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专题05 光学、热学、近代物理
5 大高频考点概览
考点01 光的折射、全反射
考点02 光的干涉
考点03 分子动理论、热力学定律
考点04 气体实验定律
考点05 近代物理
一、单选题
1．（2026·山东临沂·模拟）如图所示，一束复色光与平行玻璃砖上表面成θ角射向厚度为d 的玻璃砖上的
O 点，从玻璃砖的下界面射出两条光线a、b，下列说法中正确的是（ ）
A．出射光线a、b 不可能平行
B．a 光比b 光在此玻璃砖中传播速度慢
C．若减小θ角，出射光线a 最先消失
D．若a 光和b 光都能使某种金属发生光电效应，则b 光激发的光电子最大初动能较大
2.（2026·滨州·一模）如图所示为某仪器中使用的一种截面为扇形的玻璃砖光学元件，其圆心角为120°，O
为圆心，半径为R，弧AB 上镀有反射膜。一束激光照射到半径AO 上的一点C，OC 长度L=
❑√3
3 R，光线
与半径AO 的夹角为45°。已知玻璃砖对该激光的折射率n= ❑√2。则第一次从玻璃砖中出射的光线相对入射
光线的偏转角为（ ）
A．30°
B．60°
C．90°
D．120°
光的折射、全反射
考点01
地 城
二、解答题
3.（2026·山东德州·一模）某足够大景观水池的水面下方有一直径为d =0.4 m的发光圆盘，发出的光为单色
光，光源所在平面与水面平行，与水面间的竖直距离为h=
❑√7
10 m。已知该光源发出的光在水中的最短传播
时间为t = 2❑√7
45 ×10
−8s，光在真空中的传播速度为c =3×10
8 m/s。
求：
(1)该光源发出的光在水中的折射率n；
(2)该光源发出的光在水面上可以射出的区域面积S。
4.（2026·山东济南·一模）如图所示，一种特殊材料制成的柱形透明玻璃砖，其截面为R=12cm 的半圆形，
与玻璃砖平面距离为R=12cm 处有一与玻璃砖平面平行的光屏。一束包含a 光和b 光的复色光从P 点沿半
径方向射入玻璃砖，从O 点以入射角i=30°射出玻璃砖，打在光屏上。已知玻璃砖对a 光的折射率n1=1.6，
对b 光的折射率n2=1.2，光在真空中的速度为c=3×108m/s，求
(1)光屏上两光点之间的距离；
(2)两单色光从射入玻璃砖到打在光屏上的时间差。
5.（2026·泰安·一模）导光管采光系统是一套采集天然光并经管道传输到室内的采光系统，如图所示为过
系统中心轴线的截面图。上面部分是某种均匀透明材料制成的半球形采光球，采光球球心为O点，半径为
R =0.3 m ，M 、N为球面两点，下面部分是内侧涂有反光涂层的长为l =3 m竖直空心导光管，导光管上端
与界面MN垂直，导光管下端水平界面PQ与室内相连。一平行于MN的细光束，与MN相距h= 3 ❑√3
20 m，
从A点射入采光球，经折射恰好照射到N点，已知真空中的光速为c =3×10
8 m /s。
(1)求该透明材料的折射率；
(2)若上述细光束竖直向下由B点射入采光球，OB与竖直方向夹角α =60
∘，求光由B点到达导光管下端水平
界面PQ的时间。
6.（2026·山东日照·模拟）由某种透明介质制成的空心球壳，截面如图所示。球壳内外径分别为5
4 R和
2R，MN是过球心的直线。一细束单色光线平行于MN从P 点射入球壳，折射后到达内表面上的Q 点。已
知OQ与MN垂直，PQ与OQ延长线的夹角α =74°，P 点与MN的距离为8
5 R，sin53° =0.8，
sin37° =0.6，光在真空中的传播速度为c，不考虑光线在介质中的二次反射。求：
(1)球壳对该单色光的折射率；
(2)该单色光在球壳中传播的时间t。
7.（2026·山东烟台·一模）激光雷达（LiDAR）是自动驾驶技术的核心传感器，其光学系统常由棱镜和透
镜组合构成。简化图如图所示，等腰直角三角形ABC 为三棱镜的横截面，半球形玻璃砖的半径为R，O 为
球心，O
′O为半球形玻璃砖的对称轴。间距为R 的两激光束从空气中由左侧垂直AB 边射入棱镜，经AC 边
反射后进入半球形玻璃砖，反射光线关于轴线O
′O对称，最后会聚于玻璃砖另一侧探测点P。半球形玻璃
砖的折射率为❑√2，光在真空中的传播速度为c，sin15° =
❑√6−❑√2
4
。
(1)要使射向半球形玻璃砖的光线不能从三棱镜的AC 边射出，求三棱镜折射率的最小值；
(2)求激光从开始进入半球形玻璃砖到会聚到P 点的时间。
8.（2026·山东临沂·模拟）如图所示，一半圆形玻璃砖半径为R，圆心为O，AB 与OC 垂直，一光源M 同
时发出两条光线a、b，b 射向圆心O 点，与OC 的夹角θ =30°，光线a 射向C 点，与OC 的夹角α =60°，
已知两条光线从AB 界面射出后是平行的，光速为c。
(1)求玻璃砖的折射率
(2)求两条光线从AB 界面射出的时间间隔。
9.（2026·菏泽·一模）如图所示，平放在桌面上的某透光圆环外圆和内圆半径为R、r。一束激光从P点水
平射入，当入射角α由0
∘增大到37
∘时，激光在圆环的内表面恰好发生了全反射；继续增大入射角，当入射
角增至45°时，观察到折射光线恰与内圆相切。光在真空中的传播速度为c，不考虑多次反射。求：
(1) r
R
的值；
(2)激光通过圆环的最长时间（用R和c表示）。
10.（2026·山东·调研）如图所示，一半圆形玻璃砖的半径为R，AB 边水平，O为圆心，一纸面内的单色光
束从玻璃砖的某一定点D射入，入射光线可以从D点法线左右两侧射入并且入射角可以任意变化，现只考
虑能从AB 边折射的光线（不考虑从AB 边反射后的光线），已知真空中光速为c，玻璃砖对该单色光的折
射率n=2，OD 连线与AB 的夹角α =75°，sin75° =
❑√6+ ❑√2
4
，sin15° =
❑√6−❑√2
4
，求：
(1)在玻璃砖中传播的最短时间是多少？
(2)AB 边上有光线射出区域的最大长度L。
11.（2026·高三·淄博·一模）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图所示，样品P 等效为点
光源，上面盖以盖玻片。半球形物镜的球心O恰好位于样品正上方，物镜下表面与盖玻片上表面平行，它
与盖玻片间有一层空气。从样品P 所发出的光线经盖玻片上表面折射至空气时，入射角为θ。已知物镜、
盖玻片的折射率均为n= ❑√2，盖玻片厚度为d，物镜半径为4 d，不考虑光的多次反射。
(1)为使样品发出的光能离开盖玻片上表面射入空气，求θ应满足的条件；
(2)若θ =30°，沿PO 方向上下调节物镜与盖玻片间的距离，使光在物镜球面上恰好发生全反射，求物镜与
盖玻片间的距离h。
12.（2026·山东济宁·一模）如图所示，半圆ABC为半球形玻璃砖的截面，半径为R、圆心为O，AC为水
平直径。一束单色光斜射到AC边上的D点，D点到O点距离为
❑√3
3 R，入射角α =60
∘，折射光线刚好射到
半圆的最低点B。
(1)求玻璃砖对该单色光的折射率；
(2)保持入射光的方向不变，将入射点从D点水平向右移动，至折射光线在BC面上刚好发生全反射，求入
射点移动的距离。
一、单选题
1．（2026·山东德州·一模）如图所示是双缝干涉实验装置，用单色光照射单缝，光屏上会呈现干涉条纹。
对干涉条纹的下列叙述正确的是（ ）
A．从双缝中出来的两列光在屏上所有暗纹中心都是波谷与波谷叠加
B．若只将单缝向右平移一小段距离，屏上两相邻明条纹间距变小
C．若只将双缝向右平移一小段距离，屏上两相邻明条纹间距变小
D．若只改用频率较小的单色光，屏上两相邻明条纹间距变小
2.（2026·泰安·一模）1834 年，洛埃用平面镜得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基
本装置如图所示，S 为单色光源，M 为一水平放置的平面镜。S 发出的光一部分直接照在竖直光屏上，另
一部分通过平面镜反射在光屏上，这样在屏上可以看到明暗相间的条纹。设S 到平面镜的距离为a、到平
面镜左端点的水平距离为b，平面镜左端点到光屏的水平距离为c，光在真空中的波长为λ。若将整套装置
完全浸入某种透明溶液中，测得光屏上相邻两条亮条纹的中心间距为Δ x，则该液体的折射率为（ ）
光的干涉
考点02
地 城
A．
c
2aΔ x λ
B．b+c
2aΔ x λ
C．2aΔ x
(b+c) λ
D．2aΔ x
cλ
3.（2026·山东·调研）1834 年，洛埃利用与光屏垂直的平面镜同样得到了杨氏双缝干涉的结果（称洛埃镜
实验）。如图，光源S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分经平面镜反射后照在光屏上（由平面镜反
射的光相当于从S在平面镜中的虚像发出的）。已知光源S到平面镜的距离为a，到光屏的距离为L，光的
波长为λ。下列关于洛埃镜实验的说法正确的是（ ）
A．光屏上相邻两明条纹间距离Δ x = Lλ
a
B．若将平面镜向下平移稍许，则屏上相邻两明条纹间距离减小
C．若将入射光频率增大，则屏上相邻两明条纹间距离增大
D．若增大光源发光强度，相邻两明条纹间距离会明显增大
4.（2025-2026·聊城·模拟）平凹透镜由平面和半径很大的球面构成，如图所示，现将平凹透镜与水平玻璃
板叠放，中间形成一层很薄的空气膜。用单色光垂直透镜的平面向下照射，会观察到明暗相间的同心圆环，
则下列说法正确的是（ ）
A．同心圆环的形成原理是由于光的折射
B．同心圆环外疏内密
C．透镜下表面半径越大，圆环越密集
D．选择波长更长的单色光，圆环会变稀疏
5.（2026·高三·淄博·一模）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图甲是点燃的酒精灯（在灯芯
上洒些盐），图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈，干涉条纹如图丙所示，则（ ）
A．肥皂液薄膜厚度均匀
B．肥皂液薄膜厚度上薄下厚
C．过肥皂液薄膜最高点和最低点的侧截面一定是梯形
D．当金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30°
6.（2026·山东日照·模拟）技术人员用劈尖薄膜干涉装置来检查样品平面的平整程度。某单色光从标准样
板上方入射后，从上向下看到的部分明暗相间的条纹如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．图中条纹弯曲处对应被检查平面处凸起
B．若将标准样板竖直向上平移，条纹向左平移
C．若薄片厚度增大，其他条件不变，条纹间距变宽
D．若换用频率更大的单色光，其他条件不变，条纹间距变宽
7.（2026·山东烟台·一模）一实验小组利用光传感器做双缝干涉实验，实验装置如图甲所示。某次实验中
用激光器发射一单色光照射双缝，利用传感器和计算机得到干涉条纹各点的光照强度分布曲线如图乙所示，
已知双缝中心之间的距离为0.3mm，双缝与光传感器感应屏之间的距离为1m，则该单色光的波长为（
）
A．4.5×10
−7 m
B．5×10
−7 m
C．6×10
−7 m
D．7.5×10
−7 m
8.（2026·滨州·一模）某物理兴趣小组设计了一套光的干涉实验装置，其截面如图所示，直线MN 与OA 垂
直共面，两块平面镜边缘对齐交于O，两镜面与MN 成微小角度θ，A 点处有一垂直于OA 的光屏。S 点处
有一个单色光源，在小挡光板的遮挡下，光线不能直接射到光屏。则（ ）
A．若增大入射光的频率，屏上条纹间距不变B．若增大入射光的频率，屏上条纹间距变小
C．若把光屏向右平移，屏上条纹间距不变
D．若把光屏向右平移，屏上条纹间距减小
二、多选题
9.（2026·山东济宁·一模）如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝观测装
置形成的图样。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙是光的干涉图样
B．丙、丁是光的干涉图样
C．形成甲图样的光的频率比形成乙图样的光的频率大
D．形成丙图样的光的频率比形成丁图样的光的频率小
一、单选题
1.（2026·泰安·一模）关于下列四幅插图，以下说法正确的是（ ）
分子动理论、热力学定律
考点03
地 城
A．图甲中小炭粒在水中的运动位置连线图说明了小炭粒分子在做无规则运动
B．图乙中石蜡在云母片上熔化成椭圆形，说明石蜡是晶体
C．图丙为食盐晶体的微观结构，具有空间上的周期性
D．图丁中一只水黾能停在水面上，是因为受到液体的表面张力
2.（2026·菏泽·一模）水银具有强毒性与不可降解性，根据《关于汞的水俣公约》，从2026 年1 月1 日起，
我国禁止生产水银体温计。水银体温计断裂后，逸出的水银在玻璃表面形成球形的水银滴并能轻松滚落。
下列说法正确的是（ ）
A．水银能浸润玻璃
B．水银很难被压缩是因为液体分子间不存在空隙
C．水银滴呈球形是因为水银滴表面层分子间引力与斥力相等
D．将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，管内水银面低于管外水银面
3.（2026·山东日照·模拟）一定质量的理想气体，在相同体积、不同温度时分子速率分布如图中①、②所
示。下列说法正确的是（ ）
A．状态①的温度高于状态②的温度
B．状态①的压强小于状态②的压强
C．状态①的分子数密度大于状态②的分子数密度
D．图线①与横轴所围的面积大于图线②与横轴所围的面积
4.（2026·山东·调研）关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，状态①的温度比状态②的温度高
B．图甲中，两条曲线如果完整，下方的面积不相等
C．由图乙可知，当分子间的距离从r0逐渐减小为r1时，分子势能不断减小
D．图丙中分子间作用力与分子间距的关系图中，阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取
有关
5.（2026·山东济宁·一模）如图所示，导热良好的气缸和活塞之间密封一定质量的理想气体。若外界温度
保持不变，缓慢下压活塞的过程中，关于气缸内的气体，下列说法正确的是（ ）
A．内能增大
B．对外界做功
C．向外界放热
D．单位时间内撞击气缸内壁单位面积的分子数不变
6.（2025-2026·聊城·模拟）卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡
诺循环过程，该循环由A →B、C →D两个等温过程和B→C、D→A两个绝热过程组成。下列说法正
确的是（ ）
A．气体在状态B的温度低于在状态C的温度
B．C →D过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变
C．A →B过程中气体从外界吸收的热量等于C →D过程中放出的热量
D．B→C过程中气体对外做的功等于D→A过程中外界对气体做的功
7.（2026·山东德州·一模）如图所示，开口向右的水平固定导热汽缸用横截面积为S的光滑活塞封闭一定质
量的理想气体。跨过光滑定滑轮的轻绳一端连接活塞，另一端连接质量为m的小桶，小桶静止，气体处于
状态1。一段时间后由于温度降低，活塞向左缓慢移动L后静止，气体处于状态2。由状态1 到状态2 气体
内能减小量为ΔU。已知重力加速度为g，外界大气压强始终为p0。从状态1 到状态2 封闭气体向外放出
的热量为（ ）
A．ΔU +( p0 S−mg)L
B．ΔU −( p0 S−mg)L
C．ΔU −p0 SL
D．p0 SL+ ΔU
8.（2026·高三·淄博·一模）密闭容器内一定质量的理想气体经历如图所示的ab、bc、cd、da 四个状态变化
过程。已知bc 延长线过坐标原点，ab 竖直，cd 水平，da 和bc 平行。下列说法正确的是（ ）
A．ab 过程中气体从外界吸收热量
B．bc 过程中单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增加
C．cd 过程中气体分子数密度不断增大
D．da 过程中气体压强不断减小
二、多选题
9.（2026·山东临沂·模拟）在研究一定质量理想气体的压强p、体积V、热力学温度T 的关系时，在直角坐
标系中作出如图所示的图像，其中长方体OABC-MNPQ 有三条边在坐标轴上，D、E、F、G 是对应边的中
点，H、I 是对角线MP、PC 的中点，IH 是DEFG 平面内的一条双曲线。气体从状态H 开始经HP、PI、
IH 三个过程回到原状态H，则下列说法正确的是（ ）
A．H 到P 气体体积增大
B．H 到P 气体分子平均动能减少
C．I 到H 外界对气体做功，气体向外界放热
D．P 到I 单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用力增大
10.（2026·山东烟台·一模）如图所示为一定质量的理想气体由A→B→C→A 变化过程的V −T图像。其中
CA 部分的延长线过坐标原点，BC 部分与横轴平行，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．气体在BC 过程中分子的数密度保持不变
B．气体在状态A 下的压强大于状态B 下的压强
C．气体在状态A 下分子的平均动能大于状态C 下分子的平均动能
D．气体在CA 过程放出的热量大于在AB 和BC 过程吸收的总热量
三、解答题
11.（2026·山东临沂·模拟）如图所示的绝热圆筒汽缸内装有两个活塞，上面活塞外面覆盖着绝热层（与外
面的热交换可忽略），其质量为m；底部活塞导热性能优良，质量可忽略不计。汽缸Ⅰ、Ⅱ内各封闭了
1mol 的单原子分子理想气体。初始时，两个活塞均处于静止状态，两部分气体温度均为T 0，压强相同，
两活塞的间距及下面活塞到缸底的距离均为d．现利用加热装置（图中未画）对Ⅱ部分气体进行缓慢加热
直到温度上升至3
2 T 0，上面活塞与汽缸间的摩擦可忽略，下面活塞位置始终不变，气体不发生泄漏，重力
加速度为g，大气压强为p0，活塞横截面积均为S，已知1mol 的单原子分子理想气体在温度为T 时内能表
达式为3
2 RT，R 为普适气体常量。求：
(1)从温度T 0加热到3
2 T 0过程中，两部分气体吸收的总热量Q；
(2)温度加热到3
2 T 0时，下面活塞受到的摩擦力。
12.（2026·泰安·一模）某充气式座椅简化模型如图所示，导热性能良好的两个汽缸C、D通过活塞a、b分
别封闭质量相等的两部分同种理想气体A、B，活塞通过轻弹簧相连，整个装置竖直静置在水平地面上。
已知两个汽缸C、D的质量均为M（汽缸壁的厚度不计），活塞的横截面积均为S，活塞的质量和厚度不
计。初始环境温度为T 0，封闭气体的初始长度均为L0，在环境温度缓慢升至1.1T 0过程中，A、B气体总
内能增加了ΔU =0.2 Mg L0。已知轻弹簧的劲度系数为k = Mg
L0
、原长为3 L0，弹簧形变始终在弹性限度
内，大气压强为p0= Mg
S
，重力加速度为g，活塞始终未脱离汽缸，不计活塞与汽缸之间的摩擦。求：
(1)环境温度为1.1T 0时，活塞a离水平地面的高度；
(2)升温过程A 气体从外界吸收的热量。
一、多选题
1.（2026·高三·淄博·一模）如图，一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、横截面积为S 的活塞将
一定质量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度a 向右
加速运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了一定的距离。已知大气压强为p0，不计汽缸和活塞间的摩擦，
且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中气体温度保持不变，气体可视为理想气体，则
此时（ ）
A．汽缸内气体的压强为p0+ ma
S
B．汽缸内气体的压强为p0−ma
S
C．活塞移动的距离为
ma
p0 S+ma L
D．活塞移动的距离为
p0 S
p0 S+ma L
二、解答题
2.（2026·山东·调研）某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气（气体在人体内热力学温度可视为T 0），
快速尽力呼出后，呼出气体的温度可视为不变，压强变为大气压强p0，体积为V 0（未知），则V 0为肺活
气体实验定律
考点04
地 城
量测试的结果。甲同学用如图甲所示的装置进行测试，绝热气缸的底面积为S、总高度为H，导热活塞可
在气缸内无摩擦滑动而不漏气，活塞的质量和厚度均忽略不计。测试前，气缸顶部的小孔和底部软管均与
大气连通，活塞位于气缸底部，环境大气压强为p0、热力学温度为T 1；测试时，先将气缸顶部的小孔密闭，
甲同学尽力吸气后，快速尽力呼出，通过软管把气体吹入气缸中活塞的下部，然后关闭软管的阀门，稳定
时如图乙所示，活塞上升的高度为h，软管内气体忽略不计，吸气和呼气中水蒸气的影响可忽略不计，人
呼出的气体可视为理想气体。求：
(1)该次测试中，甲同学的肺活量V 0；
(2)若甲同学测试后活塞上升的高度h= H
2
，乙同学按照相同的方法在环境温度为T 2时进行测试，测试后活
塞上升的高度h
′ = H
3
，则甲乙两人的肺活量之比是多少。
3.（2026·山东济宁·一模）如图所示，一竖直放置的导热圆筒高度h=1.0 m，进行科学实验时，将圆筒开口
向下，由水面沿竖直方向缓慢下压，筒口距离水面的深度为H（未知）时，封闭气柱的长度恰好为1
2 h。
已知下压过程中气体温度保持不变，圆筒中的气体可视为理想气体，水的密度ρ=1.0×10
3kg/m
3，大气压
强p0=1.0×10
5Pa，重力加速度大小g=10 m/s
2。
(1)求H；
(2)若保持H不变，向圆筒内压入空气，使圆筒内的水恰好全部排出，求压入的空气质量与圆筒中原有的空
气质量之比k。
4.（2026·山东日照·模拟）某氧气瓶容积V 0=35L，启用前瓶内温度T 1=280K，压强p1= 40atm，瓶内氧
气可视为理想气体。
(1)若瓶内的压强超过p2=50atm会报警，求报警时瓶内的最低温度T 2；
(2)某医院使用该氧气瓶为病房供氧，氧气以每分钟ΔV =5.0L的流量输出，输出氧气的压强稳定为
1atm、温度为27℃，瓶内压强降至p3=10atm时停止输出，瓶内温度保持T 1不变。求：
①供氧时间；
②氧气瓶内最终剩余氧气与启用前氧气的质量之比。
5.（2026·滨州·一模）茶宠是茶具观赏物品，它历经千年演变，工艺精湛、寓意丰富，是中华茶文化的缩
影。有一款南瓜样茶宠玩具如图甲所示，当将热茶淋在其上时，它会向外喷水。为了研究其中的原理，可
将该茶宠简化为一圆柱形容器，容器的上表面有一小孔（尺寸可忽略），孔内连接有一细管，如图乙。初
始时，容器内充满压强为P0、温度为T0的空气。其工作过程可分为三个阶段：第一阶段为排气过程，用热
水缓慢淋在容器上，使容器内气体温度达到T1，此过程中容器内部有部分空气从小孔逸出；第二阶段为吸
水过程，迅速将容器放入温度为T0的水中，并让容器上的小孔始终处在水面以下，容器内气体温度逐渐降
低，水逐渐被吸入容器，忽略水温的变化，直到容器内气体温度再次恢复到T0；第三阶段为喷水过程，取
出容器，再次将热水淋在容器上，就会出现神奇的喷水现象。已知水的密度为ρ，大气压强为P0，容器内
气体可视为理想气体。
(1)第一阶段排气过程中，求从容器中逸出的空气质量与容器中原有空气质量的比值m1
m
；
(2)第二阶段吸水过程中，容器内外因水面高度差产生的压强相对大气压强可忽略不计，封闭气体吸水过程
可视为等压变化，测量出吸水过程前后容器的质量差为Δm，求容器容积V。
6.（2026·山东德州·一模）单向阀门可控制气体进行单向流动，广泛应用于各种充气、抽气设备中。如图
所示，A、B、C 三个导热良好的汽缸通过单向阀门a 和单向阀门b 连接，A 和C 的体积均不变，活塞可在
足够高的B 内无摩擦地上下移动，对阀门a 或阀门b，只有其左侧气体压强大于右侧气体压强时才能打开
使两侧气体连通；当左侧气体压强等于或小于右侧气体压强时处于关闭状态。开始时A、B、C 三个汽缸
内气体的压强大小相等、体积均为V 0、热力学温度均为T 0，若周围环境温度升高至2T 0后又降低为3
5 T 0
（此时气体没有液化）。已知活塞横截面积为S，不计连结相邻汽缸的细管和阀门内气体的体积。求：
(1)周围环境温度升高至2T 0时活塞距B 底面的高度；
(2)周围环境温度又降低为3
5 T 0时活塞距B 底面的高度。
7.（2026·山东烟台·一模）如图所示，上、下端均开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒足
够长且筒中各有一个厚度不计且导热性良好的光滑活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横
截面积为4S、质量为5m。两活塞用长为L 的刚性细杆连接，两活塞间封闭一定质量的气体，在距离大圆
筒底端L
4
处有一水平小卡栓。开始时，位于大圆筒底端右侧的阀门K 处于关闭状态，两活塞处于静止状态，
活塞A 与卡栓间的距离为L
4
，现将阀门K 打开，抽气装置缓慢抽气，当杆对B 的作用力恰好为零时关闭
K。已知重力加速度为g，外界大气压强恒为p0，且p0 S =2mg，抽气管、卡栓和细杆体积不计，环境温度
保持不变，两活塞间封闭气体始终可视为理想气体。求：
(1)抽气前杆对A 活塞的作用力大小和方向；
(2)抽气装置抽出气体的质量与原先封闭气体的质量之比。
8.（2026·菏泽·一模）如图是医院用于静脉输液的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封瓶口处的软
木塞上插有两根细管，其中a 管与大气相通且药液始终没有进入，b 管为输液软管，中间有一气室B，c管
通过针头接入人体静脉，输液处由于液体压强高于静脉血压，药液顺利进入静脉。气室A 内气体温度与室
温相同，输液瓶近似为高度22cm 的圆柱体，瓶内总体积V =220 ml。初始时，药液体积200ml，输液一段
时间后，药液体积减少至100ml。大气压强p0=1×105Pa，药液密度ρ=1×10
3kg/ m
3，重力加速度
g=10 m /s
2，a 管上端到瓶口的距离为L=2cm。求：
(1)初始状态气室A 中封闭气体压强pA；
(2)此过程中进入气室A 的空气与原有空气的质量比。
一、单选题
1.（2026·山东临沂·模拟）我国科学家发明了一种神奇的微核电池，该电池比一颗米粒还小，却可以让手
机50 年不充电。电池使用从核废料中提出来的镅作为原料，镅的一种衰变方程为❑95
241Am →93
237 Np+ X，关
于该反应，下列说法正确的是（ ）
A．反应前后总质量保持不变
B．❑95
241Am的比结合能比❑93
237 Np的比结合能大
C．方程中的X 为❑2
4 He，其穿透能力比β射线弱
D．方程中的X 来自❑95
241Am核内一个质子和一个中子结合在一起产生的
2.（2026·泰安·一模）硼中子俘获治疗技术（BNCT）是近年来国际肿瘤治疗领域新兴快速发展的精准诊疗
技术，其原理是进入癌细胞内的硼原子核❑5
10B吸收慢中子，转变为锂原子核❑3
7Li
和α粒子，并释放出γ
光子。已知硼原子核的比结合能为E1，锂原子核的比结合能为E2，这个核反应过程中质量亏损为Δm，真
空中的光速为c，则α粒子的结合能为（ ）
近代物理
考点05
地 城
A．Δmc
2
B．10 E1−7 E2
C．E1−Δmc
2−E2
D．Δmc
2+10 E1−7 E2
3.（2026·山东·调研）根据所给图片及有关物理知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．图1 为α粒子散射实验装置，汤姆逊通过分析该实验提出了原子的核式结构模型
B．图2 为光电流与光电管两端电压的关系图，若甲光和丙光照射某金属都能发生光电效应，则甲光照
射产生的光电子的最大初动能更大
C．图3 为放射性元素衰变曲线，若有16 个氢原子核，经过一个半衰期后只剩下8 个氢原子核
D．图4 为工业上利用射线检查金属内部是否有缺陷的装置，探测射线应采用穿透能力强的γ射线
4.（2026·山东日照·模拟）关于原子核，下列说法正确的是（ ）
A．任何原子核的结合能均大于零
B．核反应前后，比结合能一定减小
C．结合能越大的原子核一定越稳定
D．比结合能越大的原子核一定越稳定
5.（2026·滨州·一模）2025 年5 月，我国“天问三号”在火星表面完成采样任务升空返回，其火星表面上
升器中搭载了钚238（❑94
238Pu）核电池，利用衰变释放的能在极寒的火星夜为设备供热供电。已知钚238
（❑94
238Pu）的衰变方程为❑94
238Pu→92
234 U+ X。则（ ）
A．X 为氦核，该衰变属于β 衰变
B．衰变前钚238的质量等于衰变后铀234与X 的质量之和
C．火星夜的极寒环境会显著延长钚238的半衰期
D．❑94
238Pu的比结合能小于❑92
234 U的比结合能
6.（2026·山东烟台·一模）山东海阳核电站是中国大型商用核电站，反应堆中所用到的铀-235 是一种放射
性同位素，反应堆中核反应的方程为❑92
235U+0
1n→56
144 Ba+36
89Kr+3X，下列说法正确的是（ ）
A．该核反应方程中X 为中子
B．该核反应为核聚变反应
C．该核反应过程中没有质量亏损
D．经过一个半衰期，10 个放射性铀-235 原子核一定剩下5 个
7.（2026·山东德州·一模）钛金属因其优异的性能在许多领域都有应用。已知钛金属的逸出功W 0=6.6eV，
可见光的光子能量介于1.63eV~3.10eV 之间，氢原子的能级图如图所示。若大量处于n=3能级的氢原子向
低能级跃迁，使它们发出的光子分别照射钛金属，对该过程下列说法正确的是（ ）
A．跃迁过程最多能产生6 种不同频率的光
B．放出的所有光子中，没有可见光
C．能够使钛金属发生光电效应的有2 种频率的光
D．用这些光照射钛金属，逸出光电子初动能的最大值为7eV
8.（2026·山东济宁·一模）某实验小组利用如图所示的电路研究“光电效应”现象，用红光照射光电管，
有光电子从K 极逸出，现改用蓝光照射光电管。下列说法正确的是（ ）
A．饱和电流一定增大
B．光电子的最大初动能增大
C．测得相应的遏止电压减小
D．需要克服K 极金属的逸出功增大
9.（2026·高三·淄博·一模）氢原子的能级示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示。
色光
红
橙
黄
绿
蓝靛
紫
光子
能量
范围
(eV)
1.61~2.00
2.00~2.07
2.07~2.14
2.14~2.53
2.53~2.76
2.76~3.10
大量处于n=5激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内的颜色分别为（ ）
A．红、橙
B．黄、绿、紫
C．橙、黄、绿
D．红、蓝靛、紫
二、多选题
10.（2026·菏泽·一模）关于高中物理教科书中的以下四张图片，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，车从你身边疾驰而过，鸣笛的音调由高变低，是由声波反射引起的
B．图乙中，若换用频率更大的单色光，其他条件不变，观察到的干涉条纹变窄
C．图丙中，光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长
D．图丁中，卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，成功解释了氢原子光谱分立特点
