阶段检测卷03 光学、热学近代物理综合-【考点通关】2025年高考物理一轮复习试卷（新高考通用）

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光学、热学、近代物理综合
考试范围：力学综合；考试时间：75分钟；满分：100分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题（其中1—7题为单项选择题，8—10题为多项选择题）
1．（2024·江苏·模拟预测）下列有关光学现象的说法中正确的是（ ）
A．甲图中，将双缝干涉实验中的双缝间距调小，则干涉条纹间距变小
B．乙图中，观看立体电影时，需配戴特制眼镜利用了光的衍射现象
C．丙图为光照射圆孔后的干涉图样
D．丁图中，肥皂膜在阳光下呈现彩色条纹是光的干涉现象
2．（2024·天津蓟州·三模）中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到治疗的效果。在纸片熄灭后很短时间内（ ）
A．火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大，气体内能不变
B．火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小，气体内能减小
C．火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小，气体内能减小
D．火罐内的气体体积不变，温度降低，压强增大，气体内能不变
3．（2024·江苏镇江·模拟预测）日本政府决定将来自福岛核电站的逾100万吨污水排入大海的新闻引发了国际社会对放射性污染的担忧，下列有关放射性元素的说法中正确的是（ ）
A．射线与射线一样都是电磁波，但穿透本领远比射线弱
B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子
C．衰变成要经过8次衰变和6次衰变
D．放射性元素发生衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
4．（2025·河南濮阳·模拟预测）2024年8月6日，我国发射了千帆极轨01组卫星。现代卫星采用的是星载氢原子钟，氢原子钟是一种精密的时钟，它是利用原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟如图所示为氢原子六个能级的示意图，n为量子数。已知红光光子的能量范围为1.61~2.00eV，绿光光子的能量范围为2.14~2.53eV，蓝光光子的能量范围为2.53~2.76eV，紫光光子的能量范围为2.76~3.10eV。根据玻尔理论，下列说法正确的是（ ）
A．使n=6能级的氢原子电离至少需要13.22eV的能量
B．氢原子从n=6能级跃迁到n=2能级放出的光子是紫光光子
C．氢原子从n=3能级跃迁到n=6能级能量减小
D．处于n=6能级的大量氢原子向低能级跃迁时辐射光的频率有30种
5．（23-24高二下·辽宁·期末）如图所示，一透明圆柱体的底面圆周直径为d，圆柱体的高为。其中上底面的中心有一点光源向下底面发射红光，下底面恰好有一半的面积有光透出。真空中光速为c，不考虑二次反射，则下列说法中正确的是（ ）
A．圆柱体对该单色光的折射率为B．若换用紫光，下底面的透光面积会增大
C．经下底面射出的光线中时间最短的是D．若增大圆柱体的高度，下底面的透光面积会减小
6．（2024·河北保定·三模）两端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段水银柱将内部的理想气体分隔成A、B两段，当玻璃管竖直静止时，A、B两段的长度相等，如图甲所示；仅将玻璃管旋转，再次平衡时，A、B两段的长度之比为1：2，如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中A、B两段气体的压强的比值为
B．图甲中A、B两段气体的压强的比值为
C．图乙中A、B两段气体的压强的比值为
D．图乙中A、B两段气体的压强的比值为
7．（2024·江苏南京·模拟预测）地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为a，b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV，下列说法正确的是（ ）
A．b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B．经同一障碍物时，b光比a光衍射现象更明显
C．光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
D．若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
8．（2025·河南濮阳·模拟预测）一定质量的理想气体经历了过程，图像如图所示，其中的延长线经过坐标原点，段为双曲线的一支。已知理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（ ）
A．在三个状态中，气体分子在状态时的平均动能最大
B．气体在状态的内能是在状态内能的4倍
C．在整个过程中，气体对外界做功为零
D．过程中，容器壁单位时间单位面积内受到气体分子撞击的次数减少
9．（2024·四川成都·模拟预测）如图所示为某种透明介质做成的等腰直角三棱镜的截面示意图。由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于BC边射入棱镜，经两次反射后光束垂直于BC边射出，反射点分别在AB、AC边的中点，且在反射点只有b光射出，光路图如图所示，已知AB=AC=2L, a光的折射率为n，真空中的光速为c。下列说法错误的是（ ）
A．该三棱镜对a光的折射率n≥
B．在三棱镜中b光的传播速度大于a光的传播速度
C．a光在三棱镜中的传播时间为
D．分别用a、b两种单色光做双缝干涉实验，a光相邻的干涉条纹间距更大
10．（2024·湖南衡阳·模拟预测）通过在半导体材料中进行不同的掺杂，可以形成P型半导体和N型半导体，将两种半导体组合在一起即形成PN结，这是半导体元器件中的基本构造。如图所示，某太阳能电池的主体部分由P型半导体和N型半导体结合而成。当太阳光照射到该电池上时，材料吸收光子发生光电效应，自由电子向N型一侧移动。下列说法正确的是（ ）
A．通过负载的电流方向从下至上
B．太阳光的强度越弱，则通过负载的电流越小
C．太阳光照射的时间越长，通过负载的电流越大
D．改用紫外线照射该材料，则不能发生光电效应
第II卷（非选择题）
二、实验题
11．（2024·云南曲靖·一模）小丽今年高三了，学习任务很重，但母亲生病住院，父亲在外工作不能回来，小丽只能请假去医院照顾母亲。好在母亲不是得什么大病，医生说是感冒引起肺部发炎，挂几天针就好了。
（1）她在陪母亲挂针时发现，药液下滴的速度是均匀的，于是想到了测一滴油酸的体积的实验，如果用这种吊瓶测量一滴液体的体积可能更准确。在挂某一瓶针水时，医生要求滴慢一点，下滴速度大约一秒一滴，她用电子手表检验了一下，一分钟刚好60滴，于是她决定测一下一滴药液的体积。吊瓶上有容积刻度线，她测得瓶里的药液减少10ml时，用时是3分20秒，则一滴药液的体积为 m3.
（2）在挂药水的过程中，设吊瓶中气体的压强为pA，管中B泡的气体压强为pB，药水的密度为ρ，重力加速度为g，大气压强为p0，高度差如图所示时，则下列关系正确的是 。
A． B．
C． D．
（3）每天打点滴，一般要打好几瓶，一瓶打完，护士就要来换药。小丽想，能不能让每天要挂的几瓶串起来，药液自动续瓶。于是，那天挂完针后拿了几个吊瓶回家进行实验探究。她用水代替药水，先用两个玻璃瓶改装后实验，挂起来有三种情况，如图甲、乙、丙。
①按图甲进行吊液，会出现的情况是 。
A．A瓶中的水吊完后，才开始吊B瓶中的水
B．B瓶中的水吊完后，才开始吊A瓶中的水
C．A瓶中的水吊完后，B瓶中的水仍不能流下
D．两瓶中的水面都下降，但A瓶中的液面比B瓶中的液面下降得快
②按图乙进行吊液，会出现的情况是 。
A．A瓶中的水吊完后，才开始吊B瓶中的水
B．B瓶中的水吊完后，才开始吊A瓶中的水
C．两瓶中的水面都下降，但B瓶中的液面比A瓶中的液面下降得快
D．两瓶中的水面都下降，但A瓶中的液面比B瓶中的液面下降得快
③按图丙进行吊液，会出现的情况是 。
A．A瓶中的水吊完后，才开始吊B瓶中的水
B．B瓶中的水吊完后，才开始吊A瓶中的水
C．A瓶中的水吊完后，B瓶中的水仍不能流下
D．两瓶中的水面都下降，但A瓶中的液面比B瓶中的液面下降得快
④之后，她又用两个软性塑料吊瓶做实验，发觉两瓶中的水都同时下降，也就是说如果是药水，两瓶药水在进入人体前就 了。
综合以上实验，要让每天要挂的几瓶药水简单串起来，药液自动续瓶，一瓶一瓶地挂完是不行的。
12．（2024·广东·一模）某同学测量一半圆形透明玻璃砖的折射率，实验过程如下：
①用游标卡尺测量玻璃砖的直径d，确定其底面圆心位置并标记在玻璃砖上；
②将玻璃砖放在位于水平桌面并画有直角坐标系的白纸上，使其底面圆心和直径分别与O点和x轴重合，将一长直挡板紧靠玻璃砖并垂直于x轴放置，如图（b）所示；
③用激光器发出激光从玻璃砖外壁始终指向O点水平射入，从y轴开始向右缓慢移动激光器，直至恰好没有激光从玻璃砖射出至挡板上的区域时，在白纸上记录激光束从玻璃砖外壁入射的位置P。
④取走玻璃砖，过P点作y轴的垂线PQ，用刻度尺测量PQ的长度L。
根据以上步骤，回答下列问题：
（1）测得半圆形玻璃砖直径d的读数如图（a）所示，则 cm；
（2）步骤③中，没有激光射至挡板上区域的原因是激光束在玻璃砖直径所在界面处发生了 ；
（3）根据以上测量的物理量，写出计算玻璃砖折射率的表达式为 ，若测得PQ线段的长度，计算可得玻璃砖的折射率为 。（结果保留3位有效数字）
三、解答题
13．（2025·湖南永州·一模）如图所示，一导热汽缸开口向左，静置于水平地面上。汽缸深度为20cm。活塞质量为20kg，横截面积为，厚度忽略不计，可以在缸内自由滑动。活塞将一定量的理想气体密封在汽缸内，环境温度为，空气柱长度为12cm。已知大气压强为，。求：
(1)顺时针缓慢旋转汽缸到开口竖直向上，且活塞平衡时，此时空气柱的长度；
(2)汽缸开口向上平衡后，对汽缸缓慢加热，当活塞刚刚到达缸口时，此时缸内的温度；
(3)若在（2）过程中密封气体的内能增加了80J，则气体需从外界吸收的热量。
14．（2024·云南·模拟预测）图甲为某同学设计的测量透明液体折射率的装置图，正方体玻璃容器边长为20.00cm，薄刻度尺平行于BC边放置在容器内底部，零刻度与棱边上的O点重合，截面图如图乙所示。容器中不加液体时，从P点发出的激光恰好在O处形成光斑。保持入射角不变，向容器中注入10.00cm深的某种液体，激光在N点形成光斑，N点对应的刻度为5.00cm。真空中光速为，取，求：
(1)该液体的折射率和该液体中的光速（结果保留3位有效数字）；
(2)容器中注满该液体后（液面水平），光斑到O点的距离。
15．（2024·江苏南通·三模）用中子轰击锂核会生成粒子和氢的同位素，同时释放出4.8MeV的能量。已知元电荷，光在真空中的速度。
（1）写出核反应方程；
（2）计算核反应过程的质量亏损。（以kg为单位，结果保留三位有效数字）