专题08 热学与光学（上海专用）2026年高考物理二模分类汇编

专题08 热学与光学 物质的微观结构决定其外在的物理特性。 1．（2026·上海虹口·二模）某同学在两块固体薄片甲、乙的上表面分别涂一层很薄的石蜡，用烧热的钢针接触它们的下表面，熔化的石蜡呈两种不同的图样，则（　　） A．甲一定是非晶体 B．乙一定是非晶体 C．甲可能是多晶体 D．乙可能是多晶体 2．（2026·上海虹口·二模）下列现象能够说明液体具有表面张力的是（　　） A．昆虫在水面上跳来跳去，却不下沉 B．水泥地面上的油膜呈现彩色 C．小草上的露珠近似呈现球状 D．高处杯中液体通过吸管自动流到低处 3．（2026·上海虹口·二模）某理想气体在、两个不同温度下的分子速率分布曲线如图所示。表示单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，是分子的速率，曲线与横轴所围面积分别为、，则（　　） A． B． C． D． 4．（2026·上海虹口·二模）图示实验可以模拟气体压强的产生过程：保持单位时间内钢珠从容器中倒出的数量，增大容器与托盘的距离，台秤指针的读数增大；保持容器与托盘的距离不变，增大单位时间内钢珠从容器中倒出的数量，台秤指针的读数也是增大的。该现象说明：从微观角度看，增大气体分子的_______________和_______________，气体产生的压强均增大。 固体、液体和气体 由于组成物质的分子间距离和结构不同，物质分别会呈现气体、液体、固体等不同的状态，不同的状态，物质表现的物理性质会有明显差异。 5．(25-26高三下·上海崇明区·二模)分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力，这种作用力与分子间距离r有关，当时，分子处于平衡位置，分子间相互作用合力为0。由于分子间相互作用，分子还存在着与距离有关的分子势能。下列四个图线中，能反映分子势能与分子间距离关系的是（　　） A． B． C． D． 6．(25-26高三下·上海崇明区·二模)将两个系有松弛棉线的铁丝环浸入肥皂液中再轻轻提起来，环上结成一层薄薄的肥皂膜，如图所示。现用热针分别刺破a中棉线上侧和b中棉线圈内的薄膜，则最后a与b中呈现的肥皂膜形状最接近于（　　） A． B． C． D． 7．(25-26高三下·上海崇明区·二模)为了方便对气体的研究，科学家们建立了一种理想化模型——理想气体。实际气体在温度不太_____（选填“高”或“低”）、_____不太大的情况下，可以近似看作理想气体。 8．(25-26高三下·上海崇明区·二模)如图所示是一种研究气球内体积和压强变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T型管连通。初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积，压强，T型管与传感器内少量气体体积可忽略不计，装置密封良好。 （1）开始实验，保持温度不变，缓慢向右推动活塞到某一位置，注射器内部分气体进入气球。等稳定后，读出注射器内剩余气体的体积为，压强传感器读数为，则此时气球体积为_____。 （2）把密封气体看作为一个系统，在缓慢推动活塞的过程中，系统温度保持不变，外界对系统做总功为W，系统内能增加量为_____，系统和外界的热交换情况是_____（选填“吸收热量”或“放出热量”或“不发生热交换”）。 9．(25-26高三下·上海崇明区·二模)下列关于晶体和非晶体的判断正确的是（　　） A．晶体的物理性质一定表现为各向异性 B．非晶体的物理性质一定表现为各向异性 C．晶体有规则的外形，是由晶体的空间点阵决定的 D．同种元素组成的物质，其空间点阵是唯一的 10．（2026·上海复旦附中·等级考模拟）水火箭 物理兴趣社的小昕同学制作了水火箭并探究其相关物理性质。为了探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学规律，把水火箭的塑料容器竖直固定，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计，如图（a）所示。在室温环境下，容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为，压强为，现缓慢充气后压强变为，不计容器的容积变化。 (1)设充气过程中气体温度不变，则充入的气体在该室温环境下压强为时的体积为（　　） A． B． C． D． (2)打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M变化到状态N，其压强p与体积V的变化关系如图（b）中实线所示，已知气体在状态N时的体积为，压强为。则气体在状态N与状态M时的热力学温度之比为（　　） A． B． C． D． (3)图（b）中虚线是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p与体积V的变化关系图线，试判断气体在图（b）中沿实线从M到N的过程是吸热还是放热。（论证题） 捕捉α粒子 为确证组成α射线的粒子就是氦原子核，卢瑟福使用图示装置捕捉α粒子并观测其光谱。厚壁粗玻璃管A与两端接有电极的毛细管B相互联通并抽成真空，通过细软管连接水银槽D，薄壁玻璃管C中封有一定质量的氡气。氡气衰变放出的α射线穿过C的薄壁后被A的厚壁阻挡，积存在A、B中形成可视为理想气体的稀薄气体。经过几天的积累后打开阀门K并缓慢提升水银槽D，水银的蒸发可忽略不计。 11．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)已知A、B两管的容积和C管的体积分别为VA、VB和VC，打开阀门前A、B管内的压强为p。 （1）当A管内气体恰全部进入毛细管B时，管B中的气体压强为_______。 （2）压缩过程中，B管内气体分子做无规则热运动的剧烈程度将_______，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数将_______（均选涂：A．增大    B．减小    C．保持不变）。 （3）以W表示外界对气体所做的功、Q表示气体从外界吸收的热量，上述压缩过程中有( ) A．W > 0，Q > 0            B．W > 0，Q < 0        C．W < 0，Q > 0        D．W < 0，Q < 0 12．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)（多选）两电极间电势差大于4400V时，可使B管内气体电离发光。若用220V正弦交流电通过理想变压器给电极供电，可能使气体发光的变压器原、副线圈匝数比是（    ） A．25:1 B．20:1 C．15:1 D．1:15 E．1:20 F．1:25 13．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)通过分光镜观察发光气体可见明亮的黄色谱线。已知光谱中常见的黄色谱线有波长为587.6 nm的氦D3线和波长为589.6 nm、589.0 nm的钠D1 、D2线。某同学设想可使用如图所示的实验装置，通过双缝干涉测波长的实验方法来确证α粒子就是氦原子核。经检测，双缝的间距d = 0.25mm，光强分布传感器的测量宽度为24mm。 （1）若测得双缝到光强分布传感器的距离为S，干涉条纹中相邻暗条纹间距为Y，则待测光的波长λ =_______。（用d、S和Y表示） （2）（简答）试判断该同学的设想是否可行，并简述理由______。 14．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)氡（）发生α衰变后的产物为钋（Po）。 （1）该衰变的核反应方程为：_______________。 （2）（计算）测得氡（）核衰变放出的α粒子初动能为Ek，已知真空中的光速大小为c，氡核衰变前的初动能以及衰变后释放γ光子的概率均可忽略不计。试估算衰变过程中的质量亏损Δm_______。 （3）吸入少量的α粒子即可对人体造成较大的辐射伤害，实验中为保证人员安全需预先评估放射源的放射性活度。已知氡222的半衰期为T，当C管中氡222核总数为N时，单位时间内发生衰变的氡222核个数约为_______。【提示：当a是不为1的正实数时，】 四消防员训练 消防员需要通过无数次的训练，提升体能，磨炼技能，以在关键时刻科学施救，全力守护人民的生命财产安全。 15．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)如图（a）所示，消防员进行爬杆练习。在他竖直向上爬杆的某段过程中，手与杆之间不打滑，且攀爬速率的倒数与攀爬高度的关系如图（b）所示。 在此过程中，消防员 （1）所受的摩擦力和合外力的方向分别为___________； A．向上、向上    B．向上、向下    C．向下、向上    D．向下、向下 （2）所用的时间为___________s。 16．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)消防员用灭火弹消防车进行灭火演练，如图（c）所示。已知消防车的出弹口与高楼竖直外墙面着火处的高度差为，连线与水平面的夹角为，灭火弹恰好垂直墙面击中处，重力加速度大小为，不计空气阻力，从出弹口射出的灭火弹可视为质点。 （1）求灭火弹从出弹口射出时的速度大小__________； （2）以所在水平面为零势能面，当灭火弹运动到高度处时，重力势能和动能相等。证明：__________。 17．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)消防员在灭火演练现场发现一个废弃的氧气瓶。到达安全地带后，检测出钢瓶内封闭气体压强为（为1个标准大气压）。为消除安全隐患，他拟用下面两种处理方案： （1）冷却法：经过合理冷却，使瓶内温度降为，此时封闭气体压强降为。则瓶内气体原来的温度为___________℃； （2）放气法： ①保持瓶内气体温度不变，缓慢放出一部分气体，使瓶内气体压强降为。则放好气后，瓶内剩余气体质量是原来封闭气体质量的___________； ②若不刻意保持气体温度不变，直接打开阀门，缓慢放出气体。瓶内气体压强降为时，瓶内剩余气体的质量为。则___________。 A．    B．    C． 安全气囊 汽车安全气囊在汽车受到猛烈撞击时，会引燃气体发生剂产生气体，极短时间内充满气囊，从而有效保障驾乘人员的安全。 18．（2026·上海普陀·二模）某次气囊充气结束时，囊中气体的压强为p、体积为V，已知囊中气体摩尔质量为M、密度为、阿伏加德罗常数为。气囊中的气体可视为理想气体。 （1）充气结束时，囊中气体分子的个数为________； A．    B．    C．    D． （2）充气结束后，驾乘人员挤压安全气囊会导致气囊的可变排气孔开始排气。当气囊中气体的压强变为0.8p时停止排气，此时气囊的体积为。此过程中气体温度的变化可忽略，则排出气体的质量与排气前气体的总质量之比________。 A．    B．    C．    D． 19．（2026·上海普陀·二模）通过碰撞试验检测气囊的安全性，一质量为的车辆与固定的刚性墙体发生正面碰撞，墙体对车的作用力F随作用距离x的变化关系如图所示。当时，车辆刚好停止。在此碰撞过程中， （1）车辆克服作用力F所做的功为________J； （2）车辆与墙体刚碰撞时的速度大小为________（结果保留3位有效数字）。 20．高原低压环境 高原地区气压低、空气稀薄，会对人的呼吸产生影响。（空气可视为理想气体） (1)相同气温下，高原地区的大气压通常低于平原地区，主要是因为高原地区______。 A．空气分子平均动能更小 B．空气分子势能更小 C．单位体积内的空气分子数更少 D．空气分子间引力更小 (2)一包密封薯片从平原带到高原后，因外界气压降低而缓慢鼓胀，直至内外压强相等。若将包装袋内气体的缓慢膨胀过程近似为等温过程，在此过程中______。 A．气体对外做功，从外界吸热，内能不变 B．气体对外做功，向外界放热，内能减少 C．外界对气体做功，气体从外界吸热，内能增大 D．外界对气体做功，气体向外界放热，内能不变 (3)人进入空气稀薄的高原（大气压为、温度为）后，会加深呼吸。 ①若在高原上吸入的空气，这些空气在标准状况（大气压约为，温度为）下的体积约为______。 ②若在高原非常缓慢地吸气一次，以肺部逐渐增加的气体为研究对象，它的压强随肺内体积的变化关系图线，最接近图______。 A．      B．         C．        D． 21．（2026·上海浦东·二模）盖氏漏斗 盖氏漏斗的结构如图所示，其包括外层的一个玻璃容器及内层的一根独立细玻璃管。 (1)将液体从漏斗上方开口处不断注入，当有液体从细玻璃管下端流出时立即将其下端封闭，稳定后液体中各部分的距离如图所示。已知国际单位制下大气压强为p0，液体的密度为ρ，重力加速度大小为g，则A点的压强为______。 (2)用木塞封闭漏斗内的气体，松开下端封口，液体从细管下端漏出。（假设全程气体温度不变，可视为理想气体） ①当气体体积变为原来的n倍时，其压强变为原来的______倍。 ②整个过程的p—V图像如图所示。气体由状态a经状态b变化到状态c，a到b的过程中从外界吸热Q1、体积变化量为ΔV1，b到c的过程中从外界吸热Q2、体积变化量为ΔV2。若ΔV1＝ΔV2，则______。 A．Q1＞Q2      B．Q1＝Q2    C．Q1＜Q2 (3)某同学拍下细管中漏出的某个液滴在空中匀加速下落的频闪照片，照片拍摄的频闪间隔为0.10s，则照片中甲位置的液滴速度大小为______m/s。若液滴质量为1.2×10-4 kg，则液滴受到的阻力大小为______N。（结果均保留2位有效数字） 气缸是引导活塞做直线往复运动的圆筒形金属执行元件，在气动系统中利用压缩空气实现机械能和内能间的转换。 22．（2026·上海青浦·二模）某学生小组用气缸充气的方法检测不规则容器的容积。将该瓶与一个带活塞的气缸相连，初始气缸和瓶内气体压强均为p0，气缸内封闭气体体积为V0，推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中，测得此时瓶中气体压强为p，此过程气体温度保持不变。 （1）若该空瓶用玻璃制成，玻璃属于__________（“晶体”或“非晶体”）；玻璃_________（“能”或“不能”）被水浸润。 （2）空瓶容积=__________。 23．（2026·上海青浦·二模）如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，活塞封闭了一定质量的理想气体。在AB两处设有限制装置，使活塞只能在AB之间运动。B左边气缸的容积为V0，AB之间的容积为0.2V0，开始时活塞在B处，缸内气体的压强为（为大气压强），温度为t1=27℃，现缓慢加热气缸内气体，直至t2=177℃。 （1）活塞在B处还未开始运动且气温缓缓上升的过程中，气体分子的内能_________；活塞在A、B之间缓慢运动时，气体的压强_________（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）； （2）活塞刚离开B处时的温度T为( ) A．102℃      B．33.75℃     C． 306.75K     D．562.5K （3）分析说明此加热过程中，活塞能否运动到A处。_________ 光与摄影 摄影是用光的艺术。 24．（2026·上海闵行·二模）某同学做“探究玻璃折射率”的实验： （1）（多选）如图（a），将玻璃砖放在纸上，描出其2条边和；、、、是实验留下的4个大头针，则下面关于实验过程说法正确的是________ A．插大头针的顺序为：、、、 B．插大头针的顺序为：、、、 C．肯定有一观察角度，4个大头针只能看见一个 D．调整入射角度，在点无法发生全反射，在点可能发生全反射 （2）图（b）为探究“介质折射率与光的频率的关系”，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果做出光路图，并标记红光和绿光，实验初步表明：对于同一介质，光的频率越________（选涂“A．高”或者“B．低”），折射率越大。________（选涂“A．红光”或者“B．绿光”）在玻璃中的传播速度更快。 25．（2026·上海闵行·二模）有效使用光学滤镜是摄影的重要技术，常用滤镜有“UV镜”、“CPL镜”、“星光镜”等。 （1）“UV镜”是在玻璃前镀膜（多层膜），达到阻挡紫外光，增透可见光的作用。简化示意如图（c），关于其工作原理，下列说法正确的是________ A．紫外光在膜的前表面的反射光和后表面的反射光干涉相消 B．可见光在膜的前表面的反射光和后表面的反射光干涉相消 C．紫外光在膜的前表面的折射光和后表面的反射光干涉相消 D．可见光在膜的前表面的折射光和后表面的反射光干涉相消 （2）（多选）在拍摄水面时，为了让水中的鱼更清晰，可以使用“CPL镜”。若要增加画面的梦幻感，把点光源拉成放射状的星光线条，如图（d），可以使用“星光镜”，可推测________ A．“CPL镜”是偏振片，可消除进入镜头的水面反射光 B．“CPL镜”是利用干涉相消，增加进入水面的透射光 C．“星光镜”镜头上有很多沿不同方向的平行条纹，利用光的衍射现象产生梦幻感 D．“星光镜”镜头上的条纹形状不同，产生的星光线条也不同 光的性质 在对于光的认识过程中，有一系列实验起到关键作用。 26．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)如图所示，在研究光的折射规律的实验中，测得入射点位于刻度盘圆心的入射光线和折射光线在水平、竖直方向的投影长度分别为x1、y1和x2、y2，则水槽中液体的折射率为（    ） A． B． C． D． 27．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)在观察光的偏振现象的实验中，某同学保持自然光源与偏振片的位置关系不变，分别旋转两偏振片，图中偏振片边缘的凸起标记了偏振片的透振方向，其中穿过两偏振片后光强衰减最大的是（    ） A． B． C． D． 28．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)在“研究光电效应”实验中，以能量为7eV的光子照射光电管阴极，光电子的最大初动能为4eV，当能量为5eV的光子照射阴极时，光电子的最大初动能应为（    ） A．1eV B．2eV C．3eV D．7eV 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 热学与光学 物质的微观结构决定其外在的物理特性。 1．（2026·上海虹口·二模）某同学在两块固体薄片甲、乙的上表面分别涂一层很薄的石蜡，用烧热的钢针接触它们的下表面，熔化的石蜡呈两种不同的图样，则（　　） A．甲一定是非晶体 B．乙一定是非晶体 C．甲可能是多晶体 D．乙可能是多晶体 2．（2026·上海虹口·二模）下列现象能够说明液体具有表面张力的是（　　） A．昆虫在水面上跳来跳去，却不下沉 B．水泥地面上的油膜呈现彩色 C．小草上的露珠近似呈现球状 D．高处杯中液体通过吸管自动流到低处 3．（2026·上海虹口·二模）某理想气体在、两个不同温度下的分子速率分布曲线如图所示。表示单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比，是分子的速率，曲线与横轴所围面积分别为、，则（　　） A． B． C． D． 4．（2026·上海虹口·二模）图示实验可以模拟气体压强的产生过程：保持单位时间内钢珠从容器中倒出的数量，增大容器与托盘的距离，台秤指针的读数增大；保持容器与托盘的距离不变，增大单位时间内钢珠从容器中倒出的数量，台秤指针的读数也是增大的。该现象说明：从微观角度看，增大气体分子的_______________和_______________，气体产生的压强均增大。 【答案】1．C 2．AC 3．B 4． 平均动能/平均速率 分子数密度/单位体积内的分子数 【解析】1．AC．各向同性的固体熔化石蜡呈圆形，各向异性的固体熔化石蜡呈椭圆形。单晶体是各向异性，多晶体和非晶体都是各向同性。因此甲（圆形）各向同性，可能是多晶体或非晶体，A错误，C正确； BD．乙（椭圆形）各向异性，一定是单晶体，不可能是非晶体或多晶体，B、D错误。 故选C。 2．A．昆虫能在水面不下沉，是液体表面张力产生向上的作用力托住昆虫，能说明表面张力，A正确； B．油膜呈现彩色是光的薄膜干涉现象，与表面张力无关，B错误； C．表面张力使液体收缩表面积，露珠在表面张力作用下近似呈球形，能说明表面张力，C正确； D．高处杯中液体通过吸管自动流到低处，该现象是虹吸现象，由大气压和重力引起，与表面张力无关，D错误。 故选AC。 3．AB．温度越高，分子平均速率越大，最概然速率（峰值对应速率）向速率更大的方向移动，曲线更平缓。由图可知的最概然速率更大，因此，A错误，B正确； CD．曲线与横轴围成的面积是所有速率区间分子占总分子数的百分比之和，恒等于1，因此，C、D错误。 故选B。 4．[1]气体压强微观上由两个因素决定：气体分子平均动能和分子数密度。本题中，增大容器与托盘的距离，钢珠落到托盘时速度、动能更大，对应增大气体分子的平均动能； [2]增大单位时间倒出的钢珠数量，对应单位时间撞击次数增加，对应微观上增大气体的分子数密度，两种情况都会使压强增大。 固体、液体和气体 由于组成物质的分子间距离和结构不同，物质分别会呈现气体、液体、固体等不同的状态，不同的状态，物质表现的物理性质会有明显差异。 5．(25-26高三下·上海崇明区·二模)分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力，这种作用力与分子间距离r有关，当时，分子处于平衡位置，分子间相互作用合力为0。由于分子间相互作用，分子还存在着与距离有关的分子势能。下列四个图线中，能反映分子势能与分子间距离关系的是（　　） A． B． C． D． 6．(25-26高三下·上海崇明区·二模)将两个系有松弛棉线的铁丝环浸入肥皂液中再轻轻提起来，环上结成一层薄薄的肥皂膜，如图所示。现用热针分别刺破a中棉线上侧和b中棉线圈内的薄膜，则最后a与b中呈现的肥皂膜形状最接近于（　　） A． B． C． D． 7．(25-26高三下·上海崇明区·二模)为了方便对气体的研究，科学家们建立了一种理想化模型——理想气体。实际气体在温度不太_____（选填“高”或“低”）、_____不太大的情况下，可以近似看作理想气体。 8．(25-26高三下·上海崇明区·二模)如图所示是一种研究气球内体积和压强变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T型管连通。初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积，压强，T型管与传感器内少量气体体积可忽略不计，装置密封良好。 （1）开始实验，保持温度不变，缓慢向右推动活塞到某一位置，注射器内部分气体进入气球。等稳定后，读出注射器内剩余气体的体积为，压强传感器读数为，则此时气球体积为_____。 （2）把密封气体看作为一个系统，在缓慢推动活塞的过程中，系统温度保持不变，外界对系统做总功为W，系统内能增加量为_____，系统和外界的热交换情况是_____（选填“吸收热量”或“放出热量”或“不发生热交换”）。 9．(25-26高三下·上海崇明区·二模)下列关于晶体和非晶体的判断正确的是（　　） A．晶体的物理性质一定表现为各向异性 B．非晶体的物理性质一定表现为各向异性 C．晶体有规则的外形，是由晶体的空间点阵决定的 D．同种元素组成的物质，其空间点阵是唯一的 【答案】5．A 6．AC 7． 低 压强 8． 0 放出热量 9．C 【解析】5．分子间距离时，分子力为零，分子势能最小。当时，分子力表现为斥力，随减小分子力做负功，分子势能增大；当时，分子力表现为引力，随增大分子力做负功，分子势能增大。 故选A。 6．a图中，刺破棉线上侧薄膜后，下侧薄膜由于表面张力作用收缩，将棉线拉向下方，使棉线呈现向下弯曲的形状；b图中，刺破棉线圈内薄膜后，圈外薄膜由于表面张力作用收缩，将棉线拉向四周，使棉线绷紧形成圆形。 故选AC。 7．[1][2]实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，分子间距离较大，分子间作用力很弱，分子势能可以忽略不计，此时可以近似看作理想气体。 8．（1）[1]以注射器和气球内的所有气体为研究对象，气体发生等温变化。初状态：压强，体积。末状态：压强，总体积 根据玻意耳定律 即 解得 （2）[2][3]理想气体的内能只与温度有关，缓慢推动活塞过程中温度保持不变，故系统内能增加量为0。根据热力学第一定律 即 得 外界对系统做正功，则，系统向外界放出热量。 9．A．单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故A错误； B．非晶体具有各向同性，故B错误； C．晶体具有规则的外形，这是由其内部微粒在空间按一定规律做周期性重复排列（决定的，故C正确； D．同种元素组成的物质，其空间点阵不一定唯一，例如碳元素可以形成金刚石和石墨，它们的晶体结构不同，故D错误。 故选C。 10．（2026·上海复旦附中·等级考模拟）水火箭 物理兴趣社的小昕同学制作了水火箭并探究其相关物理性质。为了探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学规律，把水火箭的塑料容器竖直固定，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计，如图（a）所示。在室温环境下，容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为，压强为，现缓慢充气后压强变为，不计容器的容积变化。 (1)设充气过程中气体温度不变，则充入的气体在该室温环境下压强为时的体积为（　　） A． B． C． D． (2)打开喷水口阀门，喷出一部分水后关闭阀门，容器内气体从状态M变化到状态N，其压强p与体积V的变化关系如图（b）中实线所示，已知气体在状态N时的体积为，压强为。则气体在状态N与状态M时的热力学温度之比为（　　） A． B． C． D． (3)图（b）中虚线是容器内气体在绝热（既不吸热也不放热）条件下压强p与体积V的变化关系图线，试判断气体在图（b）中沿实线从M到N的过程是吸热还是放热。（论证题） 【答案】(1)C (2)A (3)见解析 【详解】（1）设充入的气体在该室温环境下压强为时的体积为V，充气过程中气体温度不变，则有 解得 故选C。 （2）容器内气体从状态M变化到状态N，由理想气体的状态方程可得 解得 故选A。 （3）由图像与横坐标轴所围面积表示气体做功可知，从M到N的过程对外做功更多，和都是从状态变化而来，应该相同，可得；可知从M到N的过程内能降低的更少。由热力学第一定律可知，从到的过程绝热，内能降低等于对外做功；从到的过程对外做功更多，内能降低反而更少，则气体必然吸热。 捕捉α粒子 为确证组成α射线的粒子就是氦原子核，卢瑟福使用图示装置捕捉α粒子并观测其光谱。厚壁粗玻璃管A与两端接有电极的毛细管B相互联通并抽成真空，通过细软管连接水银槽D，薄壁玻璃管C中封有一定质量的氡气。氡气衰变放出的α射线穿过C的薄壁后被A的厚壁阻挡，积存在A、B中形成可视为理想气体的稀薄气体。经过几天的积累后打开阀门K并缓慢提升水银槽D，水银的蒸发可忽略不计。 11．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)已知A、B两管的容积和C管的体积分别为VA、VB和VC，打开阀门前A、B管内的压强为p。 （1）当A管内气体恰全部进入毛细管B时，管B中的气体压强为_______。 （2）压缩过程中，B管内气体分子做无规则热运动的剧烈程度将_______，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数将_______（均选涂：A．增大    B．减小    C．保持不变）。 （3）以W表示外界对气体所做的功、Q表示气体从外界吸收的热量，上述压缩过程中有( ) A．W > 0，Q > 0            B．W > 0，Q < 0        C．W < 0，Q > 0        D．W < 0，Q < 0 12．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)（多选）两电极间电势差大于4400V时，可使B管内气体电离发光。若用220V正弦交流电通过理想变压器给电极供电，可能使气体发光的变压器原、副线圈匝数比是（    ） A．25:1 B．20:1 C．15:1 D．1:15 E．1:20 F．1:25 13．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)通过分光镜观察发光气体可见明亮的黄色谱线。已知光谱中常见的黄色谱线有波长为587.6 nm的氦D3线和波长为589.6 nm、589.0 nm的钠D1 、D2线。某同学设想可使用如图所示的实验装置，通过双缝干涉测波长的实验方法来确证α粒子就是氦原子核。经检测，双缝的间距d = 0.25mm，光强分布传感器的测量宽度为24mm。 （1）若测得双缝到光强分布传感器的距离为S，干涉条纹中相邻暗条纹间距为Y，则待测光的波长λ =_______。（用d、S和Y表示） （2）（简答）试判断该同学的设想是否可行，并简述理由______。 14．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)氡（）发生α衰变后的产物为钋（Po）。 （1）该衰变的核反应方程为：_______________。 （2）（计算）测得氡（）核衰变放出的α粒子初动能为Ek，已知真空中的光速大小为c，氡核衰变前的初动能以及衰变后释放γ光子的概率均可忽略不计。试估算衰变过程中的质量亏损Δm_______。 （3）吸入少量的α粒子即可对人体造成较大的辐射伤害，实验中为保证人员安全需预先评估放射源的放射性活度。已知氡222的半衰期为T，当C管中氡222核总数为N时，单位时间内发生衰变的氡222核个数约为_______。【提示：当a是不为1的正实数时，】 【答案】11． C A B 12．DEF 13． 不可行 14． 【解析】11．（1）[1]当A管内气体恰全部进入毛细管B时，根据玻意耳定律可得 解得管B中的气体压强为 （2）[2]压缩过程中，由于温度不变，B管内气体分子做无规则热运动的剧烈程度不变； 故选C。 [3]由于温度不变，气体分子平均动能不变，而气体压强增大，根据压强微观意义可知单位时间内撞击单位面积器壁的分子数将增大； 故选A。 （3）[4]由于气体体积减小，所以外界对气体做功，即；由于温度不变，所以气体内能不变，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，即。 故选B。 12．两电极间电势差大于4400V时，可使B管内气体电离发光。若用220V正弦交流电通过理想变压器给电极供电，则原线圈输入电压最大值为 使气体发光的变压器原、副线圈匝数比应满足 故选DEF。 13．（1）[1]根据相邻条纹间距公式可得 可得待测光的波长 （2）[2]为确证α粒子就是氦原子核，波长的测量值结果需要精确到4位有效数字。该同学使用d=0.25mm双缝屏，测量结果仅可保留2位有效数字，无法达成实验目的。 14．（1）[1]该衰变的核反应方程为 （2）[2]由，可得 反应释放的总能量 反应前后动量守恒，取α粒子出射方向为正，则有 由，可得 则有 综上可得 （3）[3]由衰变规律可得 单位时间衰变个数为，求导可得 当时刻，总数为，则单位时间内发生衰变的氡222核个数约为。 四消防员训练 消防员需要通过无数次的训练，提升体能，磨炼技能，以在关键时刻科学施救，全力守护人民的生命财产安全。 15．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)如图（a）所示，消防员进行爬杆练习。在他竖直向上爬杆的某段过程中，手与杆之间不打滑，且攀爬速率的倒数与攀爬高度的关系如图（b）所示。 在此过程中，消防员 （1）所受的摩擦力和合外力的方向分别为___________； A．向上、向上    B．向上、向下    C．向下、向上    D．向下、向下 （2）所用的时间为___________s。 16．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)消防员用灭火弹消防车进行灭火演练，如图（c）所示。已知消防车的出弹口与高楼竖直外墙面着火处的高度差为，连线与水平面的夹角为，灭火弹恰好垂直墙面击中处，重力加速度大小为，不计空气阻力，从出弹口射出的灭火弹可视为质点。 （1）求灭火弹从出弹口射出时的速度大小__________； （2）以所在水平面为零势能面，当灭火弹运动到高度处时，重力势能和动能相等。证明：__________。 17．(25-26高三下·上海奉贤区·二模)消防员在灭火演练现场发现一个废弃的氧气瓶。到达安全地带后，检测出钢瓶内封闭气体压强为（为1个标准大气压）。为消除安全隐患，他拟用下面两种处理方案： （1）冷却法：经过合理冷却，使瓶内温度降为，此时封闭气体压强降为。则瓶内气体原来的温度为___________℃； （2）放气法： ①保持瓶内气体温度不变，缓慢放出一部分气体，使瓶内气体压强降为。则放好气后，瓶内剩余气体质量是原来封闭气体质量的___________； ②若不刻意保持气体温度不变，直接打开阀门，缓慢放出气体。瓶内气体压强降为时，瓶内剩余气体的质量为。则___________。 A．    B．    C． 【答案】15． B 7.5 16． 见解析 17． 477 40 A 【解析】15．（1）[1]消防员向上爬时，手相对杆有向下滑动的趋势，因此静摩擦力方向向上；由图像可知h增大时增大，说明v减小，即消防员向上做减速运动，加速度方向向下，因此合外力方向向下。 故选B。 （2）[2]根据可得 所以图线与坐标轴所围面积表示时间，则 16．（1）[1]灭火弹恰好垂直墙面击中处，则有 解得 又 解得 连线与水平面的夹角为，则有 解得水平速度 则灭火弹从出弹口射出时的速度大小 （2）[2]从出弹口到着火处根据机械能守恒有 重力势能和动能相等时有 解得 17．（1）[1]冷却过程体积不变，由查理定律有 解得 （2）①[2]若保持瓶内气体温度不变，根据玻意耳定律有 解得 即气体压强降为时总体积应为，而氧气瓶体积固定，剩余气体的体积为，说明放出的气体 根据 可得瓶内剩余气体质量与原来封闭气体质量之比 ②[3]不刻意保持温度，放气过程中瓶内气体膨胀对外做功，内能减小，压强降到时瓶内温度 由理想气体状态方程 等温放气时剩余气体的物质的量 不刻意保持温度时剩余气体的物质的量 所以。 选A。 安全气囊 汽车安全气囊在汽车受到猛烈撞击时，会引燃气体发生剂产生气体，极短时间内充满气囊，从而有效保障驾乘人员的安全。 18．（2026·上海普陀·二模）某次气囊充气结束时，囊中气体的压强为p、体积为V，已知囊中气体摩尔质量为M、密度为、阿伏加德罗常数为。气囊中的气体可视为理想气体。 （1）充气结束时，囊中气体分子的个数为________； A．    B．    C．    D． （2）充气结束后，驾乘人员挤压安全气囊会导致气囊的可变排气孔开始排气。当气囊中气体的压强变为0.8p时停止排气，此时气囊的体积为。此过程中气体温度的变化可忽略，则排出气体的质量与排气前气体的总质量之比________。 A．    B．    C．    D． 19．（2026·上海普陀·二模）通过碰撞试验检测气囊的安全性，一质量为的车辆与固定的刚性墙体发生正面碰撞，墙体对车的作用力F随作用距离x的变化关系如图所示。当时，车辆刚好停止。在此碰撞过程中， （1）车辆克服作用力F所做的功为________J； （2）车辆与墙体刚碰撞时的速度大小为________（结果保留3位有效数字）。 【答案】18． B C 19． 15.9 【解析】18．[1]气体总质量 所以物质的量 故分子总数 故选 B。 [2]以原有气体为研究对象，气体温度不变，排气过程可看作等温膨胀过程，由玻意耳定律有 解得 排出气体的质量与排气前气体的总质量之比等于排出气体的体积与排气前气体的总体积之比，故 故选 C。 19．[1]图像与轴围成的面积等于力做的功，即车辆克服做的功，故车辆克服做的功为 解得 [2]根据动能定理，车辆克服做的功等于初动能 解得 20．高原低压环境 高原地区气压低、空气稀薄，会对人的呼吸产生影响。（空气可视为理想气体） (1)相同气温下，高原地区的大气压通常低于平原地区，主要是因为高原地区______。 A．空气分子平均动能更小 B．空气分子势能更小 C．单位体积内的空气分子数更少 D．空气分子间引力更小 (2)一包密封薯片从平原带到高原后，因外界气压降低而缓慢鼓胀，直至内外压强相等。若将包装袋内气体的缓慢膨胀过程近似为等温过程，在此过程中______。 A．气体对外做功，从外界吸热，内能不变 B．气体对外做功，向外界放热，内能减少 C．外界对气体做功，气体从外界吸热，内能增大 D．外界对气体做功，气体向外界放热，内能不变 (3)人进入空气稀薄的高原（大气压为、温度为）后，会加深呼吸。 ①若在高原上吸入的空气，这些空气在标准状况（大气压约为，温度为）下的体积约为______。 ②若在高原非常缓慢地吸气一次，以肺部逐渐增加的气体为研究对象，它的压强随肺内体积的变化关系图线，最接近图______。 A．      B．         C．        D． 【答案】(1)C (2)A (3) 0.3 A 【详解】（1）A．因温度相同，则空气分子平均动能相同，A错误；     BD．理想气体的分子间引力和分子势能均为零，BD错误； C．因空气稀薄，则单位体积内的空气分子数更少，C正确。 故选C。 （2）气体的缓慢膨胀过程近似为等温过程，在此过程中气体的内能不变，气体体积变大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故选A。 （3）①[1]根据玻意耳定律 解得 ②[2]随着吸入气体的不断增加，则气体的质量和体积都变大，温度升高，但气体压强不变，故选A。 21．（2026·上海浦东·二模）盖氏漏斗 盖氏漏斗的结构如图所示，其包括外层的一个玻璃容器及内层的一根独立细玻璃管。 (1)将液体从漏斗上方开口处不断注入，当有液体从细玻璃管下端流出时立即将其下端封闭，稳定后液体中各部分的距离如图所示。已知国际单位制下大气压强为p0，液体的密度为ρ，重力加速度大小为g，则A点的压强为______。 (2)用木塞封闭漏斗内的气体，松开下端封口，液体从细管下端漏出。（假设全程气体温度不变，可视为理想气体） ①当气体体积变为原来的n倍时，其压强变为原来的______倍。 ②整个过程的p—V图像如图所示。气体由状态a经状态b变化到状态c，a到b的过程中从外界吸热Q1、体积变化量为ΔV1，b到c的过程中从外界吸热Q2、体积变化量为ΔV2。若ΔV1＝ΔV2，则______。 A．Q1＞Q2      B．Q1＝Q2    C．Q1＜Q2 (3)某同学拍下细管中漏出的某个液滴在空中匀加速下落的频闪照片，照片拍摄的频闪间隔为0.10s，则照片中甲位置的液滴速度大小为______m/s。若液滴质量为1.2×10-4 kg，则液滴受到的阻力大小为______N。（结果均保留2位有效数字） 【答案】(1)p0+ρg（h1+h2） (2) A (3) 2.7 9.6×10-5 【详解】（1）A点的压强为 （2）①[1]由玻意耳定律可知 当气体体积变为原来的n倍时，其压强变为原来的倍。 ②[2] 气体由状态a经状态b变化到状态c，气体膨胀，外界对气体做负功，图像下与横轴围成的面积大小表示做功的多少，可知 由热力学第一定律可知，气体等温膨胀吸收的热量等于对外做的功，所以 （3）[1]照片中甲位置的液滴速度大小为 [2]液滴下落的加速度大小 由牛顿第二定律得 解得液滴受到的阻力大小为 气缸是引导活塞做直线往复运动的圆筒形金属执行元件，在气动系统中利用压缩空气实现机械能和内能间的转换。 22．（2026·上海青浦·二模）某学生小组用气缸充气的方法检测不规则容器的容积。将该瓶与一个带活塞的气缸相连，初始气缸和瓶内气体压强均为p0，气缸内封闭气体体积为V0，推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中，测得此时瓶中气体压强为p，此过程气体温度保持不变。 （1）若该空瓶用玻璃制成，玻璃属于__________（“晶体”或“非晶体”）；玻璃_________（“能”或“不能”）被水浸润。 （2）空瓶容积=__________。 23．（2026·上海青浦·二模）如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，活塞封闭了一定质量的理想气体。在AB两处设有限制装置，使活塞只能在AB之间运动。B左边气缸的容积为V0，AB之间的容积为0.2V0，开始时活塞在B处，缸内气体的压强为（为大气压强），温度为t1=27℃，现缓慢加热气缸内气体，直至t2=177℃。 （1）活塞在B处还未开始运动且气温缓缓上升的过程中，气体分子的内能_________；活塞在A、B之间缓慢运动时，气体的压强_________（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）； （2）活塞刚离开B处时的温度T为( ) A．102℃      B．33.75℃     C． 306.75K     D．562.5K （3）分析说明此加热过程中，活塞能否运动到A处。_________ 【答案】22． 非晶体 能 23． 增大 不变 A 活塞可恰好运动至A处 【解析】22．[1]玻璃没有固定熔点，内部原子排列无规则，属于非晶体。 [2]水在玻璃管内形成向下弯曲的液面，说明玻璃可以被水浸润。 [3]推动活塞过程温度不变，初始总气体压强为，总体积为，压缩后压强为、体积为，对所有封闭气体由玻意耳定律，得 解得空瓶容积 23．[1]理想气体内能仅由温度决定，温度上升，因此内能增大。 [2]活塞在A、B间运动时，气缸内壁光滑，活塞受力平衡，气体压强始终等于大气压​，因此压强不变 [3]活塞刚离开B处时，气体体积不变，初始状态， 刚离开B时压强，做等容变化，由查理定律，得 代入解得 温度 故选A。 [4]假设活塞能到达A处，此时体积，末温 由理想气体状态方程 代入已知量解得 刚好等于大气压，满足活塞在A处的平衡条件，因此活塞恰好能运动到A处。 光与摄影 摄影是用光的艺术。 24．（2026·上海闵行·二模）某同学做“探究玻璃折射率”的实验： （1）（多选）如图（a），将玻璃砖放在纸上，描出其2条边和；、、、是实验留下的4个大头针，则下面关于实验过程说法正确的是________ A．插大头针的顺序为：、、、 B．插大头针的顺序为：、、、 C．肯定有一观察角度，4个大头针只能看见一个 D．调整入射角度，在点无法发生全反射，在点可能发生全反射 （2）图（b）为探究“介质折射率与光的频率的关系”，分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果做出光路图，并标记红光和绿光，实验初步表明：对于同一介质，光的频率越________（选涂“A．高”或者“B．低”），折射率越大。________（选涂“A．红光”或者“B．绿光”）在玻璃中的传播速度更快。 25．（2026·上海闵行·二模）有效使用光学滤镜是摄影的重要技术，常用滤镜有“UV镜”、“CPL镜”、“星光镜”等。 （1）“UV镜”是在玻璃前镀膜（多层膜），达到阻挡紫外光，增透可见光的作用。简化示意如图（c），关于其工作原理，下列说法正确的是________ A．紫外光在膜的前表面的反射光和后表面的反射光干涉相消 B．可见光在膜的前表面的反射光和后表面的反射光干涉相消 C．紫外光在膜的前表面的折射光和后表面的反射光干涉相消 D．可见光在膜的前表面的折射光和后表面的反射光干涉相消 （2）（多选）在拍摄水面时，为了让水中的鱼更清晰，可以使用“CPL镜”。若要增加画面的梦幻感，把点光源拉成放射状的星光线条，如图（d），可以使用“星光镜”，可推测________ A．“CPL镜”是偏振片，可消除进入镜头的水面反射光 B．“CPL镜”是利用干涉相消，增加进入水面的透射光 C．“星光镜”镜头上有很多沿不同方向的平行条纹，利用光的衍射现象产生梦幻感 D．“星光镜”镜头上的条纹形状不同，产生的星光线条也不同 【答案】24． BC A A 25． B ACD 【解析】24．（1）[1]AB．探究玻璃折射率实验中，插大头针顺序为先在入射侧插、确定入射光线，再在出射侧插 （挡住、的像），最后插（挡住、、的像），故B正确，A错误； C．沿正确光路方向观察时，四个大头针的像重合，因此能观察到四个大头针只呈现一个像，故C正确； D．全反射发生条件是光从光密介质射向光疏介质，点是空气（光疏）入玻璃（光密），不可能发生全反射；玻璃砖两界面平行，点入射角等于点折射角，一定小于玻璃对空气的临界角，因此点也不可能发生全反射，故D错误。 故选BC。 （2）[2] 同一介质中，光的频率越高，折射率越大，故填A； [3]绿光频率高于红光，因此绿光折射率更大；由，折射率越小，光在介质中传播速度越快，红光折射率更小，因此红光在玻璃中传播速度更快，故填A。 25．（1）[1] 增透膜的原理：利用光的干涉，使需要增透的可见光在膜前、后表面的反射光发生干涉相消，减少可见光的反射，从而增加可见光的透射；题目中UV镜的作用是增透可见光、阻挡紫外。 故选B。 （2）[2] AB． CPL是偏振片，水面反射光为偏振光，转动偏振片可以阻挡反射偏振光，消除水面反光，让水下景物更清晰，利用的是偏振原理，不是干涉，故A正确，B错误； CD．星光镜表面有不同方向的平行条纹，相当于衍射光栅，利用光的衍射效应，将点光源发散为放射状星光线条，条纹形状不同，衍射图样不同，产生的星光线条也不同，故CD正确。 故选ACD。 光的性质 在对于光的认识过程中，有一系列实验起到关键作用。 26．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)如图所示，在研究光的折射规律的实验中，测得入射点位于刻度盘圆心的入射光线和折射光线在水平、竖直方向的投影长度分别为x1、y1和x2、y2，则水槽中液体的折射率为（    ） A． B． C． D． 27．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)在观察光的偏振现象的实验中，某同学保持自然光源与偏振片的位置关系不变，分别旋转两偏振片，图中偏振片边缘的凸起标记了偏振片的透振方向，其中穿过两偏振片后光强衰减最大的是（    ） A． B． C． D． 28．(25-26高三下·上海徐汇区·二模)在“研究光电效应”实验中，以能量为7eV的光子照射光电管阴极，光电子的最大初动能为4eV，当能量为5eV的光子照射阴极时，光电子的最大初动能应为（    ） A．1eV B．2eV C．3eV D．7eV 【答案】26．A 27．B 28．B 【解析】26．设入射角为，折射角为，则水槽中液体的折射率为 根据图中几何关系可得， 联立可得 故选A。 27．当两偏振片的透振方向相互垂直时，穿过两偏振片后光强衰减最大。 故选B。 28．以能量为7eV的光子照射光电管阴极，光电子的最大初动能为4eV，根据光电效应方程 代入数据解得逸出功为 当能量为5eV的光子照射阴极时，光电子的最大初动能应为 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $