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专题七 热学、光学——2024届高考物理二轮复习模块精练 【新教材新高考】
1.下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动，物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功，物体内能一定减小
2.有关热学，下列说法错误的是( )
A.甲分子固定不动，乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中，分子间的分子势能是先减小后增大
B.一定量的理想气体在体积不变的条件下，吸收热量，内能一定增大，压强必增大
C.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的
D.饱和汽压与分子密度有关，与温度无关
3.关于热现象的认识，下列说法正确的是( )
A.物体的温度降低，每个分子的动能都将变小
B.分子数和温度相同的物体一定具有相同的内能
C.晶体在熔化时要吸热，说明晶体在熔化过程中分子平均动能增加
D.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性
4.如图所示，“凸”形绝热汽缸被a、b两轻质绝热活塞分成A、B、C三部分，a、b两活塞用轻杆连接，D为电热丝，可外接电源。初始时活塞静止，A、B、C三个部分内的气体温度均相同。现利用电热丝D对C部分中的气体加热，使其温度缓慢升高，则在两活塞缓慢移动的过程中，下列说法正确的是( )
A.两活塞向上移动，A中气体温度升高 B.两活塞向下移动，B中气体内能不变
C.两活塞向下移动，B中气体温度升高 D.两活塞向上移动，A中气体内能增大
5.湖底温度为7 ℃，有一球形气泡从湖底升到水面（气体质量恒定）时，其直径扩大为原来的2倍.已知水面温度为27 ℃，大气压强，水的密度为，g取，则湖水深度约为( )
A.65 m B.55 m C.45 m D.25 m
6.一定质量的理想气体，初始状态的参量为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，下列可以实现的过程是( )
A.先等温压缩，再等容降温 B.先等温膨胀，再等容降温
C.先等容升温，再等温压缩 D.先等容降温，再等温膨胀
7.在甲、乙、丙三种固体薄片上涂蜡，由烧热的针接触其上一点，蜡熔化的范围如图1所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图2所示，以下说法可能正确的是( )
A.甲、乙为非晶体，丙是晶体
B.甲、乙为晶体，丙是非晶体
C.甲、丙为非晶体，乙是晶体
D.甲为多晶体，乙为非晶体，丙为单晶体
8.关于固体和液体，下列说法正确的是( )
A.玻璃、石墨和金刚石都是晶体
B.单晶体有固定的熔点，多晶体和非晶体没有固定的熔点
C.当液体与固体接触时，附着层（即固液间的接触层）内的液体分子之间表现为斥力
D.液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化
9.下列说法中正确的是( )
A.晶体在熔化过程中分子的平均动能不断增加
B.一块固体若有确定的熔点，则必定为单晶体
C.液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性
D.在完全失重的宇宙飞船中，水的表面不存在表面张力
10.一定质量的理想气体，从状态a开始，经历四个过程又回到状态a，其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，cd的延长线经过坐标原点分别与纵轴、横轴垂直，e是Ob与da的交点，下列说法正确的是( )
A.气体从状态c到状态d是等容变化
B.ab之间某个状态的压强小于状态e的压强
C.气体从状态b到状态c的过程中对外做功同时吸收热量
D.气体从状态d到状态a压强增大
11.柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以O为圆心、半径为R的圆，左侧是直角梯形，AP长为与CO之间的夹角为45°，AC中点为B。两种频率的细激光束，垂直AB面入射，器件介质对光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入射点从A向B移动过程中，能在PM面全反射后，从OM面出射的光是（不考虑三次反射以后的光）( )
A.仅有a光 B.仅有b光 C.光都可以 D.光都不可以
12.在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体，直角边的长度为0.9 m，水的折射率，细灯带到水面的距离，则有光射出的水面形状（用阴影表示）为( )
A. B. C. D.
13.如图所示，在圆形铁丝圈上附有一层肥皂液膜，将铁丝圈竖直放置在发出红色水平光线的光源右侧某位置。若在极短时间内膜的形状保持不变，在地球表面，观察到的条纹间距为，则( )
A.该装置在地球表面时，液膜上可看到竖直直条纹
B.将该装置放在空间站观察，液膜上可看到水平直条纹
C.将该装置放在月球表面，观察到的条纹间距大于
D.仅将光源换为蓝色光源，液膜上的条纹间距增大
14.如图，波长为λ的单色光，照射到间距为d的双缝上，双缝到屏的距离为，屏上观察到明暗相间的条纹.现将屏向右平移，则移动前和移动后，屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为( )
A. B. C. D.
答案以及解析
1.答案：B
解析：A.布朗运动是液体中的固体小颗粒的无规则的运动，故A不符合题意；
B.分子间引力和斥力都是存在的，当两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大，故B符合题意；
C.物体做加速运动，温度不一定升高，所以物体内分子的平均动能不一定越来越大，故C不符合题意；
D.物体对外做功，若同时吸收热量，则物体内能不一定减小，故D不符合题意。
故选B。
2.答案：D
解析：A.甲分子固定不动，乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中，分子力先表现为引力，靠近时引力做正功，分子势能减小。后表现为斥力，相互靠近时，分子力做负功，分子势能增加。故A正确，不符合题意；
B.一定量的理想气体在体积不变的条件下，不对外做功，故吸收热量后内能一定增加，温度升高，压强必增加，故B正确，不符合题意；
C.根据热力学第二定律，自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故C正确，不符合题意；
D.饱和汽压与温度有关，且随着温度的升高而增大，故D错误，符合题意。
故选D。
3.答案：D
解析：温度是分子平均动能的标志，物体温度越低，分子的平均动能越小，并不是每个分子的动能都变小，A错误；物体的内能与分子数、物体的温度和体积等因素有关，分子数和温度相同的物体不一定有相同的内能，B错误；晶体在熔化时要吸热，分子势能增加，而晶体在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C错误；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质和单晶体相似，具有各向异性，D正确。
4.答案：C
解析：以C中气体为研究对象，体积不变根据
可知C中气体温度升高，压强增大；以活塞和连杆整体为研究对象，受到向上和向下气体的压力
可知活塞和连杆合力向下，竖直向下运动，A中气体体积增大，对外做功，即
根据
气缸绝热
内能减小，温度降低；反之B中气体体积变小，内能增大，温度升高。
故选C。
5.答案：A
解析：以气泡内的气体为研究对象，初状态有；末状态有，由理想气体状态方程得，代入数据解得，故A正确，B、C、D错误.
6.答案：A
解析：根据理想气体状态方程可知，理想气体先等温压缩，压强增大，再等容降温，压强减小，压强可以回到初始值，A正确；理想气体先等温膨胀，压强减小，再等容降温，压强减小，压强不能回到初始值，B错误；理想气体先等容升温，压强增大，再等温压缩，压强增大，压强不能回到初始值，C错误；理想气体先等容降温，压强减小，再等温膨胀，压强减小，压强不能回到初始值，D错误.
7.答案：D
解析：由题图1可知，甲、乙表现为各向同性，丙表现为各向异性；由题图2可知，甲、丙有固定熔点，乙无固定熔点，所以甲、丙为晶体，乙为非晶体，其中甲可能为多晶体，也可能为单晶体，丙为单晶体，D正确.
8.答案：D
解析：玻璃是非晶体，A项错误；晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，B项错误；液体和固体接触时，附着层内的分子即可能表现为引力（浸润）也可能表现为斥力（不浸润），C项错误；液晶具有各向异性，D项正确。
9.答案：C
解析：A、晶体具有固定的熔点，在晶体熔化时，温度不变，所以分子平均动能一定保持不变，故A错误；
B、一块固体若有确定的熔点，则必定为晶体，但不一定是单晶体，故B错误；
C、液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，故C正确；
D、液体的表面张力是分子引力作用的结果，完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力，故D错误。
故选：C。
10.答案：B
解析：根据，可知由于cd的延长线经过坐标原点O，则气体从状态c到状态d是等压变化，故A错误；根据，可知，坐标原点O与ab上各点连线的斜率与压强成反比，由题图可知，O与b的连线的斜率最小，压强最大，即状态e的压强最大，故B正确；由题图可知，气体从状态b到状态c发生等温变化，气体内能不变，体积变小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故C错误；根据，可知，坐标原点O与ad上各点的连线斜率与压强成反比，由题图可知，气体从状态d到状态a压强减小，故D错误.
11.答案：A
解析：根据题意作出光路图如图1所示，根据临界角可知，从图中可以看出两束光经过OC面反射以后均能射到PM面上，入射角在0°~45°范围内，所以只有a光才有可能在PM面上发生全反射，BC错误；通过分析易知，射到P点的a光线全反射到M点，入射角为45°，发生全反射不能从OM面射出，画出a光在PM面上恰好发生全反射的光线的光路图如图2所示，可知该光线经Q点全反射后射至OM面上E点，由几何关系可知在E点的入射角为，小于，即可以从E点射出，故A正确，D错误。
12.答案：C
解析：灯带发出的光从水面射出时发生全反射临界角的正弦值
则
灯带上的一个点发出的光发生全反射的临界角如图所示
根据几何关系可得
则一个点发出的光在水面上能看到的的圆，光射出的水面形状边缘为弧形，如图所示
等腰直角三角形发光体的内切圆半径满足
解得
故中间无空缺。
故选C。
13.答案：C
解析：单色光垂直照射肥皂液膜，光在液膜左侧面发生干涉，在重力作用下同一水平线上液膜厚度相同，条纹为水平直条纹，A错误；在空间站时，因处于完全失重状态，液膜在表面张力作用下的形状类似凸透镜，干涉条纹不是水平直条纹，B错误；地球表面重力加速度大于月球表面的重力加速度，所以在竖直方向的相同距离，在地球表面薄膜厚度变化比在月球表面薄膜厚度变化大，即地球上光程差随高度变化得快，条纹间距小，C正确；蓝光波长较红光波长短，条纹间距减小，D错误。
14.答案：C
解析：移动前屏上两相邻高条纹中心的间距
移动后屏上两相邻亮条纹中心的间距
屏上两相邻亮条纹中心的间距之比为
故选C。(共35张PPT)
专题七 热学、光学——
2024届高考物理
二轮复习模块精讲【新教材新高考】
目
录
考情分析
重难提分技巧
重点知识
思维模型分析
高考典例分析
气体实验定律的应用主要考查理想气体的三个实验定律和理想气体的状态方程。高考命题有时选气体为研究对象，考察考生对三个实验定律和理想气体状态方程的理解；有时选活塞、气缸等物体为研究对象，兼顾考查考生对受力分析的应用。
热力学定律与气体实验定律的综合主要考察热力学的基本规律，需要掌握热力学第二定律的两种表述；把握气体实验定律及理想气体的状态方程。对于这部分内容，应重点复习气体实验定律的图像以及理想气体的状态方程。
光的折射、折射率的计算和全反射是高考的重点，题型以选择题或计算题为主，命题多以三棱镜玻璃半球、球冠玻璃砖、游泳池为设题情境，考察光的传播光路图。
考情分析
重难提分技巧
二
（一）核心思路导图
（二）解题技巧
1.对设计气体状态参量的变化的题目，解题思路如下：
（1）选择研究对象——一定质量的理想气体。
（2）分析状态参量。
①利用连通器原理（气体被液体封闭时）或平衡条件（气体被活塞封闭时），分析被封闭气体的压强特点。
②根据容器的导热性能或题中条件，分析被封闭气体的温度特点。
③根据题中条件分析被封闭气体的体积特点。
2.利用热力学第一定律解决问题时，一定要牢记理想气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增加，温度降低，内能减少。
3.这部分题目经常借助于气体状态变化的图像进行考查，所以一定要理解图像的意义。
三
重难知识
四
思维模型分析
（一）分子动理论、内能及热力学定律
1.关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A.把温度降到0 ℃，分子热运动将停止
B.阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动
C.温度越高，扩散现象和布朗运动都越剧烈
D.一个氧分子的体积等于氧气的摩尔体积除以阿伏伽德罗常量
1.答案：C
解析：物体分子永不停息地做无规则运动，温度降到0 ℃时，分子热运动不会停止，故A错误；尘埃的运动是空气流动引起的，不是布朗运动，故B错误；扩散现象和布朗运动都反映了分子的无规则运动，温度越高，分子热运动越剧烈扩散现象和布朗运动也越剧烈，故C正确；由于气体分子的间距大于分子直径，因此氧气的摩尔体积除以阿伏伽德罗常量是一个氧分子所占空间的体积，不是一个氧分子的体积，故D错误.
（二）固体、液体和气体
2.关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( )
A.可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
B.一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C.一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球一定是单晶体
D.一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则一定是多晶体
2.答案：C
解析：表现出各向同性的可以是多晶体，也可以是非晶体，并且单晶体的某些物理性质也表现出各向同性，不能根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体，故A错误；沿各个方向对一块均匀薄片施加拉力，发现其强度一样，力学性质表现出各向同性，但并不能判断出其他物理性质是否也具有各向同性，则薄片可能是非晶体，也可能是多晶体，还可能是单晶体，故B错误；一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，即具有各向异性，则该球一定是单晶体，故C正确；单晶体具有各向异性的特征，仅指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性的，故当晶体某一物理性质显示各向同性，并不意味着该晶体一定不是单晶体，故D错误.
（三）气体实验定律与理想气体状态方程
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
（四）机械振动、机械波
（五）光的折射和全反射
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
（六）波的现象
谢
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