五年（2020-2024）高考物理真題分類匯編 專題11 光學(xué) 熱學(xué)（原卷版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題11光學(xué)熱學(xué)1.考情分析考點要求考題統(tǒng)計光學(xué)2024?浙江?高考真題、2024?浙江?高考真題、2024?浙江?高考真題、2023?浙江?高考真題、2023?浙江?高考真題、2022?浙江?高考真題、2022?浙江?高考真題、2022?浙江?高考真題、2021?浙江?高考真題、2021?浙江?高考真題、2020?浙江?高考真題、2020?浙江?高考真題、2020?浙江?高考真題熱學(xué)2024?浙江?高考真題、2024?浙江?高考真題、2023?浙江?高考真題、2023?浙江?高考真題、2023?浙江?高考真題2.試題情境：①全反射棱鏡、光導(dǎo)纖維、增透膜、偏振濾光片、激光等②霧霾天氣、高壓鍋、氣壓計、蛟龍?zhí)柹詈Ｌ綔y器、噴霧器、拔罐、保溫杯、輸液瓶、氧氣分裝等3.常見問題模型：①折射定律、全反射、測量玻璃的折射率、光的干涉現(xiàn)象、光的衍射、光的偏振現(xiàn)象、用雙縫干涉測量光的波長②分子動理論、固體和液體的性質(zhì)、氣體實驗定律、熱力學(xué)定律、用油膜法估測油酸分子的大小、探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系3.命題方向：①光學(xué)作為高考的選擇性熱點和必考點，特別強調(diào)對光的折射、折射率以及全反射計算的考查。②高考對熱學(xué)內(nèi)容的考查范圍廣泛，涉及各個知識點，其中氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用是重點。4.備考策略：①復(fù)習光學(xué)時,要重視對光的折射定律,全反射,波速、波長和頻率(周期)的關(guān)系的復(fù)習,解決幾何光學(xué)方面的問題時要特別注意根據(jù)幾何關(guān)系做出光路圖,②復(fù)習熱學(xué)時,要全面復(fù)習,尤其對下列內(nèi)容重點掌握:1）分子動理論、固體液體的性質(zhì);2）布朗運動及其實質(zhì);3）熱力學(xué)定律和氣體狀態(tài)變化的圖像問題;4）以汽缸、U型管、直管、L型管以及生活生產(chǎn)中的器皿為背景,應(yīng)用氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程的問題;5）應(yīng)用氣體實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程解決問題時特別注意分析氣體的三個狀態(tài)參量(p、V、T)?？键c01光學(xué)1．（2024·浙江·高考真題）如圖為水流導(dǎo)光實驗，出水口受激光照射，下面桶中的水被照亮，則（）A．激光在水和空氣中速度相同B．激光在水流中有全反射現(xiàn)象C．水在空中做勻速率曲線運動D．水在水平方向做勻加速運動2．（2024·浙江·高考真題）玻爾氫原子電子軌道示意圖如圖所示，處于n=3能級的原子向低能級躍遷，會產(chǎn)生三種頻率為、、的光，下標數(shù)字表示相應(yīng)的能級。已知普朗克常量為h，光速為c。正確的是（）A．頻率為的光，其動量為B．頻率為和的兩種光分別射入同一光電效應(yīng)裝量，均產(chǎn)生光電子，其最大初動能之差為C．頻率為和的兩種光分別射入雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L的干涉裝置，產(chǎn)生的干涉條紋間距之差為。D．若原子n=3躍遷至n=4能級，入射光的頻率3．（2023·浙江·高考真題）在水池底部水平放置三條細燈帶構(gòu)成的等腰直角三角形發(fā)光體，直角邊的長度為0.9m，水的折射率，細燈帶到水面的距離，則有光射出的水面形狀（用陰影表示）為（

）A．

B．

C．

D．

4．（2023·浙江·高考真題）如圖所示為一斜邊鍍銀的等腰直角棱鏡的截面圖。一細黃光束從直角邊以角度入射，依次經(jīng)和兩次反射，從直角邊出射。出射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)了角，則（）A．等于 B．大于C．小于 D．與棱鏡的折射率有關(guān)5．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，王亞平在天宮課堂上演示了水球光學(xué)實驗，在失重環(huán)境下，往大水球中央注入空氣，形成了一個空氣泡，氣泡看起來很明亮，其主要原因是（）A．氣泡表面有折射沒有全反射B．光射入氣泡衍射形成“亮斑”C．氣泡表面有折射和全反射D．光射入氣泡干涉形成“亮紋”6．（2022·浙江·高考真題）關(guān)于雙縫干涉實驗，下列說法正確的是（

）A．用復(fù)色光投射就看不到條紋B．明暗相間條紋是兩列光在屏上疊加的結(jié)果C．把光屏前移或后移，不能看到明暗相間條紋D．藍光干涉條紋的間距比紅光的大7．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，用激光筆照射半圓形玻璃磚圓心O點，發(fā)現(xiàn)有a、b、c、d四條細光束，其中d是光經(jīng)折射和反射形成的。當入射光束a繞O點逆時針方向轉(zhuǎn)過小角度時，b、c、d也會隨之轉(zhuǎn)動，則（）A．光束b順時針旋轉(zhuǎn)角度小于B．光束c逆時針旋轉(zhuǎn)角度小于C．光束d順時針旋轉(zhuǎn)角度大于D．光束b、c之間的夾角減小了8．（2021·浙江·高考真題）用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點O和兩出射點P、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點處，空氣中的四條細光束分別為入射光束a、反射光束b、出射光束c和d、已知光束a和b間的夾角為，則（）A．光盤材料的折射率B．光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二C．光束b、c和d的強度之和等于光束a的強度D．光束c的強度小于O點處折射光束的強度9．（2021·浙江·高考真題）（多選）肥皂膜的干涉條紋如圖所示，條紋間距上面寬、下面窄。下列說法正確的是（）A．過肥皂膜最高和最低點的截面一定不是梯形B．肥皂膜上的條紋是前后表面反射光形成的干涉條紋C．肥皂膜從形成到破裂，條紋的寬度和間距不會發(fā)生變化D．將肥皂膜外金屬環(huán)左側(cè)的把柄向上轉(zhuǎn)動，條紋也會跟著轉(zhuǎn)動10．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，圓心為O、半徑為R的半圓形玻璃磚置于水平桌面上，光線從P點垂直界面入射后，恰好在玻璃磚圓形表面發(fā)生全反射；當入射角時，光線從玻璃磚圓形表面出射后恰好與入射光平行。已知真空中的光速為c，則（）A．玻璃磚的折射率為1.5B．之間的距離為C．光在玻璃磚內(nèi)的傳播速度為D．光從玻璃到空氣的臨界角為30°11．（2020·浙江·高考真題）如圖所示，一束光與某材料表面成45°角入射，每次反射的光能量為入射光能量的k倍。若這束光最終進入材料的能量為入射光能量的倍，則該材料折射率至少為（）A． B． C．1.5 D．212．（2020·浙江·高考真題）（多選）如圖所示，波長為和的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束單色光a和b，則這兩束光（

）A．照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能B．射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距C．在水中的傳播速度D．光子動量考點02熱學(xué)13．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，測定一個形狀不規(guī)則小塊固體體積，將此小塊固體放入已知容積為V0的導(dǎo)熱效果良好的容器中，開口處豎直插入兩端開口的薄玻璃管，其橫截面積為S，接口用蠟密封。容器內(nèi)充入一定質(zhì)量的理想氣體，并用質(zhì)量為m的活塞封閉，活塞能無摩擦滑動，穩(wěn)定后測出氣柱長度為l1，將此容器放入熱水中，活塞緩慢豎直向上移動，再次穩(wěn)定后氣柱長度為l2、溫度為T2。已知S=4.0×10-4m2，m=0.1kg，l1=0.2m，l2=0.3m，T2=350K，V0=2.0×10-4m3，大氣壓強p0=1.0×105Pa，環(huán)境溫度T1=300K。（1）在此過程中器壁單位面積所受氣體分子的平均作用力________（選填“變大”“變小”或“不變”），氣體分子的數(shù)密度_______（選填“變大”“變小”或“不變”）；（2）求此不規(guī)則小塊固體的體積V；（3）若此過程中氣體內(nèi)能增加10.3J，求吸收熱量Q。14．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，一個固定在水平面上的絕熱容器被隔板A分成體積均為的左右兩部分。面積為的絕熱活塞B被鎖定，隔板A的左側(cè)為真空，右側(cè)中一定質(zhì)量的理想氣體處于溫度、壓強的狀態(tài)1。抽取隔板A，右側(cè)中的氣體就會擴散到左側(cè)中，最終達到狀態(tài)2。然后解鎖活塞B，同時施加水平恒力F，仍使其保持靜止，當電阻絲C加熱時，活塞B能緩慢滑動（無摩擦），使氣體達到溫度的狀態(tài)3，氣體內(nèi)能增加。已知大氣壓強，隔板厚度不計。（1）氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2是___（選填“可逆”或“不可逆”）過程，分子平均動能____（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求水平恒力F的大??；（3）求電阻絲C放出的熱量Q。15．（2023·浙江·高考真題）（多選）下列說法正確的是（

）A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．液體的表面張力方向總是跟液面相切C．在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式是不同的D．當波源與觀察者相互接近時，觀察者觀測到波的頻率大于波源振動的頻率41．（2023·浙江·高考真題）如圖所示，導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積，質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積。緩慢推動活塞使氣體達到狀態(tài)B，此時體積。固定活塞，升高熱源溫度，氣體達到狀態(tài)C，此時壓強。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C，氣體從外界吸收熱量；從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能增加；大氣壓。（1）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，其分子平均動能________（選填“增大”、“減小”或“不變”），圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求氣體在狀態(tài)C的溫度Tc；（3）求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程中外界對系統(tǒng)做的功W。16．（2023·浙江·高考真題）某探究小組設(shè)計了一個報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積、質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于溫度、活塞與容器底的距離的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升恰好到達容器內(nèi)的卡口處，此時氣體達到狀態(tài)B?；钊３植粍?，氣體被繼續(xù)加熱至溫度的狀態(tài)C時觸動報警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了。取大氣壓，求氣體。（1）在狀態(tài)B的溫度；（2）在狀態(tài)C的壓強；（3）由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q。

考點01光學(xué)1．（2023·浙江寧波·模擬預(yù)測）如圖所示，蜘蛛網(wǎng)的主干纖維上分布著許多纖維凸起，可作為水蒸氣凝結(jié)為水珠的凝結(jié)核，在朝陽下宛如珍珠項鏈。下列說法正確的有（）A．清晨的露珠格外明亮，這是陽光照射進小水珠后的折射現(xiàn)象B．由于露珠受到重力作用，所以露珠呈現(xiàn)的是上小下大的近似球狀的水滴，與表面張力無關(guān)C．水珠懸掛在蜘蛛網(wǎng)上，說明水可以浸潤蜘蛛絲D．不同的水珠之間靠靜電力相互吸引2．（2024·浙江·模擬預(yù)測）下列高中物理教材中的插圖涉及到光的干涉原理的是（）A．甲圖，水中氣泡看上去特別明亮B．乙圖，火焰在肥皂膜上形成明暗相間條紋像C．丙圖，相機特制濾光片能減弱汽車玻璃表面反射光D．丁圖，顯微鏡下光經(jīng)過大頭針的圖像3．（2024·浙江金華·三模）雙縫干涉實驗原理如圖所示，光源S到雙縫、的距離相等，、連線平行于光屏，O點為、連線的中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出單色光經(jīng)、傳播到光屏上P點的時間差為，其中垂直于光屏，P為某亮條紋中心，之間還有m條亮條紋。若緊貼放置一厚度均勻的玻璃片、光由垂直穿過玻璃片傳播到P點與光由直接傳播到P點時間相等。已知光在真空中的傳播速度為c、玻璃對該單色光的折射率為n，不考慮光在玻璃片內(nèi)的反射。則單色光在真空中的波長及玻璃片的厚度分別為（

）A．， B．， C．， D．，4．（2024·浙江寧波·三模）截面如圖所示的直角棱鏡ABC，其中BC邊和CA邊鍍有全反射膜。一細束白光以入射角從AB邊入射，然后經(jīng)過BC、CA反射，又從AB邊射出。已知三角形AB邊的高為h，真空光速為c。對經(jīng)過兩次反射，并從AB邊射出的光束，有（）A．出射方向相對于入射方向的轉(zhuǎn)角大小與光的顏色有關(guān)B．紫光在出射位置與入射位置間距最大C．光在棱鏡中用時最短的光的折射率為D．光在棱鏡當中傳播用時最短為5．（2024·浙江·三模）如圖所示，在真空中有一個折射率為、半徑為r的均質(zhì)小球，頻率為ν的細激光束在真空中沿直線BC傳播，BC與小球球心O的距離，光束經(jīng)C點折射進入小球，并于D點出射。已知普朗克常數(shù)為h，，則在兩次折射過程中一個光子對小球平均作用力大小為（）A． B．C． D．6．（2024·浙江金華·三模）單反就是指單鏡頭反光相機。相機在毛玻璃的上方安裝了一個五棱鏡。這種棱鏡將光線多次反射改變光路，將其影像送至目鏡，這時的影像就是上下正立且左右校正的了。圖為單反相機取景器的示意圖，ABCDE為五棱鏡的一個截面，。某一束單色光光線經(jīng)平面鏡反射后從AB邊的F點垂直AB入射，其中、，最后剛好在BC中點垂直BC出射，已知在CD與AE兩個面上發(fā)生全反射，且兩次全反射的入射角相等，則下列說法正確的是（）（已知）A．五棱鏡的折射率一定為B．五棱鏡的折射率一定為C．光在五棱鏡中的傳播時間為D．左右平移平面鏡，只要光仍從BC面垂直射出，則光在五棱鏡中的傳播時間不變7．（2024·浙江溫州·三模）如圖甲所示是一圓柱形玻璃茶壺，茶壺中央有一圓柱形茶葉濾網(wǎng)，當茶壺中盛有水時，觀測者從側(cè)邊看到濾網(wǎng)的水下部分比水上部分粗一些，其部分光路如圖乙所示。測得濾網(wǎng)水上部分直徑濾網(wǎng)的像直徑茶壺壁直徑，忽略茶壺壁和濾網(wǎng)的厚度，可得茶水的折射率為（）A．1.31 B．1.52 C．2.00 D．2.508．（2024·浙江金華·二模）光程是光學(xué)中的概念，定義為光在介質(zhì)中經(jīng)過的幾何路程與該介質(zhì)折射率的乘積。當兩束相干光的光程差為光在真空中波長的整數(shù)倍時，在屏幕上出現(xiàn)亮條紋。瑞利干涉儀就是一種利用該原理測量氣體折射率的儀器。如圖甲所示，兩束光的光程差為零時，屏幕上O點為零級干涉亮條紋。將長度為l、裝有待測氣體的透明薄管放在后面，如圖乙所示，零級亮條紋移至屏幕上的點，O點為第k級干涉亮條紋。已知空氣的折射率為，所用光在真空中的波長為λ，待測氣體的折射率為（

）A． B． C． D．9．（2024·浙江臺州·二模）如圖甲所示，在水池中水平放置一條細燈帶圍成的直徑為的圓環(huán)發(fā)光體，水的折射率，細燈帶到水面的距離h可以調(diào)節(jié)，緊貼水面的上方水平放置一光傳感器。調(diào)節(jié)時，傳感器檢測到有光強的區(qū)域恰好為一個完整的圓形。調(diào)節(jié)h為時，傳感器上光強隨x軸位置變化如圖乙所示，圖中光強最強的區(qū)域?qū)?yīng)傳感器部分為直徑的圓形區(qū)域，檢測到有光強的區(qū)域為直徑的圓形區(qū)域。下列說法正確的是（）A． B．C． D．h越小，越大10．（2024·浙江杭州·二模）如圖，S為單色光源，M為一水平放置的平面鏡。S發(fā)出的光一部分直接照在豎直光屏上，另一部分通過平面鏡反射在光屏上，這樣在屏上可以看到明暗相間的條紋。設(shè)光源S到平面鏡和光屏的距離分別為a和l，相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離為，則光的波長為（）A． B．C． D．11．（2024·浙江溫州·二模）如圖所示，半徑為R，圓心角為135°的扇形玻璃磚OAB，M為OB邊上的一點，。一束平行單色紅光從OB邊射入玻璃磚，入射方向與OA邊平行。由M點入射的光從圓弧邊AB出射后恰好與OA平行。真空中的光速為c，除了全發(fā)射，不考慮其它反射光，則（）A．玻璃磚圓弧邊上有光射出的長度為B．從玻璃磚圓弧邊射出的光對應(yīng)在OB邊上的長度為C．從B點入射的光在玻璃磚中傳播時間為D．若改為單色綠光，由M點入射的光經(jīng)玻璃磚后從圓弧邊射出仍然與OA平行12．（2024·浙江·一模）如圖甲所示為小勇同學(xué)收集的一個“足球”玻璃球，他學(xué)了光的折射后想用激光對該球進行研究，某次實驗過程中他將激光水平向右照射且過球心所在的豎直截面，其正視圖如乙所示，是沿水平方向的直徑。當光束從點射入時恰能從右側(cè)射出且射出點為，已知點到豎直距離，玻璃球的半徑為，且球內(nèi)的“足球”是不透光體，不考慮反射光的情況下，下列說法正確的是（）A．點的出射光相對點入射光方向偏折了B．該“足球”的直徑為玻璃球直徑的C．繼續(xù)增加則光將會在右側(cè)發(fā)生全反射D．用頻率更小的激光入射時，光在玻璃球中的傳播時間將變短考點02熱學(xué)13．（2024·浙江寧波·二模）下列關(guān)于教材中的四幅插圖說法正確的是（）A．圖甲是顯微鏡下三顆小炭粒的運動位置連線圖，連線表示小炭粒的運動軌跡B．圖乙是某材料制作的細管豎直插入水中的情景，證明水浸潤該材料C．圖丙是一定質(zhì)量的理想氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則D．圖丁中一只水黽能停在水面上，是浮力作用的結(jié)果14．（2024·浙江金華·三模）如圖甲所示，厚度不計的導(dǎo)熱活塞A、B將兩部分理想氣體封閉在內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸內(nèi)，活塞A的質(zhì)量可忽略不計，活塞B的質(zhì)量為，穩(wěn)定時下部氣體壓強是上部氣體壓強的2倍，兩部分氣柱的高度均為。現(xiàn)將質(zhì)量為物體輕放在活塞A上，活塞A從下降到恢復(fù)穩(wěn)定的過程中外界的溫度和大氣壓強均保持不變，如圖乙所示。已知大氣壓強，重力加速度，求：（1）活塞在氣缸內(nèi)移動的過程中，氣體內(nèi)能___________（填“變大”、“變小”或“不變”），氣體___________（填“吸熱”、“放熱”或“不吸放熱”）。（2）活塞橫截面積的大小。（3）從放上物體到恢復(fù)穩(wěn)定，活塞A下降的距離。

15．（2024·浙江溫州·三模）某款氣壓式升降椅，它通過活塞上下運動來控制椅子的升降，其核心部件模型工作原理簡圖如圖所示。圓筒形導(dǎo)熱汽缸，開口向上豎直放置在水平地面上，筒長、內(nèi)部橫截面積。橫截面積的圓柱形活塞插在汽缸內(nèi)，在卡環(huán)（可使活塞向下運動而不能向上運動，且當活塞運動時與活塞間無力）的作用下保持靜止。開始時活塞有的長度伸入汽缸，缸內(nèi)封閉氣體壓強。已知活塞與椅面的總質(zhì)量，大氣壓強，缸內(nèi)氣體視為理想氣體，裝置不漏氣，環(huán)境溫度保持不變，不計摩擦。(1)椅面緩慢下降，若活塞對氣體做功32J，則缸內(nèi)氣體（選填“吸熱”、“放熱”），其數(shù)值為；(2)某同學(xué)先虛坐在椅面上（與椅面間恰無作用力），然后逐漸減小腳對地面的壓力，使活塞緩慢下降后腳剛好完全離開地面，并保持穩(wěn)定。求穩(wěn)定后氣體壓強和該同學(xué)的質(zhì)量M。

16．（2024·浙江·三模）伽利略溫度計結(jié)構(gòu)如圖所示。由玻璃泡A、與A相連的細管B、以及液體槽C組成。B管插在液體槽中，管內(nèi)徑的橫截面積。當環(huán)境溫度變化時，管內(nèi)液面的高度差x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度。已知當環(huán)境溫度時，A和B中氣體的總體積，此時管內(nèi)液面的高度差。大氣壓強為，氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比，即，此場景中。B管內(nèi)液柱引起的壓強與大氣壓強相比可忽略不計，液體槽C液面高度幾乎不變。（1）當外界溫度緩慢降為時，求管內(nèi)液面的高度差x；（2）當外界溫度緩慢降為時，氣體放出了多少熱量？

17．（2024·浙江寧波·二模）某款智能手機可以直接顯示手機所處