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2026屆高考物理一輪復習備考專題訓練：熱學與原子物理學（真題演練）
一、選擇題
1．（2025·廣東模擬）如圖所示為氫原子的能級圖。一群處于基態的氫原子受到激發后，會輻射出種不同頻率的光。已知可見光光子的能量范圍為，下列說法正確的是（　　）
A．6種不同頻率的光中包含有射線
B．基態的氫原子受激后躍遷到的能級
C．從能級躍遷到發出的光是可見光
D．從能級躍遷到發出的光波長最短
2．（2025·青島模擬）钷元素（Pm）是“萬能之土”稀土元素家庭成員之一。制備其同位素的核反應方程為：，不穩定，發生衰變：，钷的半衰期為2.64年。下列說法正確的是（　　）
A．X與陰極射線屬于同種粒子
B．Y來源于的核外電子
C．比結合能小于比結合能
D．每經過2.64年，發生衰變的的數量相同
3．（2025·邵陽模擬）氫原子光譜按頻率展開的譜線如圖所示，此四條諧線滿足巴耳末公式其中分別對應譜線，下列關于和光說法正確的是（　　）
A．在同一玻璃介質中傳播時，光的傳播速度大
B．分別照射同一單縫衍射裝置，光的中央明條紋寬度更寬
C．分別用相同光強的光照射同一光電效應裝置，光的飽和光電流大
D．用照射某一金屬發生光電效應，則用照射該金屬也一定能發生光電效應
4．（2025·白銀模擬）下列四幅圖所反映的物理過程描述正確的是（　　）
A．圖(1)中盧瑟福通過對粒子散射實驗的研究，揭示了原子的核式結構
B．圖(2)中處于基態的氫原子能吸收能量為9.8eV的光子而發生躍遷
C．圖(3)中用弧光燈照射不帶電的鋅板，驗電器的指針發生偏轉，鋅板上帶的是負電
D．圖(4)中放射源放射出的射線經如圖電場后偏轉示意圖，其中向右偏的是射線
5．（2025·天河模擬）小明的爺爺喜歡喝蓋碗茶，泡茶時，他向茶杯中倒入足夠多的沸水，使得蓋上杯蓋后茶水漫過杯蓋，然后靜置一段時間就可以喝了，已知蓋上杯蓋后，在水面和杯蓋間密閉了一部分空氣（可視為質量和體積均不變的理想氣體），過一段時間后水溫降低，則（　　）
A．泡茶時，用沸水能快速泡出茶香，是因為溫度越高每個分子動能都越大
B．水的顏色由淺變深，說明水分子在做布朗運動
C．溫度降低后杯蓋拿起來比較費力，是因為封閉氣體的壓強變大
D．溫度降低的過程中，杯內氣體向外界放熱
6．（2025·天河模擬）如圖所示，“核反應堆”通過可控的鏈式反應實現核能的釋放，核燃料是鈾棒，在鈾棒周圍放“慢化劑”，快中子與慢化劑中的原子核碰撞后，中子速度減小變為慢中子。下列說法正確的是（　　）
A．“慢化劑”使快中子變慢中子，慢中子更難被鈾核俘獲
B．當核反應過于緩慢時，可以適當的插入鎘棒，達到加快核反應速度的目的
C．鈾塊體積越小，越容易發生鏈式反應，能發生鏈式反應的鈾塊最大體積叫作它的臨界體積
D．鏈式反應是指讓一個原子核的裂變引發其他原子核發生裂變，讓核裂變過程自己持續下去的反應
7．（2025·長沙模擬）我國首次利用核電商用堆成功批量生產碳14同位素，標志著我國徹底破解了國內碳14同位素供應依賴進口的難題，實現碳14供應全面國產化。碳14具有放射性，其衰變方程為。下列相關說法正確的是（　　）
A．原子核的比結合能比的大
B．此核反應會出現質量虧損，但反應前后總質量數不變
C．骨骼中以碳酸鈣（）形式存在的的半衰期比單質的半衰期更長
D．X是氦核，此反應為α衰變
8．（2025·涪城模擬）在垂直紙面向里的磁場中，有一原子核發生衰變成新的原子核，下列說法正確的是（　　）
A．原子核衰變的周期，與壓強有關，壓強越大，衰變周期變大
B．若原子核的衰變是α衰變，則半徑較大的是α粒子
C．原子核衰變的方程可以是
D．原子核衰變時會發生質量虧損，反應前的質量不等于等于反應后的，需要吸收能量
9．（2025·長沙模擬）如圖甲所示為壓氣式消毒噴壺，若該壺容積為，內裝消毒液。閉合閥門K，緩慢向下壓，每次可向瓶內儲氣室充入的的空氣，經n次下壓后，壺內氣體壓強變為時按下，閥門K打開，消毒液從噴嘴處噴出，噴液全過程氣體狀態變化圖像如圖乙所示。（已知儲氣室內氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過程中溫度保持不變，）下列說法正確的是（　　）
A．充氣過程向下壓的次數次
B．氣體從狀態變化到狀態的過程中，氣體吸收的熱量大于氣體做的功
C．乙圖中和的面積相等
D．從狀態變化到狀態，氣體分子單位時間內對器壁單位面積上的碰撞次數不變
10．（2025·廣西壯族自治區模擬）2024年6月25日，嫦娥六號返回器準確著陸于預定區域，實現世界首次月球背面采樣返回。相關研究表明，月壤中氦-3儲量極為豐富，每100噸氦-3原料足可以解決全球一年的電力供應。氦-3常見的一種核反應為：，對于該反應，下列說法正確的是（　　）
A．X是中子
B．該反應為裂變反應
C．該反應需在高溫下才能進行
D．的比結合能大于的比結合能
二、多項選擇題
11．（2025·青島模擬）用不同波長的電磁波照射同一金屬表面會發生不同的現象。用波長為550nm的光照射某金屬表面，發生光電效應，光電子的最大初動能為0.25eV；用波長為0.071nm的X射線照射該金屬表面，在散射的X射線中，除了與入射波長λ0相同的成分外，還有其它波長成分，這種現象稱為康普頓效應。已知普朗克常量，真空中光速，電子所帶電荷量。下列說法正確的是（　　）
A．該金屬的逸出功為2eV
B．該金屬的逸出功為2.5eV
C．其它成分的X射線波長大于λ0
D．康普頓效應說明了光具有波動性
12．（2025·廣西壯族自治區模擬）如圖所示，一定質量的理想氣體的循環由下面4個過程組成：為等壓過程，為絕熱過程，為等壓過程，為絕熱過程。下列說法正確的是（　　）
A．過程中，氣體內能增加
B．過程中，氣體內能不變
C．過程中，氣體吸收熱量
D．整個過程中，氣體從外界吸收的總熱量可以用所圍的面積表示
13．（2025·深圳模擬）如圖，實驗室研究一臺四沖程內燃機的工作情況．封閉噴油嘴，使活塞和汽缸封閉一定質量的氣體（可視為理想氣體），連桿緩慢推動活塞向上運動，運動到圖示位置時活塞對封閉氣體的推力為F。活塞由圖示位置緩慢向上運動的最大距離為L，環境溫度保持不變，汽缸壁的導熱性能良好，關于該過程，下列說法正確的是（　　）
A．活塞向上運動到最大距離過程中對氣體做功為
B．氣體放出的熱量等于活塞對氣體做的功
C．單位時間內撞擊汽缸壁單位面積上的氣體分子數增加
D．速率大的分子數占總分子數的比例增加
14．（2025·湖北模擬）一定質量的封閉氣體可看做理想氣體，其狀態從a變為狀態b、c又回到狀態a，用圖像表示如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．在b→c過程中，單位時間內撞擊單位面積器壁的分子數減少
B．在c→a過程中，氣體對外界做功，氣體內能不變，溫度不變
C．在a→b→c過程中，氣體放出的熱量等于
D．氣體在a→b→c→a循環過程中對外做的功等于圖像圍成的面積
15．（2025·深圳模擬）一定質量的理想氣體經歷A→B→C→A的狀態變化過程，壓強和體積的變化情況如圖所示。正確的說法是（　　）
A．狀態A與狀態C溫度相同 B．B→C過程氣體溫度降低
C．C→A過程氣體放出熱量 D．A→B過程外界對氣體做功
16．（2025·靖遠模擬）氫原子能級圖如圖所示，大量處于能級的氫原子向低能級躍遷時，輻射出的光子中，發現有兩種頻率的光子能使金屬發生光電效應，則下列說法正確的是（　　）
A．金屬的逸出功一定大于
B．輻射出的光子一共6種頻率
C．輻射出的光子中，從能級躍遷到能級對應的波長最短
D．氫原子從高能級躍遷到低能級后，氫原子的能量增大
17．（2025·義烏模擬）如圖所示，一光電管的陰極用極限頻率為的某種金屬制成。現用頻率為的紫外線照射陰極，當光電管陽極A和陰極K之間的電勢差U=2.1V時，光電流達到飽和狀態，此時電流表的示數為0.56μA。 已知普朗克常量。下列同學的判斷正確的是（　　）
A．陰極K金屬的逸出功是
B．光電管每秒從K極逸出的光電子數為
C．光電子的最大初動能為
D．電子到達A極的最大動能是
18．（2025·山東模擬）如圖所示粗細相同、導熱良好的薄壁U形管豎直放置，左管開口，右管封閉。管中裝有水銀，左管內水銀面比右管內水銀面高，左管內水銀面到管口的距離，右管內封閉的空氣柱長度。現用活塞把開口端封住，并緩慢推動活塞，使左、右管內水銀面齊平。已知大氣壓強恒為，活塞可沿左管壁無摩擦地滑動，推動過程中氣體溫度始終不變，下列說法正確的是（　　）
A．左管內水銀面向下移動的距離為
B．活塞向下移動的距離為
C．穩定后右管中氣體的壓強為
D．穩定后固定活塞，若環境溫度緩慢降低，則左管內水銀面逐漸低于右管
19．（2025·蘄春模擬）一定質量的氣體經歷一系列狀態變化，其p－圖像如圖所示，變化順序為a→b→c→d→a，圖中ab線段延長線過坐標原點，cd線段與p軸垂直，da線段與軸垂直．氣體在此狀態變化過程中（　　）
A．d→a過程，氣體放出的熱量小于內能的減少量
B．b→c過程，氣體對外做功，內能減小
C．c→d過程，溫度降低，氣體一定放出熱量
D．a→b過程，溫度不變，氣體吸熱
20．（2025·溫州模擬）研究光電效應時，用不同波長的光照射某金屬，產生光電子的最大初動能與入射光波長的關系如圖所示。大量處于能級的氫原子向低能級躍遷，產生的光子中僅有一種能引發該金屬發生光電效應。已知氫原子各能級關系為，其中為基態能級值，量子數1、2、3……，真空中光速為c，則（　　）
A．普朗克常量為
B．時，光電子的最大初動能為
C．與氫原子基態能量的關系滿足
D．氫原子由能級向能級躍遷發出的光子能使該金屬發生光電效應
三、非選擇題
21．（2025·成都模擬）某同學利用圖示裝置探究一定質量的理想氣體在溫度不變時壓強p與體積V的關系。如圖所示，U形管兩端是粗細均勻的細玻璃管，中間是軟管。右邊玻璃管上端開口與大氣相通，左邊帶刻度尺的玻璃管上端封閉，其內部用水銀封閉一段空氣，抬高U形管右端，使右側水銀面高于左側。已知大氣壓強為，水銀的密度為，重力加速度大小為g。
（1）實驗步驟如下：
①用兩鐵架臺豎直固定U形管的左右兩管，待管內水銀柱穩定時，讀出空氣柱的長度l和U形管左右水銀面的高度差h，此時封閉氣體的壓強p=　 　；
②緩慢調節U形管的左右兩邊，改變U形管左右水銀面的高度差h，記錄空氣柱長度l；
③多次實驗，記錄多組數據，分析得出結論。
（2）正確實驗后，若以p為橫坐標，以　 　（選填“l”或“”）為縱坐標，在實驗誤差允許范圍內，可描繪出一條過原點的直線。
（3）另一同學重復實驗，計算了多組p與l的乘積，發現p與l的乘積隨壓強p增大而變小，寫出導致該現象的一個可能原因　 　。
22．（2025·南寧模擬）如圖甲所示，用一個帶兩根細管的橡膠塞塞緊燒瓶的瓶口，封閉一定質量的氣體，燒瓶容積為V0。其中，一根帶閥門的細管連通充滿水的注射器，另一根細管與壓強傳感器相連，壓強傳感器連接數據采集器，數據采集器連接計算機。某同學利用此裝置探究一定質量的氣體在溫度不變時壓強與體積的關系。
步驟如下：
①打開閥門，緩慢推動注射器活塞向燒瓶內注入一定量的水，然后關閉閥門；
②根據注射器刻度記錄注入燒瓶中水的體積V，并記錄此時氣體的壓強p；
③多次實驗，記錄多組數據，分析得出結論。
（1）正確操作后，發現氣體的壓強隨體積的減小而增大，若以p為縱坐標、以　 　為橫坐標的圖像為近乎過原點的傾斜直線（用題中字母表示），可認為在誤差允許范圍內氣體的壓強與體積成反比；
（2）若以　 　為縱坐標（選填“V”“”）、以為橫坐標，可畫出如圖乙所示的圖像，則注水前封閉氣體的體積為　 　（用圖中字母表示）。
23．（2025·廣東模擬）一質量為M的汽缸，用活塞封閉一定質量的理想氣體，當汽缸水平橫放時，空氣柱長為L0（如圖甲所示），已知大氣壓強為p0，活塞的橫截面積為S，它與汽缸之間無摩擦且不漏氣，且氣體溫度保持不變，重力加速度為g。若將汽缸按圖乙所示豎直放置，靜止時，求：
（1）缸內氣體的壓強；
（2）氣柱的長度。
24．（2025·惠來模擬）某種噴霧器貯液簡的總容積為6L，若裝入5L的藥液后將加水口密封蓋蓋好，如圖所示。拉壓一次與貯液筒相連的活塞式打氣筒，可以把0.2L壓強為1atm的空氣打進貯液筒。設打氣過程氣體溫度不變，求：
（1）關閉閥門，用打氣筒向貯液筒內再打氣兩次，當液面上方氣體溫度與外界溫度相等時，氣體壓強為多大？
（2）要使貯液筒中液面上方的空氣壓強達到4atm，打氣筒要拉壓多少次？在貯氣筒內氣體壓強達4atm時停止打氣，打開噴霧閥門使其噴霧，直至內外氣體壓強相等，這時筒內還剩多少藥液？
（3）為了保證打氣后，即使打開噴霧閥門不再打氣也能把藥液噴光，那么至少要拉壓多少次打氣筒？
答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】A
3．【答案】A
4．【答案】A
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】B
8．【答案】B
9．【答案】C
10．【答案】C
11．【答案】A,C
12．【答案】A,D
13．【答案】B,C
14．【答案】B,C
15．【答案】A,B,C
16．【答案】A,B
17．【答案】B,D
18．【答案】B,C
19．【答案】C,D
20．【答案】B,C
21．【答案】（1）
（2）
（3）左端玻璃管密封不嚴有漏氣
22．【答案】（1）
（2）；
23．【答案】（1）；（2）
24．【答案】（1）解：把打氣后藥液面上方的氣體作為研究對象，則V1=1.4L，p1=latm，V2=1L，由玻意耳定律得
解得
（2）解：設打了n次，則，，，，由玻意耳定律得
解得
n=15次
則
得貯氣筒內還剩
V5=6L-4L=2L
（3）解：設打了k次，則
解得
k=25次
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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