2026年高考物理二轮复习：专题19 新情境问题破译（题型专练）（全国适用）（原卷版及解析）

热点题型·新情境问题攻略热点题型·新情境问题攻略专题19新情境问题破译目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分解题攻略微观解剖，精细教学典例引领方法透视变式演练第三部分综合巩固整合应用，模拟实战题型解码高考试题从原来的解题到现在的解决问题，出现的情境题越来越多，尤其是2025年的高考题。题目情境来源于生活、生产、体育运动、科技，无情境不命题。解题攻略【典例引领1】如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（）A．大小等于 B．大小等于C．大小小于 D．大小大于【解题指导】物理情境擦窗工具擦玻璃解决问题擦玻璃过程中摩擦力的分析与计算关联知识共点力的平衡与情境结合擦窗工具在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动，处于平衡状态，受力分析，求摩擦力【典例引领2】福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示。同一楼层内部通过直径约的圆形廊道连接。若将质量为的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取，则（）A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为B．该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为【解题指导】物理情境福建土楼解决问题若将质量为100kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用100s沿廊道运送到N处，位移、做功等问题关联知识位移，平均速率公式，恒力做功的计算与情境结合承启楼是圆形土楼的典型代表，承启楼外楼共四层，各楼层高度如图(b)所示。同一楼层内部通过直径约50m】圆形廊道连接。搬运过程中，克服重力所做的功与路径无关，只与初末位置的高度差有关，情境中的初末位置连线长度为位移大小，在此过程中的路程和时间之比计算平均速率【典例引领3】国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震㨔。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）A．地面基站可以建设在青藏高原上B．配重的线速度小于同步空间站的线速度C．箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小D．若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做向心运动【解题指导】物理情境《流浪地球2》中的“太空电梯”解决问题建设“太空电梯”，由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，利用箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站关联知识圆周运动线速度与角速度关系，圆周运动动力学分析，向心运动、离心运动与情境结合读图可知，空间站处于同步轨道上，和地球自转同步，角速度相同，若无配重，地球对其引力提供向心力Geq\f(Mm,r空2)＝mω2r空，缆绳恰无张力；箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站，缆绳对箱体提供向上拉力，对空间站向下拉影响空间站的安全；配重在同步轨道外，引力不足以提供向心力Geq\f(Mm,r配2)<Geq\f(Mm,r空2)，缆绳提供拉力，处于绷紧状态【典例引领4】如图甲所示为利用霍尔元件制作的位移传感器。将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体正中间，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系。当霍尔元件沿轴方向移动到不同位置时，将产生不同的霍尔电压U，通过测量电压U就可以知道位移。已知沿轴方向磁感应强度大小（为常数，且>0），电流I沿方向大小不变。该传感器灵敏度，要使该传感器的灵敏度变大，下列措施可行的是（）A．把霍尔元件沿方向的厚度变小 B．把霍尔元件沿方向的高度变大C．把霍尔元件沿方向的长度变大 D．把霍尔元件沿方向的高度变小【解题指导】物理情境利用霍尔元件制作的位移传感器解决问题两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体正中间，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系。沿x轴方向移动到不同位置时，磁感应强度不同，产生不同的霍尔电压U，通过测量电压U就可以知道位移x关联知识磁场的叠加，霍尔元件，电流微观表达式与情境结合磁场叠加后，沿x轴方向磁感应强度大小B＝kx，霍尔效应eeq\f(U,d)＝evB，结合I＝neSv＝nedlv，得传感器灵敏度eq\f(ΔU,Δx)表达式，得出结论【典例引领5】冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度，匀减速滑行到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同，A与间冰面的动摩擦因数，重力加速度取，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A（1）在N点的速度的大小；（2）与间冰面的动摩擦因数。【解题指导】物理情境体育赛事中的冰壶比赛解决问题求冰壶A在N点的速度v1的大小，与NP间冰面的动摩擦因数μ2关联知识牛顿运动定律，动量守恒定律，动能定理与情境结合以体育赛事为情境，冰壶A推到M点放手，此时A的速度v0＝2m/s，匀减速滑行x1＝16.8m到达N点，冰壶A做匀减速直线运动，可用牛顿运动定律或动能定理；到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与NP间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行x2＝3.5m，碰后瞬间A、B的速度分别为vA＝0.05m/s和vB＝0.55m/s，碰撞遵循动量守恒定律，NP段可用牛顿运动定律或动能定理【典例引领6】某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。（1）在状态B的温度；（2）在状态C的压强；（3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。【解题指导】物理情境探究小组设计了一个温度报警装置解决问题达到预设温度报警装置报警关联知识查理定理，盖—吕萨克定律，热力学第一定律与情境结合活塞能无摩擦滑动，活塞缓慢上升d＝3cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B，经历什么过程；活塞保持不动，气体被继续加热至温度TC＝363K的状态C时触动报警器，经历什么过程；从状态A到状态C的过程中气体内能增加了ΔU＝158J，求由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q，考虑热力学第一定律，气体对外做功情况【方法透视】1．仔细读题，构建物理模型明确题中所给的物理情境要解决的问题，仔细分析该情境描述的研究对象。经历了什么过程？受哪些作用力？分析运动性质，遵循哪些规律？将此问题和学过的知识相关联，在大脑中调出所学过的关于这个问题所涉及的物理知识。2．挖掘破题关键解决实际问题，根据题目展示的物理情境，建立好物理模型之后，再看看我们需要解决什么问题，然后再次回到题目所给的信息中去挖掘破题关键信息，进行二次读题，最终查看问题是否得到解决。3．还有一些情境题为假情境，戴着情境的帽子，把这几句信息去掉对解题无影响，这样的题可以去掉情境，从中直接找出关键信息即可。【变式演练】1.旱冰壶在最近几年深受人们的追捧，尤其深受中小学生的喜爱。如图甲所示为某旱冰壶比赛的场景，如图乙所示为其简化图，A为投掷点，O为圆心，B、C、D为AO的四等分点。运动员某次投掷时，冰壶由A点以初速度v0向右滑动，经时间t运动到B点，最终冰壶刚好停在O点。冰壶在该过程中的运动可视为匀减速直线运动，下列说法正确的是（）A．冰壶在C点的速度大小为B．冰壶由D到O的时间为C．冰壶运动的总时间为4tD．投掷点A到圆心O的距离为2．如图（a）所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图（b）所示，假设正方形线框边长为，每条边的电阻相同。磁场的区域边长为d，且，列车运动过程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定，下列说法正确的是（）A．线框进入磁场过程中，克服安培力做的功小于线框中产生的焦耳热B．线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能C．线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）逆时针方向，其两端的电压为D．线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）顺时针方向，其两端的电压为3．动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。已知某动车组由9节车厢组成，靠近前进方向的车厢为1号车厢，其中第1、4、7节车厢为动车，其余车厢为拖车。假设各车厢质量均相等，每节动车提供的动力相同，动车组在平直铁路桥上运行过程中每节车厢受到的阻力均为f。下列说法正确的是（）A．动车组匀速运动时，第1、2节车厢间的作用力为8fB．动车组匀加速运动时，第3、4节车厢间的作用力为6fC．动车组匀加速运动时，第6、7节车厢间无作用力D．动车组匀速运动时，若突然关闭第4节车厢的动力，第8、9节车厢间的作用力不变4．“火树银花十里开”，花城广州常在珠江边燃放烟花庆祝盛大的节日。现有某烟花筒的结构如图甲所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成、两部分，速度均为水平方向。炸开后、的轨迹图如乙图所示。忽略空气阻力的作用，则（）

A．、两部分落地时的速度大小之比B．、两部分的初动能之比C．、两部分的质量之比D．、两部分落地时的重力功率之比为5．（多选）如图甲是客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。谷粒从上方喂料斗的小口无初速度进入风道，在风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开。简化装置如图乙所示，谷粒在风道内所受的风力大小相等，最终落在同一水平面上，风道口的直径远小于下落高度，不计风道内的阻力和飞出洞口后的空气阻力，下列分析正确的是（）A．N处是精谷B．从风道口飞出到落在水平面过程，瘪谷运动时间更长C．落到水平面时，瘪谷的速度更大D．落到水平面时，精谷和瘪谷的重力瞬时功率一样大6.吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积S=6cm2，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍。已知大气压强p0=1.0×105Pa，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力等于其和墙壁间正压力的，空气可视为理想气体，取重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)扳下锁扣后吸盘内气体的压强p；(2)该吸盘能悬挂的物体的最大质量m。7．某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，质量为m、电荷量为的带电颗粒沿板方向的速度v0保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用，不计空气阻力。(1)颗粒在板间运动的最长时间；(2)若颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U。8．某研学小组设计了一套电气制动装置，其简化模型如图所示。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），磁感应强度的大小为B，方向竖直向上，若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度为，cd边进入磁场瞬间，列车恰好停止，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。求：(1)线框ab边进入磁场瞬间，产生的感应电流大小和列车加速度的大小；(2)线框从进入磁场到停止的过程中产生的焦耳热Q；(3)线框从进入磁场到恰好停止运动的时间。综合巩固1．（2025·天津·高考真题）一种名为“飞椅”的游乐设施如图所示，该设施中钢绳一端系着座椅，另一端系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动，座椅可视为质点，则某座椅运动一周的过程中（）A．动量保持不变 B．所受合外力做功为零 C．所受重力的冲量为零 D．始终处于受力平衡状态2．（2025·海南·高考真题）某同学设计了如图光控电路，电源电动势为（内阻不计），、为光敏电阻或定值电阻，光敏电阻阻值随光照度变化如表所示，光照度为时，1、2两端电压降至，此时控制电路打开电器开关，则（

）光照度0.60.811.2…阻值2.82.321.8…A．是光敏电阻，是定值电阻B．是光敏电阻，是定值电阻C．是光敏电阻，是定值电阻D．是光敏电阻，是定值电阻3．（2025·江西·高考真题）如图所示，一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强、体积为的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出的临界值，当时，在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S，颈部高度为l，按压前桶中气体压强为。不考虑温度变化和漏气，忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为，重力加速度为g。该临界值等于（）A． B．C． D．4．（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当线圈通以如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（）A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针5．（2025·江西·高考真题）如图所示，人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球，小孩以速率水平向左匀速运动，接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为时，机器人将小球抛出。忽略空气阻力，重力加速度为g。若小孩能接到球，则为（）A． B． C． D．6．（2025·浙江·高考真题）如图甲所示，有一根长、两端固定紧绷的金属丝，通过导线连接示波器。在金属丝中点处放置一蹄形磁铁，在中点附近范围内产生、方向垂直金属丝的匀强磁场（其他区域磁场忽略不计）。现用一激振器使金属丝发生垂直于磁场方向的上下振动，稳定后形成如图乙所示的不同时刻的波形，其中最大振幅。若振动频率为f，则振动最大速度。已知金属丝接入电路的电阻，示波器显示输入信号的频率为。下列说法正确的是（）A．金属丝上波的传播速度为B．金属丝产生的感应电动势最大值约为C．若将示波器换成可变电阻，则金属丝的最大输出功率约为D．若让激振器产生沿金属丝方向的振动，其他条件不变，则金属丝中点的振幅为零7．（2025·全国卷·高考真题）如图，撑杆跳高运动中，运动员经过助跑、撑杆起跳，最终越过横杆。若运动员起跳前助跑速度为10m/s，则理论上运动员助跑获得的动能可使其重心提升的最大高度为（重力加速度取10m/s2）（）A．4m B．5m C．6m D．7m8.（2025·重庆·高考真题）某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动，如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场，N为QP的中点。模拟动画显示，带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用，则可推断a、b（）A．具有不同比荷B．电势能均随时间逐渐增大C．到达M、N的速度大小相等D．到达K所用时间之比为9．（2025·重庆·高考真题）“魔幻”重庆的立体交通层叠交错，小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示，轻轨列车与汽车以速度分别从M和N向左同时出发，列车做匀速直线运动，汽车在长为s的NO段做匀减速直线运动并以速度进入半经为R的OP圆孤段做匀速圆周运动。两车均视为质点，则（）A．汽车到O点时，列车行驶距离为s B．汽车到O点时，列车行驶距离为C．汽车在OP段向心加速度大小为 D．汽车在OP段向心加速度大小为10．（2025·重庆·高考真题）现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为（）（重力加速度为g）A．2mg B．mg C． D．11．（2025·甘肃·高考真题）离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备，其工作原理如图1所示。从离子源S释放的正离子（初速度视为零）经电压为的电场加速后，沿方向射入电压为的电场（为平行于两极板的中轴线）。极板长度为l、间距为d，关系如图2所示。长度为a的样品垂直放置在距极板L处，样品中心位于点。假设单个离子在通过区域的极短时间内，电压可视为不变，当时。离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间的相互作用。下列说法正确的是（

）A．的最大值B．当且时，离子恰好能打到样品边缘C．若其他条件不变，要增大样品的辐照范围，需增大D．在和时刻射入的离子，有可能分别打在A和B点12．（2025·甘肃·高考真题）如图，小球A从距离地面处自由下落，末恰好被小球B从左侧水平击中，小球A落地时的水平位移为。两球质量相同，碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度g取，则碰撞前小球B的速度大小v为（）A． B． C． D．13．（2025·四川·高考真题）如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。则这段时间内（

）A．物块的位移大小为 B．物块机械能增量为C．小车的位移大小为 D．小车机械能增量为14．（2025·北京·高考真题）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（）A．从M点到N点声波波长变长B．S点气温低于地面C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱D．若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线15．（2025·北京·高考真题）电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的两点连线为直径，且垂直于磁场方向，两点的电势差为。下列说法错误的是（）A．N点电势比M点高 B．正比于流量QC．在流量Q一定时，管道半径越小，越小 D．若直径与磁场方向不垂直，测得的流量Q偏小16．（2025·北京·高考真题）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（）A．从到，实验舱处于电磁弹射过程 B．从到，实验舱加速度大小减小C．从到，实验舱内物体处于失重状态 D．时刻，实验舱达到最高点17．（2025·北京·高考真题）我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（）A．压强变小 B．对外界不做功 C．内能保持不变 D．分子平均动能增大18．（2025·湖南·高考真题）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c为固定的三个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R，交变电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连，下列说法正确的是（）A．S与a相连，灯泡的电功率最大B．S与a相连，灯泡两端的电压为C．S与b相连，流过灯泡的电流为D．S与c相连，灯泡的电功率为19．（2025·河北·高考真题）随着我国航天事业飞速发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的球体，半径为，表面重力加速度为。质量为m的飞行器与星球中心距离为r时，引力势能为。要使飞行器在距星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动，则发射初速度为（）A． B． C． D．20．（2025·河北·高考真题）2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图，若该电站通过理想变压器调节输出电压时，输入电压保持不变。已知副线圈总匝数为n，分接头间和间的线圈匝数，开关S接3时输出电压的瞬时值，则S接2时的图像为（）A． B．C． D．21．（2025·河北·高考真题）某同学在傍晚用内嵌多个彩灯的塑料绳跳绳，照片录了彩灯在曝光时间内的运动轨迹，简图如图。彩灯的运动可视为匀速圆周运动，相机本次曝光时间是，圆弧对应的圆心角约为，则该同学每分钟跳绳的圈数约为（）A．90 B．120 C．150 D．18022．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）电磁压缩法是当前产生超强磁场的主要方法之一，其原理如图所示，在钢制线圈内同轴放置可压缩的铜环，其内已“注入”一个初级磁场，当钢制线圈与电容器组接通时，在极短时间内钢制线圈中的电流从零增加到几兆安培，铜环迅速向内压缩，使初级磁场的磁感线被“浓缩”，在直径为几毫米的铜环区域内磁感应强度可达几百特斯拉。此过程，铜环中的感应电流（）A．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相同B．与钢制线圈中的电流大小几乎相等且方向相反C．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相同D．远小于钢制线圈中的电流大小且方向相反23．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）我国首台拥有自主知识产权的场发射透射电镜TH—F120实现了超高分辨率成像，其分辨率提高利用了高速电子束波长远小于可见光波长的物理性质。一个静止的电子经电压加速后，其德布罗意波长为，若加速电压为，不考虑相对论效应，则其德布罗意波长为（）A． B． C． D．24．（2025·安徽·高考真题）如图，某同学演示波动实验，将一根长而软的弹簧静置在光滑水平面上，弹簧上系有一个标记物，在左端沿弹簧轴线方向周期性地推、拉弹簧，形成疏密相间的机械波。下列表述正确的是（）A．弹簧上形成的波是横波B．推、拉弹簧的周期越小，波长越长C．标记物振动的速度就是机械波传播的速度D．标记物由静止开始振动的现象表明机械波能传递能量25．（2025·山东·高考真题）工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板，向坡底运送长方体建筑材料。如图所示，坡面与水平面夹角为，交线为PN，坡面内QN与PN垂直，挡板平面与坡面的交线为MN，。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为（

）A． B．C． D．26．（2025·山东·高考真题）如图为一种交流发电装置的示意图，长度为、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内，两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B、方向相反，区域I边界是边长为L的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过，传送带上每隔固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为（）A． B． C． D．27．（2025·山东·高考真题）一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电，刚好维持小车以速度v匀速运动，此时电动机的效率为。已知小车的质量为m，运动过程中受到的阻力（k为常量），该光伏电池的光电转换效率为，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（）A． B． C． D．28.（2025·浙江·高考真题）如图所示，某兴趣小组设计了一新型两级水平电磁弹射系统。第一级由间距为l的水平金属导轨、可在导轨上滑行的导电动子、输出电压恒为U的电源和开关S组成，由此构成的回路总电阻为；第二级由固定在动子上间距也为l的导电“”形滑杆、锁定在滑杆上可导电的模型飞机组成，由此构成的回路总电阻为。另外在第二级回路内固定一超导线圈，它与第一、第二两级回路三者彼此绝缘。导轨间存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。接通开关S，动子从静止开始运动，所受阻力与其速度成正比，比例系数为k。当动子运动距离为时（可视为已匀速），立即断开S，在极短时间内实现下列操作：首先让超导线圈通上大电流，产生竖直方向的强磁场，在第二级回路中产生磁通量；再让超导线圈断开，磁场快速消失，同时解锁飞机，对飞机实施第二次加速，飞机起飞。已知动子及安装其上所有装备的总质量为M，其中飞机质量为m，在运动过程中，动子始终与导轨保持良好接触，忽略导轨电阻。(1)求动子在接通S瞬间受力的大小；(2)求第一级弹射过程中动子能达到的最大速度；(3)求第一级弹射过程中电源输出的总能量W；(4)判断超导线圈中电流方向（俯视），并求飞机起飞时的速度大小。29．（2025·浙江·高考真题）某兴趣小组设计了一传送装置，其竖直截面如图所示。AB是倾角为的斜轨道，BC是以恒定速率顺时针转动的足够长水平传送带，紧靠C端有半径为R、质量为M置于光滑水平面上的可动半圆弧轨道，水平面和传送带BC处于同一高度，各连接处平滑过渡。现有一质量为m的物块，从轨道AB上与B相距L的P点由静止下滑，经传送带末端C点滑入圆弧轨道。物块与传送带间的动摩擦因数为，其余接触面均光滑。已知，，，，，。不计空气阻力，物块可视为质点，传送带足够长。求物块(1)滑到B点处的速度大小；(2)从B点运动到C点过程中摩擦力对其做的功；(3)在传送带上滑动过程中产生的滑痕长度；(4)即将离开圆弧轨道最高点的瞬间，受到轨道的压力大小。30．（2025·浙江·高考真题）“拔火罐”是我国传统医学的一种疗法。治疗时，医生将开口面积为S的玻璃罐加热，使罐内空气温度升至，然后迅速将玻璃罐倒扣在患者皮肤上（状态1）。待罐内空气自然冷却至室温，玻璃罐便紧贴在皮肤上（状态2）。从状态1到状态2过程中罐内气体向外界放出热量。已知，，。忽略皮肤的形变，大气压强。求：(1)状态2时罐内气体的压强；(2)状态1到状态2罐内气体内能的变化；(3)状态2时皮肤受到的吸力大小。31．（2025·北京·高考真题）关于飞机的运动，研究下列问题。(1)质量为m的飞机在水平跑道上由静止开始做加速直线运动，当位移为x时速度为v。在此过程中，飞机受到的平均阻力为f，求牵引力对飞机做的功W。(2)飞机准备起飞，在跑道起点由静止开始做匀加速直线运动。跑道上存在这样一个位置，飞机一旦超过该位置就不能放弃起飞，否则将会冲出跑道。已知跑道的长度为L，飞机加速时加速度大小为，减速时最大加速度大小为。求该位置距起点的距离d。(3)无风时，飞机以速率u水平向前匀速飞行，相当于气流以速率u相对飞机向后运动。气流掠过飞机机翼，方向改变，沿机翼向后下方运动，如图所示。请建立合理的物理模型，论证气流对机翼竖直向上的作用力大小F与u的关系满足，并确定的值。32．（2025·湖南·高考真题）某地为发展旅游经济，因地制宜利用山体举办了机器人杂技表演。表演中，需要将质量为m的机器人抛至悬崖上的A点，图为山体截面与表演装置示意图。a、b为同一水平面上两条光滑平行轨道，轨道中有质量为M的滑杆。滑杆用长度为L的轻绳与机器人相连。初始时刻，轻绳绷紧且与轨道平行，机器人从B点以初速度v竖直向下运动，B点位于轨道平面上，且在A点正下方，。滑杆始终与轨道垂直，机器人可视为质点且始终作同一竖直平面内运动，不计空气阻力，轻绳不可伸长，，重力加速度大小为g。(1)若滑杆固定，，当机器人运动到滑杆正下方时，求轻绳拉力的大小；(2)若滑杆固定，当机器人运动到滑杆左上方且轻绳与水平方向夹角为时，机器人松开轻绳后被抛至A点，求v的大小；(3)若滑杆能沿轨道自由滑动，，且，当机器人运动到滑杆左上方且轻绳与水平方向夹角为时，机器人松开轻绳后被抛至A点，求v与k的关系式及v的最小值。33．（2025·河南·高考真题）流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如图所示。仅含有一个A细胞或B细胞的小液滴从喷嘴喷出（另有一些液滴不含细胞），液滴质量均为。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含A、B细胞的液滴分别带上正、负电荷，电荷量均为。随后，液滴以的速度竖直进入长度为的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方处的A、B收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求：(1)含A细胞的液滴离开电场时偏转的距离；(2)A、B细胞收集管的间距。

热点题型·新情境问题攻略热点题型·新情境问题攻略专题19新情境问题破译目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分解题攻略目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分解题攻略微观解剖，精细教学典例引领方法透视变式演练第三部分综合巩固整合应用，模拟实战题型解码高考试题从原来的解题到现在的解决问题，出现的情境题越来越多，尤其是2025年的高考题。题目情境来源于生活、生产、体育运动、科技，无情境不命题。解题攻略【典例引领1】如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（）A．大小等于 B．大小等于C．大小小于 D．大小大于【解题指导】物理情境擦窗工具擦玻璃解决问题擦玻璃过程中摩擦力的分析与计算关联知识共点力的平衡与情境结合擦窗工具在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动，处于平衡状态，受力分析，求摩擦力【答案】B【详解】对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示水平方向上拉与擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，竖直方向上重力与擦窗工具所摩擦力竖直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中所示，大小为故选B。【典例引领2】福建土楼兼具居住和防御的功能，承启楼是圆形土楼的典型代表，如图（a）所示。承启楼外楼共四层，各楼层高度如图（b）所示。同一楼层内部通过直径约的圆形廊道连接。若将质量为的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用沿廊道运送到N处，如图（c）所示。重力加速度大小取，则（）A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为B．该物资从M处被运送到N处的过程中，克服重力所做的功为C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为【解题指导】物理情境福建土楼解决问题若将质量为100kg的防御物资先从二楼仓库搬到四楼楼梯口M处，再用100s沿廊道运送到N处，位移、做功等问题关联知识位移，平均速率公式，恒力做功的计算与情境结合承启楼是圆形土楼的典型代表，承启楼外楼共四层，各楼层高度如图(b)所示。同一楼层内部通过直径约50m】圆形廊道连接。搬运过程中，克服重力所做的功与路径无关，只与初末位置的高度差有关，情境中的初末位置连线长度为位移大小，在此过程中的路程和时间之比计算平均速率【答案】A【详解】A．该物资从二楼地面被运送到四楼M处的过程中，克服重力所做的功为故A正确；B．该物资从M处被运送到N处的过程中，由于M、N高度差为零，所以克服重力做功为零，故B错误；C．从M处沿圆形廊道运动到N处，位移大小为，故C错误；D．从M处沿圆形廊道运动到N处，平均速率为故D错误。故选A。【典例引领3】国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震㨔。如图所示，“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是（）A．地面基站可以建设在青藏高原上B．配重的线速度小于同步空间站的线速度C．箱体在上升过程中受到地球的引力越来越小D．若同步空间站和配重间的缆绳断开，配重将做向心运动【解题指导】物理情境《流浪地球2》中的“太空电梯”解决问题建设“太空电梯”，由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成，缆绳相对地面静止，利用箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站关联知识圆周运动线速度与角速度关系，圆周运动动力学分析，向心运动、离心运动与情境结合读图可知，空间站处于同步轨道上，和地球自转同步，角速度相同，若无配重，地球对其引力提供向心力Geq\f(Mm,r空2)＝mω2r空，缆绳恰无张力；箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站，缆绳对箱体提供向上拉力，对空间站向下拉影响空间站的安全；配重在同步轨道外，引力不足以提供向心力Geq\f(Mm,r配2)<Geq\f(Mm,r空2)，缆绳提供拉力，处于绷紧状态【答案】C【详解】A．由题意可知，整个同步轨道一定在地球赤道正上方，因此地面基站不可以建设在青藏高原上，A错误；B．由太空电梯的结构可知，配重与同步空间站的角速度相同，由可知，空间站的环绕半径小于配重的环绕半径，因此配重的线速度大于同步空间站的线速度，B错误；C．由万有引力定律可知，箱体在上升过程中受到地球的引力随距离r的增加而减小，C正确；D．由题意可知，空间站和配重都做匀速圆周运动，若缆绳断开，配重与地球间的万有引力则有即地球对配重的万有引力小于配重做圆周运动的向心力，因此配重会做离心运动，D错误。故选C。【典例引领4】如图甲所示为利用霍尔元件制作的位移传感器。将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体正中间，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系。当霍尔元件沿轴方向移动到不同位置时，将产生不同的霍尔电压U，通过测量电压U就可以知道位移。已知沿轴方向磁感应强度大小（为常数，且>0），电流I沿方向大小不变。该传感器灵敏度，要使该传感器的灵敏度变大，下列措施可行的是（）A．把霍尔元件沿方向的厚度变小 B．把霍尔元件沿方向的高度变大C．把霍尔元件沿方向的长度变大 D．把霍尔元件沿方向的高度变小【解题指导】物理情境利用霍尔元件制作的位移传感器解决问题两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体正中间，以中间位置为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系。沿x轴方向移动到不同位置时，磁感应强度不同，产生不同的霍尔电压U，通过测量电压U就可以知道位移x关联知识磁场的叠加，霍尔元件，电流微观表达式与情境结合磁场叠加后，沿x轴方向磁感应强度大小B＝kx，霍尔效应eeq\f(U,d)＝evB，结合I＝neSv＝nedlv，得传感器灵敏度eq\f(ΔU,Δx)表达式，得出结论【答案】A【详解】设霍尔元件沿y轴反向的高度为d，沿x轴方向的厚度为l，电流的微观表达式为得自由电荷受洛伦兹力和电场力平衡得由磁感应强度大小得则可知，要使该传感器的灵敏度变大，应把霍尔元件沿方向的厚度l变小。故选A。【典例引领5】冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎的体育项目。如图所示，运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放手，此时A的速度，匀减速滑行到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行，与静止在P点的冰壶B发生正碰，碰后瞬间A、B的速度分别为和。已知A、B质量相同，A与间冰面的动摩擦因数，重力加速度取，运动过程中两冰壶均视为质点，A、B碰撞时间极短。求冰壶A（1）在N点的速度的大小；（2）与间冰面的动摩擦因数。【解题指导】物理情境体育赛事中的冰壶比赛解决问题求冰壶A在N点的速度v1的大小，与NP间冰面的动摩擦因数μ2关联知识牛顿运动定律，动量守恒定律，动能定理与情境结合以体育赛事为情境，冰壶A推到M点放手，此时A的速度v0＝2m/s，匀减速滑行x1＝16.8m到达N点，冰壶A做匀减速直线运动，可用牛顿运动定律或动能定理；到达N点时，队友用毛刷开始擦A运动前方的冰面，使A与NP间冰面的动摩擦因数减小，A继续匀减速滑行x2＝3.5m，碰后瞬间A、B的速度分别为vA＝0.05m/s和vB＝0.55m/s，碰撞遵循动量守恒定律，NP段可用牛顿运动定律或动能定理【答案】（1）；（2）【详解】（1）设冰壶质量为，A受到冰面的支持力为，由竖直方向受力平衡，有设A在间受到的滑动摩擦力为，则有设A在间的加速度大小为，由牛顿第二定律可得联立解得由速度与位移的关系式，有代入数据解得（2）设碰撞前瞬间A的速度为，由动量守恒定律可得解得设A在间受到的滑动摩擦力为，则有由动能定理可得联立解得【典例引领6】某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。（1）在状态B的温度；（2）在状态C的压强；（3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。【解题指导】物理情境探究小组设计了一个温度报警装置解决问题达到预设温度报警装置报警关联知识查理定理，盖—吕萨克定律，热力学第一定律与情境结合活塞能无摩擦滑动，活塞缓慢上升d＝3cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B，经历什么过程；活塞保持不动，气体被继续加热至温度TC＝363K的状态C时触动报警器，经历什么过程；从状态A到状态C的过程中气体内能增加了ΔU＝158J，求由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q，考虑热力学第一定律，气体对外做功情况【答案】（1）330K；（2）；（3）【详解】（1）根据题意可知，气体由状态A变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，则有解得（2）从状态A到状态B的过程中，活塞缓慢上升，则解得根据题意可知，气体由状态B变化到状态C的过程中，气体的体积不变，则有解得（3）根据题意可知，从状态A到状态C的过程中气体对外做功为由热力学第一定律有解得【方法透视】1．仔细读题，构建物理模型明确题中所给的物理情境要解决的问题，仔细分析该情境描述的研究对象。经历了什么过程？受哪些作用力？分析运动性质，遵循哪些规律？将此问题和学过的知识相关联，在大脑中调出所学过的关于这个问题所涉及的物理知识。2．挖掘破题关键解决实际问题，根据题目展示的物理情境，建立好物理模型之后，再看看我们需要解决什么问题，然后再次回到题目所给的信息中去挖掘破题关键信息，进行二次读题，最终查看问题是否得到解决。3．还有一些情境题为假情境，戴着情境的帽子，把这几句信息去掉对解题无影响，这样的题可以去掉情境，从中直接找出关键信息即可。【变式演练】1.旱冰壶在最近几年深受人们的追捧，尤其深受中小学生的喜爱。如图甲所示为某旱冰壶比赛的场景，如图乙所示为其简化图，A为投掷点，O为圆心，B、C、D为AO的四等分点。运动员某次投掷时，冰壶由A点以初速度v0向右滑动，经时间t运动到B点，最终冰壶刚好停在O点。冰壶在该过程中的运动可视为匀减速直线运动，下列说法正确的是（）A．冰壶在C点的速度大小为B．冰壶由D到O的时间为C．冰壶运动的总时间为4tD．投掷点A到圆心O的距离为【答案】D【详解】A．设冰壶的加速度大小为a，在C点的速度大小为vC，冰壶由A到O，有冰壶由A到C，有解得故A错误；B．由逆向思维可知，将冰壶的运动视为从O到A的初速度为零的匀加速直线运动，由匀变速直线运动的推论可知解得故B错误；C．同理解得故C错误；D．投掷点A到圆心O的距离故D正确。故选D。2．如图（a）所示，底部固定有正方形线框的列车进站停靠时，以初速度v水平进入竖直向上的磁感应强度为B的正方形有界匀强磁场区域，如图（b）所示，假设正方形线框边长为，每条边的电阻相同。磁场的区域边长为d，且，列车运动过程中受到的轨道摩擦力和空气阻力恒定，下列说法正确的是（）A．线框进入磁场过程中，克服安培力做的功小于线框中产生的焦耳热B．线框离开磁场过程中，克服安培力做的功等于线框减少的动能C．线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）逆时针方向，其两端的电压为D．线框右边刚刚进入磁场时，感应电流沿图（b）顺时针方向，其两端的电压为【答案】D【详解】A．根据功能关系可知线框克服安培力做的功全部转化为电能，线框为纯电阻电路，则又全部转化为线框中产生的焦耳热，则克服安培力做的功等于线框中产生的焦耳热，故A错误；B．线框离开磁场过程中，根据动能定理可知克服安培力做功与克服摩擦力、空气阻力做功之和等于线框和列车动能的减小量，故B错误；CD．根据右手定则，线框进入磁场时，感应电流沿顺时针方向。线框此时切割磁感线产生的感应电动势为，导线框右边两端的电压为路端电压，即为故C错误，D正确。故选D。3．动车组由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。已知某动车组由9节车厢组成，靠近前进方向的车厢为1号车厢，其中第1、4、7节车厢为动车，其余车厢为拖车。假设各车厢质量均相等，每节动车提供的动力相同，动车组在平直铁路桥上运行过程中每节车厢受到的阻力均为f。下列说法正确的是（）A．动车组匀速运动时，第1、2节车厢间的作用力为8fB．动车组匀加速运动时，第3、4节车厢间的作用力为6fC．动车组匀加速运动时，第6、7节车厢间无作用力D．动车组匀速运动时，若突然关闭第4节车厢的动力，第8、9节车厢间的作用力不变【答案】C【详解】A．动车组匀速运动时，整体受力平衡，有后8节车厢受力平衡解得故A错误；B．设动车组加速度为a，对整体对4~9节车厢，有解得故B错误；C．同B，先整体后隔离可得，第6、7节车厢间无作用力，故C正确；D．若关闭第4节车厢的动力，动车组的加速度发生变化，故第8、9节车厢间的作用力也随之变化，故D错误。故选C。4．“火树银花十里开”，花城广州常在珠江边燃放烟花庆祝盛大的节日。现有某烟花筒的结构如图甲所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成、两部分，速度均为水平方向。炸开后、的轨迹图如乙图所示。忽略空气阻力的作用，则（）

A．、两部分落地时的速度大小之比B．、两部分的初动能之比C．、两部分的质量之比D．、两部分落地时的重力功率之比为【答案】B【详解】C．平抛运动方向为匀速直线运动，则有，竖直方向上有，则有根据动量守恒定律有解得故C错误；B．、两部分的初动能，结合上述解得故B正确；A．、两部分落地时的速度大小，结合上述可知，、两部分落地时的速度大小之比不等于，故A错误；D．、两部分落地时的重力功率，结合上述解得故D错误。故选B。5．（多选）如图甲是客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。谷粒从上方喂料斗的小口无初速度进入风道，在风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开。简化装置如图乙所示，谷粒在风道内所受的风力大小相等，最终落在同一水平面上，风道口的直径远小于下落高度，不计风道内的阻力和飞出洞口后的空气阻力，下列分析正确的是（）A．N处是精谷B．从风道口飞出到落在水平面过程，瘪谷运动时间更长C．落到水平面时，瘪谷的速度更大D．落到水平面时，精谷和瘪谷的重力瞬时功率一样大【答案】AC【详解】AB．精谷的质量大于瘪谷的质量，在相同的水平风力作用下，精谷获得的水平加速度小于瘪谷的水平加速度，在竖直方向上可得精谷和瘪谷的下落高度相同，则精谷和瘪谷的落地时间相同，精谷获得的水平加速度小于瘪谷的水平加速度，则精谷的水平位移小于瘪谷的水平位移，则N处是精谷，M处为瘪谷，故A正确，B错误；C．落到水平面时，两者的竖直速度一样，瘪谷的水平速度更大，故瘪谷的速度更大，故C正确；D．落到水平面时，两者的竖直速度一样，但是精谷的重力更大，故精谷的重力瞬时功率更大，故D错误。故选AC。6.吸盘工作原理的示意图如图所示，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，因此吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积S=6cm2，锁扣扳下前密封空气的压强与外界大气压强相等，扳下锁扣后吸盘内气体体积变为原来的两倍。已知大气压强p0=1.0×105Pa，吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力等于其和墙壁间正压力的，空气可视为理想气体，取重力加速度大小g=10m/s2。求：(1)扳下锁扣后吸盘内气体的压强p；(2)该吸盘能悬挂的物体的最大质量m。【答案】(1)p=5.0×104Pa(2)m=1.5kg【详解】（1）设锁扣扳下前密封空气的体积为V，有玻意耳定律代入题中数据解得（2）设吸盘与墙壁间的正压力大小为FN，由平衡条件得，水平方向有竖直方向有联立解得7．某种负离子空气净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，质量为m、电荷量为的带电颗粒沿板方向的速度v0保持不变。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不考虑重力影响和颗粒间相互作用，不计空气阻力。(1)颗粒在板间运动的最长时间；(2)若颗粒恰好全部被收集，求两金属板间的电压U。【答案】(1)(2)【详解】（1）带电粒子在板间水平方向不受外力作用，竖直方向受电场力作用，所以做类平抛运动，则带电颗粒在板间运动的时间水平方向速度大小不变，水平方向位移大小所以带电颗粒在板间运动的最长时间为（2）若颗粒恰好全部被收集，则紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，水平方向有竖直方向有，又联立解得两金属板间的电压为8．某研学小组设计了一套电气制动装置，其简化模型如图所示。在车身下方固定一单匝矩形导线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），磁感应强度的大小为B，方向竖直向上，若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度为，cd边进入磁场瞬间，列车恰好停止，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。求：(1)线框ab边进入磁场瞬间，产生的感应电流大小和列车加速度的大小；(2)线框从进入磁场到停止的过程中产生的焦耳热Q；(3)线框从进入磁场到恰好停止运动的时间。【答案】(1)，(2)(3)【详解】（1）线框ab边进入磁场瞬间，产生的感应电动势为线框中的感应电流为根据牛顿第二定律得解得（2）根据能量守恒有得（3）整个过程中根据动量定理得即又联立解得综合巩固1．（2025·天津·高考真题）一种名为“飞椅”的游乐设施如图所示，该设施中钢绳一端系着座椅，另一端系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动，座椅可视为质点，则某座椅运动一周的过程中（）A．动量保持不变 B．所受合外力做功为零 C．所受重力的冲量为零 D．始终处于受力平衡状态【答案】B【详解】座椅在水平面内做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变A．根据可知动量大小不变，方向改变，故A错误；B．速度大小不变，则座椅的动能不变，根据动能定理可知所受合外力做功为零，故B正确；C．根据可知所受重力的冲量不为零，故C错误；D．座椅在水平面内做匀速圆周运动，一定有向心加速度，所以不是处于受力平衡状态，故D错误。故选B。2．（2025·海南·高考真题）某同学设计了如图光控电路，电源电动势为（内阻不计），、为光敏电阻或定值电阻，光敏电阻阻值随光照度变化如表所示，光照度为时，1、2两端电压降至，此时控制电路打开电器开关，则（

）光照度0.60.811.2…阻值2.82.321.8…A．是光敏电阻，是定值电阻B．是光敏电阻，是定值电阻C．是光敏电阻，是定值电阻D．是光敏电阻，是定值电阻【答案】A【详解】根据题表可知随着光照强度增大，光敏电阻的阻值减小，根据串联电路分压特点可知，光敏电阻两端的电压减小，即是光敏电阻，是定值电阻，光照度为时，光敏电阻的阻值为根据串联电压分压特点其中，可得故选A。3．（2025·江西·高考真题）如图所示，一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强、体积为的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出的临界值，当时，在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S，颈部高度为l，按压前桶中气体压强为。不考虑温度变化和漏气，忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为，重力加速度为g。该临界值等于（）A． B．C． D．【答案】B【详解】根据题意，设往桶内压入压强为、体积为的空气后，桶内气体压强增大到，根据玻意耳定律有泵水器恰能出水满足联立解得故选B。4．（2025·江西·高考真题）托卡马克是一种磁约束核聚变装置，其中心柱上的密绕螺线管（线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。当线圈通以如图（b）所示的电流时，产生的等离子体电流方向（俯视）为（）A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针【答案】A【详解】由图（b）可知开始阶段流过CS线圈的电流正向减小，根据右手定则可知，CS线圈产生的磁场下端为N极，上端为S极，则穿过线圈周围某一截面的磁通量向下减小，由楞次定律可知产生的感应电场方向为顺时针方向（俯视），则产生的等离子体电流方向（俯视）为顺时针；同理在以后阶段通过CS线圈的电流反向增加时，情况与前一阶段等效，即产生的等离子体电流方向（俯视）仍为顺时针。故选A。5．（2025·江西·高考真题）如图所示，人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球，小孩以速率水平向左匀速运动，接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为时，机器人将小球抛出。忽略空气阻力，重力加速度为g。若小孩能接到球，则为（）A． B． C． D．【答案】B【详解】若小孩能接到球，则有，联立解得故选B。6．（2025·浙江·高考真题）如图甲所示，有一根长、两端固定紧绷的金属丝，通过导线连接示波器。在金属丝中点处放置一蹄形磁铁，在中点附近范围内产生、方向垂直金属丝的匀强磁场（其他区域磁场忽略不计）。现用一激振器使金属丝发生垂直于磁场方向的上下振动，稳定后形成如图乙所示的不同时刻的波形，其中最大振幅。若振动频率为f，则振动最大速度。已知金属丝接入电路的电阻，示波器显示输入信号的频率为。下列说法正确的是（）A．金属丝上波的传播速度为B．金属丝产生的感应电动势最大值约为C．若将示波器换成可变电阻，则金属丝的最大输出功率约为D．若让激振器产生沿金属丝方向的振动，其他条件不变，则金属丝中点的振幅为零【答案】C【详解】A．先由图可判断金属丝振动形成三节（如图乙所示共有三个波腹），则波长为又振动频率为f=150Hz，可得波速为，故A错误；B．金属丝在中点附近的匀强磁场中振动，其振动最大速度为其中A=0.5cm=0.005m，f=150 Hz，计算得中点切割的有效长度为则中点处感应电动势最大值为，故B错误；C．金属丝在中点附近的匀强磁场中振动，产生的是正弦式交流电，电动势的有效值为，若用最大感应电动势接外电阻，则金属丝本身内阻r=0.5 Ω，正弦交流源在内阻r和外阻R串联时，当R=r=0.5 Ω时可得最大输出功率为，故C正确；D．若改为沿金属丝方向振动形成纵波，两端固定则端点处必为纵波的振动节(位移为零处)，其基频振型中点恰为振幅最大处(波腹)，并非振幅为零，故D错误。故选C。7．（2025·全国卷·高考真题）如图，撑杆跳高运动中，运动员经过助跑、撑杆起跳，最终越过横杆。若运动员起跳前助跑速度为10m/s，则理论上运动员助跑获得的动能可使其重心提升的最大高度为（重力加速度取10m/s2）（）A．4m B．5m C．6m D．7m【答案】B【详解】在理论上：当运动员在最高点速度为零时，重心提升高度最大，以地面为零势能面，根据机械能守恒定律有可得其理论的最大高度故选B。8.（2025·重庆·高考真题）某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动，如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场，N为QP的中点。模拟动画显示，带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用，则可推断a、b（）A．具有不同比荷B．电势能均随时间逐渐增大C．到达M、N的速度大小相等D．到达K所用时间之比为【答案】D【详解】A．根据题意可知，带电粒子在电场中做类平抛运动，带电粒子a、b分别从Q点和O点同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，可知，运动时间相等，由图可知，沿初速度方向位移之比为，则初速度之比为，沿电场方向的位移大小相等，由可知，粒子运动的加速度大小相等，由牛顿第二定律有可得可知，带电粒子具有相同比荷，故A错误；B．带电粒子运动过程中，电场力均做正功，电势能均随时间逐渐减小，故B错误；C．沿电场方向，由公式可知，到达M、N的竖直分速度大小相等，由于初速度之比为，则到达M、N的速度大小不相等，故C错误；D．由图可知，带电粒子a、b到达K的水平位移相等，由于带电粒子a、b初速度之比为，则所用时间之比为，故D正确。故选D。9．（2025·重庆·高考真题）“魔幻”重庆的立体交通层叠交错，小明选取其中两条线探究车辆的运动。如图所示，轻轨列车与汽车以速度分别从M和N向左同时出发，列车做匀速直线运动，汽车在长为s的NO段做匀减速直线运动并以速度进入半经为R的OP圆孤段做匀速圆周运动。两车均视为质点，则（）A．汽车到O点时，列车行驶距离为s B．汽车到O点时，列车行驶距离为C．汽车在OP段向心加速度大小为 D．汽车在OP段向心加速度大小为【答案】B【详解】AB．对汽车，根据速度位移关系可得匀减速运动的加速度大小汽车做减速运动的时间这段时间列车行驶距离为B正确，A错误；CD．根据可得汽车在OP段向心加速度大小为CD错误。故选B。10．（2025·重庆·高考真题）现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为（）（重力加速度为g）A．2mg B．mg C． D．【答案】B【详解】以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为，根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据平衡条件可得故选B。11．（2025·甘肃·高考真题）离子注入机是研究材料辐照效应的重要设备，其工作原理如图1所示。从离子源S释放的正离子（初速度视为零）经电压为的电场加速后，沿方向射入电压为的电场（为平行于两极板的中轴线）。极板长度为l、间距为d，关系如图2所示。长度为a的样品垂直放置在距极板L处，样品中心位于点。假设单个离子在通过区域的极短时间内，电压可视为不变，当时。离子恰好从两极板的边缘射出。不计重力及离子之间的相互作用。下列说法正确的是（

）A．的最大值B．当且时，离子恰好能打到样品边缘C．若其他条件不变，要增大样品的辐照范围，需增大D．在和时刻射入的离子，有可能分别打在A和B点【答案】B【详解】A．粒子在加速电场中被加速时在偏转电场中做类平抛运动，则，解得选项A错误；B．当时粒子从板的边缘射出，恰能打到样品边缘时，则解得选项B正确；C．根据若其它条件不变，要增加样品的辐照范围，则需减小U1，选项C错误；D．由图可知t1时刻所加的向上电场电压小于t2时刻所加的向下的电场的电压，则t1时刻射入的粒子打到A点时的竖直位移小于打到B点时的竖直位移，则选项D错误。故选B。12．（2025·甘肃·高考真题）如图，小球A从距离地面处自由下落，末恰好被小球B从左侧水平击中，小球A落地时的水平位移为。两球质量相同，碰撞为完全弹性碰撞，重力加速度g取，则碰撞前小球B的速度大小v为（）A． B． C． D．【答案】B【详解】根据题意可知，小球A和B碰撞过程中，水平方向上动量守恒，竖直方向上A球的竖直速度不变，设碰撞后A球水平速度为，B球水平速度为，则有碰撞为完全弹性碰撞，则由能量守恒定律有联立解得，小球A在竖直方向上做匀加速直线运动，则有解得可知，碰撞后，小球A运动落地，则水平方向上有解得故选B。13．（2025·四川·高考真题）如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，安装在其顶端的电动机通过不可伸长轻绳与小车相连，小车上静置一物块。小车与物块质量均为m，两者之间动摩擦因数为。电动机以恒定功率P拉动小车由静止开始沿斜面向上运动。经过一段时间，小车与物块的速度刚好相同，大小为。运动过程中轻绳与斜面始终平行，小车和斜面均足够长，重力加速度大小为g，忽略其他摩擦。则这段时间内（

）A．物块的位移大小为 B．物块机械能增量为C．小车的位移大小为 D．小车机械能增量为【答案】C【详解】A．对物块根据牛顿第二定律有解得根据运动学公式有解得物块的位移大小为故A错误；B．物块机械能增量为故B错误；C．对小车根据动能定理有其中联立解得故C正确；D．小车机械能增量为故D错误。故选C。14．（2025·北京·高考真题）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（）A．从M点到N点声波波长变长B．S点气温低于地面C．忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱D．若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线【答案】D【详解】声音的传播类比光线传播，即类比光线的折射率；若空气中的温度均匀，从S发出的光线应该向四周沿直线传播，题目中“声线”向地面传播的过程中，越来越靠近法线，即，因此越靠近地面空气对声音的折射率越大，类比光在介质中传播的速度可知折射率越大，光速越小，因此声音越靠近地面，声速越小，温度越低。A．从M点到N点靠近地面，声音频率不变，声速减小，根据可知波长变短，A错误；B．声源S处在地面上方，温度高于地面，B错误；C．声音在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，声音强度会减弱，C错误；D．将声源移至N点，类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定沿图中声线，D正确。故选D。15．（2025·北京·高考真题）电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示，内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成，空间有垂直管道轴线的匀强磁场，磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动，圆管壁上的两点连线为直径，且垂直于磁场方向，两点的电势差为。下列说法错误的是（）A．N点电势比M点高 B．正比于流量QC．在流量Q一定时，管道半径越小，越小 D．若直径与磁场方向不垂直，测得的流量Q偏小【答案】C【详解】A．根据左手定则可知正离子向下偏，负离子向上偏，故N点电势比M点高，故A正确；BC．设管道半径为r，稳定时，离子受到的洛伦兹力与电场力平衡有同时有联立解得故正比于流量Q；流量Q一定时，管道半径越小，越大；故B正确，C错误；D．若直径MN与磁场方向不垂直，根据可知此时式中磁场强度为磁感应强度的一个分量，即此时测量时代入的磁场强度偏大，故测得的流量Q偏小；故D正确。本题选错误的，故选C。16．（2025·北京·高考真题）模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（）A．从到，实验舱处于电磁弹射过程 B．从到，实验舱加速度大小减小C．从到，实验舱内物体处于失重状态 D．时刻，实验舱达到最高点【答案】B【详解】A．间，f向下，先增大后减小，可知此时速度方向向上，先增大后减小，故实验舱先处于弹射过程后做竖直上抛运动；故A错误；B．，f向下在减小，可知此时速度方向向上，速度在减小，根据牛顿第二定律有即故加速度大小在减小，故B正确；C．间，f向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故C错误；D．根据前面分析可知时刻速度方向改变，从向上变成向下运动，故时刻到达最高点，故D错误。故选B。17．（2025·北京·高考真题）我国古代发明的一种点火器如图所示，推杆插入套筒封闭空气，推杆前端粘着易燃艾绒。猛推推杆压缩筒内气体，艾绒即可点燃。在压缩过程中，筒内气体（）A．压强变小 B．对外界不做功 C．内能保持不变 D．分子平均动能增大【答案】D【详解】C．猛推推杆压缩筒内气体，气体未来得及与外界发生热交换，气体被压缩，体积减小，则外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，故C错误；A．气体内能增大，故其温度增大，又体积减小，根据理想气体状态方程，则气体压强增大，故A错误；B．气体被压缩，体积减小，则气体对外界做负功，故B错误；D．气体温度增大，则分子平均动能增大，故D正确。故选D。18．（2025·湖南·高考真题）如图，某小组设计了灯泡亮度可调的电路，a、b、c为固定的三个触点，理想变压器原、副线圈匝数比为k，灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R，交变电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连，下列说法正确的是（）A．S与a相连，灯泡的电功率最大B．S与a相连，灯泡两端的电压为C．S与b相连，流过灯泡的电流为D．S与c相连，灯泡的电功率为【答案】B【详解】设变压器原、副线圈的电压分别为，灯泡L的阻值为R，根据等效电阻的思想有灯泡的等效电阻灯泡L的阻值由理想变压器原理，电压关系电流关系联立解得A．值恒定，即等效负载恒定，当S与c相连时，原线圈所在电路的总电阻最小，流过原线圈的电流最大，根据变压器原副线圈电流关系可知副线圈电流最大，根据可知灯泡的电功率最大，故A错误；B．S与a相连，变压器原线圈电压灯泡两端的电压为B正确；C．S与b相连，变压器原线圈电路接入两个电阻，变压器原线圈的电流流过灯泡的电流C错误；D．S与c相连，变压器原线圈电路接入一个电阻，变压器原线圈的电流流过灯泡的电流灯泡的电功率为D错误。故选B。19．（2025·河北·高考真题）随着我国航天事业飞速发展，人们畅想研制一种核聚变能源星际飞行器。从某星球表面发射的星际飞行器在飞行过程中只考虑该星球引力，不考虑自转，该星球可视为质量分布均匀的球体，半径为，表面重力加速度为。质量为m的飞行器与星球中心距离为r时，引力势能为。要使飞行器在距星球表面高度为的轨道上做匀速圆周运动，则发射初速度为（）A． B． C． D．【答案】B【详解】飞行器在轨道半径处的总机械能包括动能和势能。引力势能为根据万有引力提供向心力，在星球表面有，解得轨道速度满足，对应动能，总机械能根据机械能守恒，初始动能，解得。故选B。20．（2025·河北·高考真题）2024年底，世界装机容量最大的抽水蓄能电站——河北丰宁抽水蓄能电站全面投产发电。如图