五年高考三年模拟精品物理题库第十九章热光学实验.docx
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五年高考三年模拟精品物理题库第十九章热光学实验
第十九章热光学实验
—高考题
一、选取题:
1.(08江苏物理)下列实验中,进一步地揭示了光粒子性一面有()
答案:
AB
2.(08江苏物理)用图所示实验装置观测光薄膜干涉现象.图(a)是燃酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立附着一层肥皂液薄膜金属线圈.将金属线圈在其所在竖直平面内缓慢旋转,观测到现象是()
(A)当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°
(B)当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°
(C)当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°
(D)干涉条纹保持不变
答案:
D
3.(07广东物理)为焦耳实验装置简图,用绝热性良好材料将容器包好.重物下落带动叶片搅拌容器里水,引起水温升高.有关这个实验,下列说法对的是()
A.这个装置可测定热功当量
B.做功增长了水热量
C.做功增长了水内能
D.功和热量是完全等价,无区别
解析可通过重力做功和水温升高吸取热量,测定热功当量,做功增长了水内能,而热量只是热传播过程中内能变化量度,因此做功和热量是不同样.
答案AC
4.(07江苏物理)分子动理论较好地解释了物质宏观热学性质.据此可鉴定下列说法中错误是()
A.显微镜下观测到墨水中小炭粒在不断做无规则运动,这反映了液体分子运动无规则性
B.分子间互相作用力随着分子间距离增大,一定先减小后增大
C.分子势能随着分子间距离增大,也许先减小后增大
D.在真空、高温条件下,可以运用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素
[解析]分子间作用力随距离变化而变化,若r
答案B
5.(07江苏物理)光偏振现象阐明光是横波.下列现象中不能反映光偏振特性是()
A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一种偏振片,透射光强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质分界面上,当反射光线和折射光线之间夹角正好是90°时,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清
D.通过手指间缝隙观测日光灯,可以看到彩色条纹
[解析]在垂直于传播方向平面上,只沿着某个特定方向振动光是偏振光,A、B选项反映了光偏振特性,C是偏振现象应用,D是光衍射现象.
答案D
6.(07重庆理综)为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45mm.查询获悉,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水密度为1×103kg/m3)
A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.4Pa
[解析]设圆柱形水杯横截面积为S,则水杯中水质量为m=ρV=103×45×10-3S=45S,由动量定理可得:
Ft=mv,而p=
因此p=
=
Pa=0.15Pa.
答案A
7.(06全国1理综)运用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面各种说法:
A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色换成红色,干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽
D.换一种两缝之间距离较大双缝,干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后,干涉现象消失
其中对的是()
答案:
ABD
8.(06江苏物理)用隔板将一绝热容器隔成A和B两某些,A中盛有一定质量抱负气体,B为真空(图①),现把隔板抽去,A中气体自动布满整个容器(图②),这个过程称为气体自由膨胀,下列说法对的是()
A.自由膨胀过程中,气体分子只做定向运动
B.自由膨胀先后,气体压强不变
C.自由膨胀先后,气体温度不变
D.容器中气体在足够长时间内,能所有自动回到A某些
[解析]气体分子永不断息地做无规则运动,故A错;自由膨胀后,气体对外做功W=0,容器绝热,其热传播能量Q=0,由热力学定律可知,其内能不变,气体温度不变,但由于膨胀体积变大,故压强减小,因此B错,C对;包括热现象宏观过程所有具有方向性,故D错.
答案C
二、非选取题:
9.(08江苏物理)
(1)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中气体做功为2.0×105J,同步气体内能增长了1.5×l05J.试问:
此压缩过程中,气体(填“吸取”或“放出”)热量等于J.
(2)若一定质量抱负气体分别按下图所示三种不同样过程变化,其中表达等压变化是(填“A”、“B”或“C”),该过程中气体内能(填“增长”、“减少”或“不变”).
(3)设想将1g水均匀分布在地球表面上,估算1cm2表面上有多少个水分子?
(已知1mol水质量为18g,地球表面积约为5×1014m2,成果保存一位有效数字)
答案
(1)放出5×104
(2)C增长(3)7×103
10.(08江苏物理)图所示,用导线将验电器和干净锌板连接,触摸锌板使验电器批示归零.用紫外线照射锌板,验电器指针发生明显偏转,接着用毛皮摩掠过橡胶棒接触锌板,发现验电器指针张角减小,此现象阐明锌板带电(选填“正”或“负”);若改用红外线重复以上实验,成果发现验电器指针主线不会发生偏转,阐明金属锌极限频率___红外线频率(选填“不不大于”或“不大于”).
答案:
正不不大于
11.(07广东物理)
(1)放射性物质
Pb和
Co核衰变方程分别为:
Po→
Pb+X1
Co→
Ni+X2方程中X1代表是,X2代表是.
(2)图所示,铅盒内装有能释放
、
和
射线放射性物质,在接近铅盒顶部加上电场E或磁场B,在图(a)、(b)中分别画出射线运动轨迹示意图.(在所画轨迹上须标明是
、
和
中哪种射线)
(3)带电粒子荷质比
是一种核心物理量.某中学物理兴趣小组设计了一种实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹影响,以求得电子荷质比,实验装置图所示.
①她们核心实验环节如下:
A.一方面在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场,启动阴极射线管电源,发射电子束从两极板中央通过,在荧屏正中心处观测到一种亮点;
B.在M1M2两极板间加适当电场:
加极性图所示电压,并逐渐调节增大,使荧屏上亮点逐渐向荧屏下方偏移,直到荧屏上正好看不见亮点为止,记下此时外加电压为U.请问本环节目的是什么?
C.保持环节B中电压U不变,对M1M2区域加一种大小、方向适当磁场B,使荧屏正中心处重现亮点,试问外加磁场方向如何?
②根据上述实验环节,同窗们对的地推算出电子荷质比和外加电场\,磁场及其他有关量关系为
.一位同窗说,这表白电子荷质比大小将由外加电压决定,外加电压越大则电子荷质比越大,你以为她说法对的吗?
为什么?
解析
(1)由质量数守恒和电荷数守恒可知,X1代表是
He(或
粒子),X2代表是
e(或
粒子)
(2)其轨迹如下图所示(曲率半径不作规定,每种射线可只画一条轨迹)
(3)①B环节目的是使电子刚好落在正极板近荧屏端边沿,运用已知量表达q/m.
C环节中要使亮点出当前荧屏中心,应使电子受到电场力和洛伦兹力相平衡,故由左手定则可鉴定磁场方向垂直纸面向外(垂直电场方向向外).②她说法不对的,电子荷质比是由电子自身决定,是电子固有参数,和外加电压无关.
答案
(1)
He(或
粒子)
e(或
粒子)
(2)(3)看法析
12.(07上海物理)一定量抱负气体和两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在原则大气压下做等压变化时V-T关系图所示,图中
.用三份上述抱负气体作为测温物质制成三个相似温度计,然后将其中两个温度计中抱负气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在原则大气压下,当环境温度为T0时,三个温度计示数各不相似,图所示,温度计(ⅱ)中测温物质应为实际气体(图中活塞质量忽视不计);若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)示数分别为21℃和24℃,则此时温度计(ⅰ)示数为℃;可见用实际气体作为测温物质时,会产生误差.为减小在T1~T2范畴内测量误差,现针对T0进行修正,制成图所示复合气体温度计,图中无摩擦导热活塞将容器提成两某些,在温度为T1时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ,则两种气体体积之比VⅠ∶VⅡ应为.
解析从V—T图象可看出,温度为T1时,气体体积相似;温度为T0时,Ⅱ体积最小,因此温度计(ⅱ)中测温物质应为实际气体Ⅱ,在温度为T0时,Tⅱ=21℃,Tⅲ=24℃,由于
代入数据得T0=23℃.对T0校正,在温度T1时装入气体体积比为2∶1.
答案Ⅱ232∶1
13.(06全国2理综)一块玻璃砖有两个互相平行表面,其中一种表面是镀银(光线不能通过此表面).现要测定此玻璃折射率,给定器材尚有:
白纸、铅笔、大头针4枚(P1、P2、P3、P4)、带有刻度直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个互相平行表面和纸面垂直.在纸面上画出直线aa′和bb′,aa′表达镀银玻璃表面,bb′表达另一表面,图6所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P1、P2(位置图).用P1、P2连线表达入射光线.
ⅰ.为了测量折射率,应如何对的使用大头针P3、P4?
试在题图中标出P3、P4位置.
ⅱ.然后,移去玻璃砖和大头针.试在题图中通过作图办法标出光线从空气到玻璃中入射角
1和折射角θ2.简要写出作图环节.
ⅲ.写出用θ1、θ2表达折射率公式为n=.
解析:
ⅰ:
在bb′一侧观测P1、P2(经bb′折射、aa′反射,再经bb′折射)像,在适当位置插上P3,使得P3和P1、P2像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2像;再插上P4,让它挡住P2(或P1)像和P3,P3、P4位置图所示.ⅱ.①过P1、P2作直线和bb′交于O;
②过P3、P4作直线和bb′交于O′;
③运用刻度尺找到OO′中点M;
④过O点作bb′垂线CD,过M点作bb′垂线和aa′相交于N,图所示,连接ON;
⑤∠P1OD=θ1,∠CON=θ2
ⅲ.由折射率定义可得n=
答案看法析
14.(06上海物理)运用光电管产生光电流电路图3所示,电源正极应接在端(填“a”或“b”);若电流表读数为8μA,则每秒从光电管阴极发射光电子至少是个(已知电子电量为1.6×10-19C).解析光电管产生电子,经电场加速打到阳极,故a端应接电源正极.由电流强度定义,电路中每秒通过电量Q=It,因此,每秒从光电管阴极发射光电子数至少是:
n=
=5×1013个.
答案a5×1013
15.(06上海物理)为了测试某种安全阀在外界环境为一种大气压时,所能承受最大内部压强,某同窗自行设计制作了一种简易测试装置,该装置是一种装有电加热器和温度传感器可密闭容器.测试过程可分为如下操作环节:
a.记录密闭容器内空气初始温度t1;
b.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气温度t2;
c.用电加热器加热容器内空气;
d.将待测安全阀安装在容器盖上;
e.盖紧装有安全阀容器盖,将一定量空气密闭在容器内.
(1)将每一环节前字母按对的操作顺序填写:
.
(2)若测得温度分别为t1=27℃,t2=87℃,已知大气压强为1.0×105Pa,则测试成果是:
这个安全阀能承受最大内部压强是.
解析
(1)将安全阀安装在容器盖上,然后密封空气,记录其初始温度t1,然后加热密封空气,待漏气时记录容器内空气温度t2,故对的操作顺序为deacb.
(2)已知T1=300K,T2=360K,p0=1.0×105Pa,由于密封空气体积不变,由查理定理可得:
p=
=
Pa=1.2×105Pa.
答案
(1)deacb
(2)1.2×105Pa
16.(06江苏物理)在用插针法测定玻璃砖折射率实验中,甲、乙、丙三位同窗在纸上画出界面aa′、bb′和玻璃砖位置关系分别图①、②和③所示,其中甲、丙两同窗用是矩形玻璃砖,乙同窗用是梯形玻璃砖.她们其他操作均对的,且均以aa′、bb′为界面画光路图,则
甲同窗测得折射率和真实值相比(填“偏大”“偏小”或“不变”).
乙同窗测得折射率和真实值相比(填“偏大”“偏小”或“不变”).
丙同窗测得折射率和真实值相比.
解析
(2)用图①测定折射率时,玻璃中折射光线偏折大了,因此折射角增大,折射率减小;用图②测折射率时,只要操作对的,和玻璃砖形状无关;用图③测折射率时,无法拟定折射光线偏折大小,因此测得折射率可大、可小、可不变.
答案
(2)偏小不变也许偏大、也许偏小、也许不变
17.(05天津理综)既有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光滤光片E等光学元件,要把它们放在图所示光具座上组装成双缝干涉装置,用来测量红光波长.
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表达各光学元件字母排列顺序应为C、、A.
(2)本实验环节有:
①取下遮光筒左侧元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件中心在遮光筒轴线上;
③用米尺测量双缝到屏距离;
④用测量头(其读数办法同螺旋测微器)测量数条亮纹间距离.
在操作环节②时还应注意和.
(3)将测量头分划板中心刻线和某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上示数图甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线和第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上示数mm,求得相邻亮纹间距Δx为mm.
(4)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏距离l为0.700m,由计算式λ=,求得所测红光波长为nm.
答案
(1)E、D、B
(2)单缝和双缝间距5~10cm使单缝和双缝互相平行(3)13.8702.310
(4)
Δx6.6×102
解析
(1)滤光片E是从白光中选出单色红光,单缝屏是获取线光源,双缝屏是获得相干光源,最后成像在毛玻璃屏上.因此排列顺序为:
C、E、D、B、A.
(2)在操作环节②时应注意事项有:
放置单缝、双缝时,必须使缝平行;单缝、双缝间距离大概为5~10cm;要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏中心在同一轴线上.
(3)螺旋测微器读数应当:
先读整数刻度,然后看半刻度与否露出,最后看可动刻度,读数为13.870mm,甲图读数为2.320mm,因此相邻条纹间距Δx=
mm=2.310mm.
(4)由条纹间距公式Δx=
λ,得:
λ=
代入数值得:
λ=6.6×10-7m=6.6×102nm
18.(05广东物理B)
(1)图所示,在“用双缝干涉测光波长”实验中,光具座上放置光学元件依次为①光源、②、③、④、⑤遮光筒、⑥光屏.对于某种单色光,为增长相邻亮纹(暗纹)间距离,可采用或办法。
答案
(1)滤光片单缝增大双缝到光屏距离减小双缝间距离
解析:
(1)做该实验时用单色光,应特别注意,②是滤光片,其他依次是单缝屏、双缝屏、遮光筒和毛玻璃屏。
由条纹间距公式
可知,要增大相邻条纹间距,应当增大双缝屏到光屏距离或减小两缝间距离。
19.(05广东物理B)热力学第二定律常用表述有两种:
第一种表述:
不也许使热量由低温物体传播到高温物体,而不引起其他变化;第二种表述:
不也许从单一热源吸取热量并把它所有用来做功,而不引起其他变化.
图甲是根据热力学第二定律第一种表述画出示意图:
外界对致冷机做功,使热量从低温物体传播到高温物体,请你根据第二种表述完毕示意图乙.根据你理解,热力学第二定律实质是什么?
答案如下图所示
实质:
一切和热现象有关宏观过程所有具有方向性
20.(北京卷)在《用双缝干涉测光波长》实验中,将双缝干涉实验仪按规定安装在光具座上(图1),并选取缝间距d=0.2mm双缝屏。
从仪器注明规格可知,像屏和双缝屏间距离L=700mm。
然后,接通电源使光源正常工作。
①已知测量头主尺最小刻度是毫米,副尺上有50分度。
某同窗调节手轮后,从测量头目镜看去,第1次映入眼帘干涉条纹图2(a)所示,图2(a)中数字是该同窗给各暗纹编号,此时图2(b)中游标尺上读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘干涉条纹图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上读数x2=;
②运用上述测量成果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间距离
=mm;这种色光波长
=nm。
解析:
由游标卡尺读数规则可知x2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm;图2(a)中暗纹和图3(a)中暗纹间间隔为6个,故
△x=(x2-x1)/6=(15.02-1.16)/6=2.31mm;由△x=Lλ/d可知λ=d△x/L=0.20mm×2.31mm/700mm=6.6×102nm。
2.(09·上海物理·19)(4分)光强传感器对接受到光信号会产生衰减,且对于不同样波长光衰减限度不同样,可以用ϕ表达衰减限度,其定义为输出强度和输入强度之比,ϕ=I出/I入,右图表达ϕ和波长λ之间关系。
当用此传感器分别接受A、B两束光时,传感器输出强度正好相似,已知A光波长λA=625nm,B光由λB1=605nm和λB2=665nm两种单色光构成,且这两种单色光强度之比IB1:
IB2=2:
3,由图可知ϕA=__________;A光强度和B光强度之比IA:
IB=__________。
答案:
0.35,27.5/35,
解析:
图所示,A光波长为625nm,在图上相应强度ϕA=0.35;同理在图中找出B1强度为
=0.60,B2强度为
=0.07,由A、B两束光经传感器输出强度正好相似得:
得:
。
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- 年高 三年 模拟 精品 物理 题库 第十九 光学 实验