2026版高考物理步步高大二轮 （培优版）热点13　机械振动　机械波含答案

2026版高考物理步步高大二轮（培优版）热点13机械振动机械波[分值：46分][1~7题，每题4分，8~10题，每题6分]1.(2025·安徽卷·2)如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是()A.弹簧上形成的波是横波B.推、拉弹簧的周期越小，波长越长C.标记物振动的速度就是机械波传播的速度D.标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量答案D解析弹簧上形成的波的振动方向与传播方向平行是纵波，故A错误；同一介质中，波的传播速度相同，推、拉弹簧的周期越小，波的周期越小，由λ=vT可知，波长越短，故B错误；标记物振动的速度反映的是机械波中质点在平衡位置附近往复运动的快慢，机械波的传播速度是波在介质中的传播速度，二者不是同一个速度，故C错误；标记物由静止开始振动，说明它获得了能量，这是因为机械波传播过程中也把能量传递给标记物，故D正确。2.(2024·北京市房山区一模)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧上端固定在天花板上，下端连接一可视为质点的小球。重力加速度大小为g。将小球托起至O点，弹簧恰好处于原长，松手后小球在竖直方向做简谐运动，最远能够到达B点，A点为OB的中点。下列说法正确的是()A.O点到B点弹力的冲量大小等于重力冲量的大小B.O点到B点弹簧先做正功后做负功C.O点到A点弹力做功与A点到B点弹力做功一样多D.小球经过A点时的加速度大小为g答案A解析小球从O到B根据动量定理有IG-I弹=0，则O点到B点弹力的冲量大小等于重力冲量的大小，故A正确；O点到B点弹簧一直被拉伸，弹簧一直做负功，故B错误；O点到A点的弹力要比A点到B点的弹力小，而A点为OB的中点，则O点到A点弹力做的功小于A点到B点弹力做的功，故C错误；A点为OB的中点，即小球做简谐运动的平衡位置，则小球经过A点时的加速度大小为0，故D错误。3.(2024·甘肃卷·5)如图为某单摆的振动图像，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是()A.摆长为1.6m，起始时刻速度最大B.摆长为2.5m，起始时刻速度为零C.摆长为1.6m，A、C点的速度相同D.摆长为2.5m，A、B点的速度相同答案C解析由单摆的振动图像可知振动周期为T=0.8πs，由单摆的周期公式T=2πlgl=gT24π2=1.6m起始时刻位于正向最大位移处，速度为零，且A、C点的速度相同，A错误，C正确。4.(2025·四川攀枝花市统考)图甲为某简谐横波在t=0.5s时的图像，图乙为平衡位置位于x=4cm处的P点的振动图像。则在t=1.125s时，位于x=2cm处的质点相对于其平衡位置的位移为()A.10cm B.-10cmC.102cm D.-102cm答案C解析根据题图乙可知t=0.5s位于x=4cm处的P点向上振动，则t=0.5s位于x=2cm处的质点从平衡位置向下振动，由题图乙可知周期为T=1s，可知t=0时刻，位于x=2cm处的质点从平衡位置向上振动，则位于x=2cm处的质点振动方程为y=Asin2πTt=20sin2πt(cm)，则在t=1.125s时，位于x=2cm处的质点相对于其平衡位置的位移为y=20sin2π×1.125(cm)=102cm，故选C5.(多选)(2025·山东临沂市一模)一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端点P、Q同时开始上下振动，一段时间后的波形如图所示。对于以后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是()A.两列波将同时到达中点MB.两列波波速之比为1∶2C.中点M的振动点总是加强的D.绳的两端点P、Q开始振动的方向相同答案AD解析由题意可知，波在同种介质传播，所以波速相同，由于距离相同，所以两波同时到达M点，故A正确，B错误；由于两列波波长不同，波速相同，则频率不同，不能发生稳定干涉，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱，故C错误；据波的传播特点可知，各质点的起振方向与波源的起振方向相同，据波形可知，两波源的起振方向都是向上振动，故D正确。6.(2024·天津卷·3)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图甲是t=1s时该波的波形图，图乙是x=0处质点的振动图像。则t=11s时该波的波形图为()答案C解析波的周期T=4s，因t=11s时，即在t=1s后再经过10s=2.5T，此时原点处的质点振动到波谷位置，即该波的波形图为C，故C正确。7.(多选)(2025·湖北卷·9)质量均为m的小球a和b由劲度系数为k的轻质弹簧连接，小球a由不可伸长的细线悬挂在O点，系统处于静止状态，如图所示。将小球b竖直下拉长度l后由静止释放。重力加速度大小为g，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。释放小球b后()A.小球a可能会运动B.若小球b做简谐运动，则其振幅为lC.当且仅当l≤mgkD.当且仅当l≤2mg答案AD解析若小球b做简谐运动，则由小球b在平衡位置所受合力为0，可知小球b初始时刻的位置即为其做简谐运动的平衡位置，可知其振幅为l，B错误；小球a发生运动的条件为弹簧对小球a向上的弹力大于小球a的重力，若恰好将要运动，则此时对小球a有kx0=mg，对小球b有kx0+mg=ma，若小球b做简谐运动，由简谐运动的对称性可知将小球b向下拉到最低点由静止释放时的加速度大小也为a，有kl=ma，解得l=2mgk，故当且仅当l≤2mgk时，小球b才能始终做简谐运动，否则小球a会发生运动，A、8.(2025·北京卷·14)“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图(不考虑地面的反射)。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是()A.从M点到N点声波波长变长B.S点气温低于地面C.忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱D.若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线NMS答案D解析声音的传播类比光线传播，即类比光线的折射率；若空气中的温度均匀，从S发出的光线应该向四周沿直线传播，题目中“声线”向地面传播的过程中，越来越靠近法线，即θ1>θ2，因此越靠近地面空气对声音的折射率n越大，类比光在介质中传播的速度v=cn可知，折射率越大，声速越小，从M点到N点，声音频率f不变，声速减小，根据v=λf可知波长变短，A错误；声源S处在地面上方，温度高于地面，B错误；声音在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，声音会减弱，C错误；将声源移至N点，类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定沿图中声线NMS，D9.(2025·河北廊坊市模拟)一列简谐横波沿x轴传播，在t=0时刻的波形如图所示，质点a的平衡位置在坐标原点，此时质点b正在波谷，质点a经过0.15s第一次回到平衡位置，则下列说法正确的是()A.t=0时刻，质点a的位移为3cmB.波的传播速度可能为10m/sC.从t=0时刻开始，若质点b比质点a先回到平衡位置，则波沿x轴正向传播D.从t=0时刻开始，若质点b比质点a先回到平衡位置，质点a的振动方程为y=4sin(5πt+π4答案D解析质点a经过0.15s第一次回到平衡位置，若波沿x轴正向传播，由波形图可知此时波速为v=ΔxΔt=0-(-1)0.15m/s=203m/s，若波沿x轴负向传播，由波形图可知此时波速为v'=Δx'Δt=3-00.15m/s=20m/s，故B错误；从t=0时刻开始，若质点b比质点a先回到平衡位置，由波形图可知，此时质点a向上振动，根据波形平移法可知，波沿x轴负向传播；设此时波动方程为y=Asin(2πλx+φ0)=4sin(π4x+φ0)，由于此时x=3m处质点从平衡位置向下振动，则有y=4sin(π4×3+φ0)=0，解得φ0=π4，则此时质点a的位移为ya=4sin(π4×0+π4)cm=22cm，设质点a的振动方程为y=Asin(2πTt+φ1)，其中T=λv'=820s=0.4s，t=0时，ya=22cm，且质点a向上振动，联立解得φ1=π410.(多选)(2025·浙江省金丽衢十二校二模)如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内。O点处的波源1从t=0时刻开始沿垂直于xOy水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系z=2sin5πt(cm)，产生的机械波在xOy平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示t0时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷。t1=0.8s时，在B点处的波源2也开始垂直于xOy水平面沿z轴负方向开始做简谐运动，其振动的周期、振幅与波源1相同，下列说法正确的是()A.该机械波的传播速度为5m/sB.t0=0.4sC.振动稳定后，C处质点为振动的减弱点D.t=0.8s至t=1.6s时间内，C处质点运动的路程为16cm答案AC解析由题意可得，相邻的波峰和波谷距离为λ2=1m，故波的波长为λ=2m，根据简谐运动的位移随时间变化关系，可得机械波的周期T=2πω=2π5πs=0.4s，故传播速度为v=λT=5m/s，故A正确；由题图可知，OD距离2m为一个完整的波长，t0时刻，O、D均在波峰，且平面内只有一个完整的波形，则O点此时第二次出现波峰，可知t0=T+T4=0.5s，故B错误；根据勾股定理可得OC=42+32m=5m，C点到两波源的距离差Δx=OC-CB=2m=λ，但由于O点处的波源垂直于xOy水平面沿z轴正方向振动，B点处的波源垂直于xOy水平面沿z轴负方向振动，可知振动稳定后，C处质点为振动的减弱点，故C正确；t=0.8s至t=1.6s时间内，波源B的振动传播到C所需时间为t1=BCv=0.6s，则波源B的振动传播到C点后，C处的质点振动了n个周期，则n=1.6-0.8-0.60.4=12，波源O的振动传播到C点的时间为t=OCv=1.0s，则t=0.8s至t=1.6s时间内，C处质点只振动了n'个周期，则n'=1.6-1.00.4=32，由于振动稳定后，C处质点为振动的减弱点，所以C点其运动的路程s=-12×4A+热点14光学电磁波[分值：46分][1~7题，每题4分，8~10题，每题6分]1.(2025·江苏南通市二模)如图是由线圈L和电容器C组成的LC振荡电路。电容器充满电后，t=0时刻，闭合开关S，t=0.02s时刻，电容器的电荷量第一次为零。则t=0.04s时刻，该LC回路中的()A.电压最小 B.电流最大C.磁场能最大 D.电场能最大答案D解析由题意可知，LC振荡电路的周期T=4×0.02s=0.08s，当t=0.04s时，刚好是半个周期，此时电容器再次充满电，电荷量最大，根据U=QC可知，此时电压最大，A错误；电流与电荷量的变化率有关，半个周期电容器再次充满电，电荷量的变化率为零，此时电流最小，B错误；磁场能的大小与电流的大小有关，电流最小时磁场能最小，C错误；电场能与电荷量有关，电荷量最大时电场能最大，D2.(2025·山东青岛市检测)用平行单色光垂直底面照射一透明薄膜，形成的干涉图样如图所示。则该透明薄膜截面的形状可能是()答案C解析薄膜干涉是光照射到薄膜上时，薄膜前后表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象，同一条亮条纹或暗条纹对应的薄膜厚度相等，干涉条纹宽度越宽说明薄膜厚度变化越小，由题图可知，相邻亮条纹间的距离变大，干涉条纹越来越宽，故薄膜厚度变化越来越小，故选C。3.(2025·山东卷·3)用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝S1、S2关于OO'轴对称，光屏垂直于OO'轴放置。将偏振片P1垂直于OO'轴置于双缝左侧，单色平行光沿OO'轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片P2置于双缝右侧，P1、P2透振方向平行。保持P1不动，将P2绕OO'轴转动90°的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是()A.条纹间距不变，亮度减小B.条纹间距增大，亮度不变C.条纹间距减小，亮度减小D.条纹间距不变，亮度增大答案A解析根据干涉条纹间距公式Δx=Ldλ可知当P2旋转时，L、d、λ均不变，故条纹间距不变；随着P2的旋转，透过P24.(2025·江苏卷·7)如图所示，一束激光射入肥皂泡后(入射激光束未在图中标出)，肥皂膜内出现一亮环。肥皂膜内的激光()A.波长等于亮环的周长B.频率比在真空中的大C.在肥皂膜与空气的界面上发生衍射D.在肥皂膜与空气的界面上发生全反射答案D解析激光在不同的介质中传播时，频率相同，波长不同，激光波长与亮环周长无关，故A、B错误；一束激光打进一个肥皂泡，发现在肥皂泡内侧出现一个亮环，是因为激光在空气与肥皂膜分界面处发生了全反射，故C错误，D正确。5.(2025·西南名校联盟诊断)如图所示，等腰三角形ABC是一玻璃砖的横截面，其中AB=BC。在该横截面内，由a、b两种单色光组成的细光束以平行于底面AC的方向从侧面AB上的O点射入玻璃砖，在底面AC上发生全反射后分别从侧面BC上的M、N两点射出，下列说法正确的是()A.若a是黄光，则b可能是蓝光B.在该玻璃砖中，b光的传播速度小于a光的传播速度C.以a、b为光源分别进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光相邻干涉亮条纹间距比b光大D.若b光照射到某金属上能发生光电效应，则a光一定能使该金属发生光电效应答案D解析细光束在玻璃砖中的光路如图所示，细光束在O点入射角相同，由折射定律可知na>nb，则有νa>νb，若a是黄光，b不可能是蓝光，故A错误；由n=cv可知，na>nb，则有va<vb，即b光传播速度较大，故B错误；由λ=cν可知，a光波长小于b光波长，用同一装置做双缝干涉实验时，由Δx=ldλ可知，a光相邻干涉亮条纹间距比b光小，故C错误；由E=hν可知，a光光子能量大于b光光子能量，b光照射到某金属上能发生光电效应，a6.(2024·黑吉辽·4)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解析由干涉条纹间距Δx=ldλ可知，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Δx变小，故A正确；换用红色激光照双缝，波长λ变大，则相邻两条亮纹中央间距Δx变大，故B错误；增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距Δx变大，故C错误；减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距Δx，故D7.(2025·广西卷·5)如图扇形的材料，折射率大于2，现有两条光线1和2，从扇形材料的A点传播，光线1传到圆弧(14圆)AC的中点B，光线2传播到CA.1不全反射，2全反射 B.都不全反射C.都全反射 D.1全反射，2不全反射答案C解析由全反射临界角公式sinC=1n得sinC<12=22，即临界角C<45°，因射到B点的光线的入射角为α=180°-45°2=67.5°>C，可知光线1会发生全反射；因射到C点偏上的光线的入射角为β>45°>C，可知光线8.(多选)(2025·陕晋宁青卷·9)在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为440nm的蓝色激光和波长为660nm的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为0.5mm，双缝到屏的距离为500mm，则屏上()A.蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹B.蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小C.距中央亮条纹中心1.32mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠D.距中央亮条纹中心1.98mm处蓝光和红光亮条纹中心重叠答案BC解析蓝光与红光频率不等，不能发生稳定干涉形成条纹，故A错误；根据相邻干涉条纹间距公式Δx=Ldλ，由于蓝光的波长较短，故蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小，故B正确；蓝光的相邻干涉条纹间距为Δx1=4.4×10-4m，红光的相邻干涉条纹间距为Δx2=6.6×10-4m，要使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知Δx1·m=Δx2·n，其中m=0，1，2…，n=0，1，2…，C项中x1=1.32mm=3Δx1=2Δx2，满足条件；D项中x2=1.98mm=4.5Δx1=3Δx2，不满足条件；故C正确，D9.(2024·广东卷·6)如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以θ角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射，反射光射向PQ面。若θ逐渐增大，两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是()A.在PQ面上，红光比绿光更靠近P点B.θ逐渐增大时，红光的全反射现象先消失C.θ逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射D.θ逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大答案B解析在MN面，入射角相同，红光的折射率小于绿光的折射率，根据折射定律n=sinθsinα，可知绿光在MN面的折射角较小，由题图可知绿光比红光更靠近P根据发生全反射的临界条件sinC=1n可知红光发生全反射的临界角较大，θ逐渐增大时，折射光线与NP面的交点左移过程中，在NP面的入射角先小于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故B在MN面，光是从光疏介质到光密介质，无论θ多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误；根据折射定律n=sinθsinα可知θ逐渐减小时，两束光在MN10.(2025·江西省一模)半圆形玻璃砖截去一部分，截面为AB，AB面与BC面垂直，截面图如图所示，一束单色光以与AB面成30°角的方向斜射到AB面上的D点，折射光线照射到圆弧面上的E点，DE与连线EC垂直，从E点出射的光线与BC平行，所有光线所在的面与图中圆面平行，则玻璃砖对光的折射率等于()A.2 B.3 C.432 D.45答案B解析如图所示，根据题意可知，光在AB面的入射角为60°，根据几何关系可知，光在E点的入射角与光在D点的折射角相等，根据对称性和光路可逆可知，光在E点的折射角为60°，由于E点的出射光线与BC平行，根据几何关系可知，光在E点的入射角与光在D点的折射角均为30°，因此折射率为n=sin60°sin30°=3热点15热学[分值：42分][1~6题，每题4分，7~9题，每题6分]1.(2025·江西景德镇市二检)以下说法正确的是()A.布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫热运动B.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性C.相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度和内能一定相同D.用NA表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，ρ表示实心铜块的密度，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为ρM答案B解析布朗运动的剧烈程度与温度有关，但布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，只有大量分子的无规则运动才叫热运动，故A错误；液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故B正确；物体的内能与物质的量、温度、体积、物态等有关，所以相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时温度一定相同，而内能可能不同，故C错误；用NA表示阿伏加德罗常数，M表示铜的摩尔质量，ρ表示实心铜块的密度，铜的摩尔体积V=Mρ，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为Mρ·N2.(2025·江苏省苏锡常镇一模)石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则()A.石墨是非晶体B.石墨研磨成的细粉末就是石墨烯C.单层石墨烯的厚度约3μmD.碳原子在六边形顶点附近不停地振动答案D解析石墨是晶体，故A错误；石墨烯是石墨中提取出来的新材料，故B错误；单层石墨烯厚度约为原子尺寸10-10m，故C错误；根据分子动理论可知，固体分子在平衡点不停的振动，故D正确。3.(2025·广西桂林市二模)如图所示，健身球是一种内部充满气体的健身辅助器材，已知球内的气体可视为理想气体，当人体缓慢离开健身球时球内气体体积缓慢增大。当球内气体缓慢变化时可认为球内气体温度不变且能发生充分的热交换。则人体缓慢离开健身球过程中，下列说法正确的是()A.球内气体对外做功B.球内气体压强变大C.球内气体对外放热D.球内气体分子热运动的平均动能增大答案A解析气体体积缓慢增大，气体膨胀过程中，气体对外界做功，故A正确；根据理想气体状态方程pVT=C，因为温度T不变、V增大，则压强p减小，故B错误；因为温度不变，所以气体的内能ΔU=0，气体对外做功W<0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，可得Q=-W>0，即气体从外界吸热，故C错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，则气体分子热运动的平均动能不变，故D4.(2025·河北卷·2)某同学将一充气皮球遗忘在操场上，找到时发现因太阳曝晒皮球温度升高，体积变大。在此过程中若皮球未漏气，则皮球内封闭气体()A.对外做功 B.向外界传递热量C.分子的数密度增大 D.每个分子的速率都增大答案A解析皮球体积变大，气体膨胀，对外界做功，故A正确；气体温度升高，内能增大，ΔU>0，又因为W<0，根据热力学第一定律知Q>0，气体吸收热量，故B错误；皮球未漏气，分子总数不变，体积变大，分子的数密度减小，故C错误；温度升高，分子平均动能增大，但并非每个分子速率都增大，故D错误。5.(2024·山东卷·6)一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是()A.a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功B.b→c过程，气体对外做功，内能增加C.a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功D.a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量答案C解析a→b过程压强不变，体积增大，气体对外做功Wab<0，由盖—吕萨克定律可知Tb>Ta，即内能增大，ΔUab>0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知Q>0，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误；b→c过程中气体与外界无热量交换，即Qbc=0又由气体体积增大可知Wbc<0，由热力学第一定律ΔU=Q+W可知ΔU<0，即气体内能减少，B错误；c→a过程为等温过程，可知Tc=Ta，ΔUac=0根据热力学第一定律可知a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确；根据p-V图像与横轴所围图形的面积等于气体对外做功的绝对值可知：a→b→c→a整个过程气体对外做功W<0，同时整个热力学循环过程ΔU=0，由热力学第一定律可得ΔU=Qab+Qca+W=0故a→b过程气体从外界吸收的热量不等于c→a过程放出的热量，D错误。6.(2024·海南卷·7)用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330cm3，薄吸管底面积为0.5cm2，罐外吸管总长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离罐口10cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是()A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏B.该装置所测温度不高于31.5℃C.该装置所测温度不低于23.5℃D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大答案B解析由盖—吕萨克定律得V1T其中V1=V0+Sl1=335cm3，T1=(273+27)K=300K，V2=V0+Sx=330+0.5x(cm3)代入解得T=3067x+1980067(根据T=t+273K，可知t=3067x+150967(故若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，故A错误；当x=20cm时，该装置所测的温度最高，代入解得tmax≈31.5℃，故该装置所测温度不高于31.5℃，当x=0时，该装置所测的温度最低，代入解得tmin≈22.5℃，故该装置所测温度不低于22.5℃，故B正确，C错误；其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，故D错误。7.(八省联考·河南·5)汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时，压力表示数为2.6p0(p0是1个标准大气压)，轮胎内部气体温度为315K，外部大气压强为p0。该汽车在某高原地区行驶时，压力表示数为2.5p0，轮胎内部气体温度为280K。轮胎内部气体视为理想气体，轮胎内体积不变且不漏气，则该高原地区的大气压强为()A.0.6p0 B.0.7p0 C.0.8p0 D.0.9p0答案B解析根据题意可知：在平原地区时，轮胎内部气体压强为p1=3.6p0，温度T1=315K设在高原地区轮胎内部气体压强为p2，温度T2=280K轮胎做等容变化，根据p1T解得p2=3.2p0该高原地区的大气压强为p=3.2p0-2.5p0=0.7p0，故选B。8.(2025·山东省部分学校一模)某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“8”，测得压强为p0。活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固。继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为43p0A.泄漏气体的质量为最初气体质量的2B.气泡在上升过程中会放出热量C.在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大D.泄漏出的气体的内能与注射器内存留气体的内能相等答案A解析对被封闭气体，如没有泄露气体，等温变化时，由玻意耳定律p0·8lS=43p0·xlS，解得x=6，则泄露气体的质量与最初气体质量之比为4∶6=2∶3，A正确；气泡在上升过程，随着压强的减小，体积将增大，气体对外做功，温度不变内能不变，由热力学第一定律可知，此过程会吸收热量，B错误；注射器导热性能良好，在压缩气体的过程中，气体温度不变，气体分子的平均动能不变，C错误；由A项分析知泄露出的气体的质量与注射器内存留气体的质量之比为2∶1，同种气体，在同样的状态下，显然泄露出的气体内能大于注射器内存留气体的内能，D9.(多选)(2025·山东青岛市检测)潜水钟是一种沉放到水下研究水底情况的装置。如图所示，一质量m=5×103kg的潜水钟高h=2m，横截面积S=4m2，从水面上方开口向下沉入水中，最终到达水平海床，进入钟内的水深Δh=1m。已知钟内封闭气体温度保持不变，大气压强p0=1.0×105Pa，海水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2，不考虑钟壁厚度。下列说法正确的是()A.海水深度H=10mB.海水深度H=11mC.潜水钟对海床的压力FN=1×104ND.潜水钟对海床的压力FN=2×104N答案BC解析根据题意可知，未放入水中时，封闭气体压强为p0=1.0×105Pa，体积为V0=hS，沉到深度为(H-Δh)的水底，压强为p1=p0+ρg(H-Δh)，体积为V1=(h-Δh)S，根据玻意耳定律p0V0=p1V1，解得H=11m，故A错误，B正确；由上分析，可得沉到深度为(H-Δh)的水底时压强为p1=p0+ρg(H-Δh)=2×105Pa，可得沉到深度为(H-h)的水底时压强为p2=p0+ρg(H-h)=1.9×105Pa，对潜水钟受力分析，根据平衡条件有mg+p2S=FN'+p1S，可得海床对潜水钟的支持力FN'=1×104N，根据牛顿第三定律，可知潜水钟对海床的压力FN=1×104N，故C正确，D错误。热点16近代物理[分值：46分][1~7题，每题4分，8~10题，每题6分]1.(2025·广西卷·1)有四种不同逸出功的金属材料：铷2.15eV，钾2.25eV，钠2.30eV和镁3.20eV制成的金属板。现有能量为2.20eV的光子，分别照到这四种金属板上，则会发生光电效应的金属板为()A.铷 B.钾 C.钠 D.镁答案A解析当光子的能量大于金属的逸出功时就能发生光电效应，可知能量为2.20eV的光子分别照射到四种金属板上，会发生光电效应的金属板是铷。故选A。2.(2025·湖南卷·1)关于原子核衰变，下列说法正确的是()A.原子核衰变后生成新核并释放能量，新核总质量等于原核质量B.大量某放射性元素的原子核有半数发生衰变所需时间，为该元素的半衰期C.放射性元素的半衰期随环境温度升高而变长D.采用化学方法可以有效改变放射性元素的半衰期答案B解析原子核衰变时释放能量，根据质能方程，总质量会减少，新核总质量小于原核质量，故A错误；半衰期为大量放射性原子核半数发生衰变所需的时间，故B正确；半衰期由原子核内部结构决定，与环境温度无关，故C错误；半衰期不受化学方法影响，因为化学变化不改变放射性元素的半衰期，故D错误。3.(2025·山东卷·1)在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能Ek的大小关系正确的是()A.Ek1>Ek2>Ek3 B.Ek2>Ek3>Ek1C.Ek3>Ek2>Ek1 D.Ek3>Ek1>Ek2答案B解析根据光电子最大初动能与遏止电压的关系Ek=eUc，根据图像有Uc2>Uc3>Uc1，故Ek2>Ek3>Ek1，故选B。4.(2025·天津市重点校联考一模)关于下列四幅图的说法正确的是()A.图甲是α粒子散射实验，α粒子穿过金箔后，多数α粒子发生了大角度的偏转B.图乙是光电效应实验，此时张开的验电器指针带负电，锌板带正电C.图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，其中1为β射线D.图丁是核反应堆示意图，其中石墨作为慢化剂的作用是吸收中子答案C解析题图甲是α粒子散射实验，α粒子穿过金箔后，少数α粒子发生了大角度偏转，故A错误；题图乙是光电效应实验，锌板失去电子，张开的验电器指针和锌板都带正电，故B错误；题图丙是放射源放出三种射线在磁场中的运动轨迹，根据左手定则，1带负电为β射线，故C正确；核反应堆中的石墨起使中子减速作用，故D错误。5.(2025·安徽省九师联盟模拟)大量处于n=2能级的氢原子被频率为ν的单色光照射后，能辐射出频率不等于ν的光子有5种，氢原子的能级示意图如图所示，则辐射出的光子中频率最高的光子的频率为()A.3ν B.4ν C.5ν D.6ν答案C解析依题意，吸收光子后，能辐射出6种不同频率的光子，则吸收光子后，氢原子从n=2能级跃迁到n=4能级，根据跃迁条件可得hν=E4-E2=-0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV，氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光子频率最高，即hνm=E4-E1=-0.85eV-(-13.6eV)=12.75eV，解得νm=5ν，故选C。6.(多选)(2025·黑吉辽蒙卷·8)某理论研究认为，42100Mo原子核可能发生双β衰变，衰变方程为42100Mo→44ARu+y-10A.A=100 B.y=2C.γ1的频率比γ2的大 D.γ1的波长比γ2的大答案ABC解析由核反应方程质量数和电荷数守恒可得100=A+0，42=44-y，解得A=100，y=2，A、B正确；由题可知γ1光子的能量大于γ2光子的能量，根据光子的能量公式ε=hν，波长λ=cν，可得γ1的频率大于γ2的频率，γ1的波长小于γ2的波长，C正确，D7.(2025·北京卷·13)自然界中物质是常见的，反物质并不常见。反物质由反粒子构成，它是科学研究的前沿领域之一。目前发现的反粒子有正电子、反质子等；反氢原子由正电子和反质子组成。粒子与其对应的反粒子质量相等，电荷等量异种。粒子和其反粒子碰撞会湮灭。反粒子参与的物理过程也遵守电荷守恒、能量守恒和动量守恒。下列说法正确的是()A.已知氢原子的基态能量为-13.6eV，则反氢原子的基态能量也为-13.6eVB.一个中子可以转化为一个质子和一个正电子C.一对正负电子等速率对撞，湮灭为一个光子D.反氘核和反氘核的核聚变反应吸收能量答案A解析氢原子基态能量由电子与质子决定。反氢原子由正