大单元周测卷(五)　大单元五　机械振动与机械波　光学 热学 原子物理-2026年高考物理二轮习题课件（含答案）+试卷（原卷+解析版）

这是一份大单元周测卷(五)　大单元五　机械振动与机械波　光学 热学 原子物理-2026年高考物理二轮习题课件（含答案）+试卷（原卷+解析版），共63页。
(总分：100分)一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1．(人教版选择性必修第三册P4、P33、P37、P38插图改编)下列四幅图对应的说法正确的有(　　)
层级一　教材溯源·基础固本
A．图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的B．图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃C．图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因
D　[图甲中食盐晶体是单晶体，其物理性质沿各个方向不都一样，具有各向异性，故A错误；图乙是玻璃管插入水中的情形，根据图像可知，在附着层内液体分子之间呈现斥力效果，该现象是浸润，表明水能浸润玻璃，故B错误；图丙中悬浮在液体中微粒的运动是布朗运动，布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故C错误；图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力效果，这是液体表面张力形成的原因，故D正确。故选D。]
2．(人教版选择性必修第三册P93、P102、P112、P121插图改编)下列图片及其相应描述正确的是(　　)
A．图(a)中的图样证实了电子的粒子性B．图(b)为α、β、γ射线射入垂直纸面向里的匀强磁场中的图示，其中射线1的电离本领最强C．图(c)中为使快中子减速，需将镉棒插入深些D．图(d)中应使用β射线，依据探测器探测到的β射线的强度变化，实现对钢板厚度的自动控制
B　[图(a)中的电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子的波动性，故A错误；图(b)中根据左手定则可知，射线1为α射线，电离本领最强，故B正确；图(c)中用石墨或重水使快中子减速，将镉棒插入深些，是为了吸收更多的中子减缓核反应速度，故C错误；β射线能穿透塑料板却难以穿透钢板，图(d)中钢板经过时探测器探测到的β射线强度几乎为零，应使用γ射线以实现对钢板厚度的自动控制，故D错误。故选B。]
4．(粤教版选择性必修第一册P83讨论与交流改编)图甲为我国研制的一款具备全隐身性能的战斗机。图乙中一系列圆为该战斗机水平匀速飞行时，不同时刻连续发出的声波在同一时刻到达的位置，P为战斗机飞行平面内的固定观察点，则该战斗机(　　)
A．正在靠近P点，其飞行速度小于声速B．正在靠近P点，其飞行速度大于声速C．正在远离P点，其飞行速度小于声速D．正在远离P点，其飞行速度大于声速
D　[左侧圆较小，说明声波传播时间较短，说明战斗机的运动方向向左，即正在远离P点；战斗机运动到某位置时，声波还在后面，即战斗机运动快于声音，故D正确，A、B、C错误。故选D。]
5．(人教版选择性必修第一册P114第4题改编)如图，ABC为半圆柱体透明介质的横截面，AC为直径，B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质，入射点为A点，折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射，下列说法正确的是(　　)
由几何关系可知，光在AB上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在AB上可能发生全反射，故D正确。故选D。]
6．(人教版选择性必修第三册P71、P72插图改编)如图1所示，小明用甲、乙、丙三束单色光分别照射同一光电管的阴极K，调节滑动变阻器的滑片P，得到了三条光电流I随电压U变化关系的曲线如图2所示。下列说法正确的是(　　)
A．甲光的光子能量最大B．用乙光照射时饱和电流最大C．用乙光照射时光电子的最大初动能最大D．分别射入同一单缝衍射装置时，乙光的中央亮条纹最宽
7．(粤教版选择性必修第三册P74第4题改编)压燃式四冲程柴油发动机具有动力大、油耗小、低排放等特点，被广泛应用于大型机车及各种汽车中。发动机工作过程中内部气体(可视为定量的理想气体)遵循如图所示的狄塞尔循环，其中a→b、c→d为绝热过程，则气体(　　)
A．在a→b过程中温度不变B．在b→c过程中吸收的热量大于对外界做功C．在d→a过程中吸收热量D．经历一个循环过程后对外界做功为0
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．(人教版选择性必修第三册P67问题改编)量子论使人们认识了微观世界的运动规律，并发展了一系列对原子、分子等微观粒子进行有效操控和测量的技术。如图为利用扫描隧道显微镜将48个铁原子排成的“原子围栏”，围栏内电子的量子行为，出现一系列圆形的“纹路”。则(　　)
A．纹路是电子运动的轨迹B．纹路是电子干涉的结果C．电子在中心点出现的概率最大D．围栏内的电子不可能穿越围栏出来
BC　[电子具有波动性，而物质波是概率波，相干加强处电子出现的概率大。微观粒子具有隧道效应。故选BC。]
10．(人教版选择性必修第一册P70第4题改编)一列简谐横波，在t＝0.6 s时刻的波形如图甲所示，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是(　　)
三、非选择题：本大题共3小题，共54分。11．(16分)(人教版选择性必修第一册P53练习与应用、人教版选择性必修第三册P25做一做改编)(1)根据单摆周期公式可以通过实验测量当地的重力加速度。如图所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，做成单摆。
①关于实验操作，下列说法正确的是________；A．摆球的选择有钢质实心小球和木质实心小球两种，选用木质实心小球B．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽量长一些C． 当单摆的摆球经过最高点开始计时，便于看清摆球的位置D．为了使摆的周期大一些以方便测量，应使摆角尽可能大
②若某同学实验中测出单摆做n次全振动所用时间为t、摆线长为l、摆球直径为d，则当地的重力加速度测量值的表达式g＝__________(用n、t、l、d表示)。
(2)某同学通过图甲所示的实验装置，研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系。
①实验时，为判断气体压强与体积的关系，________(选填“需要”或“不需要”)测出针筒内空气柱的横截面积；②实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管(注射器)，并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是______________________________________________。
防止玻璃管内的气体温度发生变化
(2)①根据玻意耳定律可得p1L1S＝p2L2S两边横截面积可以约掉，所以不需要测量针筒内空气柱的横截面积。②实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管(或注射器)，并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是防止玻璃管内的气体温度发生变化。
12．(18分)(人教版选择性必修第三册P65第3题改编)绝热的活塞与汽缸之间封闭一定质量的理想气体，汽缸开口向上置于水平面上，活塞与汽缸壁之间无摩擦，缸内气体的内能UP＝72 J，如图甲所示。已知活塞面积S＝5×10-4 m2，其质量为m＝2 kg，大气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2。如果通过电热丝给封闭气体缓慢加热，活塞由原来的P位置移动到Q位置，此过程封闭气体的V-T图像如图乙所示，且知气体内能与热力学温度成正比。求：
(1)封闭气体最后的体积；(2)封闭气体吸收的热量。
[答案]　(1)6×10-4 m3　(2)64 J
13．(20分)(人教版选择性必修第一册P83第7题改编)如图所示，间距为x＝8 m的M、N两波源在某时刻同时开始振动，两波源在不同介质中形成两列相向传播的简谐横波，在介质ON中波的传播速度为v1＝2 m/s，在介质OM中波的传播速度为v2＝4 m/s。已知两列波的频率均为f＝2 Hz，波源M的振幅为A2＝5 cm，波源N的振幅为A1＝10 cm，图中O点是两波源连线上的某一点，ON＝2 m。求：
[解析]　(1)波速由介质决定，在介质OM中波的传播速度为v2＝4 m/s，根据v2＝λ2 f解得λ2＝2 m在介质ON中波的传播速度为v1＝2 m/s，根据v1＝λ1 f解得λ1＝1 m。
根据图示可知，两波源起振方向均向上，由于t3等于一个周期，t4等于四个周期，即经过2 s时，两波源的振动形式传播到P点运动方向均向上，可知，P点为振动加强点，则在t4＝2 s时间内P以M波源振动形式运动了Δt1＝t4－t3＝1.5 s＝3T此时间内，P运动的路程x1＝3×4A2＝60 cm
[答案]　(1)2 m　1 m　(2)2.5 s (3)547.5 cm
层级二　模拟精选·能力进阶
2．(2025·北京朝阳·二模)如图所示为某质点沿x轴做简谐运动的图像，根据图像可知该质点(　　)A．在任意1 s内通过的路程相同B．在第2 s末和第4 s末的速度相同C．在1～3 s内所受回复力沿x轴正方向D．在2～3 s内位移方向与瞬时速度方向相同
3．(2025·山东·模拟预测)一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到状态a，其p-T图像如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．在b→c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数不变B．在b→c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数增加C．气体在c→a过程放出的热量大于在a→b过程吸收的热量D．气体在c→a过程放出的热量等于在a→b过程吸收的热量
B　[在b→c过程中，气体温度不变，压强增大，体积减小，分子平均动能不变，分子数密度增加，所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子数增加，故A错误，B正确；在c→a过程中，气体体积不变，不对外做功，温度降低，内能减小，气体放出的热量等于内能变化量；在a→b过程中，气体压强不变，温度升高，体积增大，对外做功，吸收的热量等于内能增加量加上对外做的功。气体在c→a过程中与在a→b过程中内能变化量绝对值相同，所以气体在a→b过程中吸收的热量大于在c→a过程中放出的热量，故C、D错误。故选B。]
5．(2025·辽宁沈阳·三模)巴耳末系在可见光区的四条谱线及相应的氢原子能级图分别如图1和图2所示。谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ按波长依次排列，其中Hα是红光谱线，则下列说法正确的是(　　)
A．原子内部电子的运动是原子发光的原因B．Hα对应的光子能量比Hγ对应的光子能量大C．Hδ可能是氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时产生的D．处于n＝2能级的氢原子能吸收2 eV的光子，跃迁到n＝3能级
A　[原子发光是由于电子在不同能级间跃迁时释放或吸收光子，所以电子运动是原子发光的直接原因，A正确；由题意可知Hα对应的光子的频率比Hγ对应的光子频率小，根据爱因斯坦提出的光子能量ε＝hν，可知Hα对应的光子能量比Hγ对应的光子能量小，B错误；由题意可知，四条谱线所对应的光子的频率从小到大依次排列为Hα、Hβ、Hγ、Hδ，所以四条谱线所对应的光子的能量从小到大依次排列为Hα、Hβ、Hγ、Hδ，因此Hδ对应着最大的能量，是氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时产生的，C错误；处于n＝2能级的氢原子跃迁到n＝3能级需要吸收的能量为E3－E2＝1.89 eV，D错误。故选A。]
6．(2025·湖南长沙·模拟预测)如图甲所示，在三维直角坐标系O-xyz的Oxy平面内，两波源S1、S2分别位于x1＝－0.2 m、x2＝1.2 m处。两波源垂直Oxy平面振动，振动图像分别如图乙、丙所示。M为Oxy平面内一点，且MS2－MS1＝0.2 m。空间有均匀分布的介质且两波在介质中波速为v＝2 m/s，则(　　)
A．平衡位置在x轴上且x＝0.2 m处质点开始振动方向沿z轴负方向B．两列波叠加区域内，平衡位置在x轴上且x＝0.6 m处质点振动减弱C．两列波叠加区域内，平衡位置在x轴上且x＝0.5 m处质点振动加强D．若从两列波在M点相遇开始计时，则M处质点的振动方程为z＝0.4sin (10πt＋π)m
D　[平衡位置在x轴上且x＝0.2 m处的质点，离波源S1更近，故该质点先按波源S1的振动形式振动，波源S1开始沿z轴正方向振动，故该质点开始振动时也是先沿z轴正方向振动，故A错误；由于两列波的波速相等，振动周期均为0.2 s，故波长也相等，均为λ＝vT＝0.2×2 m＝0.4 m，由于两列波的起振方向相反，故质点离两波源距离差为波长的整数倍处为振动减弱点，质点离两波源距离差为半波长的奇数倍处为振动加强点，平衡位置在x轴上且x＝0.6 m处的质点，离两波源的距离差为0.6 m＋0.2 m－(1.2 m－0.6 m)＝0.2 m，该距离差
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．(2025·浙江·二模)氢原子的能级图如图1所示，大量处于某激发态的氢原子跃迁时，会产生四种频率的可见光。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光Ⅰ，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用两种光分别照射如图2所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是(　　)
A．光Ⅰ比光Ⅱ有更显著的波动性B．两种光分别照射阴极K产生的光电子到达阳极A的最大动能之差为1.13 eVC．滑片P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大D．用Ⅰ光和Ⅱ光以相同入射角θ(0°