专题六 光学和热学.docx

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专题六光学和热学

专题六光学和热学

一、选择题

1．[2012·宜宾]下列现象中属于蒸发的是（　D　）

A．铁块变成铁水

B．夏天从冰箱拿出的苹果“冒汗”

C．露的形成

D．把酒精擦在手背上，一会儿不见了

【解析】固态的铁变为液态的铁水，是熔化现象；从冰箱拿出的苹果“冒汗”，是空气中的水蒸气形成的小水珠，是液化现象。

2．[2012·咸宁]世界上的一切物体，无论是一粒沙、一缕烟、还是一朵花……都是由大量分子组成的，下列现象能说明分子在不停息运动的是（　C　）

A．沙尘暴起，飞沙满天

B．微风拂过，炊烟袅袅

C．阳春三月，花香袭人

D．丰收季节，麦浪起伏

3．[2012·达州]下列关于光现象的说法，其中正确的是（　D　）

A．雨后天空出现的彩虹是由于光的直线传播

B．岸边树木在水中的倒影是光的折射现象

C．看到水中的鱼比鱼的实际位置浅是光的反射现象

D．从不同的地方看到本身不发光的物体是光的漫反射现象

4．[2012·陕西]关于生活和自然中蕴含的物理知识，下列说法中正确的是

（　B　）

A．使用天然气作燃料，燃烧越充分，热值越大

B．汽车发动机采用水进行冷却，是利用了水的比热容较大的属性

C．西岳华山海拔高，山顶上的气压低，水的沸点高

D．为地球带来光明和生机的太阳能是不可再生能源

【解析】水的比热大，吸收相同热量后升温小。

5．[2012·泰安]下列有关热和能的说法中，正确的是（　D　）

A．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能

B．汽油机工作时压缩气体，使气体温度升高，主要是用热传递的方法增加了

气缸内物质的内能

C．机械能为零的物体，内能一定也为零

D．夏天风从海洋吹向陆地，是因为水的比热容比砂石大

【解析】水的比热比砂石大，吸收相同热量后水温度比陆地低，气压海洋大于陆地，风从海洋吹向陆地。

6．[2011·潍坊]下列关于“影”的形成，属于光的反射现象的是

（　D　）

A．在阳光直射下，大树底下出现的“阴影”

B．皮影戏中的“手影”

C．立竿见“影”

D．岸边树木在河水中的“倒影”

【解析】树影、手影、竿影等都是光的直线传播形成的。

7．[2011·武汉]来自于物体的光经过晶状体等会聚在视网膜上，形成物体的像。

下列说法错误的是（　D　）

A．晶状体相当于凸透镜

B．视网膜相当于光屏

C．所成的像是实像

D．所成的像相对于物体是正立的

【解析】眼球折光系统相当于凸透镜，物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像。

8．[2012·泉州]下列现象中属于光的直线传播的是（　A　）

A．立竿见影　　　　　　B．水中倒影

C．杯弓蛇影D．海市蜃楼

【解析】水中倒影、杯弓蛇影属于光的反射现象；海市蜃楼主要是由于光的折射形成。

9．[2011·义乌]从水面上看斜插入水中的筷子，水下部分向上弯折了。

这是

（　B　）

A．光的反射现象B．光的折射现象

C．光的直线传播D．平面镜成像

10．[2011·泸州]现在，一些大厦用许多大块的平板镀膜玻璃做外墙（俗称“玻璃膜墙”）。

这种墙既能反射光线也能透过光线。

下列四幅图中，能真实反映光通过玻璃膜墙进入室内传播途径的是（　B　）

图Z6－1

【解析】光从空气斜射入玻璃，折射角小于入射角；光从玻璃斜射入空气，折射角大于入射角。

11．[2011·潍坊]生活中的很多现象可以用学过的物理知识加以解释，下列解释错误的是（　A　）

A．天气较冷时，窗玻璃上会出现水雾，这是一种凝固现象

B．“下雪不冷化雪冷”，这是因为雪在熔化时吸热

C．游泳后，刚从水中出来，感觉比较冷，这是因为人身上水分蒸发带走热

量

D．取出在冰箱中被冷冻的冰糕，放一会儿，发现包装外层出现小水珠，这是

一种液化现象

【解析】窗玻璃上出现水雾是一种液化现象。

12．[2011·大连]下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（　A　）

A．用炉灶烧水，水温升高

B．两手相互摩擦，手发热

C．用锯锯木头，锯条发热

D．气体膨胀，气体温度降低

【解析】燃料燃烧释放的内能转移到水中，使水温升高。

13．[2011·滨州]“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分，一边放清汤卤，一边放红汤卤。

清汤卤和红汤卤的质量、主要成分及初温几乎相同，但红汤卤一侧浮着一层具有麻辣风味的油，清汤卤则没有。

小红在使用这种火锅时，发现两边加热情况相同，但红汤卤一侧首先沸腾，则下列说法不正确的是（　D　）

A．红汤卤与清汤卤的比热容近似相同

B．红汤卤液面上方有一层油，能够减少热量的散失

C．红汤卤首先沸腾的主要原因是红汤卤的热量散失少

D．红汤卤首先沸腾的主要原因是红汤卤的沸点比清汤卤的低

【解析】两种汤的沸点都近似于水的沸点，红汤卤液面上方有一层油，能够减少热量的散失，使水先沸腾。

14．[2010·德州]小强看远处的某点时，其光路如图Z6－2所示，则下列说法正确的是（　B　）

图Z6－2

A．小强的眼睛是近视眼，应配戴凸透镜做成的眼镜

B．小强的眼睛是近视眼，应配戴凹透镜做成的眼镜

C．小强的眼睛是远视眼，应配戴凸透镜做成的眼镜

D．小强的眼睛正常，无须配戴眼镜

【解析】近视眼成像在视网膜的前方，需配戴凹透镜矫正。

15．[2011·淮安]如图Z6－3所示，能正确地描述冰的熔化过程的图像是（　C　）

图Z6－3

【解析】冰的熔点是0℃，冰是晶体，晶体熔化过程吸收热量，温度不变。

16．[2012·哈尔滨]下列现象发生过程中，需要吸热的是（　B　）

A．初春，雪水在屋檐下形成冰锥

B．盛夏，湿地中水的蒸发

C．金秋，夜晚草叶上形成露珠

D．寒冬，树枝上形成雾凇

【解析】汽化、熔化、升华过程吸热。

17．[2012·绵阳]我省高寒地区的冬天，连续的寒冷天气使气温长期在0℃以下。

以下不符合实际的是（　A　）

A．天空中的雨点滴下落到路面，形成了积水

B．为了除去路面的冰，护路工人常在路面上撒大量的盐

C．当路面结冰汽车无法行驶时，司机常在轮胎上缠上铁链

D．为了防止水箱中的水结冰，司机常在水箱中加入一定量的酒精

【解析】因为连续的寒冷天气使气温长期在0℃以下，天空中的雨点滴下落到路面，会凝固结冰；为了除去路面的冰，护路工人常在路面上撒大量的盐，撒盐后会降低水的凝固点，使路面不再结冰；司机常在水箱中加入一定量的酒精，降低了水的凝固点，防止水箱中的水结冰。

18．[2012·南充]一个同学站在平面镜前1.5m处，则镜中的像与他相距

（　D　）

A．1.5mB．2.0m

C．2.5mD．3.0m

【解析】一个同学到平面镜的距离是1.5m，根据物像到平面镜的距离相等，该同学的像到平面镜的距离也是1.5m，所以该同学和他在镜中的像距离是3m。

19．[2012·内江]关于热现象，下列说法中正确的是（　B　）

A．有的分子之间只有引力，有的分子之间只有斥力

B．在固体中，分子只能在各自的平衡位置附近做微振动，而气体分子可以在

空间中到处移动

C．当物体的温度为0℃时，组成物体的分子就停止热运动了，物体的内能就

等于零

D．“摩擦生热”和“钻木取火”这两种方式，从能量转化的角度来看，本质

是不同的

【解析】当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力；如果分子间的距离很远时，分子间的作用力就会很小，小到忽略不计。

固体分子之间的空隙较小，分子只能在各自的平衡位置附近做微振动；气体分子间距离较大，分子间作用力较小，气体分子可以在空间中到处移动。

一切物体的分子都在不停地做无规则热运动，不论温度高低，都具有内能。

钻木取火时钻与木头相互摩擦做功，机械能转化为木头的内能，是通过做功的方式改变物体的内能；“摩擦生热”也是通过克服摩擦做功改变物体内能，从能量转化的角度来看，本质是相同的。

20．[2012·广州]下表为不同气压下水的沸点：

p/×105Pa

0.98

1.01

1.13

1.29

1.48

1.69

1.80

2.05

t/℃

99

100

103

107

111

115

117

121

压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.80×105Pa，锅内水的最高温度

（　B　）

A．可达100℃B．可达117℃

C．可达121℃D．取决于加热时间

【解析】液体沸点随气压增大而升高。

二、填空题

21．[2011·福州]上学前，小美同学站在穿衣镜前1.5m处整理着装，看到的“镜中人”是她的虚__（选填“虚”或“实”）像，像与她之间的距离是__3__m。

22．[2011·大连]近视眼镜的镜片，其中心厚度比边缘薄__，这种镜片对光有发散作用（选填“会聚”或“发散”）。

23．[2011·福州]2011年“5.18”海交会上有一种“超声波喷雾降温扇”，在风扇转动时还可喷出水雾。

喷雾可以增加空气中的水分，风扇吹风加快了空气中水分的蒸发，就加快了从周围物体吸收热量，从而达到降温的目的。

24．[2011·哈尔滨]2011年6月5日哈尔滨市湿地节开幕，湿地具有调节气候、美化环境等功能。

能调节空气湿度是因为水蒸发变成水蒸气；能起到调节空气温度作用的依据是水的比热容较大、水蒸发吸热。

25．[2011·上海]吸烟者“吞云吐雾”时会波及周围人群，这是由于分子在不停地做无规则运动造成的。

汽车的发动机选用水做冷却剂，主要是由于水的比热容较__大__的缘故。

烈日下，操场上单杠的温度会升高，这是通过热传递的方式改变其内能的。

26．[2011·福州]如图Z6－4所示，将一根铁丝用手快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热，铁丝的内能将增大。

这个实验说明做功可以改变物体的内能。

图Z6－5

图Z6－4

27．[2011·宁波]学习光学知识后，小科对有关实验进行了思考和创新：

（1）在如图Z6－5所示的“探究平面镜成像规律”实验中，小科用玻璃板代替平面镜来完成探究活动，是因为玻璃板有平面镜所不具有的透光（填“反光”或“透光”）的特点；

（2）当点燃的蜡烛放在玻璃板前20cm的A处时，玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了；

（3）小科用凸透镜替换玻璃板，将其放置在AB中点且垂直AB的位置上，移动光屏到B点时，发现光屏上恰好成了一个清晰的倒立、等大的像，则该凸透镜的焦距为__10__cm。

【解析】物体位于两倍焦距处，通过凸透镜成倒立、等大的实像。

28．[2012·咸宁]香城泉都，万国咸宁，缓缓穿城而过的温泉河是一道靓丽的风景线。

各式现代建筑依河矗立，充满时代气息。

建筑物在河中的“倒影”是由光的反射所形成的虚像，这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些，主要是因为有一部分光发生折射进入了水中。

图Z6－6

29．[2012·烟台]善于观察的小明发现，张老师上课时，观察远处的同学时要摘下眼睛，而看近处的课本时，又要戴上眼镜。

这样频繁地戴上摘下眼镜非常不方便。

张老师的眼镜属于远视眼（选填“近视眼”或“远视眼”）。

如图Z6－6所示的是一种新型眼镜，这种眼镜的镜片分上下两个区，A区厚薄均匀，B区可以矫正视力。

张老师戴上这种眼镜就可以通过A区__（填“A区”或“B区”）看远处同学，再不需要频繁地戴上摘下眼镜了。

30．[2012·泰州]某水池中水深为1.5m，池边的路灯高出水面5m，路灯在水中的倒影是由光的反射形成的，倒影到水面的距离是__5__m。

【解析】倒影属平面镜成像现象，其原理是光的反射，根据平面镜成像特点可知所成的像是虚像，当路灯高出水面5m时，路灯倒影到水面的距离也是5m。

31．[2011·盐城]在观察水沸腾的实验中，烧杯中装入100mL水，其质量是__0.1__kg。

已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），在标准大气压下，将这些水从20℃加热到沸腾，需要吸收__3.36×104__J的热量。

水沸腾后，继续加热，水的温度不变（填“升高”或“不变”）。

32．[2012·梅州]为了比较水和空气对牛奶的冷却效果，某小组的同学进行了如下的探究实验：

将一盒牛奶分别装入两个相同的瓶中，甲瓶放在水中，乙瓶放在空气中，其他条件均相同，如图Z6－7所示。

实验时，他们每隔一定时间记录一次插在甲、乙两瓶牛奶中的温度计示数如下表所示：

时间（min）

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

甲/℃

70

60

53

47

42

39

37

35

34

33

乙/℃

70

65

61

58

55

52

50

48

47

46

图Z6－7

（1）甲、乙两瓶中的牛奶质量应该相同（或相等或一样）；

（2）本次实验中，小王发现水（或甲瓶）的冷却效果更好；

（3）通过分析，小王又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越慢__；

（4）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢。

若小王用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：

质量为1千克的物体，单位时间内温度下降的多少叫做冷却速度。

三、实验探究题

33．[2010·莱芜]在进行光学实验的探究过程中：

（1）小明同学用如图Z6－8所示的装置，研究光的反射规律，其中有一个可折转的光屏，这个光屏在实验中除了能呈现光外，另一个重要作用是：

验证反射光线跟入射光线和法线是否在同一平面上。

图Z6－8

（2）小明利用透明玻璃板、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。

选取两段完全相同的蜡烛的目的是验证像和物体大小是否相等。

34．[2011·盐城]小明想比较阻燃型保温材料和普通保温材料的保温性能。

他用厚度相同的两种材料的板材制成大小相同的两只盒子，盒盖上开有插温度计的小孔。

首先在阻燃型材料的盒内放一烧杯，烧杯中倒入适量的热水，盖上盖子，测得温度如图Z6－9所示，并记录温度计示数下降10℃所用的时间t1。

然后将烧杯移至普通保温材料的盒内，盖上盖子，记录温度下降10℃所用的时间t2。

上述实验再重复做两次。

（1）图示温度计示数为__87__℃。

（2）下面是小明设计的实验数据记录表格。

　　　材料

实验次数　　　

阻燃型

普通

温度差T/℃

A

温度差T/℃

B

1

10

10

2

10

10

3

10

10

图Z6－9

表格中A处填写的物理量是时间t1，其单位是__s（h或min）__。

（3）小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来。

答：

两次实验没有保持初末温度与室温的温差不变。

（4）小华针对小明方案中存在的问题，对方案进行修改。

简要写出修改后正确的实验方案。

答：

在两个盒内同时放质量和初温相同的热水，比较同一时间内热水下降的温度。

35．[2012·桂林]如图Z6－10甲所示是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置。

图Z6－10

（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于确定像的位置（或比较像和物的大小）；如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择__2__mm厚的玻璃板做实验。

（2）在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。

小明拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当蜡烛移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合。

由此可以得出的结论是像和物大小相等__。

（3）如果玻璃板放置得不够竖直，将对实验产生的影响是：

后面的蜡烛无法和像重合。

（4）经过三次实验，记录的像与物对应的位置如图乙所示。

为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：

将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较。

36．[2011·烟台]在探究“水的沸腾”的实验中，甲、乙两组同学分别使用A、B两套装置（如图Z6－11甲）来完成实验。

图Z6－11

（1）图乙a、b所示的是观察水沸腾实验中出现的两种情景，其中水沸腾时的情景为__a__（填“a”或“b”）。

（2）甲组观察水沸腾时温度计的示数如图丙所示，他们所测水的沸点是__103℃__。

他们所选择的装置应是__A__（填“A”或“B”）。

（3）分析评估A、B两套装置：

A装置热量损失少，实验耗时少，但所测水的沸点不是当地当时的大气压下的沸点。

B装置热量损失多，实验耗时多，但所测水的沸点是当地当时的大气压下的沸点。

【解析】液体沸腾时，气泡是“上大下小”。

实验装置中烧杯口用纸板盖住，可以减少热量的损失，但增大了烧杯内的气压。

37．[2012·南充]小华同学在学习做饭的过程中，经常加热油和水。

她猜想油的比热容比水小，为了验证猜想，她做了以下探究实验：

（1）向两个同样的烧杯里分别倒入质量相同的水和油，并测量它们的初始温度，两温度计示数相同，如图Z6－12所示，它们的初始温度为__20__℃；

图Z6－12

（2）在同样条件下分别给水和油加热，如果在加热时间相同时，可以通过比较温度升高的高低来比较它们比热容的大小。

【解析】质量相同的油和水，用同一热源加热相同的时间吸收的热量相等，由公式Q＝cmΔt可知，升高的温度越高，比热容越小；通过温度计液面的位置可以判断玻璃泡在下方，现在是零上的温度，所以它们的初始温度为20℃。

四、分析与计算题

38．[2011·临沂]下表是一种家庭厨房用电热水器的铭牌，该电热水器具有加热速度快的特点。

执行标准：

GB4706.1－1998GB4706.12－2006

产品名称：

密闭型储水式电热水器

产品型号：

F05－15A（X）

额定容量：

5L

额定压强：

6.7MPa

额定功率：

1500W

额定电压：

220V

额定频率：

50Hz

防水等级：

IPX4

（1）5kg初温20℃的水被加热到60℃所吸收的热量是多少？

（2）该电热水器正常工作时通过的电流是多少？

（结果保留一位小数）

【答案】

（1）8.4×105J　

（2）6.8A

【解析】

（1）5kg水吸收的热量

Q＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×5kg×（60℃－20℃）＝8.4×105J

（2）读表知：

额定功率P＝1500W，额定电压U＝220V

根据P＝UI得

I＝

＝

＝6.8A