2026年高考物理二轮复习（培优版）热点13 机械振动 机械波（含答案）

（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

颂岫IMI删皿娜

1标记物

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。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8点，A点为08的中点。下列说法正确的是（）

A.0点到13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8根据动量定理有/G/产0,则。点到8点弹力的冲量大小等于重力冲量的大小，故A

正确；。点到6点弹簧一直被拉仲，弹簧一直做负功，故B错误；。点到A点的弹力要比A点到6点的弹

力小，而A点为。8的中点，则0点到4点弹力做的功小于A点到8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干衡位置，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lOm/s?,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、8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7=0.8兀s,由单摆的周期公式7=2兀/得摆长为

/=^7=1.6m,B、D错误；

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/=0.5s时的图像，图乙为平衡位置位于44cm处的P点的

振动图像。则在/=1.125s时，位于广2cm处的质点相对于其平衡位置的位移为（）

A.10cmB.-10cm

C.lO^cmD.-I0V2cm

答案C

解析根据题图乙可知r=0.5s位于x=4cm处的P点向上振动，则r=0.5s位于广2cm处的质点从平衡位置

向下振动，由题图乙可知周期为六1s,可知片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=Rsin?=20sin2n/（cm）,则在k1.125s时，位于x=2cm处的质点相对于

其平衡位置的位移为y=20sin27rx1.125（cm）=10V2cm,故选Co

5.（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、。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M

B.两列波波速之比为1:2

C.5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s时该波的波形图，图乙是尸0处质

点的振动图像。则7=11s时该波的波形图为（）

答案C

解析波的周期7=4s,因/=Us时，即在/=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）质量均为犷的小球a和b由劲度系数为攵的轻质弹簧连接，小球a由不可伸长的细

线悬挂在。点，系统处于静止状态，如图所示。将小球b竖直下拉长度/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bB（）

A.小球a可能会运动

B.若小球b做简谐运动，则其振幅为g

C.当且仅当/W等时，小球b才能始终做简谐运动

D.当且仅当/W学时，小球b才能始终做简谐运动

k

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/,B错误；小球a发生运动的条件为弹黄对小球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kxo=，ng,对小球b有kx｛）+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小有S〃孙解

得/二名㈣，故当且仅当々平时卜球b才能始终做简谐运动，否则小球a会发生运动，A、D正确，C错

kk

［*天oo

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；若空攵中的温度均匀，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，即仇＞仇，因此越靠近地面空气

对声音的折射率〃越大，类比光在介质中传播的速度厂彳可知，折射率越大，声速越小，从"点到N点，

声音频率/不变，声速减小，根据产，■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,D正确。

9.（2025•河北廊坊市模拟）一列简谐横波沿入轴传播，在/=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〃正在波谷，质点。经过0.15s第一次回到平衡位置，则下列说法正确的是（）

A.U）时刻,质点。的位移为3cm

B.波的传播速度可能为10m/s

C.从尸0时刻开始，若质点6比质点。先回到平衡位置，则波沿X轴正向传播

D.从白。时刻开始，若质点力比质点〃先回到平衡位置，质点。的振动方程为尸4sin（5mq）cm

答案D

解析质点。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

i=竺二"（-"m/s=-m/s,若波沿x轴负向传播，由波形图可知此时波速为I，三竽二三上m/s=20m/s,故B错

误；从尸0时刻开始，若质点〃比质点a光回到平衡位置，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；设此时波动方程为尸Asin（手Y+s（））=4sin6+仰）,由于此时x=3m处质

点从平衡位置向下振动，则有尸4sin6X3+9o）=O,解得仰三，则此时质点。的位移为M=4sin（；X0+：）

cm=2\/2cm,设质点a的振动方程为尸Asin（竿+91）,其中丁芸吟s=0.4s,/=0时，%=2企cm,且质点a

向上振动，联立解得0］除则质点。的振动方程为y=4sin（57rf+：）cm,故A、C错误，D正确。

10.（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M7.y位于水平面内。O点处的

波源I从片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=2sin5兀/（cm）,产

生的机械波在X。），平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示均时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有

一圈波谷。/尸0.8s时，在8点处的波源2也开始垂直于4。），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/s

B.fo=0.4S

C.振动稳定后，C处质点为振动的减弱点

D.r=0,8s至r=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m,故波的波长为＞l=2m,根据简谐运动的位移随时间变

化关系，可将机械波的周期丁=至=至s=0.4s,故传播速度为忏。=5m/s,故A正确；由题图可知，OD距离

2m为一个完整的波长，A）时刻，0、。均在波峰，且平面内只有一个完整的波形，则。点此时第二次出现

波峰，可知行="=0.5s,故B错误：根据勾股定理可得OCZ42+32m=5m,C点到两波源的距离差

4

^x=OC-CB=2m=A,但由于。点处的波源垂直于xOy水平面沿z轴正方向振动，8点处的波源垂直于xOy

水平前沿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；/=0.8s至z=1.6s时间

内，波源8的振动传播到。所需时间为，产与=0.6s,则波源3的振动传播到C点后，C处的质点振动了n

个周期，则片I“,波源。的振动传播到。点的时间为占空二i.0s,则r=0.8s至Ul,6s时间内，C

。0."4。一2V

处质点只振动了〃'个周期，则〃'二牛'三，由于振动稳定后，。处质点为振动的减弱点，所以。点其运动

0.42

的路程s=--X4A+-X4A=4A=4X2cm=8cm,故D错误。

22

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，六0时刻，闭

合开关S,匚0.02s时刻，电容器的电荷量第一次为零。则r=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1X0.02s=0.08s,当仁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，D正确。

2.（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，厚膜前■后表面反射的两列光相登加，发生干涉现象，同一条亮条块

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S、S关于。。'轴对称，光屏垂直于

。0'轴放置。将偏振片Pi垂直于。。'轴置于双缝左侧，单色平行光沿00'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，Pi、P2透振方向平行。保持Pi不动，将巴绕。0'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（）

p.p2光屏

三…?............o1

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华夕可知当P?旋转时，L、d、A均不变，故条纹间距不变；随着P2的旋

转，透过P2的光不断减小，干涉条纹的亮度减小。

4.（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.频密比在真空中的大

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，其中在该横截面

内，由〃、〃两种单色光组成的细光束以平行于底面AC的方向从侧面A8上的。点射入玻璃砖，在底面

人C上发生全反射后分别从侧面AC上的M，N两点射出，下列说法正确的是（）

B

A.若〃是黄光，则b可能是蓝光

B.在该玻璃砖中，力光的传播速度小于。光的传播速度

C.以〃、匕为光源分别进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，。光相邻干涉亮条纹间距比〃光大

D.若b光照射到某金属上能发生光电效应，则。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。点入射角相同，由折射定律可知〃〃＞山，则有

vfl＞Vh,若。是黄光，力不*T能是蓝光，故A错误；由叮知，则有心＜跟，即。光传播速度较大，

故B缙误；由a=£可知，。光波长小于匕光波长，用同一装置做双缝干涉实验时，由Ar=b可知，。光相邻

vd

干涉亮条纹间距比〃光小，故C错误；由可知，。光光子能量大于〃光光子能量，人光照射到某金属

上能发生光电效应，a光一定能使该金属发生光电效应，故D正确。

6.（2024•黑吉辽4）某同学自制双缝十涉实验装置，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（）

头发丝〒厂一^

A.换用更粗的头发丝

B.换月红色激光照双缝

C.增天纸板与墙面的距离

D.减小光源与纸板的距离

答案A

解析由干涉条纹间距人］匕可知，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Ax

d

变小，故A正确；换用红色激光照双缝，波长2变大，则相邻两条亮纹中央间距AA•变大，故B错误；增

大纸板与墙面的距离/,则相邻两条亮纹中央间距Av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Ax,故D错误。

7.（2025・广西卷5）如图扇形的材料，折射率大于企，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（；圆）4c的中点光线2传播到C点偏上，则两光线发生下列哪种情况（）

4

O

A.1不全反射，2全反射

B.都K全反射

C.都会反射

D.1全反射，2不全反射

答案C

解析由全反射临界角公式sin得sinC<±二立，即临界角C<45。，因射到8点的光线的入射角为

nv22

080；45。=675。>0,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介45。>。，可知光线2

会发生全反射，故选C。

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।।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

人百々，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；篮光的相邻干涉

a

44

条纹间距为A.n=4.4X10m,红光的相邻干涉条纹间距为A.v2=6.6X10-m,要使蓝光和红光亮条纹中心重

叠，可知AAI•〃尸其中〃?=0,1,2…，72=0,1,2…，C项中汨=1.32mm=3Avi=2AjT2,满足条件；D

项中M=1.98mm=4.5Ati=3AjV2,不满足条件；故C正确，D错误。

9.（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。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P。面。若。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P0面上，红光比绿光更靠近P点

B.6逐渐增大时，红光的全反射现象先消失

C.6逐渐增大时，入射光可能在M/V面发生全反射

D.8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，根据折射定律片则，可知绿光在MN

sina

面的折射角较小，由题图可知绿光比红光更靠近。点，故A错浜；

根据发生全反射的临界条件sinC，可知红光发生全反射的临界南较大，夕逐渐增大时，折射光线与NP面

H

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正确：

在MN面,光是从光疏介质到光密介质，无论〃多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误；根据折

射定律片史坦可知。逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射凭逐渐减小，故D错误。

sina

10.（2025•江西省一模）半圆形玻璃砖截去一部分，截面为A8,48面与8C面垂直，截面图如图所示，一束

单色光以与A8面成,30。角的方向斜射到A8面上的。点，折射光线照射到圆弧面上的E点，OE与连线EC

垂直，从E点出射的光线与平行，所有光线所在的面与图中圆面平行，则玻璃砖对光的〃射率等于

5

A.V2B.V3C.-V2D：百

答案B

解析如图所示，根据题意可知，光在A8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。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。点的折射角均为30。，因此折射率为

A,_E/

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•定相同

D.用NA表示阿伏加德罗常数，”表示铜的摩尔质量，〃表示实心铜块的密度，那么铜块中-•个铜原子所占

空间的体积可表示为影

NA

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，「表示实心铜块

的密度，桐的摩尔体积V=凹，那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为上故D错误。

2.（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，贝女）

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3

D.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；单层石墨炜厚度约为原子

尺寸故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

不变口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牛=C,

因为温度7不变、V增大，则压强〃减小，故B错误；因为温度不变，所以气体的内能AUW）,气体对外

做功W<0,根据热力学第一定律可得皿>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D错误。

4.（2025・河北卷・2）某同学将一充气反球遗忘在操场上，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，AU>0,又因为

W<0,根据热力学笫一定律知Q>0,气体吸收热量，故B错误；皮球木漏气，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，。一匕过程是等压过程，〃一c过程中气体与

外界无热量交换，c-。过程是等温过程。下列说法正确的是（）

\.a-h过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

过程，气体对外做功，内能增加

C.af/2-c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功

D.a-〃过程，气体从外界吸收的热量等于。一。过程放出的热量

答案C

解析a-〃过程压强不变，体积增大，气体对外做功也仍<0,由孟一吕萨克定律可知即内能增

大，AU苏>0,根据热力学第一定律AU=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；

〃一c过程中气体与外界无热量交换，即四二0

又由气体体积增大可知检<0,由热力学第一定律AU=Q+W可知△[/<（）,即气体内能减少，B错误；

c—a过程为等温过程，可知7>「，△“c=0

根据热力学第一定律可知a-5-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-cfa整个过程气体对外做功

W<0,同时整个热力学循环过程AU=0,由热力学第一定律可得△U=QM+Q.+W=0

故〃一6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0.5co?,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

解析由盖一吕萨克定律得尹崇

其中P产Mo+S/产335cm3,

Ti=（273+27）K=3OOK,

V2=V（j4-Sx=330+0.5A*（cm5）

/vxArtrT3019800/叱、

代入解付T=—x+——（K）

6767

根据r=/+273K,可知片玛:/^（C）

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fmax=3L5°C,故该装置所测温度不高于31.5℃,当户0

时，该装置所测的温度最低，代入解得Zmi产22.5℃,故该装置所测温度不低于22.5℃,故B正确，C错

•口

沃；

其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖一吕萨克定律可知，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2.6po（po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po。

该汽车在某高原地区行驶时，压力表示数为2.5外，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.0.6poB.0.7PoC.0.8p（）D.O.9po

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〃尸3.6〃（），温度7>315K

设在高原地区轮胎内部气体压强为优，温度A=280K

轮胎做等容变化，根据詈二詈

T2

解得p2=3.2〃）

该高原地区的大气压强为/7=3.2/?O-2.5/?（）=O.7/?O,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”，测得压强为外。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%。。则该过程中

（）

A.泄漏气体的质量为最初气体质量的|

B.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7体，如没有泄露气体，等温变化时，由玻意斗定律p(r8/S=，o・WS,解得户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：I,同种气球，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，D错误。

9.(多选)(2025.山东青岛市检测)潜水钟是一种沉放到水下研究水宸情况的装置。如图所示,一质量

m=5X10,kg的潜水钟高/『2m,横截面积S=4n?,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m。已知钟内封闭气体温度保持不变，大气压强po=1.0XI()5Pa,海水的密度

p=1.0XI03kg/m3,重力加速度g取10md,不考虑钟壁厚度。下列说法正确的是()

A.海水深度H=l()m

B.海7K深度H=\1m

4

C.潜水钟对海床的压力FN=1X10N

4

D.潜水钟对海床的压力FN=2X10N

答案BC

解析根据题意可知，未放入水中时，封闭气体压强为po=1.0Xl()5pa,体积为沉到深度为(“-初)

的水底，压强为〃尸po+〃g(”-"?),体积为％=(力根据玻意耳定律poMo二piK,解得故A错

误，B正确；由上分析，可得沉到深度为(H-M)的水底时压强为〃尸p()+pg(〃-M)=2Xl()5pa,可得沉到深度

为(”-/?)的水底时压强为P2=po+pg(HJ?)=L9Xl()5pa,对潜水钟受力分析，根据平衡条件有

/ng+p2s=FN'+PS可得海床对潜水钟的支持力FNUXIO'N,根据牛顿第三定律，可知潜水钟对海床的压

力尺=1X10"N,故C正确，D错溪。

热点16近代物理

［分值：46分］

［1~7题，每题4分，8To题，每题6分］

1.(2025・广西卷・1)有四种不同逸出功的金属材料：ft2.15eV,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.锄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4如。故选A。

2.（2025・湖南卷•「）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反的大小关系正确的是（）

(金属编号

073

出

妥

.士

超

A.Ekl>Ek2>Ek3B.Ek2>Ek3>%

C.Ek3>Ek2>EklD.Ek3>Ekl>E<2

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>Uci,故反2>Ek»Eki,故选

Bo

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（）

甲乙

丁

A.图甲是a粒子散射实验，a粒子穿过金箔后，多数a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「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a粒子散射实脸，a粒子穿过金箔后，少数a粒子发生了大角度偏转，故A错误；题图乙

是光电效应实脸，锌板失去电子，张开的验电器指针和锌板都若正电，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。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v的单色光照射后，能辐射出频率不等

于v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（）

nE/eV

x——0

5-------------0.54

4-------------0.85

3-------------1.51

2-------------3.4

1--------------13.6

A.3vB.4vC.5vD.6v

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〃=2能级跃迁到

〃二4能级，根据跃迁条件可得/7V=E4-E2=-0,85eV-（-3.4eV）=2.55eV,氢原子从n=4能级跃迁到n=\能级辐

射出的光子频率最高，即6m=E4出=-0.85eV-（-13.6eV）=12.75eV,解得.=5也故选C。

6.（多选）（2025•黑吉辽蒙卷⑻某理论研究认为，1的Mo原子核可能发生双［3衰变，衰变方程为】器Mo-

4Ru4-y_Jeo处于第二激发态的4仙原子核先后辐射能量分别为0.5908MeV和0.5395MeV的力、及两

光子后回到基态。下列说法正确的是（）

A.A-100

B.y=2

C.%的频率比力的大

D.%的波长比九的大

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,产2,A、B正确；由题可

知力光子的能量大于及光子的能量，根据光子的能量公式£=加，波长居今可得力的频率大于力的频率，

力的波长小于及的波长，C正确，D错误。

7.（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源灭。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-13.6eV

B.一人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.反笊核和反笊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。反氢原子由正电子和反质子构成，电荷结构相同，能级结构不

变，基态能量仍为-