2023高考物理最新模拟题专题分类汇编 专题十一 光学与热学
试卷更新日期：2023-03-21 类型：三轮冲刺
一、单选题
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1. 如图所示，高度为h=1.804m、装有理想气体的薄圆筒，某次工作时，由水面上的船将筒由水面上方开口向下吊放至水下A位置，筒的上表面到水面的距离为H=80m。已知水的密度为ρ=1.0×103kg/m3 ， 重力加速度g=10m/s2 ， 大气压强为p0=1.0×105Pa，忽略筒内气体温度的变化和水的密度随深度的变化。保持H不变，由船上的气泵将与原来相同的气体压入筒内，使筒内的水全部排出，则压入气体的质量与筒内原气体质量的比值约为（ ）
A、8.2 B、7.5 C、6.7 D、5.92. 一束激光由光导纤维左端的中心点O以的入射角射入，在光导纤维的侧面以入射角多次反射后，从另一端射出，已知光导纤维总长为 ， 光在真空中的传播速度。该激光在光导纤维中传输所经历的时间为（ ）
A、 B、 C、 D、3. 彩虹的形成可以简化为如图所示的模型。球是空中的球形雨滴，太阳光（复色光）从点射入，在雨滴内经反射和折射后射出并进入地面上人的眼中，因光的折射率不同，从而形成了彩虹，其中光线和光线是彩虹最外侧的两束光线。下列说法正确的是（ ）
A、光线为红光，光线为紫光 B、两种光在点和点可以发生全发射 C、人看到空中的彩虹红光在顶端，紫光在底端 D、光线在雨滴中传播的速度大于光线在雨滴中传播的速度4. 将密闭着一定质量的理想气体的导热气缸按如图两种方式放置。图（a）中竖直弹簧下端固定在水平地面上，上端与活塞相连；图（b）中竖直弹簧上端固定在天花板上，下端与活塞相连。不计气缸内壁与活塞间的摩擦，环境温度保持不变，弹簧始终在弹性限度内。当外界大气压变大时，下列说法正确的是（ ）
A、两图中弹簧弹力均变大 B、图（a）中气体压强变大，图（b）中气体压强变小 C、相对于地面，图（a）中气缸位置下降，图（b）中气缸位置上升 D、相对于地面，图（a）中活塞位置下降，图（b）中活塞位置上升5. 下列说法正确的是（ ）A、扩散运动是由微粒和水分子发生化学反应引起的 B、水流速度越大，水分子的热运动越剧烈 C、某时刻某一气体分子向左运动，则下一时刻它一定向右运动 D、0oC和100oC氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律6. 如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
A、a光的频率比b光的频率大 B、在冰晶中，b光的传播速度较小 C、用同一装置做单缝衍射实验，b光中央亮条纹更宽 D、从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小7. 如图所示，绝热容器被绝热隔板K1和卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄理想气体，且压强（是大气压强），c与大气连通，则下列说法中正确的是（ ）
A、只打开隔板K1 ， b中气体对外做功，内能减少 B、只打开隔板K1 ， b中气体压强减小，温度不变 C、只打开卡销K2 ， 外界对b中气体做功，b中气体内能不变 D、打开隔板K1和卡销K2 ， 待活塞K2稳定后，b部分气体的内能减少8. 如图是蓝色大闪蝶，在阳光下可以看到其翅膀灿烂闪烁。蓝色大闪蝶的翅膀表面有凸起的翅脊，这些翅脊有一串类似台阶的结构。光照射翅脊上“台阶结构”的典型光路如图所示，则（ ）
A、翅膀灿烂闪烁是光的干涉现象 B、翅膀灿烂闪烁是光的色散现象 C、翅膀灿烂闪烁是光的全反射现象 D、光在空气中的波长约是在翅脊中波长的倍9. 如图所示，一束红光和一束黄光，从O点以相同角度沿PO方向射入横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线分别从M、N两点射出，已知α=45°，β=60°，则下列说法正确的是（ ）
A、ON是红光，OM是黄光 B、玻璃对OM光束的折射率为 C、沿ON路径传播的光穿过玻璃柱体所需时间较长 D、若将OM光束从N点沿着NO方向射入，可能发生全反射二、多选题
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10. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中（ ）
A、气体温度先上升后下降 B、气体内能一直增加 C、气体一直对外做功 D、气体吸收的热量一直全部用于对外做功11. 一定质量的理想气体从状态开始，经历回到原状态，其图像如图所示，下列判断正确的是（ ）
A、气体在状态的内能大于在状态的内能 B、气体从到的过程中，体积先变大后不变 C、气体从到的过程中，吸收的热量大于内能的变化量 D、气体从到的过程中气体对外界做的功，小于到的过程中外界对气体做的功三、综合题
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12. 如图所示为一放在水平桌面上的玻璃砖的扇形横截面，该扇形所对圆心角为135°、半径为R，AC上涂有吸光材料。一细光束始终平行于桌面从AB上射入玻璃砖，光束在AB上的入射点以非常小的速度匀速由A移向B的过程中，圆弧面上有光射出和无光射出的时间之比为。光在真空中的速度为c。求：
(1)、玻璃砖对光的折射率；(2)、光恰好在圆弧面发生全反射时，光线在玻璃砖内传播的时间（可用含正、余弦值的式子表示）。13. 如图所示，粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，右管口封闭，管内A、B两段水银柱将管内封闭有长均为的a、b两段气体，水银柱A长为 ， 水银柱B在右管中的液面比在左管中的液面高 ， 大气压强为 ， 环境温度为 ， 现将环境温度降低，使气柱b长度变为 ， 求：
(1)、降低后的环境温度；(2)、水银柱A下降的高度。14. 如图所示，底部带有阀门K的导热汽缸静置在水平地面上，质量为m、横截面积为S的活塞将汽缸内的空气分为高度均为h的上、下两部分，初始时上面封闭空气的压强恰好等于外界大气压强。现用打气筒从阀门K处缓慢充入空气，使活塞缓慢上升。已知重力加速度大小为g，大气压强恒为 ， 活塞可在汽缸内无摩擦滑动且汽缸不漏气，空气可视为理想气体，不考虑空气温度的变化，当活塞上升时，求：
(1)、活塞上方封闭空气的压强p；(2)、活塞下方原来封闭的空气与充入空气的质量之比k。15. 如图所示，三角形 ABC 为三棱镜的横截面，一细束单色光从ABC的侧面AC上中点D点入射，改变入射角 ， 当AC侧面的折射光线与BC边平行时，恰好没有光线从AB侧面边射出棱镜，已知AC=BC=9cm，且∠ABC =53°，sin53°=0.8，空气中的光速 ， 求：
(1)、该棱镜对该单色光的折射率；(2)、当AC侧面的折射光线与BC边平行时，求该单色光从 D 点入射到第一次从棱镜中射出传播的时间；16. 如图，半圆形玻璃砖可绕过圆心的轴转动，圆心O与足够大光屏的距离d＝10cm，初始玻璃砖的直径与光屏平行，一束光对准圆心沿垂直光屏方向射向玻璃砖，在光屏上O1位置留下一光点，保持入射光方向不变，让玻璃砖绕O点顺时针方向转动时，光屏上光点也会移动，当玻璃砖转过30°角时，光屏上光点位置距离O1点为10cm。求
(1)、玻璃砖的折射率n；(2)、当光屏上光点消失时，玻璃砖绕O点相对初始位置转过的角度α的正弦值。17. 工人浇筑混凝土墙壁时，内部形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙壁导热性能良好。
(1)、空腔内气体的温度变化范围为 ， 问空腔内气体的最小压强与最大压强之比；(2)、填充空腔前，需要测出空腔的容积。在墙上钻一个小孔，用细管将空腔和一个带有气压传感器的气缸连通，形成密闭空间。当气缸内气体体积为时，传感器的示数为。将活塞缓慢下压，气缸内气体体积为时，传感器的示数为。求该空腔的容积。