选择题提速练(3) --2025年高考物理大二轮复习考前特训（专练）

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.(2024·贵州贵阳市适应性考试)如图所示，一矩形晾衣架挂在固定水平横杆上。绳与衣架边框的接点A和D与B和C到邻近短边的距离相等，O为绳与挂钩的结点。测得AB=CD=32 cm、AD=BC=24 cm、轻质软绳OA=OB=OC=OD=25 cm，衣架和夹子的总质量为0.3 kg。重力加速度g取10 m/s2，则每根绳的拉力大小为( )
N NC.1.4 ND.1.6 N
答案 B
解析 根据几何关系有AC=AD2+AB2=40 cm，设绳AO与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系有sin θ=12ACAO=45，晾衣架受力平衡，根据平衡条件可得4FTcs θ=mg，解得每根绳的拉力大小为FT=1.25 N，故选B。
2.(2024·北京市东城区一模)如图甲所示，水滴滴在平静的水面上，会形成水波向四周传播(可视为简谐波)。可利用两个能够等间隔滴水的装置S1、S2来研究波的叠加现象，图乙所示为以S1、S2为波源的两水波在某时刻叠加的简化示意图，已知S1、S2的振幅均为A，该时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则下列说法正确的是( )
A.a处质点做简谐运动，振幅为0
B.b处质点此刻的位移大小为2A
C.若想观察到稳定的干涉现象，可将S2滴水间隔调小
D.只要将S1的滴水间隔调至和S2的相等，c处质点就做振幅为2A的简谐运动
答案 B
解析 由题图乙可知，a处的质点此时刻处于两列波的波峰与波谷相遇的点，由波的叠加知识可知，此时刻a处速度为零。在同一介质中，不同的机械波的波速相等，根据v=λf，由题图乙知波源S2的波长小，所以波源S2的频率较大，即两列波的频率不同，两列波无法发生稳定的干涉现象，所以a处的质点并不是一直处于静止状态，即a处质点的振幅不为零，故A项错误；由题图可知，b处的质点此时刻处于两列波的波谷与波谷相遇的点，由波的叠加知识可知，此时刻该处质点的位移大小为2A，故B项正确；在同一介质中，不同的机械波的波速相等，根据v=λf，由题图乙知波源S2的波长小，所以波源S2的频率较大，为观察到稳定的干涉图样，可将S2的频率调小，即将S2滴水间隔调大，故C项错误；将两装置的滴水间隔调至相等，此时两列波的频率相同，会产生稳定的干涉现象，但是c处的质点其不一定处于振动加强点，即c处的质点不一定做振幅为2A的简谐运动，故D项错误。
3.(2024·河北保定市一模)如图甲所示，一辆小轿车从服务区匝道驶入平直高速行车道时速率为20 m/s，想要加速驶入内车道，由于行车道前方匀速运动的大货车速度较小，影响超车。小轿车加速8 s后放弃超车，立即减速，再经过3 s，与大货车同速跟随，再伺机超车。该过程小轿车的速度与时间的关系如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A.该过程小轿车的平均加速度大小为1.25 m/s2
B.该过程小轿车的平均加速度大小为211 m/s2
C.该过程小轿车与大货车之间的距离先减小后增大
D.该过程小轿车与大货车之间的距离先增大后减小
答案 B
解析 该过程小轿车的平均加速度大小为a=|ΔvΔt|=|18-2011| m/s2=211 m/s2，故A错误，B正确；该过程小轿车的速度一直大于大货车的速度，所以该过程小轿车与大货车之间的距离一直减小，故C、D错误。
4.(2024·广东卷·1)将阻值为50 Ω的电阻接在正弦式交流电源上。电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.该交流电的频率为100 Hz
B.通过电阻电流的峰值为0.2 A
C.电阻在1秒内消耗的电能为1 J
D.电阻两端电压表达式为u=102sin (100πt) V
答案 D
解析 由题图可知交流电的周期为0.02 s，则频率为f=1T=50 Hz，故A错误；
根据题图可知电压的峰值为102 V，
根据欧姆定律，电流的峰值Im=UmR=102 V50Ω=0.22 A，故B错误；
电流的有效值为I=Im2=0.2 A
所以电阻在1秒内消耗的电能W=I2Rt=0.22×50×1 J=2 J，故C错误；
根据题图可知电阻两端电压表达式为
u=Umsin ωt=Umsin(2πTt)=102sin (100πt) V，故D正确。
5.(2024·浙江省县域教研联盟一模)如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。哈雷彗星最近一次出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年。已知太阳质量为M，太阳与地球的距离为r，引力常量为G，P点为地球轨道与哈雷彗星轨道的一个交点，地球对彗星的影响可忽略不计。下列说法中正确的是( )
A.哈雷彗星在P点的加速度大于地球在P点的加速度
B.哈雷彗星在近日点受太阳的引力比地球受太阳的引力大
C.哈雷彗星飞近太阳过程中速度将变小
D.哈雷彗星的半长轴约为3752r
答案 D
解析 在P点时，根据GMmr2=ma，a=GMr2，哈雷彗星在P点的加速度等于地球在P点的加速度，故A错误；彗星和地球质量未知，无法比较哈雷彗星在近日点受太阳的引力与地球受太阳的引力大小关系，故B错误；哈雷彗星飞近太阳过程中，万有引力做正功，哈雷彗星速度将变大，故C错误；根据题意，哈雷彗星的公转周期T=2061年-1986年=75年，根据开普勒第三定律a3T2=r3T地2，可知哈雷彗星公转的半长轴约为3752r，故D正确。
6.(2024·浙江绍兴市二模)如图所示是杂技团一门水平放置的大炮，左前方地面上有一直径为50 m的圆形靶区，炮口A在靶区边缘B点正上方7.2 m处且正对靶心正上方C点。BD为靶区的一条水平直径，ABOCD五点在同一竖直平面内，现保持炮口位置不变，炮管以炮口为圆心水平旋转，所发射玩具炮弹的速率恒为25 m/s。不计炮管口径的大小、炮弹的大小及空气阻力，重力加速度g=10 m/s2，sin 53°=0.8，下列说法正确的是( )
A.正对靶心水平射出时炮弹会落到靶心处
B.炮管与AC方向平行的位置开始水平转动角度等于30°时，炮弹将落在靶区外
C.炮管与AC方向平行的位置开始水平转动角度小于53°时，炮弹一定会落在靶区内
D.炮管水平转动角度越大，射出去的炮弹单位时间内速度的变化量越大
答案 C
解析 由平抛运动规律h=12gt2，x=v0t，联立可得x=30 m，所以正对靶心水平射出时炮弹不会落到靶心处，故A错误；如图当炮弹恰好落在靶区边缘时，速度方向与BD的夹角为cs θ=xBD=35，解得θ=53°，故炮管与AC方向平行的位置开始水平转动角度小于53°时，炮弹一定会落在靶区内，故B错误，C正确；射出去的炮弹单位时间内速度的变化量为Δv=gΔt，即单位时间内，速度变化量相等，故D错误。
7.(2024·湖南师范大学附属中学一模)如图所示，ABCD是正四面体，虚线圆为三角形ABD的内切圆，切点分别为M、N、P，O为圆心，正四面体的顶点A、B和D分别固定有电荷量为+Q、+Q和-Q的点电荷，下列说法正确的是( )
A.M、P两点的电场强度相同
B.M、O、N、P四点的电势φN>φO>φP>φM
C.将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小
D.将固定在D点的点电荷移动到C点，静电力做功为零
答案 D
解析 根据题意，由对称性可知，M、P两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A错误；根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，M、P两点的电势相等，且N点电势高于O点的电势；在D点的负点电荷产生的电场中，N点的电势高于O点的电势，M、P两点的电势相等；根据等量异种点电荷空间等势面分布可知，在B、D固定的点电荷产生的电场中，O点电势等于M点电势，在A固定的点电荷产生的电场中，O点电势高于M点电势，同理可知，O点电势高于P点电势，综上所述，可知M、O、N、P四点的电势φN>φO>φP=φM，故B错误；等量异种电荷连线中垂面为等势面，则在B、D两处的点电荷产生的电场中，OC连线为等势线，在A点的正点电荷产生的电场中，从O到C电势逐渐变小，综上所述，可知从O到C电势逐渐变小，将带正电的试探电荷由O点沿直线移动到C点，电势能一直减小，故C错误；根据等量同种正点电荷空间等势面的分布特点可知，在A、B两处的正点电荷产生的电场中，C、D两点的电势相等，则将固定在D点的点电荷移动到C点，静电力做功为零，故D正确。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.(2024·四川绵阳市三诊)如图所示，绝热的汽缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，汽缸内壁光滑。现在用外力F作用于活塞，使活塞缓慢向上移动，则此过程中理想气体( )
A.温度不变
B.单位时间内撞到汽缸内壁单位面积上的分子数增多
C.内能减小
D.分子作用在汽缸内壁单位面积上的平均作用力减小
答案 CD
解析 绝热汽缸Q=0，活塞缓慢向上移动，气体对外做功W∠APO，因紫光恰好发生全反射，故C紫=∠AQO，则C红>∠APO，红光不会发生全反射，故A错误；对紫光根据几何关系，可得临界角C=90°-β，则sin (90°-β)=sinβsinα，可得tan β=sin α=32，sin β=37，解得n=72，故B正确；当入射角α增大，折射角β相应增大，红光和紫光在圆弧面的入射角均减小，红光和紫光的入射角均小于各自的临界角，故均不会发生全反射，故C错误；根据几何关系AQ=2Rcs (90°-β)，紫光在器件中传播的速度v紫=cn紫，传播时间t紫=AQv紫=2Rsinαc，同理可得t红=APv红=2Rsinαc，故t红=t紫，故D正确。
10.(2024·山西省平遥县冲刺)如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨固定于水平地面上，由竖直放置的半径为R的14圆弧部分和水平平直部分组成。MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。金属棒ab和cd(长度均为L)垂直导轨放置且接触良好，cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd没有接触；cd离开磁场时的速度是此时ab速度的一半。已知ab的质量为m、电阻为r，cd的质量为m、电阻为2r。金属导轨电阻不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.cd刚离开磁场前闭合回路中产生的感应电流方向为a→b→d→c
B.cd在磁场中运动的速度不断变大，水平方向受力不断增大
C.cd刚离开磁场时，ab两端的电压为49BL2gR
D.从ab由静止释放至cd刚离开磁场时，cd上产生的焦耳热为49mgR
答案 AC
解析 根据题意可知，在磁场中，cd刚离开磁场前金属棒ab的速度大于cd的速度，回路的面积减小，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律可知，闭合回路感应电流产生的磁场与原磁场方向相同，闭合回路中产生的感应电流方向为a→b→d→c，故A正确；金属棒ab的速度大于cd的速度，回路中的电动势为E=BLvab-BLvcd，对金属棒ab，根据右手定则，从上往下看感应电流方向为顺时针方向，根据左手定则，ab所受安培力方向向左，ab做减速运动，cd所受安培力方向向右，cd做加速运动，则感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，即cd在磁场中运动的速度不断变大，水平方向受力不断变小，故B错误；对金属棒ab在圆弧下滑过程有mgR=12mv02，对金属棒ab和cd由动量守恒定律有mv0=mv1+m·12v1，此时感应电动势E1=BLv1，ab两端的电压U1=E1r+2r·2r，解得U1=49BL2gR，故C正确；从ab由静止释放至cd刚离开磁场过程，根据能量守恒定律有Q=mgR-12mv12-12m(v12)2，cd上产生的焦耳热Q'=2rr+2rQ，解得Q'=827mgR，故D错误。