2026届高考物理二轮复习周测卷：机械振动与机械波 光学 热学 原子物理（能力卷）全国通用

2026高考物理二轮复习周测卷　机械振动与机械波　光学　热学　原子物理 (能力卷) (总分：100分) 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．(2025·江苏苏州·三模)我国首座钍基熔盐实验堆采用钍作为燃料，并使用熔盐冷却剂，避免了核污水排放。吸收中子后会发生的一系列核反应：Th。已知的半衰期为16万年，某次实验中生成0.5 g的。下列说法正确的是(　　) A．x衰变为α衰变 B．比多1个质子 C．的比结合能小于的比结合能 D．经过32万年，剩余质量为0.125 g 2．(2025·北京朝阳·二模)如图所示为某质点沿x轴做简谐运动的图像，根据图像可知该质点(　　) A．在任意1 s内通过的路程相同 B．在第2 s末和第4 s末的速度相同 C．在1～3 s内所受回复力沿x轴正方向 D．在2～3 s内位移方向与瞬时速度方向相同 3．(2025·山东·模拟预测)一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到状态a，其p-T图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A．在b→c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数不变 B．在b→c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数增加 C．气体在c→a过程放出的热量大于在a→b过程吸收的热量 D．气体在c→a过程放出的热量等于在a→b过程吸收的热量 4．(2025·河北沧州·二模)如图所示，气闸舱有两个气闸门，与核心舱连接的是气闸门A，与外太空连接的是气闸门B。国际空间站核心舱内航天员要到舱外太空行走，需先经过气闸舱，开始时气闸舱内气压为p0(地球表面标准大气压)，用抽气机多次抽取气闸舱中气体，当气闸舱气压降到一定程度后才能打开气闸门B。已知每次从气闸舱抽取的气体(视为理想气体)体积都是气闸舱容积的，每次抽气降低的温度是抽气前气闸舱内热力学温度的，不考虑漏气、新气体及航天员大小产生的影响。则抽气3次后气闸舱内气压为(　　) A．p0　　B．p0　　C．p0　　D．p0 5．(2025·辽宁沈阳·三模)巴耳末系在可见光区的四条谱线及相应的氢原子能级图分别如图1和图2所示。谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ按波长依次排列，其中Hα是红光谱线，则下列说法正确的是(　　) A．原子内部电子的运动是原子发光的原因 B．Hα对应的光子能量比Hγ对应的光子能量大 C．Hδ可能是氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时产生的 D．处于n＝2能级的氢原子能吸收2 eV的光子，跃迁到n＝3能级 6．(2025·湖南长沙·模拟预测)如图甲所示，在三维直角坐标系O-xyz的Oxy平面内，两波源S1、S2分别位于x1＝－0.2 m、x2＝1.2 m处。两波源垂直Oxy平面振动，振动图像分别如图乙、丙所示。M为Oxy平面内一点，且MS2－MS1＝0.2 m。空间有均匀分布的介质且两波在介质中波速为v＝2 m/s，则(　　) 　 A．平衡位置在x轴上且x＝0.2 m处质点开始振动方向沿z轴负方向 B．两列波叠加区域内，平衡位置在x轴上且x＝0.6 m处质点振动减弱 C．两列波叠加区域内，平衡位置在x轴上且x＝0.5 m处质点振动加强 D．若从两列波在M点相遇开始计时，则M处质点的振动方程为z＝0.4sin (10πt＋π)m 7．(2025·浙江·三模)如图所示，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率n＝2。AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形。在D处有一激光，激光在平面ABCD内以角速度ω匀速转动，P为激光在AB、BC两边上的亮斑，已知光在真空中的传播速度为c。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线。当激光从沿DA方向顺时针转到DC方向的过程中，下列说法正确的是(　　) A．AB边上有激光射出的长度占AB边的 B．激光在平面ABCD内传播的最长时间为 C．P点运动到AB边中点时速度大小为 D．P点在BC边上做匀变速运动 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．(2025·浙江·二模)氢原子的能级图如图1所示，大量处于某激发态的氢原子跃迁时，会产生四种频率的可见光。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是(　　) A．光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的波动性 B．两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的最大动能之差为1.13 eV C．滑片P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大 D．用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ(0°<θ<90°)照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量小 9．(2025·四川成都·三模)一简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图所示，坐标原点是质点A的平衡位置，其振幅为2 cm，在t＝0时刻质点A的位移y＝ cm，已知该波在介质中传播速度v＝2 m/s，下列说法正确的是(　　) A．t＝0时刻A质点的振动方向向下 B．该波的波长为4 m C．t＝2 s时，x＝1.5 m的质点位于波峰 D．t＝0到t＝5 s时间内，x＝1.5 m的质点经过的路程为10 cm 10．(2025·福建宁德·三模)如图，在研究Low-e玻璃(低辐射玻璃)光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Low-e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是(　　) A．a光的折射率大于b光 B．a光在玻璃中的传播速度大于b光 C．a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显 D．a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大 三、非选择题：本大题共4小题，共54分。 11．(10分)(2025·四川攀枝花·三模)物体是由大量分子组成的，分子非常微小。在“在用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验步骤如下： (ⅰ)将体积为a的油酸溶液配制成体积为b的油酸酒精溶液； (ⅱ)取油酸酒精溶液用滴定管滴出体积为c的溶液，记录滴出的油酸酒精溶液的滴数n； (ⅲ)用滴定管往浅盘内的水面上滴1滴油酸酒精溶液； (ⅳ)撒爽身粉在水面上； (ⅴ)待油膜稳定后，拿出玻璃板盖上，描出油膜的边界； (ⅵ)将玻璃板放置在小方格坐标纸上，计算油膜的面积S； (ⅶ)计算油酸分子直径。 (1)请指出实验步骤中的错误： __________________________________________。 (2)如图所示为实验中把玻璃板盖在浅盘上描出1滴油酸酒精溶液滴入水中形成的油酸膜的轮廓，图中正方形小方格的边长为1 cm，则油酸膜的面积是________cm2(格数不足半格记为0，超过半格记为1，保留整数位)。 (3)根据实验步骤，油酸分子直径D可表示为________(用题中字母表示)。 12．(10分)(2025·山东济南·二模)激光束具有方向性好、亮度高等特点。某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验步骤如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线。将半圆形玻璃砖的直径边与直线平行放置在白纸上，记录半圆形玻璃砖的圆心O的位置； B．从玻璃砖另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧上的A点沿AO方向射入玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为S1； C．保持入射光方向不变，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，记录此时在直线上插针的位置为S2； D．以O点为圆心，以OS1为半径画圆，交OS2延长线于C点； E．过O点作直线的垂线，与直线相交于B点，过C点作OB延长线的垂线，与OB延长线相交于D点。 (1)实验中，测得BS1的长度为L1，BS2的长度为L2，CD的长度为L3，该玻璃砖的折射率n可以表示为________。 A．n＝ B．n＝ C．n＝ D．n＝ (2)若步骤B中，将入射光线以O点为圆心平行于纸面逆时针转动到某处时，折射光线恰好消失，移走玻璃砖，在直线上垂直木板插大头针，使其正好挡住激光，确定此时在直线上插针的位置为S′2，测得BS′2＝OB，则该玻璃砖的折射率大小为________。 (3)用(2)中方法测量折射率时，记录好O点位置后，不小心将玻璃砖沿直径方向向左平移了少许，但实验时仍保证光线在O点恰好发生全反射，则折射率的测量值____________(选填“偏大”或“偏小”)。 13．(18分)(2025·安徽芜湖·二模)某型号汽油发动机结构如图甲所示。其工作过程可看作燃烧室内气体经历反复膨胀和压缩。某次膨胀和压缩过程可简化为如图乙所示的p-V图像，其中B→C和D→A为两个绝热过程。状态A气体的温度t1＝27 ℃，压强p1＝80 kPa，火花塞点火瞬间，燃烧室内气体的压强迅速增大到p2＝400 kPa的状态B，然后，活塞被推动向下移动对外做功。在经历B→C的绝热膨胀过程中，气体对外做功400 J，温度降低了400 ℃，压强降低到120 kPa，以上整个过程中燃烧室内的气体可视为理想气体且质量保持不变，T＝273＋t。 (1)求气体在状态B的热力学温度T2； (2)求B→C过程燃烧室内气体的内能变化量ΔU； (3)燃烧室内气体的最大体积V2与最小体积V1之比被称为压缩比k，它是发动机动力大小的一个标志。请计算该发动机的压缩比k。 14．(16分)(2025·山东日照·二模)某透明材料制成的三棱镜，其截面为直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝60°，AC＝l，BC边所在平面镀银。一细光束在截面内从AB边的中点P以角度θ入射，折射光线平行于BC边，如图所示。第一次射到AC边时恰好发生全反射，最终从Q点(图中未画出)出射。已知光在真空中的传播速度为c。 (1)请在图中画出光在棱镜中的光路图； (2)求该透明材料的折射率n和sin θ； (3)求光在棱镜中的传播时间t。 2026高考物理二轮复习周测卷　机械振动与机械波　光学　热学　原子物理 (能力卷)参考答案 1．D　2．D　3．B　4．B　 5．A　[原子发光是由于电子在不同能级间跃迁时释放或吸收光子，所以电子运动是原子发光的直接原因，A正确；由题意可知Hα对应的光子的频率比Hγ对应的光子频率小，根据爱因斯坦提出的光子能量ε＝hν，可知Hα对应的光子能量比Hγ对应的光子能量小，B错误；由题意可知，四条谱线所对应的光子的频率从小到大依次排列为Hα、Hβ、Hγ、Hδ，所以四条谱线所对应的光子的能量从小到大依次排列为Hα、Hβ、Hγ、Hδ，因此Hδ对应着最大的能量，是氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时产生的，C错误；处于n＝2能级的氢原子跃迁到n＝3能级需要吸收的能量为E3－E2＝1.89 eV，D错误。故选A。] 6．D　[平衡位置在x轴上且x＝0.2 m处的质点，离波源S1更近，故该质点先按波源S1的振动形式振动，波源S1开始沿z轴正方向振动，故该质点开始振动时也是先沿z轴正方向振动，故A错误；由于两列波的波速相等，振动周期均为0.2 s，故波长也相等，均为λ＝vT＝0.2×2 m＝0.4 m，由于两列波的起振方向相反，故质点离两波源距离差为波长的整数倍处为振动减弱点，质点离两波源距离差为半波长的奇数倍处为振动加强点，平衡位置在x轴上且x＝0.6 m处的质点，离两波源的距离差为0.6 m+0.2 m－(1.2 m－0.6 m)＝0.2 m，该距离差为半波长的奇数倍，故该点为振动加强点，故B错误；结合上述，平衡位置在x轴上且x＝0.5 m处的质点，离两波源的距离差为0.5 m+0.2 m－(1.2 m－0.5 m)＝0 m，该距离差为波长的整数倍，故该点为振动减弱点，故C错误；由于MS2－MS1＝0.2 m，该距离差为半波长的奇数倍，结合上述可知，该点为振动加强点，振幅为A＝2×0.2 m＝0.4 m，圆频率ω＝＝10π rad/s，由于MS2>MS1，则从波源S2形成的波传到M点开始计时，又因为波源S2起振方向沿z轴负方向，则M处质点初相位φ＝π，故其振动方程为z＝Asin(ωt+φ)＝0.4sin(10πt+π)m，故D正确。故选D。] 7．C　[根据临界角与折射率的关系有n＝，解得C＝30°，激光从沿DA方向顺时针转动过程，在AB边的入射角逐渐变大，即开始有光射出，若光在AB边恰好发生全反射，令此时AP长度为x0，根据几何关系有x0＝Rtan C＝，则AB边上有激光射出的长度占AB边的，故A错误；由于只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，可知，直接射向B点的光路程最大，最大路程为x1＝R－R，根据光速与折射率的关系有n＝，则激光在平面ABCD内传播的最长时间为t＝，解得t＝，故B错误；令P点运动到AB边中点时DP长度为x2，根据几何关系有x2＝，激光在平面ABCD内以角速度ω匀速转动，P点运动到AB边中点时速度大小为v1，根据速度分解有v1cos∠ADP＝ωx2，其中cos∠ADP＝，解得v1＝，故C正确；结合上述，根据速度分解有v2cos∠PDC＝，解得v2＝，令P点在BC边运动的位移为x3，根据几何关系有cos∠PDC＝，解得v2＝，在匀变速直线运动中，速度与位移的关系表达式为v2－＝2ax，将P点速度与位移表达式与上述速度与位移的关系式对比可知，P点在BC边上做的不是匀变速运动，故D错误。故选C。] 8．BC　[氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ的光子能量为E62＝(－0.38 eV)－(－3.4 eV)＝3.02 eV，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ的光子能量E32＝(－1.51 eV)－(－3.4 eV)＝1.89 eV，可知光Ⅰ光子能量较大，频率较大，比光Ⅱ有更显著的粒子性，故A错误；根据Ekm＝hν－W逸出功，可知两种光分别照射阴极K产生的光电子的最大初动能之差等于光子能量之差，即ΔEkm＝(3.02－1.89) eV＝1.13 eV，根据E'km＝Ekm+eU，可知到达阳极A的最大动能之差为ΔE'km＝ΔEkm＝1.13 eV，故B正确；滑片P向a移动，光电管的反向电压变大，当光电流为零时满足Uce＝Ekm＝hν－W逸出功，可知光Ⅰ对应的遏止电压较大，即电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故C正确；Ⅰ光频率较大，折射率较大，可知用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ(0°<θ<90°)照射同一平行玻璃砖，Ⅰ光的侧移量大，故D错误。故选BC。] 9．AB　[波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”可知t＝0时刻A质点的振动方向向下，故A正确；根据波形图可知λ＝1.5 m，解得λ＝4 m，故B正确；该波的周期为T＝ s＝2 s，t＝2 s＝T时，x＝1.5 m的质点仍位于平衡位置，故C错误；t＝0到t＝5 s时间内，振动的时间Δt＝T，x＝1.5 m的质点经过的路程为s＝×4A＝10A＝10×2 cm＝20 cm，故D错误。故选AB。] 10．AD　[根据n＝，相同入射角时，a光折射角较小，可知a光的折射率大于b光，选项A正确；根据v＝，可知，a光在玻璃中的传播速度小于b光，选项B错误；b光折射率较小，则频率较小，波长较大，则a、b两束单色光通过同一单缝，b光的衍射现象更明显，选项C错误；根据Δx＝λ，因b光波长较大，可知a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大，选项D正确。故选AD。] 11．解析：(1)步骤(ⅰ)中体积为a的油酸溶液应为体积为a的油酸，步骤(ⅲ)(ⅳ)顺序颠倒了。 (2)正方形小方格面积S0＝1 cm2，通过数格子发现小格子有62个，则油酸膜的面积是S＝62S0＝62 cm2。 (3)由题意可得一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积V0＝ 则油酸分子直径D＝。 答案：(1)步骤(ⅰ)中体积为a的油酸溶液应为体积为a的油酸，步骤(ⅲ)(ⅳ)顺序颠倒　(2)62　(3) 12．解析：(1)根据折射定律可得，玻璃砖的折射率n＝。 故选B。 (2)根据题意可知结合几何关系，有OS'2＝OB 根据几何关系，有sin∠S'2OB＝ 根据折射定律可得，玻璃砖的折射率n＝。 (3)不小心将玻璃砖沿直径方向向左平移了少许，实验时仍保证光线在O点恰好发生全反射，光射入玻璃砖时，入射角偏小，折射角不变，则折射率的测量值偏大。 答案：(1)B　(2)　(3)偏大 13．解析：(1)A→B气体温度升高发生等容升压，根据查理定律 代入题中数据，解得T2＝1 500 K。 (2)B→C过程为绝热过程Q＝0，根据热力学第一定律得ΔU＝W+Q 其中W＝－400 J，联立解得ΔU＝－400 J。 (3)在经历B→C的绝热膨胀过程中，气体对外做功，汽缸内温度降低了400 K，膨胀结束到达状态C时，燃烧室内压强降低到120 kPa 根据理想气体状态方程可得 联立以上，可得该汽油机的压缩比为k＝。 答案：(1)1 500 K　(2)－400 J　(3) 14．解析：(1)光束在棱镜内的光路图如图所示。 (2)根据题意可知，第一次射到AC边时恰好发生全反射，则临界角C＝60° 根据n＝ 可得折射率n＝ 光线从P点入射，折射角β＝30° 根据折射定律n＝ 解得sin θ＝。 (3)光在玻璃砖中的传播速度v＝ 设光第一次射到AC边时恰好在M点发生全反射，BC边在N点发生反射，根据几何关系有PM＝l，MN＝l，NQ＝l 则t＝，s＝PM+MN+NQ 联立可得t＝。 答案：(1)见解析图　(2)　　(3) 学科网（北京）股份有限公司 $