專題35光的波動性-三年（2022-2024）高考物理真題分類匯編（全國通）含答案

專題35光的波動性考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢考點(diǎn)1光的干涉（5年4考）2024年高考江西卷：用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測光的波長實(shí)驗(yàn)。2024年高考遼寧卷：自制雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫。2024年高考廣西卷和2024高考湖南卷：洛埃鏡法干涉實(shí)驗(yàn)。2024年高考山東卷：檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置。2023年高考山東卷：干涉熱膨脹儀1.光的干涉是高考考查頻率較高的知識，雙縫干涉、薄膜干涉一直是考查的熱點(diǎn)。2.光的衍射和光的偏振的考查一般隔年考查，光的偏振一般設(shè)置情景?？键c(diǎn)2光的衍射和光的偏振（5年2考）2024年高考江蘇卷：用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕2022年高考上海卷：單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，僅減小單縫的寬度考點(diǎn)01光的干涉1.（2024年高考江西卷）某同學(xué)用普通光源進(jìn)行雙縫干涉測光的波長實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）A.光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、雙縫、單縫、遮光筒、測量頭等元件B.透鏡的作用是使光更集中C.單縫的作用是獲得線光源D.雙縫間距越小，測量頭中觀察到的條紋數(shù)目內(nèi)越多【答案】BC【解析】進(jìn)行雙縫干涉測光的波長實(shí)驗(yàn)，光具座上依次擺放光源、透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、測量頭等元件，故A錯誤；透鏡的作用是使光更集中，故B正確；單縫的作用是獲得線光源，故C正確；根據(jù)條紋間距公式可知雙縫間距越小，相鄰亮條紋的間距較大，測量頭中觀察到的條紋數(shù)目內(nèi)越少，故D錯誤。2.（2024年高考遼寧卷）某同學(xué)自制雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，在紙板上割出一條窄縫，于窄縫中央沿縫方向固定一根拉直的頭發(fā)絲形成雙縫，將該紙板與墻面平行放置，如圖所示。用綠色激光照雙縫，能在墻面上觀察到干涉條紋。下列做法可以使相鄰兩條亮紋中央間距變小的是（）A.換用更粗的頭發(fā)絲 B.換用紅色激光照雙縫C.增大紙板與墻面距離 D.減小光源與紙板的距離【答案】A【解析】根據(jù)雙縫干涉條紋間隔公式，△x=Lλ/d，要使相鄰兩亮條紋中央間距變小，可使雙縫間距d變大，即換用更粗的頭發(fā)絲，A正確；若換用紅色激光照射雙縫，由于紅光的波長大于綠光，則相鄰兩亮條紋中央間距變大，B錯誤；若增大紙板與墻面的距離，即增大L，則相鄰兩亮條紋中央間距變大，C錯誤；減小光源與紙板的距離，則相鄰兩亮條紋中央間距不變，D錯誤。3.（2024年高考廣西卷）如圖，S為單色光源，S發(fā)出的光一部分直接照在光屏上，一部分通過平面鏡反射到光屏上。從平面鏡反射的光相當(dāng)于S在平面鏡中的虛像發(fā)出的，由此形成了兩個相干光源。設(shè)光源S到平面鏡和到光屏的距離分別為a和l，，鏡面與光屏垂直，單色光波長為。下列說法正確的是（）A.光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為B.光屏上相鄰兩條暗條紋的中心間距為C.若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中此時單色光的波長變?yōu)镈.若將整套裝置完全浸入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為，則該液體的折射率為【答案】AD【解析】根據(jù)光的反射對稱性可知光源S與平面鏡中的虛像距離為2a，根據(jù)條紋間距公式可知故A正確，B錯誤；若將整套裝置完全浸入折射率為n的蔗糖溶液中，光的頻率不變，根據(jù)其中c為在真空中的光速，則故C錯誤；若將整套裝置完全沒入某種透明溶液中，光屏上相鄰兩條亮條紋的中心間距為，根據(jù)條紋間距公式有可得結(jié)合C選項(xiàng)的分析可知所以故D正確。4.（2024高考湖南卷）1834年，洛埃利用平面鏡得到楊氏雙縫干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實(shí)驗(yàn)），平面鏡沿放置，靠近并垂直于光屏。某同學(xué)重復(fù)此實(shí)驗(yàn)時，平面鏡意外傾斜了某微小角度，如圖所示。S為單色點(diǎn)光源。下列說法正確的是（）A.沿向左略微平移平面鏡，干涉條紋不移動B.沿向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距減小C.若，沿向右略微平移平面鏡，干涉條紋間距不變D.若，沿向左略微平移平面鏡，干涉條紋向A處移動【答案】BC【解析】根據(jù)題意畫出光路圖如圖所示，S發(fā)出的光與通過平面鏡反射光（可以等效成虛像S′發(fā)出的光）是同一列光分成的，滿足相干光條件。所以實(shí)驗(yàn)中的相干光源之一是通過平面鏡反射的光，且該干涉可看成雙縫干涉，設(shè)S與S′的距離為d，則d=2aS到光屏的距離為l，代入雙縫干涉公式可得則若θ=0°，沿OA向右（沿AO向左）略微平移平面鏡，對l和d均沒有影響，則干涉條紋間距不變，也不會移動，故C正確，D錯誤；同理再次畫出光路圖有沿OA向右略微平移平面鏡，即圖中從①位置→②位置，由圖可看出雙縫的間距增大，則干涉條紋間距減小，沿AO向左略微平移平面鏡，即圖中從②位置→①位置，由圖可看出干涉條紋向上移動，故A錯誤，B正確。。5.（2024年高考山東卷）檢測球形滾珠直徑是否合格的裝置如圖甲所示，將標(biāo)準(zhǔn)滾珠a與待測滾珠b、c放置在兩塊平板玻璃之間，用單色平行光垂直照射平板玻璃，形成如圖乙所示的干涉條紋。若待測滾珠與標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑相等為合格，下列說法正確的是（）A.滾珠b、c均合格B.滾珠b、c均不合格C滾珠b合格，滾珠c不合格D.滾珠b不合格，滾珠c合格【答案】C【解析】單色平行光垂直照射平板玻璃，上、下玻璃上表面的反射光在上玻璃上表面發(fā)生干涉，形成干涉條紋，光程差為兩塊玻璃距離的兩倍，根據(jù)光的干涉知識可知，同一條干涉條紋位置處光的波程差相等，即滾珠a的直徑與滾珠b的直徑相等，即滾珠b合格，不同的干涉條紋位置處光的波程差不同，則滾珠a的直徑與滾珠c的直徑不相等，即滾珠c不合格。故選C。6.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級考試）如圖所示為一種干涉熱膨脹儀原理圖。G為標(biāo)準(zhǔn)石英環(huán)，C為待測柱形樣品，C的上表面與上方標(biāo)準(zhǔn)平面石英板之間存在劈形空氣層。用單色平行光垂直照射上方石英板，會形成干涉條紋。已知C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，下列說法正確的是（）A.劈形空氣層的厚度變大，條紋向左移動 B.劈形空氣層的厚度變小，條紋向左移動C.劈形空氣層的厚度變大，條紋向右移動 D.劈形空氣層的厚度變小，條紋向右移動【參考答案】A【名師解析】由題知，C的膨脹系數(shù)小于G的膨脹系數(shù)，當(dāng)溫度升高時，G增長的高度大于C增長的高度，則劈形空氣層的厚度變大，且同一厚度的空氣膜向劈尖移動，則條紋向左移動。A正確。7.（2023學(xué)業(yè)水平等級考試上海卷）我國科學(xué)家獲得單色性很好的兩種光A，B，且頻率νA小于νB，若它們在真空中通過相同距離的時間分別是tA和tB，則tAtB，（選填“＞”“＜”“=”）。若它們通過相同的雙縫達(dá)到同一光屏，則頻率為的光產(chǎn)生的干涉條紋間隔更寬?！緟⒖即鸢浮?νA【名師解析】真空中所有光的傳播速度相同，所以tA=tB，由于頻率大的光波長短，若它們通過相同的雙縫達(dá)到同一光屏，根據(jù)雙縫干涉條紋間隔公式可知波長較長的νA光產(chǎn)生的干涉條紋間隔更寬。8.（2023高考河北卷）制造某型芯片所使用的銀灰色硅片覆上一層厚度均勻的無色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈現(xiàn)深紫色。關(guān)于此現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A.上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理相同 B.光在薄膜的下表面發(fā)生了全反射C.薄膜上下表面的反射光發(fā)生了干涉 D.薄膜厚度發(fā)生變化，硅片總呈現(xiàn)深紫色【參考答案】C【名師解析】．上述現(xiàn)象是由于光的干涉造成的，彩虹的形成原理主要為光的折射，上述現(xiàn)象與彩虹的形成原理不相同，故A錯誤；硅片呈現(xiàn)深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光發(fā)生干涉，振動加強(qiáng)，故B錯誤，C正確；根據(jù)光的干涉中相互加強(qiáng)的條件，可知當(dāng)薄膜的厚度發(fā)生變化時，滿足加強(qiáng)條件的波長也會發(fā)生改變，導(dǎo)致硅片呈現(xiàn)不同的顏色，故D錯誤。9.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.倍 B.倍 C.2倍 D.3倍【參考答案】B【名師解析】根據(jù)雙縫干涉的條紋間距與波長關(guān)系有由題圖知x乙=2x甲則。B正確。10.（2022山東物理）某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫，的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙，圖丙所示圖樣。下列描述正確的是（）

A.圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時，也發(fā)生了衍射B.遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C.照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D.照射兩條狹縫時，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋【參考答案】ACD【命題意圖】本題考查雙縫干涉及其相關(guān)知識點(diǎn)?！久麕熃馕觥坑蓤D可知，圖乙中間部分等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時，同時也發(fā)生衍射，故A正確；狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯誤；根據(jù)條紋間距公式可知照射兩條狹縫時，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大，故C正確；照射兩條狹縫時，若光從狹縫、到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故D正確。故選ACD。11．（2022年6月浙江選考）如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)，在失重環(huán)境下，往大水球中央注入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是第第8題圖A．氣泡表面有折射沒有全反射 B．光射入氣泡衍射形成“亮斑”C．氣泡表面有折射和全反射 D．光射入氣泡干涉形成“亮斑”【參考答案】C【命題意圖】本題考查光的折射和全反射。【解題思路】氣泡看起來很明亮，其主要原因是氣泡表面有折射和全反射，C正確。12．（2022年6月浙江選考）關(guān)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A．用復(fù)色光投射就看不到條紋 B．明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋 D．藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的大【參考答案】B【命題意圖】本題考查雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。【解題思路】用復(fù)色光投射可以看到彩色條紋，A錯誤；明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果，B正確；把光屏前移或后移，仍能看到明暗相間條紋，C錯誤；根據(jù)雙縫干涉條紋間隔公式，可知藍(lán)光干涉條紋的間距比紅光的小，D錯誤。13.（2022年1月浙江選考）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)是近代證實(shí)物質(zhì)波存在的實(shí)驗(yàn)。如圖所示，電子槍持續(xù)發(fā)射的電子動量為1.2×10-23kg·m/s，然后讓它們通過雙縫打到屏上。已知電子質(zhì)量取9.1×10-31kg，普朗克常量取6.6×10-34J·s，下列說法正確的是（）

A.發(fā)射電子的動能約為8.0×10-15JB.發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為5.5×10-11mC.只有成對電子分別同時通過雙縫才能發(fā)生干涉D.如果電子是一個一個發(fā)射的，仍能得到干涉圖樣【參考答案】BD【名師解析】根據(jù)動量的大小與動能的關(guān)系可知發(fā)射電子的動能約為，故A錯誤；發(fā)射電子的物質(zhì)波波長約為，故B正確；物質(zhì)波也具有波粒二象性，故電子的波動性是每個電子本身的性質(zhì)，則每個電子依次通過雙縫都能發(fā)生干涉現(xiàn)象，只是需要大量電子顯示出干涉圖樣，故C錯誤，D正確；故選BD。14．（2021高考江蘇物理卷）鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測肥皂膜前后兩個面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是（）【參考答案】C【命題意圖】本題考查薄膜干涉及其相關(guān)知識點(diǎn)?！窘忸}思路】根據(jù)題述肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，可知肥皂膜前后兩個面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是C。15．（2021高考新課程I卷山東卷）用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是（）【參考答案】D【名師解析】根據(jù)薄膜干涉現(xiàn)象，可知該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x逐漸減小。由于干涉條紋間隔逐漸增大，所以d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是D。考點(diǎn)02光的衍射，光的偏振1.（2024年高考江蘇卷）用立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，現(xiàn)在將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度，會觀察到（）A.兩鏡片都變亮 B.兩鏡片都變暗C.兩鏡片沒有任何變化 D.左鏡片變暗，右鏡片變亮【答案】D【解析】立體影院的特殊眼鏡是利用了光的偏振，其鏡片為偏振片，立體影院的特殊眼鏡去觀看手機(jī)液晶屏幕，左鏡片明亮，右鏡片暗，根據(jù)可知將手機(jī)屏幕旋轉(zhuǎn)90度后左鏡片變暗，右鏡片變亮。故選D。2．（2023高考北京卷）陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（）A．偏振現(xiàn)象B．衍射現(xiàn)象C．干涉現(xiàn)象D．全反射現(xiàn)象【參考答案】C【名師解析】太陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于薄膜干涉現(xiàn)象，C正確。3．（2022年高考上海）在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，僅減小單縫的寬度，則光屏上（）A、條紋變寬，光強(qiáng)增強(qiáng)B、條紋變窄，光強(qiáng)增強(qiáng)C、條紋變寬，光強(qiáng)減弱D、條紋變窄，光強(qiáng)減弱【參考答案】C【命題意圖】本題考查單縫衍射+實(shí)驗(yàn)觀察能力【名師解析】根據(jù)單縫衍射實(shí)驗(yàn)可知，狹縫的寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，條紋的間距越大；狹縫的寬度越小，通過狹縫的光越少，光強(qiáng)越弱。因此在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，僅減小單縫的寬度，則光屏上衍射條紋變寬，光強(qiáng)減弱，選項(xiàng)C正確?！窘滩脑佻F(xiàn)】新教材選擇性必修1P98頁圖。專題36分子動理論和熱力學(xué)定律考點(diǎn)三年考情（2022-2024）命題趨勢考點(diǎn)1分子動理論和內(nèi)能（5年3考）2024高考河北卷：水平放置的密閉絕熱汽缸被導(dǎo)熱活塞分成左右兩部分，考查內(nèi)能。2023高考海南卷：給出兩分子靠近過程中的示意圖，r0為分子之間平均距離，考查對分子力和分子勢能的理解。2023全國高考新課程卷：一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，考查內(nèi)能和內(nèi)能的變化。2022年新高考江蘇卷：自主學(xué)習(xí)活動中，同學(xué)們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論1.分子動理論和內(nèi)能考查重點(diǎn)主要有：分子力和分子勢能；阿伏伽德羅常數(shù)，布朗運(yùn)動，分子動能。溫度和內(nèi)能等；2.熱學(xué)第一定律可以與氣體綜合，考查頻率高；可以以實(shí)際情景命題，也可以以氣體圖像作為解題信息命題，難度中等。3.熱力學(xué)第二定律一般作為定性分析，題目變化不多，考查頻率不高，難度不大。考點(diǎn)2熱力學(xué)定律（5年4考）2024年高考海南卷：一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化V——T圖像，考查熱力學(xué)第一定律。2024年高考山東卷：一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如p——V圖所示的循環(huán)過程。2024年1月浙江選考·19：一個固定在水平面上的絕熱容器被隔板A分成體積相等的兩部分；2023年高考福建卷：一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C→D→A的循環(huán)過程后回到狀態(tài)A。2023年高考天津卷）如圖是爬山所帶氧氣瓶；2023年高考廣東卷）在駐波聲場作用下，水中小氣泡周圍液體的壓強(qiáng)會發(fā)生周期性變化。2023年6月高考浙江選考科目：導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體?？键c(diǎn)01分子動理論和內(nèi)能1.（2024高考河北卷）如圖，水平放置的密閉絕熱汽缸被導(dǎo)熱活塞分成左右兩部分，左側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，右側(cè)為真空，活塞與汽缸右壁中央用一根輕質(zhì)彈簧水平連接。汽缸內(nèi)壁光滑且水平長度大于彈簧自然長度，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)且體積忽略不計?；钊跏紩r靜止在汽缸正中間，后因活塞密封不嚴(yán)發(fā)生緩慢移動，活塞重新靜止后（）A.彈簧恢復(fù)至自然長度B.活塞兩側(cè)氣體質(zhì)量相等C.與初始時相比，汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能增加D.與初始時相比，活塞左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)減少【答案】ACD【解析】初始狀態(tài)活塞受到左側(cè)氣體向右的壓力和彈簧向左的彈力處于平衡狀態(tài)，彈簧處于壓縮狀態(tài)。因活塞密封不產(chǎn)，可知左側(cè)氣體向右側(cè)真空漏出。左側(cè)氣體壓強(qiáng)變小，右側(cè)出現(xiàn)氣體，對活塞有向左的壓力，最終左、右兩側(cè)氣體壓強(qiáng)相等，且彈簧恢復(fù)原長，故A正確；由題知活塞初始時靜止在汽缸正中間，但由于活塞向左移動，左側(cè)氣體體積小于右側(cè)氣體體積，則左側(cè)氣體質(zhì)量小于右側(cè)氣體質(zhì)量，故B錯誤；密閉的氣缸絕熱，與外界沒有能量交換，但彈簧彈性勢能減少了，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，故C正確；初始時氣體在左側(cè)，最終氣體充滿整個氣缸，則初始左側(cè)單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)應(yīng)該是最終左側(cè)的兩倍，故D正確。2.（2023高考海南卷）如圖為兩分子靠近過程中的示意圖，r0為分子之間平均距離，下列關(guān)于分子力和分子勢能的說法正確的是（）A.分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力B.分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處過程中分子勢能變大C.分子勢能在r0處最小D.分子間距離小于r0且減小時，分子勢能在減小【參考答案】C【名師解析】分子間距離大于r0，分子間表現(xiàn)為引力，分子從無限遠(yuǎn)靠近到距離r0處過程中，引力做正功，分子勢能減小，則在r0處分子勢能最小；繼續(xù)減小距離，分子間表現(xiàn)為斥力，分子力做負(fù)功，分子勢能增大。C正確。4．（2023全國高考新課程卷）如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等。現(xiàn)通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后（）A．h中的氣體內(nèi)能增加B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等D．f與h中的氣體壓強(qiáng)相等【參考答案】AD【名師解析】通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，f中氣體壓強(qiáng)增大，壓縮活塞使h中體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后，h中的氣體內(nèi)能增加，A正確；由于f、g之間活塞為絕熱活塞，所以f與g中的氣體溫度不相等，f與h中的氣體溫度不相等，BC錯誤；由于活塞與汽缸壁間沒有摩擦，f與h中的氣體壓強(qiáng)相等，D正確。5（2023學(xué)業(yè)水平等級考試上海卷）一個絕熱密閉容器，裝有一定質(zhì)量的氣體。容器以一定速度平移時，突然施加外力使其停止，容器中的氣體溫度，氣體分子碰撞容器壁的劇烈程度（選填：“變大”、“變小”或“不變”）【參考答案】不變不變【名師解析】由于氣體溫度只與分子平均動能有關(guān)，與機(jī)械運(yùn)動無關(guān)，所以容器以一定速度平移時，突然施加外力使其停止，容器中的氣體溫度不變。由于氣體的壓強(qiáng)不變，根據(jù)壓強(qiáng)的微觀含義可知。氣體分子碰撞容器壁的劇烈程度不變。6.（2022年新高考江蘇卷）自主學(xué)習(xí)活動中，同學(xué)們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論，下列說法中正確的是（）A.體積增大時，氫氣分子的密集程度保持不變B.壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅錃夥肿又g斥力增大C.因?yàn)闅錃夥肿雍苄?，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體D.溫度變化時，氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會變化【參考答案】D【命題意圖】本題考查氣體及其相關(guān)知識點(diǎn)?！窘忸}思路】密閉容器中的氫氣質(zhì)量不變，分子個數(shù)N不變，根據(jù)，可知當(dāng)體積V增大時，單位體積的個數(shù)n變小，分子的密集程度變小，選項(xiàng)A錯誤；氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對容器壁的持續(xù)的、無規(guī)則撞擊產(chǎn)生的；壓強(qiáng)增大并不是因?yàn)榉肿娱g斥力增大，選項(xiàng)B錯誤；普通氣體在溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的情況下才能看作理想氣體，對于氫氣，雖然氫氣分子很小，但是在壓強(qiáng)很大、溫度很低的情況下，也不能看成理想氣體，選項(xiàng)C錯誤；溫度是氣體分子平均動能的標(biāo)志，大量氣體分子的速率呈現(xiàn)“中間多，兩邊少”的規(guī)律，溫度變化時，大量分子的平均速率會變化，即分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會變化，選項(xiàng)D正確?？键c(diǎn)02熱力學(xué)定律1..（2024年高考海南卷）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始經(jīng)ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài)，已知ab垂直于T軸，bc延長線過O點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.be過程外界對氣體做功 B.ca過程氣體壓強(qiáng)不變C.ab過程氣體放出熱量 D.ca過程氣體內(nèi)能減小【答案】AC【解析】由理想氣體狀態(tài)方程化簡可得由圖像可知，圖像的斜率越大，壓強(qiáng)越小，故bc過程為等壓變化，體積減小，外界對氣體做功，故A正確；由A選項(xiàng)可知，ca過程壓強(qiáng)減小，故B錯誤；ab過程為等溫變化，內(nèi)能不變，故根據(jù)玻意耳定律可知，體積減小，壓強(qiáng)增大，外界對氣體做功，故根據(jù)熱力學(xué)第一定律解得故ab過程氣體放出熱量，故C正確；ca過程，溫度升高，內(nèi)能增大，故D錯誤。。2.（2024年高考山東卷）一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，a→b過程是等壓過程，b→c過程中氣體與外界無熱量交換，c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是（）A.a→b過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功B.b→c過程，氣體對外做功，內(nèi)能增加C.a→b→c過程，氣體從外界吸收熱量全部用于對外做功D.a→b過程，氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量【答案】C【解析】．a(chǎn)→b過程壓強(qiáng)不變，是等壓變化且體積增大，氣體對外做功W<0，由蓋-呂薩克定律可知即內(nèi)能增大，，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知過程，氣體從外界吸收的熱量一部分用于對外做功，另一部分用于增加內(nèi)能，A錯誤；B．方法一：過程中氣體與外界無熱量交換，即又由氣體體積增大可知，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w內(nèi)能減少。方法二：過程為等溫過程，所以結(jié)合分析可知所以b到c過程氣體的內(nèi)能減少。故B錯誤；C．過程為等溫過程，可知根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功，C正確；D．根據(jù)熱力學(xué)第一定律結(jié)合上述解析可知：一整個熱力學(xué)循環(huán)過程，整個過程氣體對外做功，因此熱力學(xué)第一定律可得故過程氣體從外界吸收的熱量不等于過程放出的熱量，D錯誤。3.（2024年1月浙江選考·19）如圖所示，一個固定在水平面上的絕熱容器被隔板A分成體積均為的左右兩部分。面積為的絕熱活塞B被鎖定，隔板A的左側(cè)為真空，右側(cè)中一定質(zhì)量的理想氣體處于溫度、壓強(qiáng)的狀態(tài)1。抽取隔板A，右側(cè)中的氣體就會擴(kuò)散到左側(cè)中，最終達(dá)到狀態(tài)2。然后解鎖活塞B，同時施加水平恒力F，仍使其保持靜止，當(dāng)電阻絲C加熱時，活塞B能緩慢滑動（無摩擦），使氣體達(dá)到溫度的狀態(tài)3，氣體內(nèi)能增加。已知大氣壓強(qiáng)，隔板厚度不計。（1）氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是___（選填“可逆”或“不可逆”）過程，分子平均動能____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求水平恒力F的大小；（3）求電阻絲C放出的熱量Q?！敬鸢浮浚?）氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是不可逆過程，分子平均動能不變；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是不可逆過程，由于隔板A的左側(cè)為真空，可知?dú)怏w從狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體不做功，又沒有發(fā)生熱傳遞，所以氣體的內(nèi)能不變，氣體的溫度不變，分子平均動能不變。（2）氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2發(fā)生等溫變化，則有解得狀態(tài)2氣體的壓強(qiáng)為解鎖活塞B，同時施加水平恒力F，仍使其保持靜止，以活塞B為對象，根據(jù)受力平衡可得解得（3）當(dāng)電阻絲C加熱時，活塞B能緩慢滑動（無摩擦），使氣體達(dá)到溫度的狀態(tài)3，可知?dú)怏w做等壓變化，則有可得狀態(tài)3氣體的體積為該過程氣體對外做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得解得氣體吸收的熱量為可知電阻絲C放出的熱量為4.（2023年高考福建卷）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C→D→A的循環(huán)過程后回到狀態(tài)A，其圖如圖所示。完成一次循環(huán)，氣體內(nèi)能_________（填“增加”“減少”或“不變”），氣體對外界_________（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體______（填“吸熱”“放熱”“不吸熱”或“不放熱”）?！緟⒖即鸢浮竣?不變②.做正功③.吸熱【名師解析】完成一次循環(huán)，回到初始狀態(tài)，理想氣體溫度不變，而一定質(zhì)量的氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，所以整個過程氣體的內(nèi)能不變；對p-V圖像來說，圖像與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積表示氣體做功情況，其中從A→B→C的過程氣體的體積減小是外界對氣體做功的過程，從C→D→A的過程氣體的體積增大，是氣體對外做功的過程，且從C→D→A的過程圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積大于從A→B→C的過程圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積，即氣體對外做的功大于外界對氣體做的功，則整個過程中表現(xiàn)為氣體對外界做正功；根據(jù)熱力學(xué)第一定律因?yàn)?，可知因W＜0，則Q＞0，所以氣體從外界吸收熱量。6.（2023年高考天津卷）如圖是爬山所帶氧氣瓶，氧氣瓶里的氣體容積質(zhì)量不變，爬高過程中，溫度減小，則氣體（）A.對外做功 B.內(nèi)能減小 C.吸收熱量 D.壓強(qiáng)不變【參考答案】B【名師解析】由于爬山過程中氣體體積不變，故氣體不對外做功，故A錯誤；爬山過程中溫度降低，則氣體內(nèi)能減小，故B正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知爬山過程中氣體不做功，但內(nèi)能見效，故可知?dú)怏w放出熱量，故C錯誤；爬山過程中氧氣瓶里的氣體容積質(zhì)量均不變，溫度減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有可知?dú)怏w壓強(qiáng)減小，故D錯誤；7.（2023高考江蘇學(xué)業(yè)水平選擇性考試）如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中（）A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動能增大C.單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D.單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小【參考答案】B【名師解析】．根據(jù)，可得則從A到B為等容線，即從A到B氣體體積不變，則氣體分子的數(shù)密度不變，選項(xiàng)A錯誤；從A到B氣體的溫度升高，則氣體分子的平均動能變大，則選項(xiàng)B正確；從A到B氣體的壓強(qiáng)變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積的器壁的碰撞力變大，選項(xiàng)C錯誤；氣體的分子密度不變，從A到B氣體分子的平均速率變大，則單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)變大，選項(xiàng)D錯誤。8．（9分）（2023年高考廣東卷）在駐波聲場作用下，水中小氣泡周圍液體的壓強(qiáng)會發(fā)生周期性變化，使小氣泡周期性膨脹和收縮，氣泡內(nèi)氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體，其膨脹和收縮過程可簡化為如圖所示的圖像，氣泡內(nèi)氣體先從壓強(qiáng)為、體積為、溫度為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強(qiáng)為的狀態(tài)，然后從狀態(tài)絕熱收縮到體積為、壓強(qiáng)為、溫度為的狀態(tài)到過程中外界對氣體做功為．已知和．求：（1）的表達(dá)式；（2）的表達(dá)式；（3）到過程，氣泡內(nèi)氣體的內(nèi)能變化了多少？【名師解析】（1）氣體從壓強(qiáng)為、體積為的狀態(tài)等溫膨脹到體積為、壓強(qiáng)為的狀態(tài)，由玻意耳定律，p0V0=pB·5V0，解得：pB=0.2p0。（2）從狀態(tài)B到狀態(tài)C，由理想氣體狀態(tài)方程，=解得：TC=1.9T0。（3）由熱力學(xué)第一定律，△U=W。9.（2023高考山東高中學(xué)業(yè)水平等級考試）一定質(zhì)量的理想氣體，初始溫度為，壓強(qiáng)為。經(jīng)等容過程，該氣體吸收的熱量后溫度上升；若經(jīng)等壓過程，需要吸收的熱量才能使氣體溫度上升。下列說法正確的是（）A.初始狀態(tài)下，氣體的體積為 B.等壓過程中，氣體對外做功 C.等壓過程中，氣體體積增加了原體積的 D.兩個過程中，氣體的內(nèi)能增加量都為【參考答案】AD【名師解析】令理想氣體的初始狀態(tài)的壓強(qiáng)，體積和溫度分別為，等容過程后為狀態(tài)二，等壓過程后為狀態(tài)三，由理想氣體狀態(tài)方程可得解得體積增加了原來的，C錯誤；等容過程中氣體做功為零，由熱力學(xué)第一定律兩個過程的初末溫度相同即內(nèi)能變化相同，因此內(nèi)能增加都為，D正確；等壓過程內(nèi)能增加了，吸收熱量為，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w對外做功為，即做功的大小為解得，A正確B錯誤。10．（8分）（2023年6月高考浙江選考科目）如圖所示，導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積，質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積。緩慢推動活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B，此時體積。固定活塞，升高熱源溫度，氣體達(dá)到狀態(tài)C，此時壓強(qiáng)。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C，氣體從外界吸收熱量；從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能增加；大氣壓。（1）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，其分子平均動能________（選填“增大”、“減小”或“不變”），圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求氣體