专题03 振动与波 光 热学 近代物理（湖南专用）2026年高考物理二模分类汇编

**基本信息** 聚焦机械振动与波、光、热学、近代物理四大考点，整合湖南多地二模真题，融入光纤传感、人造太阳等科技情境，注重真实问题解决与核心素养考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|21题|简谐运动规律、波的传播、光的折射、核反应方程|结合2026年湖南二模真题，如“光纤传感模块全反射分析”“熔盐堆核反应判断”| |多选题|5题|波的干涉、气体状态变化、能级跃迁|设置分层选项，如“波的传播方向与质点振动关系”考查科学推理| |实验题|1题|气体等压变化V-T关系|通过控温箱实验设计，考查实验操作与误差分析| |解答题|11题|光的折射全反射计算、气体实验定律应用、核能计算|综合题如“水下激光扫描通信装置”“汽车胎压调整”，融合科技与生活情境|

专题03 振动与波 光 热学 近代物理 4大考点概览 考点01 机械振动与机械波 考点02光的折射和全反射 考点03热学 考点04近代物理 机械振动与机械波 考点1 一、单选题 1．（2026·湖南·二模）光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有一点N，现用一周期性外力使弹簧的左端做简谐运动，在弹簧上形成一列纵波，某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置。已知波的周期，则该波的周期为（　　） A．4s B．3s C．2s D．1s 【答案】C 【详解】某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置，考虑多解性有（n=0，1，2，3……） 又已知波的周期 则 故选C。 2．（2026·湖南永州·二模）如图甲所示是在t＝0时刻一列沿x轴传播的简谐横波，P点的振动图像如图乙所示，由图可知（    ） A．波速为4m/s B．波沿x轴正方向传播 C．在t＝0.8s时间内，质点P运动的路程为4m D．如果这列波能与另一列波发生稳定干涉，则另一列波的频率为1.25Hz 【答案】D 【详解】A．由图甲可得，这列波的波长为4m，由图乙可得，这列波的周期为0.8s，所以这列波的波速为，A错误； B．由图乙可得，在t＝0时刻，P点向下运动，根据前一质点带动后一质点运动的原理，这列波沿x轴负方向传播，B错误； C．0.8s是一个周期，质点P运动的路程为4个振幅，即40cm，C错误； D．发生稳定干涉的条件是频率相等，所以另一列波的频率为，D正确。 故选D。 3．（2026·湖南永州·二模）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到的质点M时开始计时，已知质点N连续出现两个波峰的时间间隔为0.2s，下列说法正确的是（   ） A．该波的波速为15m/s B．经过0.1s，质点M运动的路程为2m C．该波的传播方向与介质中的质点振动方向相同 D．质点N经过0.3s时的振动方向向上 【答案】D 【详解】A．已知质点N连续出现两个波峰的时间间隔为0.2s，可知周期为；由题图可知波长为，则该波的波速为，故A错误； B．由于 则经过0.1s，质点M运动的路程为，故B错误； C．该波的传播方向与介质中的质点振动方向垂直，故C错误； D．波沿x轴正方向传播，根据同侧法可知，时刻质点N向下振动；又 可知质点N经过0.3s时的振动方向向上，故D正确。 故选D。 4．（2026·湖南·二模）一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻恰好传播到点处，波形如图1所示。图2是某一质点的图像（加速度—时间图像），沿轴正方向为加速度正方向，是位于处的质点。下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向向下 B．图2可能是点的图像 C．在时间内，质点的速度在减小，加速度在增大 D．在时，质点的位置坐标为 【答案】B 【详解】A．简谐横波沿x轴正方向传播，根据“前一质点带动后一质点”可知，质点M起振方向向上，可知波源的起振方向向上，故A错误； B．时刻N点在平衡位置，可知此时其回复力为零，加速度为零，故图2可能是图1中的N点的图像，故B正确； C．由图2可知其周期为，时间内质点振动时间大于周期，小于周期，此时质点M正处于x轴上方且正向y轴负方向运动，所以其速度在增大，加速度在减小，故C错误； D．波的传播速度为 波从M处传播到质点Q处所需要的时间 可知Q的振动的时间 此时质点Q处于x轴上方最大位移处，即（10m，8cm）处，故D错误。 故选B。 5．（2026·湖南湘潭·二模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图所示，此后0.15秒时间内质点运动的路程为60厘米，则下列说法正确的是（　　） A．这列波的周期是0.3秒，且波源开始振动时的速度沿y轴负方向 B．在秒时刻，波刚传播到质点处 C．质点P在0.45秒时刻第一次出现在波峰位置 D．质点B的振动方程为厘米 【答案】C 【详解】A．简谐横波沿轴正方向传播，则根据同侧法可知，质点沿轴负方向起振，则波源开始振动时的速度沿轴负方向，时间内质点运动的路程为，由题知，因此 则这列波的周期，故A错误； B．由题图知简谐横波的波长，则波速 波刚传播到质点处的时刻为，故B错误； C．质点第一次出现在波峰位置的时刻为，故C正确； D．质点沿轴负方向起振，质点的振动方程为，故D错误。 故选C。 6．（2026·湖南长沙·二模）如图所示，波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为y=2sin（2πt）cm，0时刻开始振动。其所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABDC区域，AC=BD=3m，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（　　） A．线段EF上存在加强点 B．在0~5s内B点经过的路程为12cm C．AC，AB，BD三条连线上（不包括C，D两点）共有四个加强点 D．只改变波源O振动频率，ABDC区域内加强点的位置一定不变 【答案】C 【详解】A．波的周期为 波长为 因为C、D两点到波源的距离分别为3m和4m，距离差为1m是半个波长，所以波源O经过两孔C、D后在挡板上方相当于是两个振动步调相反的波源，EF在CD的垂直平分线上，所以EF上的各点到C、D的距离差都是零，所以线段EF上的各点都是振动减弱点，故A错误； B．根据几何关系可得BC的长度为5m，根据振动方程知波的振幅为 从0时刻开始，波源O的振动经过C孔到达B点的时间为 波源O的振动经过D孔到达B点的时间为 所以在0~3.5s的时间内B点处于静止状态，在3.5~4s的时间内即半个周期的时间内只是参与了经过D孔的传播到B点的振动，在这段时间内B点经过的路程为 4s后经过C孔的振动也传播到了B点，因为 由上面的分析可知，经过C、D两孔的波振动步调正好相反，所以B点是振动减弱点，则B点的振幅为零，所以在0~5s内B点经过的路程为4cm，故B错误； C．根据几何关系可知在AC连线上各点到C、D两孔的距离差满足 当距离差是半波长的奇数倍的点是振动加强点，所以在AC连线上只有一个加强点，根据对称性可知在BD连线上也是有一个加强点。根据几何关系可知在AB连线上各点到C、D两孔的距离差也是为 所以在AB连线上有两个加强点，所以AC、AB、BD三条连线上共有四个加强点不包括C、D两点，故C正确； D．只改变波源O的振动频率，波速不变，根据可知，波长发生变化，则ABCD区域内加强点的位置变化，故D错误。 故选C。 7．（2026·湖南长沙·二模）一列简谐横波沿x轴传播，振幅。时的波形图如图所示，此时波恰好传到处的质点Q，质点P平衡位置坐标为。已知在时，0∼6m的波形与时刻完全相同。若波的传播频率满足，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s B．时，质点P正沿y轴正方向运动 C．0时刻起，质点P的振动方程为 D．从到过程中，质点P运动的路程为 【答案】D 【详解】A．由图知该波沿x轴正方向传播，，由波形相同知（n为正整数） 又，联立有 分析知，则该波波速，故A错误； B．根据微平移法（或上下坡法、或同侧法），判断可知质点P正沿y轴负方向运动，故B错误； C．质点P振动方程形式为 时，P的位移 代入得 结合P速度向下得 ，得 因此质点P的振动方程为 ，故C错误。 D．周期，故该过程时间满足 质点P运动的路程为，故D正确。 故选D。 二、多选题 8．（2026·湖南邵阳·二模）位于处的波源P从时刻开始振动，形成的简谐横波在同一介质中沿x轴正、负方向传播，一个周期后停止振动，时向x轴负方向传播的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该波波速为0.6m/s B．波源P振动的周期为1s C．时，处的质点位移为 D．时，处的质点向y轴负方向运动 【答案】AD 【详解】A．波源仅振动一个周期，因此产生的波列长度等于一个波长。由图可知，向负方向传播的波列范围为到，故波长 时，波头从波源传播到，传播距离 因此波速，故A正确； BC．波源P振动周期 距离波源，波传到的时间 因此时，处质点已经振动了 波源的起振方向与波头（刚开始振动的质点）的振动方向一致。波沿负方向传播，由同侧法可知处质点下一时刻位移为负，因此波源起振方向为轴负方向，所以此时位移为，故BC错误； D．波沿正方向对称传播，距离波源 与到波源的距离相等，因此振动规律与对称。 由同侧法可知此时处质点速度沿轴负方向，所以处质点也向轴负方向运动，故D正确。 故选AD。 9．（2026·湖南长沙·二模）如图所示，绝缘水平导轨MN上有质量分别为和的滑块甲、乙。劲度系数的轻质弹性绳左端与A点连接，右端跨过固定在导轨正上方处的轻质光滑小滑轮B与甲相连，弹性绳原长与AB段长度相等。甲不带电，乙带正电，电荷量，整个装置处于、方向水平向左的匀强电场中（图中未画出）。现乙以初速度与甲发生完全非弹性碰撞结合成一个整体。已知弹簧振子的周期，弹性绳弹性势能（为形变量），取，。下列说法正确的有（　　） A．若导轨光滑，两滑块向左运动的最大位移大小为0.6m B．若导轨光滑，从碰撞结束到两滑块第一次回到碰撞点经历的时间为0.8s C．若滑块与导轨间动摩擦因数，且，则弹性势能增量最大值为12.5J D．若滑块与导轨间动摩擦因数，且，从碰撞结束至两滑块最终停止运动，滑块运动的总路程为0.5m 【答案】ABC 【详解】A．设弹性绳BC段与竖直方向夹角为θ，对甲所受弹性绳弹力分析有，（保持不变） 由 解得 导轨光滑时，设碰后最大位移为，由 解得，故A正确； B．分析知甲、乙做简谐运动，由 可知平衡位置，则 由，， 联立可得，故B正确； C．由 解得 则，故C正确； D．由 可知滑块运动至最左端后会滑回，故总路程，故D错误。 故选ABC。 光的折射和全反射 考点2 一、单选题 1．（2026·湖南永州·二模）为实现高精度环境监测，某团队研发了一款基于光的全反射原理的光纤传感模块，其核心部件为一等腰直角三棱镜，棱镜折射率，光纤射出的一束单色光从边的中点平行于边射入棱镜，传播过程始终在棱镜截面内。已知光在真空中的速度为，下列说法正确的是（　　） A．该棱镜对该单色光的临界角为 B．该单色光在边会发生全反射 C．该单色光在棱镜中的传播速度为 D．若增大棱镜折射率，临界角会变大 【答案】B 【详解】A．根据临界角公式 代入数据解得，因此临界角并非60°，故A错误； B．该单色光平行于边射入边，因边与边垂直，该单色光垂直边入射，传播方向不变，沿水平方向到达边。等腰直角三棱镜中，该单色光到达边时的入射角等于45°（通过几何关系推导，入射光线与边的法线夹角为45°）。由于（临界角），满足全反射条件（光从光密介质射向光疏介质，且入射角≥临界角），因此该单色光在边会发生全反射，故B正确； C．光在介质中的传播速度与真空中光速的关系 解得，故C错误； D．由临界角公式可知，折射率增大时，减小，临界角会变小，故D错误。 故选B。 2．（2026·湖南永州·二模）如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光，从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束单色光，则下列关于a、b两束单色光说法正确的是（   ） A．a光的频率小于b光的频率 B．玻璃三棱镜对a光的折射率小 C．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小 D．分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大 【答案】C 【详解】AB．由光路可知，a光在三棱镜中的偏折程度较大，可知a光的折射率偏大，可知a光的频率大于b光的频率，AB错误； C．根据可知，从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小，C正确； D．根据，因a光频率较大，则波长较短，则分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距小，D错误。 故选C。 3．（2026·湖南湘潭·二模）如图所示，凹透镜与一块平直玻璃板接触，用红光垂直透镜的上表面向下照射，会观察到明暗相间的同心圆环，则下列说法正确的是（　　） A．同心圆环越往外越稀疏 B．透镜下表面越平坦，同心圆环越密集 C．将红光更换为蓝光，同心圆环变稀疏 D．同心圆环主要的形成原理是光的干涉 【答案】D 【详解】A．明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上、下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环（或暗圆环）处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小得越快，则同心圆环越密，所以同心圆环内疏外密，A错误； B．透镜下表面越平坦，空气膜的厚度变化越慢，同心圆环越稀疏，B错误； C．蓝光频率更大，波长更短，对于同一干涉装置，形成的干涉条纹间距更小，得到的同心圆环更密集，C错误； D．同心圆环主要的形成原理是光的干涉，D正确。 故选D。 4．（2026·湖南·二模）如图所示，某传感器的核心部件为一横截面半径为R的玻璃半圆柱体（O为圆心），用于引导和聚焦激光束。一束激光垂直于直径AB从空气经P点射入玻璃半圆柱体，光线在玻璃内经AB面一次反射后，从半圆柱体的最高点M射出，出射方向与AB成角，且与PM共线，则该玻璃半圆柱体对激光的折射率为（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】作出激光在半圆柱体中的光路图如图所示 设从M点射出时的入射角为i、折射角为r，根据光路图，出射方向与AB成角，且与PM共线，可知 连接OP可得为正三角形，则有 可得 可知为直角三角形，根据几何关系可得，根据折射定律有 解得 故选B。 5．（2026·湖南邵阳·二模）如图所示，半径的轻质圆形薄木板漂浮在液体表面，一单色光点光源从薄木板圆心下方液面处竖直向下做匀速直线运动。速度大小，人在液面正上方任意位置均看不见点光源的最长时间为0.5s，则液体对该单色光的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】0.5s光源运动距离 此时入射角为临界角，根据几何关系 解得 故选D。 二、多选题 6．（2026·湖南名校·二模）如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s，它发出不同颜色的a光和b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a、b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a光的颜色（见图乙）。设水对b光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A．在真空中，a光的传播速度比b光的大 B．在水中，a光的波长比b光的长 C．复色光圆形区域的面积为 D．由点光源s垂直水面发出的光，a光在水中的传播时间比b光长 【答案】BC 【详解】A．解析在真空中，a光和b光的传播速度都为光速c，故A错误； B．a光在水面上有光射出的区域面积较大，知a光的临界角较大，根据 知a光的折射率和频率都较小，再由 可知，在水中，a光的波速比b光的大，由 可得a光的波长比b光的长，故B正确； C．设复色光区域的半径为r，根据 结合几何关系，可知 故复色光圄形区球的面和为 故C正确； D．根据可知，a光在水中的传播速度较大，所以由点光源s垂直水面发出的光，a光在水中的传播时间比b光短，故D错误。 故选BC。 7．（2026·湖南长沙·二模）某兴趣小组设计了一种监测透明溶液浓度的装置。如图所示，一水平放置的长方体透明容器（容器壁厚度忽略不计）内部装有待测溶液。一束单色激光以设定的入射角θ从左侧空气斜射入溶液，经两次折射后打在竖直光屏上。已知该溶液的折射率n随浓度增大而增大。保持入射角θ及激光笔、容器、光屏的位置不变，下列说法正确的有（　　） A．若溶液浓度增大，激光在溶液中的传播速度将减小 B．若溶液浓度增大，光屏上的光斑将向上移动 C．若溶液浓度增大，激光束从容器右侧射出时的出射角将减小 D．若保持溶液浓度不变，改用频率更高的单色激光进行测试，光屏上的光斑将向下移动 【答案】AB 【详解】A．溶液浓度增大，折射率增大，传播速度减小，故A正确； BC．溶液浓度增大，折射率增大，折射角变小，又出射光线与入射光线平行，由几何关系，光屏上的光斑将向上移动，故B正确、C错误； D．改用频率更高的单色激光进行测试，折射率大，折射角小，光屏上的光斑将向上移动，故D错误。 故选AB。 三、解答题 8．（2025·湖南·二模）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为为圆心，为直径上的一点，为半圆的顶点，让一细激光束从点沿纸面射入，当时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点射出，已知真空中的光速为，求： (1)的长度及半圆形玻璃砖的折射率； (2)当时，从点射出的光线在玻璃砖中的传播时间（不考虑光在玻璃砖中的反射）。 【答案】(1)； (2) 【详解】（1）当时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，设长度为，光路如下图所示，则 当时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点射出。由折射定律 由几何关系可知 联立解得， （2）当时，光在玻璃砖中的传播时间为 由折射率关系知 已知长度为，折射率，代入数据解得。 9．（2026·湖南长沙·二模）我国某科研团队研制了一种水下激光扫描通信装置，用于潜艇与水面舰艇之间的快速光通信。装置的核心原理如下：在折射率为的液体中，深度为h处有一可旋转的激光光源S，它绕垂直于纸面且过S点的轴以角速度ω匀速顺时针转动，对液面进行扫描探测。初始时光源发出的激光垂直向上射到液面O点。当光源转动扫描时，液面上的接收器检测到一个光点移动，且光点运动到某点P后突然消失（光点消失意味着信号中断，通信系统需据此调整扫描范围）。求： (1)O、P两点间的距离； (2)光点在P点即将消失时的速度大小（即信号消失瞬间光点的移动速度，用于判断接收器的响应时间）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）光线从液体射向空气，当入射角等于临界角C时发生全反射，光点消失，临界角满足 由几何关系可得， 故 （2）光斑在液面移动的速度v是光线的伸长速度v2与光线转动速度v1的合速度，光斑在P点的线速度（转动速度）为 所以 所以在P点光斑沿液面移动的速度为 热学 考点3 一、多选题 1．（2026·湖南张家界·二模）一定质量的理想气体，从状态a开始，经历、、三个过程，其p-V图像如图所示，其中为等压过程，为等容过程，为等温过程，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体对外做功，吸收热量 B．过程中，气体分子的平均动能增大 C．过程中，气体放出热量，内能不变 D．三个过程中，气体在c状态的温度最高 【答案】AC 【详解】A．过程为等压过程，气体对外做功，则体积增大。根据盖-吕萨克定律可知温度升高，理想气体内能增大。根据热力学第一定律可知气体吸收热量，故A正确； B．过程为等容过程，压强减小，根据可知，过程温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误； C．过程为等温过程，理想气体内能只与温度有关，故内能不变。气体体积减小，外界对气体做功。根据热力学第一定律，可知气体放出热量，故C正确； D．过程温度降低，故c状态的温度不是最高，故D错误。 故选AC。 二、实验题 2．（2026·湖南长沙·二模）某实验小组使用如图甲所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。用橡胶帽封闭注射器的上端，使注射器中封闭一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。 (1)实验过程中，下列说法正确的是（　　） A．实验过程要保证空气柱密闭性良好 B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体 C．改变控温箱温度后，应迅速读取体积，防止气体泄漏 (2)若实验操作规范无错误，作出V-T图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是_____________。 (3)某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？_______________（选填“正确”或“不正确”）。 【答案】(1)A (2)未考虑橡胶帽內气体的体积 (3)正确 【详解】（1）A．该实验过程要保证空气柱密闭性良好，故A正确； B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了密封气体保证空气柱密闭性良好，故B错误； C．改变温控箱温度后，应该等待足够长时间，温度计示数稳定后再读取空气柱体积，故C错误。 故选A。 （2）设橡胶帽内气体体积为，根据理想气体状态方程，则有 整理可得 所以图像不过原点原因是未考虑橡胶帽内气体的体积。 （3）若将控温箱密闭，当控温箱内温度升高时，假设柱塞不动，则有 注射器内气体与控温箱内气体温度始终相同，结合之前的分析可知，所以有，即柱塞会上升，所以该观点正确。 三、解答题 3．（2026·湖南永州·二模）如图所示，竖直放置的汽缸用质量不计的薄活塞封闭着一定质量的理想气体，靠近汽缸底部有一电热丝，电热丝体积不计，大气压强为，活塞横截面积为，当汽缸内热力学温度为时，活塞离汽缸底的距离为，重力加速度大小为，当汽缸温度升到时，求： (1)活塞离汽缸底的距离； (2)要使活塞位置不变，应在活塞上放置的物体的质量。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）封闭气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律可得 解得 （2）封闭气体做等容变化，根据查理定律可得 对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得 4．（2026·湖南永州·二模）如图所示，竖直放置的U形玻璃管盛有水银，右管顶端封闭，足够长的左管开口且左管内有一轻质活塞。左、右两侧各有一段高度为H的密封气柱。当环境温度为T时，左右两侧水银面齐平，已知U形玻璃管横截面积为S，大气压强为。现对整个U形玻璃管加热，让气体温度缓慢上升，当左、右水银面高度差为H时停止升温，右空气柱的压强变为，不计一切摩擦，两侧密封气体均可视为理想气体，求： (1)升温后的温度； (2)升温过程中轻质活塞向上移动的距离。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设当两管液面高度差为H时，右管液柱下降h，左管液柱上升h，则 设升温后的温度为，对右管封闭气体，根据理想气体状态方程 解得 （2）升温过程中，左管封闭气体压强不变，设末状态时左管中封闭气柱高度为，根据盖-吕萨克定律有 解得 活塞向上移动的距离 解得 5．（2026·湖南湘潭·二模）汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。小张一家计划自驾去天门山，出行前汽车停放在室外停车位，胎压监测仪显示轮胎的胎压为、温度为。该同学查询说明书得知：该汽车轮胎胎压的正常范围为，厂家建议标准胎压为。轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系为。 (1)若汽车在行驶过程中轮胎内气体的温度可达到，为了安全起见，请通过计算判断小张出发前是否需要调整车胎的胎压。 (2)小张查询天气预报得知未来几天山上平均气温为，为了使汽车在山上时胎内气体在环境温度下能以标准胎压行驶，需要提前放出一部分气体以减小胎压。请计算出发前应该将胎压调整为多少？若放气过程中车胎内气体温度可视为不变，求出发前从轮胎放出的气体质量占轮胎内气体总质量的比例。（胎压计算保留三位有效数字，比例计算保留分数） 【答案】(1),不需要减小胎压 (2)2.57 bar； 【详解】（1）对车胎内气体分析，出发前车胎的压强为，温度为 行驶过程中，车胎的压强为，温度为 车胎的容积可视为不变，得 代入数据解得，不需要减小胎压。 （2）在山上时胎压为，温度为，在该状态下车胎内气体体积变为 设出发前调整后的胎压为，则 解得 根据理想气体状态方程有 代入数据解得 从车胎内放出气体的质量为，占车胎内气体总质量的百分比为 代入数据解得 6．（2026·湖南长沙·二模）春日踏青，小李驾驶汽车在郊外公路上行驶。为了安全，他特意关注了仪表盘上的胎压监测数据。出发前，左前胎气体温度为，胎压显示为。行驶一段时间后，胎内气体温度升高，小李观察到胎压上升到，此时胎内气体温度为t。为防止爆胎，小李停车给左前胎放气降压，使胎压降回到厂家推荐值。假设在放气过程中，胎内气体温度保持t不变，且外界大气压恒为，温度恒为。将胎内的气体视为理想气体，且假设轮胎的容积在整个过程中保持不变。求： (1)放气时胎内气体温度t； (2)放出的气体在外界环境下的体积V。 【答案】(1)或350K (2)7.7L 【详解】（1）根据查理定律有 或 解得℃或350K （2）根据玻意耳定律有 又由 联立解得 7．（2026·湖南邵阳·二模）血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压的数值。充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V，每次挤压气囊都能将体积为的外界空气充入臂带中，整个过程导热良好。已知大气压强为，忽略细管和压强计内的气体体积。 (1)若充气前后臂带体积不变，求充一次气后臂带内气体压强； (2)若充气前后臂带体积改变，经10次充气后，臂带内气体压强计示数为，求此时臂带内气体体积。 【答案】(1) (2)2.5V 【详解】（1）充气后，臂带体积不变，总体积为V，设充气后压强为，整个过程温度不变，由玻意耳定律 得到 （2）10次充气后气体的压强为p，设此时臂带内气体体积为，此时 由玻意耳定律 得到 8．（2026·湖南常德·二模）某款火警报警装置其原理如图所示，固定在水平地面上的导热汽缸内，用一质量为、横截面积为S的上表面涂有导电物质的活塞密封一定质量的理想气体。常温27℃时，活塞距汽缸底部的高度为h，要求环境温度87℃时报警。已知重力加速度为g，大气压强为p0，绝对零度为-273℃，活塞随温度变化缓慢上升且不计活塞与汽缸之间的摩擦。 (1)求该装置恰好报警时活塞上升的距离； (2)若上述过程中气体的内能增加ΔU，求气体吸收的热量Q。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）此过程气体是等压变化，由盖-吕萨克定律得 即 代入数据解得 （2）初始时以活塞为研究对象，根据受力平衡可得 解得常态27℃时缸内气体的压强为 气体等压膨胀对外做功，则外界对气体做功 代入解得 由热力学第一定律得 代入可得 9．（2026·湖南岳阳·二模）如图甲所示，有一开口向下，高度为H底面积为S的绝热气缸固定在水平面上，气缸内部有加热装置，在缸口处有固定卡环，绝热活塞与气缸内壁之间无摩擦力。将一定质量的理想气体封闭在活塞上方，开始时封闭气体的温度为T0，压强为0.6p0，活塞正好位于气缸的中间位置。现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的由的状态变化过程，封闭气体状态的压强为1.5p0，已知外界大气压强为p0，重力加速度为，活塞的厚度不计，求： (1)活塞的质量； (2)活塞刚运动到卡环时缸内气体的温度； (3)若已知气体的内能与温度成正比，即（为已知常量），求过程中缸内气体吸收的热量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）初始状态时气体压强，体积，温度 对活塞，由平衡条件有 解得 （2）从是等压过程，体积从变为，根据盖-吕萨克定律有 代入数据解得 （3）是等压过程，气体等压膨胀，对外做功 内能变化 根据热力学第一定律，有 是等容变化，气体体积不变，对外做功，由查理定律有 解得 内能变化 根据热力学第一定律 过程中缸内气体吸收的热量 10．（2026·湖南衡阳·二模）如图甲所示，导热性良好的汽缸内用光滑活塞封闭着一定质量的理想气体，汽缸开口向上静置在地面上时，汽缸内的空气柱长度为。如图乙所示，若缓慢将汽缸开口向下悬挂在天花板上时，由于操作不当汽缸内漏出了部分气体（此后装置仍然密闭），静止稳定后汽缸内的空气柱长度仍为，已知汽缸的横截面积为，大气压强为，重力加速度为，活塞质量为，则： (1)汽缸开口向上时，汽缸内气体压强为多大； (2)汽缸内漏出气体的质量与原有质量的比值为多大。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）汽缸开口向上时 解得 （2）汽缸开口向下时， 解得 假设气体不漏气 则有 汽缸内漏出气体的质量与原有质量之比为 11．（2026·湖南株洲·一模）一种气压检测装置原理如图甲所示，图中定值电阻，恒流电源能输出电流且保持不变，压敏电阻的阻值随气压p的变化如图乙所示。 用该气压装置检测宇航服的气密性，如图丙。将充满空气的宇航服M和检测装置放入气室中，将气室抽成真空密封后，立即启动检测装置并开始计时，初始时M的气压为。已知M漏气（漏出的空气进入气室与宇航服M间形成的空腔N）速度越来越慢，经过10h，若M漏出空气质量小于初始质量的8%，则M的气密性达标。M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；宇航服M的容积和空腔的容积均保持不变，且。 (1)M漏气过程中，恒流电源输出的功率________，电流表示数________；（填“增大”“减小”或“不变”） (2)开始计时后经过5h，理想电流表示数为1.1A，此时N内的气压为________Pa； (3)经检测，M的气密性________（填“达标”或“不达标”）； (4)在（2）的检测过程中，调整R的阻值可以使电流表的示数变化范围最大。真空时电流表示数为，经过5h电流表示数为，要使与的差值最大，R的阻值应为________Ω。（结果保留整数） 【答案】(1) 减小 减小 (2)750 (3)达标 (4)74 【详解】（1）[1]M漏气的过程中，空腔N内气体的压强逐渐增大，由图乙可知，压敏电阻的阻值逐渐减小，因此整个电路的电阻逐渐减小，电源为恒流电源，干路电流不变，则电源的电动势减小，路端电压减小，根据可知，电源的输出功率减小； [2]根据上述分析可知，路端电压减小，定值电阻两端的电压随着减小，该支路电流减小，电流表的示数减小。 （2）当电流表示数为时，路端电压为 则压敏电阻的阻值为 由图乙可知，压敏电阻的阻值与空腔N内的气体压强满足 解得时，空腔N内的压强为。 （3）设M漏气前充入空气的质量为m，空气的密度为，经过5h的漏气后，漏出空气的质量为，则此时空腔N内气体的质量为，空气的密度为，由于M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同，则有 解得 则M漏出空气质量与充入空气质量之比为 M漏气（漏出的空气进入气室与宇航服M间形成的空腔N）速度越来越慢，经过5h，M漏出气体的质量比应小于，因此M的气密性达标。 （4）由图乙可知，真空中压敏电阻的阻值 由图甲可得 电源为恒流电源，其电流， 联立解得 经过5h后，压敏电阻的阻值为 同理可得， 联立可得 则 整理可得 由数学知识解得时，有最大值。 近代物理 考点4 一、单选题 1．（2026·湖南永州·二模）（钍）具有放射性，发生某种衰变后变为（镤），衰变方程为，（钍）的半衰期为24天。下列说法正确的是（   ） A．该衰变为衰变 B．（钍）的比结合能小于（镤）的比结合能 C．温度降低，（钍）的半衰期减小 D．64个钍核经过72天后一定剩下8个钍核 【答案】B 【详解】A．根据电荷数守恒和质量数守恒可知，衰变方程为 所以，该衰变为β衰变，故A错误； B．自发衰变中，释放能量，生成物比反应物更稳定，则（镤）比（钍）更稳定，比结合能更大，故B正确； C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度、压强等外部因素无关，故C错误； D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核。少数不适用，故D错误。 故选B。 2．（2026·湖南长沙·二模）我国“两弹一星”元勋、著名核物理学家王淦昌先生，曾几度与诺贝尔物理学奖擦肩而过，但他始终怀揣科技报国的赤子之心，在国家需要时“以身许国”。1931年，王淦昌提出用云室研究“铍辐射”的本质，该思路直指中子的发现；1942年，王淦昌创造性地提出利用轻原子核的“K电子俘获”过程来验证中微子（）的存在，该过程的核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A．王淦昌建议中使用的铍（）与查德威克实验中使用的铍（）互为同位素 B．查德威克发现中子的核反应方程为 C．方程中的中微子（）不带电，其质量数与质子的质量数相同 D．方程中的是中子转化为质子时产生的 【答案】A 【详解】A．同位素是指质子数相同、中子数不同（或质量数不同）的原子。王淦昌使用的铍（）与查德威克使用的铍（）质子数均为4，质量数分别为7和9，中子数不同，故互为同位素。故A正确。 B．查德威克发现中子的核反应方程为，选项中写为（质量数13），与标准方程（质量数12）不符，故B错误。 C．中微子（）不带电，但其质量数（核子数）为0，质子质量数为1，二者不相同，故C错误。 D．方程中的是电子，在电子俘获过程中被吸收，导致质子转化为中子，而非中子转化为质子产生（中子转化为质子时产生电子，如β⁻衰变），故D错误。 故选A。 3．（2026·湖南邵阳·二模）世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统—2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆，已在甘肃武威加钍运行。钍基熔盐堆先将转化为，再转化为核燃料，其核反应方程为，。已知极易裂变，下列说法正确的是（　　） A．X是质子 B．是衰变 C．100g的经过一个半衰期，还剩余50g的 D．若把钍基熔盐堆建在月球上可以改变的半衰期 【答案】C 【详解】A．核反应遵循电荷数、质量数守恒，第一个反应中X的质量数为 电荷数为 可知X为中子，不是质子，故A错误； B．第二个反应中，2Y的总质量数为 总电荷数为 即每个Y质量数为0、电荷数为-1，说明Y为电子，该反应为发生了2次β衰变，故B错误； C．半衰期的定义为放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，因此100g的经过一个半衰期，剩余未衰变的质量为50g，故C正确； D．半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强、地理位置等环境因素无关，建在月球上也不会改变的半衰期，故D错误。 故选C。 4．（2026·湖南·二模）一核裂变反应方程为，已知半衰期为年，单个、、、质量分别为、、、，真空中光速为c，下列说法正确的是（   ） A． B．单次该核反应释放的能量为 C．核裂变反应产生的中子最适用于直接引发核裂变 D．10个经过年一定剩5个 【答案】B 【详解】A．核反应遵循质量数守恒，左侧总质量数为 右侧总质量数为 解得，故A错误； B．质量亏损为反应前总质量减去反应后总质量 根据质能方程，释放能量，故B正确； C．核裂变产生的是快中子，需要慢化为慢中子才能有效引发核裂变，不能直接使用，故C错误； D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核不适用，无法确定10个铀核经过一个半衰期后的剩余数量，故D错误。 故选B。 5．（2026·湖南张家界·二模）2025年我国新一代人造太阳“中国环流三号”再次取得重大突破，实现了高约束模式下的长脉冲运行。下列关于核聚变与核物理的说法正确的是（　　） A．核聚变反应的方程可以是 B．核聚变反应中，反应物的总质量等于生成物的总质量 C．光电效应和康普顿效应揭示了光的波动性 D．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级，需要吸收特定频率的光子 【答案】A 【详解】A．由题可知，核反应方程为，满足电荷数守恒、质量数守恒，这是典型的轻核聚变反应，故A正确； B．核聚变反应释放巨大能量，根据质能方程，反应过程存在质量亏损，反应物的总质量大于生成物的总质量，故B错误； C．光电效应和康普顿效应揭示了光的粒子性，光的干涉和衍射现象揭示了光的波动性，故C错误； D．氢原子从能级跃迁到能级，是从高能级向低能级跃迁，向外辐射特定频率的光子，故D错误。 故选A。 6．（2026·湖南常德·二模）BEST全称为“燃烧等离子体实验超导托卡马克”，是继EAST（东方超环）之后的下一代“人造太阳”装置。核聚变燃料主要是氢的同位素，氘核和氚核在高温高压下聚变生成氦核，并释放巨大能量。下列说法正确的是（    ） A．氘核内有2个中子，氚核内有3个中子 B．该聚变反应方程式为 C．氘核的比结合能大于氦核的比结合能 D．氘核和氚核的结合能之和小于氦核的结合能 【答案】D 【详解】A．原子核中子数＝质量数－质子数，氘核中子数为，氚核中子数为，故A错误； B．核反应满足质量数、电荷数守恒，题给方程式左边总质量数为，右边仅质量数为4，缺少1个中子，即该聚变反应方程式为，故B错误； C．核聚变释放能量，说明生成物比反应物更稳定、比结合能更大，因此氦核的比结合能大于氘核的比结合能，故C错误； D．核反应释放的能量等于生成物总结合能与反应物总结合能的差值，自由中子结合能为0，因此氘核与氚核的结合能之和小于氦核的结合能，故D正确。 故选D。 7．（2026·湖南衡阳·二模）我国太阳探测科学技术试验卫星羲和号在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。为氢原子由能级向能级跃迁产生的谱线，已知氢原子的能级图如图所示，可见光的光子能量范围约为，则下列说法正确的是（　　） A．属于可见光 B．若存在大量处于能级的氢原子，则可放出两种不同频率的可见光 C．若存在大量处于能级的氢原子，可放出两种不同频率的光子 D．处于能级的氢原子能吸收的光子跃迁到能级 【答案】A 【详解】A．氢原子由能级向能级跃迁产生的光子能量为，则属于可见光，A正确； BC．若存在大量处于能级的氢原子，向低能级跃迁时可能辐射光子的个数为，则可放出三种不同频率的光子，其中，，可知只有由能级向能级跃迁产生的光子为可见光，BC错误； D．处于能级的氢原子能跃迁到能级，需要吸收光子的能量，D错误。 故选A。 8．（2026·湖南岳阳·二模）2024年，中核集团碳-14同位素产品完成首次批量化出口发货，标志着我国核技术应用产品成功进入国际市场。碳具有放射性，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A．该衰变过程电荷数和质量数均不守恒 B．X为电子，来源于原子核内中子转化为质子的过程 C．原子核的比结合能小于原子核的比结合能 D．若有20个原子核，经过两个半衰期后，剩余5个未衰变的 【答案】B 【详解】A．所有核反应过程均满足电荷数守恒、质量数守恒，该衰变过程也遵循这两个规律，故A错误； B．根据电荷数守恒、质量数守恒，可计算得X的质量数为，电荷数为，可知X为电子；该衰变为β衰变，本质是原子核内一个中子转化为一个质子的同时释放出电子，故B正确； C．该衰变过程释放能量，说明生成物比反应物更稳定，而原子核的比结合能越大则越稳定，因此的比结合能大于的比结合能，故C错误； D．半衰期是统计规律，仅适用于大量原子核的衰变过程，对少量原子核（20个）不适用，无法确定剩余未衰变的原子核数量，故D错误。 故选B。 9．（2026·湖南长沙·二模）2026年，“中国聚变工程实验堆（CFETR）”取得重大突破，首次实现稳态运行。在某核反应中，反应方程为，已知的比结合能为,的比结合能为 ，He的比结合能为，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中X为 B．核反应中的质量亏损可表示为 C．核聚变需要极高的温度，是为了克服原子核间的万有引力 D．半衰期为12.46年，现有10个氚原子核，经过12.46年后剩下5个氚原子核 【答案】B 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知X为，故A错误； B．对该核反应，由能量守恒可得 解得，故B正确； C．原子核带正电，核聚变需要高温是为了让原子核获得足够动能克服原子核间的库仑斥力，万有引力作用极弱，故C错误； D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适用，故D错误。 故选B。 二、多选题 10．（2026·湖南湘潭·二模）地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客遮挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种光可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极；材料的逸出功为2.55eV，可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，下列说法正确的是（　　） A．光线发射器发出的光中有一种可见光 B．题述条件下，光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为 C．题述a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光 D．若部分光线被遮挡，则光电子飞出阴极时的最大初动能不变，光电流也不变 【答案】AC 【详解】A．光线发射器中发出的光子的能量分别为，，，可见光光子的能量范围是，光线发射器发出的光中有一种可见光，A正确； B．根据，光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能，B错误； C．由题图丙可知，光遏止电压小于光遏止电压，由 得光能量小于光能量，则题述光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，C正确； D．部分光线被遮挡，不改变光子能量，则光电子飞出阴极时的最大初动能不变，因为光子数量减少，所以光电子数量减少，光电流变小，D错误。 故选AC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 振动与波 光 热学 近代物理 4大考点概览 考点01 机械振动与机械波 考点02光的折射和全反射 考点03热学 考点04近代物理 机械振动与机械波 考点1 一、单选题 1．（2026·湖南·二模）光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有一点N，现用一周期性外力使弹簧的左端做简谐运动，在弹簧上形成一列纵波，某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置。已知波的周期，则该波的周期为（　　） A．4s B．3s C．2s D．1s 2．（2026·湖南永州·二模）如图甲所示是在t＝0时刻一列沿x轴传播的简谐横波，P点的振动图像如图乙所示，由图可知（    ） A．波速为4m/s B．波沿x轴正方向传播 C．在t＝0.8s时间内，质点P运动的路程为4m D．如果这列波能与另一列波发生稳定干涉，则另一列波的频率为1.25Hz 3．（2026·湖南永州·二模）如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传到的质点M时开始计时，已知质点N连续出现两个波峰的时间间隔为0.2s，下列说法正确的是（   ） A．该波的波速为15m/s B．经过0.1s，质点M运动的路程为2m C．该波的传播方向与介质中的质点振动方向相同 D．质点N经过0.3s时的振动方向向上 4．（2026·湖南·二模）一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻恰好传播到点处，波形如图1所示。图2是某一质点的图像（加速度—时间图像），沿轴正方向为加速度正方向，是位于处的质点。下列说法正确的是（　　） A．波源的起振方向向下 B．图2可能是点的图像 C．在时间内，质点的速度在减小，加速度在增大 D．在时，质点的位置坐标为 5．（2026·湖南湘潭·二模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，时刻的波形如图所示，此后0.15秒时间内质点运动的路程为60厘米，则下列说法正确的是（　　） A．这列波的周期是0.3秒，且波源开始振动时的速度沿y轴负方向 B．在秒时刻，波刚传播到质点处 C．质点P在0.45秒时刻第一次出现在波峰位置 D．质点B的振动方程为厘米 6．（2026·湖南长沙·二模）如图所示，波源O垂直纸面做简谐运动，振动方程为y=2sin（2πt）cm，0时刻开始振动。其所激发的横波在均匀介质中向四周传播，波速为2m/s，在空间中有一开有两小孔C、D的挡板，C、D离波源O的距离分别为3m、4m，C、D间距为4m，在挡板后有矩形ABDC区域，AC=BD=3m，E、F分别为AB、CD中点。下列说法正确的是（　　） A．线段EF上存在加强点 B．在0~5s内B点经过的路程为12cm C．AC，AB，BD三条连线上（不包括C，D两点）共有四个加强点 D．只改变波源O振动频率，ABDC区域内加强点的位置一定不变 7．（2026·湖南长沙·二模）一列简谐横波沿x轴传播，振幅。时的波形图如图所示，此时波恰好传到处的质点Q，质点P平衡位置坐标为。已知在时，0∼6m的波形与时刻完全相同。若波的传播频率满足，下列说法正确的是（　　） A．该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s B．时，质点P正沿y轴正方向运动 C．0时刻起，质点P的振动方程为 D．从到过程中，质点P运动的路程为 二、多选题 8．（2026·湖南邵阳·二模）位于处的波源P从时刻开始振动，形成的简谐横波在同一介质中沿x轴正、负方向传播，一个周期后停止振动，时向x轴负方向传播的波形如图所示，下列说法正确的是（　　） A．该波波速为0.6m/s B．波源P振动的周期为1s C．时，处的质点位移为 D．时，处的质点向y轴负方向运动 9．（2026·湖南长沙·二模）如图所示，绝缘水平导轨MN上有质量分别为和的滑块甲、乙。劲度系数的轻质弹性绳左端与A点连接，右端跨过固定在导轨正上方处的轻质光滑小滑轮B与甲相连，弹性绳原长与AB段长度相等。甲不带电，乙带正电，电荷量，整个装置处于、方向水平向左的匀强电场中（图中未画出）。现乙以初速度与甲发生完全非弹性碰撞结合成一个整体。已知弹簧振子的周期，弹性绳弹性势能（为形变量），取，。下列说法正确的有（　　） A．若导轨光滑，两滑块向左运动的最大位移大小为0.6m B．若导轨光滑，从碰撞结束到两滑块第一次回到碰撞点经历的时间为0.8s C．若滑块与导轨间动摩擦因数，且，则弹性势能增量最大值为12.5J D．若滑块与导轨间动摩擦因数，且，从碰撞结束至两滑块最终停止运动，滑块运动的总路程为0.5m 光的折射和全反射 考点2 一、单选题 1．（2026·湖南永州·二模）为实现高精度环境监测，某团队研发了一款基于光的全反射原理的光纤传感模块，其核心部件为一等腰直角三棱镜，棱镜折射率，光纤射出的一束单色光从边的中点平行于边射入棱镜，传播过程始终在棱镜截面内。已知光在真空中的速度为，下列说法正确的是（　　） A．该棱镜对该单色光的临界角为 B．该单色光在边会发生全反射 C．该单色光在棱镜中的传播速度为 D．若增大棱镜折射率，临界角会变大 2．（2026·湖南永州·二模）如图所示，一束由两种频率不同的单色光组成的复色光，从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成a、b两束单色光，则下列关于a、b两束单色光说法正确的是（   ） A．a光的频率小于b光的频率 B．玻璃三棱镜对a光的折射率小 C．从同种介质射入真空发生全反射时，a光临界角比b光的小 D．分别通过同一双缝干涉装置，a光形成的相邻亮条纹间距大 3．（2026·湖南湘潭·二模）如图所示，凹透镜与一块平直玻璃板接触，用红光垂直透镜的上表面向下照射，会观察到明暗相间的同心圆环，则下列说法正确的是（　　） A．同心圆环越往外越稀疏 B．透镜下表面越平坦，同心圆环越密集 C．将红光更换为蓝光，同心圆环变稀疏 D．同心圆环主要的形成原理是光的干涉 4．（2026·湖南·二模）如图所示，某传感器的核心部件为一横截面半径为R的玻璃半圆柱体（O为圆心），用于引导和聚焦激光束。一束激光垂直于直径AB从空气经P点射入玻璃半圆柱体，光线在玻璃内经AB面一次反射后，从半圆柱体的最高点M射出，出射方向与AB成角，且与PM共线，则该玻璃半圆柱体对激光的折射率为（   ） A． B． C． D． 5．（2026·湖南邵阳·二模）如图所示，半径的轻质圆形薄木板漂浮在液体表面，一单色光点光源从薄木板圆心下方液面处竖直向下做匀速直线运动。速度大小，人在液面正上方任意位置均看不见点光源的最长时间为0.5s，则液体对该单色光的折射率为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 6．（2026·湖南名校·二模）如图甲所示，在平静的水面下深h处有一个点光源s，它发出不同颜色的a光和b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a、b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a光的颜色（见图乙）。设水对b光的折射率为，则下列说法正确的是（　　） A．在真空中，a光的传播速度比b光的大 B．在水中，a光的波长比b光的长 C．复色光圆形区域的面积为 D．由点光源s垂直水面发出的光，a光在水中的传播时间比b光长 7．（2026·湖南长沙·二模）某兴趣小组设计了一种监测透明溶液浓度的装置。如图所示，一水平放置的长方体透明容器（容器壁厚度忽略不计）内部装有待测溶液。一束单色激光以设定的入射角θ从左侧空气斜射入溶液，经两次折射后打在竖直光屏上。已知该溶液的折射率n随浓度增大而增大。保持入射角θ及激光笔、容器、光屏的位置不变，下列说法正确的有（　　） A．若溶液浓度增大，激光在溶液中的传播速度将减小 B．若溶液浓度增大，光屏上的光斑将向上移动 C．若溶液浓度增大，激光束从容器右侧射出时的出射角将减小 D．若保持溶液浓度不变，改用频率更高的单色激光进行测试，光屏上的光斑将向下移动 三、解答题 8．（2025·湖南·二模）如图所示，半圆形玻璃砖的半径为为圆心，为直径上的一点，为半圆的顶点，让一细激光束从点沿纸面射入，当时，光线恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当时，光线从玻璃砖圆形表面的顶点射出，已知真空中的光速为，求： (1)的长度及半圆形玻璃砖的折射率； (2)当时，从点射出的光线在玻璃砖中的传播时间（不考虑光在玻璃砖中的反射）。 9．（2026·湖南长沙·二模）我国某科研团队研制了一种水下激光扫描通信装置，用于潜艇与水面舰艇之间的快速光通信。装置的核心原理如下：在折射率为的液体中，深度为h处有一可旋转的激光光源S，它绕垂直于纸面且过S点的轴以角速度ω匀速顺时针转动，对液面进行扫描探测。初始时光源发出的激光垂直向上射到液面O点。当光源转动扫描时，液面上的接收器检测到一个光点移动，且光点运动到某点P后突然消失（光点消失意味着信号中断，通信系统需据此调整扫描范围）。求： (1)O、P两点间的距离； (2)光点在P点即将消失时的速度大小（即信号消失瞬间光点的移动速度，用于判断接收器的响应时间）。 热学 考点3 一、多选题 1．（2026·湖南张家界·二模）一定质量的理想气体，从状态a开始，经历、、三个过程，其p-V图像如图所示，其中为等压过程，为等容过程，为等温过程，下列说法正确的是（　　） A．过程中，气体对外做功，吸收热量 B．过程中，气体分子的平均动能增大 C．过程中，气体放出热量，内能不变 D．三个过程中，气体在c状态的温度最高 二、实验题 2．（2026·湖南长沙·二模）某实验小组使用如图甲所示装置探究等压情况下一定质量气体的体积与温度的关系。用橡胶帽封闭注射器的上端，使注射器中封闭一定质量的气体，柱塞下使用细绳悬挂一重物，整个装置置于控温箱内，控温箱内气体始终与外界相通，通过改变控温箱温度读取多组温度、体积数值，并作体积热力学温度图像。 (1)实验过程中，下列说法正确的是（　　） A．实验过程要保证空气柱密闭性良好 B．柱塞处涂抹润滑油的目的是为了减小摩擦而非密封气体 C．改变控温箱温度后，应迅速读取体积，防止气体泄漏 (2)若实验操作规范无错误，作出V-T图像，如图乙所示，图像不过原点的原因是_____________。 (3)某组员认为：若将控温箱密闭，与外界大气不相通，当控温箱内温度缓慢升高时，柱塞和重物的高度会不降反升，请问其观点是否正确？_______________（选填“正确”或“不正确”）。 三、解答题 3．（2026·湖南永州·二模）如图所示，竖直放置的汽缸用质量不计的薄活塞封闭着一定质量的理想气体，靠近汽缸底部有一电热丝，电热丝体积不计，大气压强为，活塞横截面积为，当汽缸内热力学温度为时，活塞离汽缸底的距离为，重力加速度大小为，当汽缸温度升到时，求： (1)活塞离汽缸底的距离； (2)要使活塞位置不变，应在活塞上放置的物体的质量。 4．（2026·湖南永州·二模）如图所示，竖直放置的U形玻璃管盛有水银，右管顶端封闭，足够长的左管开口且左管内有一轻质活塞。左、右两侧各有一段高度为H的密封气柱。当环境温度为T时，左右两侧水银面齐平，已知U形玻璃管横截面积为S，大气压强为。现对整个U形玻璃管加热，让气体温度缓慢上升，当左、右水银面高度差为H时停止升温，右空气柱的压强变为，不计一切摩擦，两侧密封气体均可视为理想气体，求： (1)升温后的温度； (2)升温过程中轻质活塞向上移动的距离。 5．（2026·湖南湘潭·二模）汽车行驶时轮胎的胎压太高或太低都容易造成安全隐患。小张一家计划自驾去天门山，出行前汽车停放在室外停车位，胎压监测仪显示轮胎的胎压为、温度为。该同学查询说明书得知：该汽车轮胎胎压的正常范围为，厂家建议标准胎压为。轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系为。 (1)若汽车在行驶过程中轮胎内气体的温度可达到，为了安全起见，请通过计算判断小张出发前是否需要调整车胎的胎压。 (2)小张查询天气预报得知未来几天山上平均气温为，为了使汽车在山上时胎内气体在环境温度下能以标准胎压行驶，需要提前放出一部分气体以减小胎压。请计算出发前应该将胎压调整为多少？若放气过程中车胎内气体温度可视为不变，求出发前从轮胎放出的气体质量占轮胎内气体总质量的比例。（胎压计算保留三位有效数字，比例计算保留分数） 6．（2026·湖南长沙·二模）春日踏青，小李驾驶汽车在郊外公路上行驶。为了安全，他特意关注了仪表盘上的胎压监测数据。出发前，左前胎气体温度为，胎压显示为。行驶一段时间后，胎内气体温度升高，小李观察到胎压上升到，此时胎内气体温度为t。为防止爆胎，小李停车给左前胎放气降压，使胎压降回到厂家推荐值。假设在放气过程中，胎内气体温度保持t不变，且外界大气压恒为，温度恒为。将胎内的气体视为理想气体，且假设轮胎的容积在整个过程中保持不变。求： (1)放气时胎内气体温度t； (2)放出的气体在外界环境下的体积V。 7．（2026·湖南邵阳·二模）血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压的数值。充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V，每次挤压气囊都能将体积为的外界空气充入臂带中，整个过程导热良好。已知大气压强为，忽略细管和压强计内的气体体积。 (1)若充气前后臂带体积不变，求充一次气后臂带内气体压强； (2)若充气前后臂带体积改变，经10次充气后，臂带内气体压强计示数为，求此时臂带内气体体积。 8．（2026·湖南常德·二模）某款火警报警装置其原理如图所示，固定在水平地面上的导热汽缸内，用一质量为、横截面积为S的上表面涂有导电物质的活塞密封一定质量的理想气体。常温27℃时，活塞距汽缸底部的高度为h，要求环境温度87℃时报警。已知重力加速度为g，大气压强为p0，绝对零度为-273℃，活塞随温度变化缓慢上升且不计活塞与汽缸之间的摩擦。 (1)求该装置恰好报警时活塞上升的距离； (2)若上述过程中气体的内能增加ΔU，求气体吸收的热量Q。 9．（2026·湖南岳阳·二模）如图甲所示，有一开口向下，高度为H底面积为S的绝热气缸固定在水平面上，气缸内部有加热装置，在缸口处有固定卡环，绝热活塞与气缸内壁之间无摩擦力。将一定质量的理想气体封闭在活塞上方，开始时封闭气体的温度为T0，压强为0.6p0，活塞正好位于气缸的中间位置。现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的由的状态变化过程，封闭气体状态的压强为1.5p0，已知外界大气压强为p0，重力加速度为，活塞的厚度不计，求： (1)活塞的质量； (2)活塞刚运动到卡环时缸内气体的温度； (3)若已知气体的内能与温度成正比，即（为已知常量），求过程中缸内气体吸收的热量。 10．（2026·湖南衡阳·二模）如图甲所示，导热性良好的汽缸内用光滑活塞封闭着一定质量的理想气体，汽缸开口向上静置在地面上时，汽缸内的空气柱长度为。如图乙所示，若缓慢将汽缸开口向下悬挂在天花板上时，由于操作不当汽缸内漏出了部分气体（此后装置仍然密闭），静止稳定后汽缸内的空气柱长度仍为，已知汽缸的横截面积为，大气压强为，重力加速度为，活塞质量为，则： (1)汽缸开口向上时，汽缸内气体压强为多大； (2)汽缸内漏出气体的质量与原有质量的比值为多大。 11．（2026·湖南株洲·一模）一种气压检测装置原理如图甲所示，图中定值电阻，恒流电源能输出电流且保持不变，压敏电阻的阻值随气压p的变化如图乙所示。 用该气压装置检测宇航服的气密性，如图丙。将充满空气的宇航服M和检测装置放入气室中，将气室抽成真空密封后，立即启动检测装置并开始计时，初始时M的气压为。已知M漏气（漏出的空气进入气室与宇航服M间形成的空腔N）速度越来越慢，经过10h，若M漏出空气质量小于初始质量的8%，则M的气密性达标。M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；宇航服M的容积和空腔的容积均保持不变，且。 (1)M漏气过程中，恒流电源输出的功率________，电流表示数________；（填“增大”“减小”或“不变”） (2)开始计时后经过5h，理想电流表示数为1.1A，此时N内的气压为________Pa； (3)经检测，M的气密性________（填“达标”或“不达标”）； (4)在（2）的检测过程中，调整R的阻值可以使电流表的示数变化范围最大。真空时电流表示数为，经过5h电流表示数为，要使与的差值最大，R的阻值应为________Ω。（结果保留整数） 近代物理 考点4 一、单选题 1．（2026·湖南永州·二模）（钍）具有放射性，发生某种衰变后变为（镤），衰变方程为，（钍）的半衰期为24天。下列说法正确的是（   ） A．该衰变为衰变 B．（钍）的比结合能小于（镤）的比结合能 C．温度降低，（钍）的半衰期减小 D．64个钍核经过72天后一定剩下8个钍核 2．（2026·湖南长沙·二模）我国“两弹一星”元勋、著名核物理学家王淦昌先生，曾几度与诺贝尔物理学奖擦肩而过，但他始终怀揣科技报国的赤子之心，在国家需要时“以身许国”。1931年，王淦昌提出用云室研究“铍辐射”的本质，该思路直指中子的发现；1942年，王淦昌创造性地提出利用轻原子核的“K电子俘获”过程来验证中微子（）的存在，该过程的核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A．王淦昌建议中使用的铍（）与查德威克实验中使用的铍（）互为同位素 B．查德威克发现中子的核反应方程为 C．方程中的中微子（）不带电，其质量数与质子的质量数相同 D．方程中的是中子转化为质子时产生的 3．（2026·湖南邵阳·二模）世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统—2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆，已在甘肃武威加钍运行。钍基熔盐堆先将转化为，再转化为核燃料，其核反应方程为，。已知极易裂变，下列说法正确的是（　　） A．X是质子 B．是衰变 C．100g的经过一个半衰期，还剩余50g的 D．若把钍基熔盐堆建在月球上可以改变的半衰期 4．（2026·湖南·二模）一核裂变反应方程为，已知半衰期为年，单个、、、质量分别为、、、，真空中光速为c，下列说法正确的是（   ） A． B．单次该核反应释放的能量为 C．核裂变反应产生的中子最适用于直接引发核裂变 D．10个经过年一定剩5个 5．（2026·湖南张家界·二模）2025年我国新一代人造太阳“中国环流三号”再次取得重大突破，实现了高约束模式下的长脉冲运行。下列关于核聚变与核物理的说法正确的是（　　） A．核聚变反应的方程可以是 B．核聚变反应中，反应物的总质量等于生成物的总质量 C．光电效应和康普顿效应揭示了光的波动性 D．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级，需要吸收特定频率的光子 6．（2026·湖南常德·二模）BEST全称为“燃烧等离子体实验超导托卡马克”，是继EAST（东方超环）之后的下一代“人造太阳”装置。核聚变燃料主要是氢的同位素，氘核和氚核在高温高压下聚变生成氦核，并释放巨大能量。下列说法正确的是（    ） A．氘核内有2个中子，氚核内有3个中子 B．该聚变反应方程式为 C．氘核的比结合能大于氦核的比结合能 D．氘核和氚核的结合能之和小于氦核的结合能 7．（2026·湖南衡阳·二模）我国太阳探测科学技术试验卫星羲和号在国际上首次成功实现空间太阳波段光谱扫描成像。为氢原子由能级向能级跃迁产生的谱线，已知氢原子的能级图如图所示，可见光的光子能量范围约为，则下列说法正确的是（　　） A．属于可见光 B．若存在大量处于能级的氢原子，则可放出两种不同频率的可见光 C．若存在大量处于能级的氢原子，可放出两种不同频率的光子 D．处于能级的氢原子能吸收的光子跃迁到能级 8．（2026·湖南岳阳·二模）2024年，中核集团碳-14同位素产品完成首次批量化出口发货，标志着我国核技术应用产品成功进入国际市场。碳具有放射性，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A．该衰变过程电荷数和质量数均不守恒 B．X为电子，来源于原子核内中子转化为质子的过程 C．原子核的比结合能小于原子核的比结合能 D．若有20个原子核，经过两个半衰期后，剩余5个未衰变的 9．（2026·湖南长沙·二模）2026年，“中国聚变工程实验堆（CFETR）”取得重大突破，首次实现稳态运行。在某核反应中，反应方程为，已知的比结合能为,的比结合能为 ，He的比结合能为，光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中X为 B．核反应中的质量亏损可表示为 C．核聚变需要极高的温度，是为了克服原子核间的万有引力 D．半衰期为12.46年，现有10个氚原子核，经过12.46年后剩下5个氚原子核 二、多选题 10．（2026·湖南湘潭·二模）地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客遮挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种光可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极；材料的逸出功为2.55eV，可见光光子的能量范围是1.62eV~3.11eV，下列说法正确的是（　　） A．光线发射器发出的光中有一种可见光 B．题述条件下，光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为 C．题述a光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光 D．若部分光线被遮挡，则光电子飞出阴极时的最大初动能不变，光电流也不变 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $