专题09 热学、光学、近代物理（3大考点）（湖南专用）-【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编

专题09 热学、光学、近代物理 热学 一、多选题 1．（2025·湖南怀化·二模）如图所示， 为某一定质量的封闭理想气体的绝热曲线（与外界没有热量交换）， 是某一变化过程（ 平行于 轴），其中箭头表示过程进行的方向。下列说法正确的是（　　） A．气体由状态A沿绝热曲线 到状态 的过程中，温度一直不变 B．气体由状态A沿直线 到状态 的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的撞击次数变少 C．气体由状态A沿 到状态 的过程中，气体要吸收热量 D．气体由状态A沿 到状态 的过程中，气体对外先做负功后做正功 【答案】BC 【详解】A．气体由状态A沿绝热线到状态 一直对外做正功，且和外界无热量交换，故内能一直减少，对应温度一直降低，A错误； B．气体由状态A到状态 的过程中，温度升高，气体分子的平均速率变大，又因为气体压强保持不变，则气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的撞击次数变少，B正确； C．气体由状态A经曲线 和 后回到 ，内能不变，但总的过程对外做正功，故要吸收热量，吸收热量的大小对应曲线 和曲线 所围成的面积大小，而气体沿曲线 由状态 到状态 的过程中不与外界有热量的交换，故气体由状态 沿曲线 到状态 的过程中要吸收热量，C正确； D．气体由状态A到状态 的过程中对外做正功，由状态 到状态 的过程中外界对气体做正功，D错误。 故选BC。 2．（2025·湖南·二模）如图所示给出了一定量的理想气体经过一系列变化过程A→B→C→D→A最终回到初始状态的p—V图像，其中A→B、C→D的变化过程为等温变化过程，B→C、D→A的变化过程为等容变化过程，则下列说法正确的是（　　） A．A→B的过程理想气体从外界吸收热量对外做功，且吸收的热量等于理想气体对外做的功 B．B→C的过程理想气体从外界吸收热量，理想气体的内能增大 C．C→D的过程外界对理想气体做功，理想气体向外界放热 D．D→A的过程理想气体从外界吸热，理想气体的内能减小 【答案】AC 【详解】A．A→B过程是一个等温变化过程，理想气体的内能不变，体积增大，则气体膨胀对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，由于内能不变，则吸收的热量等于理想气体对外做的功，故A正确； B．B→C过程是一个等容变化过程，根据查理定律可知，压强减小，温度降低，理想气体的内能减小，由于体积不变，则气体与外界不做功，根据热力学第一定律可知，气体向外界释放热量，故B错误； C．C→D过程是一个等温变化过程，理想气体内能不变，体积减小，外界对理想气体做功，根据热力学第一定律可知，理想气体向外界放热，故C正确； D．D→A过程是一个等容变化过程，根据查理定律可知，压强增大，温度升高，气体内能增大，由于体积不变，则气体与外界不做功，根据热力学第一定律可知，理想气体从外界吸热，故D错误。 选AC。 二、解答题 3．（2025·湖南长沙·二模）设计一个测定水深的深度计，导热性能良好的圆柱形汽缸Ⅰ、Ⅱ内径分别为和，长度均为，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，汽缸Ⅰ左端开口。外界大气压强为，最初汽缸Ⅰ内通过A封有压强为的气体，汽缸Ⅱ内通过B封有压强为的气体，一细管连通两汽缸，开始时A、B均位于汽缸最左端，该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体。 (1)求此深度计能测的最大深度； (2)若要测量的最大水深m，汽缸Ⅰ内通过A所封气体的压强应改为多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据图示分析可知，当活塞A恰好到达汽缸Ⅰ区右侧，但与右侧没有挤压时，能够测量的水最深，此时活塞B左右两侧的气体压强相等，对活塞B左侧气体有 对活塞B右侧气体有 解得， 则水产生的压强为 由于相当于10m高的水产生的压强，可知此深度计能测的最大深度为m=m （2）若要测量的最大水深m，该深度对应压强为，此时活塞A恰好到达汽缸Ⅰ区右侧，气体压强为 令置于水中之前，汽缸Ⅰ内通过A所封气体的压强为，根据玻意耳定律对活塞B左侧气体有 对活塞B右侧气体有 解得 4．（2025·湖南娄底·二模）夏天，某同学设计了如图所示的估测室温的装置。用质量为的绝热活塞和导热良好的汽缸封闭一定质量的理想气体，活塞的横截面积为，室温时测得活塞到汽缸底部的距离为。将汽缸竖直放置于同一房间的冰水中，已知冰水温度恒为，活塞缓慢下降，稳定时测得活塞到汽缸底部的距离为，已知大气压强为，不计活塞与缸壁间的摩擦。 (1)求室温； (2)若已知该气体内能与温度满足为已知量，求在上述过程中该气体向外释放的热量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由等压变化得 解得 （2）根据公式，得初、末状态的气体的内能为 内能变化量为 活塞缓慢下降，设气体压强为，对活塞受力分析可得： 气体经历等压变化，外界对气体做功为 由热力学第一定律 得气体向外界释放的热量 5．（2025·湖南常德·二模）下图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，如图（a），然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，在拉起吸盘同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以最大的压力吸住吸盘，使外界空气不能进入吸盘，如图（b）。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前吸盘内密封一定质量的气体，压强与外界大气压强相同，锁扣扳下后吸盘内气体体积变为扳下前的1.25倍，盘盖的左侧截面积即图（b）中大圆面积，吸盘中气体与墙面的接触面积，大气压强，重力加速度，吸盘内的气体可视为理想气体，环境温度不变。 (1)求扳下锁扣后吸盘内气体压强； (2)若吸盘与墙之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计吸盘及其他装置的重力，求此时吸盘能挂起重物质量的最大值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）已知环境气温不变，说明气体发生的是等温变化；对于一定质量的理想气体，在等温变化过程中，由玻意耳定律 其中 代入数据解得下锁扣后吸盘内气体压强为 （2）水平方向上，吸盘内外存在压强差，大气对吸盘有一个向内的压力，吸盘内气体对吸盘有一个向外的压力。吸盘内外的压力差 代入可得 当吸盘恰好能挂起重物时，竖直方向上重物的重力等于吸盘受到的最大静摩擦力即 代入数据计算得 即吸盘能挂起重物质量的最大值为。 6．（2025·湖南邵阳·二模）如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一个金属罐体。在大气压强为的干燥环境下打开阀门向罐内放入干燥的谷物，谷物占罐内体积的，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，当罐内气体温度为时，压强为，当温度达到时打开阀门，因为压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。 (1)求打开阀门前瞬间罐内气体的压强； (2)打开阀门后，罐内气体迅速膨胀，谷物全部喷出。当罐内气体温度降为时，求罐内剩余气体质量与打开阀门前罐内气体质量之比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对罐内气体，根据查理定律有 可得 （2）设罐内空间的体积为，由理想气体状态方程可得 则罐内剩余气体质量与打开阀门前罐内气体质量之比为 7．（2025·湖南·模拟预测）如图是一个化工厂的生产桶，正中间是一个轻质绝热、可自由移动的活塞。整个桶除右侧桶盖之外的其它部分均为绝热材料；右侧桶盖导热性能良好，且有一个气阀门，处于开启状态（与外界大气连通）。左侧装有加热用的电阻丝，整个装置密封良好，不计摩擦。初始时左右两个空间气体温度均为室温，压强均为大气压强，且密封的气体均为空气。现开始缓慢加热左侧气体（加热时间足够长）。 (1)当左侧气体的温度达到时，求左侧气体的压强。 (2)若加热前关闭右侧阀门，再进行加热，当左右两侧空间的体积比为时，求左侧气体的温度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）初始状态，左右侧气体体积相等，令为， 开始时气阀门处于开启状态，假设加热左侧气体过程，活塞与右侧桶盖之间没有一挤压，即气体压强始终等于，根据盖吕萨克定律有 解得 表明假设不成立，活塞与右侧桶盖之间有一挤压，即左侧气体体积为，根据理想气体状态方程有 解得 （2）若加热前关闭右侧阀门，当加热左侧气体时，对左侧气体进行分析，根据理想气体状态方程有 对右侧气体进行分析，根据玻意耳定律有 其中 解得 光学 一、单选题 1．（2025·湖南娄底·二模）在美丽的夏日雨后，我们通常能看见的彩虹是红色在外、紫色在内，这被称为“虹”，有时还能看见一组相对“虹”而言颜色较淡的彩色圆弧，这被称为“霓”，图甲和图乙为霓虹产生的原理图，图中用虚线或实线代表红光或紫光，下列说法正确的是（　　） A．“霓”颜色较淡的主要原因是水滴距离人眼更远 B．“霓”与“虹”顺序刚好相反，是红色在内、紫色在外 C．图甲表示“虹”的产生原理，其中虚线代表紫光 D．图乙表示“霓”的产生原理，其中虚线代表紫光 【答案】B 【详解】A．霓颜色较淡的原因是在水泡中反射两次，能量流失较多造成的，故A错误； B．由甲乙两图分析可知，甲乙两图均为实线光线偏转大，为紫光，则霓与虹顺序刚好相反，是红色在内、紫色在外，故B正确； CD．图甲表示虹的产生原理，进入人眼的是靠上水滴中的虚线和靠下水滴中的实线，紫光折射率较大偏转大，因此实线是紫光，图乙是霓，紫光偏转较大，因此实线是紫光，故CD错误。 故选B。 2．（2025·湖南常德·二模）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．上述现象与三棱镜分光原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射 C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色 【答案】C 【详解】A．银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色，此现象属于薄膜干涉，三棱镜分光原理属于光的折射现象，故A错误； B．由于薄膜厚度均匀，光在薄膜上表面的折射角等于光在薄膜的下表面的入射角，根据光路可逆原理，光在薄膜的下表面没有发生全反射，故B错误； C．薄膜干涉现象中，入射光在薄膜上下表面的反射光发生了干涉，故C正确； D．根据光的干涉中相互加强的条件，可知当薄膜的厚度发生变化时，满足加强条件的波长也会发生改变，导致硅片呈现不同的颜色，故D错误。 故选C。 二、多选题 3．（2025·湖南长沙·模拟预测）如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。以下说法正确的是（　　） A．在真空中，光的波长比光大 B．若两种光照射某种金属均能产生光电效应现象，则光产生的光电子最大初动能更大 C．若光源匀速向下运动，水面上看到的两个圆形边界的半径变大的速度相同 D．若在水的表面滴入两滴食用油（光在食用油中折射率大于水中的折射率），形成的膜的厚度，则在液面上方可以看见光圆形区域半径近似不变 【答案】AD 【详解】A．在水面上被照亮的圆形区域边缘光线恰好发生全反射，入射角等于临界角，光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，可知光的临界角较大，根据，水对光的折射率比光小，则在真空中，光的频率较小，波长较长，A正确； B．因为光的频率较小，若用、两种光照射某种金属均可以发生光电效应现象，根据 则用光照射该金属时产生的光电子最大初动能更大，B错误； C．由 圆的半径 所以两个圆环半径增大的速度均为匀速，但是大圆的半径增加的速度更大，C错误； D．如图所示， 故 因为油膜的厚度，故边界圆的半径不变，D正确。 故选AD。 4．（2025·湖南邵阳·二模）每年夏季随着温度升高，天山和昆仑山上的冰川开始融化，塔里木河里的水便会溢出河道流向河边低洼处，同时河水带来了大量的鱼、虾等生物。当地村民掌握了这样的自然规律，世代居住在这里以捕鱼为生。现有一村民在距离水面高为2m的观察点，看到与水面成角的方向有一条鱼，鱼的实际位置在水面下方处。已知水的折射率为。下列说法正确的是（　　） A．光射入水中后波长变长 B．鱼与村民的实际水平距离为2m C．鱼的实际深度比村民观察到的要深 D．鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里 【答案】CD 【详解】A．光射入水中频率不变，根据 可知，光射入水中后波长变短，故A错误； B．令图中光路的折射角为，则有 解得 令鱼与村民的实际水平距离为x，根据几何关系有 解得 故B错误； C．村民看到的鱼的位置位于图中水面上方两条入射光线的延长线的交点，可知，鱼的实际深度比村民观察到的要深，故C错误； D．根据全反射的条件有 解得 可知，鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里，故D正确。 故选CD。 三、解答题 5．（2025·湖南怀化·二模）如图所示，一半径为的透明半圆柱形玻璃砖置于水平桌面上。玻璃砖的上表面水平，且与桌面相切于点。一细束单色光经圆心从空气射入玻璃砖内，当入射角为时，出射光线射在桌面上点处，此时测得之间的距离为。现将入射光束向左平移（入射角不变），当入射点平移到点时，玻璃砖内光线恰好在圆面上点发生全反射，已知光在真空中传播的速度为，求：（不考虑光线在玻璃砖内的多次反射，光线所在平面与桌面垂直且图示各点在同一竖直平面内） (1)该玻璃砖的折射率； (2)该单色光从点传播到点的时间。（结果可用根式表示，已知） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）当光线经球心入射时，光路图如图所示 根据折射定律有 又有 可得 联立解得 （2）当光线入射点平移到E点，在D点发生全反射时，如图所示 由全反射规律可得 解得 又因为 那么 在中，由正弦定理得 解得 从点传播到点的时间 6．（2025·湖南·二模）2009年诺贝尔物理学奖授予物理学家高鲲，以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”所做出的突破性成就。如图所示是光导纤维的截面图，其折射率为，一激光光束沿与OO'成角度的方向从О点射入，经折射后激光束进入光纤恰好可以在光纤内表面上发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s。 (1)求角度的大小； (2)若光纤的总长度为12km，求激光光束在光纤中传播的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光路图如图所示 依据题意，激光束经过折射后进入光纤，传播到光纤内表面时恰好发生全反射，此时激光束与法线的夹角恰好为临界角，由几何关系可知 根据折射定律可知 又因为 由此可得 （2）激光束在光纤中的传播速度为 以及的距离为 如此可得总时间为 近代物理 一、单选题 1．（2025·湖南娄底·二模）关于物质波、光电效应、原子模型、黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．波尔的原子结构假说认为原子中电子的轨道是连续的 C．德布罗意关于物质波的假说至今仍未被实验证实 D．光电效应中，遏止电压会随光强变大而变大 【答案】A 【详解】A．黑体辐射中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A正确； B．波尔的原子结构假说认为原子中的电子的轨道是不连续的，B错误； C．德布罗意关于物质波的假说已经被实验证实，C错误； D．光电效应中，遏止电压与入射光的频率有关，与光强无关， D错误。 故选A。 2．（2025·湖南常德·二模）如图所示，当用某一单色光照射光电管时，灵敏电流表指针没有偏转，已知电路中所有元件及其连接完好。现要使灵敏电流表指针有偏转，下列措施可行的是（　　） A．增加入射光的频率 B．增加入射光的强度 C．提高电源的电压 D．延长光照时间 【答案】A 【详解】AB．灵敏电流计指针未发生偏转，是未发生光电效应现象，即入射光的频率小于金属的截止频率，与光照强度无关，故增加入射光的频率使入射光的频率大于金属的截止频率可使灵敏电流表指针有偏转，增加入射光的强度不能使灵敏电流表指针有偏转，故A正确，B错误； C．电源正负极的连接使得光电子在电场中做加速运动，故灵敏电流计指针没有偏转不是电压高低的原因，故提高电源的电压不能使灵敏电流表指针有偏转，故C错误； D．光电效应的发生是瞬间的，与入射光的照射时间无关，故延长光照时间不能使灵敏电流表指针有偏转，故D错误。 故选A。 3．（2025·湖南·二模）在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述与事实不相符合的是（　　） A．普朗克提出能量量子化理论，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释 B．查德威克发现中子，为人类对原子能的利用奠定了基础 C．爱因斯坦发现了光电效应﹐并提出光电效应方程从理论上完美地解释了光电效应的实验现象 D．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 【答案】C 【详解】A．能量量子化理论是普朗克提出的，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释，A正确，不符合题意； B．卢瑟福猜想存在中子，他的学生查德威克通过实验证实了这个猜想，B正确，不符合题意； C．光电效应现象是德国物理学家赫兹在1887年发现的，爱因斯坦提出了光电效应理论，很好的解释了光电效应实验中的各种现象，C错误，符合题意； D．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，D正确，不符合题意。 故选C。 4．（2025·湖南·模拟预测）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子，并放出能量为0.097MeV的光子。已知的质量为的质量为235.0439u，粒子的质量为相当于的能量。则（　　） A．发生衰变时的核反应方程是 B．的半衰期为24100年，则经过12050年有一半的该原子核发生衰变 C．若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子与的动量相同 D．若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子的动能约为5.0337MeV 【答案】D 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒有239=235+4，94=92+2 则的衰变方程为，故A错误； B．半衰期是大量原子核的统计规律，对少数原子核不适用，即使核数量较多，经过12050年衰变的原子核数量也可能没有一半，故B错误； C．若衰变放出的光子的动量可忽略，根据动量守恒定律知，衰变后产生的粒子和的动量大小相等，方向相反，故C错误； D．释放的核能MeV 根据动量守恒定律知粒子和的动量大小相等，则根据可知，动能之比等于质量数的反比、则粒子的动能MeV，故D正确。 故选D。 5．（2025·湖南长沙·二模）我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为。下列相关说法正确的是（　　） A．原子核的比结合能比的大 B．此核反应会出现质量亏损，但反应前后总质量数不变 C．骨骼中以碳酸钙（）形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 D．X是氦核，此反应为α衰变 【答案】B 【详解】A．β衰变释放能量，反应后的原子核更稳定，故的比结合能比的小，故A错误； B．原子核衰变时质量数守恒，但会出现质量亏损，释放能量，故B正确； C．衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，与化学状态无关，故C错误； D．根据质量数守恒和电荷数守恒，可知X为电子，属于β衰变，故D错误。 故选B。 6．（2025·湖南岳阳·二模）我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为。下列相关说法正确的是（　　） A．原子核的比结合能比的大 B．此核反应会出现质量亏损，但反应前后总质量数不变 C．骨骼中以碳酸钙形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 D．X是电子，由于原子核中没有电子，这些电子是核外电子脱离原子核的作用产生的 【答案】B 【详解】A．衰变释放能量，反应后的原子核更稳定，故的比结合能比的小。故A错误； B．原子核衰变时质量数守恒，但会出现质量亏损，释放能量，故B正确； C．衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的，与化学状态无关，故C错误； D．根据质量数守恒和电荷数守恒，可知X为电子，属于衰变，衰变的实质是核内的一个中子转变为一个质子，并放出一个电子，故D错误。 故选B。 7．（2025·湖南怀化·二模）γ射线探伤机（如图）的基本原理是利用放射性同位素产生的γ射线对材料进行穿透，通过探测材料反射、透射和吸收射线的能力，来判断其内部的缺陷和异常情况，是一种无损探伤检测设备，被广泛应用于工业探伤领域。下列有关γ射线及放射现象的说法正确的是（　　） A．γ射线垂直磁场射入时，其运动轨迹不发生偏转，故γ射线的本质是高速中子流 B．γ射线具有高穿透力、短波长的特点，故其电离作用非常强，能穿透几十厘米厚的混凝土 C．原子核衰变过程中伴随着放射现象的发生，由于γ射线的产生衰变前的质量数不等于衰变后的质量数之和 D．与天然放射性物质相比，人工放射性同位素具有放射强度容易控制、半衰期比较短、放射性废料容易处理等优点 【答案】D 【详解】A．射线的本质是光子流，故A错误； B．γ射线具有高穿透力但是电离能力非常弱，故B错误； C．原子核发生衰变时，衰变前的质量数等于衰变后的质量数之和，故C错误； D．人工放射性同位素与天然放射性物质相比具有放射强度容易控制、半衰期比较短、放射性废料容易处理等优点，故D正确。 故选D。 8．（2025·湖南邵阳·二模）在物理学发展历程中，众多物理学家的研究推动了科学的进步，以下关于物理学家和他们主要贡献的叙述中正确的是（　　） A．汤姆孙发现了电子并测出了电子的电荷量 B．玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象 C．爱因斯坦的光子假说认为光的能量是可以连续变化的 D．卢瑟福通过粒子散射实验发现了质子，并预言了中子的存在 【答案】B 【详解】A．汤姆孙发现了电子，密立根通过油滴实验测出了电子的电荷量，选项A错误； B．玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象，选项B正确； C．爱因斯坦的光子假说认为光的能量是一份一份的，不可以连续变化的，选项C错误； D．卢瑟福通过粒子散射实验得出了原子的 核式结构理论，卢瑟福在用α粒子轰击氮原子核的实验中发现了质子，并预言了中子的存在，故D错误； 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 热学、光学、近代物理 热学 一、多选题 1．（2025·湖南怀化·二模）如图所示， 为某一定质量的封闭理想气体的绝热曲线（与外界没有热量交换）， 是某一变化过程（ 平行于 轴），其中箭头表示过程进行的方向。下列说法正确的是（　　） A．气体由状态A沿绝热曲线 到状态 的过程中，温度一直不变 B．气体由状态A沿直线 到状态 的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的器壁的撞击次数变少 C．气体由状态A沿 到状态 的过程中，气体要吸收热量 D．气体由状态A沿 到状态 的过程中，气体对外先做负功后做正功 2．（2025·湖南·二模）如图所示给出了一定量的理想气体经过一系列变化过程A→B→C→D→A最终回到初始状态的p—V图像，其中A→B、C→D的变化过程为等温变化过程，B→C、D→A的变化过程为等容变化过程，则下列说法正确的是（　　） A．A→B的过程理想气体从外界吸收热量对外做功，且吸收的热量等于理想气体对外做的功 B．B→C的过程理想气体从外界吸收热量，理想气体的内能增大 C．C→D的过程外界对理想气体做功，理想气体向外界放热 D．D→A的过程理想气体从外界吸热，理想气体的内能减小 二、解答题 3．（2025·湖南长沙·二模）设计一个测定水深的深度计，导热性能良好的圆柱形汽缸Ⅰ、Ⅱ内径分别为和，长度均为，内部分别有轻质薄活塞A、B，活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动，汽缸Ⅰ左端开口。外界大气压强为，最初汽缸Ⅰ内通过A封有压强为的气体，汽缸Ⅱ内通过B封有压强为的气体，一细管连通两汽缸，开始时A、B均位于汽缸最左端，该装置放入水下后，通过A向右移动的距离可测定水的深度，已知相当于10m高的水产生的压强，不计水温随深度的变化，被封闭气体视为理想气体。 (1)求此深度计能测的最大深度； (2)若要测量的最大水深m，汽缸Ⅰ内通过A所封气体的压强应改为多少？ 4．（2025·湖南娄底·二模）夏天，某同学设计了如图所示的估测室温的装置。用质量为的绝热活塞和导热良好的汽缸封闭一定质量的理想气体，活塞的横截面积为，室温时测得活塞到汽缸底部的距离为。将汽缸竖直放置于同一房间的冰水中，已知冰水温度恒为，活塞缓慢下降，稳定时测得活塞到汽缸底部的距离为，已知大气压强为，不计活塞与缸壁间的摩擦。 (1)求室温； (2)若已知该气体内能与温度满足为已知量，求在上述过程中该气体向外释放的热量。 5．（2025·湖南常德·二模）下图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，如图（a），然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，在拉起吸盘同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以最大的压力吸住吸盘，使外界空气不能进入吸盘，如图（b）。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前吸盘内密封一定质量的气体，压强与外界大气压强相同，锁扣扳下后吸盘内气体体积变为扳下前的1.25倍，盘盖的左侧截面积即图（b）中大圆面积，吸盘中气体与墙面的接触面积，大气压强，重力加速度，吸盘内的气体可视为理想气体，环境温度不变。 (1)求扳下锁扣后吸盘内气体压强； (2)若吸盘与墙之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计吸盘及其他装置的重力，求此时吸盘能挂起重物质量的最大值。 6．（2025·湖南邵阳·二模）如图所示，爆米花机是一种对谷物进行膨化加工的装置，主体为一个金属罐体。在大气压强为的干燥环境下打开阀门向罐内放入干燥的谷物，谷物占罐内体积的，关闭阀门，将支撑轴和摇柄架设在火炉的支架上进行旋转加热，当罐内气体温度为时，压强为，当温度达到时打开阀门，因为压强突然变小，巨大的压强差使得谷物迅速膨胀，从而达到膨化的效果。 (1)求打开阀门前瞬间罐内气体的压强； (2)打开阀门后，罐内气体迅速膨胀，谷物全部喷出。当罐内气体温度降为时，求罐内剩余气体质量与打开阀门前罐内气体质量之比。 7．（2025·湖南·模拟预测）如图是一个化工厂的生产桶，正中间是一个轻质绝热、可自由移动的活塞。整个桶除右侧桶盖之外的其它部分均为绝热材料；右侧桶盖导热性能良好，且有一个气阀门，处于开启状态（与外界大气连通）。左侧装有加热用的电阻丝，整个装置密封良好，不计摩擦。初始时左右两个空间气体温度均为室温，压强均为大气压强，且密封的气体均为空气。现开始缓慢加热左侧气体（加热时间足够长）。 (1)当左侧气体的温度达到时，求左侧气体的压强。 (2)若加热前关闭右侧阀门，再进行加热，当左右两侧空间的体积比为时，求左侧气体的温度。 光学 一、单选题 1．（2025·湖南娄底·二模）在美丽的夏日雨后，我们通常能看见的彩虹是红色在外、紫色在内，这被称为“虹”，有时还能看见一组相对“虹”而言颜色较淡的彩色圆弧，这被称为“霓”，图甲和图乙为霓虹产生的原理图，图中用虚线或实线代表红光或紫光，下列说法正确的是（　　） A．“霓”颜色较淡的主要原因是水滴距离人眼更远 B．“霓”与“虹”顺序刚好相反，是红色在内、紫色在外 C．图甲表示“虹”的产生原理，其中虚线代表紫光 D．图乙表示“霓”的产生原理，其中虚线代表紫光 2．（2025·湖南常德·二模）制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后，在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象，下列说法正确的是（　　） A．上述现象与三棱镜分光原理相同 B．光在薄膜的下表面发生了全反射 C．薄膜上下表面的反射光发生了干涉 D．薄膜厚度发生变化，硅片总呈现深紫色 二、多选题 3．（2025·湖南长沙·模拟预测）如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出的两种不同颜色的光和光在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。以下说法正确的是（　　） A．在真空中，光的波长比光大 B．若两种光照射某种金属均能产生光电效应现象，则光产生的光电子最大初动能更大 C．若光源匀速向下运动，水面上看到的两个圆形边界的半径变大的速度相同 D．若在水的表面滴入两滴食用油（光在食用油中折射率大于水中的折射率），形成的膜的厚度，则在液面上方可以看见光圆形区域半径近似不变 4．（2025·湖南邵阳·二模）每年夏季随着温度升高，天山和昆仑山上的冰川开始融化，塔里木河里的水便会溢出河道流向河边低洼处，同时河水带来了大量的鱼、虾等生物。当地村民掌握了这样的自然规律，世代居住在这里以捕鱼为生。现有一村民在距离水面高为2m的观察点，看到与水面成角的方向有一条鱼，鱼的实际位置在水面下方处。已知水的折射率为。下列说法正确的是（　　） A．光射入水中后波长变长 B．鱼与村民的实际水平距离为2m C．鱼的实际深度比村民观察到的要深 D．鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为的倒立圆锥里 三、解答题 5．（2025·湖南怀化·二模）如图所示，一半径为的透明半圆柱形玻璃砖置于水平桌面上。玻璃砖的上表面水平，且与桌面相切于点。一细束单色光经圆心从空气射入玻璃砖内，当入射角为时，出射光线射在桌面上点处，此时测得之间的距离为。现将入射光束向左平移（入射角不变），当入射点平移到点时，玻璃砖内光线恰好在圆面上点发生全反射，已知光在真空中传播的速度为，求：（不考虑光线在玻璃砖内的多次反射，光线所在平面与桌面垂直且图示各点在同一竖直平面内） (1)该玻璃砖的折射率； (2)该单色光从点传播到点的时间。（结果可用根式表示，已知） 6．（2025·湖南·二模）2009年诺贝尔物理学奖授予物理学家高鲲，以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”所做出的突破性成就。如图所示是光导纤维的截面图，其折射率为，一激光光束沿与OO'成角度的方向从О点射入，经折射后激光束进入光纤恰好可以在光纤内表面上发生全反射。已知光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s。 (1)求角度的大小； (2)若光纤的总长度为12km，求激光光束在光纤中传播的时间。 近代物理 一、单选题 1．（2025·湖南娄底·二模）关于物质波、光电效应、原子模型、黑体辐射，下列说法正确的是（　　） A．黑体辐射中，随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动 B．波尔的原子结构假说认为原子中电子的轨道是连续的 C．德布罗意关于物质波的假说至今仍未被实验证实 D．光电效应中，遏止电压会随光强变大而变大 2．（2025·湖南常德·二模）如图所示，当用某一单色光照射光电管时，灵敏电流表指针没有偏转，已知电路中所有元件及其连接完好。现要使灵敏电流表指针有偏转，下列措施可行的是（　　） A．增加入射光的频率 B．增加入射光的强度 C．提高电源的电压 D．延长光照时间 3．（2025·湖南·二模）在物理学发展过程中，很多伟大的物理学家对物理的发展都做出了杰出的贡献。关于物理学史，下列叙述与事实不相符合的是（　　） A．普朗克提出能量量子化理论，并运用该理论对黑体辐射现象做出了理论解释 B．查德威克发现中子，为人类对原子能的利用奠定了基础 C．爱因斯坦发现了光电效应﹐并提出光电效应方程从理论上完美地解释了光电效应的实验现象 D．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场 4．（2025·湖南·模拟预测）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核和粒子，并放出能量为0.097MeV的光子。已知的质量为的质量为235.0439u，粒子的质量为相当于的能量。则（　　） A．发生衰变时的核反应方程是 B．的半衰期为24100年，则经过12050年有一半的该原子核发生衰变 C．若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子与的动量相同 D．若衰变放出的光子的动量可忽略，则衰变后产生的粒子的动能约为5.0337MeV 5．（2025·湖南长沙·二模）我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为。下列相关说法正确的是（　　） A．原子核的比结合能比的大 B．此核反应会出现质量亏损，但反应前后总质量数不变 C．骨骼中以碳酸钙（）形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 D．X是氦核，此反应为α衰变 6．（2025·湖南岳阳·二模）我国首次利用核电商用堆成功批量生产碳14同位素，标志着我国彻底破解了国内碳14同位素供应依赖进口的难题，实现碳14供应全面国产化。碳14具有放射性，其衰变方程为。下列相关说法正确的是（　　） A．原子核的比结合能比的大 B．此核反应会出现质量亏损，但反应前后总质量数不变 C．骨骼中以碳酸钙形式存在的的半衰期比单质的半衰期更长 D．X是电子，由于原子核中没有电子，这些电子是核外电子脱离原子核的作用产生的 7．（2025·湖南怀化·二模）γ射线探伤机（如图）的基本原理是利用放射性同位素产生的γ射线对材料进行穿透，通过探测材料反射、透射和吸收射线的能力，来判断其内部的缺陷和异常情况，是一种无损探伤检测设备，被广泛应用于工业探伤领域。下列有关γ射线及放射现象的说法正确的是（　　） A．γ射线垂直磁场射入时，其运动轨迹不发生偏转，故γ射线的本质是高速中子流 B．γ射线具有高穿透力、短波长的特点，故其电离作用非常强，能穿透几十厘米厚的混凝土 C．原子核衰变过程中伴随着放射现象的发生，由于γ射线的产生衰变前的质量数不等于衰变后的质量数之和 D．与天然放射性物质相比，人工放射性同位素具有放射强度容易控制、半衰期比较短、放射性废料容易处理等优点 8．（2025·湖南邵阳·二模）在物理学发展历程中，众多物理学家的研究推动了科学的进步，以下关于物理学家和他们主要贡献的叙述中正确的是（　　） A．汤姆孙发现了电子并测出了电子的电荷量 B．玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象 C．爱因斯坦的光子假说认为光的能量是可以连续变化的 D．卢瑟福通过粒子散射实验发现了质子，并预言了中子的存在 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$