专题22 选择题的必杀技巧(分层练)--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测(江苏专用)
展开
这是一份专题22 选择题的必杀技巧(分层练)--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测(江苏专用),文件包含专题22选择题的必杀技巧分层练原卷版docx、专题22选择题的必杀技巧分层练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共89页, 欢迎下载使用。
内容概览
ATOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc12370" ·常考题不丢分 PAGEREF _Tc12370 \h 1
\l "_Tc29110" 【命题点01 力与运动】 PAGEREF _Tc29110 \h 1
\l "_Tc14351" 【命题点02 天体运动】 PAGEREF _Tc14351 \h 4
\l "_Tc5860" 【命题点03 运动与能量】 PAGEREF _Tc5860 \h 7
\l "_Tc12407" 【命题点04 电与磁】】 PAGEREF _Tc12407 \h 10
\l "_Tc7798" 【命题点05 光学】 PAGEREF _Tc7798 \h 15
\l "_Tc19841" 【命题点06 热学】 PAGEREF _Tc19841 \h 17
\l "_Tc6589" 【命题点07 机械振动和机械波】 PAGEREF _Tc6589 \h 20
\l "_Tc7074" 【命题点08 近代物理】 PAGEREF _Tc7074 \h 23
\l "_Tc18967" B·拓展培优拿高分 PAGEREF _Tc18967 \h 26
\l "_Tc10876" C·挑战真题争满分 PAGEREF _Tc10876 \h 47
【命题点01 力与运动】
1.(多选)(2023·四川成都·校考二模)如图,两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B,A以速度斜向上抛出,B以速度竖直向上抛出,当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力,A、B质量相等且均可视为质点,重力加速度为,以下判断正确的是( )
A.相遇时A的速度一定为零
B.相遇时B的速度一定为零
C.A从抛出到最高点的时间为
D.从抛出到相遇A、B速度的变化量不同
【答案】BC
【详解】A.A分解为竖直向上的匀减速直线运动与水平向右的匀速直线运动,相遇时A达到最高点则其竖直方向的速度为0,水平方向速度不变,合速度不为0,故A错误;
B.设A在竖直方向的分速度为,则相遇时满足,解得
即B达到最高点,速度也为0,故B正确;
C.A与B到达最高点的时间相等为,故C正确;
D.两者运动的时间相同,加速度均为重力加速度也相同,根据速度的变化量公式为
所以速度的变化量相同,故D错误。
故选BC。
2.(2023·河北·校联考模拟预测)如图所示,一个质量为的儿童玩具静止在水平地面上,在一个与水平面成角,大小为的恒力作用下沿水平面运动.经过时间,玩具运动的距离为,此时撤去拉力,玩具又运动了一段距离后停下。下列说法错误的是( )
A.玩具刚开始运动时的加速度大小为B.全过程中玩具运动的最大速度是
C.撤去拉力后玩具继续运动后停下D.玩具与地面的动摩擦因数为0.3
【答案】D
【详解】A.玩具由静止经过时间t=2.0s,玩具移动了x=6.0m,则根据匀变速直线运动规律有
解得刚开始运动时的加速度大小为,故A正确不符合题意;
B.全过程玩具运动的最大速度为,故B正确不符合题意;
CD.开始时对玩具受力分析,如下图所示
根据牛顿第二定律可得
在竖直方向有
又
联立解得,玩具与地面的摩擦因数为
小孩松开手,玩具受力如图所示
根据牛顿第二定律可得,在竖直方向有,又
联立解得此时玩具的加速度大小为
则根据匀变速直线运动规律有
解得,松开手后玩具还能运动的距离为
故C正确不符合题意,D错误符合题意。
故选D。
3.(2023·江西鹰潭·校联考模拟预测)用速度传感器记录电动车直线运动过程的信息,其速度随时间变化的规律如图所示。由图像可知电动车( )
A.至过程中加速度逐渐增大B.、两状态加速度的方向相反
C.内的位移为D.加速时的平均加速度约为
【答案】B
【详解】A.图象的斜率表示加速度,至过程中图象的斜率减小,加速度逐渐减小,故A错误;
B.处图象的斜率为正值,处加速度的方向为正方向,处图象的斜率为负值,处加速度的方向为负方向,故、两状态加速度的方向相反,故B正确;
C.图象与坐标轴围成的面积表示位移,以超过半格计一格,由图知内图象下方约为30格,位移约为,故C错误;
D.加速时的平均加速度约为,故D错误。
故选B。
4.(多选)(2024·广东茂名·统考一模)某品牌电动汽车在平直公路上由静止开始启动,若启动过程中加速度传感器测量到汽车加速度随时间变化的规律如图所示,汽车后备箱中水平放置一质量的物块,与汽车始终相对静止,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A.第末,汽车的速度为 B.第末,汽车的速度为
C.前内,汽车对物块的作用力做功大小为 D.前内,汽车对物块的最大摩擦力为
【答案】BCD
【详解】AB.根据图像面积可知第末,汽车的速度为
第末,汽车的速度为,故A错误,B正确;
C.根据图像,末汽车速度为,由动能定理,汽车对物块做功为,故C正确;
D.a最大为,由代入数据可得最大摩擦力为8N,故D正确。
故选BCD。
【命题点02 天体运动】
5.(2024·全国·校联考模拟预测)2023年6月15日13时30分,长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,创造“一箭41星”中国航天新纪录。若已知本次发射的某卫星轨道距离地球表面的高度是地球半径的n倍,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,根据给出的数据不能求出的物理量是( )
A.该卫星的动能B.该卫星的线速度
C.该卫星的角速度D.该卫星的向心加速度
【答案】A
【详解】B.根据万有引力提供向心力,有
根据万有引力与重力的关系,有,解得,故B不符合题意;
C.根据,则可以求出角速度,故C不符合题意;
D.根据 ,线速度和角速度均可以求出,则可以求出加速度,故D不符合题意;
A.即使可以求出线速度,但不知道卫星的质量,无法求动能,故A符合题意。
故选A。
6.(2024·吉林·统考一模)2023年8月,我国首次在空间站中实现了微小卫星的低成本入轨。在近地圆轨道飞行的中国空间站中,航天员操作机械臂释放微小卫星。若微小卫星进入比空间站低的圆轨道运动,则入轨后微小卫星的( )
A.角速度比空间站的大B.加速度比空间站的小
C.速率比空间站的小D.周期比空间站的大
【答案】A
【详解】卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得
可得,,,
由于微小卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径,则入轨后微小卫星的角速度比空间站的大,加速度比空间站的大,速率比空间站的大,周期比空间站的小。
故选A。
7.(多选)(2024·湖南邵阳·统考一模)2023年10月26日,中国载人航天再创历史,神舟十七号与神舟十六号成功“会师”。神舟十七号发射的过程可简化为如图所示的过程,先将其发射至近地圆轨道,在近地轨道的A点加速后进入转移轨道,在转移轨道上的远地点B加速后进入运行圆轨道。下列说法正确的是( )
A.神舟十七号在转移轨道经过B点的速率小于A点的速率
B.神舟十七号在转移轨道上经过B点时加速度大小大于在运行轨道上时经过B点的加速度大小
C.神舟十七号在运行轨道上运动的周期大于在转移轨道上运动的周期
D.神舟十七号在转移轨道上从B点运动到A点的过程中,它的机械能减小
【答案】AC
【详解】A.根据开普勒第二定律可推得,在椭圆的转移轨道上,A正确;
B.根据牛顿第二定律可得,求得
由于都相同,可知卫星在转移轨道上经过B点时加速度大小等于在运行轨道上运动时经过B点的加速度大小,B错误;
C.由于运行轨道的半径大于转移轨道半长轴,根据开普勒第三定律可知,卫星在运行轨道上运动时的周期大于转移轨道上运行的周期,C正确;
D.卫星在转移轨道上从B点运动到A点的过程中,只有万有引力做功,卫星的机械能不变,D错误。
故选AC。
8.(2024·云南红河·统考一模)神舟十七号载人飞船于2023年10月26日17时46分与空间站天和核心舱成功对接。假设空间站绕地球做匀速圆周运动,其质量为m、动能为、角速度为。则空间站的( )
A.运行周期为B.轨道半径为
C.线速度大小为D.向心加速度大小为
【答案】A
【详解】A.运行周期为T=,故A正确;
C.动能为,解得线速度大小为,故C错误;
B.根据,解得轨道半径为,故B错误;
D.向心加速度大小为,故D错误;
故选A。
【命题点03 运动与能量】
9.(2023·山西·校联考模拟预测)滑雪运动深受人民群众喜爱,某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道,从滑道的点滑行到最低点的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿下滑过程中( )
A.所受摩擦力不变B.所受支持力不变
C.重力做功的功率逐渐增大D.机械能逐渐减小
【答案】D
【详解】滑雪运动员在竖直圆弧上由上向下做匀速圆周运动,切向方向合力为零,法向方向合力大小不变,重力沿切线方向的分力逐渐减小,所以所受摩擦力变小,沿法向分力逐渐增大,根据向心力方程可知,所受支持力变大;重力、速率都不变,但相互间夹角变大、重力做功的功率逐渐减小;摩擦力做负功,机械能逐渐减小。
故选D。
10.(多选)(2023·江西鹰潭·贵溪市实验中学校考二模)如图所示,某同学从A点以水平方向成60°角沿斜向上的方向投出一篮球,篮球正好垂直击中篮板上的B点,反弹后下落经过与A等高的C点,已知D点为篮板底下与A等高的点,且AC=CD,篮球质量为m,被抛出时的速度大小为v,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.篮球与篮板碰撞过程中损失的动能为
B.从A到B过程中(不含B点)篮球的速率均匀变化
C.从A到B到C篮球运动时间之比
D.从A到B和从B到C篮球速度变化量的绝对值之比
【答案】ACD
【详解】AC.篮球被抛出时,水平分速度为
竖直分速度为
篮球正好垂直击中篮板上的B点,说明篮球只有水平方向的速度,此时速度为;击中篮板后落回到C点,根据AC=CD,上抛和下落在竖直方向高度相同,根据
可知从A到B到C篮球运动时间相等,根据
可知从篮球反弹后速度变为,则篮球与篮板碰撞过程中损失的动能为
故AC正确;
B.从A到B过程中,篮球速度均匀变化,而不是速率均匀变化,故B错误;
D.由于从A到B和从B到C篮球的加速度均为重力加速度,且所用时间相等,根据
可知从A到B和从B到C篮球速度变化量的绝对值之比,故D正确。
故选ACD。
11.(多选)(2023·全国·模拟预测)如图所示,一顶角为的“V”形光滑足够长的细杆竖直对称并固定放置。质量均为的两金属环套在细杆上,高度相同,并用一劲度系数为、原长为的轻质弹簧相连。初始状态弹簧处于原长,让两金属环同时由静止释放,下滑过程中弹簧始终水平且处于弹性限度内。若弹簧长度为l时的弹性势能,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.下滑过程中金属环达到最大速度时金属环下降的高度为
B.下滑过程金属环的最大速度为
C.下滑过程中弹簧的最大弹性势能为
D.金属环下滑到最低点时加速度大小为
【答案】BD
【详解】A.根据题意可知,下滑过程速度最大时金属环受到合外力为零,设此位置弹簧压缩量为x,则有
,解得
则下降高度,故A错误;
B.由于金属环质量相等,下滑过程加速度大小始终相等,则任意位置处两环的速度大小相等,对系统运用动能定理知
解得下滑过程最大速度,故B正确;
C.金属环下降到最低点时速度为零,此位置弹簧最短,弹簧压缩量最大,弹簧的弹性势能最大,设此时弹簧的压缩量为,则下降高度
再由功能关系可得
解得最大压缩量
故最大弹性势能,故C错误;
D.下滑到最低点时两金属环的加速度沿细杆向上,由牛顿第二定律可得
解得,故D正确。
故选BD。
12.(多选)(2024·河南·统考二模)直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景。两根平行的光滑金属导轨固定在同一绝缘水平面内。两轨道左端点间接有直流电源。一金属棒ab放在两导轨的最右端,且和两导轨垂直,金属棒ab的长度刚好和两导轨的间距相同,金属棒ab的两端分别用绝缘轻绳通过光滑轻环竖直悬挂在水平固定横梁上的O1,O2点。开始时,开关S是断开的,轻绳刚好拉直、且金属棒ab和两导轨接触良好。两导轨所在的平面处于方向竖直向下的匀强磁场中。当开关S闭合后,金属棒ab突然开始摆动,通过水平横梁的正上方后再摆动下来,如此不断进行下去。根据其工作原理,下列说法正确的是( )
A.当开关S闭合时,导体棒ab所受的安培力水平向右
B.当开关S闭合后,导体棒ab所受的安培力的冲量水平向左
C.当开关S闭合后,导体棒ab所受的安培力对导体棒ab做正功
D.当开关S闭合后,导体棒ab的动量增量方向水平向左
【答案】AC
【详解】A.当开关S闭合时,由题中电路图可知通过导体棒ab的电流方向从a到b,由左手定则知,导体棒ab所受的安培力水平向右,故A正确;
B.当开关S闭合后,导体棒ab所受的安培力的方向向右,因此安培力的冲量应水平向右,故B错误;
C.当开关S闭合后,导体棒ab所受的安培力向右,导体棒向右运动,因此导体棒ab所受的安培力对导体棒ab做正功,故C正确;
D.当开关S闭合后,根据动量定理,导体棒ab的动量增量方向和安培力的冲量的方向相同,应为水平向右,故D错误;
故选AC。
【命题点04 电与磁】】
13.(多选)(2024·福建·统考一模)如图所示,平面第一、第四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为和。平面内有一关于轴对称的“吕”形金属框,尺寸如图中标注,导线彼此绝缘,其交叉点位于轴上。金属框在外力作用下始终以速度沿轴向右做匀速直线运动。已知金属框的总电阻为时金属框边刚好进入磁场,则( )
A.时刻,金属框中段电流的方向由到
B.时刻,金属框中电流的大小为
C.时刻,金属框在轴方向上所受安培力的大小为
D.到时间内,通过金属框横截面的电荷量为
【答案】AD
【详解】A.时刻,根据右手定则,导线产生的感应电流方向为由c到b,即金属框中会产生方向的感应电流;导线产生的感应电流方向为由f到g,即金属框中会产生方向的感应电流,即两根导线产生的感应电流方向相反,因为导线产生的感应电流大,所以金属框中的电流与导线产生感应电流的方向相同,故A正确;
B.时刻,导线产生的电动势为
导线产生的电动势为
因为两者方向相反,所以金属框中产生的电动势为
根据欧姆定律,金属框中的电流为,故B错误;
C.时刻,根据左手定则,各在y轴方向上有受力的导线受力分析如图
各边受力大小为
则金属框在y轴方向上受到安培力为,故C错误;
D.到时间内,根据
解得,,
所以,通过金属框横截面的电荷量为,故D正确。
故选AD。
14.(2024·陕西西安·校考一模)如图所示,倾角为θ的光滑绝缘斜面固定在水平地面上,有一根质量为M、长度为L的导体棒垂直纸面方向放在斜面上,通入垂直纸面向里的恒定电流I,在平行于纸面方向施加磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出),使导体棒处于静止状态,重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.磁感应强度B的最小值为B.磁感应强度B的最小值为
C.若,则磁场的方向一定水平向左D.磁感应强度B的方向可能竖直向下
【答案】A
【详解】AB.根据共点力平衡可知,安培力的方向沿斜面向上时,安培力最小,此时的磁感应强度最小,根据左手定则可知磁场的方向垂直斜面向下,由,解得,A正确,B错误;
C.当匀强磁场的磁感应强度大小为时,安培力
此时磁场方向可能水平向左,也可能与水平方向成2θ夹角,C错误;
D.若磁感应强度B的方向可能竖直向下,根据左手定则可知安培力的方向水平向左导体棒所受合力不可能为0,不能处于静止状态,D错误;
故选A
15.(2024·河北·统考一模)如图所示电路中,理想自耦变压器接在输出电压有效值恒定的正弦交流电源上,为变压器上的滑动触头,为滑动变阻器R的滑片,电压表和电流表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.若仅将从M位置逆时针转到N位置,则电压表示数增大
B.若仅将从M位置逆时针转到N位置,则电压表示数增大
C.若仅将向左滑动,定值电阻消耗的电功率减小
D.若仅将向左滑动,则电流表示数减小
【答案】B
【详解】AB.若仅将从M位置逆时针转到N位置,副线圈匝数变大;原线圈电压不变,则电压表示数不变,根据
可知副线圈电压增大,则副线圈电流增大,两端电压增大,电压表示数增大,故A错误,B正确;
CD.若仅将向左滑动,根据
可知副线圈电压不变,由于滑动变阻器接入电阻阻值变小,则副线圈电流增大,电流表示数增大,根据,可知定值电阻消耗的电功率增大,故CD错误。
故选B。
16.(多选)(2024·福建漳州·统考二模)如图,圆环形导线竖直放置,O为圆环形导线中心;相互平行的长直导线垂直圆环形导线所在平面、关于O点左右对称放置;P、Q为a、b与圆环形导线所在平面交点的连线中垂线上关于O点对称的两点。圆环形导线及直导线内均通有大小相等、方向如图所示的电流。则( )
A.O点的磁感应强度为零B.O点的磁感应强度不为零
C.P、Q处的磁感应强度相同D.P、Q处的磁感应强度方向互相垂直
【答案】BC
【详解】根据安培定则和磁场的叠加原理可知通电直导线a、b在直线PQ上产生的合磁场方向均由P指向Q,而通电圆环形导线在直线PQ上产生的磁场方向均垂直纸面向外,整体叠加后,可知O点磁感应强度不为零,P、Q两点的磁感应强度相同。
故选BC。
【命题点05 光学】
17.(2023·河南·校联考模拟预测)如图所示,把一个很薄的三棱锥玻璃体倒置(底面为等边三角形且与水平面平行,三个侧面为全等的等腰三角形),紧挨玻璃体正下方有一水平放置的平整玻璃砖,它和三棱锥玻璃体间有一层薄空气膜。现用红色光垂直于上表面照射,从装置正上方向下观察,可看到( )
A.一系列明暗相间等间距的三角形条纹
B.一系列明暗相间等间距的圆形条纹
C.一系列明暗相间,且由中心向外,间距越来越大的三角形条纹
D.若将红光换成蓝光,亮条纹将变稀疏
【答案】A
【详解】ABC.由题意可知,从中心向外,经过相同的宽度,空气膜厚度增加量相同,根据光的干涉原理知,从装置的正上方向下观察,可看到一系列明暗相间、等间距的三角形条纹,A正确,BC错误;
D.蓝光波长比红光短,若将红光换成蓝光,条纹间距变小,亮条纹将变得密集,D错误。
故选A。
18.(2024·安徽·校联考模拟预测)在测量某玻璃砖的折射率实验中,正确操作后在纸上作出了如图所示的光路图,玻璃砖上下两边平行,虚线AC为过C点的法线,入射光线从O点射入,其延长线交AC于B点,测得OB的长度为2cm,OC的长度为2.5cm。已知光在真空中的传播速度为c=3108m/s。下列说法错误的是( )
A.增大入射角,光线可能在下表面发生全反射
B.光线在玻璃砖内传播的速率为2.4108m/s
C.入射角越大,光线通过玻璃砖的时间越长
D.入射角改变,光线的侧移量(即图中的)也改变
【答案】A
【详解】A.折射光线在玻璃内与两条法线的夹角相等,即平行玻璃砖的入射光线与出射光线平行。入射光线在界面的入射角小于,由折射定律可知,则折射光线与法线夹角小于全反射临界角,折射光线不可能在下表面发生全反射,A错误;
B.设,根据几何关系可得,,,
又由折射定律,,,联立求得,B正确;
C.入射角越大,折射光线在玻璃中的长度越长,通过玻璃砖的时间越长,C正确;
D.可以考虑极限情况,当光线垂直入射时,侧移量是,入射角增加,开始有侧移量,说明入射角改变,光线的侧移量(即图中的)也改变,D正确。
故选A。
19.(多选)(2023·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)完全失重时,液滴呈球形,气泡在液体中将不会上浮。中国空间站的“天宫课堂”曾完成一项水球光学实验,航天员向水球中注入空气,形成了一个内含气泡的水球。如图所示,若气泡与水球同心,水球整体半径R和气泡半径r,有。在过球心的平面内,用一束单色光以60°的入射角照射水球的A点,经折射后射到水球与气泡边界的N点,AN=r。已知光在真空中的传播速度为c、下列说法正确的是( )
A.此单色光在水中的折射率B.此单色光从空气进入水球,光的传播速度一定变大
C.此单色光在N点不会发生全反射D.此单色光从A到N的传播时间为
【答案】AD
【详解】A.根据几何关系可知,折射角 ,
此单色光在水中的折射率,故A正确;
B.此单色光从空气进入水球,根据,可知,速度变小,故B错误;
C.在N点入射角为
临界角,所以会发生全反射,故C错误;
D.此单色光从A到N的传播时间为,故D正确。
故选AD。
20.(多选)(2024·云南昭通·统考模拟预测)如图所示为某透明介质制成的棱镜的截面图,截面为等腰直角三角形,由两种色光组成的细光束垂直面射入棱镜,色光1刚好在面发生全反射,色光2由面射出时与面的夹角为下列说法正确的是( )
A.棱镜对色光1的折射率为2B.棱镜对色光2的折射率为
C.色光1比色光2更容易发生衍射现象D.若色光1为绿光,则色光2可能为红光
【答案】BD
【详解】A.色光1刚好在面发生全反射,有
则棱镜对色光1的折射率为,故A错误;
B.棱镜对色光2的折射率为,故B正确;
C.由于色光2的折射率小,波长较长,则色光2更容易发生衍射现象,故C错误;
D.若色光1为绿光,则色光2波长较长,可能为红光,故D正确。
故选BD。
【命题点06 热学】
21.(多选)(2023·江西鹰潭·贵溪市实验中学校考二模)一定质量的理想气体,经过一个压缩过程后,体积减小为原来的一半,这个过程可以是等温的、绝热的或等压的过程,如图所示,关于这三个过程,下列说法正确的是( )
A.绝热过程不做功
B.a、b、c、d中d的温度最高
C.等压过程内能减小
D.等温过程要吸热
【答案】BC
【详解】A.由图像知ab是等压过程,a、c两状态的压强与体积乘积为一个定值,即ac是等温过程,则ad是绝热过程;图像中面积表示气体做功,由图像知
即绝热过程外界对气体做功,故A错误;
B.比较b、c、d三个状态,由于体积相等,根据
由图像可知b、c、d三个状态的温度高低关系为
由于a、c两状态的温度相等,则a、b、c、d中d的温度最高,故B正确;
C.等压过程,气体的体积减小,根据,可知气体的温度降低,则气体的内能减小,故C正确;
D.等温ac过程,气体的内能不变,根据热力学第一定律有
气体体积减小,外界对气体做功,则气体放热,故D错误。
故选BC。
22.(多选)(2023·天津和平·统考二模)气压式升降椅通过气缸上下运动来调节椅子的升降,其简易结构如图所示,圆柱形气缸与椅面固定连接,柱状气缸杆与底座固定连接,可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体,设气缸气密性、导热性良好,忽略摩擦力,设气体初始状态为A,某人坐上椅面后,椅子缓慢下降一段距离达到稳定状态B,然后打开空调,一段时间后,室内温度降低到设定温度,稳定后气体的状态为C(此过程中人的双脚一直悬空),下列判断正确的是( )
A.从A到B的过程中气体从外界吸热B.从A到B的过程中气体压强增大
C.从B到C的过程中气体压强增大D.从B到C的过程中气体向外放热
【答案】BD
【详解】AB.分析题意可知A→B是等温变化,内能不变,人坐上椅面,理想气体体积减小,根据玻意耳定律可知气体压强增大。因为压缩气体所以外界对气体做功,即,根据热力学第一定律可知
,,可知,即气体向外界放热。故A错误,B正确;
CD.从B→C的过程中根据人的双脚一直悬空可知人对椅面的压力大小不变,又因为椅面的面积不变则理想气体的压强不变,随着室温降低则内能减小,根据盖吕萨克定律可知气体体积减小,外界对气体做功,即,根据热力学第一定律,可知,即气体向外界放热。故C错误,D正确。
故选BD。
23.(2023·江苏南京·南京市大厂高级中学校考一模)一定质量的理想气体由状态a经状态b变为状态c,其过程如图中直线段所示,已知气体在三个状态的内能分别为、、,则( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】由理想气体状态方程可得
解得
理想气体的内能只和分子平均动能有关,温度越高平均动能越大。
故选A。
24.(2024·江苏南通·统考一模)如图所示,医护人员用注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出,在此过程中瓶中气体的( )
A.压强增大,分子数密度增大B.压强增大,分子数密度减小
C.压强减小,分子数密度增大D.压强减小,分子数密度减小
【答案】D
【详解】医护人员用注射器将药液从密封药瓶中缓缓抽出,在此过程中瓶中药液的体积减小,则气体的体积增加,而气体的温度可视为不变,则气体压强减小,气体分子总数一定,则气体分子数密度减小。
故选D。
【命题点07 机械振动和机械波】
25.(2024·云南红河·统考一模)图甲为一列简谐横波在时的波形图,图乙为平衡位置位于的质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A.波的传播方向向右B.时,P恰好在波峰
C.时,P运动到了处D.4~5.5s内,P运动的路程为6
【答案】B
【详解】A.根据图乙可知,时位于的质点P向轴正方向振动,根据波形平移法可知,波的传播方向向左,故A错误;
B.根据图乙可知,可知周期为,则时,相当于时,P恰好在波峰,故B正确;
C.质点只会在平衡位置上下振动,并不会随波的传播方向迁移,故C错误;
D.内,有
由于质点P位于平衡位置向轴正方向振动,则质点P振动到达波峰位置,接着从波峰位置向下振动,由于越接近波峰位置振动速度越小,则该段时间内P运动的路程满足
故D错误。
故选B。
26.(2023·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)在学习机械波内容时,壮壮、美美两同学分别握住长为12m的绳子两端如图甲所示,壮壮同学在A处上下抖动绳子使绳子产生水平向右传播的机械波。经△t后,美美同学在B处开始抖动,并产生水平向左传播的机械波。两列波均可视为简谐波,波长均为4m、频率均为2Hz、振幅均为20cm,且两波源起振方向相同,两波叠加后,绳上会出现一些振幅为О的位。置。则下列说法正确的是( )
A.两列波的传播速度为2m/s
B.某时刻壮壮同学抖动绳子产生的波形图如图乙所示,此时绳上Р质点向上振动
C.若△t=0.A、B连线上一共有6个振幅为О的点
D.若△t=s,则A、B连线中点处的质点始终保持静止
【答案】C
【详解】A.两列波的传播速度为,故A错误;
B.某时刻壮壮同学抖动绳子产生的波形图如图乙所示,此时A处波的振动情况刚传到绳上Р质点,根据同侧法可判断P质点向下振动,故B错误;
C.若△t=0,A、B连线上振幅为О的点为振动减弱点,满足A到该点和B到该点的波程差为
解得1m,3m,5m,7m,9m,11m共6个点,故C正确;
D.波的周期为
若△t=s,则A、B连线中点处的质点的波程差为
可知A、B连线中点处的质点不可能始终保持静止,故D错误。
故选C。
27.(2024·广西·校联考一模)图中实线和虚线分别表示一列简谐横波在传播方向上相距的两质点P和Q的振动图像。该波的波长可能为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】若P质点离波源近,则P、Q间距离至少为四分之三个波长,有,则波长
当时,;若Q质点离波源近,则P、Q间距离至少为四分之一个波长示,有
则波长,没有选项符合这种情况。
故选D。
28.(多选)(2024·云南曲靖·校联考一模)蜻蜓在水中“点水”激起的波纹,俗称“蜻蜓点水”,一只蜻蜓在平静的水面上匀速飞行时,两次点水后在水面上激起的波纹,俯视看其形状如图所示,由图可分析出( )
A.蜻蜓是向左飞行的B.蜻蜓是向右飞行的
C.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度小D.蜻蜓飞行速度比水波传播的速度大
【答案】BD
【详解】AB.根据图示,蜻蜓连续两次点水过程中激起的波纹,圆圈越小,则时间越短,所以飞行方向则为从大圆到小圆,即蜻蜓的飞行方向向右,故A错误,B正确;
CD.若蜻蜓飞行的速度和水波的速度相同,那么蜻蜓的每一次点水的时候都会是在上一个水波的边线上,而第二个水波和第一个水波都在以相同的速度运动,所以每个圆都应该是内切的;然而图中02到01圆圈边线距离小于02半径,说明水波02运动了一段时间,01水波才到02圆心,则说明蜻蜓飞行的速度比水波的速度大,故C错误,D正确;
故选BD。
【命题点08 近代物理】
29.(多选)(2023·河南开封·统考三模)用图甲所示的装置研究某金属光电效应的遏止电压与入射光频率的关系,图乙是根据实验数据得到的图线。已知电子的电荷量,则根据图像可得( )
A.普朗克常量B.普朗克常量
C.该金属的逸出功为D.该金属的逸出功为
【答案】AC
【详解】AB.由光电效应方程得
又,联立解得
则图中直线的斜率为
解得,故A正确,B错误;
CD.金属逸出功为
将和代人上式可解得,故C正确,D错误。
故选AC。
30.(2024·辽宁·模拟预测)在光电效应实验中,小明分别用甲、乙、丙三束单色光照射同一光电管,得到了光电流I随光电管两端的电压U变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.甲光频率比乙光频率高
B.真空中,乙光波长大于丙光波长
C.甲光的光强等于丙光的光强
D.若用丙光照射某金属有光电子逸出,则改用乙光照射该金属一定有光电子逸出
【答案】D
【详解】AB.根据eUc=Ekm=h-W0
入射光的频率越高,对应的遏止电压Uc越大,由图可知:甲光、丙光的遏止电压相等且小于乙光的遏止电压,所以三种色光的频率关系为乙>甲=丙
再据波速公式v=λ
可知λ乙<λ丙
故AB错误;
C.甲光对应的饱和电流大于丙光对应的饱和电流,所以甲光的光强大于丙光的光强,故C错误;
D.若用丙光照射某金属有光电子逸出,因为乙光的频率大于丙光的频率,所以改用乙光照射该金属一定有光电子逸出,故D正确。
故选D。
31.(2024·河南·统考二模)放射性同位素衰变的快慢有一定的规律,在使用放射性同位素时,必须严格遵守操作规程。如图所示,甲图是氡222的衰变曲线,乙图是铋210的衰变曲线。横坐标表示的是时间t;纵坐标表示的是元素任意时刻的质量m与时的质量的比值。根据该图象提供的信息,下列说法正确的是( )
A.元素氡222比元素铋210的半衰期大
B.元素氡222经过第一个1.9天,剩有的元素氡222
C.元素铋210经过第一个5天,剩有的元素铋210
D.元素氡222经过第一个19天,剩有的元素氡222
【答案】D
【详解】A.由题图可知,其氡222的半衰期为3.8天,铋210的半衰期为5天,所以元素氡222比元素铋210的半衰期小,故A项错误;
B.半衰期是统计规律,只有经过半衰期的整数倍的时间才能比较准确的算出发生衰变的原子核的数量,故经过第一个1.9天(个半衰期),无法得出具体发生衰变的原子核的数量,也无法确定剩余原子核的数量,故B项错误;
C.由于元素铋210的半衰期为5天,所以经过第一个5天,其刚好经过一个半衰期,由公式
解得,即剩余的元素铋210,故C项错误;
D.由于元素氡222的半衰期为3.8天,所以经过第一个19天,其刚好经过5个半衰期,由公式
解得,即剩余的元素氡222,故D项正确。
故选D。
32.(2024·新疆乌鲁木齐·统考一模)我国“人造太阳”实验装置(EAST)多次创造新的放电世界纪录,其内部发生轻核聚变的核反应方程之一为:,其中是( )
A.质子,其粒子流有很强的电离作用B.质子,其粒子流有很强的穿透能力
C.中子,其粒子流有很强的电离作用D.中子,其粒子流有很强的穿透能力
【答案】D
【详解】根据质量数与电荷数守恒,核反应方程为
可得X是中子,中子流有很强的穿透能力,故选D。
1.(2023·浙江绍兴·统考二模)
一、单选题
1.(2023·河南·校联考模拟预测)气排球轻,很适合老年人锻炼身体。某退休工人在打气排球时将一质量为的气排球以大小为的初速度竖直向上抛出,落回抛出点时的速度大小为。已知气排球在运动过程中所受空气阻力的大小与其运动速度大小成正比。若选竖直向上方向为正方向,选取抛出点为重力势能的零势能点,已知重力加速度大小为,则下列加速度和速度随时间变化的图象以及动能和机械能随高度变化的图象正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】AB.上升过程中,加速度方向向下,大小为,
速度减小,加速度减小,加速度随时间的变化率在减小;
下降过程中,加速度方向向下,大小为,
速度增加,加速度减小,加速度随时间的变化率的减小,即加速度和速度随时间的变化率一直减小,故AB错误;
C.根据动能定理可得,上升过程中,下降过程中,所以斜率大小应该越来越小,故C错误;
D.由功能关系可知,即在上升过程中斜率越来越小,在下降过程中斜率越来越大,故D正确。
故选D。
2.(2023·重庆·一模)如图所示,光滑水平面上质量为2M的物体A以速度v向右匀速滑动,质量为M的B物体左端与轻质弹簧连接并静止在光滑水平面上,在物体A与弹簧接触后,以下判断正确的是( )
A.在物体A与弹簧接触过程中,弹簧对A的弹力冲量大小为
B.在物体A与弹簧接触过程中,弹簧对B的弹力做功的功率一直增大
C.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中,弹簧对A、B做功的代数和为0
D.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中,最大弹性势能为
【答案】A
【详解】A.在物体A与弹簧接触过程中,根据动量守恒定律得
根据机械能守恒定律得,解得,,
根据动量定理得弹簧对A的弹力冲量大小,解得,A正确;
B.在物体A与弹簧接触到弹簧最短的过程中,弹簧的弹力和B的速度都增大,弹簧对B的弹力做功的功率增大;在弹簧接近原长时,B的速度接近,而弹簧的弹力几乎等于零,弹簧对B的弹力做功的功率几乎等于零,所以在物体A与弹簧接触过程中,弹簧对B的弹力做功的功率先增大后减小,B错误;
CD.从A与弹簧接触到A、B相距最近的过程中,根据动量守恒定律得,解得
弹簧对A、B做功分别为,
弹簧对A、B做功的代数和为
最大弹性势能为,CD错误。
故选A。
3.(2023·江西鹰潭·校联考模拟预测)如图所示,A、B两球分别用长度均为的轻杆通过光滑较链与C球连接,通过外力作用使两杆并拢,系统竖直放置在光滑水平地面上。某时刻将系统由静止释放,A、B两球开始向左右两边滑动。已知A、B两球的质量均为,C球的质量为,三球体积相同,且均在同一竖直面内运动,忽略一切阻力,重力加速度为。系统从静止释放到C球落地前的过程,下列说法正确的是( )
A.A、B、C三球组成的系统动量守恒B.C球的机械能先增加后减少
C.C球落地前瞬间的速度大小为D.A球的最大速度大小为
【答案】C
【详解】A.A、B、C三球组成的系统水平方向上合力为零,动量守恒,竖直方向上合力不为零,动量不守恒,故A错误;
B.小球A、B先加速后减速,动能先增加后减少,A、B、C三球组成的系统机械能守恒,C球的机械能先减少后增加,故B错误;
C.C球落地前瞬时,A、B两球的速度为零,A、B、C三球组成的系统机械能守恒,有
可得,故C正确;
D.当两杆与水平面成角时,根据A、C两球沿杆方向的分速度相等可知
根据机械能守恒有,解得
当时,A球速度有最大值,最大,则,故D错误。
故选C。
4.(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)一物体做直线运动,0时刻处在坐标原点处,运动过程中的v2-x图像如图所示,一段过程中纵轴的变化量为m,对应的横轴变化量为n,且这个过程对应的时间长为Δt,这段过程的中间时刻与0时刻的时间间隔为2.5Δt,则0时刻物体的速度为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】对于匀变速直线运动,由
可得图像的斜率为
由图像可得
可得出物体的加速度为
由题意可知一段过程的位移为n,对应的时间为,则这段过程的平均速度为
对于匀变速直线运动,中点时刻的瞬时速度等于全程的平均速度,则这段过程中点时刻的瞬时速度为
由匀变速度直线运动的速度时间关系可得,综合解得
故选A。
5.(2023·江苏徐州·校考模拟预测)如图所示,竖直平面内固定一倾斜的光滑绝缘杆,轻质绝缘弹簧上端固定,下端系带正电的球A,球A套在杆上,杆下端固定带正电的球B。现将球A从O点由静止释放,此时弹簧弹力为零,球A运动到P点返回。关于球A说法正确的是( )
A.向下运动时,加速度随位移变化越来越快B.向下运动到OP中点时速度最大
C.向下运动过程中机械能一直增大D.在OP间做简谐运动
【答案】A
【详解】A.设A、B小球分别带电量为q1、q2,释放A球时A、B间距为r,弹簧的劲度系数为k,小球A运动到最低点的过程中,受力分析如图所示
加速阶段,根据牛顿第二定律得,解得
对a1求导得
所以在加速阶段,加速度随位移x的增加而减小,且加速减小得越来越快。
减速阶段,根据牛顿第二定律得,解得
对a2求导得
在减速阶段加速度随位移x的增加而增大,且加速度增加得越来越快,故A正确;
BD.小球先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,越向下运动,弹力和电场力越大,所以减速阶段速度减小的更快,速度减为零的时间更短,和加速阶段不对称;向下运动到OP中点下方某处时速度最大,小球在OP间不做简谐运动,故BD错误;
C.小球向下运动过程中,由于要克服电场力、弹簧弹力做功,所以球A的机械能逐渐减小,故C错误。
故选A。
6.(2023·四川乐山·统考一模)一个光滑圆环固定在竖直平面内,质量为m的小球(可视为质点)套在圆环上,如图所示,已知重力加速度为g,将小球从圆环最高点A静止释放,小球沿圆环下滑至最低点C的过程中,下列说法正确的是( )
A.从A运动到B的过程中,圆环对小球的弹力始终沿半径向外
B.从A运动到C的过程中,小球在B点的机械能最大
C.当圆环对小球的作用力为零时,小球的向心力大小为
D.当小球运动到C点时,对圆环的弹力大小为
【答案】C
【详解】B.从A运动到C的过程中,机械能不变,故 B 错误;
AC.从A运动到B的过程中,设小球与圆心的连线与竖直方向的夹角为,如图所示
设圆环对小球的弹力沿半径向外,大小为 FN ,由机械能守恒定律得
由牛顿第二定律得
当FN=0时,解得,
小球的向心力大小
当后,从A运动到B的过程中,圆环对小球的弹力沿半径向内。故A错误,C正确;
D.从A运动到C的过程中,由动能定理得,得
由牛顿第二定律得,解得
由牛顿第三定律,当小球运动到C点时,对圆环的弹力大小为5mg。故D错误。
故选C。
7.(2023·全国·模拟预测)一定质量的理想气体从a状态开始,经过a→b、b→c、c→d、d→a四个过程后回到初状态a,p-T图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.a状态下,单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比b状态下多
B.d状态下,单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数比b状态下多
C.b→c过程中气体与外界交换的热量小于气体d→a过程与外界交换的热量
D.a→b过程中气体吸收的热量小于气体c→d过程中向外界放出的热量
【答案】B
【详解】A.根据理想气体状态方程,得
可知p-T图像中图线上各点与原点的连线的斜率
则a→b过程中气体体积不变,分子数密度不变,温度升高,气体分子平均速率变大,分子撞击容器壁的时间间隔减小,次数增多,故A错误;
B.设单位时间内撞击单位面积容器壁的气体分子数为n,单个气体分子单次撞击容器壁的平均冲量为I,则气体压强,由题图可知
d状态下气体分子平均速率比b状态下的小单次撞击冲量
而由题图知压强,因此,故B正确;
C.b→c过程中气体温度不变,,
过程放热
d→a过程中气体温度不变,,
过程吸热
因为,,,所以,故C错误;
D.a→b、c→d过程中气体体积不变,外界对气体不做功,又因为,
因此,,故D错误;
故选B。
8.(2023·辽宁丹东·统考二模)如图所示,一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的质量的气缸中,活塞的密封性良好,用劲度系数为轻弹簧将活塞与天花板连接。气缸置于水平桌面上,开始时弹簧刚好处于原长。已知活塞与气缸底部的间距为,活塞的横截面积为,外界环境的压强为,温度为,忽略一切摩擦,重力加速度。缓慢降低环境温度,则当气缸刚好要离开水平桌面时环境温度为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】当气缸刚好要离开水平桌面时,弹簧的弹力为,则
解得弹簧伸长量为
则当气缸刚好要离开水平桌面时,活塞与气缸底部的间距为
当气缸刚好要离开水平桌面时,气缸内气体压强为
对气缸内气体由理想气体状态方程得
解得当气缸刚好要离开水平桌面时环境温度为
故选B。
9.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考二模)光电倍增管是进一步提高光电管灵敏度的光电转换器件。管内除光电阴极和阳极外,两极间还放置多个瓦形倍增电极。使用时相邻两倍增电极间均加有电压,以此来加速电子。如图所示,光电阴极受光照后释放出光电子,在电场作用下射向第一倍增电极,引起电子的二次发射,激发出更多的电子,然后在电场作用下飞向下一个倍增电极,又激发出更多的电子,如此电子数不断倍增,使得光电倍增管的灵敏度比普通光电管要高得多,可用来检测微弱光信号。下列说法正确的是( )
A.光电倍增管正常工作时,每个倍增电极上都发生了光电效应
B.光电倍增管中增值的能量来源于照射光
C.图中标号为偶数的倍增电极的电势要高于标号为奇数的电极的电势
D.适当增大倍增电极间的电压有利于探测更微弱的信号
【答案】D
【详解】A.光电效应是在高于极限频率的电磁波的照射下,物质内部的电子吸收能量后逸出的现象,光电倍增管正常工作时,每个倍增电极上被加速后的电子撞击激发出更多的电子,故不是光电效应,A错误;
B.光电倍增管中增值的能量来源于相邻两倍增电极间的加速电场,B错误;
C.电子在相邻倍增电极中加速,故图中标号数字较大的倍增电极的电势要高于数字较小的电极的电势,C错误;
D.适当增大倍增电极间的电压,被加速的电子获得的动能更大,更有利于电极电子的电离,故有利于探测更微弱的信号,D正确。
故选D。
10.(2023·内蒙古包头·统考二模)静止在O点的原子核发生衰变的同时,空间中出现如图所示的匀强电场。之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示,不计重力和两粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.A粒子为粒子B.原子核发生的是衰变
C.两粒子始终处在同一等势面上D.经过相等时间A、B粒子位移比为2:5
【答案】A
【详解】B.根据A、B两粒子的运动轨迹,可知其所受电场力均与电场方向相同,即两粒子均带正电,可知,原子核发生的是衰变,B错误;
A.根据上述,该衰变的核反应方程为
衰变过程动量守恒,则有
可知,质量越大,速度越小,即的初速度小于的初速度,粒子在电场中做类平抛运动,则有
,,解得
根据图像可知,当竖直分位移大小相等时,的初速度小,电荷量多,则水平分位移小一些,可知A粒子为粒子,A正确;
C.根据上述有可知,若时间相等,的比荷小于的比荷,即经历相等时间,的竖直分位移小于的竖直分位移,即两粒子飞出后不在同一等势面上,C错误;
D.根据上述有,
解得,经过相等时间A、B粒子水平分位移比为
可知,经历相等时间A、B粒子水平分位移比为2:5,位移之比并不等于2:5,D错误。
故选A。
11.(2023·安徽淮北·统考一模)如图甲所示,长为、间距为d的平行金属板水平放置,O点为两板中点的一粒子源,能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场,取竖直向下为正方向,不计粒子重力,以下判断正确的是( )
A.能从板间射出的粒子的动能均相同 B.粒子在电场中运动的最短时间为
C.时刻进入的粒子,从点的下方射出 D.时刻进入的粒子,从点的上方射出
【答案】A
【详解】B.由图可知场强
则粒子在电场中的加速度
则粒子在电场中运动的最短时间满足,解得,故B错误;
A.能从板间射出的粒子在板间运动的时间均为
则任意时刻射入的粒子射出电场时沿电场方向的速度均为0,可知射出电场时的动能均为,故A正确;
C.时刻进入的粒子,在沿电场方向的运动是:先向下加速,后向下减速速度到零;然后向上加速,再向上减速速度到零…..如此反复,则最后从O′点射出时沿电场方向的位移为零,则粒子将从O′点射出,故C错误;
D.时刻进入的粒子,在沿电场方向的运动是:先向下加速,运动的位移
此时粒子已经到达下极板,即粒子不能从右侧射出,故D错误。
故选A。
12.(2023·湖南·模拟预测)据报道美国人马斯克的“星链”系统在俄乌战争中发挥了重要作用。为此我国也开始规划自己的“星链”式卫星星座。据悉中国“星链”式卫星星座计划采用超低轨道。已知球冠面积公式(R为球体半径、h为球冠高度),一颗超低轨道卫星绕地球做匀速圆周运动,某时刻与地面通讯时能覆盖地球球冠的最大面积为S,已知地球半径为,地球表面重力加速度为g,则下列选项中正确的是( )
A.该卫星绕地球运行的速度大于
B.该卫星距离地球表面的高度为
C.该卫星距离地球表面的高度为
D.若卫星做圆周运动的轨道半径为r,则运行周期为
【答案】B
【详解】A.第一宇宙速度是最大的环绕速度,则卫星绕地球运行的速度不可能大于,故A错误;
BC.如图所示,设卫星距离地球表面的高度为H,由几何关系可知
而,解得,故B正确,C错误;
D.卫星绕地球做匀速圆周运动
由黄金代换式,联立可得,故D错误;
故选B。
13.(2023·陕西·校联考一模)2023年10月26日消息,韦伯望远镜首次检测到恒星合并后啼(tellurium)等重元素的存在,可以帮助天文学家探究地球生命起源的奥秘。韦伯望远镜位于“拉格朗日点”上,跟随地球一起围绕太阳做圆周运动,图中的虚线圆周表示地球和韦伯望远镜绕太阳运动的轨道,韦伯望远镜和地球相对位置总是保持不变。已知太阳质量为、地球质量为,地球到太阳的距离为R,用l表示韦伯望远镜到地球的距离,把太阳、地球都看做是质点。由于的值很小,根据数学知识可以解出,你可能不知道这个解是用怎样的数学方法求出的,但根据物理知识你可以得出这个解对应的方程式为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】以地球为研究对象,设地球围绕太阳运转的角速度为,地球和太阳之间的万有引力充当向心力,得
以韦伯望远镜为研究对象,由题意知,韦伯望远镜跟随地球一起围绕太阳做圆周运动,所以韦伯望远镜的角速度也等于,太阳和地球对韦伯望远镜引力之和等于韦伯望远镜的向心力,所以
根据以上两个方程化简可得到
故选A。
二、多选题
14.(2023·福建厦门·厦门一中校考三模)现代科学的发展揭示了无序性也是世界构成的一个本质要素。意大利物理学家乔治帕里西发现了从原子到行星尺度的物理系统中无序和涨落间的相互影响,深刻揭示了无序体系中的隐藏对称性,荣获了诺贝尔物理学奖。如图所示是力学中的一个无序系统模型,质量均为的小球M、N用两根长度均为的轻质细杆连接,细杆的一端可绕固定点自由转动,细杆可绕小球M自由转动。开始时两球与点在同一高度,静止释放两球,并开始计时,两球在竖直面内做无序运动;时,细杆与竖直方向的夹角为,小球N恰好到达与点等高处且速度方向水平向右。重力加速度,不计一切摩擦和空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,两小球速度大小相等
B.时,N球的速度大小为
C.此运动过程中,两杆对M球做功之和为
D.此运动过程中,细杆对球的冲量大小为
【答案】BC
【详解】A.细杆a的一端可绕固定点O自由转动,则M的速度方向始终与杆a垂直,设t=2s时小球M、N的速度大小分别为vM、vN,如图所示
M的速度方向始终与杆a垂直,当N速度方向水平向右时,二者沿杆b方向的分速度相等,有
,可得,故A错误;
B.由系统机械能守恒,有
解得M球的速度
方向向右下方,与水平方向的夹角为30°,N球的速度,方向水平向右,故B正确;
C.此运动过程中,对M球根据动能定理有,解得,故C正确;
D.此运动过程中,根据动量定理可知,细杆b对N球的冲量,故D错误。
故选BC。
15.(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考一模)如图甲所示,粗糙、绝缘的水平地面上,一质量m=1kg的带负电小滑块(可视为质点)在x=1m处以v0=2m/s的初速度沿x轴正方向运动,滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.05。在x=0 及x=5m处有两个电性未知,电荷量分别为 的点电荷场源,滑块在不同位置所具有的电势能Ep如图乙所示,P点是图线最低点,虚线AB是图像在x=1m处的切线,下列说法正确的选项是( )
A.滑块在x=3m处所受合外力小于 0.5NB.两场源电荷均带负电,且|Q1|>|Q2|
C.滑块向右运动过程中,速度始终减小D.滑块向右一定可以经过x=4m处的位置
【答案】BD
【详解】A.Ep-x图像斜率的绝对值表示滑块所受电场力的大小,滑块在 x=3m处所受电场力为0,所受合外力,故A错误;
B.在x=3m处电场力为0,电场强度为0,则,
由于,所以
滑块在x=3m处电势能最低,因为滑块带负电,所以x=3m处的电势最高,两场源电荷均带负电,故B正确;
C.滑块在x=1m处所受电场力大小为
所以在处,滑块所受电场力与滑动摩擦力方向相反,电场力大于摩擦力,则滑块加速运动,故C错误;
D.滑块在x=1m处的电势能与在x=4m处的电势能相等,根据能量守恒定律,若滑块能够经过x=4m处,则应满足
由,
根据题中数据可知实际情况并满足上式,所以滑块一定可以经过x=4m处的位置,故D正确。
故选BD。
16.(2023·安徽安庆·安庆一中校考三模)如图所示,把倾角为的粗糙斜面体C置于粗糙水平地面上,质量为的物块A通过跨过光滑轻定滑轮的轻绳与质量为m的小球B连接,O点为轻绳与定滑轮的接触点,初始时,小球B在水平向右的拉力F作用下,使轻绳段与水平拉力F的夹角为,A、B均保持静止状态。现改变拉力F,并保持夹角大小不变,将小球B向右上方缓慢拉起至水平,物块A始终保持静止状态。g为重力加速度,下列关于该过程的说法正确的是( )
A.拉力F一直变大B.拉力F最小为
C.物块C所受地面摩擦力一直变小D.物块C所受地面摩擦力先变小后增大
【答案】AB
【详解】AB.对B球受力分析,如图所示
由动态平衡的特点,根据正弦定理得
改变拉力,保持夹角大小不变,将小球向右上方缓慢拉起至水平,从钝角减小至,从大至,一直增大,拉力一直增大;最小就是初始状态,为,拉力最小为,AB正确;
CD.以ABC三个物体为整体进行受力分析,地面所受静摩擦力大小等于拉力F的水平分力,做辅助圆如图所示
拉力F的水平分力先变大后变小,所以物块C所受地面摩擦力先变大后变小,故CD错误。
故选AB。
17.(2023·河北秦皇岛·校考模拟预测)一列横波沿着x轴正方向传播,处在和的两质点A、B的振动图像如图所示,则以下说法错误的是( )
A.2.5s末A、B两质点的位移相同B.2s末A点的速度小于B点的速度
C.该波的波长可能为D.该波的波速可能为
【答案】BC
【详解】A.由图可得,周期为4s,A、B两质点的振动方程分别为,
当t=2.5s时,故A正确,不符合题意;
B.由振动图像读出,2s末A质点的位移
处于平衡位置,速度最大;B质点的位移
处于波谷,速度是零,所以2s末A质点的速度大于B质点的速度,故B错误,符合题意;
C.t=0时刻,质点A正通过平衡位置向上运动,质点B在波峰,波从A向B传播,则AB间的距离
,则
因而该波的波长不可能为,故C错误,符合题意;
D.根据
当时,波速为,故D正确,不符合题意。
故选BC。
18.(2023·安徽黄山·统考二模)如图边长为L的正方形区域ABCD内存在垂直于纸面的匀强磁场,两个相同的放射源同时发射的两个粒子甲、乙在磁场内发生弹性正碰,碰撞时间极短。已知甲从AC边中点垂直AC入射,乙沿AB内侧从B点平行于AB入射,放射源利用衰变发射粒子,粒子速度为(c为真空中光速),粒子的比荷为k,则( )
A.放射源衰变方程为B.磁感应强度方向垂直于纸面向外,大小为
C.乙粒子出射点距A点的距离为D.甲粒子在磁场区域内运动时间为
【答案】ACD
【详解】A.根据衰变过程质量数和电荷数守恒可知放射源衰变方程为,故A正确;
B.根据题意作图,如图所示:
根据几何关系有,解得
由洛伦兹力提供向心力得,解得
由于粒子带正电,可知磁感应强度方向垂直于纸面向里,故B错误;
C.甲、乙在磁场内发生弹性正碰,碰后乙粒子反向运动,设乙粒子从E点出射,如图:
根据几何关系可知,故C正确;
D.甲、乙在磁场内发生弹性正碰,碰后甲粒子反向运动,设甲粒子从F点出射,如图:
根据几何关系可知,,
则甲粒子在磁场中运动的时间为,解得,故D正确;
故选ACD。
19.(2023·辽宁大连·大连长兴岛高级中学校考模拟预测)随着经济发展,加之寒冬来临,用电需求增加,当火力发电供应紧张时,通过远距离调度方式,会及时将其他地区的风力发电、太阳能发电并入电网保障电力供应。如图是远距离输电的原理图,假设发电厂输出电压恒定不变,两个变压器均为理想变压器。当用户用电器增加(假设所有用电器均可视为纯电阻),电网中数据发生变化,下列说法正确的是( )
A.降压变压器的输出电流减小B.输电线上损失的功率减小
C.升压变压器的输出电压不变D.发电厂输出的总功率增大
【答案】CD
【详解】C.根据原、副线圈电压比等于匝数比可得
可得升压变压器的输出电压为
由于匝数不变,发电厂输出电压恒定不变,可知升压变压器的输出电压不变,故C正确;
A.设输电线电阻为,用户端总电阻为,在高压传输电路上,有
又,,,联立可得
当用户用电器增加,可知减小,则降压变压器的输出电流增大,故A错误;
B.根据,由于增大,可知增大,输电线上损失的功率为
可知输电线上损失的功率增大,故B错误;
D.根据,由于增大,可知增大,发电厂输出的总功率为
可知发电厂输出的总功率增大,故D正确。
故选CD。
20.(2023·湖南永州·统考二模)如图所示,水平金属圆环由外环和内环构成,其半径分别为,,沿半径方向放置的金属杆固定在圆环上,圆环区域存在方向竖直向上,磁感应强度大小的匀强磁场,金属圆环和金属杆以角速度绕中心轴线转动。两环通过电刷用导线连接间距为L=0.5m的两条平行光滑金属导轨MQ、,导轨倾斜放置、倾斜角、,在Q和两端向下引出两根金属导线通过电键与一电容量的电容器相连,在倾斜导轨MQ、区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场。现有一质量为m的金属棒a紧贴放置,合上电键时金属棒恰好静止在导轨上。金属杆电阻,忽略其他所有电阻,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.水平金属圆环中金属杆产生的电动势为0.2V
B.金属棒a的质量
C.断开、闭合,金属棒a向下做加速度不断减小的加速运动
D.断开、闭合,金属棒a向下滑行到达倾斜导轨底端时的速度大小为4m/s
【答案】ABD
【详解】A.水平金属圆环中金属杆产生的电动势为,故A正确;
B.通过金属棒a的电流为
金属棒恰好静止在导轨上,有
解得金属棒a的质量m为,故B正确;
C.速度为时,金属棒a产生的电动势
设经,金属棒a的速度,速度为时,金属棒a产生的电动势
时间内,电容器带电量的变化量
通过金属棒a的电流为
对金属棒a受力分析,根据牛顿第二定律有
解得金属棒a的加速度
故断开、闭合,金属棒a向下做匀加速运动,故C错误;
D.根据动力学公式有,解得金属棒a到达倾斜导轨底端时的速度大小为,故D正确。
故选ABD。
21.(2023·江西·成都七中校联考一模)如图甲所示,某多级直线加速器由个横截面积相同的金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上,各金属圆筒依序接在交变电源的两极上,序号为0的金属圆板中央有一个质子源,质子逸出的速度不计,两极加上如图乙所示的电压,一段时间后加速器稳定加速质子流。已知质子质量为、电荷量为,质子通过圆筒间隙的时间不计,且忽略相对论效应,则( )
A.金属圆筒内部电场强度大小随序号增大而减小B.质子在各圆筒中做匀速直线运动
C.质子在各圆筒中的运动时间都为TD.各金属筒的长度之比为
【答案】BD
【详解】AB.金属圆筒中电场为零,质子不受电场力,做匀速运动,故A错误,B正确;
C.只有质子在每个圆筒中匀速运动时间为时,才能保证每次在缝隙中被电场加速,故C错误;
D.质子进入第n个圆筒时,经过n次加速,根据动能定理,,解得
第n个圆筒长度
则各金属筒的长度之比为,故D正确。
故选BD。
22.(2023·云南昭通·统考模拟预测)如图所示,质量为的木板AB静止放在光滑水平面上,木板右端点处固定一根轻质弹簧,弹簧自由端在点,点到木板左端的距离,质量为的小木块(可视为质点)静止放在木板的左端,木块与木板间的动摩擦因数为,木板AB受到水平向左的恒力作用一段时间后撤去,恒力撤去时木块恰好到达弹簧自由端处,此后运动过程中弹簧最大压缩量,且将物块向左弹回后能恢复原长,。下列说法正确的是( )
A.撤去恒力后,小木块、木板和弹簧组成的系统动量守恒
B.水平恒力作用的时间为
C.撤去恒力后,弹簧的最大弹性势能
D.整个运动过程中系统产生的热量
【答案】ABC
【详解】A.撤去恒力后,小木块、木板和弹簧组成的系统所受的合外力为零,所以系统的动量守恒,故A正确;
B.在水平恒力作用下,对分析有,解得
对受力分析有,解得
恒力撤去时木块恰好到达弹簧自由端处,则有,解得,故B正确;
C.撤去时,木板与木块的速度分别为,
撤去外力后,根据动量守恒,有
两者具有共同速度时,弹簧的弹性势能最大,根据能量守恒有
联立解得,故C正确;
D.在作用过程中产生的热量
从撤去,物块向左弹回,直到木板和木块共速的过程中系统动量守恒,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律,该过程中系统产生的热量
联立解得
整个运动过程中系统产生的热量,故D错误。
故选ABC。
一、单选题
1.(2023·湖北·统考高考真题)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的线圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示,一正方形NFC线圈共3匝,其边长分别为、和,图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈,磁感应强度变化率为,则线圈产生的感应电动势最接近( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】根据法拉第电磁感应定律可知,
故选B。
2.(2024·浙江·高考真题)磁电式电表原理示意图如图所示,两磁极装有极靴,极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向,两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是( )
A.图示左侧通电导线受到安培力向下B.a、b两点的磁感应强度相同
C.圆柱内的磁感应强度处处为零D.c、d两点的磁感应强度大小相等
【答案】A
【详解】A.由左手定则可知,图示左侧通电导线受到安培力向下,选项A正确;
B.a、b两点的磁感应强度大小相同,但是方向不同,选项B错误;
C.磁感线是闭合的曲线,则圆柱内的磁感应强度不为零,选项C错误;
D.因c点处的磁感线较d点密集,可知 c点的磁感应强度大于d点的磁感应强度,选项D错误。
故选A。
3.(2023·福建·统考高考真题)“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶,在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构,该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发,经过61天到达M处,行驶路程为585米;又经过23天,到达N处,行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米,则火星车( )
A.从O处行驶到N处的路程为697米
B.从O处行驶到N处的位移大小为889米
C.从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天
D.从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天
【答案】D
【详解】A.由题意可知从O到N处的路程为,故A错误;
B.位移的大小为两点之间的直线距离,O、M、N三点大致在一条直线上,则从O到N处的位移大小为
,故B错误;
C.平均速率为路程与时间的比值,故从O行驶到M处的平均速率为
故C错误;
D.平均速度大小为位移与时间的比值,则从M行驶到N处的平均速度为
故D正确。
故选D。
4.(2024·浙江·高考真题)如图1所示,质量相等的小球和点光源,分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上,间距为,竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为,小球和光源做小振幅运动时,在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向,小球和光源的振动图像如图2所示,则( )
A.时刻小球向上运动B.时刻光源的加速度向上
C.时刻小球与影子相位差为D.时刻影子的位移为
【答案】D
【详解】A.以竖直向上为正方向,根据图2可知,时刻,小球位于平衡位置,随后位移为负值,且位移增大,可知,时刻小球向下运动,故A错误;
B.以竖直向上为正方向,时刻光源的位移为正值,光源振动图像为正弦式,表明其做简谐运动,根据
可知,其加速度方向与位移方向相反,位移方向向上,则加速度方向向下,故B错误;
C.根据图2可知,小球与光源的振动步调总是相反,由于影子是光源发出的光被小球遮挡后,在屏上留下的阴影,可知,影子与小球的振动步调总是相同,即时刻小球与影子相位差为0,故C错误;
D.根据图2可知,时刻,光源位于最低点,小球位于最高点,根据直线传播能够在屏上影子的位置也处于最高点,影子位于正方向上的最大位移处,根据几何关系有
解得,即时刻影子的位移为5A,故D正确。
故选D。
5.(2024·浙江·高考真题)如图所示,小明取山泉水时发现水平细水管到水平地面的距离为水桶高的两倍,在地面上平移水桶,水恰好从桶口中心无阻挡地落到桶底边沿A。已知桶高为h,直径为D,则水离开出水口的速度大小为( )
A. B.C.D.
【答案】C
【详解】设出水孔到水桶中心距离为x,则
落到桶底A点时,,解得
故选C。
6.(2022·河北·统考高考真题)如图是密立根于1916年发表的钠金属光电效应的遏止电压与入射光频率的实验曲线,该实验直接证明了爱因斯坦光电效应方程,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。由图像可知( )
A.钠的逸出功为B.钠的截止频率为
C.图中直线的斜率为普朗克常量hD.遏止电压与入射光频率成正比
【答案】A
【详解】A.根据遏止电压与最大初动能的关系有
根据电效应方程有
当结合图像可知,当为0时,解得,A正确;
B.钠的截止频率为,根据图像可知,截止频率小于,B错误;
C.结合遏止电压与光电效应方程可解得,可知,图中直线的斜率表示,C错误;
D.根据遏止电压与入射光的频率关系式可知,遏止电压与入射光频率成线性关系,不是成正比,D错误。
故选A。
7.(2023·浙江·统考高考真题)“玉兔二号”装有核电池,不惧漫长寒冷的月夜。核电池将衰变释放的核能一部分转换成电能。的衰变方程为,则( )
A.衰变方程中的X等于233B.的穿透能力比γ射线强
C.比的比结合能小D.月夜的寒冷导致的半衰期变大
【答案】C
【详解】A.根据质量数和电荷数守恒可知,衰变方程为,即衰变方程中的X=234,故A错误;
B.是α粒子,穿透能力比γ射线弱,故B错误;
C.比结合能越大越稳定,由于衰变成为了,故比稳定,即比的比结合能小,故C正确;
D.半衰期由原子核本身决定的,与温度等外部因素无关,故D错误。
故选C。
8.(2023·河北·高考真题)制造某型芯片所使用的银灰色硅片覆上一层厚度均匀的无色透明薄膜后,在自然光照射下硅片呈现深紫色。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.上述现象与彩虹的形成原理相同B.光在薄膜的下表面发生了全反射
C.薄膜上下表面的反射光发生了干涉D.薄膜厚度发生变化,硅片总呈现深紫色
【答案】C
【详解】A.上述现象是由于光的干涉造成的,彩虹的形成原理主要为光的折射,上述现象与彩虹的形成原理不相同,故A错误;
BC.硅片呈现深紫色的原因是薄膜的厚度正好使紫光在薄膜上下表面的反射光发生干涉,振动加强,故B错误,C正确;
D.根据光的干涉中相互加强的条件,可知当薄膜的厚度发生变化时,满足加强条件的波长也会发生改变,导致硅片呈现不同的颜色,故D错误。
故选C。
9.(2023·海南·统考高考真题)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是( )
A.分子间距离大于r0时,分子间表现为斥力B.分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大
C.分子势能在r0处最小D.分子间距离小于r0且减小时,分子势能在减小
【答案】C
【详解】分子间距离大于r0,分子间表现为引力,分子从无限远靠近到距离r0处过程中,引力做正功,分子势能减小,则在r0处分子势能最小;继续减小距离,分子间表现为斥力,分子力做负功,分子势能增大。
故选C。
10.(2023·湖北·统考高考真题)在正点电荷Q产生的电场中有M、N两点,其电势分别为、,电场强度大小分别为、。下列说法正确的是( )
A.若,则M点到电荷Q的距离比N点的远
B.若,则M点到电荷Q的距离比N点的近
C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则
【答案】C
【详解】A.沿着电场线的方向电势降低,根据正点电荷产生的电场特点可知
则M点到电荷Q的距离比N点的近,故A错误;
B.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,根据正点电荷产生的电场特点可知若
,则M点到电荷Q的距离比N点的远,故B错误;
C.若把带负电的试探电荷从M点移到N点,电场力做正功,则是逆着电场线运动,电势增加,故有
故C正确;
D.若把带正电的试探电荷从M点移到N点,电场力做负功,则是逆着电场线运动;根据正点电荷产生的电场特点可知,故D错误。
故选C。
11.(2023·广东·统考高考真题)用一台理想变压器对电动汽车充电,该变压器原、副线圈的匝数比为,输出功率为,原线圈的输入电压。关于副线圈输出电流的有效值和频率正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】由题可知原线圈输入电压的有效值为
原线圈电流为
副线圈输出电流的有效值为
变压器无法改变电流的频率,故
故选A。
12.(2024·浙江·高考真题)如图为某燃气灶点火装置的原理图。直流电经转换器输出的交流电,经原、副线圈匝数分别为和的变压器升压至峰值大于,就会在打火针和金属板间引发电火花,实现点火。下列正确的是( )
A.B.
C.用电压表测原线圈两端电压,示数为D.副线圈输出交流电压的频率是
【答案】B
【详解】AB.原线圈两端电压的有效值
根据电压匝数关系有
变压器副线圈电压的峰值
根据题意有,解得,,故A错误,B正确;
C.用电压表测原线圈两端电压,电压表测的是有效值,则示数为,故C错误;
D.根据,解得,变压器不改变频率,则副线圈输出交流电压的频率是,故D错误。
故选B。
13.(2022·山东·统考高考真题)柱状光学器件横截面如图所示,右侧是以O为圆心、半径为R的圆,左侧是直角梯形,长为R,与夹角,中点为B。a、b两种频率的细激光束,垂直面入射,器件介质对a,b光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动过程中,能在面全反射后,从面射出的光是(不考虑三次反射以后的光)( )
A.仅有a光B.仅有b光C.a、b光都可以D.a、b光都不可以
【答案】A
【详解】当两种频率的细激光束从A点垂直于AB面入射时,激光沿直线传播到O点,经第一次反射沿半径方向直线传播出去。
保持光的入射方向不变,入射点从A向B移动过程中,如下图可知,激光沿直线传播到CO面经反射向PM面传播,根据图像可知,入射点从A向B移动过程中,光线传播到PM面的入射角逐渐增大。
当入射点为B点时,根据光的反射定律及几何关系可知,光线传播到PM面的P点,此时光线在PM面上的入射角最大,设为,由几何关系得
根据全反射临界角公式得,
两种频率的细激光束的全反射的临界角关系为
故在入射光从A向B移动过程中,a光能在PM面全反射后,从OM面射出;b光不能在PM面发生全反射,故仅有a光。A正确,BCD错误。
故选A。
14.(2024·浙江·高考真题)如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。己知小球A、B和配重P、Q质量均为,细线c、d平行且与水平成(不计摩擦),则细线a、b的拉力分别为( )
A.,B.,C.,D.,
【答案】D
【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反,对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为
设细线b与水平方向夹角为α,对A、B分析分别有,
解得
故选D。
15.(2023·全国·统考高考真题)一学生小组在探究电磁感应现象时,进行了如下比较实验。用图(a)所示的缠绕方式,将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上,漆包线的两端与电流传感器接通。两管皆竖直放置,将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放,在管内下落至管的下端。实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图(b)和图(c)所示,分析可知( )
A.图(c)是用玻璃管获得的图像
B.在铝管中下落,小磁体做匀变速运动
C.在玻璃管中下落,小磁体受到的电磁阻力始终保持不变
D.用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短
【答案】A
【详解】A.强磁体在铝管中运动,铝管会形成涡流,玻璃是绝缘体故强磁体在玻璃管中运动,玻璃管不会形成涡流。强磁体在铝管中加速后很快达到平衡状态,做匀速直线运动,而玻璃管中的磁体则一直做加速运动,故由图像可知图(c)的脉冲电流峰值不断增大,说明强磁体的速度在增大,与玻璃管中磁体的运动情况相符,A正确;
B.在铝管中下落,脉冲电流的峰值一样,磁通量的变化率相同,故小磁体做匀速运动,B错误;
C.在玻璃管中下落,玻璃管为绝缘体,线圈的脉冲电流峰值增大,电流不断在变化,故小磁体受到的电磁阻力在不断变化,C错误;
D.强磁体分别从管的上端由静止释放,在铝管中,磁体在线圈间做匀速运动,玻璃管中磁体在线圈间做加速运动,故用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的长,D错误。
故选A。
二、多选题
16.(2023·全国·统考高考真题)对于一定量的理想气体,经过下列过程,其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是( )
A.等温增压后再等温膨胀B.等压膨胀后再等温压缩
C.等容减压后再等压膨胀D.等容增压后再等压压缩
E.等容增压后再等温膨胀
【答案】ACD
【详解】A.对于一定质量的理想气体内能由温度决定,故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变,内能不变,故A正确;
B.根据理想气体状态方程,可知等压膨胀后气体温度升高,内能增大,等温压缩温度不变,内能不变,故末状态与初始状态相比内能增加,故B错误;
C.根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度降低,内能减小;等压膨胀过程温度升高,末状态的温度有可能和初状态的温度相等,内能相等,故C正确;
D.根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等压压缩过程温度降低,末状态的温度有可能和初状态的温度相等,内能相等,故D正确;
E.根据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等温膨胀过程温度不变,故末状态的内能大于初状态的内能,故E错误。
故选ACD。
17.(2023·天津·统考高考真题)下图为输电线为用户输电的情景,电路中升压变压器和降压变压器都认为是理想变压器,中间输电电路电阻为R,下列说法正确的有( )
A.输出电压与输入电压相等B.输出功率大于输入功率
C.若用户接入的用电器增多,则R功率降低D.若用户接入的用电器增多,则输出功率增大
【答案】BD
【详解】AB.由于输电过程中电阻R要产生热量,会损失功率,故输出功率大于输入功率;输出电压大于输入电压,故A错误,B正确;
C.由于输入电压不变,所以变压器的输出变压不变,随着用户接入的用电器增多,导致用户端的等效电阻变小,则电流变大,根据,可知R功率增大;故C错误;
D.用户接入电路的用电器越多,用电器消耗功率增大,即输出功率增大,故D正确。
故选BD。
18.(2023·全国·统考高考真题)黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱,接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12= 3.0V,U23= 2.5V,U34= -1.5V。符合上述测量结果的可能接法是( )
A.电源接在1、4之间,R接在1、3之间B.电源接在1、4之间,R接在2、4之间
C.电源接在1、3之间,R接在1、4之间D.电源接在1、3之间,R接在2、4之间
【答案】CD
【详解】A.根据题意画出电路图,如下
,可见U34 > 0,A错误;
B.根据题意画出电路图,如下
,可见U34 > 0,B错误;
C.根据题意画出电路图,如下
,可见上述接法可符合上述测量结果,C正确;
D.根据题意画出电路图,如下
,可见上述接法可符合上述测量结果,D正确。
故选CD。
19.(2023·全国·统考高考真题)在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点,OP > OM,OM = ON,则小球( )
A.在运动过程中,电势能先增加后减少B.在P点的电势能大于在N点的电势能
C.在M点的机械能等于在N点的机械能D.从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功
【答案】BC
【详解】ABC.由题知,OP > OM,OM = ON,则根据点电荷的电势分布情况可知φM = φN > φP
则带负电的小球在运动过程中,电势能先减小后增大,且EpP > EpM = EpN
则小球的电势能与机械能之和守恒,则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能,A错误、BC正确;
D.从M点运动到N点的过程中,电场力先做正功后做负功,D错误。
故选BC。
相关试卷
这是一份专题23 解答题解题技巧(分层练)--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测(江苏专用),文件包含专题23解答题集体技巧分层练原卷版docx、专题23解答题集体技巧分层练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共65页, 欢迎下载使用。
这是一份专题14 机械振动和机械波(分层练)--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测(江苏专用),文件包含专题14机械振动和机械波分层练原卷版docx、专题14机械振动和机械波分层练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共43页, 欢迎下载使用。
这是一份专题12 电磁感应(分层练)--【高频考点解密】2024年高考物理二轮复习高频考点追踪与预测(江苏专用),文件包含专题12电磁感应分层练原卷版docx、专题12电磁感应分层练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共54页, 欢迎下载使用。