2024年高考新课标卷物理真题T19-T21变式题

A．波的周期是0.1sB．波的振幅是0.2mC．波的传播速度是10m/sA．该列波的波长为6mB．波源处质点起振方向沿y轴正方向C．该列波的波速为4m/sD．该列波的周期为B．这列波的周期为6．如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4…为绳上的一系列等间距的质点，相邻两质点间距为0.4m，质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，t=0时刻质点1开始竖直向上运动，经过0.5s质点1第一次到达最高点，质点6开始运动，此时质点1发生的位移为10cm。下列判断正确的是（）A．这列波的波长为6.4mB．t=1s时质点6的加速度方向向下C．从计时开始到t=1.5s时质点6运动的路程为20cmD．t=2s时质点20正处于平衡位置且运动方向向上A．波的频率为8．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，此时波刚好传播到x=5m处的M点，从此时刻起，经过0.1s，平衡位置在x=1.5m处的质点第一次回到平衡位置，则下列判断正确的是（）A．t=0时刻，x=1m处的质点P正沿y轴负方向运动B．这列波的传播速度大小为5m/sC．从t=0时刻开始，经过0.2s，质点P传播到x=3m处D．这列波传播到x=10m处时，会引起该处质点Q开始沿y轴正方向振动9．如图（a）所示，水袖舞是中国京剧的特技之一。某时刻抖动可简化为如图（b），下列说法正确的是（）A．M处的质点回复力最大B．M处的质点经过四分之一个周期到达Q处C．加快抖动的频率，传播速度变快D．质点振动到N处时速度最大A．此绳波的周期为B．绳上产生的波的传播速度与弹簧振子振动的频率无关C．绳上各质点都沿轴方向运动，因此绳波为横波11．电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来。车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流。磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示。将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中（）A．电流最小 B．电流最大C．电流方向由P指向Q D．电流方向由Q指向P12．如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（）A．时刻线圈中感应电动势为零B．时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直C．时刻线圈平面与中性面垂直D．、时刻线圈中感应电流方向相同13．如图所示，观察电流计的指针，可以看到（）A．指针随着线圈转动而摆动，并且线圈旋转一周，指针左右各摆动一次B．当线圈平面转到跟磁感线垂直的平面位置时，电流计的指针偏转最大C．当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，电流计的指针偏转最大D．在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势和感应电流是按正弦或余弦规律变化的14．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时（）A．线圈平面与磁感线方向垂直 B．通过线圈的磁通量达到最大值C．通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D．线圈中的电动势为零15．两人在赤道上站立，各自手握金属绳OPO'的一端，绕东西方向的水平轴沿顺时针方向匀速摇动，周期为T，将金属绳连入电路，闭合回路如图所示，取金属绳在图示的最高位置时为t=0时刻，则下列说法正确的是（）A．电路中存在周期为T的变化电流B．t=0时刻，回路磁通量最大，电路中电流最大C．t=时刻，电流向左通过灵敏电流计D．t=时刻，回路磁通量最小，电路中电流最小16．手摇式发电机是我们教学中常用的演示工具，如图甲所示，可以简化为图乙。一个小型旋转电枢式交流发电机的矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴匀速转动，产生的交流电通过M、N与外电路连接，如图乙所示。在线圈由平行于磁场方向的位置转过90°的过程中，下列说法正确的是（）A．线圈在图乙所示的位置时，产生的感应电动势为零B．线圈由图乙中的位置转过90°的过程中，磁通量的变化量为BSC．线圈由图乙中的位置转过90°时，流过线圈的电流为零D．线圈位于中性面位置时，产生的感应电动势最大17．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电，如图所示，下列说法中正确的是（）A．当穿过线圈的磁通量最大时，产生的电动势最大B．当穿过线圈的磁通量为零时，产生的电动势最大C．在图示位置时，A边产生的感应电流方向垂直纸面向里D．在图示位置时，A边产生的感应电流方向垂直纸面向外18．如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电，其示意图如图乙所示。若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，下列说法正确的是（）A．线圈转动的快慢程度会影响回路中的电流大小B．当线圈转到图乙所示位置时，电流方向将发生改变D．当线圈转到图乙所示位置时，穿过线圈磁通量的变化率最大A．图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率为零C．当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且电流改变方向A．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势为0，对应图乙中或时刻B．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时感应电动势最大，对应图乙中或时刻C．、时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小D．、时刻穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小21．如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程（过程中气体不与外界交换热量），2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法正确的是（）A．1→2过程中，气体内能增加 B．2→3过程中，气体向外放热C．3→4过程中，气体内能不变 D．4→1过程中，气体向外放热22．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其pt图像如图所示。下列判断正确的是（）A．气体在a、b两状态的体积相等B．气体在状态a时的内能大于它在状态b时的内能C．气体在过程bc中一定吸收热量D．气体在过程ca中向外界放出的热量大于外界对气体做的功23．一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc，ca回到原状态，其V一T图像如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（）A．过程ab中外界对气体做功为零 B．过程bc中气体内能不变C．过程ca中气体一定吸热 D．pc=pb>pa24．图为一定质量的理想气体的体积随热力学温度变化的图像，气体从状态a经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线ac过原点。下列说法正确的是（）A．气体在状态a的压强大于在状态b的压强B．气体在状态c的压强小于在状态b的压强C．气体在状态c的压强等于在状态a的压强25．一定质量的理想气体在密闭容器中经历了如图所示的状态变化过程。已知A→C是绝热变化。则对于图中所示的3个过程中，以下说法中正确的是（）A．C→B的过程中气体的内能增大B．B→A的过程中，单位时间内容器单位面积上分子撞击次数不变C．A→C的过程气体既不吸热也不放热，所以气体温度不变D．A→C→B→A，完成一次完整循环的过程外界对气体做正功27．一定质量的理想气体，其内能与热力学温度成正比。该理想气体从状态A经一系列变化，最终又回到状态A，其变化过程的VT图像如图所示，其中BA的延长线经过坐标原点，BC与横轴平行，气体在状态A时的内能为U。则下列说法中正确的是（）A．气体由状态A至状态B的过程中，外界对气体做负功B．气体由状态B至状态C的过程中，气体对外界做正功C．气体由状态A至状态B的过程中，气体吸收的热量大于D．气体由状态C至状态A的过程中，气体释放的热量等于U28．如图，一定质量的理想气体从状态a经热力学过程ab、bc、cd、da后回到状态a。其中cd为双曲线的一部分，ab、bc、da平行于坐标轴。对于ab、bc、cd、da四个过程，下列说法正确的是（）A．状态a的温度小于状态b的温度B．气体分子在状态b时的平均动能比状态d时的平均动能小C．c→d过程中气体吸收热量D．在一次循环过程中吸收的热量等于放出的热量A．a、c状态下气体的内能相等30．一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C、C→A三个过程后回到初始状态A，其pV图象如图所示，已知状态A的气体温度为TA=200K，则（）A．状态B的气体温度为800KB．在A→B过程中，气体分子的平均动能减小C．在C→A过程中，外界对气体做功300JD．在A→B→C→A一个循环过程中，气体从外界吸收450J热量参考答案：1．BCC．P开始振动时，波源第2次到达波谷，故可知此时经过的时间为故可得波速为故C正确；D．波从P传到Q点需要的时间为故可知质点P处于平衡位置，故D错误。故选BC。2．BD【详解】A．由题图可知该波的波长为8m，故A错误；故C错误；D．波传播的周期为故D正确。故选BD。3．BDA错误，B正确；C错误；D正确。故选BD。4．BDC．0~1s内，质点P走过了2.5T，通过的路程s=2.545cm=50cmC错误；D正确；故选BD。5．BC由于质点离平衡位置越远，振动速度越小，则质点未到达波峰，质点a的振动方向仍向上，故A错误；B．根据题意可知，经过质点振动到关于轴的对称点位置，即质点b偏离平衡位置的位移为，故B正确；C．根据题意可知，经过质点振动到平衡位置，速度达到最大值，故C正确；D．根据题意，由图可知，该波的波长为经过故选BC。6．BC【详解】A．依题意，经过0.5s质点1第一次到达最高点，质点6开始运动，可知质点1到质点6的距离为四分之一波长，即故A错误；B．依题意，根据简谐振动的特点可知，t=1s时质点1第一次回到平衡位置，此时质点6恰好第一次到达最高点，其加速度方向向下。故B正确；C．依题意，质点6是从0.5s时刻开始振动的，从计时开始到t=1.5s时共振动了1.0s从平衡位置开始振动到最高点再从最高点回到平衡位置，所以运动的路程为两倍的振幅，即s=2A=20cm故C正确；D．依题意，t=2s时(恰好为一个振动周期)该振动传播到质点21，易知此时质点20已经离开平衡位置向最高点运动了。故D错误。故选BC。7．BC【详解】A．根据题意可知，任意振动质点连续两次经过平衡位置的时间间隔为，则波的周期为，则频率A错误；B正确；C．因故选AC。8．AB【详解】A．t=0时刻，x=1m处的质点P正位于波传播方向的上坡上，所以此时质点P正沿y轴负方向运动，故A正确；B．t=0时刻，x=1.5m处的质点正位于波传播方向的上坡上，所以此时该质点正沿y轴负方向运动，经过0.1s，质点P的运动状态刚好传播到x=1.5m处质点处，此时该质点第一次回到平衡位置，所以这列波的传播速度大小为故B正确；C．质点P只在平衡位置附近振动，不会随波的传播而沿x轴正方向迁移，故C错误；D．t=0时刻，质点M正位于波传播方向的上坡上，所以此时质点M正沿y轴负方向运动，而沿波传播方向上所有质点的起振方向相同，所以这列波传播到x=10m处时，会引起该处质点Q开始沿y轴负方向振动，故D错误。故选AB。9．AD【详解】A．M处的质点位置最大，回复力最大，故A正确；B．波传播的是波振动的形式，质点只是在平衡位置上下振动，所以M处的质点经过四分之一个周期不能到达Q处，故B错误；C．加快抖动，波的频率增大，而波速是由介质决定的，与频率无关，波的频率增大，而波速度仍保持不变，故C错误；D．质点振动到N处时，处于平衡位置，速度最大，故D正确。故选AD。10．BD【详解】A．由题可知波速由于波长未知，所以无法求出周期，故A错误；B．波在介质中的传播速度取决于介质，与波源的频率无关，故B正确；C．绳上各质点只会在各自的平衡位置附近振动，并不会沿绳运动，故C错误；故D正确。故选BD。11．BD【详解】如图开始线圈处于中性面位置，当磁极再转过90°时，此时穿过线圈的磁通量为0，故可知电流最大；在磁极转动的过程中，穿过线圈的磁通量在减小，根据楞次定律可知，此时感应电流方向由Q指向P。故选BD。12．AB【详解】A．根据图乙可知，时刻穿过线圈的磁通量的变化率为0，即时刻线圈中感应电动势为零，故A正确；B．根据图乙可知，时刻穿过线圈的磁通量为0，即线圈平面与磁场平行，此时导线ad的速度方向跟磁感线垂直，故B正确；C．根据图乙可知，时刻穿过线圈的磁通量为最大值，此时线圈平面与磁场垂直，即线圈处于中性面，故C错误；故选AB。13．ACD【详解】A．线圈转动一周，经过中性面两次，电流方向改变两次，指针左右摆动一次，故A正确；B．当线圈平面转到跟磁感线垂直的平面位置时，即中性面位置，则电流表的指针读数为零，故B错误；C．当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，线框切割速度最大，则感应电动势最大，电流表的指针偏转最大，故C正确；D．在匀强磁场中匀速转动的线圈里产生的感应电动势，如果从中性面开始计时表达式为如果从与磁通量为零开始计时其表达式为根据欧姆定律，则可知感应电流也按正弦或余弦规律变化的，故D正确。故选ACD。14．ABD【详解】线圈平面垂直于磁感线时的位置叫做中性面，线圈在中性面时磁通量最大，磁通量的变化率最小，电动势为零。故选ABD。15．AD【详解】A．用类比法，如线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生周期性变化的交变电流，所以这个电路中存在周期为T的变化电流，故A正确；B．由于地磁场方向等效为由南指向北，则t=0时刻，回路磁通量最大，磁通量变化率最小，电路中电流最小为0，故B错误；C．t=时刻，第一次经过水平位置，这个过程磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流方向向右通过灵敏电流计，故C错误；D．t=时刻，回路磁通量最小，磁通量变化率最小，电路中电流最小，故D正确。故选AD。16．BC【详解】A．线圈在图乙所示的位置时，恰好与中性面垂直，此时的磁通量为零，产生的感应电动势最大，A错误；B．线圈由图乙中的位置转过时，磁通量由零变为BS，所以该过程中磁通量的变化量为BS，B正确；C．线圈由图乙中的位置转过90°时，位于中性面，流过线圈的电流为零，C正确；D．线圈位于中性面位置时，产生的感应电动势为零，D错误。故选BC。17．BC【详解】AB．当穿过线圈的磁通量最大时，线圈位于中性面，产生的电动势为零；当穿过线圈的磁通量为零时，线圈与中性面垂直，产生的电动势最大，故A错误，B正确；CD．根据右手定则可知，在图示位置时，A边产生的感应电流方向垂直纸面向里，故C正确，D错误。故选BC。18．AD【详解】A．线圈转动的越快，通过线圈的磁通量变化的越快，由电磁感应定律可知，线圈产生的感应电动势越大，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流越大，反之越小，因此线圈转动的快慢程度会影响回路中的电流大小，A正确；B．当线圈转到中性面，即线圈平面与磁感线垂直时，电流方向将发生改变，B错误；C．若从图乙位置开始计时，此时线圈中的电流最大，则有线圈中的电流瞬时值表达式为C错误；D．当线圈转到图乙所示位置时，线圈中的电流最大，穿过线圈磁通量的变化率最大，D正确。故选AD。19．AC【详解】A.图（a）中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故A正确；C.当线圈转到图（c）位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大。产生的感应电流最小为零，电流方向将改变，故C正确；故选AC。20．AC【详解】AB．金属线圈恰好处于图甲所示的位置时，为中性面，磁通量最大，感应电动势为0，此时瞬时电流0，对应图乙中或时刻，故A正确，B错误；C．、时刻电流为0，感应电动势为0，此时线圈平面处于中性面，穿过线圈的磁通量的绝对值最大，磁通量变化率最小，故C正确；D．、时刻电流最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，故D错误。故选AC。21．AD故选AD。22．ACD【详解】A．由图可知，若横轴用热力学温标，则pT图像过原点，即为定值，根据查理定律可知ab为等容过程，所以气体在a、b两状态的体积相等，故A正确；B．气体在状态a时的温度低于它在状态b时的温度，所以气体在状态a时的内能小于它在状态b时的内能，故B错误；C．bc为等温过程，气体内能不变，压强减小，根据玻意耳定律可知气体体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知气体在过程bc中一定吸收热量，故C正确；D．ca为等压过程，气体温度降低，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，根据热力学第一定律可知气体在过程ca中向外界放出的热量大于外界对气体做的功，故D正确。故选ACD。23．ACD【详解】A．由图像知气体ab过程是等容过程，体积不变，故外界对气体没有做功，故A正确；B．由图像知气体bc过程是等压过程，即pb=pc，温度降低，气体的内能减小，故B错误；C．过程ca中，气体的体积增加，气体对外界做功，但由于气体温度不变，内能不变，即ΔU=0，根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知，气体必然从外界吸收热量，且吸热量刚好等于它对外界做的功，故C正确；D．气体从c到a经历了等温过程，根据玻意耳定律可知由于Va>Vc，故pa<pc，结合B选项的分析可得pb=pc>pa故D正确。故选ACD。24．BCC．直线ac过原点，根据盖—吕萨克定律可知ac为一条等压线，即气体在状态c的压强等于在状态a的压强，故C正确；故选BC。25．AD【详解】A．C→B的过程中，由查理定律知气体做等容变化，压强增大，温度升高，气体的内能增大，A正确；B．B→A的过程中，由盖—吕萨克定律知气体等压压缩，体积减小，温度减小，分子的平均动能减小，每个分子对器壁的平均撞击力减小，由于压强不变，故单位时间内容器单位面积上分子撞击次数增加，B错误；知气体的温度减小，C错误；D．图中ACBA图像的面积表示外界对气体做的功，所以A→C→B→A，完成一次完