二轮综合提能突破小练
专题五 热学、光学、近代物理 振动与波
一、单项选择题
1．(2025·湛江一中模拟)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低．与白天相比，夜间轮胎内的气体( A )
A．分子的平均动能更小
B．单位体积内分子的个数更少
C．所有分子的运动速率都更小
D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
【解析】夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，A正确，C错误；由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误．
2．(2025·湛江一中模拟)氢原子的能级图如图所示．大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠．下列说法中正确的是( D )
A．逸出光电子的最大初动能为12.09 eV
B．从n＝3跃迁到n＝1放出的光子波长最长
C．用0.86 eV的光子照射，氢原子跃迁到n＝4激发态
D．有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应
【解析】大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，其中从n＝3跃迁到n＝1放出的光子能量最大，频率最大，波长最小；从n＝3跃迁到n＝1放出的光子能量为hν＝E3－E1＝12.09 eV，根据光电效应方程可知，逸出光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0＝12.09 eV－2.29 eV＝9.8 eV，A、B错误；根据E4－E3＝0.66 eV可知，用0.86 eV的光子照射，氢原子不可以跃迁到n＝4激发态，C错误；大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠，根据E3－E1＝12.09 eV，E2－E1＝10.2 eV，E3－E2＝1.89 eV，可知有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应，D正确．
3．(2025·广东省三模)冰晶是一种结晶体，由水分子组成，在适宜的湿度和温度条件下，冰晶会形成六角形的晶体结构．一束太阳光射到六角形冰晶上，其中a、b两种单色光的光路图如图所示．比较a、b两种单色光，下列说法中正确的是( A )
A．在空气中，a光的波长较大
B．冰晶对a光的折射率较大
C．b光在冰晶中的传播速度较大
D．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹的间距较大
【解析】因为a光的偏折程度较小，所以冰晶对a光的折射率较小，a光的频率较小，根据v＝可知，a光在冰晶中的传播速度较大，结合c＝λf可得，a光的波长较大，A正确，B、C错误；根据Δx＝λ可知，通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻亮条纹的间距较大，D错误．
4．(2025·江门棠下中学月考)如图所示为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系，则关于这三种光，下列说法中正确的是( B )
A．三种光中，a光光子的能量最大
B．三种光中，b光光子的动量最大
C．在同种均匀介质中传播，b光的速度比c光大
D．照射同一单缝，c光在屏上形成的衍射条纹宽度比b光窄
【解析】根据eU＝Ek＝hν－W0可知，a光对应的遏止电压最小，则a光光子的频率最小，能量最小，A错误；由于b光光子的频率最大，波长最短，根据p＝可知，b光光子的动量最大，B正确；b光波长最短，折射率最大，在同种均匀介质中传播，根据v＝，b光的速度最小，C错误；b光波长最短，照射同一单缝，c光在屏上形成的衍射条纹宽度比b光宽，D错误．
5． (2025·深圳高级中学三模)某次水袖舞表演中，演员甩出水袖的波浪可简化为如图所示沿x轴方向传播的简谐横波，其中实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.2 s时刻的波形图，波的周期大于0.7 s，则( D )
A．t＝0时刻，x＝1.0 m的质点向下振动
B．演员的手1.6 s内全振动4次
C．若手振动变慢，波长变短
D．波传播的速度大小为2.5 m/s
【解析】波沿x轴正方向传播，由“上下坡法”可知t＝0时刻，x＝1.0 m的质点向上振动，A错误；0.2 s＝＋nT(n＝0，1，2……)，波的圆期大于0.7 s，分析可知＝0.2 s，即T＝0.8 s，根据1.6 s＝2T可知演员的手1.6 s内全振动2次，B错误；根据v＝可知若手振动变慢，则其周期变长，波长也随之变长，C错误；波传播的速度大小为v＝＝ m/s＝2.5 m/s，D正确．
6．(2025·广州真光中学质检)如图所示的火灾自动报警器具有稳定性好、安全性高的特点，应用非常广泛，其工作原理为：放射源处的镅放出的α粒子，使壳内气室空气电离而导电，当烟雾进入壳内气室时，α粒子被烟雾颗粒阻挡，导致工作电路的电流减小，于是锋鸣器报警．则( D )
A．发生火灾时温度升高，的半衰期变短
B．这种报警装置应用了α射线贯穿本领强的特点
C．发生α衰变的核反应方程是
D．发生α衰变的核反应方程是
【解析】半衰期不因外界环境的温度而改变，A错误；这种报警装置应用了α射线电离能力强的特点，B错误；α衰变释放出氦核，故核反应方程是，C错误，D正确．
二、多项选择题
7．如图甲所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K.调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图乙所示．下列说法中正确的是( BC )
甲
乙
A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽
B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q
C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高
D．对应于图乙中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q
【解析】根据Uce＝＝hν－W逸出功，因Q的遏止电压大于R，可知Q的频率大于R的频率，Q的波长小于R的波长，则分别射入同一单缝衍射装置时，R的衍射现象比Q更明显，则Q的中央亮纹比R窄，A错误；同理可知P、Q产生的光电子在K处Q的最大初动能比P较大，根据λ＝＝，可知最小德布罗意波长，P大于Q，B正确；因Q对应的能量最大，则氢原子向第一激发态跃迁发光时，根据hν＝Em－E2，可知三束光中Q对应的能级最高，C正确；对应于图乙中的M点，P和Q的光电流相等，可知P和Q单位时间到达阳极A的光电子数目相等，D错误．
8．(2025·广州二中月考)有两个钓鱼时所用的不同的鱼漂P和Q，分别漂浮于平静水面上的不同位置，平衡时状态均如图甲所示．现因鱼咬钩而使鱼漂P和Q均在竖直方向上做简谐运动，振动图像如图乙所示，以竖直向上为正方向，则下列说法中正确的是( CD )
甲
乙
A． 一段时间后可在水面观察到稳定干涉图样
B．t＝0.6 s时，鱼漂P和Q的速度都为0
C．t＝1.0 s时，鱼漂P和Q的速度方向相反
D．t＝1.0 s时，鱼漂P和Q的加速度方向相同
【解析】由题图乙可知，两个简谐振动产生的两列波的周期不相等，则频率不相等，不满足干涉的条件，因此在水面观察不到稳定的干涉图样，A错误；t＝0.6 s时，鱼漂P和Q都经过平衡位置，它们的速度都均为最大值，B错误；t＝1.0 s时，鱼漂P的速度方向为正值，Q的速度方向为负值，可知两速度方向相反，C正确；t＝1.0 s时，鱼漂P和Q的位移均是负值，由a＝－可知，加速度的方向均沿y轴正方向，此时鱼漂P和Q的加速度方向相同，D正确．
三、非选择题
9． (2025·广州执信中学检测)在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量．如图所示，某同学设计了一个动力学方法测量物体质量的实验方案，主要实验仪器包括：气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计时器和待测物体，主要步骤如下：
(1) 调平气垫导轨，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块．
(2) 将滑块拉至离平衡位置20 cm处由静止释放，滑块第1次经过平衡位置处开始计时，第21次经过平衡位置时停止计时，由此测得弹簧振子的振动周期T.
(3) 将质量为m的砝码固定在滑块上，重复步骤(2)．
(4) 依次增加砝码质量m，测出对应的周期T，实验数据如下表所示，在图中绘制T2－m关系图线．
m/kg T/s T2/s2
0.000 0.632 0.399
0.050 0.775 0.601
0.100 0.893 0.797
0.150 1.001 1.002
0.200 1.105 1.221
0.250 1.175 1.381
答案：图见解析
(5) 由T2－m图像可知，弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是__线性的__(填“线性的”或“非线性的”)．
(6) 取下砝码后，将待测物体固定在滑块上，测量周期并得到T2＝0.880 s2，则待测物体质量是__0.120__kg.(保留三位有效数字)．
(7) 若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所得T2－m图线与原图线相比将沿纵轴__负方向__(填“正方向”、“负方向”或“不”)移动．
【解析】(4) 根据表格中的数据描点连线，如图所示
(5) 图线是一条倾斜的直线，说明弹簧振子振动周期的平方与砝码质量为线性关系．
(6) 在图线上找到T2＝0.880 s2的点，对应横坐标为0.120 kg.
(7) 换一个质量较小的滑块做实验，要得到相同的周期，应放质量更大的砝码，即图像的纵坐标相同时，对应的横坐标更大，则T2－m图线在原图线的下方，沿纵轴负方向移动．
10．(2025·广州育才中三模)为研究冰块对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为d＝0.3 mm的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中的两亮纹中心间距x＝66.0 mm，双缝到光屏间的距离L＝3.0 m．如图乙所示，将该激光从M点水平射入一立方体形状的冰块abcd内，入射角为θ，光线在ab面上的N点射出，光线QM的延长线与ab交于P点，MP＝3.00 cm，MN＝3.90 cm.求：
甲
乙
(1) 该激光的波长λ.
(2) 该激光在冰块中的折射率n.
答案：(1) 6.6×10－7m (2) 1.3
【解析】(1) 相邻两亮条纹间的距离
Δx＝＝6.60 mm
由Δx＝λ可得λ＝＝6.6×10－7 m
(2) 设光线从空气射入冰块的入射角为θ时，折射角为θ2，则激光在冰块中的折射率n＝
由几何关系得sin θ＝，sin θ2＝
所以n＝＝1.3.
11．(2025·湛江一中模拟)发生地震时，我国地震局能记录地震过程中的振动图像和波动图像，图甲为传播方向上距离震源2 km的质点P的振动图像，图乙为地震发生后，质点P振动t＝1.0 s时的地震简谐横波图像，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求：
甲
乙
(1) 该地震简谐横波的传播方向和t＝1.0 s时质点P的振动方向．
(2) 该地震简谐横波传播的速度大小以及质点P振动t1＝30 s后，该横波能到达的最远位置与P之间的距离．
(3) x＝10 km处的质点第一次到达波峰的时刻t2.
答案：(1) 沿x轴正方向或水平向右沿y轴正方向 (2) 4×103 m/s 120 km (3) 2.25 s
【解析】(1) 由振动图像和波动图像得，t＝1.0 s时，质点P沿y轴正方向振动，根据“同侧法”可知该地震简谐横波的传播方向沿x轴正方向或水平向右．
(2) 由图可知λ＝4 km，周期T＝1.0 s
由v＝得v＝4×103 m/s
质点P振动30 s后，波沿x轴正方向传播的距离为x＝vt1
得x＝120 km
(3) 1.0 s时波峰在5 km处，该波峰要传到10 km处，需要的时间为
Δt＝＝ s＝1.25 s
所以10 km处的质点第一次到达波峰的时刻为
t2＝Δt＋t＝2.25 s
12．(2025·广州大学附中三模)如图所示，为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液．某种药瓶的容积为5 mL，瓶内装有4 mL的药液，在－3 ℃的冰箱内时，瓶内空气压强为9.0×104 Pa.在室温27 ℃条件下放置较长时间后，护士先把注射器内0.5 mL、压强为1.0×105 Pa的空气注入药瓶，然后抽出3 mL的药液．抽取药液的过程中，瓶内外温度相同且保持不变，忽略针头内气体的体积和药液体积，气体视为理想气体．求：
(1) 放置较长时间后，瓶内气体压强多大？
(2) 抽出药液后瓶内气体压强多大？
(3) 抽液过程中，气体是吸收热量还是放出热量？
答案：(1) 1.0×105 Pa (2) 3.75×104 Pa
(3)吸收热量
【解析】(1) 气体在放置的过程中，发生等容变化
初状态时，有p1＝9.0×104 Pa，T1＝(－3＋273) K＝270 K
末状态时，温度为T2＝(27＋273) K＝300 K
由查理定律可得 ＝
可得p2＝p1＝1.0×105 Pa
(2) 以注射器内的空气和药瓶里原有气体为研究对象，设注射器内空气注入药瓶后，药瓶内气体的压强为p3，由玻意耳定律可得p2( V注＋V)＝p3V，其中V＝5 mL－4 mL＝1 mL
代入数据解得p3＝1.5×105 Pa
设抽出药液的体积为ΔV，则ΔV＝3 mL，抽出药液后瓶内气体体积为V′＝V＋ΔV＝4 mL
设抽出药液后瓶内气体的压强为p4，由玻意耳定律可得p3V＝p4V′
代入数据解得p4＝3.75×104 Pa
(3) 抽液过程中，由于温度不变，则ΔU＝0，气体膨胀对外做功，则W<0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，则有Q>0，则气体吸收热量．
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专题五 热学、光学、近代物理 振动与波
一、单项选择题
1．(2025·湛江一中模拟)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低．与白天相比，夜间轮胎内的气体( )
A．分子的平均动能更小
B．单位体积内分子的个数更少
C．所有分子的运动速率都更小
D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
2．(2025·湛江一中模拟)氢原子的能级图如图所示．大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠．下列说法中正确的是( )
A．逸出光电子的最大初动能为12.09 eV
B．从n＝3跃迁到n＝1放出的光子波长最长
C．用0.86 eV的光子照射，氢原子跃迁到n＝4激发态
D．有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应
3．(2025·广东省三模)冰晶是一种结晶体，由水分子组成，在适宜的湿度和温度条件下，冰晶会形成六角形的晶体结构．一束太阳光射到六角形冰晶上，其中a、b两种单色光的光路图如图所示．比较a、b两种单色光，下列说法中正确的是( )
A．在空气中，a光的波长较大
B．冰晶对a光的折射率较大
C．b光在冰晶中的传播速度较大
D．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹的间距较大
4．(2025·江门棠下中学月考)如图所示为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系，则关于这三种光，下列说法中正确的是( )
A．三种光中，a光光子的能量最大
B．三种光中，b光光子的动量最大
C．在同种均匀介质中传播，b光的速度比c光大
D．照射同一单缝，c光在屏上形成的衍射条纹宽度比b光窄
5． (2025·深圳高级中学三模)某次水袖舞表演中，演员甩出水袖的波浪可简化为如图所示沿x轴方向传播的简谐横波，其中实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.2 s时刻的波形图，波的周期大于0.7 s，则( )
A．t＝0时刻，x＝1.0 m的质点向下振动
B．演员的手1.6 s内全振动4次
C．若手振动变慢，波长变短
D．波传播的速度大小为2.5 m/s
6．(2025·广州真光中学质检)如图所示的火灾自动报警器具有稳定性好、安全性高的特点，应用非常广泛，其工作原理为：放射源处的镅放出的α粒子，使壳内气室空气电离而导电，当烟雾进入壳内气室时，α粒子被烟雾颗粒阻挡，导致工作电路的电流减小，于是锋鸣器报警．则( )
A．发生火灾时温度升高，的半衰期变短
B．这种报警装置应用了α射线贯穿本领强的特点
C．发生α衰变的核反应方程是
D．发生α衰变的核反应方程是
二、多项选择题
7．如图甲所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K.调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图乙所示．下列说法中正确的是( )
甲
乙
A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽
B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q
C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高
D．对应于图乙中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q
8．(2025·广州二中月考)有两个钓鱼时所用的不同的鱼漂P和Q，分别漂浮于平静水面上的不同位置，平衡时状态均如图甲所示．现因鱼咬钩而使鱼漂P和Q均在竖直方向上做简谐运动，振动图像如图乙所示，以竖直向上为正方向，则下列说法中正确的是( )
甲
乙
A． 一段时间后可在水面观察到稳定干涉图样
B．t＝0.6 s时，鱼漂P和Q的速度都为0
C．t＝1.0 s时，鱼漂P和Q的速度方向相反
D．t＝1.0 s时，鱼漂P和Q的加速度方向相同
三、非选择题
9． (2025·广州执信中学检测)在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量．如图所示，某同学设计了一个动力学方法测量物体质量的实验方案，主要实验仪器包括：气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计时器和待测物体，主要步骤如下：
(1) 调平气垫导轨，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块．
(2) 将滑块拉至离平衡位置20 cm处由静止释放，滑块第1次经过平衡位置处开始计时，第21次经过平衡位置时停止计时，由此测得弹簧振子的振动周期T.
(3) 将质量为m的砝码固定在滑块上，重复步骤(2)．
(4) 依次增加砝码质量m，测出对应的周期T，实验数据如下表所示，在图中绘制T2－m关系图线．
m/kg T/s T2/s2
0.000 0.632 0.399
0.050 0.775 0.601
0.100 0.893 0.797
0.150 1.001 1.002
0.200 1.105 1.221
0.250 1.175 1.381
答案：图见解析
(5) 由T2－m图像可知，弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是__ __(填“线性的”或“非线性的”)．
(6) 取下砝码后，将待测物体固定在滑块上，测量周期并得到T2＝0.880 s2，则待测物体质量是__ __kg.(保留三位有效数字)．
(7) 若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所得T2－m图线与原图线相比将沿纵轴__ __(填“正方向”、“负方向”或“不”)移动．
10．(2025·广州育才中三模)为研究冰块对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为d＝0.3 mm的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中的两亮纹中心间距x＝66.0 mm，双缝到光屏间的距离L＝3.0 m．如图乙所示，将该激光从M点水平射入一立方体形状的冰块abcd内，入射角为θ，光线在ab面上的N点射出，光线QM的延长线与ab交于P点，MP＝3.00 cm，MN＝3.90 cm.求：
甲
乙
(1) 该激光的波长λ.
(2) 该激光在冰块中的折射率n.
11．(2025·湛江一中模拟)发生地震时，我国地震局能记录地震过程中的振动图像和波动图像，图甲为传播方向上距离震源2 km的质点P的振动图像，图乙为地震发生后，质点P振动t＝1.0 s时的地震简谐横波图像，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求：
甲
乙
(1) 该地震简谐横波的传播方向和t＝1.0 s时质点P的振动方向．
(2) 该地震简谐横波传播的速度大小以及质点P振动t1＝30 s后，该横波能到达的最远位置与P之间的距离．
(3) x＝10 km处的质点第一次到达波峰的时刻t2.
12．(2025·广州大学附中三模)如图所示，为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液．某种药瓶的容积为5 mL，瓶内装有4 mL的药液，在－3 ℃的冰箱内时，瓶内空气压强为9.0×104 Pa.在室温27 ℃条件下放置较长时间后，护士先把注射器内0.5 mL、压强为1.0×105 Pa的空气注入药瓶，然后抽出3 mL的药液．抽取药液的过程中，瓶内外温度相同且保持不变，忽略针头内气体的体积和药液体积，气体视为理想气体．求：
(1) 放置较长时间后，瓶内气体压强多大？
(2) 抽出药液后瓶内气体压强多大？
(3) 抽液过程中，气体是吸收热量还是放出热量？
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二轮综合提能突破小练
专题五 热学、光学、近代物理 振动与波
一、单项选择题
1．(2025·湛江一中模拟)夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低．与白天相比，夜间轮胎内的气体 ( )
A．分子的平均动能更小
B．单位体积内分子的个数更少
C．所有分子的运动速率都更小
D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
【解析】夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，A正确，C错误；由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误．
A
2．(2025·湛江一中模拟)氢原子的能级图如图所示．大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠．下列说法中正确的是 ( )
A．逸出光电子的最大初动能为12.09 eV
B．从n＝3跃迁到n＝1放出的光子波长最长
C．用0.86 eV的光子照射，氢原子跃迁到n＝4激发态
D．有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应
D
【解析】大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，其中从n＝3跃迁到n＝1放出的光子能量最大，频率最大，波长最小；从n＝3跃迁到n＝1放出的光子能量为hν＝E3－E1＝12.09 eV，根据光电效应方程可知，逸出光电子的最大初动能为Ek＝hν－W0＝12.09 eV－2.29 eV＝9.8 eV，A、B错误；根据E4－E3＝0.66 eV可知，用0.86 eV的光子照射，氢原子不可以跃迁到n＝4激发态，C错误；大量氢原子处于n＝3的激发态，在向低能级跃迁时放出光子，用这些光子照射逸出功为2.29 eV的金属钠，根据E3－E1＝12.09 eV，E2－E1＝10.2 eV，E3－E2＝1.89 eV，可知有2种频率的光子能使金属钠产生光电效应，D正确．
3．(2025·广东省三模)冰晶是一种结晶体，由水分子组成，在适宜的湿度和温度条件下，冰晶会形成六角形的晶体结构．一束太阳光射到六角形冰晶上，其中a、b两种单色光的光路图如图所示．比较a、b两种单色光，下列说法中正确的是 ( )
A．在空气中，a光的波长较大
B．冰晶对a光的折射率较大
C．b光在冰晶中的传播速度较大
D．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹的间距较大
A
4．(2025·江门棠下中学月考)如图所示为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系，则关于这三种光，下列说法中正确的是 ( )
A．三种光中，a光光子的能量最大
B．三种光中，b光光子的动量最大
C．在同种均匀介质中传播，b光的速度比c光大
B
D．照射同一单缝，c光在屏上形成的衍射条纹宽度比b光窄
5． (2025·深圳高级中学三模)某次水袖舞表演中，演员甩出水袖的波浪可简化为如图所示沿x轴方向传播的简谐横波，其中实线为t＝0时刻的波形图，虚线为t＝0.2 s时刻的波形图，波的周期大于0.7 s，则 ( )
A．t＝0时刻，x＝1.0 m的质点向下振动
B．演员的手1.6 s内全振动4次
C．若手振动变慢，波长变短
D．波传播的速度大小为2.5 m/s
D
D
二、多项选择题
7．如图甲所示，三束由氢原子发出的可见光P、Q、R分别由真空玻璃管的窗口射向阴极K.调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图乙所示．下列说法中正确的是
( )
A．分别射入同一单缝衍射装置时，Q的中央亮纹比R宽
B．P、Q产生的光电子在K处最小德布罗意波长，P大于Q
C．氢原子向第一激发态跃迁发光时，三束光中Q对应的能级最高
D．对应于图乙中的M点，单位时间到达阳极A的光电子数目，P多于Q
BC
甲
乙
8．(2025·广州二中月考)有两个钓鱼时所用的不同的鱼漂P和Q，分别漂浮于平静水面上的不同位置，平衡时状态均如图甲所示．现因鱼咬钩而使鱼漂P和Q均在竖直方向上做简谐运动，振动图像如图乙所示，以竖直向上为正方向，则下列说法中正确的是 ( )
CD
A． 一段时间后可在水面观察到稳定干涉图样
B．t＝0.6 s时，鱼漂P和Q的速度都为0
C．t＝1.0 s时，鱼漂P和Q的速度方向相反
D．t＝1.0 s时，鱼漂P和Q的加速度方向相同
甲
乙
三、非选择题
9． (2025·广州执信中学检测)在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量．如图所示，某同学设计了一个动力学方法测量物体质量的实验方案，主要实验仪器包括：气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计时器和待测物体，主要步骤如下：
(1) 调平气垫导轨，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块．
(2) 将滑块拉至离平衡位置20 cm处由静止释放，滑块第1次经过平衡位置处开始计时，第21次经过平衡位置时停止计时，由此测得弹簧振子的振动周期T.
(3) 将质量为m的砝码固定在滑块上，重复步骤(2)．
(4) 依次增加砝码质量m，测出对应的周期T，实验数据如下表所示，在图中绘制T2－m关系图线．
m/kg T/s T2/s2
0.000 0.632 0.399
0.050 0.775 0.601
0.100 0.893 0.797
0.150 1.001 1.002
0.200 1.105 1.221
0.250 1.175 1.381
答案：图见解析
【解析】(4) 根据表格中的数据描点连线，如图所示
(5) 由T2－m图像可知，弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是__________(填“线性的”或“非线性的”)．
(6) 取下砝码后，将待测物体固定在滑块上，测量周期并得到T2＝0.880 s2，则待测物体质量是__________kg.(保留三位有效数字)．
(7) 若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所得T2－m图线与原图线相比将沿纵轴__________(填“正方向”、“负方向”或“不”)移动．
【解析】(5) 图线是一条倾斜的直线，说明弹簧振子振动周期的平方与砝码质量为线性关系．
(6) 在图线上找到T2＝0.880 s2的点，对应横坐标为0.120 kg.
(7) 换一个质量较小的滑块做实验，要得到相同的周期，应放质量更大的砝码，即图像的纵坐标相同时，对应的横坐标更大，则T2－m图线在原图线的下方，沿纵轴负方向移动．
线性的
0.120
负方向
10．(2025·广州育才中三模)为研究冰块对某单色激光的折射率，某同学先用双缝干涉装置测量该激光的波长，激光通过间距为d＝0.3 mm的双缝后，投射到光屏上得到如图甲所示的干涉条纹，图甲中的两亮纹中心间距x＝66.0 mm，双缝到光屏间的距离L＝3.0 m．如图乙所示，将该激光从M点水平射入一立方体形状的冰块abcd内，入射角为θ，光线在ab面上的N点射出，光线QM的延长线与ab交于P点，MP＝3.00 cm，MN＝3.90 cm.求：
甲
乙
(1) 该激光的波长λ.
答案：(1) 6.6×10－7m
甲
乙
(2) 该激光在冰块中的折射率n.
答案：(2) 1.3
甲
乙
11．(2025·湛江一中模拟)发生地震时，我国地震局能记录地震过程中的振动图像和波动图像，图甲为传播方向上距离震源2 km的质点P的振动图像，图乙为地震发生后，质点P振动t＝1.0 s时的地震简谐横波图像，假设地震简谐横波传播的速度大小不变，求：
甲
乙
(1) 该地震简谐横波的传播方向和t＝1.0 s时质点P的振动方向．
答案：(1) 沿x轴正方向或水平向右沿y轴正方向
甲
乙
【解析】(1) 由振动图像和波动图像得，t＝1.0 s时，质点P沿y轴正方向振动，根据“同侧法”可知该地震简谐横波的传播方向沿x轴正方向或水平向右．
(2) 该地震简谐横波传播的速度大小以及质点P振动t1＝30 s后，该横波能到达的最远位置与P之间的距离．
答案：(2) 4×103 m/s 120 km
甲
乙
(3) x＝10 km处的质点第一次到达波峰的时刻t2.
答案：(3) 2.25 s
甲
乙
12．(2025·广州大学附中三模)如图所示，为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液．某种药瓶的容积为5 mL，瓶内装有4 mL的药液，在－3 ℃的冰箱内时，瓶内空气压强为9.0×104 Pa.在室温27 ℃条件下放置较长时间后，护士先把注射器内0.5 mL、压强为1.0×105 Pa的空气注入药瓶，然后抽出3 mL的药液．抽取药液的过程中，瓶内外温度相同且保持不变，忽略针头内气体的体积和药液体积，气体视为理想气体．求：
(1) 放置较长时间后，瓶内气体压强多大？
答案：(1) 1.0×105 Pa
(2) 抽出药液后瓶内气体压强多大？
答案：(2) 3.75×104 Pa
【解析】(2) 以注射器内的空气和药瓶里原有气体为研究对象，设注射器内空气注入药瓶后，药瓶内气体的压强为p3，由玻意耳定律可得p2( V注＋V)＝p3V，其中V＝5 mL－4 mL＝1 mL
代入数据解得p3＝1.5×105 Pa
设抽出药液的体积为ΔV，则ΔV＝3 mL，抽出药液后瓶内气体体积为V′＝V＋ΔV＝4 mL
设抽出药液后瓶内气体的压强为p4，由玻意耳定律可得p3V＝p4V′
代入数据解得p4＝3.75×104 Pa
(3) 抽液过程中，气体是吸收热量还是放出热量？
答案： (3)吸收热量
【解析】(3) 抽液过程中，由于温度不变，则ΔU＝0，气体膨胀对外做功，则W<0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q，则有Q>0，则气体吸收热量．
