专题03 机械振动、机械波、近代物理、 光学、热学（江苏专用）-【好题汇编】2025年高考物理一模试题分类汇编

专题03机械振动、机械波、近代物理、 光学、热学 机械振动和机械波 1. （2025淮安市一模）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线a是时的波形曲线，虚线b是时的波形曲线。已知该波的周期T大于0.3s，质点P的平衡位置处于处。求： （1）该波的波速v； （2）0~1.2s时间内质点P通过的路程s。 【答案】（1）10m/s （2）36cm 【解析】 （1）波沿x轴正方向传播，则有 ，n = 1，2，3…… 由于该波的周期T大于0.3s，则解得 由图可知 根据 解得 （2）在0~1.2s时间内，则有 所以0~1.2s时间内质点P通过的路程 2. （2025连云港一模）如图所示，一列水波沿箭头方向在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射，水域越深，波长越长。下列说法正确的是（　　） A. 区域I为深水区 B. 折射后波长变长 C. 折射后频率变大 D. 折射后波速不变 【答案】A 【解析】 AB．由图可知水波在区域I传播时波长较长，折射后波长变短，则区域I为深水区，故A正确，B错误； CD．波的频率由波源决定，与介质无关，所以折射后频率不变，根据 可知折射后波速变小，故CD错误。 故选A。 3. （2025南航苏附一模） 水面上有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，图甲是该简谐横波在t＝0.6s时的部分波形图，图乙是这列波上x＝16m处的质点从t＝0.7s时刻开始振动的图像。下列说法正确的（　　） A. 波源的起振方向向上 B. 该列波的波速为20m/s C. 该波遇到20cm的小孔时，不能发生明显的衍射现象 D. 该列水波可以和水面上另一列频率为1.25Hz的水波形成稳定的干涉图样 【答案】B 【解析】 A．质点起振动方向与波源起振方向相同，由题图乙可知x＝16 m处的质点的起振方向向下，则波源起振方向向下，故A错误； B．由图甲可知，该波的波长为8 m，将t＝ 0.6 s时刻波的波形图补充完整 由于波源起振方向向下，且此时波形并未传播至x＝16 m处的质点，由此可知需要补充个波长的波形，即波前位置为 t＝0.7 s时刻，x＝16 m处的质点开始振动，则该列波的波速为 故B正确； C．孔的尺寸为20 cm，比波长小，由发生明显衍射条件可知，能发生明显的衍射现象，故C错误； D．该波的频率为 故该列水波不可以和水面上另一列频率为1.25 Hz的水波形成稳定的干涉图样，故D错误。 故选B。 4. （2025苏锡常镇四市一调）某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯。关于这一现象，下列说法中正确的是（　　） A. 声音频率越低越容易震碎玻璃杯 B. 声音频率越高越容易震碎玻璃杯 C. 需要很大的音量才能震碎玻璃杯 D. 在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯 【答案】D 【解析】 发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，用声音震碎玻璃杯是声音的频率与玻璃杯的固有频率相等，使玻璃杯发生共振，从而使玻璃杯碎裂，与音量的大小无关。 故选D。 近代物理 1. （2025连云港一模）“核钻石”电池是利用发生衰变放能发电的新型电池，该电池具有使用寿命长、安全性高的优点。下列说法正确的是（　　） A. 衰变后生成新核为 B. 与互称同位素 C. 升高温度会使的半衰期变短 D. 衰变放出的电子来自碳原子的核外电子 【答案】A 【解析】 A．根据衰变的特点，衰变后生成新核质量数不变，电荷数增加1，可知为，选项A正确； B．与质子数不同，不能互称同位素，选项B错误； C．外部因素不会影响的半衰期，选项C错误； D．衰变放出的电子来自碳原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项D错误。 故选A。 2. （2025连云港一模）如图所示为氢原子的最低五个能级，一束光子能量为的单色光入射到大量处于基态的氢原子上，产生的光谱线是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 由氢原子的能级图得到，能级3的激发态与基态的能级差为 所以用能量为12.09eV的光子去照射大量处于基态的氢原子，氢原子能从基态跃迁到能级3的激发态上去，氢原子吸收光子的能量跃迁到能级3的激发态后，向低能级跃迁时，任意两个能级之间发生一次跃迁，共发射 3种频率不同的光，故C正确，ABD错误。 故选C。 3. （2025南京、盐城一模） 1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用放射源进行了实验验证，次年李、杨两人为此获得了诺贝尔物理学奖。已知的半衰期约为5.26年，其衰变方程是。其中是反中微子，它的电荷量为零，质量可忽略。下列说法中正确的是（　　） A. 发生的是α衰变 B. X是来自原子核外的电子 C. 的比结合能比的大 D. 2个原子核经过10.52年一定全部发生了衰变 【答案】C 【解析】 A．根据质量数与电荷数守恒有60-60=0，27-28=-1，可知，X是电子，即发生的是β衰变，故A错误； B．β衰变中的电子来源于原子核内一个中子转化为一个质子与一个电子，故B错误； C．β衰变释放能量，生成核比反应核更加稳定，原子核越稳定，比结合能越大，即的比结合能比的大，故C正确； D．半衰期是一个统计规律，只针对大量原子核才成立，对少数个别原子核不成立，即2个原子核经过10.52年全部发生衰变不确定，故D错误。 故选C。 4. （2025南京、盐城一模）如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图。图甲中的Hα、Hβ、Hγ、Hδ属于巴尔末系，都是氢原子从高能级向n=2能级跃迁时产生的谱线。下列说法中正确的是（　　） A. Hβ对应的光子能量比Hγ的大 B. Hβ对应的光子动量比Hγ的大 C. Hδ是氢原子从n=3向n=2能级跃迁时产生的 D. 氢原子从高能级向n=1能级跃迁时产生的谱线均在Hδ的左侧 【答案】D 【解析】 AB．Hβ对应的光子波长比Hγ的大，则频率低，动量小，，能量小，故AB错误； C．由图可知，四条谱线中Hδ谱线的波长最短，频率最大，而氢原子从高能级向n=2能级跃迁产生的光子中，从n=3能级向n=2能级跃迁时产生的光子能量最小，其波长最长，频率最小，故C错误； D．氢原子从高能级向n=1能级跃迁时产生的光子能量均大于Hδ，则波长均小于Hδ，谱线均在Hδ的左侧，故D正确。 故选D 5. （2025南航苏附一模）月球车上利用衰变提供能量，衰变方程为，同时产生大量射线，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，则（　　） A. 是质子 B. 月球上温度的变化会改变的衰变快慢 C. 该反应释放的能量为 D. 比结合能大于 【答案】C 【解析】 A．衰变方程中，根据质量数和电荷数守恒可写出该衰变方程为 因此，X为粒子，而非质子（），故A错误。 B．衰变快慢由原子核内部结构决定，与外界温度无关，故B错误。 C．该反应释放的能量等于生成物的总结合能与反应物的总结合能之差，即 故C正确。 D．根据比结合能越高，原子核越稳定，且在衰变中，原子核由不稳定变为较为稳定，可知，故D错误。 故选C。 6. （2025南航苏附一模）用频率为的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流随电压的变化图象如图所示，已知普朗克常量为，电子的质量、带电量为，求： （1）每秒内逸出的光电子数； （2）逸出光电子的最大初动能和电子物质波的最短波长 （3）该频率为的光子是氢原子核外电子从能级跃迁到基态放出来的，求基态氢原子的能级值。（已知） 【答案】（1） （2）, （3） 【解析】 （1）设单位时间内有n个光子照射在金属上，饱和光电流为 每秒内逸出的光电子数 （2）由图可知遏止电压为，根据动能定理 逸出光电子的最大初动能 物质波的波长公式为 又电子动量 逸出光电子的物质波的最短波长为 （3）该频率为的光子是氢原子核外电子从能级跃迁到基态放出来的，则 又 得基态氢原子的能级值 7. （2025苏锡常镇四市一调）太阳中存在一种核反应，下列说法正确的是（　　） A. 中有两个中子 B. 中有四个中子 C. X为质子 D. X为电子 【答案】A 【解析】 AB．由于的质子数为2，质量数为4，则中子数为2，故A正确，B错误； CD．根据核反应前后质量数、电荷数守恒可得，X的电荷数是0，质量数为1，所以X为中子，故CD错误。 故选A。 8. （2025苏锡常镇四市一调）如图所示为玻尔的氢原子电子轨道示意图。一群处于n＝4能级的原子向低能级跃迁，下列说法中正确的是（　　） A. 一共能产生3种不同的光子 B. 一共能产生4种不同的光子 C. 其中从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子动量最小 D. 其中从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子能量最大 【答案】D 【解析】 AB．一群处于n＝4能级的原子向低能级跃迁，一共能产生6种不同的光子，AB错误； CD．光子能量与氢原子能级差成正比，由氢原子能级公式可知，从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子能量最大，因而辐射光子的能量（频率）也最大，对应的波长最小，根据，因此从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子的动量也最大，故 C 错误，D 正确。 故选 D 9. （2025宿迁市泗阳县一模） 碘131治疗通常用于甲状腺功能亢进症。碘131的衰变是衰变，半衰期是8天，碘131治疗以后，不能够和他人一米以内的近距离接触，一般要经过4个半衰期才可以与儿童、孕妇接触。下列说法中正确的是（　　） A. 射线不能穿透皮肤 B. 碘131衰变时仅放出射线 C. 碘131在4个半衰期中衰变了治疗所用质量的 D. 碘131衰变产生的新核的比结合能比碘131的大 【答案】D 【解析】 A．由题意，可知射线能穿透皮肤，故A错误； B．碘131的衰变是衰变，衰变时除放出射线外，同时伴随着释放射线，故B错误； C．根据半衰期定义，可知碘131在4个半衰期中衰变了治疗所用质量的，故C错误； D．衰变是原子核从不稳定衰变为较为稳定的新核，所以碘131衰变产生的新核的比结合能比碘131的大，故D正确。 故选D。 10. （2025扬州市高邮市一模）几十亿年后太阳内部氢元素消耗殆尽，内部高温高压使三个氦核发生短暂的热核反应，被称为氦闪，核反应方程为，该反应放出的能量为E，真空中的光速为c。则下列说法中正确的是（　　） A. 该反应属于α衰变 B. 该反应的质量亏损为 C. X核的平均结合能为 D. X核中有12个中子 【答案】B 【解析】 AD．根据质量数和核电荷数守恒，可知核反应方程为 属于轻原子核结合成较重原子核反应，所以该反应属于核聚变，又中子数等于质量数减去质子数，因此X核中有6个中子，故AD错误； B．根据爱因斯坦质能方程 该反应的质量亏损为 故B正确； C．比结合能又称平均结合能，等于结合能除以核子数，结合能是自由分散的核子结合成原子核所释放的能量，并不是该反应放出的能量为E，所以X核的比结合能不为，故C错误。 故选B。 11. （2025扬州市高邮市一模）一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m。以下判断正确的是(　　) A. 波长为1.2m B. 波源起振方向沿y轴负方向 C. 波速大小为0.4m/s D. 质点A的动能在t=4s时最大 【答案】A 【解析】 AC．据图像可知质点比波源晚振动，其周期为，所以波速为： 波长为： A正确，C错误； B．据波的传播特点，各个质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图像可知，A点的起振方向沿轴的正方向，所以波源起振方向沿轴正方向，B错误； D．时，质点处于上方最大位移处，速度为零，其动能为零，D错误。 故选A。 光学 1. （2025淮安市一模） “用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图所示，组装仪器时，应将单缝固定在（ ） A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 【答案】B 【解析】 实验中，光先通过单缝，产生线光源，然后通过双缝后在光屏上产生干涉条纹，可知，双缝应置于单缝与光屏之间，即组装仪器时，应将单缝固定在b处。 故选B。 2. （2025连云港一模）如图所示，水平放置的瓶盖中装有肥皂液，用吸管向液体里吹气，形成向上凸起的肥皂膜。在阳光下静置一段时间后，从上往下看，膜上会出现（　　） A. 彩色环状条纹 B. 彩色平行直条纹 C. 明暗相间的环状条纹 D. 明暗相间平行直条纹 【答案】A 【解析】 从肥皂膜的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹，因以中心为圆心上的圆周各点是等厚的，则干涉条纹是环状条纹；由于太阳光是复色光，所以看到的环状条纹是彩色的。 故选A。 3. （2025南京、盐城一模）白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光在空气中的 A. 传播速度不同 B. 强度不同 C. 振动方向不同 D. 波长不同 【答案】D 【解析】 白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，与其他因素无关。 A. 传播速度不同，故A不符合题意； B. 强度不同，故B不符合题意； C. 振动方向不同，故C不符合题意； D. 波长不同，故D符合题意。 故选D。 4. （2025宿迁市泗阳县一模） 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝的间距为d，双缝到屏的距离为l，6条亮条纹间的距离为a，则光的波长为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 题意可知条纹间距 因为 联立解得 故选B。 5. （2025淮安市一模） 一组平行的细单色光束垂直于半圆柱形玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O，光线Ⅱ的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于一点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，玻璃的折射率。两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离是（　　） A. R B. 2R C. R D. R 【答案】A 【解析】光路如图所示 光线Ⅱ沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2，则 由折射定律 得 则折射角 θ2=60°，由几何关系知BP=R，则 故选A。 6. （2025连云港一模）如图所示，长方体玻璃砖边与屏P平行放置，一细束单色激光从边的点以某角度入射，出射光线射在屏上处，移走玻璃砖，光点移到处。下列说法正确的是（　　） A. 增大入射角，可以使间的距离变小 B. 增大入射角，可以使光线不从边射出 C. 换用宽更小的玻璃砖，间的距离会变大 D. 换用形状相同但折射率较大的玻璃砖，间的距离会变大 【答案】D 【解析】 A．当入射角接近90°时，间的距离趋近无穷大，当入射角为0°时，间的距离为零，故增大入射角，可以使间的距离变大，A错误； B．由几何关系可知，增大入射角，仍然可以使光线从边射出，且出射光线与入射光线平行，B错误； C．如图 由几何关系可知换用宽更小的玻璃砖，间的距离会变小，C错误； D．换用形状相同但折射率较大的玻璃砖，会使折射角更小，间的距离会变大，D正确。 故选D。 7. （2025南京、盐城一模）某学校有一个景观水池，水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S，如图所示（侧视图）。某同学观察到水面上有光射出的区域是圆形（图中没有画出），若圆形区域半径为r，水对红光的折射率为n，在真空中的速度为c，该光源大小忽略不计，求： （1）红光在水中的速度v； （2）池中水的深度h。 【答案】（1） （2） 【解析】 （1）红光在水中的速度 （2）光恰好发生全反射处为圆形区域边缘，如图 全反射临界角满足 水深 解得 8. （2025南航苏附一模）一透明球体置于空气中，是一条穿过圆心的直线，平行单色光、，平行于射向球体且到的距离相等，经透明球体折射后交于下方的点，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. a的光子能量较大 B. a的光子动量小 C. a、b经过同一双缝干涉装置，b的条纹间距小 D. a、b照射某种金属表面都能发生光电效应，b照射产生的光电子最大初动能较大 【答案】A 【解析】 A．由图可知平行单色光a的偏折程度大，则折射率比平行单色光b大，根据折射率与光的频率关系可得a的频率比b的大，，a光子能量比b的光子能量大，A正确； B．光子动量，a光频率大，波长小，则动量大，B错误； C．根据双缝干涉条纹间距公式 由a光子频率大，波长短可得当a、b经过同一双缝干涉装置，a的条纹间距小，C错误； D．根据光电效应最大初动能公式 因为a光子的频率较大，所以a照射发生光电效应产生的光电子最大初动能较大, D错误。 故选A。 9. （2025扬州市高邮市一模）如图所示，一段弯成四分之一圆弧形状的粗细均匀的透明体截面图，ME=MO，一细束蓝光由ME端面的中点A垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，求： （1）透明体的折射率； （2）若只将蓝光换成红光，判断红光能否在弧面EF上发生全反射，写出必要的答题依据。 【答案】（1） （2）见解析 【解析】 （1）如图所示 根据几何关系可得 所以玻璃的折射率为 （2）若只将蓝光换成红光，由于红光的波长较长，折射率较小，发生全反射时临界角较大，所以红光不能在弧面EF上发生全反射。 10. （2025苏锡常镇四市一调）如图所示为“插针法测玻璃砖折射率”实验中的一个场景。接下来再插一根针，应使它同时挡住图中的（　　） A. a、b B. c、d C. a、c D. a、b、c、d 【答案】B 【解析】 a、b两枚针确定入射光线，c、d是a、b两枚针在外侧所看到的虚像，为了确定最终的折射光线，接下来再插一根针，应使它同时挡住图中的c、d。 故选B。 11. （2025苏锡常镇四市一调）某兴趣小组利用如图所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B。仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图中甲、乙所示，下列判断中可能正确的是（　　） A. A处为单缝，甲图对应的缝宽小 B. A处为单缝，甲图对应的光源频率高 C. A处为双缝，甲图对应的双缝间距大 D. A处为双缝，甲图对应的AB距离大 【答案】D 【解析】 AB．从图中甲、乙的光强分布看，都出现了一系列间距几乎均匀的明暗相间条纹，这更符合“双缝干涉”而非“单缝衍射”特征（单缝衍射往往中央亮纹最宽、最亮，旁侧亮纹迅速减弱），因此A处为双缝，甲图条纹间距大于乙图，说明甲图对应光源频率低或者双缝间距小，AB错误； CD．双缝干涉相邻亮纹间距满足 Δx = ，其中 d 为双缝中心间距、l为屏（或传感器）到双缝的距离、λ 为光的波长。甲图相邻亮纹间距大于乙图，光的频率不变的情况下：若双缝间距不变，甲图对应的AB距离大；若AB距离不变，则甲图对应的双缝间距小，故D正确，C错误。 故选 D。 12. （2025宿迁市泗阳县一模）透明介质球的球心为O，水平直径上有一点光源P，A点为从P射出的光线能直接从左侧面射出的临界点，则能直接从右侧面射出的临界点B的位置可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 光线从临界点A射出时，其入射角恰好为临界角C， 在PO延长线上取一点Q，使得OP=OQ，过A点作PO的平行线交圆弧于M点，作垂直于PO的直径，取M两侧两点F、E如图所示 由对称性知 在三角形POM中，由正弦定理可得 在三角形OQM中，由正弦定理可得 由图可知, 联立可知 由图易知 而光线从临界点B射出时，其入射角恰好为临界角C，则 B点应位于MG间圆弧上，B选项符合题意。 故B正确。 热学 1. （2025扬州市高邮市一模）一定质量的理想气体状态变化图线如图所示，从状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 气体对外界做功 B. 气体向外放出热量 C. 气体的内能增大 D. 气体分子的平均动能增大 【答案】B 【解析】 A．根据 变形得 可知理想气体从状态1变化到状态2的过程中，体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功，故A错误； B．理想气体从状态1变化到状态2的过程中发生等容变化，温度降低，则内能减小，气体向外放出热量，故B正确，C错误； D．理想气体从状态1变化到状态2的过程中发生等容变化，温度降低，故气体分子的平均动能减小，故D错误。 故选B。 2. （2025连云港一模）如图所示，将玉米粒装入手摇爆米花机中，机内气体的初始温度、压强，对爆米花机密封加热，当气体压强达到时，开盖使玉米粒爆开。不计玉米粒在加热过程中的体积变化，气体视为理想气体。 （1）求开盖前瞬间气体的温度； （2）若加热过程中气体吸热，求该气体内能的变化量。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）等容变化，设后来温度为，根据查理定律有 解得 （2）根据热力学第一定律有 加热过程体积不变，即有W=0 解得 3. （2025南京、盐城一模）如图所示，一定质量的理想气体经历了、、三个过程，已知为等容过程，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. 过程，气体压强和体积的乘积变大 B. 过程，气体压强和体积的乘积变小 C. 过程，气体压强和体积的乘积变大 D. 过程，气体压强和体积的乘积变小 【答案】A 【解析】 AB．根据，假设c→a过程为绝热过程（Q=0），则有 因为过程，体积增大，即W<0，则，因此c→a过程温度降低，即 a→b过程为等温过程，则 b→c过程等容变化，由 可知，这与假设结果矛盾。因此c→a过程为等温过程，a→b过程为绝热过程，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，根据 可知所以a→b过程气体压强和体积的乘积变大，故A正确，B错误； CD．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，故CD错误。 故选A。 4. （2025南京、盐城一模）汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 温度越高，分子平均动能越大，图像的峰值越靠右，两图线与横轴所围面积相等。 故选A。 5. （2025南航苏附一模）如图所示，汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体的温度为，压强为，活塞的横截面积为，活塞距汽缸底的高度为，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。现给汽缸缓慢加热，活塞上升到高度为处，气体吸收的热量为。求： (1)此时密闭气体的温度； (2)该过程中气体内能的增量。 【答案】(1) ；(2) 【解析】 (1)加热缓慢上升，该过程为等压变化，有 解得 (2)气体膨胀，对外做功，有 根据热力学第一定律得 6. （2025苏锡常镇四市一调）如图所示，一开口长颈薄壁玻璃瓶，瓶身长度为4L，横截面积为4S，瓶颈长度为2L，横截面积为S。现将一长度为L的轻质软木塞从瓶口处缓慢塞入瓶颈，直至软木塞下表面恰好到达瓶身和瓶颈的交界处，撤去外力，此后软木塞保持静止状态。在此过程中瓶内气体温度始终不变，且没有漏气。已知大气压强为p0，求撤去外力后： （1）瓶内气体压强的大小p1； （2）软木塞和瓶颈之间摩擦力的大小f1。 【答案】（1） （2） 【解析】 （1）初始时瓶内气体压强大小为p0，初始时瓶内气体体积 塞入软木塞至相应位置，瓶内气体体积 塞入软木塞的过程为等温变化，由 可知 （2）对软木塞进行受力分析 可得 7. （2025宿迁市泗阳县一模）如图所示，某高压锅锅盖中央有一横截面积为的出气口，孔上盖有限压阀加热前，盖上锅盖，限压阀密封好后，高压锅内气体温度为、压强为。对高压锅加热，当锅内气体压强达到时，锅内气体将限压阀顶起，开始向外排气。锅内气体视为理想气体，大气压强为，重力加速度为，不计摩擦阻力。求： （1）开始向外排气时锅内气体的温度； （2）限压阀的质量。 【答案】（1） （2） 【解析】 （1）气体发生等容变化，则有 解得开始向外排气时锅内气体的温度为 （2）根据平衡条件可得 解得限压阀的质量为 2 / 27 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03机械振动、机械波、近代物理、 光学、热学 机械振动和机械波 1. （2025淮安市一模）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线a是时的波形曲线，虚线b是时的波形曲线。已知该波的周期T大于0.3s，质点P的平衡位置处于处。求： （1）该波的波速v； （2）0~1.2s时间内质点P通过的路程s。 2. （2025连云港一模）如图所示，一列水波沿箭头方向在深度不同的水域传播时，在交界面处将发生折射，水域越深，波长越长。下列说法正确的是（　　） A. 区域I为深水区 B. 折射后波长变长 C. 折射后频率变大 D. 折射后波速不变 3. （2025南航苏附一模） 水面上有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，图甲是该简谐横波在t＝0.6s时的部分波形图，图乙是这列波上x＝16m处的质点从t＝0.7s时刻开始振动的图像。下列说法正确的（　　） A. 波源的起振方向向上 B. 该列波的波速为20m/s C. 该波遇到20cm的小孔时，不能发生明显的衍射现象 D. 该列水波可以和水面上另一列频率为1.25Hz的水波形成稳定的干涉图样 4. （2025苏锡常镇四市一调）某电视节目上一男子表演“狮吼功”——用声音震碎玻璃杯。关于这一现象，下列说法中正确的是（　　） A. 声音频率越低越容易震碎玻璃杯 B. 声音频率越高越容易震碎玻璃杯 C. 需要很大的音量才能震碎玻璃杯 D. 在适当的频率下无需很大的音量就能震碎玻璃杯 近代物理 1. （2025连云港一模）“核钻石”电池是利用发生衰变放能发电的新型电池，该电池具有使用寿命长、安全性高的优点。下列说法正确的是（　　） A. 衰变后生成新核为 B. 与互称同位素 C. 升高温度会使的半衰期变短 D. 衰变放出的电子来自碳原子的核外电子 2. （2025连云港一模）如图所示为氢原子的最低五个能级，一束光子能量为的单色光入射到大量处于基态的氢原子上，产生的光谱线是（　　） A. B. C. D. 3. （2025南京、盐城一模） 1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒，并由吴健雄用放射源进行了实验验证，次年李、杨两人为此获得了诺贝尔物理学奖。已知的半衰期约为5.26年，其衰变方程是。其中是反中微子，它的电荷量为零，质量可忽略。下列说法中正确的是（　　） A. 发生的是α衰变 B. X是来自原子核外的电子 C. 的比结合能比的大 D. 2个原子核经过10.52年一定全部发生了衰变 4. （2025南京、盐城一模）如图甲为氢原子光谱，图乙为氢原子部分能级图。图甲中的Hα、Hβ、Hγ、Hδ属于巴尔末系，都是氢原子从高能级向n=2能级跃迁时产生的谱线。下列说法中正确的是（　　） A. Hβ对应的光子能量比Hγ的大 B. Hβ对应的光子动量比Hγ的大 C. Hδ是氢原子从n=3向n=2能级跃迁时产生的 D. 氢原子从高能级向n=1能级跃迁时产生的谱线均在Hδ的左侧 5. （2025南航苏附一模）月球车上利用衰变提供能量，衰变方程为，同时产生大量射线，已知的比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，则（　　） A. 是质子 B. 月球上温度的变化会改变的衰变快慢 C. 该反应释放的能量为 D. 比结合能大于 6. （2025南航苏附一模）用频率为的光照射某种金属发生光电效应，测出光电流随电压的变化图象如图所示，已知普朗克常量为，电子的质量、带电量为，求： （1）每秒内逸出的光电子数； （2）逸出光电子的最大初动能和电子物质波的最短波长 （3）该频率为的光子是氢原子核外电子从能级跃迁到基态放出来的，求基态氢原子的能级值。（已知） 7. （2025苏锡常镇四市一调）太阳中存在一种核反应，下列说法正确的是（　　） A. 中有两个中子 B. 中有四个中子 C. X为质子 D. X为电子 8. （2025苏锡常镇四市一调）如图所示为玻尔的氢原子电子轨道示意图。一群处于n＝4能级的原子向低能级跃迁，下列说法中正确的是（　　） A. 一共能产生3种不同的光子 B. 一共能产生4种不同的光子 C. 其中从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子动量最小 D. 其中从能级n＝4跃迁到n＝1产生的光子能量最大 9. （2025宿迁市泗阳县一模） 碘131治疗通常用于甲状腺功能亢进症。碘131的衰变是衰变，半衰期是8天，碘131治疗以后，不能够和他人一米以内的近距离接触，一般要经过4个半衰期才可以与儿童、孕妇接触。下列说法中正确的是（　　） A. 射线不能穿透皮肤 B. 碘131衰变时仅放出射线 C. 碘131在4个半衰期中衰变了治疗所用质量的 D. 碘131衰变产生的新核的比结合能比碘131的大 10. （2025扬州市高邮市一模）几十亿年后太阳内部氢元素消耗殆尽，内部高温高压使三个氦核发生短暂的热核反应，被称为氦闪，核反应方程为，该反应放出的能量为E，真空中的光速为c。则下列说法中正确的是（　　） A. 该反应属于α衰变 B. 该反应的质量亏损为 C. X核的平均结合能为 D. X核中有12个中子 11. （2025扬州市高邮市一模）一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m。以下判断正确的是(　　) A. 波长为1.2m B. 波源起振方向沿y轴负方向 C. 波速大小为0.4m/s D. 质点A的动能在t=4s时最大 光学 1. （2025淮安市一模） “用双缝干涉测量光的波长”实验装置如图所示，组装仪器时，应将单缝固定在（ ） A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 2. （2025连云港一模）如图所示，水平放置的瓶盖中装有肥皂液，用吸管向液体里吹气，形成向上凸起的肥皂膜。在阳光下静置一段时间后，从上往下看，膜上会出现（　　） A. 彩色环状条纹 B. 彩色平行直条纹 C. 明暗相间的环状条纹 D. 明暗相间平行直条纹 3. （2025南京、盐城一模）白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光在空气中的 A. 传播速度不同 B. 强度不同 C. 振动方向不同 D. 波长不同 4. （2025宿迁市泗阳县一模） 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，双缝的间距为d，双缝到屏的距离为l，6条亮条纹间的距离为a，则光的波长为（　　） A. B. C. D. 5. （2025淮安市一模） 一组平行的细单色光束垂直于半圆柱形玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知光线Ⅰ沿直线穿过玻璃，它的入射点为O，光线Ⅱ的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于一点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，玻璃的折射率。两条光线射出玻璃后的交点与O点的距离是（　　） A. R B. 2R C. R D. R 6. （2025连云港一模）如图所示，长方体玻璃砖边与屏P平行放置，一细束单色激光从边的点以某角度入射，出射光线射在屏上处，移走玻璃砖，光点移到处。下列说法正确的是（　　） A. 增大入射角，可以使间的距离变小 B. 增大入射角，可以使光线不从边射出 C. 换用宽更小的玻璃砖，间的距离会变大 D. 换用形状相同但折射率较大的玻璃砖，间的距离会变大 7. （2025南京、盐城一模）某学校有一个景观水池，水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S，如图所示（侧视图）。某同学观察到水面上有光射出的区域是圆形（图中没有画出），若圆形区域半径为r，水对红光的折射率为n，在真空中的速度为c，该光源大小忽略不计，求： （1）红光在水中的速度v； （2）池中水的深度h。 8. （2025南航苏附一模）一透明球体置于空气中，是一条穿过圆心的直线，平行单色光、，平行于射向球体且到的距离相等，经透明球体折射后交于下方的点，如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. a的光子能量较大 B. a的光子动量小 C. a、b经过同一双缝干涉装置，b的条纹间距小 D. a、b照射某种金属表面都能发生光电效应，b照射产生的光电子最大初动能较大 9. （2025扬州市高邮市一模）如图所示，一段弯成四分之一圆弧形状的粗细均匀的透明体截面图，ME=MO，一细束蓝光由ME端面的中点A垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，求： （1）透明体的折射率； （2）若只将蓝光换成红光，判断红光能否在弧面EF上发生全反射，写出必要的答题依据。 10. （2025苏锡常镇四市一调）如图所示为“插针法测玻璃砖折射率”实验中的一个场景。接下来再插一根针，应使它同时挡住图中的（　　） A. a、b B. c、d C. a、c D. a、b、c、d 11. （2025苏锡常镇四市一调）某兴趣小组利用如图所示装置研究光的波动性，A处为狭缝片，B处为光强传感器，光从A的正上方向下射向B。仅改变一个量，先后在电脑上获得的光强关于位置分布的图像如图中甲、乙所示，下列判断中可能正确的是（　　） A. A处为单缝，甲图对应的缝宽小 B. A处为单缝，甲图对应的光源频率高 C. A处为双缝，甲图对应的双缝间距大 D. A处为双缝，甲图对应的AB距离大 12. （2025宿迁市泗阳县一模）透明介质球的球心为O，水平直径上有一点光源P，A点为从P射出的光线能直接从左侧面射出的临界点，则能直接从右侧面射出的临界点B的位置可能正确的是（　　） A. B. C. D. 热学 1. （2025扬州市高邮市一模）一定质量的理想气体状态变化图线如图所示，从状态1变化到状态2的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 气体对外界做功 B. 气体向外放出热量 C. 气体的内能增大 D. 气体分子的平均动能增大 2. （2025连云港一模）如图所示，将玉米粒装入手摇爆米花机中，机内气体的初始温度、压强，对爆米花机密封加热，当气体压强达到时，开盖使玉米粒爆开。不计玉米粒在加热过程中的体积变化，气体视为理想气体。 （1）求开盖前瞬间气体的温度； （2）若加热过程中气体吸热，求该气体内能的变化量。 3. （2025南京、盐城一模）如图所示，一定质量的理想气体经历了、、三个过程，已知为等容过程，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. 过程，气体压强和体积的乘积变大 B. 过程，气体压强和体积的乘积变小 C. 过程，气体压强和体积的乘积变大 D. 过程，气体压强和体积的乘积变小 4. （2025南京、盐城一模）汽缸内封闭有一定质量的气体，在某次压缩过程中，缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中，纵坐标f（v）表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 5. （2025南航苏附一模）如图所示，汽缸内封闭一定质量的理想气体，气体的温度为，压强为，活塞的横截面积为，活塞距汽缸底的高度为，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。现给汽缸缓慢加热，活塞上升到高度为处，气体吸收的热量为。求： (1)此时密闭气体的温度； (2)该过程中气体内能的增量。 6. （2025苏锡常镇四市一调）如图所示，一开口长颈薄壁玻璃瓶，瓶身长度为4L，横截面积为4S，瓶颈长度为2L，横截面积为S。现将一长度为L的轻质软木塞从瓶口处缓慢塞入瓶颈，直至软木塞下表面恰好到达瓶身和瓶颈的交界处，撤去外力，此后软木塞保持静止状态。在此过程中瓶内气体温度始终不变，且没有漏气。已知大气压强为p0，求撤去外力后： （1）瓶内气体压强的大小p1； （2）软木塞和瓶颈之间摩擦力的大小f1。 7. （2025宿迁市泗阳县一模）如图所示，某高压锅锅盖中央有一横截面积为的出气口，孔上盖有限压阀加热前，盖上锅盖，限压阀密封好后，高压锅内气体温度为、压强为。对高压锅加热，当锅内气体压强达到时，锅内气体将限压阀顶起，开始向外排气。锅内气体视为理想气体，大气压强为，重力加速度为，不计摩擦阻力。求： （1）开始向外排气时锅内气体的温度； （2）限压阀的质量。 7 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $$