熱學(xué)、光學(xué)、機械振動、機械波壓軸選擇、填空題（全國甲卷和Ⅰ卷）-2023年高考物理十年壓軸真題與模擬題（解析版）

熱學(xué)、光學(xué)、機械振動、機械波壓軸選擇、填空題（全國甲

卷和I卷）

命題捉律

熱學(xué)、光學(xué)、機械振動、機械波壓軸選擇、填空題是考查學(xué)生物理學(xué)科基本概念和規(guī)律的

試金石，表現(xiàn)為綜合性強、求解難度適中、對考生的綜合分析能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物

理問題的能力要求高等特點。

一、命題范圍

1.氣體實驗定律和熱力學(xué)第一定律（壓軸指數(shù)★★★★）

①氣體狀態(tài)參量的函數(shù)圖像。結(jié)合氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程解決。

②結(jié)合熱力學(xué)第一定律，解決氣體做功和吸熱、放熱，內(nèi)能的增加和減少的判斷。

2、幾何光學(xué)結(jié)合光的折射定律和全反射現(xiàn)象綜合性題目（壓軸指數(shù)★★★）

畫好光路圖，畫好法線、入射光線、出射光線，找出入射角、折射角。

3、機械振動和機械波（壓軸指數(shù)★★★★）

深刻理解簡諧運動的性質(zhì)和運動特點，對簡諧運動的物理量的描述要清晰準(zhǔn)確，能利用簡諧

運動方程判斷質(zhì)點的運動規(guī)律、力學(xué)特點和能量特點。理解好機械波的形成過程，對機械波

的周期性問題、機械波和機械振動相結(jié)合的問題能做出準(zhǔn)確判斷。

二、命題類型

L單一知識點型。物理情境選自生活生產(chǎn)情境或?qū)W習(xí)探究情境，己知條件情境化、隱秘

化、需要仔細(xì)挖掘題目信息。求解方法技巧性強、靈活性高、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的能

力要求高的特點。命題點常包含：氣體實驗定律、光的折射定律、全反射角、氣體分子運

動的統(tǒng)計規(guī)律、分子力或分子勢能與分子間距離的函數(shù)圖像，機械振動和機械波。命題常

常通過相關(guān)函數(shù)圖像聯(lián)系知識點在一起考查。

2.綜合型問題。通過某一情境，考查本知識點所在章節(jié)的多個知識點，知識點間有的相互

聯(lián)系，有的獨立的。需要全面掌握各知識點及它們之間的聯(lián)系。

歷年笈趣

一、多選題

1.（2022?全國?統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)α變化到狀態(tài)從其過程如P-T

圖上從。到人的線段所示。在此過程中（）

A.氣體一直對外做功

B.氣體的內(nèi)能一直增加

C.氣體一直從外界吸熱

D.氣體吸收的熱量等于其對外做的功

E.氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量

【答案】BCE

【解析】A.因從。到6的。一丁圖像過原點，由半=C可知從”到b氣體的體積不變，則

從。到匕氣體不對外做功，選項A錯誤；

B.因從。到人氣體溫度升高，可知氣體內(nèi)能增加，選項B正確；

CDE.因W=O,4U>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律

AU=W+Q

可知，氣體一直從外界吸熱，且氣體吸收的熱量等于內(nèi)能增加量，選項CE正確，D錯誤。

故選BCEo

2.（2019?全國?高考真題）一簡諧橫波沿X軸正方向傳播，在f=［時刻，該波的波形圖如圖

（?）所示，RQ是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點.圖表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像.下列說法

正確的是（填正確答案標(biāo)號.選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分.每選

錯1個扣3分，最低得分為0分）

A.質(zhì)點。的振動圖像與圖（b）相同

B.在f=0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點。的大

C.在Z=O時刻，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大

D.平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點的振動圖像如圖（6）所示

E.在/=0時刻，質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大

【答案】CDE

【解析】A、由圖（b）可知，在時刻，質(zhì)點正在向y軸負(fù)方向振動，而從圖（a）可

知，質(zhì)點Q在7=g正在向y軸正方向運動，故A錯誤；

B、山r=；的波形圖推知，f=0時刻，質(zhì)點P正位于波谷，速率為零；質(zhì)點Q正在平衡位

置,故在f=0時刻，質(zhì)點P的速率小于質(zhì)點Q,故B錯誤；

C、f=0時刻，質(zhì)點P正位于波谷，具有沿y軸正方向最大加速度，質(zhì)點Q在平衡位置，

加速度為零，故C正確；

D、/=0時刻，平衡位置在坐標(biāo)原點處的質(zhì)點，正處于平衡位置，沿y軸正方向運動，跟

（b）圖吻合，故D正確：

E、f=0時刻，質(zhì)點P正位于波谷，偏離平衡位置位移最大，質(zhì)點Q在平衡位置，偏離平

衡位置位移為零，故E正確.

故本題選CDE.

3.（2020?全國?統(tǒng)考高考真題）在下列現(xiàn)象中，可以用多普勒效應(yīng)解釋的有o

A.雷雨天看到閃電后，稍過一會兒才能聽到雷聲

B.超聲波被血管中的血流反射后，探測器接收到的超聲波頻率發(fā)生變化

C.觀察者聽到遠(yuǎn)去的列車發(fā)出的汽笛聲，音調(diào)會變低

D.同一聲源發(fā)出的聲波，在空氣和水中傳播的速度不同

E.天文學(xué)上觀察到雙星（相距較近、均繞它們連線上某點做圓周運動的兩顆恒星）光譜隨

時間的周期性變化

【答案】BCE

【解析】A.之所以不能同時觀察到是因為聲音的傳播速度比光的傳播速度慢，所以A錯

誤；

B.超聲波與血液中的血小板等細(xì)胞發(fā)生反射時，由于血小板的運動會使得反射聲波的頻率

發(fā)生變化，B正確；

C.列車和人的位置相對變化了，所以聽得的聲音頻率發(fā)生了變化，所以C正確；

D.波動傳播速度不一樣是由介質(zhì)決定的，D錯誤；

E.雙星在周期性運動時，會使得到地球的距離發(fā)生周期性變化，故接收到的光頻率會發(fā)生

變化，E正確。

故選

BCEo

4.（2018?全國?高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)α開始，經(jīng)歷過程①、②、

③、④到達狀態(tài)e。對此氣體，下列說法正確的是（）

A.過程①中氣體的壓強逐漸減小

B.過程②中氣體對外界做正功

C.過程④中氣體從外界吸收了熱量

D.狀態(tài)c、4的內(nèi)能相等

E.狀態(tài)”的壓強比狀態(tài)b的壓強小

【答案】BDE

【解析】A.由理想氣體狀態(tài)方程

生=生

T.Th

可知，體積不變溫度升高即7?>Z,則pb>p”,即過程①中氣體的壓強逐漸增大，A錯

誤；

B.由于過程②中氣體體積增大，所以過程②中氣體對外做功，B正確；

C.過程④中氣體體積不變，對外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定

律，過程④中氣體放出熱量，C錯誤；

D.由于狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能

相等，D正確；

E.由理想氣體狀態(tài)方程C可得

T

P=C-

〃V

即T-Y圖中的點與原點O的連線的斜率正比于該點的壓強，故狀態(tài)4的壓強比狀態(tài)b的壓

強小，E正確。

故選BDEo

5.（2017?全國?高考真題）氧氣分子在0回和100面溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)

的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示.下列說法正確的是.

亙位速率間隔的分子數(shù)

A.圖中兩條曲線下面積相等

B.圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形

c.圖中實線對應(yīng)于氧氣分子在Ioo團時的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

E.與0回時相比，IOO團時氧氣分子速率出現(xiàn)在0?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百

分比較大

【答案】ABC

【解析】A.由題圖可知，在O團和100團兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的

百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1,即相等；故A項符合題意.

B溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度越高，分子的平均動能越大，虛線為氧氣分子在OSI時

的情形，分子平均動能較小，則B項符合題意.

C.實線對應(yīng)的最大比例的速率區(qū)間內(nèi)分子動能大，說明實驗對應(yīng)的溫度大，故為100日時

的情形，故C項符合題意.

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子占據(jù)的比例，但無法確定分子具體數(shù)目；故D

項不合題意

E.由圖可知，0?400m∕s段內(nèi)，100回對應(yīng)的占據(jù)的比例均小于與0回時所占據(jù)的比值，因此

100回時氧氣分子速率出現(xiàn)在。?400m∕s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較?。粍tE項

不合題意.

6.（2016?全國?高考真題）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）

A.氣體吸熱后溫度一定升高

B.對氣體做功可以改變其內(nèi)能

C.理想氣體等壓膨脹過程一定放熱

D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必

定達到熱平衡

【答案】BDE

【解析】A.氣體吸熱后，若再對外做功，溫度可能降低，故A錯誤；

B.改變氣體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳導(dǎo)，故B正確；

C.理想氣體等壓膨脹過程是吸熱過程，故C錯誤；

D.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，故D正確；

E.如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必

定達到熱平衡，否則就不會與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，故E正確。

故選BDE.

【點睛】本題主要考查了熱力學(xué)定律、理想氣體的性質(zhì).此題考查了熱學(xué)中的部分知識

點，都比較簡單，但是很容易出錯，解題時要記住熱力學(xué)第一定律E=W+Q、熱力學(xué)第二定

律有關(guān)結(jié)論以及氣體的狀態(tài)變化方程等重要的知識點.

7.（2016?全國?高考真題）某同學(xué)漂浮在海面上，雖然水面波正平穩(wěn)地以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個波峰到第10個波峰通過身下的時

間間隔為15s。下列說法正確的是（）

A.該水面波的頻率為6Hz

B.該水面波的波長為3m

C.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因為波傳播時能量不會傳遞出去

D.水面波沒有將該同學(xué)推向岸邊，是因為波傳播時振動的質(zhì)點并不隨波遷移

【答案】BD

【解析】A.由第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15s,可得知振動的周期

T=------s=-s

10-13

頻率為

故A錯誤：

B.該水面波的波長為

λ=vT=3m

故B正確；

C.參與振動的質(zhì)點只是在自己的平衡位置附近做往復(fù)運動，并不會"隨波逐流"，但振動的

能量和振動形式卻會不斷的向外傳播。故C錯誤，D正確。

故選BDo

8.（2015?全國?高考真題）下列說法正確的是

A.將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體

B.固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)

C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體

D.在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體

E.在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變

【答案】BCD

【解析】A.將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒還是晶體；選項A錯誤.

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各向異性，具有不同的光學(xué)性

質(zhì)；選項B正確.

C.由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，例如石墨

和金剛石；選項C正確.

D.在合適的條件下，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w，例如

天然石英是晶體，熔融過的石英卻是非晶體.把晶體硫加熱熔化（溫度超過300團）再倒進冷

水中，會變成柔軟的非晶硫，再過一段時間又會轉(zhuǎn)化為晶體硫；選項D正確.

E.在熔化過程中，晶體要吸收熱量，雖然溫度保持不變，但是內(nèi)能要增加；選項E錯誤.

9.（2014?全國?高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、be、Ca回

到原狀態(tài)，其P-T圖象如圖所示，下列判斷正確的是（）

OT

A.過程ab中氣體一定吸熱

B.過程be中氣體既不吸熱也不放熱

C.過程Ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱

D.A、b和C三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小

E.b和C兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同

【答案】ADE

【解析】試題分析：從a到b的過程，根據(jù)圖線過原點可得圣=條，所以為等容變化過

程，氣體沒有對外做功，外界也沒有對氣體做功，所以溫度升高只能是吸熱的結(jié)果，選項

A對.從b到C的過程溫度不變，可是壓強變小，說明體積膨脹，對外做功，理應(yīng)內(nèi)能減

少溫度降低，而溫度不變說明從外界吸熱，選項B錯.從C到a的過程，壓強不變，根據(jù)

溫度降低說明內(nèi)能減少，根據(jù)改變內(nèi)能的兩種方式及做功和熱傳遞的結(jié)果是內(nèi)能減少，所

以外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量，選項C錯.分子的平均動能與溫度有關(guān)，狀態(tài)

a的溫度最低，所以分子平均動能最小，選項D對.b和C兩個狀態(tài)，溫度相同，印分子

運動的平均速率相等，單個分子對容器壁的平均撞擊力相等，根據(jù)b壓強大，可判斷狀態(tài)

b單位時間內(nèi)容器壁受到分子撞擊的次數(shù)多，選項E對.

考點：分子熱運動理想氣體狀態(tài)方程氣體壓強的微觀解釋

10.（2014?全國?高考真題）圖（a）為一列波在∕=2s時的波形圖，圖（b）是平衡位置在

圖(a)圖(b)

A.波速為0.5m∕s

B.波的傳播方向向右

C.O2s時間內(nèi)，P運動的路程為8cm

D.02s時間內(nèi)，尸向y軸正方向運動

E.當(dāng)∕=7s時，P恰好回到平衡位置

【答案】ACE

【解析】A.由圖（a）可知該簡諧橫波的波長為%=2m,由圖（b）知周期為T=4s,則波速

為

λ2

V=—=—m/s=（）.5m∕s

T4

故A正確：

B.根據(jù)圖S的振動圖像可知，x=1.5m處的質(zhì)點在f=2s時振動方向向下，所以該波向左

傳播，故B錯誤；

C.由于

t2s=0.5T

所以02s時間內(nèi)，質(zhì)點P的路程為

S=2Λ=8cm

故C正確；

D.由圖（a）可知V2s時，質(zhì)點P在波谷，f=2s=O.5T,所以可知02s時間內(nèi)，P向y軸

負(fù)方向運動，故D錯誤；

E.r=2s時，質(zhì)點P在波谷

則/=7S時，P恰回到平衡位置，E正確。

故選ACEo

11.（2013?全國?高考真題）兩個相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至

不再靠近。在此過程中，下列說法正確的是（）

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.分子動能先增大，后減小

D.分子勢能先增大，后減小

E.分子勢能和動能之和不變

【答案】BCE

【解析】A.由分子動理論的知識，當(dāng)兩個分子相互靠近，直至不能靠近的過程中，分子

力先是引力且先增大后減小，之后為分子斥力，一直增大，故A錯誤；

BCD.分子引力先做正功，然后分子斥力做負(fù)功，分子勢能先減小再增大，分子動能先增

大后減小，故BC正確，D錯誤；

E.因為只有分子力做功，所以分子勢能和分子動能的總和保持不變，故E正確。

故選BCEo

12.（2013?全國?高考真題）如圖，。、b、c、d是均勻媒質(zhì)中X軸上的四個質(zhì)點，相鄰兩點

的間距依次為2m、4m和6m?！觥泻喼C橫波以2m∕s的波速沿X軸正向傳播，在，=0時刻

到達質(zhì)點。處，質(zhì)點”由平衡位置開始豎直向下運動，f=3s時”第一次到達最高點。下列

說法正確的是（）

?a?b--?c?d-->Λ

A.在，=6s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處

B.在f=5s時刻質(zhì)點C恰好到達最高點

C.質(zhì)點人開始振動后，其振動周期為4s

D.在4s<∕<6s的時間間隔內(nèi)質(zhì)點。向上運動

E.當(dāng)質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點b一定向上運動

【答案】ACD

【解析】A.4d間距離為x=12m,波在同一介質(zhì)中勻速傳播，則波從。傳到“的時間為

X124

t=—=——S=OS

V2

即在Z=6s時刻波恰好傳到質(zhì)點d處，A正確；

B.設(shè)該波的周期為T，由題可得

3

-T=3s

4

解得

T=4s

波從〃傳到C的時間為

%2+4?

t=—=------s=3s

V2

則在f=5s時刻質(zhì)點C已振動了2s,而C起振方向向下，故在f=5s時刻質(zhì)點c恰好經(jīng)過平

衡位置向上，B錯誤；

C.質(zhì)點b的振動周期等于4的振動周期，即為4s,C正確；

D.在4s<∕<6s的時間間隔內(nèi)，質(zhì)點C已振動了ls<∕<3s,質(zhì)點C正從波谷向波峰運動，

即向上運動，D正確；

E.波長為

λ=vT=2×4m=8m

bd間距離為

IOm=

4

結(jié)合波形得知，當(dāng)質(zhì)點d向下運動時，質(zhì)點6不一定向上運動，E錯誤。

故選ACDo

二、填空題

13.（2021?全國?高考真題）如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個不同過程，分別由體積-溫

度（Ur）圖上的兩條直線I和團表示，力和L分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)；為為它

們的延長線與橫軸交點的橫坐標(biāo)，”是它們的延長線與橫軸交點的橫坐標(biāo)，用-273.15回；

a,6為直線I上的一點。由圖可知，氣體在狀態(tài)〃和力的壓強之比KL=；氣體

【解析】［1］根據(jù)蓋呂薩克定律有

整理得

V=公+273火

由于體積-溫度（Uf）圖像可知，直線I為等壓線，則〃、匕兩點壓強相等，則有

J

Pb

⑵設(shè)f=OC時，當(dāng)氣體體積為K其壓強為Pi,當(dāng)氣體體積為匕其壓強為P2,根據(jù)等溫

變化，則有

PM=P2?

由于直線I和團各為兩條等壓線，則有

PI=Pb，Pl=Pe

聯(lián)立解得

區(qū)=且=Jl

plP?K

14.（2020?全國?統(tǒng)考高考真題）分子間作用力F與分子間距『的關(guān)系如圖所示，片〃時，

F=0。分子間勢能由,?決定，規(guī)定兩分子相距無窮遠(yuǎn)時分子間的勢能為零。若一分子固定于

原點0,另一分子從距。點很遠(yuǎn)處向。點運動，在兩分子間距減小到-2的過程中，勢能

（填"減小"不變"或"增大"）；在間距由r2減小到〃的過程中，勢能.（填“減

小”"不變"或"增大”）；在間距等于〃處，勢能.（填"大于""等于"或"小于"）零。

【解析】口］從距。點很遠(yuǎn)處向。點運動，兩分子間距減小到今的過程中，分子間體現(xiàn)引

力，引力做正功，分子勢能減小;

⑵在2f4的過程中，分子間仍然體現(xiàn)引力，引力做正功，分子勢能減小:

⑶在間距等于6之前，分子勢能一直減小，取無窮遠(yuǎn)處分子間勢能為零，則在4處分子勢

能小于零。

15.（2019?全國,高考真題）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好,

空氣可視為理想氣體.初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強大于外界?現(xiàn)使活塞緩

慢移動，直至容器中的空氣壓強與外界相同.此時，容器中空氣的溫度（填"高

于""低于"或"等于"）外界溫度，容器中空氣的密度（填"大于""小于"或"等

于"）外界空氣的密度.

【答案】低于大于

【解析】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故

△Q=。，但活塞移動的過程中，容器內(nèi)氣體壓強減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增

大，氣體對外界做功，即W<0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：AU=AQ+W<0,故容器內(nèi)

氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度.

最終容器內(nèi)氣體壓強和外界氣體壓強相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：PV=nRT

又夕=￡，為容器內(nèi)氣體質(zhì)量

Pm

聯(lián)立得：展而

取容器外界質(zhì)量也為，〃的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密

度大于外界.

故本題答案為：低于；大于.

16.（2021?全國?高考真題）如圖，單色光從折射率“=1.5、厚度d=10Qcm的玻璃板上表面

射入。己知真空中的光速為3x10*m∕s,則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為

m/s；對于所有可能的入射角，該單色光通過玻璃板所用時間f的取值范圍是

s≤t<s（不考慮反射）。

【解析】［1］該單色光在玻璃板內(nèi)傳播的速度為

c3×IO8,C,八8,

V=—=-----m∕s=2×10m/s

n1.5

⑵當(dāng)光垂直玻璃板射入時，光不發(fā)生偏折，該單色光通過玻璃板所用時間最短，最短時間

d0.1l0

4=一s=5×10-s

V2×108

⑶當(dāng)光的入射角是90。時，該單色光通過玻璃板所用時間最長。由折射定律可知

sin90°

n=---------

sin。

最長時間

d

l0

t2=至皿=/d=3√5×10-s

vv√l-sin2θ

17.（2018?全國?高考真題）如圖，A4?C為一玻璃三棱鏡的橫截面，0A=3Oo,一束紅光垂

直AB邊射入，從AC邊上的。點射出，其折射角為60。，則玻璃對紅光的折射率為

o若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，則光線在。點射出時的折射射角（"小于""等

于"或"大于"）60°o

【答案】√3大于

【解析】［1］⑵由幾何知識可知，紅光在。點發(fā)生折射時，折射角為i=60。，入射角為

/-=30o,由折射定律可得

Sini

n=-----

sinr

解得玻璃對紅光的折射率為

n=y∕i

若改用藍(lán)光沿同一路徑入射，由于玻璃對藍(lán)光的折射率大于對紅光的折射率，則光線在。

點射出時的折射角大于60。。

18?(2017?全國,高考真題)如圖甲所示，在XOy平面內(nèi)有兩個沿Z方向做簡諧振動的點波

源Sl(-2,0)和S2(4,0)。兩波源的振動圖線分別如圖乙和圖丙所示，兩列波的波速

均為0.50m∕s°兩列波從波源傳播到點A(-2,8)的振幅為m,兩列波引起的點3

(1,4)處質(zhì)點的振動相互(填"加強"或"減弱")，點C(0.5,0)處質(zhì)點的振動相互

(填"加強"或"減弱")。

【答案】2減弱加強

【解析】［1］由圖可得周期

T=4s

則波長

λ=vT—2m

兩列波從波源傳播到點A(-2,8)的路程差

?,r=ri-r2=10m-8m=2m

兩列波的振動步調(diào)相反，所以A點為振動減弱點，其振幅為2m。

⑵從波源傳播到點B(1,4)路程差為0,引起該處質(zhì)點的振動相互減弱。

［3］從波源傳播到點C(0.5,0)的路程差為

Im=—×1

2

該處質(zhì)點為振動加強點。

19.(2015?全國,高考真題)在雙縫干涉實驗中，分別用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，

在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距?Λ∕與綠光的干涉條紋間距?Λ2相比?Λ-/?Λ2

（填">"、"V"或"="）。若實驗中紅光的波長為630nm,雙縫到屏幕的距離為1m,測得第

1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm,則雙縫之間的距離為ι

【答案】>0.3

【解析】⑺雙縫干涉條紋間距&=紅光波長比綠光長，所以用紅光的雙縫干涉條紋

a

間距較大

Arl>?x2

⑵條紋間距為

?x=l°?5mnι_2.Imm=2.1×103m

5

根據(jù)

?x——λ,

d

解得

JLzIJX630XMm=O.3mm

?x2.1x10-

應(yīng)第第咯J

一、熱學(xué)

1.氣體實驗定律

玻意耳定律查理定律蓋一呂薩克定律

一定質(zhì)量的某種氣?定質(zhì)M的某種氣體，一定質(zhì)量的某種氣

體，在溫度不變的情在體積不變的情況下，體，在壓強不變的情

內(nèi)容

況下，壓強與體積成壓強與熱力學(xué)溫度成正況下，其體積與熱力

反比比學(xué)溫度成正比

包=也匕=3

τi~τ2τΓτ2

表達式PIVl=P2匕

V,

拓展：△/?=奈"AT拓展：ΔV=ψ-Δ7,

∕∣11

一定質(zhì)量的某種理想一定質(zhì)量的某種理想氣一定質(zhì)量的某種理想

氣體，溫度保持不變體，體積保持不變時，氣體，溫度升高時，

時，分子的平均動能分子的密集程度保持不分子的平均動能增

微觀解釋

不變.體積減小時，變，溫度升高時，分子大.只有氣體的體積

分子的密集程度增的平均動能增大，氣體同時增大，使分子的

大，氣體的壓強增大的壓強增大密集程度減小，才能

保持壓強不變

PPV

圖像

V/一T/一T

O*vVO*/O*/

2.理想氣體狀態(tài)方程

（1）理想氣體：在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律的氣體.

①在壓強不太大、溫度不太低時，實際氣體可以看作理想氣體.

②理想氣體的分子間除碰撞外不考慮其他作用，一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決

定.

（2）理想氣體狀態(tài)方程：第=若或華=C.（質(zhì)量一定的理想氣體）

3.氣體狀態(tài)變化的圖像問題

（1）.四種圖像的比較

類別特點（其中C為常量）舉例

PV=CT,即/V之積越大的等溫線

P-V

溫度越高，線離原點越遠(yuǎn)----->?*v

Oτ2>τt

P=Cg,斜率Z=C7,即斜率越p?z?

1

PVL>x∣-1

大，溫度越高OT2>TiV

P=新,斜率Z=E即斜率越大，

P?/V2

p-τ

τ

體積越小Ov2<vl

-CC

V^-T,斜率即斜率越大，

k=;;,L4±

V-TPPr

OPKPiT

壓強越小

（1）.處理氣體狀態(tài)變化的圖像問題的技巧

①首先應(yīng)明確圖像上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個狀態(tài)，它對應(yīng)著三個狀態(tài)量；圖像

上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程.看此過程屬于等

溫、等容還是等壓變化，然后用相應(yīng)規(guī)律求解.

②在V-T圖像（或p—T圖像）中，比較兩個狀態(tài)的壓強（或體積）時，可比較這兩個狀態(tài)到原

點連線的斜率的大小，斜率越大，壓強（或體積）越小；斜率越小，壓強（或體積）越大.

二、光學(xué)

1.折射定律

（1）內(nèi)容：如圖所示，折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別

位于法線的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比.

(2)表達式：含e=川2(加2為比例常數(shù)).

sin(72

2.全反射

(1)定義：光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時，當(dāng)入射角增大到某一角度，折射光線消失，只剩下

反射光線的現(xiàn)象.

(2)條件：①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì).②入射角大于或等于臨界角.

(3)臨界角：折射角等于90。時的入射角.若光從介質(zhì)(折射率為〃)射向真空或空氣時.，發(fā)生

i9001

全反射的臨界角為C,由〃=七sn會，得SinC=A介質(zhì)的折射率越大，發(fā)生全反射的臨界角

越小.

三、機械振動和機械波

1.對簡諧運動的理解

受力特點回復(fù)力尸=一"，F(xiàn)(或〃)的大小與X的大小成正比，方向相反

靠近平衡位置時，a、F、X都減小，。增大；遠(yuǎn)離平衡位置時，a、尸、X都增

運動特點

大，。減小

振幅越大，能量越大.在運動過程中，動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)的機械能

能量

守恒

做簡諧運動的物體的位移、回復(fù)力、加速度和速度均隨時間做周期性變化,

變化周期就是簡諧運動的周期T；動能和勢能也隨時間做周期性變化，其變化

周期性

τ

周期為方

(1)如圖所示，做簡諧運動的物體經(jīng)過關(guān)于平衡位置。對稱的兩點P、P'(OP

=OP)時，速度的大小、動能、勢能相等，相對于平衡位置的位移大小相等

Pi?P-

物體由到。所用的時間等于由。到所用時間，即

對稱性(2)PP3=3>?

(3)物體往復(fù)過程中通過同一段路程(如OP段)所用時間相等，即SP=tPo

(4)相隔基矢生(〃為正整數(shù))的兩個時刻，物體位置關(guān)于平衡位置對稱，位

移、速度、加速度大小相等，方向相反

2.波的周期

⑴質(zhì)點振動〃T(〃=1,2,3,…)時，波形不變.

(2)在波的傳播方向上，當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置間的距離為祖(〃=1,2,3,…)時，它們的振動步調(diào)

總相同；當(dāng)兩質(zhì)點平衡位置間的距離為(2〃+155=0,1,2,3,…)時，它們的振動步調(diào)總相反.

3.波的傳播方向與質(zhì)點振動方向的互判

y—AV

沿波的傳播方向，“上坡”時質(zhì)點向下

Z、下坡上?

“上下坡”法

振動，“下坡”時質(zhì)點向上振動O上坡VX

波形圖上某點表示傳播方向和振動方向N

“同側(cè)”法)∣UX

的箭頭在圖線同側(cè)C

二

將波形沿傳播方向進行微小的平移，再[B,一V

“微平移”法由對應(yīng)同一尤坐標(biāo)的兩波形曲線上的點

x

來判斷質(zhì)點振動方向

便擬殘部)

一、多選題

1.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)〃經(jīng)狀態(tài)仄C又回到狀態(tài)。，其壓強P與體積丫的關(guān)系如

圖所示，變化過程有等容、等溫和絕熱過程，則下列說法正確的是()

O----------------------

A.①過程可能為等溫變化

B.②過程氣體從外界吸熱

C.全過程氣體向外界放出的熱量大于從外界吸收的熱量

D.③過程氣體分子單位時間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增加

【答案】BCD

【解析】A.①過程若為等溫變化，②過程為等容變化，溫度升高，則③過程為絕熱變

化，外界對氣體做功，氣體溫度升高，不可能回到初始狀態(tài)，可知①為絕熱過程，故A錯

誤；

B.②過程為等容變化，氣體壓強增大，則溫度升高，氣體內(nèi)能增大，外界沒有對氣體做

功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體從外界吸熱，故B正確；

C.②過程外界沒有對氣體做功，根據(jù)P-V圖線和橫軸所圍面積表示氣體和外界功的交

換，③過程外界對氣體做的功大于①過程氣體對外界做的功，因此全過程外界對氣體做

功，氣體內(nèi)能不變，故全過程氣體向外界放出的熱量大于從外界吸收的熱量，故C正確；

D.③過程為等溫變化，氣體壓強增大，體積減小，分子平均動能不變，氣體分子單位時

間內(nèi)對單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增加，故D正確。

故選BCDo

2.A、B汽缸的水平長度為20cm,截面積均為IOCmC是可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動的、體

積不計的活塞，D為閥門，整個裝置均由導(dǎo)熱材料制成且環(huán)境溫度恒定，開始閥門關(guān)閉，A

內(nèi)有壓強PA=4.0χl0'Pa的氮氣，B內(nèi)有壓強PB=2.0xl0'Pa的氧氣，閥門打開后，活塞C

向右移動，最后達到平衡。下列說法正確的有()

C

A.活塞C向右移動了IOCm

B.平衡后A氣缸的壓強為3.0x10’Pa

C.A氣缸內(nèi)氣體要對外做功，要從外界吸熱

D.若B氣缸抽成真空，打開閥門D,A氣缸中氣體要對外做功，要從外界吸熱

【答案】BC

【解析】AB.設(shè)閥門打開后，活塞C向右移動了X,最后達到平衡時AB氣體的壓強均為

p,A、B氣體初始體積均為玲，則對A、B氣體由玻意耳定律可得

PΛ%=P(%+Sx)

"B%=P(%-Sx)

解得

20,r

X=—cm≈6.7cm

3

p=3.0×IO5Pa

故A錯誤，B正確；

C.因為整個裝置均由導(dǎo)熱材料制成且環(huán)境溫度恒定，所以氣體溫度保持不變，即氣體內(nèi)能

不變，即

AU=O

又因為氣體A膨脹，對外做功，即

w<o

所以由熱力學(xué)第一定律AU=W+Q得

ρ>o

即氣體A要從外界吸熱，故C正確;

D.若B氣缸抽成真空，打開閥門D后，A氣缸中氣體膨脹過程對外不做功，又因為氣體

內(nèi)能不變，所以A氣體既不需要從外界吸熱也不向外界放熱，故D錯誤。

故選BCo

3.如圖甲所示，一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)沿1-2f3f1的順序作循環(huán)變化。若用V-T或

P-V圖像表示這一循環(huán)，乙圖中表示可能正確的選項是（)

B.

C.OD.OV

【答案】AD

【解析】由圖可知，1到2狀態(tài)是等容變化，P與T均增大,根據(jù)查理定律

且=&

TtT2

2到3狀態(tài)是等壓變化，p不變，T降低，根據(jù)蓋呂薩克定律

”.=K

T2T3

可知

3到1狀態(tài)是等溫變化，壓強〃減小，溫度T不變，根據(jù)玻意耳定律

P3匕=PM

可知

P3>Pl.?<y

故選ADo

4.圖為一定質(zhì)量的理想氣體的體積隨熱力學(xué)溫度變化的圖像，氣體從狀態(tài)α經(jīng)過等容過程

到達狀態(tài)6,再經(jīng)過等溫過程到達狀態(tài)c,直線“c過原點。下列說法正確的是（）

L--------------------------------------->

0T

A.氣體在狀態(tài)a的壓強大于在狀態(tài)b的壓強

B.氣體在狀態(tài)C的壓強小于在狀態(tài)b的壓強

C.氣體在狀態(tài)C的壓強等于在狀態(tài)α的壓強

D.氣體在α→力的過程中對外界做功

【答案】BC

【解析】A.氣體在α→>b經(jīng)歷等容變化，溫度升高，根據(jù)查理定律可知氣體在狀態(tài)人的壓

強大于在狀態(tài)4的壓強，故A錯誤；

B.氣體在c經(jīng)歷等溫變化，體積增大，根據(jù)玻意耳定律可知氣體在狀態(tài)〃的壓強大于

在狀態(tài)C的壓強，故B正確；

C.直線αc過原點，根據(jù)蓋一呂薩克定律可知αc為?條等壓線，即氣體在狀態(tài)C的壓強等

于在狀態(tài)。的壓強，故C正確；

D.氣體在α→b的過程體積不變，不對外做功，故D錯誤。

故選BC-

5.一定質(zhì)量的理想氣體從“狀態(tài)開始，經(jīng)歷三個過程血be、eɑ回到“狀態(tài)，其PT圖

像如圖所示，圖中加的延長線過原點0,A平行于r軸，Ca的延長線過點

（-273.15C0）.下列判斷正確的是（）

A.過程用中氣體體積不變B.過程C4中氣體體積不變

C.過程館中氣體吸收熱量D.過程和中氣體吸收熱量

【答案】BD

【解析】AB.根據(jù)

Vc>Vb

CZ的延長線過點(-273.15,0),則

Va^Vc

Va=Vc>Vb

故A錯誤，B正確；

C.過程Ca中氣體體積不變，W=O,溫度降低，內(nèi)能減小，即△(/<(),則由AU=W+Q

可推知Q<o,氣體放熱，故C錯誤：

D.過程A中氣體體積增大，氣體對外界做功，W<0；溫度升高，內(nèi)能增大，即

Δf∕>O,根據(jù)AU=W+Q知Q>0,即氣體從外界吸熱，故D正確。

故選BDo

6.某容器中一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A開始發(fā)生狀態(tài)變化，經(jīng)狀態(tài)8、C回到狀態(tài)

A,其狀態(tài)變化的P-V圖像如圖所示，設(shè)A、B、C三個狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別是以、TB.

TC,則()

Pc

A.TA>TB

B.TA=TC

C.從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程氣體吸熱

D.從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)8、C回到狀態(tài)4的過程氣體先吸熱后放熱

【答案】CD

【解析】A.從4到B是等壓膨脹，由蓋呂薩克定律可知溫度升高，故