选择性必修第三册（专题十六 热学 专题十七 波粒二象性 原子和原子核）-【备考高考】经典好题优选——江苏省13大市各地区、名校高三2025～2026学年下学期物理模拟试题精选（第二辑）

**基本信息** 高三物理选择性必修第三册三轮冲刺试题汇编，精选江苏名校模拟题，覆盖热学（固体/液体/气体定律）和近代物理（波粒二象性/原子原子核）核心知识，情境真实且能力梯度清晰。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|19题|热学（晶体性质、毛细现象）、近代物理（光电效应、核反应）|结合科技前沿（钍基熔盐堆）、文化传承（长信宫灯）| |非选择题|7题|气体实验定律（高压锅/压水井计算）、能级跃迁（氢原子电离）|注重模型建构（理想气体）、科学推理（VT图像分析）|

经典、好题优选（选择性必修第三册） 专题十六 热学 1.（江苏镇江第一中学等校2026届高三下学期适应性训练）如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）.下列说法正确的是（　　） A. 玻璃盖碗是晶体 B. 水温越高，每个水分子运动的速率越大 C. 温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D. 水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 2. 恒温水池底部一个气泡由池底缓缓上浮，在气泡上浮的过程中（　　） A. 气泡内气体压强增大 B. 气泡表面张力让气泡扩张 C. 气泡内气体对外界做功 D. 单位时间内撞击气泡表面单位面积分子数增加 一、液体 3.（江苏苏北七市2026届高三下学期第三次调研）如图所示，用棉线连接花盆土壤与盆底储水，棉线可将水从低处吸至土壤中，为绿植持续供水.则（　　） A. 水不浸润棉线 B. 水不浸润土壤 C. 棉线为绿植供水利用了毛细现象 D. 用空塑料笔芯替代棉线也可为绿植供水 4.（2026届江苏省多校高三下学期3月学情调研）关于固体与液体的性质，下列说法正确的是（　　） A. 本题图符合浸润液体的毛细现象规律. B. 液体表面张力的方向与液面垂直，指向液体内部 C. 水对玻璃是不浸润液体，器壁处液面更低. D. 单晶体有固定熔点且各向异性，多晶体有固定熔点但各向同性 二、固体 5．（新题）（南京市2026届高三二模）南京一高校实验室首次发现激光沿黑磷晶体不同方向入射时，产生的三次谐波强度呈现如图所示双叶分布.据此可判断黑磷（ ） A．具有光学性质各向同性 B．有规则的几何外形 C．没有确定的熔点 D．是多晶体 6.（2026届江苏省南通市通州区高三下学期二模）甲、乙两种固体熔化过程中温度随时间变化的图像如图，下列说法，正确的是（　　） A. 甲、乙都是单晶体 B. 过程中甲的内能不变 C. 过程中乙的内能不变 D. 时刻甲、乙两种物质分子的平均动能相同 三、气体实验定律 7.（经典题）（南京市秦淮中学2026届高三期初模拟）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. 8.（江苏南京市中华中学2026届高三下学期4月校内模拟）一种能汲取地下水的装置压水井结构如图乙所示，取水时先按下手柄同时带动皮碗向上运动，此时上单向阀门关闭.皮碗向上运动到某个位置时，下单向阀门被顶开，水流进入腔体内.设某次下压手柄前，腔体只有空气，空气的体积和压强分别为p0和V0.现缓慢下压手柄，直至下单向阀门刚被顶开的瞬间，下单向阀门到水面距离为h（h＜p0/ρg），如图所示.已知大气压强为p0，水的密度为ρ，下单向阀门质量为m，（阀门的重力不可忽略）横截面积为S，重力加速度为g. （1）简要说明缓慢下压手柄过程，腔内气体是吸热还是放热； （2）求下单向阀门刚被顶开时，腔体内气体的体积. 9.（2026届江苏省苏北七市（徐、连、淮、宿、通、扬、泰）高三二模）我国考古发现的“长信宫灯”示意图如图所示，灯罩内灯芯点燃后产生的烟气沿着右臂管道进入灯体内，经灯体底部的水盘过滤烟尘，清洁空气.假设灯罩内气体的体积为，灯芯点燃前气体的密度为，温度为，气体的压强保持不变. （1）求灯芯点燃前，灯罩内气体的质量； （2）灯芯点燃后，灯罩内气体温度为，求灯罩内气体的质量. 10.（南京师范大学附属中学2026届高三模拟）如图甲为气压式升降电脑椅，其简化结构如图乙，圆柱形汽缸A可沿圆柱形汽缸杆B外壁上下滑动.汽缸A与椅面固定在一起，其整体质量m=10kg；汽缸杆B与底座固定在一起，汽缸杆B的横截面积S=50cm2.在汽缸A与汽缸杆B间封闭一长L=20cm的气体（视为理想气体）.当人坐在椅面上，脚悬空稳定后椅面下降高度h=10cm.已知室内温度不变，汽缸A气密性、导热性能良好，忽略摩擦力，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，求： （1）椅面未坐人时，汽缸A中的气体压强p1； （2）该人的质量M. 四、气体实验定律与内能的综合 11.（2026届江苏高三下学期第一次调研测试适应性）洪涝灾害时，可利用圆柱形塑料盆实施紧急漂浮自救，如图（a）所示.将盆口用力向下迅速竖直压入水面，如图（b）所示.设盆内气体可以视为理想气体，盆内气体压缩过程中与外界无热量交换.关于此过程说法正确的是（ ） A. 大小保持不变 B. 气体压强与体积成反比 C. 封闭气体分子无规则运动更加剧烈 D. 气体内能保持不变 12.（经典题）（南京市2026届高三二模）如图所示的图像描述了一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程，第二次经.气体（ ） A．在状态时温度高于状态 B．在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少 C．经过程的内能减少量小于过程 D．经过程的吸热量小于过程的放热量 13 .（2026届江苏省常州市金坛区高三下学期模拟预测）一定质量的理想气体从状态a开始，经历一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图象如图所示，其中、均垂直于横轴，，的延长线均过原点O.下列表述不正确的是（　　） A. 在过程中气体从外界吸收热量 B. 在过程中在单位时间单位面积上碰摘容器壁的气体分子数减小 C. 在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功 D. 经历一次循环，气体从外界吸收热量 14.（南京师范大学附属中学2026届高三模拟）某汽缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V—T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（ ） A. 从状态B到C，气体吸收热量 B. 从状态C到D，气体的压强增大 C. 从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少 D. 若气体从状态C到D，内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8kJ 15.（2026届江苏省徐州市高三下学期4月调研）一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，已知气体初始状态参数如下：状态a的压强，体积，温度；为等压过程，状态b的体积；为绝热过程，气体对外做功；为等温过程. （1）求过程中，气体从外界吸收的热量； （2）现将该理想气体充入容积为的储气罐中，储气罐初始温度为、压强为，充入后储气罐内气体温度降至，压强变为.求充入储气罐的气体在状态a下的体积（不计充气过程气体泄漏，充气后储气罐内气体可视为理想气体）. 专题十七 波粒二现象 原子和原子核 1.（2026届江苏省多校高三下学期3月学情调研）关于下列四幅图涉及的近代物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲为氢原子的能级示意图，一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子 B. 图乙为原子核比结合能的变化曲线，卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验发现了中子，证实了原子核由质子和中子组成 C. 图丙为黑体辐射的辐射强度与波长的关系图像，随着温度升高，黑体辐射的辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D. 图丁为研究光电效应的实验电路图，保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，遏止电压保持不变 2.（江苏南京市中华中学2026届高三下学期4月校内模拟）下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子波长最长 B. 图乙中，射线③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 C. 图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的波长大于R的波长 D. 图丁中，a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，金属a的截止频率大 一、能级 能量子 3.（江苏省宿迁市宿豫中学2026届高三下学期三模考前模拟）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布.a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A. a、b的光子动量大小相同 B. a的光子能量小于b的光子能量 C. 在真空中，a的波长大于b的波长 D. 通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 4．（南京市2026届高三二模）（6分）已知基态的氢原子能量为，普朗克常量为，光在真空中速度为，氢原子的能级公式，其中是基态能量，、2、3……，求： （1）一个处于能级的氢原子跃迁到能级，需吸收的光子能量； （2）用波长为的光子照射基态氢原子使其电离，电离后电子的动能. 二、光电效应 5.（2026届江苏省前黄高级中学高三下学期二模适应性）如图甲所示，某款条形码扫描探头上装有发光二极管和光电管，工作原理如图乙.打开扫描探头，发光二极管发出红光.将探头对准条形码移动，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流.通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号，则（　　） A. 若仅将发光二极管换为蓝光，将不能发生光电效应 B. 若仅将扫描探头的发光强度增大，光电子的最大初动能不变 C. 扫描探头在条形码上移动的速度不能太快，否则光电管来不及发生光电效应 D. 若将发光二极管发出的光的频率减小，只要照射时间够长，也一定能正常识别条形码 6.（经典题）（南京市秦淮中学2026届高三期初模拟）某探究小组在实验室用相同双缝干涉实验装置测量甲、乙两种单色光的波长时，发现甲光的相邻亮条纹间距大，乙光的相邻亮条纹间距小，若用这两种光分别照射同一金属板，且都能发生光电效应，以下说法正确的时（　　） A. 甲种单色光对应图2中的曲线B B. 乙种单色光光子的动量小 C. 若想通过图1装置测得图2中的和，需使A极接电源正极，K极接电源的负极 D. 若用甲乙两种单色光，对同一装置做单缝衍射实验，则甲种光更容易发生明显衍射现象 7.（南京师范大学附属中学2026届高三模拟）太阳能光伏发电将光能转换成电能，其原理是光电效应.如图所示为某金属材料发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光波长的关系图像，图像与横轴的交点为a，图像的虚线部分无限趋近这条直线，普朗克常量为h，则光在真空中的速度为（　　） A. B. C. D. 8.（2026届江苏宿迁中学等校高三下学期二模）一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙所示），其中a光对应图线与横轴的交点坐标为-Ua=-6V.已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电量为e=1.6×10-19C. （1）求a光照射金属时逸出光电子的最大初动能Eka； （2）求该金属逸出功W； （3）只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流I=3.2μA，若入射的光子有80%引发了光电效应.求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E 三、原子和原子核 9.（2026届江苏省前黄高级中学高三下学期二模适应性）中国科学院在2025年11月1日发布消息，位于甘肃省武威市民勤县的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆，已成功实现了钍铀核燃料转换.钍基熔盐堆内的链式反应示意图如图所示，下列相关判断中正确的是（　　） A. 核反应属于核聚变反应 B. 一个核27天后必将发生衰变生成 C. 压强增大，的半衰期变小 D. 钍基熔盐堆是利用中子轰击引起的链式反应来获取核能的 10.（江苏苏北七市2026届高三下学期第三次调研）我国钍基熔盐堆技术达到世界领先水平.反应堆中（钍核）发生衰变生成（镤核）.已知钍233核的质量为，镤233核的质量为，电子的质量为，钍233的半衰期，真空中光速为. （1）求质量的钍233，经过时间剩余钍233的质量； （2）写出发生衰变生成的方程式，并求一个钍233核发生衰变释放的能量. 四、波粒二象性 11.（2026届江苏省苏北七市（徐、连、淮、宿、通、扬、泰）高三二模）我国建造的世界上亮度最高的第四代同步辐射光源“未来之光”，和第三代同步辐射光源相比，电子被加速后的能量更高，辐射的X射线穿透能力更强，则（　　） A. 电子的物质波波长更长、辐射的X射线波长更长 B. 电子的物质波波长更长、辐射的X射线波长更短 C. 电子的物质波波长更短、辐射的X射线波长更长 D. 电子的物质波波长更短、辐射的X射线波长更短 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 经典、好题优选（选择性必修第三册） 专题十六 热学 1.（江苏镇江第一中学等校2026届高三下学期适应性训练）如图所示，热水倒入茶托上的玻璃盖碗后盖上杯盖，在水面和杯盖间就封闭了一部分空气（可视为理想气体）.下列说法正确的是（　　） A. 玻璃盖碗是晶体 B. 水温越高，每个水分子运动的速率越大 C. 温度降低，玻璃盖碗内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小 D. 水滴落在干净的茶托上会自然摊开，这说明水不能浸润茶托 【答案】C 【解析】玻璃没有固定熔点，属于非晶体，不是晶体，A错误；温度是分子平均动能的标志，水温越高，水分子的平均运动速率越大，并不是每个水分子的运动速率都增大，B错误；杯内封闭空气体积近似不变，温度降低时，根据查理定律，封闭气体压强减小；压强的微观本质是气体分子对容器壁单位面积的平均作用力，因此玻璃内壁单位面积所受气体分子的平均作用力变小，C正确；水滴落在干净茶托上自然摊开，说明水能够浸润茶托，不浸润时水滴会收缩成球形，D错误.故选C. 2. 恒温水池底部一个气泡由池底缓缓上浮，在气泡上浮的过程中（　　） A. 气泡内气体压强增大 B. 气泡表面张力让气泡扩张 C. 气泡内气体对外界做功 D. 单位时间内撞击气泡表面单位面积分子数增加 【答案】C 【解析】气泡内气体的压强为，因为大气压强恒定，且气泡缓慢上升过程中h减小，所以p减小，A错误；表面张力的作用是使液体表面积收缩，因此表面张力会让气泡有收缩趋势，不会使气泡扩张，B错误；恒温水池内气泡温度不变，由玻意耳定律可知，压强减小则体积增大，气体体积膨胀，因此气泡内气体对外界做功，C正确；气体压强减小，因气泡温度不变，分子平均动能不变， 可知气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击次数减少，D错误.故选C. 液体 3.（江苏苏北七市2026届高三下学期第三次调研）如图所示，用棉线连接花盆土壤与盆底储水，棉线可将水从低处吸至土壤中，为绿植持续供水.则（　　） A. 水不浸润棉线 B. 水不浸润土壤 C. 棉线为绿植供水利用了毛细现象 D. 用空塑料笔芯替代棉线也可为绿植供水 【答案】C 【解析】水能从盛水容器通过棉线到盆栽，水浸润棉线，A错误；棉线能将水吸到土壤中，说明水是浸润土壤的，否则水无法进入土壤，B错误；棉线中有很多细小的缝隙，水在这些缝隙中会因为毛细现象上升，从而为绿植供水，C正确；空塑料笔芯的内壁一般不浸润水，而且内部的空间较大，无法形成明显的毛细现象，不能替代棉线供水，D错误.故选C. 4.（2026届江苏省多校高三下学期3月学情调研）关于固体与液体的性质，下列说法正确的是（　　） A. 本题图符合浸润液体的毛细现象规律. B. 液体表面张力的方向与液面垂直，指向液体内部 C. 水对玻璃是不浸润液体，器壁处液面更低. D. 单晶体有固定熔点且各向异性，多晶体有固定熔点但各向同性 【答案】D 【解析】浸润液体的毛细现象表现为液体在细管中上升（图中细管内的液面高于容器液面），且管越细，液体上升的越高，故不符合毛细现象规律，A错误；液体表面张力产生于液体表面层，其方向总是与液面相切，并垂直于液面上的分界线，而不是与液面垂直指向液体内部.B错误；水对玻璃是浸润液体，浸润液体在器壁处液面会向上弯曲，且液面会升高，而不是更低.C错误；晶体分为单晶体和多晶体.单晶体具有规则的几何形状，有固定的熔点，物理性质表现为各向异性；多晶体由许多细小的晶粒杂乱排列而成，没有规则的几何形状，有固定的熔点，物理性质表现为各向同性.D正确.故选D. 固体 5．（新题）（南京市2026届高三二模）南京一高校实验室首次发现激光沿黑磷晶体不同方向入射时，产生的三次谐波强度呈现如图所示双叶分布.据此可判断黑磷（ ） A．具有光学性质各向同性 B．有规则的几何外形 C．没有确定的熔点 D．是多晶体 【答案】B 【解析】激光沿黑磷晶体不同方向入射时，产生的三次谐波强度不同，可知黑磷具有光学性质各向异性，是晶体，具有规则的几何外形，A错误，B正确；黑磷是晶体，有确定的熔点，C错误；多晶体由大量取向杂乱的单晶体组成，宏观上表现为各向同性，而黑磷表现出明显的各向异性，因此它是单晶体，不是多晶体，D错误.故选B. 6.（2026届江苏省南通市通州区高三下学期二模）甲、乙两种固体熔化过程中温度随时间变化的图像如图，下列说法，正确的是（　　） A. 甲、乙都是单晶体 B. 过程中甲的内能不变 C. 过程中乙的内能不变 D. 时刻甲、乙两种物质分子的平均动能相同 【答案】D 【解析】晶体（单晶体、多晶体）有固定熔点，非晶体没有固定熔点.由图可知，甲没有固定熔点，是非晶体，乙有固定熔点是晶体，A错误；0~t₂过程中甲持续吸热，温度升高，内能增大，B错误；t₁~t₂过程中乙虽然温度不变，但持续吸热，内能不断增大，C错误；温度是分子平均动能的标志，t₂时刻甲、乙温度相同，因此二者分子平均动能相同，D正确.故选 D. 气体实验定律 7.（经典题）（南京市秦淮中学2026届高三期初模拟）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. 8.（江苏南京市中华中学2026届高三下学期4月校内模拟）一种能汲取地下水的装置压水井结构如图乙所示，取水时先按下手柄同时带动皮碗向上运动，此时上单向阀门关闭.皮碗向上运动到某个位置时，下单向阀门被顶开，水流进入腔体内.设某次下压手柄前，腔体只有空气，空气的体积和压强分别为p0和V0.现缓慢下压手柄，直至下单向阀门刚被顶开的瞬间，下单向阀门到水面距离为h（h＜p0/ρg），如图所示.已知大气压强为p0，水的密度为ρ，下单向阀门质量为m，（阀门的重力不可忽略）横截面积为S，重力加速度为g. （1）简要说明缓慢下压手柄过程，腔内气体是吸热还是放热； （2）求下单向阀门刚被顶开时，腔体内气体的体积. 【答案】（1）吸热 （2） 【解析】（1）下压手柄带动皮碗向上运动，气体体积变大对外做功.缓慢移动过程中，气体内能不变，根据热力学第一定律，则气体应吸热. （2）设下阀门恰好要被顶开时，腔内气体压强为，体积为，则，根据玻意耳定律有，联立得. 9.（2026届江苏省苏北七市（徐、连、淮、宿、通、扬、泰）高三二模）我国考古发现的“长信宫灯”示意图如图所示，灯罩内灯芯点燃后产生的烟气沿着右臂管道进入灯体内，经灯体底部的水盘过滤烟尘，清洁空气.假设灯罩内气体的体积为，灯芯点燃前气体的密度为，温度为，气体的压强保持不变. （1）求灯芯点燃前，灯罩内气体的质量； （2）灯芯点燃后，灯罩内气体温度为，求灯罩内气体的质量. 【答案】（1） （2） 【解析】（1）灯芯点燃前，灯罩内气体的质量为.（2）灯芯点燃后，灯罩内气体做等压变化，满足，灯罩内气体的质量，联立解得. 10.（南京师范大学附属中学2026届高三模拟）如图甲为气压式升降电脑椅，其简化结构如图乙，圆柱形汽缸A可沿圆柱形汽缸杆B外壁上下滑动.汽缸A与椅面固定在一起，其整体质量m=10kg；汽缸杆B与底座固定在一起，汽缸杆B的横截面积S=50cm2.在汽缸A与汽缸杆B间封闭一长L=20cm的气体（视为理想气体）.当人坐在椅面上，脚悬空稳定后椅面下降高度h=10cm.已知室内温度不变，汽缸A气密性、导热性能良好，忽略摩擦力，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，求： （1）椅面未坐人时，汽缸A中的气体压强p1； （2）该人的质量M. 【答案】（1）p1=1.2×105Pa （2）M=60kg 【解析】（1）初始状态时，以汽缸A与椅面整体为研究对象，由平衡条件可得，代入数据解得.（2）人坐在椅面上脚悬空稳定后，设汽缸A内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得，其中，代入数据解得，根据平衡条件可得，代入数据解得：M=60kg. 气体实验定律与内能的综合 11.（2026届江苏高三下学期第一次调研测试适应性）洪涝灾害时，可利用圆柱形塑料盆实施紧急漂浮自救，如图（a）所示.将盆口用力向下迅速竖直压入水面，如图（b）所示.设盆内气体可以视为理想气体，盆内气体压缩过程中与外界无热量交换.关于此过程说法正确的是（ ） A. 大小保持不变 B. 气体压强与体积成反比 C. 封闭气体分子无规则运动更加剧烈 D. 气体内能保持不变 【答案】C 【解析】将盆用力向下迅速竖直压入水面，受力分析有，即，因为下压过程为绝热压缩，气体体积减小、温度升高，压强增大，所以逐渐增大，A错误；气体经历的是绝热压缩过程，不是等温过程，不满足玻意耳定律，B错误；由于竖直向下压盆过程中，外界对气体做功，忽略此过程中封闭气体与外界的热交换，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，温度升高，气体分子的无规则运动更加剧烈，C正确，D错误.故选C. 12.（经典题）（南京市2026届高三二模）如图所示的图像描述了一定质量的理想气体从状态开始，第一次经绝热过程，第二次经.气体（ ） A．在状态时温度高于状态 B．在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少 C．经过程的内能减少量小于过程 D．经过程的吸热量小于过程的放热量 【答案】C 【解析】从状态开始，第一次经绝热过程，可知，又体积变大，可知外界对气体做负功，根据热力学第一定律有，可得温度降低，即在状态时温度低于状态，A错误；过程，气体做等压变化，体积变大，根据可得温度升高，平均动能变大，但是压强不变，根据压强的微观解释可得单位时间内撞击在单位面积上的分子数变小，即在状态时比在状态时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，B错误；根据热力学第一定律经过程的内能减少量，过程，温度升高，内能增大，内能增加量，且有， 过程，气体做等容变化，压强减小，根据可得温度降低，内能减小，内能减少量，又，可知，C正确；根据，可得，又图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知，可得，可得，即经过程的吸热量大于过程的放热量，D错误.故选C. 13 .（2026届江苏省常州市金坛区高三下学期模拟预测）一定质量的理想气体从状态a开始，经历一次循环回到原状态，其体积随热力学温度变化的图象如图所示，其中、均垂直于横轴，，的延长线均过原点O.下列表述不正确的是（　　） A. 在过程中气体从外界吸收热量 B. 在过程中在单位时间单位面积上碰摘容器壁的气体分子数减小 C. 在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功 D. 经历一次循环，气体从外界吸收热量 【答案】D 【解析】体积增大，气体对外做功，又因为温度升高，内能变大，所以气体从外接吸收热量，A说法，不符合题意；由于压强不变，体积变大，故相同时间内碰撞容器壁的气体分子数变少，故B说法正确，不符合题意；从图像上可以看出从和从过程中温度变化是相等的，结合公式可知这两个过程中 也是相等的，即在过程中外界对气体做的功等于在过程中气体对外界做的功，故C正确，不符合题意；把此图形转化为 图像. 由图可知，一个循环之后外界对气体做功，而内能不变，所以气体要放热，D说法错误，符合题意.故选D. 14.（南京师范大学附属中学2026届高三模拟）某汽缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V—T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（ ） A. 从状态B到C，气体吸收热量 B. 从状态C到D，气体的压强增大 C. 从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少 D. 若气体从状态C到D，内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8kJ 【答案】C 【解析】从状态B到C过程气体发生等温变化，内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，A错误；由V =T知，从C到D过程气体发生等压变化，B错误；从D到A过程中，气体温度不变，则单个气体分子碰撞器壁的力不变，压强减小，则必然是单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少造成的，C正确；由U = W + Q，得Q = 8kJ，气体从外界吸收热量，D错误.故选C. 15.（2026届江苏省徐州市高三下学期4月调研）一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程，已知气体初始状态参数如下：状态a的压强，体积，温度；为等压过程，状态b的体积；为绝热过程，气体对外做功；为等温过程. （1）求过程中，气体从外界吸收的热量； （2）现将该理想气体充入容积为的储气罐中，储气罐初始温度为、压强为，充入后储气罐内气体温度降至，压强变为.求充入储气罐的气体在状态a下的体积（不计充气过程气体泄漏，充气后储气罐内气体可视为理想气体）. 【答案】（1） （2） 【解析】（1）状态的热力学温度为，为等压过程，由盖—吕萨克定律得，解得，循环过程中，理想气体回到初始状态，总内能变化.由总内能变化，为绝热过程，气体对外做功，则有，为等温过程，则有，可得，等压过程，气体对外做功，对过程应用热力学第一定律，解得. （2）设充入的气体在状态下的体积为.由题意可得，其中，，，，代入数据解得. 专题十七 波粒二现象 原子和原子核 1.（2026届江苏省多校高三下学期3月学情调研）关于下列四幅图涉及的近代物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 图甲为氢原子的能级示意图，一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光子 B. 图乙为原子核比结合能的变化曲线，卢瑟福通过α粒子轰击氮核的实验发现了中子，证实了原子核由质子和中子组成 C. 图丙为黑体辐射的辐射强度与波长的关系图像，随着温度升高，黑体辐射的辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D. 图丁为研究光电效应的实验电路图，保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，遏止电压保持不变 【答案】D 【解析】一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出3种不同频率的光子，A错误；卢瑟福通过粒子轰击氮核的实验发现了质子，查德威克通过粒子轰击铍核的实验发现了中子.B错误；由图丙可以直接看出，温度越高，峰值对应的波长越短（向左移动），C错误；根据光电效应方程和动能定理，可知遏止电压 ，遏止电压只与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关.因此保持入射光的频率不变，增大入射光的强度，遏止电压保持不变，故D正确.故选D. 2.（江苏南京市中华中学2026届高三下学期4月校内模拟）下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子波长最长 B. 图乙中，射线③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子 C. 图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的波长大于R的波长 D. 图丁中，a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，金属a的截止频率大 【答案】B 【解析】图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中的光子对应的能级差最大，则波长最短，A错误； 图乙中，射线③的穿透力最强，电离作用最弱，属于原子核内释放的γ光子，B正确；图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的截止电压大于R，根据，可知Q的波长小于R的波长，C错误；图丁中， a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，根据，金属a的截止频率小，D错误.故选B. 能级 能量子 3.（江苏省宿迁市宿豫中学2026届高三下学期三模考前模拟）在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布.a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则（　　） A. a、b的光子动量大小相同 B. a的光子能量小于b的光子能量 C. 在真空中，a的波长大于b的波长 D. 通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 【答案】D 【解析】由图可知，光干涉条纹间距小于光干涉条纹间距，根据条纹间距公式可知光的波长小于光的波长，C错误：根据光子动量公式可知光光子动量大于光光子动量，A错误；根据可知a光光子能量大于b光光子能量，B错误；波长越长，通过单缝衍射装置，中央亮条纹越宽，则通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄，D正确.故选D. 4．（南京市2026届高三二模）（6分）已知基态的氢原子能量为，普朗克常量为，光在真空中速度为，氢原子的能级公式，其中是基态能量，、2、3……，求： （1）一个处于能级的氢原子跃迁到能级，需吸收的光子能量； （2）用波长为的光子照射基态氢原子使其电离，电离后电子的动能. 【答案】（1） （2） 【解析】（1）氢原子从能级跃迁到能级，需吸收的光子能量应恰好等于两能级间的能量之差，光子能量满足，其中，解得.（2）波长为的光子能量为，由能量守恒得电离后电子的动能，解得. 光电效应 5.（2026届江苏省前黄高级中学高三下学期二模适应性）如图甲所示，某款条形码扫描探头上装有发光二极管和光电管，工作原理如图乙.打开扫描探头，发光二极管发出红光.将探头对准条形码移动，红光遇到条形码的黑色线条时，光几乎全部被吸收；遇到白色空隙时光被大量反射到探头上，光电管发生光电效应产生光电流.通过信号处理系统，条形码就被转换成了脉冲电信号，则（　　） A. 若仅将发光二极管换为蓝光，将不能发生光电效应 B. 若仅将扫描探头的发光强度增大，光电子的最大初动能不变 C. 扫描探头在条形码上移动的速度不能太快，否则光电管来不及发生光电效应 D. 若将发光二极管发出的光的频率减小，只要照射时间够长，也一定能正常识别条形码 【答案】B 【解析】蓝光的频率高于红光.若红光能使光电管发生光电效应，频率更高的蓝光也一定能.因此换为蓝光仍能发生光电效应，A错误；根据爱因斯坦光电效应方程​，光电子的最大初动能仅与入射光的频率有关，与光强无关.增大发光强度，最大初动能不变，B正确；光电效应的发生是瞬时的，与扫描探头移动速度无关，C错误；若入射光频率减小到低于光电管的极限频率，无论照射时间多长，都不会发生光电效应，不能正常识别条形码，D错误.故选B. 6.（经典题）（南京市秦淮中学2026届高三期初模拟）某探究小组在实验室用相同双缝干涉实验装置测量甲、乙两种单色光的波长时，发现甲光的相邻亮条纹间距大，乙光的相邻亮条纹间距小，若用这两种光分别照射同一金属板，且都能发生光电效应，以下说法正确的时（　　） A. 甲种单色光对应图2中的曲线B B. 乙种单色光光子的动量小 C. 若想通过图1装置测得图2中的和，需使A极接电源正极，K极接电源的负极 D. 若用甲乙两种单色光，对同一装置做单缝衍射实验，则甲种光更容易发生明显衍射现象 【答案】D 【解析】甲光干涉条纹间距大说明甲光波长较长，频率低，使同一金属板发生光电效应时，甲光对应的最大初动能小，所以遏止电压小，甲光应对应曲线C，据可知甲光的动量小，A、B错误；图2中所示电压为遇止电压，在光电管两端应加反向电压，A极板应接电源负极，K极板应接正极，C错误；波长越长的光，对同一障碍物衍射现象越明显，甲光的更容易发生明显衍射现象，D正确.故选D. 7.（南京师范大学附属中学2026届高三模拟）太阳能光伏发电将光能转换成电能，其原理是光电效应.如图所示为某金属材料发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光波长的关系图像，图像与横轴的交点为a，图像的虚线部分无限趋近这条直线，普朗克常量为h，则光在真空中的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由爱因斯坦光电效应方程得，根据图像可知，当时，， 得，联立解得，故选B. 8.（2026届江苏宿迁中学等校高三下学期二模）一群处于第4能级的氢原子，最终都回到基态能发出几种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像（如图乙所示），其中a光对应图线与横轴的交点坐标为-Ua=-6V.已知氢原子的能级图如图丙所示，电子电量为e=1.6×10-19C. （1）求a光照射金属时逸出光电子的最大初动能Eka； （2）求该金属逸出功W； （3）只有c光照射金属时，调节光电管两端电压，达到饱和光电流I=3.2μA，若入射的光子有80%引发了光电效应.求此时每秒钟照射到阴极K的光子总能量E 【答案】（1）6eV （2）6.75eV （3）2.55×1014eV 【解析】(1)由图乙可得a光照射金属时的遏止电压Ua=6V，由动能定理可知，逸出光电子的最大初动能为Ek=eUa=6eV.(2)由图乙可知a光的遏止电压最大，则可知a光光子能量最大，则a光光子是由第4能级跃迁到基态所辐射的光子，则a光的光子能量为Ea=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV，根据光电效应方程有Ek=Ea-W， 解得W=6.75eV.(3)时间t内发射的电子数为n==2×1013（个），则每秒钟照射到阴极K的光子总能量=[(-3.4eV)-(-13.6eV)]=10.2eV×2.5×1013=2.55×1014eV 原子和原子核 9.（2026届江苏省前黄高级中学高三下学期二模适应性）中国科学院在2025年11月1日发布消息，位于甘肃省武威市民勤县的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆，已成功实现了钍铀核燃料转换.钍基熔盐堆内的链式反应示意图如图所示，下列相关判断中正确的是（　　） A. 核反应属于核聚变反应 B. 一个核27天后必将发生衰变生成 C. 压强增大，的半衰期变小 D. 钍基熔盐堆是利用中子轰击引起的链式反应来获取核能的 【答案】D 【解析】核聚变反应是两质量很小的轻核结合成质量较大的核，核反应不属于核聚变反应，A错误；核衰变遵循“统计规律”，对于一个核而言，何时发生衰变完全是随机的，B错误； 半衰期与外界状态无关，所以与压强无关，C错误；钍基熔盐堆本质上依然属于核裂变反应堆，其依然是利用核裂变来获取核能的，即利用中子轰击引起的链式反应来获取核能，D正确.故选 D. 10.（江苏苏北七市2026届高三下学期第三次调研）我国钍基熔盐堆技术达到世界领先水平.反应堆中（钍核）发生衰变生成（镤核）.已知钍233核的质量为，镤233核的质量为，电子的质量为，钍233的半衰期，真空中光速为. （1）求质量的钍233，经过时间剩余钍233的质量； （2）写出发生衰变生成的方程式，并求一个钍233核发生衰变释放的能量. 【答案】（1）1.0×10-6 kg （2）； 【解析】（1）由题意可知，时间，即经过的时间钍233进行了3次衰变，所以剩余钍233的质量为.（2）根据质量数和电荷数守恒可知，发生衰变生成的核反应方程为，由质能方程可得一个钍233核发生衰变释放的能量为. 波粒二象性 11.（2026届江苏省苏北七市（徐、连、淮、宿、通、扬、泰）高三二模）我国建造的世界上亮度最高的第四代同步辐射光源“未来之光”，和第三代同步辐射光源相比，电子被加速后的能量更高，辐射的X射线穿透能力更强，则（　　） A. 电子的物质波波长更长、辐射的X射线波长更长 B. 电子的物质波波长更长、辐射的X射线波长更短 C. 电子的物质波波长更短、辐射的X射线波长更长 D. 电子的物质波波长更短、辐射的X射线波长更短 【答案】D 【解析】电子的物质波波长为，电子被加速后能量更高，即更大，因此电子的物质波波长更短.光子能量，题意知X射线穿透能力更强，说明光子能量E更高，对应的波长更短. 故选D. 1 学科网（北京）股份有限公司 $