专题03 气体、固体和液体 热学 光学 原子核（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2026年高考物理真题题源解密

**基本信息** 聚焦热学、光学、原子核综合模块，以“考情-真题-模拟”为逻辑链，提炼图像速判、光路分析等实用方法，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热学|2026黑吉辽蒙卷T8等|pV乘积判温度、面积法算做功|理想气体状态方程→热力学定律→图像应用| |光学|2025黑吉辽蒙卷T8等|临界角公式、干涉条纹公式|折射定律→全反射→光的波动性| |原子核|2025黑吉辽蒙卷T8等|质量数电荷数守恒、质能方程|核反应方程→半衰期→核能应用|

专题03 气体、固体和液体 热学 光学 原子核综合 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 一、高频考点 1.热学 热力学定律、理想气体状态方程 2.光学 几何光学（折射定律、全反射）；物理光学（基础考点，计算量） 3.机械振动机械波 选择题为主，重点围绕振动图像、波形图的互判，波长/波速/周期的关系 4.原子核（核反应方程书写、半衰期计算、质能方程的核能应用，严格遵循质量数、电荷数双守恒规则） 二、素养考向 1. 热学 聚焦‌物理观念‌，从分子动理论角度解释热传递、气体压强变化 2. 光学 侧重‌科学思维‌，玻璃砖折射率测量、薄膜干涉平整度检测 3. 机械振动机械波 ‌科学探究‌，单摆测重力加速度、波的传播规律验证等 4. 原子核 落地‌科学态度与责任‌，结合核聚变、核医疗等前沿科技 考向一 气体、固体和液体 热学 光学 原子核 2026·黑吉辽蒙卷T8 2025·黑吉辽蒙卷T2、T3、T8 2024·黑龙江卷T4、T8、T13 2023·辽宁卷T5、T6 1. 分值与题型分布 这四个模块总占比约20%，多以选择题为主，部分卷区会设置1道计算类选考题，整体难度集中在易-中档，是高考物理的基础得分板块。 2. 高频考点聚焦 热学：核心围绕理想气体状态方程、热力学第一定律的综合应用，常结合汽缸、充气等情境命题 光学：以折射、全反射为核心，结合几何关系考查光路分析，也会覆盖干涉、衍射基础考点 机械振动机械波：依托波形图、振动图像，考查波速、周期的关联计算，以及波的干涉、衍射特性 原子核：聚焦核反应方程、半衰期计算、质能方程的核能应用，命题风格偏基础概念考查 3. 命题趋势特征 近年来命题逐步向情境化、跨模块融合方向延伸，会结合VR光路设计、核电池应用等前沿场景，弱化机械记忆类考点，强化知识迁移能力的考查。 考向一 气体、固体和液体 热学 光学 原子核 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）一定质量的理想气体由状态经状态、变化到状态，图像如图所示，则（     ） A．状态的温度比状态的高 B．状态的内能比状态的大 C．、过程气体对外做的功相等 D．过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 【命题立意】 1. 核心知识考查 锚定理想气体状态方程pV=nRT的核心规律，要求考生通过p-V图像中pV乘积的变化，快速判断气体温度的动态变化，落实热学核心概念的理解考查。 2. 关键能力考查‌ 重点检验考生对p-V图像物理意义的掌握，明确图线与V轴围成的面积代表气体对外做功的大小，同时结合热力学第一定律完成吸放热、内能变化的综合推导，强化图像信息提取与规律迁移能力。 3. 素养导向设计‌ 规避机械记忆类考点，通过多状态连续变化的循环情境，考查考生“宏观热现象-微观分子运动-能量守恒”的物理观念建构，区分考生对热学规律的本质理解程度，符合高考热学图像题的中档题选拔定位。 【答案】BD 【知识点】气体等压变化的图像、热力学第一定律的应用 【详解】A．根据题意，由图可知，从过程中，气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，可知，状态a的温度比状态b的低，故A错误； B．从过程中，结合图像，由理想气体状态方程有 解得 可知，状态b的温度比状态c的高，则状态b的内能比状态c的大，故B正确； C．根据图像的面积表示气体做功，由图可知，过程中，气体对外做功为 过程中，气体对外做功为 可知，、过程气体对外做的功不相等，故C错误； D．由图可知，过程气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，气体的内能增大，由热力学第一定律可知，过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量，故D正确。 故选BD。 【微点拨】 1.快速判温技巧‌ p-V图中，任意点的pV乘积直接对应温度高低，乘积越大温度越高，无需复杂代入公式，一眼就能对比a、b、c、d四态的温度大小。 2.内能判断捷径‌ 理想气体内能仅由温度决定，温度越高内能越大，直接用pV乘积的大小就能替代内能比较，跳过额外推导。 3.做功秒判方法‌ p-V图里，过程线和V轴围出的面积就是气体对外做功的大小，直接对比两段图线的面积，就能快速排除C选项。 4.热力学第一定律速推‌ c→d过程温度升高、内能增加，结合气体膨胀对外做功，由 ΔU=Q+W可直接得出：吸收的热量既要覆盖对外做的功，还要补充内能增量，因此对外做功必然小于吸收的热量，快速锁定D正确。 考向一 气体、固体和液体 热学 光学 原子核 1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（   ） A．内能变小 B．压强变大 C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大 【答案】B 【知识点】分子动能、理解内能的概念 【详解】A．将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，温度升高，而理想气体内能只与温度相关，则内能变大，故A错误； B．将糖果瓶带入温暖的车厢过程，气体做等容变化，根据，因为温度升高，则压强变大，故B正确； C．气体分子数量不变，气体体积不变，则分子的数密度不变，故C错误； D．温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。 故选 B。 2．（2023·辽宁·高考真题）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】B 【知识点】气体等压变化的图像、理想气体 【详解】根据 可得 从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c态的体积大于b态体积。 故选B。 3. （2024·黑龙江·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。 （1）求变压器的输出功率P； （2）已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间t。 【答案】（1）；（2） 【知识点】热力学第一定律的应用、理想变压器两端电压与匝数的关系 【详解】（1）由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为 设变压器副线圈的输出电压为U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有 联立解得 理想变压器的输出功率等于R的热功率，即 （2）设加热前容器内气体的压强为p0，则加热后气体的压强为2p0，温度为T2，容器内的气体做等容变化，则有 由知气体吸收的热量 根据热力学第一定律，气体的体积不变，所以W = 0，容器是绝热容器，则 电热丝产生的热量全部被气体吸收 联立整理得 解得 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（    ） A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 【答案】D 【知识点】发生全反射的条件、临界角、折射率的波长表达式和速度表达式 【详解】AB．激光在不同介质中传播时，其频率不变，故AB错误； CD．根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。 故选D 。 5．（2024·黑龙江·高考真题）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（　　） A．换用更粗的头发丝 B．换用红色激光照双缝 C．增大纸板与墙面的距离 D．减小光源与纸板的距离 【答案】A 【知识点】Δx=Lλ /d公式简单计算 【详解】由于干涉条纹间距，可知： A．换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距变小，故A正确； B．换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中央间距变大，故B错误； C．增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距变大，故C错误； D．减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距，故D错误。 故选A。 6．（2024·黑龙江·高考真题）（多选）X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（　　） A．该金属逸出功增大 B．X光的光子能量不变 C．逸出的光电子最大初动能增大 D．单位时间逸出的光电子数增多 【答案】BD 【知识点】爱因斯坦光子说、光电子的最大初动能、光电流及其影响因素、光电效应现象及其解释 【详解】A．金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误； B．根据光子能量公式可知增加此X光的强度，X光的光子能量不变，故B正确； C．根据爱因斯坦光电方程 可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误； D．增加此X光的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D正确。 故选BD。 7．（2023·辽宁·高考真题）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（　　）    A．①和③的能量相等 B．②的频率大于④的频率 C．用②照射该金属一定能发生光电效应 D．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek 【答案】A 【知识点】定态和原子的能级结构、光电子的最大初动能 【详解】A．由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的能量相等，选项A正确； B．因②对应的能级差小于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据可知②的频率小于④的频率，选项B错误； C．因②对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于①，②的频率小于①，则若用①照射某金属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应，选项C错误； D．因④对应的能级差大于①对应的能级差，可知④的能量大于①，即④的频率大于①，因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek，根据 则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，选项D错误。 故选A。 8.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）某理论研究认为，原子核可能发生双衰变，衰变方程为。处于第二激发态的原子核先后辐射能量分别为和的、两光子后回到基态。下列说法正确的是（   ） A． B． C．的频率比的大 D．的波长比的大 【答案】ABC 【知识点】原子核的组成、定态和原子的能级结构 【详解】AB．由核反应方程质量数和电荷数守恒可得 解得，AB正确； CD．由题可得光子的能量大于光子的能量，光子的能量公式，波长 可得的频率大于的频率，的波长小于的波长，C正确，D错误； 故选ABC。 一．选择题 1．（2026•辽宁模拟）在实验室用单色光照射在直径恰当的小圆板时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的条纹，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，形成这种现象的原因是（　　） A．光的衍射 B．光的干涉 C．光的全反射 D．光的折射 【答案】A 【分析】识别题干中“小圆板”、“同心圆条纹”及“圆心亮斑（泊松亮斑）”等关键特征，直接对应光的衍射现象定义即可排除其他光学原理。 【详解】该现象的成因是光的衍射，当单色光照射在尺寸恰当的不透光小圆板时，光会绕过小圆板的边缘偏离直线传播，发生光的衍射，最终在小圆板阴影的圆心处形成亮斑，故A正确，BCD错误。 故选：A。 2．（2026•赤峰模拟）防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对发光像素单元可视角度α的控制，α角越小，防窥效果越好，其原理如图所示。发光像素单元（可视为点光源）紧贴在防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间，发出两条光线夹角为β。则透明介质的折射率为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【分析】根据条光线在介质中与法线的入射角与折射角，结合折射定律分析求解。 【详解】点光源发出的两条光线总夹角为β，因此单条光线在介质中与法线的入射角为 出射后两条折射光线总夹角为α，因此单条光线在空气中与法线的折射角为 光从介质（折射率为n）射入空气，根据折射定律nsinθ1＝sinθ2 解得透明介质的折射率为，故A正确，BCD错误。 故选：A。 3．（2026•吉林模拟）以下四幅是有关光的现象或者应用的图，下列说法正确的是（　　） A．甲图是圆孔衍射的图样 B．乙图中，肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象 C．丙图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的干涉引起的 D．丁图中，液晶显示用到了偏振光，说明光是纵波 【答案】B 【分析】结合各光学现象的本质与典型实例，逐一分析四幅图对应的光学现象，区分衍射、干涉、折射、偏振的特点与应用，判断各选项的正误。 【详解】A、甲图黑色区域中心有一个亮斑，在黑色区域外有明暗相间的同心圆环，这是泊松亮斑，这是光照射小圆盘后的衍射图样，故A错误； B、乙图肥皂泡呈现彩色这属于光的干涉现象，故B正确； C、沙漠中的“蜃景”是由于沙漠上方空气密度不均匀，光在不均匀的空气中传播时发生折射与全反射形成的，属于光的折射和全反射现象，故C错误； D、丁图中，液晶显示用到了偏振光，证明光是横波，故D错误。 故选：B。 4．（2026•辽宁模拟）如图所示的双缝干涉实验，学生用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更小的干涉图样，下列说法正确的是（　　） A．减小S1与S2的间距 B．增大双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置从空气中放入水中 【答案】D 【分析】根据相邻亮条纹或暗条纹的间距公式：进行解答。 【详解】双缝干涉条纹公式 若条纹间距变小，则减小l，增加d，或者减小波长。 将整个装置从空气中放入水中，折射率变大，波长变短。 故ACB错误，D正确。 故选：D。 5．（2026•辽宁一模）某学校在校运动会开幕式上，运动员手持氢气球入场，当运动员通过主席台时，将手中的氢气球放飞，假设环境的温度恒定，氢气球慢慢上升的过程中，大气压逐渐降低，氢气球内封闭的气体视为理想气体。则氢气球上升的过程中（　　） A．球内每个气体分子的动能都不变 B．球内气体分子单位时间对球内壁单位面积的撞击次数增多 C．封闭的气体对外界做功 D．气体对外界放出热量 【答案】C 【分析】先根据等温条件由玻意耳定律判断体积变化，结合温度不变分析分子平均动能、撞击次数，再用体积变化判断气体做功，最后由热力学第一定律分析吸放热。 【详解】A．环境的温度恒定，可知球内气体温度不变，则球内气体分子的平均动能不变，但分子无规则运动速率有大有小，个别分子动能会变大、变小，并非每个分子动能都不变，故A错误； CD．氢气球慢慢上升的过程中，大气压逐渐降低，则球内气体压强减小，根据玻意耳定律pV＝C可知，气体体积变大，则封闭的气体对外界做功；根据热力学第一定律ΔU＝W+Q，由于ΔU＝0，W＜0，可知气体从外界吸收热量，故C正确，D错误； B．由于气体温度不变，气体分子的平均动能不变；气体体积变大，分子数密度减小，则球内气体分子单位时间对球内壁单位面积的撞击次数减少，故B错误。 故选：C。 6．（2026•赤峰模拟）某同学利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图所示。保持封闭气体的质量不变，分别在环境温度为T1、T2（T1＞T2）时完成探究，下列关于气体压强p和体积V变化规律正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】根据玻意耳定律，理想气体状态方程，结合图像的性质分析求解。 【详解】AB．根据玻意耳定律pV＝C 可知p﹣V图像为双曲线图像，由于T1＞T2 根据理想气体状态方程 当气体V相同时，温度高的对应的压强大，因此T1的双曲线应在T2上方，故AB错误； CD．根据理想气体状态方程 可得压强满足 可知图像为过原点的倾斜直线，由于T1＞T2，则T1对应的图像的斜率较大，故C错误，D正确。 故选：D。 7．（2026•辽宁模拟）足够长导热性能良好的玻璃管开口向上竖直放置，管内由水银柱封闭一定质量的气体，气体看成理想气体，大气压强和环境温度一定，将玻璃管在竖直面内缓慢转过90°，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．所有气体分子速率不变 B．气体内能不变 C．气体放出热量 D．气体分子数密度变大 【答案】B 【分析】分析玻璃管转动后封闭气体的压强变化，结合理想气体等温变化规律分析体积与分子数密度的变化，根据温度不变分析分子平均速率与内能，再结合热力学第一定律判断气体的吸放热情况，逐一判断选项。 【详解】A.温度不变时气体分子的平均速率不变，但分子速率存在分布，并非所有分子速率都不变，故A错误； B.理想气体的内能仅由温度决定，该过程气体温度不变，因此内能不变，故B正确； C.气体体积增大对外做功，且内能不变，由热力学第一定律可知气体需要吸收热量，并非放出热量，故C错误； D.气体体积增大，分子总数不变，因此气体分子数密度减小，并非变大，故D错误。 故选：B。 8．（2026•辽宁模拟）如图所示，汽缸水平固定、两端开口，内壁光滑、导热性能良好。两个面积不等的活塞用轻杆连接封闭一定量的理想气体。大气压强始终不变，随着环境温度缓慢降低，描述理想气体状态变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【分析】第一个阶段活塞向右移动，气体做等压变化，直至活塞A运动至最右端，第二个阶段气体做等容变化，根据理想气体状态方程分析。 【详解】外界大气压不变，初始时内部压强不变，活塞向右移动，气体做等压变化，由'可知，气体温度降低，体积减小， 待活塞A运动至最右端后，气体开始做等容变化，由可知，气体温度降低，压强减小， 所以图像先是体积减小然后是压强减小，故A正确，BCD错误。 故选：A。 9．（2026•内蒙古模拟）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经等压过程到达状态b，然后经绝热过程到达状态c，最后经等温过程回到状态a。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程，气体单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子次数减少 B．b→c过程，气体分子的平均动能增大 C．c→a过程，气体从外界吸收热量 D．从状态a出发经过图示的一个循环，气体向外界放热 【答案】A 【分析】由盖—吕萨克定律结合压强的微观定义即可解答；由热力学第一定律结合温度的微观意义即可解答；由热力学第一定律列式即可解答。 【详解】A、由题图可知，气体在a→b 过程中发生等压变化，由盖—吕萨克定律可知气体体积增大，温度升高，因气体的压强不变，即单位时间内对单位面积器壁碰撞的冲量不变，而分子运动的平均动能增大，故气体单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子次数减少，故A正确； B、由题图可知气体在b→c过程中，气体与外界无热量交换，即Qb＝0，由题图可知，气体的体积增大，气体对外界做功，即 W＜0，由热力学第一定律可知，ΔU＝W+Qb＜0，气体的内能减少，则气体的温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误； C、由题意可知气体在c→a过程中，气体发生等温变化，体积减小，外界对气体做功，即W＞0，而气体的内能不变，即ΔU＝0，由热力学第一定律有ΔU＝W+Q，可得Q＜0，气体向外界放热，故C错误； D、从状态a出发经过题图所示的一个循环，气体的内能不变，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故D错误。 故选：A。 10．（2026•吉林模拟）一艘油轮装载着密度为9×102kg/m3的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9t，已知分子直径的数量级为10﹣10m，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到（　　） A．109m2 B．1010m2 C．1011m2 D．1012m2 【答案】C 【分析】先根据公式求泄漏原油的体积，估测分子的直径约为d＝10﹣10m，再根据求原油造成污染的最大面积。 【详解】泄漏原油的体积为 V10m3 而分子的直径约为 d＝10﹣10m 故原油造成污染的最大面积为 故C正确，ABD错误。 故选：C。 11．（2026•辽宁模拟）如图所示为氢原子的能级图，某个氢原子处在n＝3能级向低能级跃迁，共辐射两个不同频率的光子，让这两种频率的光子照射同一金属，均能发生光电效应，其中一种频率的光子照射该金属时刚好能发生光电效应，则另一种频率的光子照射该金属，能逸出光电子的初动能最大值为（　　） A．17.0eV B．10.2eV C．8.31eV D．1.89eV 【答案】C 【分析】先由氢原子能级跃迁得到两种光子的能量，结合光电效应逸出功求出光电子的最大初动能。 【详解】根据题意可知，这两个光子的能量分别为E＝﹣1.51eV﹣（﹣3.4eV）＝1.89eV，E2＝﹣3.4eV﹣（﹣13.6eV）＝10.2eV 根据题意可知，金属的逸出功为W＝E1＝1.89eV 则另一个光子照射该金属，逸出的光电子的初动能最大值为E＝E﹣W＝10.2eV﹣1.89eV＝8.31eV，故C正确，ABD错误。 故选：C。 二．多选题 12．（多选）（2026•乌兰浩特市模拟）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射蓝色激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束。下列说法正确的是（　　） A．蓝色激光在水中的折射率为 B．蓝色激光在水中的折射率为 C．若激光器发出红色激光，当α大于41°时，岸上救援人员不一定能接收到该红色激光 D．当潜水爱好者以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° 【答案】BD 【分析】AB、根据全反射临界角与折射率关系分析； C、红光频率较小，则折射率较小，然后分析红光的全反射临界角，判断能不能射出水面； D、根据折射定律分析折射角。 【详解】AB、由题意可知，当α＝41°时恰好发生全反射，由几何关系可知临界角C＝90°﹣41°＝49°，由全反射临界角与折射率关系可知，代入数据可得，故A错误，B正确； C、红光频率较小，则折射率较小，有n红＜n蓝，由可知，红光的临界角C红＞C蓝＝49°，当α＞41°时，入射角＜49°，红光一定可以射出水面，故C错误； D．当α＝60°时，水中入射角i＝90°﹣60°＝30°，设折射角为θ，由折射定律可知n，又n＞1，代入数据可得θ＞30°，则折射光与水面夹角小于60°，故D正确。 故选：BD。 13．（多选）（2026•呼和浩特二模）如图，一端封闭粗细均匀的U形导热玻璃管竖直放置，封闭端可视为理想气体的空气柱长度L＝40cm，管两侧水银面的高度差为h＝19cm，大气压强恒为76cmHg，T＝（t+273）K，则（　　） A．封闭气体初状态压强为95cmHg B．若初始温度为27℃，给封闭气体加热，当两侧水银面齐平时，封闭气体的温度为222℃ C．若保持环境温度27℃不变，缓慢向开口端注入水银，当管两侧水银面齐平时，注入水银的长度为29cm D．若保持环境温度27℃不变，缓慢向开口端注入水银，当管两侧水银面齐平时，注入水银的长度为39cm 【答案】BD 【分析】先分析初始状态下封闭气体的压强，再对加热过程用理想气体状态方程分析温度变化，对等温注入水银的过程用玻意耳定律分析气柱长度变化，结合两侧水银面的高度差变化，计算注入水银的长度，逐一判断各选项。 【详解】A、初始时，U形管开口侧水银面比封闭侧高h＝19cm，因此封闭气体的压强为p1＝p0﹣ph＝76cmHg﹣19cmHg＝57cmHg，故A错误； B、设玻璃管的横截面积为S，体积V1＝LS＝40S，温度T1＝（273+27）K＝300K 封闭气体末状态压强p2＝p0＝76cmHg 体积 对封闭气体，由理想气体状态方程得 代入数据解得T2＝495K 即温度为222℃，故B正确； CD、设空气柱的长度为H，对气体，由玻意耳定律得p1V1＝p2HS 代入数据解得H＝30cm 注入水银柱的长度x＝2（L﹣H）+h＝2×（40﹣30）cm+19cm＝39cm，故C错误，D正确。 故选：BD。 14．（多选）（2026•沈阳模拟）如图，倾角为37°的斜面固定在水平面上，上端封闭、下端开口的细玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5。静置于斜面上的玻璃管内有长度为10cm的水银柱，封闭的空气柱长度也为10cm。释放玻璃管，达到稳定后水银柱与玻璃管相对静止。过程中玻璃管的温度保持不变，外界大气压为76cmHg，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（　　） A．玻璃管静止时，管内气体的压强为70cmHg B．玻璃管稳定下滑时，其加速度为5m/s2 C．玻璃管稳定下滑时，管内气体的压强为90cmHg D．玻璃管稳定下滑时，管内空气柱长度约为9.72cm 【答案】AD 【分析】题目描述玻璃管在斜面上从静止释放后达到稳定下滑状态的过程，涉及静力学与动力学分析。首先明确初始静止时，水银柱受重力、管内气体压力与大气压力作用而平衡，通过受力分析可关联气体压强与大气压及水银柱重力沿斜面分量的关系。玻璃管稳定下滑时，整体受斜面支持力、摩擦力与重力作用，利用牛顿第二定律可求得整体加速度，此加速度也作用于管内水银柱。对水银柱应用牛顿第二定律，结合其质量对应的汞柱压强，可建立下滑时气体压强与加速度、大气压及重力分量的关系。管内气体温度不变，满足玻意耳定律，通过静止与下滑时气体压强的变化，可推导空气柱长度的变化。 【详解】A、当玻璃管处于静止状态时，选取水银柱作为分析对象，其受到重力、管内气体施加的向下压力以及外部大气产生的向上压力。依据平衡条件可列出方程p1S+mgsin37°＝p0S，其中水银柱形成的压强ph＝10cmHg，代入数据计算得p1＝70cmHg，故A正确； B、当玻璃管沿斜面匀速下滑时，将玻璃管与水银柱视为一个整体，根据牛顿第二定律可得（M+m）gsin37°﹣μ（M+m）gcos37°＝（M+m）a，解得加速度a＝2m/s2，故B错误； C、玻璃管稳定下滑过程中，对水银柱进行受力分析，应用牛顿第二定律有p2S+mgsin37°﹣p0S＝ma，即p2＝p0﹣phsin37°+ρLa，代入数值解得p2＝72cmHg，故C错误； D、管内气体经历等温变化过程，遵循玻意耳定律p1L1S＝p2L2S，解得气柱长度L2≈9.72cm，故D正确。 故选：AD。 三．解答题 15．（2026•辽宁模拟）如图所示，内壁光滑导热良好的气缸水平放置在粗糙水平面上，气缸内部的横截面积为S，活塞密封了一定质量的理想气体，轻质弹簧左侧与活塞相连接，右侧固定在墙上。初始状态时环境温度为T0，轻弹簧压缩量为x0，活塞到气缸左侧底部的距离为L0。若升高环境温度，轻弹簧压缩量变为2x0。气缸始终处于静止状态，外界大气压强恒为p0，弹簧劲度系数，弹簧保持水平且始终处于弹性限度内。求： （1）初始状态时气缸内理想气体的压强； （2）轻弹簧压缩量变为2x0时的环境温度和此时气缸所受摩擦力的大小。 【答案】（1）初始状态时气缸内理想气体的压强为2p0； （2）轻弹簧压缩量变为2x0时的环境温度为，此时气缸所受摩擦力的大小为2p0S。 【分析】（1）对轻质活塞做水平受力平衡分析，活塞受到内部气体向右的压力、外界大气向左的压力以及弹簧向左的弹力，结合题目给出的劲度系数表达式，列平衡关系式化简求解初始气体压强； （2）第一步，同理对升温后的活塞受力平衡，算出末态气体压强；再确定初末状态气体的体积、热力学温度，气缸导热说明气体温度等于环境温度，使用理想气体状态方程代入两组状态参量，解出末态环境温度。第二步，以气缸整体为受力分析对象，气缸静止水平合力为零，列平衡式算出摩擦力大小。 【详解】（1）对活塞，处于平衡状态p0S+kx0＝p1S 解得初始状态气体的压强p1＝2p0 （2）升温后，活塞处于平衡状态p0S+2kx0＝p2S 对气缸内理想气体，初态：V1＝L0S，T1＝T0，p1＝2p0，末态：V2＝（L0+x0）S，T2，p2 由理想气体状态方程 联立解得升温后环境温度 对气缸活塞整体，水平方向处于平衡状态，气缸受摩擦力f＝2kx0 解得f＝2p0S 答：（1）初始状态时气缸内理想气体的压强为2p0； （2）轻弹簧压缩量变为2x0时的环境温度为，此时气缸所受摩擦力的大小为2p0S。 16．（2026•辽宁模拟）如图所示，MN是竖直固定挡板，ABC为直角三棱镜，∠A＝30°，∠B＝90°，一束单色光垂直AB边射入三棱镜，在AC边的D点发生折射，折射光线照射到挡板上的P点，测得PC＝CD＝L，不考虑光在AC面的反射，求： （1）三棱镜对光的折射率； （2）若光在玻璃砖中传播的时间与光从D到P传播的时间相等，则光在玻璃砖中传播的路程为多少？ 【答案】（1）三棱镜对光的折射率为； （2）若光在玻璃砖中传播的时间与光从D到P传播的时间相等，则光在玻璃砖中传播的路程为L。 【分析】（1）根据几何关系分析入射角和折射角，根据折射定律分析折射率； （2）先分析光从D到P的传播时间，再根据折射定律分析光在玻璃中的传播速度，然后计算传播路程。 【详解】（1）由几何关系可知光在D点的入射角为30°，折射角为60°，由折射定律可知； （2）由几何关系可知PD＝2Lcos30°，光从D到P的传播时间t，由折射定律可知光在玻璃中的传播速度v，则光在玻璃中的传播路程s＝vt，代入数据可得s＝L。 答：（1）三棱镜对光的折射率为； （2）若光在玻璃砖中传播的时间与光从D到P传播的时间相等，则光在玻璃砖中传播的路程为L。 17．（2026•黑龙江模拟）如图所示，截面为半圆环的玻璃砖如图所示放置，半圆环内径为R，外径为R，一束单色光照射在半圆环的内侧，入射角为60°，已知玻璃砖对光的折射率为，不考虑光在外环内表面的反射，sin15°，cos15°，光在真空中的传播速度为c，求： （1）光在玻璃砖外环面的折射角的正弦值； （2）光在玻璃砖中传播的时间。 【答案】（1）光在玻璃砖外环面的折射角的正弦值为。 （2）光在玻璃砖中传播的时间为。 【分析】（1）光从内环入射时已知入射角与折射率，先由折射定律计算光线在玻璃中的折射角。光线传播至外环面时需利用几何关系确定其入射角，涉及三角形边角关系与正弦定理。最终在外环面再次应用折射定律，将已知玻璃折射率与外环面入射角关联即可求得折射角正弦值。 （2）光在玻璃中的传播时间由传播路径长度与传播速度决定。路径长度需通过几何分析确定光线在玻璃内部的实际轨迹长度，而传播速度由折射率与真空中光速的关系得到。将路径长度除以光在介质中的速度即可得到时间。 【详解】（1）设光在玻璃砖内侧的入射角为i1，折射角为r1。 根据几何关系可知，入射角i1＝60°。 依据折射定律有sini1＝nsinr1，代入数据解得sinr1＝0.5，即r1＝30°。 设光线射到外环面上的点为B，入射点为A，圆心为O。 在△OAB中，边OA＝R，边。 由几何关系可知，光线AB与法线OA的夹角为r1，则在△OAB中，内角∠OAB＝180°﹣r1，解得：∠OAB＝150°。 设光在外环面上的入射角为i2，由几何关系可知i2＝∠OBA。 根据正弦定理有，代入数据可得。 解得，结合已知条件可知i2＝15°。 设光在玻璃砖外环面的折射角为r2，根据折射定律有nsini2＝sinr2。 代入数据解得光在玻璃砖外环面的折射角的正弦值。 （2）在△OAB中，已求得∠OAB＝150°，∠OBA＝15°。 根据三角形内角和定理，圆心角∠AOB＝180°﹣150°﹣15°，解得：∠AOB＝15°。 由于∠AOB＝∠OBA，可知△OAB为等腰三角形。 光在玻璃砖中传播的路径长度L＝OA，解得：L＝R。 光在玻璃砖中的传播速度，代入数据解得：。 根据运动学规律有L＝vt，代入数据解得光在玻璃砖中传播的时间。 答：（1）光在玻璃砖外环面的折射角的正弦值为。 （2）光在玻璃砖中传播的时间为。 1 / 36 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 气体、固体和液体 热学 光学 原子核综合 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 一、高频考点 1.热学 热力学定律、理想气体状态方程 2.光学 几何光学（折射定律、全反射）；物理光学（基础考点，计算量） 3.机械振动机械波 选择题为主，重点围绕振动图像、波形图的互判，波长/波速/周期的关系 4.原子核（核反应方程书写、半衰期计算、质能方程的核能应用，严格遵循质量数、电荷数双守恒规则） 二、素养考向 1. 热学 聚焦‌物理观念‌，从分子动理论角度解释热传递、气体压强变化 2. 光学 侧重‌科学思维‌，玻璃砖折射率测量、薄膜干涉平整度检测 3. 机械振动机械波 ‌科学探究‌，单摆测重力加速度、波的传播规律验证等 4. 原子核 落地‌科学态度与责任‌，结合核聚变、核医疗等前沿科技 考向一 气体、固体和液体 热学 光学 原子核 2026·黑吉辽蒙卷T8 2025·黑吉辽蒙卷T2、T3、T8 2024·黑龙江卷T4、T8、T13 2023·辽宁卷T5、T6 1. 分值与题型分布 这四个模块总占比约20%，多以选择题为主，部分卷区会设置1道计算类选考题，整体难度集中在易-中档，是高考物理的基础得分板块。 2. 高频考点聚焦 热学：核心围绕理想气体状态方程、热力学第一定律的综合应用，常结合汽缸、充气等情境命题 光学：以折射、全反射为核心，结合几何关系考查光路分析，也会覆盖干涉、衍射基础考点 机械振动机械波：依托波形图、振动图像，考查波速、周期的关联计算，以及波的干涉、衍射特性 原子核：聚焦核反应方程、半衰期计算、质能方程的核能应用，命题风格偏基础概念考查 3. 命题趋势特征 近年来命题逐步向情境化、跨模块融合方向延伸，会结合VR光路设计、核电池应用等前沿场景，弱化机械记忆类考点，强化知识迁移能力的考查。 考向一 气体、固体和液体 热学 光学 原子核 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）一定质量的理想气体由状态经状态、变化到状态，图像如图所示，则（     ） A．状态的温度比状态的高 B．状态的内能比状态的大 C．、过程气体对外做的功相等 D．过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量 【命题立意】 1. 核心知识考查 锚定理想气体状态方程pV=nRT的核心规律，要求考生通过p-V图像中pV乘积的变化，快速判断气体温度的动态变化，落实热学核心概念的理解考查。 2. 关键能力考查‌ 重点检验考生对p-V图像物理意义的掌握，明确图线与V轴围成的面积代表气体对外做功的大小，同时结合热力学第一定律完成吸放热、内能变化的综合推导，强化图像信息提取与规律迁移能力。 3. 素养导向设计‌ 规避机械记忆类考点，通过多状态连续变化的循环情境，考查考生“宏观热现象-微观分子运动-能量守恒”的物理观念建构，区分考生对热学规律的本质理解程度，符合高考热学图像题的中档题选拔定位。 【答案】BD 【知识点】气体等压变化的图像、热力学第一定律的应用 【详解】A．根据题意，由图可知，从过程中，气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，可知，状态a的温度比状态b的低，故A错误； B．从过程中，结合图像，由理想气体状态方程有 解得 可知，状态b的温度比状态c的高，则状态b的内能比状态c的大，故B正确； C．根据图像的面积表示气体做功，由图可知，过程中，气体对外做功为 过程中，气体对外做功为 可知，、过程气体对外做的功不相等，故C错误； D．由图可知，过程气体的压强不变，气体做等压变化，由于气体体积增大，则气体温度升高，气体的内能增大，由热力学第一定律可知，过程气体对外做的功小于从外界吸收的热量，故D正确。 故选BD。 【微点拨】 1.快速判温技巧‌ p-V图中，任意点的pV乘积直接对应温度高低，乘积越大温度越高，无需复杂代入公式，一眼就能对比a、b、c、d四态的温度大小。 2.内能判断捷径‌ 理想气体内能仅由温度决定，温度越高内能越大，直接用pV乘积的大小就能替代内能比较，跳过额外推导。 3.做功秒判方法‌ p-V图里，过程线和V轴围出的面积就是气体对外做功的大小，直接对比两段图线的面积，就能快速排除C选项。 4.热力学第一定律速推‌ c→d过程温度升高、内能增加，结合气体膨胀对外做功，由 ΔU=Q+W可直接得出：吸收的热量既要覆盖对外做的功，还要补充内能增量，因此对外做功必然小于吸收的热量，快速锁定D正确。 考向一 气体、固体和液体 热学 光学 原子核 1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（   ） A．内能变小 B．压强变大 C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大 【答案】B 【知识点】分子动能、理解内能的概念 【详解】A．将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，温度升高，而理想气体内能只与温度相关，则内能变大，故A错误； B．将糖果瓶带入温暖的车厢过程，气体做等容变化，根据，因为温度升高，则压强变大，故B正确； C．气体分子数量不变，气体体积不变，则分子的数密度不变，故C错误； D．温度升高，气体分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，故D错误。 故选 B。 2．（2023·辽宁·高考真题）“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是（　　）    A．   B．   C．   D．   【答案】B 【知识点】气体等压变化的图像、理想气体 【详解】根据 可得 从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c态的体积大于b态体积。 故选B。 3. （2024·黑龙江·高考真题）如图，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2 = 5：1，原线圈接在电压峰值为Um的正弦交变电源上，副线圈的回路中接有阻值为R的电热丝，电热丝密封在绝热容器内，容器内封闭有一定质量的理想气体。接通电路开始加热，加热前气体温度为T0。 （1）求变压器的输出功率P； （2）已知该容器内的气体吸收的热量Q与其温度变化量ΔT成正比，即Q = CΔT，其中C已知。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，要使容器内的气体压强达到加热前的2倍，求电热丝的通电时间t。 【答案】（1）；（2） 【知识点】热力学第一定律的应用、理想变压器两端电压与匝数的关系 【详解】（1）由原线圈正弦交流电的峰值可知变压器输入电压有效值为 设变压器副线圈的输出电压为U2，根据理想变压器的电压与匝数之间的关系有 联立解得 理想变压器的输出功率等于R的热功率，即 （2）设加热前容器内气体的压强为p0，则加热后气体的压强为2p0，温度为T2，容器内的气体做等容变化，则有 由知气体吸收的热量 根据热力学第一定律，气体的体积不变，所以W = 0，容器是绝热容器，则 电热丝产生的热量全部被气体吸收 联立整理得 解得 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）如图，利用液导激光技术加工器件时，激光在液束流与气体界面发生全反射。若分别用甲、乙两种液体形成液束流，甲的折射率比乙的大，则（    ） A．激光在甲中的频率大 B．激光在乙中的频率大 C．用甲时全反射临界角大 D．用乙时全反射临界角大 【答案】D 【知识点】发生全反射的条件、临界角、折射率的波长表达式和速度表达式 【详解】AB．激光在不同介质中传播时，其频率不变，故AB错误； CD．根据，甲的折射率比乙的大，则用乙时全反射临界角大，故C错误，D正确。 故选D 。 5．（2024·黑龙江·高考真题）某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（　　） A．换用更粗的头发丝 B．换用红色激光照双缝 C．增大纸板与墙面的距离 D．减小光源与纸板的距离 【答案】A 【知识点】Δx=Lλ /d公式简单计算 【详解】由于干涉条纹间距，可知： A．换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距变小，故A正确； B．换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中央间距变大，故B错误； C．增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距变大，故C错误； D．减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距，故D错误。 故选A。 6．（2024·黑龙江·高考真题）（多选）X射线光电子能谱仪是利用X光照射材料表面激发出光电子，并对光电子进行分析的科研仪器，用某一频率的X光照射某种金属表面，逸出了光电子，若增加此X光的强度，则（　　） A．该金属逸出功增大 B．X光的光子能量不变 C．逸出的光电子最大初动能增大 D．单位时间逸出的光电子数增多 【答案】BD 【知识点】爱因斯坦光子说、光电子的最大初动能、光电流及其影响因素、光电效应现象及其解释 【详解】A．金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金属自身有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误； B．根据光子能量公式可知增加此X光的强度，X光的光子能量不变，故B正确； C．根据爱因斯坦光电方程 可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误； D．增加此X光的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间逸出的光电子数增多，故D正确。 故选BD。 7．（2023·辽宁·高考真题）原子处于磁场中，某些能级会发生劈裂。某种原子能级劈裂前后的部分能级图如图所示，相应能级跃迁放出的光子分别设为①②③④。若用①照射某金属表面时能发生光电效应，且逸出光电子的最大初动能为Ek，则（　　）    A．①和③的能量相等 B．②的频率大于④的频率 C．用②照射该金属一定能发生光电效应 D．用④照射该金属逸出光电子的最大初动能小于Ek 【答案】A 【知识点】定态和原子的能级结构、光电子的最大初动能 【详解】A．由图可知①和③对应的跃迁能级差相同，可知①和③的能量相等，选项A正确； B．因②对应的能级差小于④对应的能级差，可知②的能量小于④的能量，根据可知②的频率小于④的频率，选项B错误； C．因②对应的能级差小于①对应的能级差，可知②的能量小于①，②的频率小于①，则若用①照射某金属表面时能发生光电效应，用②照射该金属不一定能发生光电效应，选项C错误； D．因④对应的能级差大于①对应的能级差，可知④的能量大于①，即④的频率大于①，因用①照射某金属表面时能逸出光电子的最大初动能为Ek，根据 则用④照射该金属逸出光电子的最大初动能大于Ek，选项D错误。 故选A。 8.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）（多选）某理论研究认为，原子核可能发生双衰变，衰变方程为。处于第二激发态的原子核先后辐射能量分别为和的、两光子后回到基态。下列说法正确的是（   ） A． B． C．的频率比的大 D．的波长比的大 【答案】ABC 【知识点】原子核的组成、定态和原子的能级结构 【详解】AB．由核反应方程质量数和电荷数守恒可得 解得，AB正确； CD．由题可得光子的能量大于光子的能量，光子的能量公式，波长 可得的频率大于的频率，的波长小于的波长，C正确，D错误； 故选ABC。 一．选择题 1．（2026•辽宁模拟）在实验室用单色光照射在直径恰当的小圆板时，会在之后的光屏上出现环状的互为同心圆的条纹，并且在所有同心圆的圆心处会出现一个极小的亮斑，形成这种现象的原因是（　　） A．光的衍射 B．光的干涉 C．光的全反射 D．光的折射 2．（2026•赤峰模拟）防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对发光像素单元可视角度α的控制，α角越小，防窥效果越好，其原理如图所示。发光像素单元（可视为点光源）紧贴在防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间，发出两条光线夹角为β。则透明介质的折射率为（　　） A． B． C． D． 3．（2026•吉林模拟）以下四幅是有关光的现象或者应用的图，下列说法正确的是（　　） A．甲图是圆孔衍射的图样 B．乙图中，肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象 C．丙图中，沙漠中的“蜃景”现象是光的干涉引起的 D．丁图中，液晶显示用到了偏振光，说明光是纵波 4．（2026•辽宁模拟）如图所示的双缝干涉实验，学生用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更小的干涉图样，下列说法正确的是（　　） A．减小S1与S2的间距 B．增大双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将整个装置从空气中放入水中 5．（2026•辽宁一模）某学校在校运动会开幕式上，运动员手持氢气球入场，当运动员通过主席台时，将手中的氢气球放飞，假设环境的温度恒定，氢气球慢慢上升的过程中，大气压逐渐降低，氢气球内封闭的气体视为理想气体。则氢气球上升的过程中（　　） A．球内每个气体分子的动能都不变 B．球内气体分子单位时间对球内壁单位面积的撞击次数增多 C．封闭的气体对外界做功 D．气体对外界放出热量 6．（2026•赤峰模拟）某同学利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图所示。保持封闭气体的质量不变，分别在环境温度为T1、T2（T1＞T2）时完成探究，下列关于气体压强p和体积V变化规律正确的是（　　） A． B． C． D． 7．（2026•辽宁模拟）足够长导热性能良好的玻璃管开口向上竖直放置，管内由水银柱封闭一定质量的气体，气体看成理想气体，大气压强和环境温度一定，将玻璃管在竖直面内缓慢转过90°，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．所有气体分子速率不变 B．气体内能不变 C．气体放出热量 D．气体分子数密度变大 8．（2026•辽宁模拟）如图所示，汽缸水平固定、两端开口，内壁光滑、导热性能良好。两个面积不等的活塞用轻杆连接封闭一定量的理想气体。大气压强始终不变，随着环境温度缓慢降低，描述理想气体状态变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 9．（2026•内蒙古模拟）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经等压过程到达状态b，然后经绝热过程到达状态c，最后经等温过程回到状态a。下列说法正确的是（　　） A．a→b过程，气体单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子次数减少 B．b→c过程，气体分子的平均动能增大 C．c→a过程，气体从外界吸收热量 D．从状态a出发经过图示的一个循环，气体向外界放热 10．（2026•吉林模拟）一艘油轮装载着密度为9×102kg/m3的原油在海上航行，由于故障而发生原油泄漏。如果泄漏的原油有9t，已知分子直径的数量级为10﹣10m，海面上风平浪静时，这些原油造成的污染面积最大可达到（　　） A．109m2 B．1010m2 C．1011m2 D．1012m2 11．（2026•辽宁模拟）如图所示为氢原子的能级图，某个氢原子处在n＝3能级向低能级跃迁，共辐射两个不同频率的光子，让这两种频率的光子照射同一金属，均能发生光电效应，其中一种频率的光子照射该金属时刚好能发生光电效应，则另一种频率的光子照射该金属，能逸出光电子的初动能最大值为（　　） A．17.0eV B．10.2eV C．8.31eV D．1.89eV 二．多选题 12．（多选）（2026•乌兰浩特市模拟）一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射蓝色激光信号，设激光光束与水面的夹角为α，如图所示。他发现只有当α大于41°时，岸上救援人员才能收到他发出的激光光束。下列说法正确的是（　　） A．蓝色激光在水中的折射率为 B．蓝色激光在水中的折射率为 C．若激光器发出红色激光，当α大于41°时，岸上救援人员不一定能接收到该红色激光 D．当潜水爱好者以α＝60°向水面发射激光时，岸上救援人员接收激光光束的方向与水面夹角小于60° 13．（多选）（2026•呼和浩特二模）如图，一端封闭粗细均匀的U形导热玻璃管竖直放置，封闭端可视为理想气体的空气柱长度L＝40cm，管两侧水银面的高度差为h＝19cm，大气压强恒为76cmHg，T＝（t+273）K，则（　　） A．封闭气体初状态压强为95cmHg B．若初始温度为27℃，给封闭气体加热，当两侧水银面齐平时，封闭气体的温度为222℃ C．若保持环境温度27℃不变，缓慢向开口端注入水银，当管两侧水银面齐平时，注入水银的长度为29cm D．若保持环境温度27℃不变，缓慢向开口端注入水银，当管两侧水银面齐平时，注入水银的长度为39cm 14．（多选）（2026•沈阳模拟）如图，倾角为37°的斜面固定在水平面上，上端封闭、下端开口的细玻璃管与斜面间的动摩擦因数为0.5。静置于斜面上的玻璃管内有长度为10cm的水银柱，封闭的空气柱长度也为10cm。释放玻璃管，达到稳定后水银柱与玻璃管相对静止。过程中玻璃管的温度保持不变，外界大气压为76cmHg，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（　　） A．玻璃管静止时，管内气体的压强为70cmHg B．玻璃管稳定下滑时，其加速度为5m/s2 C．玻璃管稳定下滑时，管内气体的压强为90cmHg D．玻璃管稳定下滑时，管内空气柱长度约为9.72cm 三．解答题 15．（2026•辽宁模拟）如图所示，内壁光滑导热良好的气缸水平放置在粗糙水平面上，气缸内部的横截面积为S，活塞密封了一定质量的理想气体，轻质弹簧左侧与活塞相连接，右侧固定在墙上。初始状态时环境温度为T0，轻弹簧压缩量为x0，活塞到气缸左侧底部的距离为L0。若升高环境温度，轻弹簧压缩量变为2x0。气缸始终处于静止状态，外界大气压强恒为p0，弹簧劲度系数，弹簧保持水平且始终处于弹性限度内。求： （1）初始状态时气缸内理想气体的压强； （2）轻弹簧压缩量变为2x0时的环境温度和此时气缸所受摩擦力的大小。 16．（2026•辽宁模拟）如图所示，MN是竖直固定挡板，ABC为直角三棱镜，∠A＝30°，∠B＝90°，一束单色光垂直AB边射入三棱镜，在AC边的D点发生折射，折射光线照射到挡板上的P点，测得PC＝CD＝L，不考虑光在AC面的反射，求： （1）三棱镜对光的折射率； （2）若光在玻璃砖中传播的时间与光从D到P传播的时间相等，则光在玻璃砖中传播的路程为多少？ 17．（2026•黑龙江模拟）如图所示，截面为半圆环的玻璃砖如图所示放置，半圆环内径为R，外径为R，一束单色光照射在半圆环的内侧，入射角为60°，已知玻璃砖对光的折射率为，不考虑光在外环内表面的反射，sin15°，cos15°，光在真空中的传播速度为c，求： （1）光在玻璃砖外环面的折射角的正弦值； （2）光在玻璃砖中传播的时间。 1 / 36 学科网（北京）股份有限公司 $