2026年高考物理一轮复习第十章光学热学电磁波近代物理(综合训练)(安徽专用)(学生版+解析)

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1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题，共42分)
一、选择题(本题共10小题，共42分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，每小题4分，只有一个选项符合题意；第9～10小题，有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对而不全的得3分，错选或不选的得0分)
1．4．（24-25高三下·安徽六安一中·模拟预测）如图所示，将一平面镜置于某透明液体中，从光源处发出的一束频率为的细激光束垂直液面入射后射到平面镜上的点，当平面镜与水平方向的夹角为时，经平面镜反射到液面的细激光束恰好不能从液面射出。已知光在真空中传播速率为，则该激光束在液体中的波长为（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】光路如图所示
根据几何关系可知
激光在液体中的临界角为
根据临界角公式
可得
激光在介质中速度为
根据
解得激光束在液体中的波长为
故选B。
2．（24-25高三下·安徽六安一中·模拟预测）如图甲为水晶透明“平安扣”由同材质同心环形材料组成，将“平安扣”平放在水平桌面上，过环心的横截面如图乙所示，外环的半径为R。细光束从P点射入“平安扣”时，经一次折射后，恰好在内环上发生全发射，且从外环上第一次的射出点为Q（图中未画出），并测得圆心角POQ为2θ，已知光在真空中的传播速度为c，水晶的折射率为n。细光在“平安扣”中由P点入射到Q点出射所经历的时间为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】作出光在水晶中的光路如图所示
设P点到内表面发生全发射的点距离为l，根据图中几何关系和正弦定理有
光在内环上刚好发生全反射，则
由对称性可知，光从P点射入到从Q点射出的时间为
又光在水晶中的传播速度
联立解得
故选A。
3．(24-25高三下·安徽阜阳第一中学·)彩虹是由太阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次形成的。下图为彩虹形成的示意图，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条单色光线。则（ ）
A．a光的频率小于b光的频率
B．a、b光在由空气进入水滴后波长变长
C．从同一介质射向空气，a光比b光容易发生全反射
D．通过同一双缝干涉装置，a光的相邻条纹间距比b光的大
【答案】C
【解析】A．由光路图可知，光的偏折程度大于光，可知水滴对光的折射率大于对光的折射率，所以光的频率大于光的频率，故A错误；
B．、光在由空气进入水滴后波速变小，频率不变，根据
可知波长变短，故B错误；
C．根据可知，光的临界角小于光的临界角，即光比光容易发生全反射，故C正确；
D．由于光的频率大于光的频率，所以光的波长小于光的波长，根据可知，通过同一双缝干涉装置，光干涉的相邻条纹间距比光的小，故D错误。
故选C。
4．（24-25高三下·安徽淮北一中·模拟）如图所示，（a）为氢原子能级图，（b）为某放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间t变化的图像，（c）为轧制钢板时动态监测钢板厚度的装置图，（d）为原子核的比结合能随质量数变化的图像。下列说法正确的是（ ）
A．图（a）中，一个氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出3个光子
B．图（b）中，由放射性元素剩余质量m与原质量的比值随时间t的变化规律可知其半衰期为67.3天
C．图（c）中，探测器接收到的射线可能是射线
D．图（d）中，比结合能越大，平均核子质量越大，原子核越稳定
【答案】A
【解析】A．一个氢原子从的能级向基态跃迁时，最多可以放出3种不同频率的光，即从到，到，到，故A正确；
B．放射性原子核从衰变为，所用时间
则有半数发生衰变，所以半衰期为，故B错误；
C．粒子穿透能力比较弱，不能穿透钢板，故C错误；
D．比结合能越大，平均核子质量越小，原子核越稳定，故D错误。
故选A 。
5．（24-25高三下·安徽合肥六中·学业水平选择性考试预测）我国第一颗原子弹核反应物的主要成分是。是不稳定的，它经过若干次α衰变和β衰变最终成为稳定的元素Pb。已知Pb的同位素种类如下表所示，则衰变成Pb需要的α衰变和β衰变次数为（ ）
A．6次α衰变，2次β衰变
B．7次α衰变，4次β衰变
C．8次α衰变，6次β衰变
D．9次α衰变，8次β衰变
【答案】B
【解析】铀（）衰变为铅（Pb）时，设α衰变次数为x，β衰变次数为y，铅的质量数为A，由质量数守恒则有
电荷数守恒则有
代入选项可知，当，时，
故选B。
6.（24-25高三下·安徽合肥一中·素养拓展八）用粒子轰击静止的氮核，核反应方程为。已知光子的频率为，氮核的质量为，粒子的质量为，氧核的质量为，X的质量为，普朗克常量为，真空中的光速为。下列说法正确的是（ ）
A．X核为氘核
B．光子的动量大小为
C．释放的核能大小为
D．反应后氧核和X核的总动量等于粒子的初动量
【答案】C
【解析】A．根据核电荷数守恒和质量数守恒，可得X的电荷数为
质量数为
X核为氕核，故A错误；
B．光子的频率为，可知其动量为
故B错误；
C．核反应过程中的质量亏损为
反应过程中释放的核能为
故C正确；
D．反应后氧核和X核以及光子的总动量等于粒子的初动量，故D错误。
故选C。
7.（24-25高三上·安徽阜阳·统测）一定质量的理想气体，经历如图所示的状态变化过程。其中ab为等容过程，bc为等温过程，ca为等压过程。则在这三个过程中，下列说法正确的是（ ）

A．ab过程中，气体不做功，气体内能减少
B．bc过程中，气体对外做功，气体内能不变
C．ca过程中，外界对气体做功，气体内能增加
D．ca过程中，外界对气体做功，单位体积的分子数不变
【答案】B
【解析】A．在过程ab中做等容升压，根据
可知，气体温度升高，一定质量的理想气体内能决定于气体的温度，温度升高，则内能增加，气体不做功，故A错误；
B．在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变，故B正确；
CD．在过程ca中，压强不变，体积减小，温度降低，外界对气体做功，同时气体内能减小，单位体积的分子数增加，故CD错误。
故选B。
8．（2025·安徽合肥皖智高芙蓉·一模）某同学用硬质圆柱形矿泉水瓶制作了一个水深测量仪，如图所示。使用前先在矿泉水瓶内注入一定量的水，拧紧瓶盖并将矿泉水瓶倒置，水面到达矿泉水瓶圆柱部分，记录该位置为基准位置，测量基准位置到瓶底的距离为H。使用时潜水员把该装置带入水下，保持瓶口向下竖直放置，拧开瓶盖，稳定后测量瓶内水面到基准位置的高度为h。已知大气压强为p0，水的密度为ρ，重力加速度为g，忽略水温变化，则矿泉水瓶内水面所在处水的深度为（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】初始时矿泉水瓶内气体压强为p0，设矿泉水瓶圆柱部分的横截面积为S，则初始时矿泉水瓶内气体体积为V0＝SH
设末状态矿泉水瓶内水面所在处水的深度为d，则末状态矿泉水瓶内气体压强为
末状态矿泉水瓶内气体体积为V1＝S（H－h）
由题意知，矿泉水瓶内的气体发生等温变化，由玻意耳定律可得p0V0＝p1V1
联立解得
故选B。
9．（2025.安徽皖江名校联盟联考）水底灯是水中环境中常用的灯具之一，在夜间可以营造出非常美丽的水下场景、增加水下的浪漫感和视觉效果，营造出水下花园或水上酒店的气氛，也可以用来打造水下的音乐喷泉表演等。某公园水池底部安装了可视为点光源的A灯和B灯，两灯到水面的距离相等，如图所示，两灯发出不同颜色的光，分别为光a，光b，从每盏灯的正上方观察，发现A灯的视深大于B灯的视深，则下列说法正确的是（ ）
A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小
B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度
C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积
D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、b光的干涉条纹间距较大
【答案】AC
【解析】A．设实际深度是，视深为，作出光路图如图所示。根据折射率定义式有
结合几何关系有
由于与很小，则有
解得
故水对光的折射率比对光的折射率要小，A正确；
B．根据
在玻璃砖中，光的传播速度小于光的传播速度，B错误；
C．照亮水面的面积
故C正确；
D．光的折射率较小，则频率较小，根据
则光的波长较大。根据
a光的干涉条纹间距较大，D错误。
故选AC。
10．（24-25高三下·安徽·百师联盟·二轮联考三）在智能家居系统中，光电传感器通过光电效应原理控制窗帘开关。当阳光透过窗户照射到阴极K时，电路中产生光电流，经放大器放大的电流驱动电磁铁吸引衔铁，从而打开窗帘。当电流减弱或消失时，衔铁自动脱离，窗帘关闭。在一次调试中，用一定强度的绿光照射阴极K，当滑动变阻器的滑片从最左端向右恰好滑到中间位置时，窗帘自动打开了。假设电路中电流始终未达到饱和电流。则（ ）
A．仅改用同等强度的红光，也一定可以打开窗帘
B．电源正负极装错，可能无法自动打开窗帘
C．仅将滑动变阻器滑片从中间位置向左滑动一小段距离，窗帘在更亮时打开
D．仅将滑动变阻器滑片从中间位置向右滑动一小段距离，窗帘在更亮时打开
【答案】BC
【解析】A．仅改用同等强度的红光，由于红光的频率小于绿光的频率，可能不发生光电效应，不会打开窗帘，故A错误；
B．电源正负极装错，光电管两端电压为反向电压，当反向电压较大时光电流会减小甚至消失，则无法打开窗帘，故B正确；
CD．仅将滑片向左滑动，会使正向电压减小，光电流会减小，则需要更强的光照才能达到足够大的光电流，即窗帘在更亮时打开；同理仅将滑片向右滑动，会使正向电压增大，光电流会增大，窗帘在更暗时打开，故C正确，D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题，共58分)
二、填空题(本题共2小题，共15分)
11．(6分)（2025·安徽阜阳一中·六模）在“测定玻璃的折射率”的实验中，实验小组在白纸上放好玻璃砖MNPQ，画出玻璃砖与空气的两个界面aa'和bb'（如图甲）。
(1)实验小组内的两位学生在实验中：
①第一位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面，画出的aa'和bb'都比实际的折射面向外侧平移了一些（如图乙所示），以后的操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）；
②第二位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面aa'和bb'，在后面的实验中因不慎碰动了玻璃砖，使它向aa'方向平移了一点（如图丙所示），以后的操作都正确无误，并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图，这样测出的折射率n的值将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(2)纠正错误后，实验小组得到如图丁所示的插针结果，则：
①请在图中画出光路图 ，并标明在入射面上的入射角和折射角；
②该玻璃砖的折射率n＝
【答案】(1) 偏小 不变
(2)
【解析】（1）[1]同学1光路图如图所示
由图可知
其中变大，则减小，即测量值偏小；
[2]同学2 的光路图如图所示
由图可知
角度保持不变，所以的值不变。
（2）根据结果画出的光路图如图所示
折射率
12．(9分)40．（2025·安徽A10联盟·5月最后一卷）某实验小组的同学在实验室利用图示的实验装置完成“探究一定质量气体的压强和体积的关系”实验。

(1)实验时，为判断气体的压强和体积的定性关系， 填“需要”或“不需要”测出针筒内空气柱的横截面积；
(2)关于该实验，下列说法正确的是_____；（填选项前字母序号）
A．推拉活塞时，动作要慢
B．实验中要用手握住针筒前端以保持注射器稳定
C．若实验中不慎将活塞拉出针筒，将活塞塞回针筒后可继续实验
(3)若连接注射器与压强传感器的塑料管内的气体体积不能忽略，小组同学测得注射器内气体压强为p，体积为V，为了在直角坐标系中得到直线，应该作 填“”或“图线，图线与纵轴的截距为 。
【答案】(1)不需要
(2)A
(3)
【解析】（1）由玻意耳定律有，等式两边的面积消去了，所以不需要测出针筒内空气柱的横截面积。
（2）A．为了保证气体的温度不变，推拉活塞时，动作要慢，故A正确；
B．用手握住注射器，会改变气体的温度，故B错误；
C．若实验中不慎将活塞拉出针筒，气体的质量发生变化，应该重新做实验，故C错误。
故选A。
（3）[1][2]塑料管中的气体体积为，则，则有，所以应作图，且图线与纵轴的截距为：。
三、计算题(本题共3小题，共43分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)
13．(10分）（24-25高三下·安徽六安一中·模拟预测）如图a所示，公园里的装饰灯在晚上通电后会发出非常漂亮的光。该装饰灯可简化为图b所示模型，该装饰灯为对红光折射率n＝1.5的透明材料制成的棱长为L的立方体，中心有一个发红光点O，不考虑光的二次和多次反射，光速为c。求：
(1)光线从玻璃砖射出的最长时间为多少？
(2)从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为多少？
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）考虑射到侧面上一条发生全反射的光线，临界角
则
由光的折射定律
根据
联立解得光线从玻璃砖射出的最长时间为
（2）每一侧面被照亮的半径
面积为
从外面看玻璃砖被照亮的总面积为
14．（15分）．（24-25高三下·安徽六安一中·学业水平考试）“拔火罐”是一种中医的传统疗法，某实验小组为了探究“火罐”的“吸力”，设计了如图所示的实验。圆柱状汽缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与置于地面上质量为m的重物相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸顶的阀门K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时密闭阀门K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L。由于汽缸传热良好，随后重物会被缓慢吸起，最后重物稳定在距地面处。已知汽缸内气体内能变化量与温度变化量的关系式为，C为已知常数；环境温度为不变，，g为当地重力加速度，为大气压强，汽缸内的气体可看作理想气体。求：
(1)酒精棉球熄灭时，汽缸内气体的温度T；
(2)从酒精棉球熄灭到最终稳定的过程中，汽缸内气体放出的热量Q。
【答案】(1)
(2)
【解析】（1）阀门K密闭时，大气压强为，重物稳定在距地面处时，根据平衡条件有
解得气体压强
根据理想气体状态方程有
解得
（2）气体内能的变化量
外界对气体做功
根据热力学第一定律有
解得
15．(18分)（2025·安徽芜湖·二模）某型号汽油发动机结构如图甲所示。其工作过程可看成：燃烧室内气体经历反复膨胀和压缩。某次膨胀和压缩过程可简化为如图乙所示的图像，其中和为两个绝热过程。状态A气体的温度，压强，火花塞点火瞬间，燃烧室内气体的压强迅速增大到的状态B，然后，活塞被推动向下移动对外做功。在经历的绝热膨胀过程中，气体对外做功400J，温度降低了400℃，压强降低到120kPa，以上整个过程中燃烧室内的气体可视为理想气体且质量保持不变。
(1)求气体在状态B的温度；
(2)求过程燃烧室内气体的内能变化量；
(3)燃烧室内气体的最大体积与最小体积之比被称为压缩比k，它是发动机动力大小的一个标志。请计算该发动机的压缩比k。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】（1）气体温度升高发生等容升压，根据查理定律
代入题中数据，解得
（2）过程为绝热过程，根据热力学第一定律得
其中，联立解得
（3）在经历的绝热膨胀过程中，气体对外做功，汽缸内温度降低了400K，膨胀结束到达状态C时，燃烧室内压强降低到120kPa，则有，根据查理定律
联立解得
根据理想气体状态方程可得
联立以上，可得该汽油机的压缩比为