4.对一定质量的气体，下列说法正确的是(　)

A.在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功

B.在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功

C.在体积不断被压缩的过程中，内能一定增加

D.在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变

解析:当体积增大时，气体一定对外做功，A正确；而气体压强增大，但体积不一定会减小，所以外界不一定对气体做功，B错；当气体体积不断被压缩时，外界对气体做功，因气体与外界之间能量交换不确定，所以气体的内能不一定增加，C错；若气体与外界没有热量交换时，气体对外做功或外界对气体做功，都可以使气体的内能发生变化，D错.答案为A.

答案:A

3.(2010湖北部分重点中学高三二联，18)下列说法正确的是(　)

A.物体放出热量，温度不一定降低

B.物体内能增加，温度一定升高

C.热量能自发地从低温物体传给高温物体

D.热量能自发地从高温物体传给低温物体

解析:由热力学第一定律可知:物体内能的变化与热传递和做功情况有关，所以物体放出热量，其内能不一定降低，温度也不一定降低，A项正确；温度是物体平均分子动能的标志，而物体的内能包括分子动能与分子势能，内能增加时，因为分子势能变化情况未知，故温度不一定升高，B项错；热量能够自发地由高温物体向低温物体传递，D项正确.

答案:AD

2.一定质量0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时，其分子动能E_k和分子势能E_p的变化情况是(　)

A.E_k变大，E_p变大　　　　　　　　　　 B.E_k变小，E_p变小

C.E_k不变，E_p变大　　　　　　　　　　 D.E_k不变，E_p变小

解析:一定质量0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，分子的平均动能不变，则E_k不变；熔化过程中需要吸热，且冰熔化为水时，体积减小，外界对系统做正功，故系统内能增加，则E_p增大.

答案:C

1.(2010四川绵阳高三第二次诊断考试，14)氧气钢瓶充气后压强高于外界大气压.假设氧焊时，氧气从管口缓慢流出时，瓶内外温度始终相等且保持不变，氧气分子之间的相互作用不计.则在氧焊过程中瓶内氧气(　)

A.分子总数减少，内能不变

B.密度减小，分子平均动能增大

C.吸收热量，对外做功

D.单位时间内分子对氧气瓶单位面积的碰撞次数增加

解析:由于瓶内外温度始终相等，瓶内外氧气分子平均动能相等，但瓶内氧气分子数逐渐减少，所以瓶内氧气内能减少，选项A、B错误；由于瓶内气体缓慢流出过程中氧气体积增大，氧气对外做功，而作为理想气体，温度不变则内能不变，根据热力学第一定律可知:氧气需要吸收热量，选项C正确；由于瓶内氧气分子数量减少，所以选项D错误.

答案:C

16.(12分)一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动.有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d=10 m，如图14-10所示，转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T=60 s，光束转动方向如图中箭头所示，当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上，如果再经过Δt=2.5 s光束又射到小车上，则小车的速度为多少？(结果保留两位有效数字)

图14-10

解析:本题考查光的直线传播和匀速圆周运动规律，是一道设计新颖的好题，要求学生画出小车运动位置的示意图，才能求出符合题意的两个结果.在Δt内光束转过角度为(①式)，如图所示，有两种可能:

(1)光束照射小车时，小车正在接近N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为30°，小车走过l₁，速度应为(②式)；由图可知

l₁=d(tan45°－tan30°)(③式)

由②③两式并代入数值，得v₁=1.7 m/s(④式).

(2)光束照射小车时，小车正在远离N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为60°，小车走过l₂，速度应为(⑤式)

由图可知l₂=d(tan60°－tan45°)(⑥式)

由⑤⑥两式并代入数值，得v₂=2.9 m/s.

答案:(1)当光束照射小车时，小车正在接近N点，这时小车的速度应为1.7 m/s；(2)当光束照射小车时，小车正远离N点，这时小车的速度应为2.9 m/s.

15.(10分)用金属钠作阴极的光电管，如图14-9所示连入电路，已知能使电路中有光电流的最大波长为540 nm，若用波长为4.34×10^－7 m的紫外线照射阴极，求:

图14-9

(1)阴极所释放光电子的最大初速度为多少？

(2)将滑片C向左移动，使K的电势高于A的电势时，电流表中还有无光电流？当O、C间的电压U₁为多大时，电流表中的电流为零？

解析:(1)逸出功W＝hc/λ₀＝3.68×10^－19 J

最大初动能

则光电子最大初速度

v_m＝4.46×10⁵ m/s.

(2)当K极板电势高于A极时，还可能有光电流，因为K极板逸出的光电子尚有初动能，可克服电场力做功到达A板，从而形成光电流.但电压升高到U₁，使得时，就不能形成光电流了，即

答案:(1)4.4 6×10⁵ m/s

(2)可能有，也可能没有　0.56 V

14.(10分)为从军事工事内部观察外面的目标,在工事壁上开一长方形孔,设工事壁厚d=34.64 cm,孔的宽度L=20 cm,孔内嵌入折射率n=3的玻璃砖,如图148所示.试问:

图14-8

(1)嵌入玻璃砖后,工事内部人员观察到外界的视野的最大张角为多少?

(2)要想使外界180°范围内的景物全被观察到,则应嵌入折射率多大的玻璃砖?

解析:工事内部的人从内壁左侧能最大范围观察右边的目标.光路如图所示.

已知d=34.64 cm,L=20 cm,,所以β=30°.

(1)由折射定律有得α=60°

即视野的张角最大为120°.

(2)要使视野的张角为180°,即α′=90°

由折射定律有所以n=2.

答案:(1)120°　(2)2

13.(10分)如图14-7所示，置于空气中的一个不透明容器内盛满某种透明液体.容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源.靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源.开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分.将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端.求此液体的折射率n.

图14-7

解析:若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可看到线光源的底端，则有:∠AOO′=α

其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折射定律得:

同理，线光源顶端在B₁点时，望远镜内刚好可看到线光源的顶端，则:∠B₁OO′=α

由图中几何关系得:

解得:

答案:1.25

12.现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图14-5所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长.

图14-5

(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、__________、A.

(2)本实验的步骤有:

①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；

③用米尺测量双缝到屏的距离；

④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.

在操作步骤②时还应注意_________和__________.

(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图14-6甲所示.然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图14-6乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为________mm.

图14-6

(4)已知双缝间距d为2.0×10^－4 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式λ=_________，求得所测红光波长为__________nm.

解析:(1)滤光片E是从白光中滤出单色红光，单缝屏作用是获取点光源，双缝屏作用是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏上.所以排列顺序为:C、E、D、B、A.

(2)在操作步骤②时应注意的事项有:放置单缝、双缝时，必须使缝平行；单缝、双缝间距离大约为5-10 cm.

(3)螺旋测微器的读数应该:先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图乙读数为13.870 mm，图甲读数为2.320 mm，所以相邻条纹间距

(4)由条纹间距离公式得:代入数值得:λ=6.6×10^－7 m=6.6×10² nm.

答案:(1)E、D、B

(2)见解析

(3)13.870　2.310

(4)　6.6×10²

11.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的明暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是(　)

14-4

A.a、c　　　　　 B.b、c　　　　　 C.a、d　　　　　 D.b、d

解析:根据衍射图样特点“条纹不等间距且中央条纹最亮最宽”可知本题正确选项为D.

答案:D