微专题--理解内能的概念和发生全反射的条件、临界角重点考点单选 变式练 2026年高考物理复习备考

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名称 微专题--理解内能的概念和发生全反射的条件、临界角重点考点单选 变式练 2026年高考物理复习备考
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-07-04 11:05:24

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微专题--理解内能的概念和发生全反射的条件、临界角重点考点单选
变式练 2026年高考物理复习备考
1.某同学冬季乘火车旅行,在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖,将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,与刚进入车厢时相比,瓶内气体( )
A.内能变小 B.压强变大
C.分子的数密度变大 D.每个分子动能都变大
2.下列说法中正确的是(  )
A.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动的平均动能越大
B.两个不同的物体,只要温度和体积相同,内能就相同
C.物体的温度越高,它的每一个分子热运动的速率一定越大
D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
3.关于温度与内能,下列说法中正确的有(  )
A.温度高的物体比温度低的物体内能大
B.1g100℃水的内能等于1g100℃水蒸气的内能
C.某种物体的温度为0℃,说明该物体中分子的平均动能为零
D.一般来说,物体的温度和体积变化时它的内能都会随之改变
4.有甲、乙两个物体,已知甲的温度比乙的温度高,则可以肯定(  )
A.甲物体的内能比乙物体的内能大
B.甲物体含的热量比乙物体含的热量多
C.甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大
D.当甲、乙两物体的机械能增加时,它们的内能也跟着增加
5.“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时,医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐便紧贴在皮肤上,如图所示。小罐倒扣在身体上后,在罐中气体逐渐冷却的过程中,罐中气体质量和体积均可视为不变,若罐中气体可视为理想气体。设加热后小罐内的空气温度为80℃,当时的室温为20℃。下列说法正确的是(  )
A.冷却后每个分子的运动速度均减少
B.冷却过程中气体对外做功
C.冷却后罐内的压强小于大气压强
D.冷却后罐内外压强差约为大气压强的75%
6.根据国家标准化管理委员会批准的《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》相关规定现在所有在产乘用车强制安装TPMS(胎压监测系统)。某天早晨司机刚启动汽车时,看到汽车仪表盘显示后轮压强2.4bar(1bar100kpa),中午刚启动汽车时看到后轮压强变成了2.5bar,中午温度为22℃,从早晨到中午的过程认为轮胎内的体积不变,轮胎内部气体可看成理想气体,下列说法正确的是( )
A.早晨温度约为4℃
B.该过程中,单位时间内对单位面积的轮胎撞击的空气分子数增加
C.该过程中,气体分子间的作用力表现为斥力并且增大
D.该过程中,轮胎内部气体分子的平均动能减小
7.某同学制作了一个小型喷泉装置,如图甲所示两个瓶子均用瓶塞密闭,两瓶用弯管连通,左瓶插有两端开口的直管。左瓶装满水,右瓶充满空气,空气可看作理想气体。用沸水浇右瓶时,左瓶直管有水喷出,如图乙所示,浇水后装置内的气体与浇水前相比(  )

A.内能更小
B.压强更大
C.分子数密度更大
D.所有分子的动能都增大
8.如图,利用液导激光技术加工器件时,激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流,甲的折射率比乙的大,则( )
A.激光在甲中的频率大 B.激光在乙中的频率大
C.用甲时全反射临界角大 D.用乙时全反射临界角大
9.目前,国产部分品牌家用汽车已安装智能雨刮器。有的智能雨刮器借助于光学式传感器实现下雨时自动启动,前挡风玻璃安装光学传感器后的横截面示意图如图所示,其工作原理可做如下简化:不下雨时,激光光源发出的红外线在玻璃内传播斜射到处,全反射后被接收器接收;下雨时处的外侧有水滴,光源发出的红外线在处不能全反射,接收器接收到的光照强度变小,从而启动雨刮器。关于智能雨刮器工作原理的分析中正确的是(  )
A.入射角θ的设计与红外线的频率无关
B.前挡风玻璃的折射率需要比雨水的折射率小
C.若前挡风玻璃外侧区域有油污,可能会影响雨刮器的自动启动
D.若光源和接收器的距离变大了,一定会导致不下雨时雨刮器自动启动
10.潜水员在潜水时偶然会观察到上方坑洞里存在着明亮的“反光”,这是因为坑洞里存在空气,光在水面发生了全反射。如图,a处光源发出沿ab方向的光在b点恰好发生全反射,被c处的潜水员观察到。若水的折射率为n,光线与水面的夹角为θ,则(  )
A. B. C. D.
11.如图,倒挂的“彩虹”被叫做“天空的微笑”,是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶(直六棱柱)折射形成的。光线从冰晶的上顶面进入后,经折射从侧面射出,发生色散。以下分析正确的是(  )
A.光线从空气进入冰晶后波长不变
B.在冰晶中红光和紫光的传播速度相同
C.光线从空气射入冰晶时可能发生全反射
D.当入射角减小,在侧面最先发生全反射的是紫光
12.如图所示,有一放在真空中半径cm的玻璃球,在玻璃球内有一与球心O距离为cm且可向各个方向发出单色光的点光源S。已知玻璃球的折射率,下列说法正确的是(  )
A.光从玻璃球折射出去后频率变大
B.光从玻璃球折射出去后传播速度变小
C.光源S向各方向发出的光都能射出玻璃球
D.光源S发出的光在玻璃球界面上的最大入射角为30°
13.《阳燧倒影》中记的“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则仍有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示。一束光(含红、绿两种颜色)通过正三梭镜后被分解成两束单色光a、b,其中a光部分光路与三棱的BC边平行。下列说法正确的是(  )
A.b光为红光
B.在该三梭镜中,a光的临界角比b光的临界角小
C.a光通过该三棱镜的时间比b光通过该三梭镜的时间短
D.增大复色光在AB面的入射角,复色光在AB面会发生全反射
14.如图所示,用红、绿两个激光笔发出的光、平行射向半圆形的薄玻璃碗,碗底形成两个光斑;缓慢给碗内注水,发现两个光斑逐渐重合。则(  )
A.光是绿光,光是红光
B.在水中,光的波长大于光的波长
C.在水中,光全反射的临界角大于光全反射的临界角
D.光斑重合时,从碗底部射出的光线只有一条
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D C C B B D C C
题号 11 12 13 14
答案 D C C A
1.B
【详解】A.将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,温度升高,而理想气体内能只与温度相关,则内能变大,故A错误;
B.将糖果瓶带入温暖的车厢过程,气体做等容变化,根据,因为温度升高,则压强变大,故B正确;
C.气体分子数量不变,气体体积不变,则分子的数密度不变,故C错误;
D.温度升高,气体分子的平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大,故D错误。
故选 B。
2.A
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动的平均动能越大,故A正确;
BD.物体的内能由温度、体积、物质的量及物态共同决定,两个不同的物体,温度和体积相同,内能不一定相同,且温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故BD错误;
C.温度是大量分子热运动的宏观体现,物体的温度越高,全部分子热运动的平均速率越大,但不代表每一个分子热运动的速率一定越大,故C错误。
故选A。
3.D
【详解】A.内能与物体的温度、质量、状态、物质种类等都有关系。只比较温度,不能确定内能大小。比如一大杯温水的内能可能比一小滴开水的内能大,所以温度高的物体不一定比温度低的物体内能大,故A错误;
B.1g的水变成1g的水蒸气需要吸收热量,吸收热量后内能增加,所以1g水的内能小于1g水蒸气的内能 ,故B错误;
C.温度是分子平均动能的标志,0°C时分子依然在做无规则运动,分子平均动能不为零 ,故C错误;
D.物体的内能与温度和体积等因素有关,一般情况下,物体温度变化,分子平均动能改变;体积变化,分子势能改变,所以物体的温度和体积变化时它的内能都会随之改变 ,故D正确。
故选D。
4.C
【详解】AC.温度是分子平均动能的标志,温度高的物体,分子平均动能一定大;而内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和,故温度高的物体内能不一定大,故甲物体分子的平均动能比乙物体分子的平均动能大,但内能不一定大,故A错误,C正确;
B.热量是热传递过程中内能转移的多少,与物体温度的高低无必然关系,不能说物体含有多少热量,故B错误;
D.内能大小与机械能大小无关,物体的机械能增加时,内能不一定增加,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】A.冷却后分子平均速率减小,但不是每个分子的运动速度均减少,A错误;
B.冷却过程中气体体积不变,气体不对外做功,B错误;
C.冷却过程中气体体积不变温度降低,由查理定律可知冷却后罐内的压强小于大气压强,C正确;
D.由查理定律得
可知
冷却后罐内外压强差约为大气压强的17%,D错误;
故选C。
6.B
【详解】A.已知,,,由查理定律得
代入数据解得
即早晨的摄氏温度约为
故A错误;
B.因为温度升高,所以分子的平均速率增大,从而单位时间内对单位面积的轮胎撞击的空气分子数增加。故B正确;
C.理想气体分子之间没有相互作用力。故C错误;
D.因为温度升高,所以气体分子的平均动能增大,故D错误。
故选B。
7.B
【详解】AD.用沸水浇右瓶时,右瓶瓶内气体温度升高,故气体内能增大,分子的平均动能增大,但不是所有的分子动能都增大,A错误,D错误;
B.右瓶气体做等容变化,根据理想气体状态方程可知,右瓶气体压强增大,B正确;
C.右瓶气体体积不变,故分子数密度不变,C错误。
故选B。
8.D
【详解】AB.激光在不同介质中传播时,其频率不变,故AB错误;
CD.根据,甲的折射率比乙的大,则用乙时全反射临界角大,故C错误,D正确。
故选D 。
9.C
【详解】A.根据全反射的条件可知,入射角的设计需要大于或等于全反射临界角,而全反射临界角与红外线的频率有关,A错误;
B.能够破坏全反射条件即可,前挡风玻璃的折射率可以比雨水的折射率大,B错误;
C.若前挡风玻璃外侧区域有油污,油污对红外线有折射作用,接收器接受到的光照强度变小,不下雨时雨刮器也可能自动启动,C正确;
D.若光源和接收器的距离变大了,根据几何关系可知,光源发出的红外线在玻璃内传播斜射到处的入射角变大,若入射角仍大于或等于全反射临界角,则接收器仍可以接收到红外线,雨刮器不会启动,D错误。
故选C。
10.C
【详解】由光的折射定律可得
由几何关系
联立可得
故选C。
11.D
【详解】A.光从空气进入冰晶后,频率不变,速度减小,根据
可知波长变小,故A错误;
B.由于紫光的频率大于红光的频率,冰晶对紫光的折射率大于对红光的折射率,根据可知,在冰晶中红光的传播速度大于紫光的传播速度,故B错误;
C.光线只有从光密介质射向光疏介质,才有可能发生全反射,则光线从空气射入冰晶时不可能发生全反射,故C错误;
D.因为可见光中紫光频率最高,折射率最大,根据全反射临界角公式,可知紫光发生全反射的临界角最小;当入射角减小,光线进入冰晶上表面的折射角减小,则光线在侧面射出空气的入射角增大;由于紫光在冰晶上表面的折射角最小,则紫光在侧面射出空气的入射角最大,所以在侧面最先发生全反射的是紫光,故D正确。
故选D。
12.C
【详解】A.光从一种介质进入到另一种介质,频率不变,A错误;
B.光从玻璃球折射出去后传播速度变大, B错误;
CD.假设点光源S发出的一条光线射到球面上的P点,如图所示
由正弦定理得
解得
故对于位置已固定的光源,当越大时,越大,即光线射出玻璃球的入射角就越大,所以其最大正弦值为
即入射角得最大值为
全反射临界角C的正弦值为
即发生全反射得临界角为
由于,光源S向各方向发出的光都能射出玻璃球,C正确,D错误。
故选C。
13.C
【详解】A.由题图可知,b光的折射率更大,即频率更大,从光谱可知绿光频率大于红光频率,则b光为绿光,A错误;
B.由可知,a光的折射率更小,临界角更大,B错误;
C.由几何关系知a光在该三棱镜中的路程更小,折射率更小,又
则a光通过该三棱镜的时间更短,C正确;
D.光从光密介质射到光疏介质才可能发生全反射,D错误。
故选C。
14.A
【详解】A.两个光斑重合,入射角相等,的折射角较小,根据,可知的折射率较大,为绿光;故A正确;
B.根据,,的折射率较大,频率较大,故绿光在水中的波长较短,故B错误;
C.根据,可知在水中,即绿光的临界角较小,故C错误;
D.红、绿光射入水面时入射点不同,在碗底入射角不同,从碗底射出时折射光线是两条,故D错误。
故选A。
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