专题六 光学和热学.docx

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专题六光学和热学

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光学和热学

[时间：

60分钟　分值：

100分]

一、选择题（每题2分，共40分）

1．[2016·凉山州]小明身高为1.5m。

站立在平面镜前2m处，他以0.1m/s的速度远离平面镜，2秒后，他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是（　D　）

A．1.5m，像变大B．2m，像变小

C．3.6m，像不变D．4.4m，像不变

2．[2016·南宁]下列事件中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　A　）

A．晒太阳B．钻木取火

C．搓手取暖D．压缩空气

3．[2015·福州]2015年4月5日晚，天空出现的“红月亮”是月全食奇观。

月全食的形成主要是由于（　A　）

A．光的直线传播B．小孔成像

C．平面镜成像D．光的折射

4．[2015·聊城]如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（　D　）

A．试管口出现的“白雾”是气体

B．水蒸气对外做功，内能增加

图Z6－1

C．水蒸气的温度升高

D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理

5．[2015·临沂]关于如图所示的热学实验，下列叙述正确的是（　D　）

图Z6－2

A．甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用

B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为它的机械能

C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大

D．丁图中，金属管内装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出

6．[2016·遂宁]光给人类带来了光明，下列关于光现象的描述中，错误的是（　B　）

A．“潭清疑水浅”是由于光的折射产生的一种现象

B．三月桃花盛开，游人能观赏到美丽的桃花，是光在桃花表面发生镜面反射

的结果

C．雨过天晴后，天空中出现彩虹是光的色散现象

D．人们常说的“天狗吃月”这一现象是由于光的直线传播形成的

7．[2016·达州]关于热现象，下列说法正确的是（　D　）

A．水结冰后，水分子静止不动

B．夏天吃冰糕时，冰糕周围的“白气”是冰糕升华形成的

C．用零下18℃的盐水使水凝固，此过程中水的内能不变

D．六月栀子花飘香，说明分子在永不停息地做无规则运动

8．[2016·天门]如图是四冲程汽油机工作的四个冲程示意图，其中使汽车获得动力的冲程是（　A　）

　A　　　　B　　　C　　　　D

9．[2016·随州]如图（a）所示，把凉牛奶放在热水里加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图（b）所示，下列说法正确的是（　B　）

图Z6－3

A．甲是牛奶温度变化图像

B．水和牛奶最后温度相同

C．水的温度变化比牛奶大

D．牛奶温度变化比水慢

【解析】热传递的条件是有温度差，最后热平衡时两者的温度相同；而该过程是对凉牛奶加热，因此牛奶的温度应该逐渐升高，由图像可知，乙是牛奶温度变化的图像，水的温度变化比牛奶小，牛奶温度变化比水快。

10．轮船、火车、摩托车等的动力大都来源于内燃机，它们虽然在构造上略有差异，但工作原理都是一样的。

下面对内燃机的有关叙述中错误的是（　A　）

A．内燃机是机械能转化为内能的装置

B．内燃机用水来冷却，是因为水的比热容大

C．内燃机靠产生的高温、高压燃气做功

D．内燃机的废气带走了大量的能量，设法利用废气的能量是提高利用率的重

要措施

11．[2016·钦州]如图所示是人眼看到池底某点的光路图，其中正确的是（　D　）

　A　　　　B　　　　C　　　　　D

12．[2016·黄冈]下列现象分析正确的是（　A　）

A．春天冰雪消融是熔化现象

B．夏天湿衣服很快变干是液化现象

C．秋天早晨的雾是汽化形成的

D．冬天早晨的霜是凝固形成的

13．[2016·黄石]下列关于热现象的解释正确的是（　A　）

A．被水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重是因为水蒸气液化时要放出热量

B．加油站都有“请熄火加油”的提示，这是因为汽油在常温下易升华成汽油

蒸气，汽油蒸气遇明火容易爆炸

C．衣柜中的樟脑丸过一段时间会变小甚至没有了，这是汽化现象

D．物体的温度可以降到－273.15℃以下，因为自然界中没有低温极限

14．[2015·岳阳]下列现象属于光的反射现象的是（　B　）

A．盛有水的碗，看上去碗底变浅了

B．晴天看见“白云在水中飘动”

C．一端放入水中的铅笔看起来在水面处被折断了

D．透过一张透明塑料纸上的水珠看到的字放大了

15．[2016·内江]蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时，为了避免手被烫伤，要先用手蘸一下凉水，他这样做的主要道理是（　D　）

A．利用凉水是热的不良导体，把手和热馒头分开

B．利用凉水温度低，能快速降低蒸笼内水蒸气的温度

C．利用凉水蒸发要吸热，能降低水的温度

D．利用凉水先对手进行冷却，同时又由于水的比热容较大，避免手被烫伤

图Z6－4

16．如图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射，以下说法正确的是（　D　）

A．入射角为60°，界面右侧是空气

B．折射角为45°，界面右侧是玻璃

C．入射角为30°，界面左侧是空气

D．折射角为45°，界面左侧是玻璃

17．[2016·天门]如图，小桃在做探究“凸透镜成像规律”实验时，把蔡老师的眼镜放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上烛焰的像变模糊了；接着，她再将光屏靠近凸透镜，又能在光屏上看到烛焰清晰的像。

关于蔡老师的眼睛和眼镜说法正确的是（　B　）

图Z6－5

A．蔡老师是近视眼，戴凸透镜

B．蔡老师是远视眼，戴凸透镜

C．蔡老师是近视眼，戴凹透镜

D．蔡老师是远视眼，戴凹透镜

18．某房间里有甲、乙、丙三支温度计，将甲放在空气中，乙的玻璃泡插入被密封在玻璃瓶内的酒精中，丙玻璃泡用浸有酒精的湿棉花包裹着放在空气中，关于它们的示数，下列说法中正确的是（　C　）

A．只有甲温度计的示数与室温相同

B．甲的示数为室温，乙、丙的示数相同，并都低于室温

C．甲、乙示数相同，都等于室温

D．甲、乙、丙示数都相同，都等于室温

19．如图所示，若图中猫的头部位置保持不变，把镜子沿MN截成两半，并分别向两侧平移一段距离

图Z6－6

，则猫的头部通过左、右两半面镜子（　C　）

A．都不能成像

B．各成半个像，合起来成一个完整的像

C．都成完整的像，且两个像在同一位置

D．都成完整的像，且两个像在不同位置

20．[2015·鄂州]如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境。

下列说法正确的是（　B　）

图Z6－7

A．若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B距玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全

重合

B．若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因

C．若在玻璃板与B蜡烛之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A的像

D．以上说法均不正确

二、填空题（每空格2分，共26分）

21．[2016·十堰]在探究平面镜成像特点的实验中要想取得较好的实验效果，最好选择在__较暗__（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行；实验用透明玻璃板代替平面镜主要是便于__确定像的位置__；实验时将点燃的蜡烛A向玻璃板靠近，观察到蜡烛的像将__不变__。

（选填“变大”“不变”或“变小”）

图Z6－8

22．[2016·无锡]在一杯水中滴入红墨水，静置一段时间后发现整杯水变红，此现象说明分子在__不停地做无规则运动__。

将两块表面干净的铅块压紧后，即使在铅块下面挂了物体也不会将它们拉开（如图所示），这说明分子间存在__引力__（选填“引力”或“斥力”）。

图Z6－9

23．[2016·宁波]在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针。

（1）将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。

如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体__冲出__，即可模拟四冲程汽油机工作时的__做功__冲程。

图Z6－10

（2）实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。

为了点燃圆筒内的火柴，可用__凸透镜或凹面镜__会聚太阳光使其燃着。

图Z6－11

24．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镜，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。

张老师的眼睛属于__远视眼__（选填“近视眼”或“远视眼”）。

如图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__（选填“A区”或“B区”）看远处同学，再不需要频繁地戴上摘下眼镜了。

25．[2016·通辽改编]小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温到90℃后，每隔0.5min记录一次温度并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图像。

图Z6－12

（1）小明实验中发现烧杯中的水沸腾后温度计示数稳定不再上升。

由此得出的结论：

水在沸腾过程中虽然继续吸热，但__温度不变__。

（2）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，最有可能的原因是__杯中水的质量过大__。

（3）小华改进实验不足并收集多组数据是为了__B__（选填“A”或“B”）。

A．减少实验误差

B．寻找普遍的规律

三、实验探究题（每空格3分，共15分）

26．[2016·衢州]人们都说：

“被100℃的水蒸气烫伤，要比被100℃的热水烫伤严重得多”。

小柯认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样，但100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还要放出热量。

对此，小柯设计了以下实验证明自己的观点。

图Z6－13

【实验过程】（实验中的热损失及热胀冷缩对实验的影响忽略不计）

①将一定量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面如图甲所示位置，标记为A；②向杯中插入导管，将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中（水蒸气全部被吸收），发现杯中水面明显上升；③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，杯中液面位置如图乙所示，标记为B，再测出此时杯中水的温度为t2，比较发现t2高于t1。

（1）杯中水面上升是通入的水蒸气发生__液化__（填物态变化名称）的结果。

（2）t2高于t1的原因是__水蒸气液化放热和液化产生的100℃热水降温放热__。

（3）小江认为因未设置对照，小柯的实验还不足以证明他的观点。

请你在原实验的基础上，帮助小柯设计后续实验方案（要求简要叙述实验过程和证明小柯观点的应有实验结果）：

　方法一：

另取一个与小柯实验时相同的真空保温杯，倒入与小柯实验时相同体积、温度的冷水，再向保温杯的冷水中倒入100℃的热水直至总水量与小柯实验时保温杯中热水的水量相等，混合均匀后立即测出此时杯中水的温度t3，t3低于t2，即可证明小柯观点正确。

方法二：

另取一个与小柯实验时相同的真空保温杯，在同样位置处标记A、B，倒入t1温度的冷水至A处，再向保温杯的冷水中倒入100℃的热水直至总水量达到B处，混合均匀后立即测出此时杯中水的温度t3，t3低于t2，即可证明小柯观点正确。

方法三：

先倒出保温杯中的热水，待杯子冷却后，倒入t3温度的冷水至A处，再向保温杯的冷水中倒入100℃的热水直至总水量达到B处，混合均匀后立即测出此时杯中水的温度t3，t3低于t2，即可证明小柯观点正确　。

27．[2016·沈阳]在“探究凸透镜成像规律”的实验中，小明将焦距为10cm的凸透镜放在光具座中央，调节烛焰，凸透镜和光屏的中心在同一高度。

（1）实验中各器材的摆放位置如图甲所示，若要研究物距大于2倍焦距时，凸透镜的成像特点，则接下来的操作应该是__c__（填字母）。

a．蜡烛、凸透镜的位置保持不变，移动光屏直到找到清晰的像

b．光屏位置保持不变，将蜡烛移至15cm刻线处，移动凸透镜直到找到清晰的像

c．凸透镜位置保持不变，将蜡烛移至15cm刻线处，移动光屏直到找到清晰的像

图Z6－14

（2）凸透镜能成等大的像吗？

为了在实验中准确地比较像和物的大小关系，小明采用了以下的做法：

①将白纸铺在水平桌面上，把点燃的蜡烛和玻璃板放置在如图乙所示的位置上，用笔在纸上画出蜡烛的“像”。

请你依据平面镜成像特点，在图乙中画出A点在平面镜中的像A′的位置，并画出入射光线AO的反射光线；

【答案】如答图所示。

第27

（2）题答图

②将画有烛焰“像”的纸__倒__（选填“正”或“倒”）贴在光屏上，这样便能在接下来的实验中准确地比较像和物的大小关系。

四、解答题（19分）

28．[2016·杭州]小金看到工人为水平广场换新的地砖，他发现地砖已经被太阳晒得很热，这引起了他的兴趣：

地砖经过一整天的暴晒，温度能达到多高？

这么多地砖对广场地面会产生多大的压强？

他发现地砖包装盒上印着砖的规格50cm×50cm×4cm，每块质量为30kg，密度为3×103kg/m3。

小金用红外线温度计测得一天内砖的最高温度为52℃，最低温度为22℃。

[g取10N/kg，砖的比热为900J/（kg·℃）]根据上述数据，回答下列问题：

（1）广场受到地砖产生的压强为多大？

（2）一块广场砖的温度从22℃升高到52℃，需要吸收的热量是多少？

（3）小金查到，晴天时地球表面每平方米接受到太阳辐射功率大约为1.2×103W。

若根据这一数据，实际辐射到这块地砖上的太阳能将远远大于问题

（2）的计算结果，由此可得地砖的温度将远远高于52℃，为什么出现如此大的差异呢？

请你做出分析。

解：

（1）每块地砖产生的压强相等，所以广场受到地砖的压强为单块地砖产生的压强，地砖对地面的压力：

F＝G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，

广场受到地砖产生的压强：

p＝

＝

＝1200Pa。

（2）需要吸收热量：

Q＝cm（t－t0）＝900J/（kg·℃）×30kg×（52℃－22℃）＝8.1×105J。

（3）根据小金查到的数据计算出来的实际辐射到这块地砖上的太阳能将远远大于问题

（2）的计算结果，地砖的温度会远远高于52℃，但是由于地砖吸收太阳辐射后的温度高于空气的温度，所以地砖会向空气中散热；还有一部分太阳辐射会被地砖反射，所以太阳辐射的能量没有被砖全部用来提升地砖的温度，致使地砖的温度不会达到计算的温度那么高。