2023届高考物理二轮专题复习：06热学、光学、近代物理

2023届高考物理二轮专题复习--06热学、光学、近代物理
一、单选题 1．（2021·广东湛江·统考一模）大亚湾核电站位于珠三角地区，是中国大陆第一座商用核电站。

大亚湾核电站利用的是核裂变。

一种典型的核裂变反应方程为14411
523605
209U n Ba X 3n
+−−→++，其中原子核X 的中子数为（ ） A ．52
B ．53
C ．54
D ．55 2．（2022·广东湛江·统考二模）增殖反应堆将不能用作裂变核燃料的铀238（23892U ）和
钍232（23290Th ）转换成裂变核燃料钚239（23994Pu ）和铀233（23392U ），其中，钍232通
过与慢中子反应生成钍233，钍233经过两次β衰变后生成铀233，从而得到裂变核燃料铀233，达到增殖的目的。

下列说法正确的是（ ）
A ．钍232核转化成铀233核的过程是化学反应过程
B ．钍233核比钍232核多一个电子
C ．铀238核比铀233核多5个质子
D ．铀233核比钍233核多两个质子
3．（2022·广东湛江·一模）如图甲所示，阴极K 和阳极A 是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K 在受到光照时能够发射光电子。

阴极K 与阳极A 之间电压U 的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。

闭合开关后，阳极A 吸收阴极K 发出的光电子，在电路中形成光电流。

现分别用蓝光、弱黄光、强黄光照射阴极K ，形成的光电流与电压的关系图像如图乙示，图中a 、b 、c 光依次为（ ）
A ．蓝光、弱黄光、强黄光
B ．弱黄光、蓝光、强黄光
C ．强黄光、蓝光、弱黄光
D ．蓝光、强黄光、弱黄光
4．（2022·广东湛江·模拟预测）第一代核弹头为原子弹，主要利用铀235或钚239等重
原子核的裂变链式反应原理制成。

典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出x个中子，
核反应方程为235
92U+1
n→144
56
Ba+89
y
Kr+x1
n，则该核反应方程中x和y分别为（）
A．10和36 B．3和36 C．36和3 D．2和36
二、填空题
5．（2021·广东湛江·统考一模）中午时车胎内气体（视为理想气体）的温度高于清晨时的温度，若不考虑车胎体积的变化，则与清晨相比，中午时车胎内气体分子的平均动能___________，车胎内气体分子在单位时间内对车胎内壁单位面积的碰撞次数
___________。

（均选填“增大”、“减小”或“不变”）
6．（2022·广东湛江·统考二模）某同学把一吃了一半的水果罐头盖上盖子后放入冰箱，一段时间后取出罐头，发现罐头盖子很难打开。

与放入冰箱前相比，罐头瓶内的气体分子的平均动能___________（填“变大”、“变小”或“不变”），压强___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

7．（2022·广东湛江·统考模拟预测）一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起，若气泡内气体可以看作理想气体，则在气泡缓慢上升的过程中，气泡内气体的体积__________（选填“变大”或“变小”），同时要__________（选填“对外放热”或“从外吸热”）。

8．（2022·广东湛江·统考模拟预测）如图是我国宇航员王亚平在“天宫一号”太空授课中的一幕，她从液体注射器中挤出一大滴水，外膜最终呈完美球状。

呈球状是液体
__________的结果，外膜水分子间的距离______（选填“大于”或“小于”）内部水分子间的距离，外膜各处受到内部水分子的力________（选填“指向”或“背向”）球心。

9．（2022·广东湛江·模拟预测）宇宙的下限温度是_______，理想气体对容器壁的压强是由_______而产生的。

10．（2022·广东湛江·一模）我们经常会在电视上看到潜水员潜入海底探索海底的奥秘，如图所示，潜水员潜水时呼出的气泡，在缓慢上升到海面的过程中体积会逐渐变大。

若某气泡缓慢上升到海面的过程中未破裂，且越接近海面，海水的温度越高，大气压强恒定，视气泡内气体为理想气体。

则此过程中，该气泡内的气体压强__________（选填“增大”“减小”或“不变”），该气泡内的气体内能__________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

11．（2022·广东湛江·模拟预测）“歼20”是我国自主研发的一种新型“隐形战机”，它的机身材料和涂层对雷达发射的_______（填“超声波”或“电磁波”）具有良好的_______（填“吸收”或“反射”）作用。

12．（2022·广东湛江·统考模拟预测）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。

彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。

光的折射发生在两种不同介质的_______上，不同的单色光在同种均匀介质中__________不同。

三、解答题
13．（2021·广东湛江·统考一模）某训练中心利用储气罐给篮球充气。

某容积为0V 的储气罐内有压强为08p 的空气，要求储气罐给原先气体压强均为02p 的篮球均充气至04p 。

假定每个篮球的容积恒为060
V ，不计充气过程中的温度变化。

若储气罐最多能给n 个这种篮球充足气，求n 的数值。

14．（2022·广东湛江·统考二模）气压式玩具水枪如图甲所示，图乙为玩具水枪的储水罐的示意图。

玩水枪时，先在储水罐内加水，再用充气筒向储水罐充气，使罐内气压大于外界气压，扣动扳机将阀门K 打开，水即从枪口喷出。

现储水罐内有一半容积的水，用充气筒向储水罐充气，使其压强达到2p 0（p 0为大气压强），扣动扳机喷水，当水的体积剩下为原来的一半时停止喷水。

设罐内外气体温度相等且始终保持不变，罐内水的体积不受气体压强的影响。

求停止喷水时罐内气体的压强p 1。

15．（2022·广东湛江·统考模拟预测）竖直圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的4倍，粗筒足够长，细筒中A 、B 两轻质活塞间封有空气，气柱长L 1＝40cm 。

活塞B 上方的
水银深H ＝20cm ，两活塞与筒壁间的摩擦不计。

用外力向上托住活塞A ，使之处于平衡状态，水银面与细筒上端相平，已知大气压强p 0＝75cmHg 。

现使活塞A 缓慢上移，直
至水银完全被推入粗筒中，设在整个过程中气柱的温度不变，求活塞A 上移的距离d 。

16．（2022·广东湛江·一模）负压救护车在转运传染病人过程中发挥了巨大作用，所谓负压，就是利用技术手段，使负压舱内气压低于外界大气压，所以空气只能由舱外流向舱内，而且负压还能将舱内的空气进行无害化处理后排出。

某负压救护车负压舱没有启动时，设舱内的大气压强为p 0、温度为T 0、体积为V 0，启动负压舱后，要求负压舱外和舱内的压强差为01000
p 。

①若不启动负压舱，舱内气体与外界没有循环交换，负压舱内温度升高到54
T 0时，求舱内气体压强是多少。

②若启动负压舱，舱内温度保持T 0不变，达到要求的负压值，求需要抽出压强为p 0状态下多少体积的气体。

17．（2022·广东湛江·模拟预测）如图，汽缸左右两侧气体由包有绝热材料的活塞隔开，活塞与汽缸光滑接触．初始时两侧气体均处于平衡态，体积分别为V 1= V 和V 2= 2V ，温度分别为T 1= 2T 和T 2=5T ．先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后取走绝热材料使活塞导热，两侧气体最后达到平衡．求：
①两侧气体体积相同时，左侧气体的温度T 3的大小；
②最后达到平衡时两侧气体体积之比．
18．（2021·广东湛江·统考一模）一透明砖的横截面如图所示，APB 是半径为R 的14
圆弧，P 点在圆弧上，ODEB 是长方形，AD 边足够长。

一细束单色光平行BE 方向从P 点以入射角60i =︒射入透明砖。

透明砖材料对该光的折射率3n =。

请通过计算判断该
光经弧面AB折射后是否从AD面射出透明砖。

19．（2022·广东湛江·统考二模）如图所示，直角三棱镜中∠A=60°，AB=L，一单色细光束垂直AC边射入棱镜，从BC边射出棱镜，光束从棱镜中射出时与入射光线垂直。

求棱镜的折射率。

20．（2022·广东湛江·一模）如图所示，深度为2m的游泳池充满水，泳池底部A点有一单色光源，A点距游泳池壁的距离为1.5m，某人走向游泳池，距游泳池边缘B点为2m 时恰好看到光源，已知人的眼睛到地面的高度为1.5m，光在真空中传播速度为3×108m/s，求：
①游泳池中水对该单色光的折射率；
②光从光源A发出到射入人的眼睛所用的时间（保留两位有效数字）。

21．（2022·广东湛江·模拟预测）如图，ABC是某三棱镜的横截面，30
∠=︒，90
B
∠=︒，
C =，一条平行于BC的光线入射到AB边上D点，经棱镜两次折射从AC边中边长AC L
θ=︒
点E射出，出射光线与AC边的夹角30
（1）求该棱镜材料的折射率；
（2）若平行于BC边平移入射光线，当AB边的入射点在F（图中未画出）时，光线再次从E点射出。

请判断光线是否会在BC边发生全反射，并求F点到D点的距离。

（每条边只考虑一次反射或折射）
参考答案： 1．B
【详解】核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒，可得原子核X 的质子数为36、质量数为89，故原子核X 的中子数为893653-=，B 正确。

故选B 。

2．D
【详解】A ．钍232核转化成铀233核的过程是核反应过程，不是化学反应过程，选项A 错误；
B ．钍233核与钍232核电荷数相同，则电子数相同，选项B 错误；
C ．铀238核与铀233核电荷数相同，则质子数相同，选项C 错误；
D ．钍233经过两次β衰变后生成铀233，每次β衰变中一个中子转化为一个质子，放出一个负电子，铀233核比钍233核多两个质子，选项D 正确。

故选D 。

3．C
【详解】设遏止电压为c U ，由动能定理
k 0c eU E h W ν==-
可知，对于同一种金属0W 不变，遏止电压与入射光的频率有关。

对于一定频率的光，无论
光的强弱如何，截止电压都是一样的，故a 、c 是同种颜色的光，在光的频率不变的情况下，
入射光越强，饱和电流越大，a 为强黄光，c 为弱黄光。

b 的遏止电压最大，故b 光的频率最大，为蓝光。

故选C 。

4．B
【详解】根据核反应中质量数守恒，有
235+1=144+89+x
解得x =3；再根据电荷数守恒，有
92+0=56+y +0
解得y =36，B 项正确，ACD 错误。

故选B 。

5． 增大 增大
【详解】[1]当车胎内气体的温度升高时，车胎内气体分子的平均动能增大。

[2]在分子数和体积不变的情况下，由于气体分了的平均速率变大，气体分子在单位时间内对车胎内壁单位面积的碰撞次数增大。

6．变小变小
【详解】[1]水果罐头盖上盖子后放入冰箱后，罐内气体的温度降低，而理想气体分子的平均动能由温度决定，则罐头瓶内的气体分子的平均动能变小；
可知，气体的体积V不变，温度降低，则其压强变小。

[2]由克拉伯龙方程pV nRT
7．变大从外吸热
【详解】[1][2]气泡内气体质量一定，温度一定，上升中气体压强减小，根据玻意耳定律，气泡体积增大，根据热力学第一定律知，温度不变，内能不变，分子平均动能不变，体积增大，对外做功，需要从外界吸热。

8．表面张力大于指向
【详解】[1][2][3]外膜水分子间的距离大于内部水分子间的距离，所以外膜受到内部水分子的引力的合力指向球心，这样就把外膜拉弯曲成球形，从而形成表面张力。

9．绝对零度大量分子对容器壁的无规则碰撞
【详解】[1]绝对零度是温度的极限，只能无限接近，不可能达到，故宇宙的下限温度是绝对零度；
[2]理想气体对容器壁的压强是由大量分子对容器壁的无规则碰撞而产生的。

10．减小增大
【详解】[1]随着气泡的上升，离水面的深度逐渐减小，根据
p=p0+ρgh
则该气泡内的气体压强减小；
[2]气泡体积内气体的温度升高，则该气泡内的气体内能增大。

11．电磁波吸收
【详解】[1][2]雷达发出的是电磁波中的微波，“隐形战机”又称“低可探测飞机”，可以有效避开雷达的探测，主要是它表面有一种特殊材料，能够增强对电磁波的吸收，减弱电磁波反射，故雷达接受不到有效信号。

12．界面传播速度
【详解】[1]折射都发生在两种介质的界面上，或者不均匀的介质中；
[2]同种均匀介质中，不同频率的光传播速度不同。

113
1.5PV P V
T T '= 右侧气体满足：
2 1.5PV P V '=
解得：
34T T =
②活塞导热达到平衡， 左侧气体满足：
1311.5P V P V T T ='
''''
右侧气体满足：
222
1.5P V P V T T ='
'''' 平衡时，则有：
12T T ''=
解得：
122354
V T V T '==' 18．不能从AD 面射出透明砖
【详解】光路图如图所示，根据折射定律，有
sin sin i
n r
=
解得
30r =︒
设该光在透明砖中发生全反射的临界角为C ，有
1
=
sin C
n
解得
3
C=
sin
3
出几何关系有
POA i
∠==︒
60
该光到达AD面上的M点时的入射角
θ=︒
60
由于
33
θ=>
sin
23
故
θ>
C
该光到达AD面上时会发生全反射，不能从AD面射出透明砖。

19．3
n=
【详解】画出光路如图
由几何关系可知，光线从F点射出时∠DEA=∠FEB=∠BEG=30°，则∠GFE=30°，则在BC 边上的入射角为
i=30°
折射角为
r=60°
折射率
sin sin 60
3sin sin 30
r n i =
== 20．①4
3
n =
；②81.910s t -≈⨯ 【详解】解：①光路如图所示，入射角α，折射角β
22
1.53sin 5
1.52α=
=+ 22
2
4sin 5
1.52β=
=
+ 由折射定律
sin 4
sin 3
n βα=
= ②该单色光在池水中传播速度为v
c v n
=
光从光源A 发出到射入人的眼睛所用的时间
8882.54 2.5s 1.910s 3310310AB BC t v c -⨯⎛⎫
=
+=+≈⨯ ⎪⨯⨯⨯⎝⎭
21．（1） 3n =；（2） 发生全反射；L 【详解】(1)作出光路如图所示
在AB 边，因入射光平行于AB 边，故入射角
903060i =︒-︒=︒
在AC 边，出射角
9060βθ=︒-=︒
由几何关系知
60r A α+=∠=︒
由折射定律有
sin sin sin sin i n r β
α
=
= 故
30r a ==︒
解得
3n =
(2)当光线从F 点射到BC 边上G 点时，因//FG DE ，故入射角
9060γα=︒-=︒
临界角满足
13
sin 3
C n =
=
代入数据得
60C <︒
因C γ>，可知在BC 边将发生全反射，因906030EGC ∠=︒-︒=︒，故//GE FD 且GE FD =，因光在AC 边的入射角30α'=︒，故光线能够折射出AC 边，解得
sin 2sin 30EC L
FD GE L EGC ==
==∠︒。