2025--2026年湖南省邵阳市高三上学期第一轮复习阶段检测物理试卷【光学、热学综合】（含解析）

-2026年湖南省邵阳市高三上学期第一轮复习阶段检测
物理试卷【光学、热学综合】
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题（本大题共6小题，共24分）
1．[4分]恒温水槽中的气泡缓慢上升的过程中(　　)
A．压强增加，外界对气泡做功，气泡对外放热
B．压强增加，气泡对外做功，气泡从外界吸热
C．压强减小，外界对气泡做功，气泡对外放热
D．压强减小，气泡对外做功，气泡从外界吸热
2．[4分]春季为各种传染病的高发季节，为了学生健康，学校经常对教室、寝室等场所用84消毒液进行消毒．在消毒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道，下列说法正确的是（　　）
A．上述现象说明分子间存在斥力
B．消毒场所的温度更高时，能更快地闻到刺鼻的味道
C．如果消毒场所的温度降到0℃以下，就闻不到刺鼻的味道了
D．上述现象是由布朗运动引起的
3．[4分]关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．给自行车打气越打越困难，主要是因为车胎内气体分子之间的相互排斥作用
B．随着温度的升高，所有气体分子热运动的速率都增大
C．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而减小
D．向一锅水中撒点胡椒粉，加热时发现水中胡椒粉在翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈
4．[4分]某实验小组利用双缝干涉实验装置分别观察a、b两单色光的干涉条纹,发现在相同的条件下光屏上a光相邻两亮条纹的间距比b光的小。他们又将a、b光以相同的入射角由水斜射入空气,发现a光的折射角比b光的大。则 (　　)
A．在空气中传播时,a光的波长比b光的大
B．在水中传播时,a光的速度比b光的大
C．在水中传播时,a光的频率比b光的小
D．由水射向空气时,a光的全反射临界角比b光的小
5．[4分]如图1所示，用活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内，活塞稳定在处。将气缸置于恒温冷水中，如图2所示，活塞自发从处缓慢下降并停在处，然后保持气缸不动，用外力将活塞缓慢提升回处。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。则（ ）
A．活塞从到的过程中，气缸内气体压强升高
B．活塞从到的过程中，气缸内气体内能不变
C．活塞从到的过程中，气缸内气体压强升高
D．活塞从到的过程中，气缸内气体内能不变
6．[4分]如图所示，一定质量的理想气体经历了a→b、b→c、c→a三个过程，已知b→c为等容过程，另外两个中一个是等温过程，另一个是绝热过程.下列说法正确的是 (　　)
A．a→b过程，气体压强和体积的乘积变大
B．a→b过程，气体压强和体积的乘积变小
C．c→a过程，气体压强和体积的乘积变大
D．c→a过程，气体压强和体积的乘积变小
二、多选题（本大题共4小题，共20分）
7．[5分] 如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)(　　)
A． B． C． D．
8．[5分]下列说法正确的是 (　　)
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切
C．在不同的惯性参考系中,物理规律的形式是不同的
D．当波源与观察者相互接近时,观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
9．[5分]如图所示是一定质量的理想气体的p-V图像,气体状态从A→B→C→D→A完成一次循环,A→B(图中实线)和C→D为等温过程,温度分别为T1和T2.下列判断正确的是 (　　)
A．D→A为等容过程,B→C为等压过程
B．T1>T2
C．A→B过程中,若VB=2VA,则pB=2pA (VA、pA、VB、pB分别为A、B两点的体积和压强)
D．若气体状态沿图中虚线由A→B变化,则气体的温度先升高后降低
10．[5分]（多选）如图所示，在屏幕的下方有一截面为等边三角形的透明介质，三角形边长为，顶点与屏幕接触于点，底边与屏幕平行.激光垂直于边射向边的中点，恰好发生全反射，光线最后照射在屏幕上的点（图中未画出）.已知光在真空中的传播速度为，下列说法正确的是（ ）
A．光在透明介质中发生全反射的临界角为
B．该透明介质对光的折射率为
C．光在透明介质中的传播速度为
D．光从射入面开始到射到点的时间为
三、非选择题（本大题共5小题，共56分）
11．[8分]在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图所示。接通电源使光源正常工作。
（1）M、N、P三个光学元件依次为
A．滤光片、单缝、双缝　　B．滤光片、双缝、单缝
C．偏振片、单缝、双缝　　D．双缝、偏振片、单缝
（2）某同学测出记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为，若双缝间距为d，像屏与双缝间距离为L，计算该单色光波长的表达式为λ= （用题中字母表示）。
（3）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法有
A．改用红色激光　　　　 B．改用蓝色激光　　　　C．减小双缝间距
D．将屏幕向远离双缝的位置移动　　　E.将光源向远离双缝的位置移动
（4）有位同学通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样，出现这种现象的原因是
A．单缝和双缝没有调平行
B．光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴
C．测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移
D．测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移
12．[8分]利用双缝干涉测定光的波长的实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏间的距离l=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所给出，则：
（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA= mm，xB= mm，相邻两条纹间距Δx= mm；
（2）该单色光的波长λ= m；
（3）若增大双缝的间距，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将 （填“变大”“不变”或“变小”）；若改用频率较高的单色光照射，其他条件保持不变，则得到的干涉条纹间距将 （填“变大”“不变”或“变小”）。
13．[12分]为了降低光通过照相机镜头等光学元件表面因反射造成的光能损失，人们在这些光学元件的表面镀上透明的薄膜，即增透膜（如图甲）。增透膜上下两个表面的反射光会因发生干涉而相互抵消，增加了透射光的能量。若将照相机镜头等光学元件简化为矩形元件，某单色光垂直光学元件上单层镀膜的上表面入射，如图乙所示，其中增透膜的厚度为，光学元件的厚度为。求：
（1）增透膜对该单色光的折射率为，光学元件对该单色光的折射率为，光在空气中的速度近似为，求该光穿过增透膜和光学元件的时间；
（2）为了增强绿光的透射强度，需要在镜头前镀上折射率的增透膜，绿光在空气中的波长，求增透膜的最小厚度。
14．[14分]潜水钟是一种水下救生设备.它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似.潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气,以满足潜水员水下避险的需要.为计算方便,将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒;工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下,如图所示.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g,大气压强为p0,H h,忽略温度的变化和水密度随深度的变化.
(1)求进入圆筒内水的高度l;
(2)保持H不变,压入空气使筒内的水全部排出,求压入的空气在其压强为p0时的体积.
15．[14分]如图,某实验小组为测量一个葫芦的容积,在葫芦开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为0.1 cm2的均匀透明长塑料管,密封好接口,用氮气排空内部气体,并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为300 K时,气柱长度l为10 cm;当外界温度缓慢升高到310 K时,气柱长度变为50 cm。已知外界大气压恒为1．0×105 Pa,水柱长度不计。
(1)求温度变化过程中氮气对外界做的功;
(2)求葫芦的容积;
(3)试估算被封闭氮气分子的个数(保留2位有效数字)。已知1 mol氮气在1．0×105 Pa、273 K状态下的体积约为22．4 L,阿伏加德罗常数NA取6．0×1023 mol-1。
参考答案
1．【答案】D　
【详解】气泡上升过程中，外界压强降低，则气泡压强减小，气泡温度不变，根据p1V1＝p2V2，可知气泡的体积变大，则气泡对外界做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，其中ΔU＝0，W<0，可知Q>0，气泡从外界吸热，故D正确。
2．【答案】B
【详解】该现象不能说明分子间存在斥力，A错误；分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，如果场所温度升高，能更快闻到刺鼻的味道，B正确；场所温度降到以下，依然有分子在运动，依然能闻到刺鼻的味道，C错误；人们能闻到一些刺鼻的味道是扩散的结果，扩散现象的本质是分子的无规则运动，D错误．
3．【答案】C
【解析】本题考查分子动理论.自行车打气越打越困难，主要是因为胎内气体压强增大，导致轮胎内外的压强差增大的原因，与分子之间的作用力无关，故错误；随着温度的升高，气体分子的平均速率增大，并不是所有气体分子热运动的速率都增大.故错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子间距离在增大过程中，分子力做正功，分子势能减小，故正确；胡椒粉的运动是由于水的对流形成的，不是布朗运动，故错误.
4．【答案】D
5．【答案】D
【详解】
选项 分析 结论
活塞从到的过程中，对活塞受力分析，有,重力和大气压强不变，所以气缸内气体压强不变 ×
活塞从到的过程中，温度降低，所以气缸内气体内能变小 ×
活塞从到的过程中，温度不变，气体体积增大，所以气缸内气体压强减小 ×
活塞从到的过程中，温度不变，所以气缸内气体内能不变 √
【思路引导】一定质量的理想气体的内能只与温度有关；气缸导热，所以气体温度与外界温度相同，活塞稳定时有。
6．【答案】A　
【详解】本题考查p-V图像与热力学第一定律综合问题.假设c→a过程为绝热过程，根据ΔU=W+Q，绝热过程Q=0，c→a过程体积增大，则W<0，所以ΔU<0，因此c→a过程温度降低，即Tc>Ta，a→b过程为等温过程，则Tb=Ta，b→c过程等容变化，由=，可得TcTa=Tb矛盾，因此c→a过程为等温过程.a→b过程为绝热过程，该过程体积减小，理想气体内能增大，因此温度升高，即Tb>Ta，所以a→b过程气体压强和体积的乘积变大，B错误，A正确；c→a过程为等温过程，该过程温度始终保持不变，所以气体压强和体积的乘积不变，C、D错误.
7．【答案】ABD
【详解】
自然光通过起偏器后成为偏振光，当偏振光的振动方向与起偏器的透振方向平行时能够通过，否则不能通过，故ABD正确，C错误．
8．【答案】BD
【命题点】热力学定律
【详解】
选项 分析 正误
A 根据热力学第二定律,可知在热传递中热量只能自发地从高温物体传递给低温物体,而不能自发地从低温物体传递给高温物体,需要外界做功才可以从低温物体传递给高温物体 ×
B 液体的表面张力方向与液面相切,垂直于分界面 √
C 对于任何惯性参考系,牛顿力学的规律都具有相同的形式,这是经典力学的相对性原理 ×
D 根据多普勒效应可知波源和观察者相互接近时,观察者观测到的波的频率变大,波源的频率不变,即观察到的波的频率大于波源频率 √
9．【答案】BD
【解析】由题图可知,D→A过程压强不变,为等压过程;B→C过程体积不变,为等容过程,故A项错误.由题图可知,VA>VD,pA=pD,根据盖-吕萨克定律得=,则T1>T2,故B项正确. A→B过程中,温度不变,根据玻意耳定律得pAVA=pBVB,若VB=2VA,则pB=pA,故C项错误.题图中的等温线是双曲线的一支,由B项分析可知图线离原点越远,气体温度越高,A、B两点在同一条等温线上,所以从A沿虚线到B的过程中,温度先升高后降低,故D项正确.
10．【答案】BCD
【解析】本题考查折射和全反射的综合问题.画出光路图如图所示，在界面恰好发生全反射，由几何关系可知全反射临界角 ，则折射率，故错误，正确；又，则光在透明介质中的传播速度为，故正确；由几何关系可得，，则，光从射入面开始到射到点的时间为，故正确.
11．【答案】A；；ACD；D
【详解】
（1）[1]光从透镜射出后，经过滤光片，增强光的单色性，然后经过单缝，使光的平行性更好，最后经过双缝，发生干涉现象，故A正确，BCD错误。
故选A。
（2）[2]由公式可得
可得该单色光波长的表达式为
（3）[3]由上式可知，要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可改用波长更长的红色激光、减小双缝间d或将屏幕向远离双缝的位置移动增加像屏与双缝间距离为L，故ACD正确，BE错误。
故选ACD。
（4）[4]由干涉图样可以看出，干涉条纹清晰，亮度正常，只是条纹偏离位置，所以出现这种现象的原因可能是，测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移，故D正确，ABC错误。
故选D。
12．【答案】11.1；15.6；0.75；；变小；变小；
【详解】
（1）[1]A位置读数为
[2]B位置读数为
[3]相邻两条纹间距为
。
（2）[4]由
得
（3）[5]由
可知，其他条件保持不变时，双缝间距变大，则条纹间距变小。
[6]根据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越小，所以其他条件保持不变时，改用频率较高的单色光照射，则条纹间距变小。
13．【答案】（1）；（2）100nm
【详解】（1）单色光在增透膜中的传播速度满足，单色光在光学元件中的传播速度满足，，解得。
（2）增透膜上下两个表面的反射光因发生干涉而相互抵消，则光程差要等于半波长的奇数倍，设绿光在土透膜中的波长为，则，又，解得，当时增透膜厚度最小，代入数据解得。
14．【答案】(1)h　(2)
【解析】本题考查玻意耳定律和气体变质量问题.
(1)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1,放入水下后筒内气体的压强为p1,由玻意耳定律和题给条件有
p1V1=p0V0 ①
V0=hS ②
V1=(h-l)S ③
p1=p0+ρg(H-l) ④
联立以上各式并考虑到H h>l,解得
l=h ⑤
(2)设水全部排出后筒内气体的压强为p2,此时筒内气体的体积为V0,这些气体在其压强为p0时的体积为V3,由玻意耳定律有
p2V0=p0V3 ⑥
其中
p2=p0+ρgH ⑦
设需压入筒内的气体体积为V,依题意
V=V3-V0 ⑧
联立②⑥⑦⑧式得
V= ⑨
【关键点拨】解答本题的关键是通过题干中的“忽略温度的变化”认识到气体做等温变化,应用玻意耳定律解题.
15． 【答案】(1)0.4 J　(2)119 cm3　(3)2.9×1021个
【命题点】气体实验定律
【详解】(1)由于水柱的长度不计,故封闭气体的压强始终等于大气压强。设大气压强为p0,塑料管的横截面积为S,初、末态气柱的长度分别为l1、l2,气体对外界做的功为W。根据功的定义有W=p0S(l2-l1) (1分)
解得W=0.4 J (1分)
(2)设葫芦的容积为V,封闭气体的初、末态温度分别为T1、T2,体积分别为V1、V2,根据盖-吕萨克定律有= (1分)
V1=V+Sl1,V2=V+Sl2 (1分)
联立以上各式并代入题给数据得
V=119 cm3 (1分)
(3)设在1.0×105 Pa、273 K状态下,1 mol氮气的体积为V0、温度为T0,封闭气体的体积为V3,被封闭氮气的分子个数为n。根据盖-吕萨克定律有= (1分)
其中n=NA (1分)
联立以上各式并代入题给数据得
n=2.9×1021个 (1分)
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