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第十章 光学 热学 电磁波 近代物理
（考试时间：100 分钟 试卷满分：75 分）
注意事项：
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．
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
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点入射到Q 点出射所经历的时间为（ ）
A．
B．
C．
D．
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
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（ ）
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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
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
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
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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
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
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．
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，
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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
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
第Ⅱ卷(非选择题，共58 分)
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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＝
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
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(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 。
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？
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
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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。
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。
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(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。
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