2025年高考物理總復(fù)習(xí) 階段綜合檢測（五）

階段綜合檢測（五）［考查范圍振動和波動光學(xué)熱學(xué)原子

物理］

（本試卷滿分：100分）

一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中,

只有一項是符合題目要求的）

1.如圖，一汽缸開口向右、固定于水平地面，一活塞將一定質(zhì)量.1

的氣體封閉在汽缸內(nèi)。汽缸中間位置有小擋板。開始時，外界大氣壓

為po,活塞緊壓于小擋板右側(cè)。緩慢升高封閉氣體溫度T,封閉氣體

壓強(qiáng)0隨r變化圖像可能正確的是（）

ptp+ptp

Oj'O亍。j'O亍

ABCD

解析：選B當(dāng)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度時，氣體先發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律，缸內(nèi)

氣體的壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比，圖線是過原點的傾斜的直線；當(dāng)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于

外界的大氣壓時，氣體發(fā)生等壓膨脹，圖線是平行于T軸的直線。故選B。

2.手持軟長繩的一端。點，在豎直平面內(nèi)連續(xù)向上、向下抖動軟繩（可視為簡諧運(yùn)動）,

帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成沿繩水平傳播的簡諧波，P、。為繩上的兩點。f=0時。點由

平衡位置開始振動，至h時刻恰好完成;次全振動，繩上OQ間形成如圖所示的波形（Q點之

后未畫出），貝！1（）

A.〃時刻之前。點始終靜止

B.〃時刻尸點剛好完成一次全振動

C.f=0時。點運(yùn)動方向向上

D.若手上下振動加快，該波的波長將變大

解析：選B由題意可知該簡諧波的周期為T=與，由題圖可知質(zhì)點尸的平衡位置到波

源平衡位置的距離為四分之三個波長，質(zhì)點0的平衡位置到波源平衡位置的距離為四分之五

3355

個波長，所以質(zhì)點尸、。起振的時刻分別為力=彳7=,1,/2=彳7=.1,所以有時刻前。點已

經(jīng)開始振動，且fi時刻尸點剛好完成一次全振動，故A錯誤，B正確；由題圖及上面分析可

知產(chǎn)點的起振方向為向下，由于繩子上所有質(zhì)點的起振方向都和波源的起振方向相同，所以

f=0時。點運(yùn)動方向向下，故C錯誤；手上下振動加快后，簡諧波的頻率增大，但波速不

變，所以波長變小，故D錯誤。

3.如圖甲所示，在平靜的水面下深入處有一個點光源S,它發(fā)出兩種不同顏色的a光

和力光，在水面上形成了一個有光線射出的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由而兩種單色光所

構(gòu)成的復(fù)色光圓形區(qū)，周圍為環(huán)狀區(qū)域，且為。光的顏色（見圖乙）。設(shè)b光的折射率為血，

則下列說法正確的是（）

a光的單色光區(qū)域

H二復(fù)色光區(qū)域

A.在水中，。光的波長比b光小

B.水對a光的折射率比6光大

C.在水中，。光的傳播速度比分光小

D.復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為

解析：選Da光的照射面積大，知a光的臨界角較大，根據(jù)sinC=：知"光的折射率

較小，所以a光的頻率較小，波長較大，根據(jù)知，在水中，a光的傳播速度比》光大，

同一種色光在真空中和在水中頻率相同，由可知，在水中，a光的波長比8光大，A、

B、C錯誤；設(shè)復(fù)色光圓形區(qū)域半徑為r,復(fù)色光圓形區(qū)域邊緣，8光恰好發(fā)生全反射，依據(jù)

sinC=~結(jié)合幾何關(guān)系，可知sinC=-而復(fù)色光圓形區(qū)域的面積5=兀/，聯(lián)立解

得5=昕，D正確。

4.如圖所示，某軋鋼廠的熱軋機(jī)上安裝了一個射線測厚儀，該儀器探測到的射線

r~|放大器

'厚度控制裝置

探測器占

放射性同位素

強(qiáng)度與鋼板的厚度有關(guān)，已知車間采用放射性同位素號Ir作為放射源，通過0衰變放出

Y射線，半衰期為74天，適合透照鋼板厚度10?100mm,下列說法正確的是（）

A.若衰變產(chǎn)生的新核用X表示，則當(dāng)Ir的衰變方程為揚(yáng)Ir-瑤X+2je

B.若有4g放射性同位素?fù)PIr,經(jīng)過222天有LOg沒有衰變

C.若已知鋼板厚度標(biāo)準(zhǔn)為20mm,探測器得到的射線變?nèi)鯐r,說明鋼板厚度大于20mm,

應(yīng)當(dāng)減小熱軋機(jī)兩輪之間的厚度間隙

D.衰變時遵循能量守恒且生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量

解析：選C0衰變的實質(zhì)是原子核里的一個中子放出一個電子變?yōu)橐粋€質(zhì)子，反應(yīng)過

程中遵循質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒，衰變方程為％Ir-嘴X+Je,A錯誤；若有4g放射

性同位素%Ir,經(jīng)過222天（3個半衰期）有0.5g沒有衰變，B錯誤；探測器得到的射線變?nèi)?/p>

時，說明鋼板厚度增大，應(yīng)當(dāng)減小熱軋機(jī)兩輪之間的厚度間隙，C正確；放射性同位素發(fā)生

衰變時，因遵循能量守恒，放出能量后發(fā)生質(zhì)量虧損，D錯誤。

5.如圖所示為氫原子的能級圖?，F(xiàn)有兩束光，。光由圖中躍遷①發(fā)nE/fV

出的光子組成，6光由圖中躍遷②發(fā)出的光子組成，已知a光照射x金屬4

O=-18.：011

時剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是（）2國一-3.40

A.x金屬的逸出功為2.86eV

B.。光的頻率大于》光的頻率②

C.氫原子發(fā)生躍遷①后，原子的能量將減小3.4eV

D.用》光照射x金屬，發(fā)出的光電子的最大初動能為10.2eV1------------匚-13.6

解析：選Aa光子的能量為E“=E5-E2=2.86eV,a光照射x金屬時剛好能發(fā)生光電

效應(yīng)，則x金屬的逸出功為2.86eV,A正確；入光子的能量為5=￡2一耳=10.2eV,a光子

的能量值小，則a光的頻率小，B錯誤；氫原子輻射出a光子后，氫原子的能量減小了Ea

=JE5-E2=2.86eV,C錯誤；用入光照射x金屬，發(fā)出的光電子的最大初動能為&m=&一

Wo=7.34eV,D錯誤。

6.我國首輛火星車—祝融號采用放射性材料PuO2作為發(fā)電能源為火星車供電。PuO2

中的元素Pu是貸Pu,其發(fā)生a衰變的半衰期為87.7年。下列說法中正確的是（）

A.a衰變是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子

B.鰥Pu發(fā)生a衰變的核反應(yīng)方程為貫Pu+An-鐐U+2He

C.經(jīng)過263.1年，大約還有12.5%的Pu原子核沒有發(fā)生衰變

D.當(dāng)氣溫和引力環(huán)境發(fā)生改變時，Pu的半衰期可能會發(fā)生變化

解析：選Ca衰變是原子核放出一個a粒子，形成一個新核，A錯誤；贊Pu發(fā)生a

衰變的核反應(yīng)方程為賁Pu-鑼U+?He,B錯誤；鬻'=3,所以大約還有伊）3===12.5%的

o/./\A7o

Pu原子核還未發(fā)生衰變，C正確；放射性元素的半衰期只與原子核自身的因素有關(guān)，與外

界環(huán)境無關(guān)，D錯誤。

7.圖為研究光電效應(yīng)的電路圖，測得遏止電壓為a,已知電子

的電荷量為e,則下列說法正確的是（）

A.光電子的最大初動能為

B.測量遏止電壓時，開關(guān)S應(yīng)與6連接

C.光電管兩端電壓為零時，光電流也為零

D.開關(guān)S接瓦調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)增大時，電流表示數(shù)一定增大

解析：選A當(dāng)光電管兩端電壓達(dá)到遏止電壓口時，從陰極K射出的具有最大初動能

Ekm的光電子恰好不能到達(dá)陽極，根據(jù)動能定理有0-Ekm=-eL4,解得Ekm=eUc,故A正

確；測量遏止電壓時，應(yīng)使光電管陰極與電源正極相連，陽極與電源負(fù)極相連，故開關(guān)S應(yīng)

與“連接，故B錯誤；光電管兩端電壓為零時，若光電子能夠到達(dá)陽極，則光電流就不為零，

故C錯誤；開關(guān)S接方，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)增大時，若此時光電流已經(jīng)達(dá)到飽和

值，則電流表示數(shù)不再增大，故D錯誤。

二'多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每題給出的四個選項中，有

多項符合題目要求。全部選對得6分，選對但不全得3分，有選錯的得0分）

8.下列說法中正確的是（）

A.圖甲中分子并不真的是球形，把它們當(dāng)做球形處理是一種估算方法

B.圖乙是布朗運(yùn)動實驗的觀測記錄，圖為三顆微粒的運(yùn)動軌跡

C.圖丙說明懸浮微粒做布朗運(yùn)動，是液體分子的無規(guī)則撞擊造成的

D.圖丁中兩分子間分子力的合力為零的位置分子勢能最小

解析：選ACD題圖甲中分子并不真的是球形，把它們當(dāng)作球形處理是一種估算方法，

故A正確；題圖乙是三顆微粒在不同時刻位置的連線，而不是微粒的運(yùn)動軌跡，故B錯誤；

題圖丙說明懸浮微粒做布朗運(yùn)動，是液體分子的無規(guī)則撞擊造成的，故C正確；題圖丁中兩

分子間分子力的合力為零的位置分子勢能最小，故D正確。

9.太陽輻射的總功率約為4X1026w,其輻射的能量來自聚變反應(yīng)，在聚變反應(yīng)中，一

個質(zhì)量為1876.1MeV/c2（c為真空中的光速）的笊核（汨）和一個質(zhì)量為2809.5MeV/c2的散核

GH）結(jié)合為一個質(zhì)量為3728.4MeV/c2的氫核?He）,并放出一個X粒子，同時釋放大約17.6

MeV的能量。下列說法正確的是（）

A.X粒子是中子

B.X粒子的質(zhì)量為939.6MeV/c2

C.太陽每秒因為輻射損失的質(zhì)量約為4X106kg

D.地球每秒接收到太陽輻射的能量約4X1026j

解析：選AB由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1,電荷數(shù)為0,則X為中子，

A正確；根據(jù)能量關(guān)系可知"2,4=1876.1+2809.5-3728.4-17.6(MeV),解得m,

939.6MeV/c2,B正確；太陽每秒放出的能量E=PZ=4X1026J,損失的質(zhì)量Am=^4.4X109

kg,C錯誤；太陽每秒放出的能量E=4X1026J,而地球每秒接收到太陽輻射的能量小于

4X1026J,D錯誤。

10.裝有一定量液體的玻璃管豎直漂浮在水中，水面足夠大，如圖甲所示，把玻璃管向

下緩慢按壓4cm后放手，忽略運(yùn)動阻力，玻璃管的運(yùn)動可以視為豎直方向的簡諧運(yùn)動，測

得振動周期為0.5s。以豎直向上為正方向，某時刻開始計時，其振動圖像如圖乙所示，其中

A為振幅。對于玻璃管，下列說法正確的是()

A.回復(fù)力等于重力和浮力的合力

B.振動過程中動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，玻璃管的機(jī)械能守恒

C.位移滿足函數(shù)式x=4sin(47tf—周(cm)

D.在fl?f2時間內(nèi)，位移減小，加速度減小，速度增大

解析：選ACD玻璃管振動過程中，受到重力和水的浮力，這兩個力的合力充當(dāng)回復(fù)

力，故A正確；玻璃管在振動過程中，水的浮力對玻璃管做功，故振動過程中，玻璃管的機(jī)

2九

械能不守恒，故B錯誤；由題意得振幅4=4cm,振動周期為0.5s,故o=亍=4兀rad/s,

由題圖乙可知振動位移的函數(shù)表達(dá)式為x=4sin(4kf一附(cm),故C正確；由題圖乙可知，

fi?我時間內(nèi)玻璃管在靠近平衡位置，故位移減小，加速度減小，速度增大，故D正確。

三、非選擇題(本題共5個小題，共54分)

11.(6分)利用如圖甲裝置驗證氣體等溫變化實驗規(guī)律，用一個帶兩根細(xì)管的橡皮塞塞

緊燒瓶的瓶口，壓強(qiáng)傳感器通過其中一根不帶閥門的細(xì)管連通燒瓶中的空氣，另一根帶閥門

的細(xì)管連通注射器。開始時閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，注射器針筒的最大刻度線到閥門之間充滿了

水。實驗時打開閥門，緩慢推動注射器活塞向燒瓶內(nèi)注入水。根據(jù)注射器刻度記錄注入水的

體積V,同時記錄對應(yīng)氣體的壓強(qiáng)p值，得到多組實驗數(shù)據(jù)。利用圖像法處理數(shù)據(jù)得到乙圖。

閥門___________

莫丁丁號n壓強(qiáng)傳感器一

計算機(jī)

甲

(1)圖乙中的縱坐標(biāo)為(填“片或弓”)，利用圖乙中的數(shù)據(jù)可得燒瓶的體積為

(2)通過對實驗裝置的不斷完善，可準(zhǔn)確測出氣體的體積V',做出p-U圖像如圖丙,

圖線在匕、匕之間所圍的面積的物理意義是

(3)某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)pH乘積隨壓強(qiáng)p增大而變小，導(dǎo)致這個現(xiàn)象的原因是

解析：⑴設(shè)燒瓶的根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程p(V0-V)=nRT,可得V=V0-nRT^,則一

定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等溫過程，圖像構(gòu)成線性函數(shù)，則題圖乙中的縱坐標(biāo)為注入的體

積V;匕/圖像的縱截距表示燒瓶的體積，則V0=b;

(2)由功的計算公式可知W=Fl=pSl=pV,即pV的乘積表示氣體體積變化時所做的功，

圖線在%、%之間所圍的面積的物理意義表示氣體體積從W減小到匕過程中外界對氣體做

的功的大小；

(3)某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)乘積隨壓強(qiáng)p增大而變小，即“RT變小，導(dǎo)致這個現(xiàn)

象的原因是①裝置出現(xiàn)漏氣，②環(huán)境溫度降低。

答案：(1)Vb(2)氣體體積從匕減小到%過程中外界對氣體做的功的大?、洽傺b

置出現(xiàn)漏氣，②環(huán)境溫度降低

12.(9分)某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，實驗步驟如下：

A.按裝置圖安裝好實驗裝置；

B.用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑由

C.用米尺測量懸線的長度心

D.讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動，當(dāng)小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)為0,此

后小球每經(jīng)過最低點一次，依次計數(shù)1、2、3、…，當(dāng)數(shù)到20時，停止計時，測得時間為f；

E.多次改變懸線長度，對應(yīng)每個懸線長度，都重復(fù)實驗步驟C、D；

F.計算出每個懸線長度對應(yīng)的巴

G.以P為縱坐標(biāo)、L為橫坐標(biāo)，作出兒心圖線。

結(jié)合上述實驗，回答下列問題:

(1)用游標(biāo)為10分度的游標(biāo)卡尺測量小球直徑，某次測量示數(shù)如圖乙所示，讀出小球直

徑d為cm。

|0510

乙

600產(chǎn)

500>

400/

300jr

200/

I。。/,,

005ito

丙

(2)該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，利用計算機(jī)作出t2-L圖線如圖丙所示。根據(jù)圖線擬合得到方程

?=404.0￡+3.07,由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=_______m/s2o(取兀2=9.86,結(jié)果保

留3位有效數(shù)字)

(3)從理論上分析圖線沒有過坐標(biāo)原點的原因，下列分析正確的是o

A.不應(yīng)在小球經(jīng)過最低點時開始計時，應(yīng)該在小球運(yùn)動到最高點時開始計時

B.開始計時后，不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，而應(yīng)記錄小球做全振動的次數(shù)

C.不應(yīng)作F-L圖線，而應(yīng)作f-L圖線

D.不應(yīng)作F-L圖線，而應(yīng)作A|+翻圖線

解析：(1)游標(biāo)卡尺主尺的示數(shù)是1.5cm=15mm,游標(biāo)尺示數(shù)是2X0.1mm=0.2mm,

故小球的直徑為d=15mm+0.2mm=15.2mm=1.52cmo

(2)根據(jù)單擺周期公式T=2n\己得吉=2兀

又/=L+S貝療=4003+迦迪，故兒L圖像的斜率表示駟%大小，由題意知斜

'ggs

400冗2

率4=404.0,貝寸=404.0,代入兀2=9.86得g?9.76m/s2?

(3)應(yīng)該在小球運(yùn)動到過最低點開始計時，這樣可減小由于計時位置不準(zhǔn)確而帶來的誤

差，故A錯誤；記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù)，每兩次為一個振動周期，不影響實驗結(jié)果，故

B錯誤；根據(jù)單振的振動周期公式，應(yīng)作出己心圖線，故C錯誤；線長不等于擺長，擺長應(yīng)

是線長與半徑相加，即/=L+S忽略了半徑，斜率不變，不影響計算加速度，但圖像不過

坐標(biāo)原點。故D正確。

答案：(1)1.52(2)9.76(3)D

13.(11分)簡諧運(yùn)動的振動圖像可用下述方法畫出：如圖甲所示，在彈簧振子的小球上

安裝一支繪圖筆P,讓一條紙帶在與小球振動方向垂直的方向上勻速運(yùn)動，繪圖筆尸在紙帶

上畫出的就是小球的振動圖像。取彈簧振子水平向右的方向為小球離開平衡位置的位移正方

向，紙帶運(yùn)動的距離代表時間，得到的振動圖像如圖乙所示。

(1)為什么必須勻速拖動紙帶？

(2)剛開始計時時，小球處在什么位置？f=17s時小球相對平衡位置的位移是多少？

(3)若紙帶運(yùn)動的速度為2cm/s,振動圖像上1s處和3s處對應(yīng)紙帶上兩點間的距離是

多少？

解析：(1)紙帶勻速運(yùn)動時，位移與時間成正比，因此在勻速條件下，可以用紙帶通過的

位移表示時間。

(2)由題圖乙可知，f=0時小球在平衡位置左側(cè)最大位移處，周期T=4s,可得f=17s

時位移為0。

(3)紙帶勻速運(yùn)動，所以振動圖像上1s處和3s處對應(yīng)紙帶上兩點的間距xo=2cm/sX2s

=4cmo

答案：(1)見解析(2)平衡位置左側(cè)最大位移處0

(3)4cm

14.(12分)“天問一號”的發(fā)射開啟了我國探測火星的征程。設(shè)想將圖中所

示的粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、右端封閉有一定質(zhì)量理想氣體的“U”型管帶往火星

表面。“U”型管分別在地球和火星表面某時某地豎直放置時的相關(guān)參數(shù)如表所

不。

參數(shù)地球火星

重力加速度g0.38g

環(huán)境溫度T地=300KT火=280K

大氣壓強(qiáng)p地=76.0cmHgP火

封閉氣柱長度/地=19.0cml火=56.0cm

水銀柱高度差h地=73.0cmh火

求：(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

⑴火星表面高1m的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相當(dāng)于地球表面多高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。已知〃水

銀=13.6X1(Pkg/ms,p水=1.0x103kg/np。

(2)火星表面的大氣壓強(qiáng)p火。