题图可知，从状态C变化到状态A的过程中，气体的体积保持不变，而压强增大，所以经历的是等容变化，D错误。
4.答案：AC
解析：由可知，折射率越大，光在介质中传播速度越小，从题图甲中可以看出，b光线在水珠中偏折更大，即水珠对b的折射率大于水珠对a的折射率，则a在水珠中的传播速度大于b的传播速度，A正确；题图乙中当入射角i逐渐增大，折射角也逐渐增大，由光路可逆知，不论入射角如何增大，玻璃砖下表面的出射光线都不会消失，所以一定有光线从面射出，B错误；根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距公式可知，只减小屏与双缝间的距离L，两相邻亮条纹间距离将减小，C正确；因为不知道被检测平面的放置方向，故不能判断被检测的平面在此处是否是凸起的，D错误.
5.答案：BCD
解析：由折射定律和几何关系可知，从两点射出的光线与入射光线平行，则从两点射出的单色光仍平行，且平行于面，故A错误，B正确.红光的折射率小于蓝光的折射率，光线经过三棱镜后红光的偏折角小于蓝光的偏折角，进入第二块三棱镜后，从a点射出的为红光，从b点射出的为蓝光，产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，红光的频率小于蓝光的频率，则从b点射出的蓝光比从a点射出的红光更容易使金属发生光电效应，故C正确.红光的波长比蓝光的长，波长越长，波动性越强，越容易产生衍射现象，则从a点射出的红光比从b点射出的蓝光更容易观察到单缝衍射现象，故D正确.
6.答案：B
解析：光线从边垂直入射，由几何关系可知，光线射到边的入射角，由题意可知，θ在的范围内才能使从边垂直入射的光线，在边和边都发生全反射，则临界角C的范围为，由题意，若，同时满足，则光线不会从边射出，A错误；若，则有，故光线在边会发生全反射，B正确；若，光线在上的入射角，故光线在边一定不发生全反射，光线会从边射出，根据几何关系可知，光线在边上的入射角较大，光线会在边发生全反射，故C、D错误.
7.答案：AC
解析：根据图像可知甲波的波长，根据波速解得甲波的波速为，甲、乙两波在同种介质中传播，所以波速相同，故A正确；甲、乙两波的波长不同，频率不同，所以不会发生稳定的干涉现象，故B错误；根据平移法，经过1.5 s后，对于处质点，甲波产生的位移为，速度为0，乙波产生的位移为0，速度沿y轴负方向，可知时，平衡位置在的质点位于处，速度方向沿y轴负方向，故C正确；质点不会随波迁移，故D错误.
8.答案：A
解析：由题图甲可知，该波的周期，波源起振的方向向上；根据题图乙可知，并且该部分波形前面还有至少半个波长，所以该时刻这列波至少传播到处，故A正确；该波沿x轴的正方向传播，结合题图乙可知，质点Q的振动方向向下，而质点P的振动方向向上，所以质点P比质点Q先回到平衡位置，故B错误；与处的质点的平衡位置之间的距离为半个波长，由于它们振动方向总是相反的，所以它们不可能在任何时候都保持相同的距离，故C错误；，质点在一个周期内通过的路程为，在内的路程最长为，故D错误.(共45张PPT)
专题七 热学、光学 课件
考点分析
而在新、旧高考中，热学、振动与光学仍然仍然是考查的重点，考查形式参差不齐，只不过热学与光学的知识点均会涉及，这也就对学生的知识储备有了更高的要求。但依旧以基础知识为主，综合性不会太强。题型一般为单项选择题、多项选择题和计算题为主。
知识结构
学习目标
1.能够熟记各知识点及其之间的联系。
2.能够从宏观和微观的角度解释生活中的一些现象。
3.能够熟练掌握基础题型。
一、核心思路
二、重点知识
三、考点分析
考点1 分子动理论、内能及热力学定律
考点2 固体、液体和气体
考点3 气体实验定律与理想气体状态方程
归纳总结：
考点4 机械振动、机械波
归纳总结：
考点5 光的折射和全反射
归纳总结：
考点6 波的现象
分子质量、体
非晶体
油膜实验一原子、分子一
积、动能、势能
固体
多晶体
晶体
扩散、布
一分子热运动十
分子动
微观
单晶体
朗运动
理论
液晶
分子势能一分子力
温度、温标一热平衡
阿伏伽德罗常数
液体一
表面张力
△U=Q+W一能量守恒
:
饱和汽
能耗散表述
热力学
扩散表述十熵增加
定律
气液共存态
十相对湿度
宏观
饱和汽压
热传递表述
物体质量、体
积、温度、压
玻意耳定律
绝对零度
强、内能、
熵、扩散
气体
查理定律
盖吕萨克定律
弹簧振子、单摆
形成与传播
回复力、振幅、周期
简谐运动
横波、纵波
简谐运动的图像
机械波
波长、周期、波速
波
共振现象一受迫振动
直线传播、反射
多普勒效应
电磁波的发射、传播与接收
电磁波
偏振
电磁波谱
折射定律、
光
折射率
全反射
质能方程E=mc2一狭义相对论
色
衍射
光波
广义相对论
散
双缝干涉、薄膜干涉
固体
液体气体
物态和物态变化
玻意耳定律
物体由大量分子组成
查理定律
盖吕萨克定律
理想气体
热学
分子动理论
分子热运动
分子间相互作用力
理想气体状态方程
内能
热力学定律
热力学第一定律
热力学第二定律
能量守恒定律
描述方法
描述方法
波源、传播介质一形成条件十
机械波
机械振动十
简谐运动
波速、波长和频率的关系
动与波动
受迫振动
麦克斯韦理论
全反射一光的折射
电磁波
电磁波的产生
双缝干涉、薄膜干涉一光的干涉
光学
、光学
厂广义相对论
衍射图样一光的衍射
相对论
狭义相对论
光的偏振
认直看专题七 热学、光学 习题1
1.如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段水银柱，将管内气体分为两部分，下面空气柱长为，上面空气柱长为.初始时温度相同，现使两部分气体同时升高相同的温度，下列判断正确的是( )
A.若，水银柱将向下移动 B.若，水银柱将向上移动
C.若，水银柱静止不动 D.两部分气体的压强增加量相同
2.如图所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）.将一个热敏电阻欧姆表热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能，汽缸和活塞间的摩擦不计.则( )
A.若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体压强一定减小
B.若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体内能一定减小
C.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小
D.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力
3.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其变化过程的图像如图所示，的反向延长线通过坐标原点O.已知该气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是( )
A.该气体在状态B时的压强为
B.该气体在状态C时的压强为
C.该气体从状态A到状态C的过程中吸收的热量为100 J
D.气体从状态A到状态C的过程中放出的热量为200 J
4.如图所示为某透明匀质圆柱形玻璃体截面图，其中为过圆心O的水平直线.现有两单色细光束相对两侧对称，且平行照射玻璃柱体，经玻璃折射后两束光相交于P点，部分光路如图所示.两束光相比( )
A.玻璃对a光的折射率小 B.在玻璃中a光的传播速度小
C.在玻璃中a光的传播时间短 D.光在P点都不能发生全反射
5.如图所示，在平静水面下的一个点光源S分别发出单色光，照在水面上形成光斑；其中a单色光照射形成的光斑比b单色光照射形成的光斑大.则下列说法正确的是( )
A.a光的临界角比b光的小
B.a光光子的能量比b光的大
C.a光光子的动量比b光的小
D.a光照射某金属能逸出光电子，则b光照射该金属也一定能逸出光电子
6.如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线（是单色光）.下列关于a光与b光的说法不正确的是( )
A.水滴对a光的折射率大于对b光的折射率
B.a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角
C.用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光相邻的亮条纹间距
D.若a光能使某金属发生光电效应，则b光也一定能使该金属发生光电效应
7.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，下列说法正确的是( )
A.若波沿x轴正方向传播，则其最大周期为2.0 s
B.若波沿x轴负方向传播，则其传播的最小速度为2 m/s
C.若波速为26 m/s，则时刻P质点的振动方向为y轴正方向
D.若波速为14 m/s，则时刻P质点的振动方向为y轴正方向
8.甲、乙两列波振幅分别为，在同一介质中相向传播，某时刻的波形图如图所示，处的质点再过1 s将第一次到达波谷，以下说法正确的是( )
A.这两列波不能发生干涉现象
B.经过4 s两波会相遇
C.当两列波叠加时，处的质点振幅为A
D.当两列波叠加时，处的质点振动加强
答案以及解析
1.答案：B
解析：假设水银柱不动，则两部分气体做等容变化，分别对两部分气体应用查理定律，有，整理可得，依题意可知，联立可得，故两部分气体的压强增加量不相同，水银柱将向上移动，故选B.
2.答案：B
解析：若发现欧姆表示数变大，则说明气体温度降低，内能减小，汽缸内气体的压强，则汽缸内气体的压强不变，故A错误，B正确；若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，气体对外界做功，则气体温度降低，故欧姆表示数将变大，故C错误；若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则需加一定的力，是克服内外气压差做功，故D错误.
3.答案：BC
解析：气体从状态A变化到状态B，发生的是等容变化，由查理定律得，解得该气体在状态B时的压强，选项A错误；气体从状态B变化到状态C，发生的是等压变化，有，选项B正确；由于状态A与状态C的温度相同，所以该气体从状态A变化到状态C的过程中，内能变化量，气体从状态A变化到状态B不做功，从状态B变化到状态C的过程中气体对外界做功，做功大小为，由热力学第一定律知，整个过程中气体吸收的热量，选项C正确，D错误.
4.答案：BD
解析：由光路图可知，两束光的入射角i相等，折射角，由折射定律可知，，故A错误；光在介质中的传播速度为，由于，则，故B正确；由光路图可知，光在玻璃中传播的路程关系为，又，光的传播时间，则，故C错误；由光路图可知，在P点光的入射角都等于光射入玻璃柱体时的折射角，光在P点的入射角一定都小于它们的临界角，所以光在P点都不可能发生全反射，故D正确.
5.答案：CD
解析：a单色光照射形成的光斑比b单色光照射形成的光斑大，说明a光的全反射临界角比b光的大，根据可知，因此有，根据光子能量可知a光光子的能量比b光的小，故A、B错误；根据可知，a光光子的动量比b光的小，故C正确；根据光电效应方程可知，频率小的a光照射某金属能发生光电效应，逸出光电子，则b光照射该金属也一定能发生光电效应，逸出光电子，故D正确.
6.答案：D
解析：由题图可知，进入水滴时，两种光的入射角相同，而a光的折射角小于b光的折射角，则水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，故A正确；由可知，a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角，故B正确；由于水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，则a光的频率大于b光的频率，由可得a光的波长小于b光的波长，由可得，用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，a光相邻的亮条纹间距小于b光相邻的亮条纹间距，故C正确；a光的频率大于b光的频率，若a光能使某金属发生光电效应，则b光不一定能使该金属发生光电效应，故D符合题意.
7.答案：AD
解析：若波沿x轴正方向传播，则传播时间，所以周期，当时，T最大，最大值为，选项A正确；若波沿x轴负方向传播，波传播的距离最小值为3 m，最小速度，选项B错误；若波的传播速度为26 m/s，波在时间内传播的距离为，波的传播方向沿x轴正方向，可知时刻P质点的振动方向为y轴负方向，选项C错误；若波的传播速度为14 m/s，波在时间内传播的距离为，波的传播方向沿x轴负方向，可知时刻P质点的振动方向为y轴正方向，选项D正确.
8.答案：D
解析：由题图可知，两列波的波长相同，且在同种介质中传播时两波的波速相同，则两波的频率相同，因此会发生干涉现象，选项A错误；由题图可知波长，由处的质点再过1 s将第一次到达波谷可知周期，则波速，两列波相遇所需时间，解得，选项B错误；和的质点振动情况相反，两质点到的距离相等，可知两列波在处相互减弱，因此在处的质点振幅为，选项C错误；和的质点振动情况相同，两质点到的距离相等，因此在处的质点振动加强，选项D正确.专题七 热学、光学 讲义
考点分析
而在新、旧高考中，热学、振动与光学仍然仍然是考查的重点，考查形式参差不齐，只不过热学与光学的知识点均会涉及，这也就对学生的知识储备有了更高的要求。但依旧以基础知识为主，综合性不会太强。题型一般为单项选择题、多项选择题和计算题为主。
知识结构
学习目标
能够区分各种物理量，明了他们之间的区别与联系。
能够认清波动图像与振动图像并合理运用它们之间的联系。
能够运用折射率和临界角解决光路问题。
一、核心思路
二、重点知识
1.分子动理论：分子直径的数量级是10-10m；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用的引力和斥力。
2.气体实验定律及状态方程
（1）等温变化：pV=C或p1V1=p2V2。
（2）等容变化：或。
（3）等压变化：或。
（4）理想气体状态方程：或。
3.热力学定律
（1）热力学第一定律：△U=Q+W。
（2）热力学第二定律：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
4.牢记以下几个结论
（1）热量不能自发地由低温物体传递给高温物体。
（2）气体压强是由气体分子频繁地碰撞器壁产生的，压强大小与分子热运动的剧烈程度和分子密集程度有关。
（3）做功和热传递都可以改变物体的内能，理想气体的内能只与温度有关。
（4）温度变化意味着物体内分子的平均动能随之变化并非物体内每个分子的动能都随之发生同样的变化。
1.振动和波
（1）振动的周期性、对称性：
（2）波的产生和传播：
2.波的传播问题中四个问题
（1）沿波的传播方向上各质点的起振方向与波源的起振方向一致。
（2）介质中各质点随波振动，但并不随波迁移。
（3）沿波的传播方向上波每个周期传播一个波长的距离。
（4）在波的传播过程中，同一时刻如果一个质点处于波峰，而另一质点处于波谷，则这两个质点一定是反相点。
3.光的折射和全反射
（1）折射定律：光从真空进入介质时折射率（i为真空中入射角，r为介质中折射角）
（2）全反射条件：光从光密介质射入光疏介质；入射角等于或大于临界角C，。
4.波的干涉、衍射等现象
（1）干涉、衍射是波特有的现象。
干涉条件：频率相同、相位差恒定，振动方向相同；
明显衍射条件：缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。
（2）两个振动情况相同的波源发生干涉时的振动加强区：（n=0，1，2，…）。
振动减弱区：（n=0，1，2，…）。
（3）光的干涉条纹特点：明暗相间，条纹间距。
三、考点分析
考点1 分子动理论、内能及热力学定律
1.分子动理论的三个核心要点
（1）分子模型、分子数
①分子模型：球模型，立方体模型
②分子数：（固体、液体）
（2）分子运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均速率越大，但某个分子的瞬时速率不一定大。
（3）分子势能、分子力与分子间距离的关系，如图所示
2.理想气体相关三量△U、W、Q的分析思路
（1）内能变化量△U的分析思路
①由气体温度变化分析气体内能变化。温度升高，内能增加;温度降低，内能减少。
②由公式△U=W+Q分析内能变化
（2）做功情况W的分析思路
①由体积变化分析气体做功情况。体积膨胀，气体对外界做功;体积被压缩，外界对气体做功。
②由公式W=△U－Q分析气体做功情况。
（3）气体吸、放热Q的分析思路：一般由公式Q=△U－W分析气体的吸、放热情况。
【例1】关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A.布朗运动和扩散现象都可以证明分子在做无规则运动
B.知道某物体的摩尔质量和密度可求出阿伏伽德罗常数
C.物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变
D.不可能从单一热源吸收热量，使之完全用于做功，而不产生其它影响
答案：AD
解析：A.布朗运动和扩散现象都可以证明分子在做无规则运动，选项A正确；
B.知道某物体的摩尔质量和分子的质量可求出阿伏伽德罗常数，选项B错误；
C.根据热力学第一定律，物体放出热量，同时对外做功，内能定减小，选项C错误；
D.由热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量，使之完全用于做功，而不产生其它影响，选项D正确；
[变式训练]
1.甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，为斥力，为引力。为轴上四个特定的位置，现把乙分子从处由静止释放，则( )
A．乙分子由到加速度逐渐增大，由到加速度逐渐减小
B．乙分子由到做加速运动，分子势能逐渐增大
C．乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做负功
D．乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做负功
2.关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A．气体扩散的快慢与温度有关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
考点2 固体、液体和气体
1.固体和液体的主要特点
（1）晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同.晶体具有确定的熔点，单晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性.晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化。
（2）液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间，液晶具有流动性，在光学、电学物理性质上表现出各向异性。
（3）液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切。
2.饱和汽压的特点
液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关
3.相对湿度
某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比。即。
4.对气体压强的两点理解
（1）气体对容器壁的压强是气体分子频繁与器壁碰撞的结果，温度越高，气体分子数密度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强就越大。
（2）地球表面大气压强可认为是大气重力产生的。
【例2】下列有关固体、液体、气体的说法中正确的是( )
A.空气的相对湿度是指空气中水蒸气的体积与空气总体积之比
B.多晶体是由单晶体组合而成的，但多晶体表现为各向同性
C.液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点故液晶属于晶体
D.气体分子速率变化具有一定的随机性，但随着温度的升高大速率分子占的比例增加
答案：BD
解析：空气的相对湿度是指空气中水蒸气的压强与同温度下水的饱和汽压之比，故A错误;多晶体是由单晶体组合而成的，但多晶体表现为各向同性，故B正确;液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，但液晶不属于晶体，故C错误;气体分子速率变化具有一定的随机性，但随着温度的升高大速率分子占的比例增加，故D正确.
[变式训练]
3.以下说法正确的是( )
A.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体的内部
B.物体的温度越高，其分子的平均动能越大
C.液晶既具有液体的流动性，又有晶体的各向异性
D.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强一定变小
E.物体处在固态、液态、气态时均有扩散现象
4.下列说法不正确的是( )
A．把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这与表面张力有关
B．某种液体和固体之间是否浸润，是由液体决定的，与固体的材料无关
C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡有各向同性，是单晶体
D．相对湿度越大，表示水蒸气的实际压强一定越大，空气越潮湿
考点3 气体实验定律与理想气体状态方程
【例3】一定质量的理想气体从状态经过状态变化到状态，其图象如图所示下列说法正确的有( )
A.的过程中，气体对外界做功
B.的过程中，气体放出热量
C.的过程中，气体压强不变
D.的过程中，气体内能增加
答案：BC
解析：A.的过程中，温度不变，体积减小，可知外界对气体做功，故A错误。
B.的过程中，温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，W为正，则Q为负，即气体放出热量，故B正确。
C.因为图线中，BC段的图线是过原点的倾斜直线，则程的过程中，压强不变，故C正确。
D.A到B的过程中，温度不变，内能不变，B到C的过程中，温度降低，内能减小，则的过程中，气体内能减小，故D错误。
故选：BC
归纳总结：
应用气体实验定律的三个重点环节
（1）正确选择研究对象：对于变质量问题要研究质量不变的部分;对于多部分气体问题，要各部分独立研究，各部分之间一般通过压强及体积找联系。
（2）列出各状态的参量：气体在初、末状态，往往会有两个（或三个）参量发生变化，把这些状态参量罗列出来会比较准确、快速地找到规律。
（3）认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用气体实验定律。
[变式训练]
5.如图所示，一定量的理想气体从状态a变化到状态b.在此过程中( )
A.气体温度一直降低
B.气体内能一直增加
C.气体一直对外做功
D.气体一直从外界吸热
E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功
6.如图所示，导热性能良好的U形管竖直放置，左右两边长度相同。左端封闭，右端开口，左管被水银柱封住了一段空气柱。室温恒为27 ℃，左管水银柱的长度，右管水银柱长度，气柱长度;将U形管放入117 ℃的恒温箱中，U形管放置状态不变，状态稳定时变为7 cm。
(1)求放入恒温箱中稳定时左端被封闭的空气柱的压强。
(2)若将U形管移出恒温箱，仍竖直放置，冷却到室温后把右端开口封住。然后把U形管缓缓转动90°，从而使得两管在同一个水平面内，左右两管中气体温度都不变，也没有气体从一端流入另一端，求稳定后左端液柱变为多长
考点4 机械振动、机械波
1.简谐运动具有对称性和周期性
位移x、回复力F、加速度a、速度v都随时间按“正弦”或“余弦”规律变化，它们的周期均相同；振动质点来回通过相同的两点间所用时间相等；振动质点关于平衡位置对称的两点，x、F、a、v、动能Ek、势能Ep的大小均相等，其中F、a与x方向相反，v与x的方向可能相同也可能相反。
2.深刻理解波动中的质点振动
质点振动的周期（频率）=波源的周期（频率）=波的传播周期（频率），同一时刻分别处于波峰和波谷的两个质点振动情况一定相反。
3.波的传播方向与质点振动方向的互判方法
（1）“上下坡”法：沿波的传播速度的正方向看，“上坡”的点向下振动，“下坡”的点向上振动，简称“上坡下，下坡上”
（2）同侧法：在波的图象上的某一点，沿纵轴方向画出个箭头表示质点振动方向，并设想在同一点沿x轴方向画个箭头表示波的传播方向，那么这两个箭头总是在曲线的同侧
（3）平移法：在波上任取一点，将波向传播方向平移一小段距离，观察点同一水平位置的点。振动方向即为→。
4.波动问题出现多解的主要原因
（1）波传播的周期性：在波的传播方向上相距波长整数倍的质点振动情况相同，因此质点的位移、加速度、振动方向和波的形状出现了周期性的变化。
（2）波传播具有双向性：当波沿x轴方向传播时，波既可以沿x轴正方向传播，也可以沿x轴负方向传播，导致多解。
【例4】如图甲所示为一列简谐横波在时刻的波形图，如图乙所示为该波中处质点P的振动图像.下列说法正确的是( )
A.此波的波速为2 m/s B.此波沿x轴正方向传播
C.时质点P的速度最大 D.时质点P的加速度最大
答案：C
解析：由题图可知，该简谐横波的周期，波长，则波速，选项A错误;处的质点P在时刻沿y轴向下振动，可知此波沿x轴负方向传播，选项B错误;时质点P运动到平衡位置沿y轴向上振动，偏离平衡位置的位移为零，速度最大，选项C正确;时质点P运动到平衡位置沿y轴向下振动，偏离平衡位置的位移为零，加速度为零，选项D错误.
归纳总结：
“一分、一看、二找”巧解波动图象与振动图象的综合问题
（1）分清振动图象与波动图象。只要看清横坐标即可横坐标为x则为波动图象，横坐标为t则为振动图象
（2）看清横、纵坐标的单位，尤其要注意单位前的数量级
（3）找准波动图象对应的时刻
（4）找准振动图象对应的质点。
[变式训练]
7.一列简谐横波在时刻的波形如图甲所示，是介质中的两个质点，图乙是质点M的振动图像，则( )
A.该波沿x轴正方向传播 B.该波的波速为0.2 m/s
C.质点M与N的位移总相同 D.质点M与N的速率总相同
8.一简谐横波沿轴正方向传播，在时刻，该波的波形图如图（a）所示，是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图象。下列说法正确的是（ ）
A.质点的振动图象与图（b）相同
B.在时刻，质点的速率比质点的大
C.在时刻，质点的加速度的大小比质点的大
D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图（b）所示
考点5 光的折射和全反射
【例5】如图所示，为某种透明介质的截面图，为等腰直角三角形，为半径的四分之一圆弧，与水平面屏幕垂直并接触于点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心，在分界面上的入射角，结果在水平屏幕上出现两个亮斑。已知该介质对红光和紫光的折射率分别为。
①判断在和两处产生亮斑的颜色；
②求两个亮斑间的距离。
答案
①根据临界角公式，
可得红光与紫光的临界角分别为，
而光线在面上入射角，说明紫光恰好发生全反射，红光从面有反射，也有折射。所以区域的亮斑为红色，区域的亮斑为红色与紫色的混合色。
②画出如图光路图如图所示：
设折射角为，两个光斑分别为，
根据折射定律得，
得到：，
由几何知识可得：，
解得：，
由几何知识可得为等腰直角三角形，解得：，所以
归纳总结：
光学综合问题的求解思路
光的几何计算题往往是光的反射、折射、全反射（临界角）及几何图形关系的综合问题，解决此类问题应注意以下四个方面：
（1）依据题目条件，正确分析可能的全反射及临界角；
（2）通过分析、计算确定光传播过程中可能的折射、反射，把握光的“多过程”现象；
（3）准确作出光路图；
（4）充分考虑三角形、圆的特点，运用几何图形中的边角关系、三角函数、相似三角形等，仔细分析光传播过程中产生的几何关系。
[变式训练]
9.在真空中有一边长为的正方体玻璃砖，其截面如图所示，在面上方有一单色点光源，从发出的光线以的入射角从面的中点射入，且光从光源到面上点的传播时间和它在玻璃砖中从点传播到侧面的吋间相等。已知玻璃砖对该光的折射率，真空中的光速为，取sin53°=0. 8，cos53°=0. 6，不考虑光线在玻璃砖中的反射，求：
（1）该光进入玻璃砖中的折射角；
（2）点光源到点的距离。
10.在真空中有一个质地均匀的半圆柱形透明物体横截面如图所示，点为半圆截面的圆心，为其直径，且直径等于。细激光束在真空中沿平行于的直线传插，在点经折射进入透明物体，而后直接从点射出。已知在点发生折射时的折射角为30°，光在真空中传播的速度为。求:
（i）透明物体的折射率；
（ii）细激光束在透明物体中传输的时间。
考点6 波的现象
1.机械波和光波都能发生的干涉、衍射、多普勒效应等现象，是波特有的现象。偏振现象是横波的特有现象。要观察到稳定的干涉现象要有相干波源。要观察到明显的衍射现象需要孔或障碍物的尺寸比波长短或与波长差不多。
2.机械波的干涉图样中，实线和实线的交点、虚线和虚线的交点及其连线为振动加强处；实线和虚线的交点及其连线处为振动减弱处。振动加强点有时位移也为零，只是振幅为两列波的振幅之和，显得振动剧烈。
3.对光的双缝干涉条纹间距公式的理解
（1）l、d相同时，∝λ，可见光中的红光条纹间距最大，紫光最小；
（2）间隔均匀，亮度均匀，中央为亮条纹；
（3）如用白光做实验，中间亮条纹为白色，亮条纹两边为由紫到红的彩色。
【例6】下列说法中正确的有（ ）
A.光在介质中的速度小于光在真空中的速度
B.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
C.光的偏振现象说明光是纵波
D.由红光和绿光组成的一细光束从水中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光
E.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅减小双缝之间的距离后，观察到如图乙所示的条纹
答案：ADE
解析：A、依据，可知，光在介质中的速度小于在真空中的速度，故A正确；
B、紫外线比紫光的波长短，更不容易发生衍射，而对于干涉只要频率相同即可发生，故B错误；
C、光的偏振现象说明光是横波，并不是纵波，故C错误；
D、绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射到空气，在不断增大入射角时，在水面上绿光先发生全反射，从水面消失，故D正确；
E、从图甲所示的条纹，与图乙所示的条纹，可知，条纹间距变大，根据双缝干涉的条纹间距公式可知，当仅减小双缝之间的距离后，可能出现此现象，故E正确。
[变式训练]
11.在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种.如图甲所示有两幅图.在收音机电路中天线接收下来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图乙所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器.以下关于电磁波的发射和接收的说法中，正确的是( )
A.在电磁波的发射技术中，甲图中A是调幅波
B.在电磁波的发射技术中，甲图中B是调幅波
C.乙图中a是电容器，用来通高频阻低频，b是电感器，用来阻高频通低频
D.乙图中a是电感器，用来阻交流通直流，b是电容器，用来阻高频通低频
12.把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入（如图），这时可以看到亮暗相间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是( )
A．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏
B．将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏
C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动
D．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动
变式训练答案
变式1答案：AD
解析：A.由图可知，乙分子由a到b的过程中分子力为引力，分子引力不断增大，加速度逐渐增，由b到c分子引力又不断增减小，加速度逐渐减小，故A正确；
B.乙分子由a到c做加速运动，分子力做正功，分子动能增加，分子势能减小，故B错误；
C.乙分子由a到b的过程中，分子力为引力，分子力做正功，故C错误；
D.乙分子由c到d的过程中，两分子间的分子力为斥力，分子力做负功，股D正确；
故选：AD。
变式2答案：AC
解析：A.扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A正确；
BC.布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动，它是液体分子的不规则运动的反映，故B错误，C正确；
D.分子间同时存在引力和斥力，引力和斥力均随着分子间距离的增大而减小，故D错误。
故选：AC。
变式3答案：BCE
解析：A．液体表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直；故A错误；
B．物体的温度越高，其分子的平均动能越大；故B正确；
C．液晶既具有液体的流动性，又有晶体的各向异性；故C正确；
D．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，若温度升高，撞击力增大的话，气体的压强不一定变小；故D错误；
E．物体处在固态、液态、气态时均有扩散现象；故E正确。
故选BCE。
变式4答案：BCD
解析：A.把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就会变钝，这与表面张力有关，故A正确；
B.某种液体和固体之间是否浸润，与液体以及固体的材料均有关，故B错误；
C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡有各向异性，是单晶体，故C错误；
D.相对湿度越大，空气中水蒸气的实际压强越接近同温度下水的饱和汽压，空气越潮湿，故D错误。
故选：BCD。
变式5答案：BCD
解析：根据理想气体状态方程，结合题图知，压强p、体积V均增大，则气体温度一直升高，选项A错误；对于一定量的理想气体，温度升高，内能增大，选项B正确；理想气体的体积一直增大，说明气体一直对外做功，选项C正确；由于气体一直对外做功，且内能一直增加，根据热力学第一定律知，该过程气体一直从外界吸热，且吸收的热量大于气体对外做的功，选项D正确，E错误.
变式6答案：(1)设大气压强为，对于封闭的空气柱
初态:，，
末态:，，
由理想气体状态方程得：
联立解得，。
(2)假设左右两管中都有水银，稳定后原左管中的水银柱长变为，对左管气体
初态: ，
末态:待求，
根据玻意耳定律有
对右管气体
初态:，
末态: 待求，
根据玻意耳定律有
联立解得，说明左右两管中都有水银，所以状态稳定后变为。
变式7答案：D
解析：由M点的振动图像可知，时刻，质点M经过平衡位置向上运动，结合时刻的波形图可知，该波x轴负方向传播，A错误;由题图可知，得该波的波速为，B错误;由题图甲可知，M和N两点之间距离为，即两点反相，位移大小总是相等，方向可能相同，也可能相反，但是两点的速率总是相同的，C错误，D正确.
变式8答案：CD
解析：波沿x轴正方向传播，在时刻，平衡位置在坐标原点的质点正在从平衡位置向轴负方向振动，质点正位于波峰，质点正位于平衡位置向y轴正方向振动。在时刻，平衡位置在坐标原点的质点正在从平衡位置向轴正方向振动，质点正位于波谷，质点正在平衡位置向轴负方向振动，则质点的振动图象与图（b）不相同，平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图（b）所示，故选项A错误，D正确。在时刻，质点正位于波谷，质点的速度为0，加速度最大；质点正在平衡位置，速率最大，加速度最小，故在时刻，质点的速率比质点的小，质点P的加速度的大小比质点Q的大，故选项B错误，C正确。
变式9答案：（1）光路图如图所示，
光线在面上折射时，由折射定律有：
解得：
（2）光线从点传播到侧面的过程中通过的距离为：
光线在玻璃中传播的速度大小为：
光线从点传播到侧面的时间为：
又由解得：
变式10（i）由几何关系可知，入射角为60°，
则根据光的折射定律:
解得：
（ii）根据得。
光线在介质中传播路径的长度
光束在透明物体内测传播时间
变式11答案：AC
解析：调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载，故A为调幅波，A正确，B错误;在交流电路中，电容器通高频阻低频，电感线圈通低频阻高频，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器;元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是电感器，故C正确，D错误.
变式12答案：BC
解析：从空气膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，发生干涉现象，出现条纹，所以此条纹是由上方玻璃板的下表面和下方玻璃板的上表面反射光叠加后形成的。
AB．当将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；若将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，相邻亮条纹间距变大，所以干涉条纹会变疏；故A错误，B正确；
CD．将上玻璃板平行上移，导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动，因此出现条纹向着劈尖移动，故C正确，D错误。
故选BC。

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