熱學 光學與近代物理（3大考點）學生版

專題08熱學、光學與近代物理

考點01熱學

b

一、單選題

1.（2025?安徽?二模）實驗小組用如圖所示的裝置探究氣體壓強的產生機理，將黃豆從秤盤上方一定高度

處均勻連續倒在秤盤上，觀察秤的指針擺動情況.下列說法正確的是（）

A.模擬溫度降低對氣體壓強的影響時，應增加黃豆數量

B.模擬溫度升高對氣體壓強的影響時，應將釋放位置升高

C.模擬體積減小對氣體壓強的影響時，應將釋放位置升高

D.模擬體積增大對氣體壓強的影響時，應增加黃豆數量

2.（2025?安徽安慶?二模）一定質量的理想氣體歷經如圖所示的循環過程，匕過程是等溫過程，bfc

過程是等容過程，過程是等壓過程。下列說法正確的是（）

A.〃過程中氣體的內能增加

B.〃fc?過程中氣體向外界放熱

C.過程中氣體從外界吸收的熱量全部用于對外做功

D.過程中外界對氣體做的功等于。-〃過程中氣體對外界做的功

3.（2025?安徽合肥?二模）如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態。，經過等溫過程時到狀態〃，再經過

等壓過程反到狀態c,又經等容過程M回到狀態或下列說法正確的是（）

A.在過程帥中，氣體的內能增加

B.在過程A中，氣體對外界做功

C.在過程ca中，氣體對外界放熱

D.在過程Hca中，氣體對外界做功

4.（2025?安徽黃山?二模）如圖為一定質量的理想氣體在。-力-CT。循環過程中氣體壓強隨體積變化關系

圖像。時的延長線過坐標原點，尻、平行于〃軸，曲線s是雙曲線的一部分，下列說法正確的是（）

B.在狀態a今狀態b的過程中，氣體分子熱運動的平均動能不變

C.在狀態〃今狀態c的過程中，氣體分子數密度變大

D.在。一方一c一。的循環過程中，氣體從外界吸收熱量

二、解答題

5.（2025?安徽蕪湖,二模）某型號汽油發動機結構如圖甲所示。其工作過程可看成：燃燒室內氣體經歷反

復膨脹和壓縮。某次膨脹和壓縮過程可簡化為如圖乙所示的〃-V圖像，其中和OfA為兩個絕熱過

程。狀態A氣體的溫度6二27℃,壓強月=80kPa,火花塞點火瞬間，燃燒室內氣體的壓強迅速增大到

0=4OOkPa的狀態-然后，活塞被推動向下移動對外做功。在經歷8->C的絕熱膨脹過程中，氣體對外

做功400J,溫度降低了400著壓喉降低到120kPa,以上整個過程中燃燒室內的氣體可視為理想氣體且質量

保持不變。（r=273+0

圖甲

⑴求氣體在狀態B的溫度T2；

⑵求BfC過程燃燒室內氣體的內能變化量NJ：

⑶燃燒室內氣體的最大體積匕與最小體積匕之比被稱為壓縮比匕它是發動機動力大小的一個標志。請計

算該發動機的壓縮比鼠

6.（2025?安徽淮北?二模）濟南的突泉是中國著名的風景名勝，泉水一年四季恒定在18回左右1:嚴冬，水面

上水氣裊裊，像一層薄薄的煙霧，一邊是泉池幽深，波光粼粼，一邊是樓閣彩繪，雕梁畫棟，構成了一幅

奇妙的人間仙境。在水底有很多小孔冒出微小氣泡，可以看到與泡在緩慢上升過程中體積逐漸變大且沒有

破裂。假設初始時小氣泡（可視為理想氣體）體積匕=5.0xl（r7m3,氣泡上升過程中內外壓強相同。已知泉

水水深％=2m,大氣壓強％=1.0xl0Spa,水的密度夕=1.0x1Ckg/n?,重力加速度g取lOm/s?0

⑴求氣泡到達水面時的體積匕；

（2）已知氣泡上升過程中對外界做功2X10-2J,判斷氣泡是吸熱還是放熱，并求出熱量的數值。

7.（2025?安徽滁州?二模）汽車懸掛系統是連接車輪和車身的重要部件，普通懸掛使用彈簧，而空氣懸掛

用汽缸、活塞代替了彈簧，提高了駕乘的舒適度。圖示為某空弋懸拄系統的示意圖，面積為S的活塞將導

熱良好、高度為〃的汽缸密閉良好，汽缸通過閥門與氣泵相連，此時閥門關閉，活塞正好處于汽缸正中間.

設該懸架所承受的部分車身（包括缸體等）質量始終為叫=逾，其中P。為大氣壓強，W為重力加速度，

g

活塞厚度不計且與汽缸間無摩擦，連接管的體積不計，空氣視為理想氣體。

⑴求此時汽缸內封閉空氣的壓強;

⑵若環境溫度由"上升到1.17；）,求車身上升的高度；

⑶遇到崎嶇路面時為了抬高車身，需用氣泵給汽缸充入一定量的空氣，若車身高度因此上升。，求充入壓

4

強為%的空氣的體積。

8.（2025?安徽馬鞍山?二模）如圖所示，在光滑水平面上，一質量為小、厚度不計、面積為S的活塞將一

定質量的理想氣體封閉在內壁光滑的圓柱形導熱汽缸中，開始時活塞和汽缸靜止，此時氣柱長度為/。現使

汽缸繞與底部豎直直徑重合的軸由靜止開始緩慢轉動，當汽缸轉動的角速度為某?值時，氣柱長度為2/。

已知外界大氣壓為P。，環境溫度不變（可認為氣體溫度保持不變），求此時:

〃/〃〃〃〃〃/〃〃/〃1〃〃〃〃〃〃〃

I

I

（1）封閉氣體的壓強；

（2）汽缸轉動的角速度。

9.（2025?安徽蚌埠?二模）如圖所示，U形玻璃管由截面積為lOcn?和截面積為20cm2的兩段玻璃管連接而

成，管內有段水銀柱，左右兩管中液面高度差為右管中水銀液面到粗玻璃管下端距離4=k;w,

左管中封閉的理想氣體氣柱長為L=10cm,環境溫度為300K,大氣壓強為75cmHg,現緩慢升高環境溫度

使左右兩管中液面相平，右管足夠長，求：

⑵若溫度升高后保持不變，再往右管中緩慢倒入水銀，使左管中氣柱的長仍變為10cm,求倒入的水銀體枳。

10.（2025?安徽池州?二模）理想氣體的狀態參量滿足克拉珀龍方程〃V=〃R7。其中〃表示物質的量，R為

常數。lmol理想氣體經歷如圖所示的準靜態過程：從狀態A出發，沿直線膨脹到B,再等壓壓絡到原體積，

到達狀態C。己知該氣體的摩爾定容熱容為。=；足，氣體在由A到C過程中內能的變化量=

P。、匕。為已知量。求整個過程中:

⑴氣體內能的改變；

⑵外界與氣體間交換的熱量。

考點02光學

一、單選題

1.（2025?安徽蕪湖?二模）自行車尾燈是一組全反射棱鏡結構，在夜晚可以反射汽車車燈的光，如圖所示，

將一束單色光以入射角。從全反射棱鏡面射入等腰直角三棱鏡中，其中NC為直角。進入棱鏡的光，先

后經過人C面和8C面全反射，從面再射出，則出射光線相對于最初的入射光線的偏轉角度為（）

B

A.90°B.90。+。C.180°D.2a

2.（2025?安徽馬鞍山?二模）在光的有關現象和應用中，下列說法正確的是（）

A.光導纖維傳送信息是利用了光的直線傳播原理，所以光導纖維不能方曲

B.通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現象

C.紅光和綠光用同一套雙縫干涉裝置分別做干涉實驗時，紅光的條紋更寬一些

D.紅光和綠光用同一套單縫衍射裝置分別做衍射實驗時，綠光的中央明紋更寬一些

3.（2025?安徽淮北?二模）“天宮課堂”中，航天員演示了微重力環境下的神奇現象，液體呈球狀，往其中央

注入空氣，可以在液體內部形成一個同心球形氣泡。液體球和同心球形氣泡可簡化為空心透明球殼模型，

圖示為該球殼截面圖，O為球殼的球心。若液體球殼內表面的尸點有一個點光源，可發出兩種不同頻率的

單色光。和人當圖中夕=30。時，。光恰好不能從液體球殼的外表面射出，。光射出的折射角4=45。。已知

A.。光在液體中折射率為貶

B.〃光在液體中傳播的速度為忘c

C,分別用匹〃光在同一裝置上做雙健干涉實驗，。光產生的條紋間距大于〃光

D.〃光照射到某金屬表面能發生光電效應現象，。光照射到該金屬表面也一定能發生光電效應現象

4.（2025?安徽滁州?二模）一束激光以入射角〃從空氣射入雙層薄膜后再進入空氣，薄膜厚度均為4,折射

率分別為〃I、光路如圖所示。現用折射率為〃且厚度為2d的薄膜取代原雙層薄膜，若光線射入與射出

的位置、角度均與圖中相同，則四、%與〃的大小關系為（）

A.n>>n2B.?|>n2>n

C.n>n2>nxD.n2>n>n[

5.（2025?安徽池州?二模）如圖所示，OCQ是半徑為A的半圓柱體玻璃的橫截面，。。為直徑。一束單色

光沿AO方向從真空射向。。界面，入射角為人折射光線與圓柱面的交點為瓦則在此過程中，下列說法

B.傳播速度變大

C.若增大入射角i,可能會發牛全反射

D.若增大入射角i,光從。到8所用的時間不變

6.（2025?安徽?二模）如圖所示為一橫截面為等腰梯形的玻璃能，側面傾角為〃，一束平行光照射到玻璃

磚上表面，折射光線與反射光線恰好垂直，該平行光與上表面的夾角。=37。，sin37°=0.6,則（）

A.玻璃磚對該光的折射率為

B.若改變入射角，使cos。=：,A點入射的光恰好能夠照到玻璃磚底角B點，則傾角a=53。

C.減小9角大小，九有可能在6C面發生全反射

D.保持。角不變，將玻璃磚底面按照圖中虛線C9進行裁切，光有可能在虛線面發生全反射

7.[2025?安徽蚌埠?二模）如圖，波長為義的單色光，照射到間距為d的雙縫上，雙縫到屏的距離為/（/》“）,

屏上觀察到明暗相間的條紋。現將屏向右平移一點到虛線位置，則屏上兩相鄰亮條紋中心的心距（)

D.不能確定

二、解答題

8.（2025?安徽黃山?二模）光纖通信具有諸多優點。一根粗細均勻的光導纖維束置于空氣中，段為半圓

形，光導纖維束的橫截面直徑為點一束激光在光導纖維內的傳播過程中到達半圓直徑上A點，方向與內表

面夾角小30。，之后在半圓形光導纖維內發生5次全反射（不含A、B位胃），從半圓直徑卜.8點射出半圓

形部分。已知光在光導纖維半圓的外圓表面均恰好發生全反射，過光導纖維中軸線的剖面及光路如圖所示。

已知真空中光速為以求：

⑴該光導纖維的折射率.；

⑵該光束在半圓形光導纖維中傳播的時間。

9.（2025?安徽合肥?二模）某透明柱形材料的橫截面是半徑為R的四分之一圓，其BC面涂有反光涂層。如

圖所示的截面內，-與A6邊平行的細兒束從圓弧上。點入射，九束進入柱體后射到6C邊.上的E點，經反

射后直接射到A點。已知。到A8的距離為由R,光在空氣中的速度為C,求：

⑴材料的折射率：

(2)光從D傳播到A的時間。

10.(2025?安徽安慶?二模)2024年12月10B,北京上空出現“3個太陽〃的景象即幻日現象，與故宮角樓

相互映襯，這種現象也被稱為三日同輝，原理圖如圖甲所示。為便于理解，以單色光為例進行分析，圖乙

為光線以與截面平行的方向射入正六邊形板狀冰晶側面的光路圖。設光線的入射角為=60,經A&CO面

折射后從圖中”點射出，取冰晶走該單色光的折射率為地，已知光在真空中的傳播速度為3.0xl()Xm/s,

4

正六邊形晶體邊長為36cm,出射點〃與C的距離為。cm。求：

(1)折射角今的正弦值sin。

(2)該單色光在冰晶中傳播的時間/o

考點03近代物理

一、單選題

1.(2025?安徽蕪湖?二模)2025年3月28日，中核集團新一代人造太陽”中國環流三號”，首次實現原子核

溫度1.0億度、電子溫度1.6億度的參數水平，標志著中國可控核聚變向工程化應用邁出重要一步。下列

關干輕核聚變說法正確的是()

A.與核裂變相比，相同質量的核燃料，聚變反應中產生的能量比較少

B.“人造太陽〃中的核反應方程為:H+：Hf；He+X,其中X為中子

C.目前我國利用核聚變發電已進入實用階段

D.輕核發生聚變后，比結合能減少，因此反應中釋放能量

2.（2025?安徽淮北?二模）2025年1月20日，中國“人造太陽”全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）實

現了1億攝氏度1066秒穩態高約束模等離子體運行，再次刷新世界紀錄，為實現可控核聚變又向前邁出了

重要一步。：H+：Hf；He+X+17.6MeV是一個典型的核聚變反應，式中X為（）

A.inB.C.（；eD.；H

3.（2025?安徽滁州?二模）「C發生放射性衰變為IN,半衰期約為5730年。已知植物存活期叵，其體內「C

與1c的比例不變：生命活動結束后，「C的比例持續減少。現通過測量得知，某古木樣品中的比例是現

代植物樣品的25%,則（）

A.[C衰變為[N發生的是。衰變

B.1C、TC具有相同的中子數

C.該古木的年代距今約為5730年

D.TC比i；N原子核的比結合能更大

4.（2025?安徽合肥?二模）在核反應方程4X-Y+2：e和;"N+YffO+X中，X和Y代表兩種不同的原子

核，則X核內的質子數為（）

A.0B.1C.2D.3

5.（2025?安徽黃山?二模）電離煙翁探測器是一種含有錮-241（S'Am）的火災報警裝置.，報警器的輻射源

常常使用化合物二氧化錮。已知一個錮核放出一個氮核后轉變為一個鐐核并釋放能量，錮核、鈴核和朝核

的質量分別為〃〃、機2和單質鋸的半衰期為432.2年，光速為c。下列說法正確的是（）

A.二氧化錮中的錮核（第Am）半衰期不確定

B.一個鋸核放出軟核后轉變為鋒核的衰變為a衰變，聳核中有144個中子

C.一個鎧核發生衰變過程中群放的能量為（，%+加3-町）/

D.500個錮核432.2年后一定還剩250個

6.（2025?安徽池州?二模）下列說法中正確的是（）

A.:H+：Hf；He+，+17.6MeV是核聚變反應方程

B.在核反應中電荷數守恒，質量數不守恒

C.在a、mv三種射線中，穿透能力最強的是a射線

D.p衰變中放出的p射線是核外電子脫離原子核的束縛而形成的

7.（2025?安徽安慶?二模）2025年1月14口，據中國科學院合肥物質科學研究院消息，該院大科學團隊成

功研制強流直線等離子體裝置一"赤霄”，"赤霄〃的誕生將為研究下一代“人造太陽''中國聚變工程實驗堆提供

有力支撐。已知某核聚變反應的方程為：H+：H-＞；He+X。下列說法正確的是（）

A.反應產物X為;H

B.核聚變反應有質最虧損

C.該聚變反應發生時，兩個出間萬有引力遠大于兩個;H間庫侖力

D.：He由2個中子和一個質子組