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考前题型专项练[选择题满分练1](选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)一、单选题1.核电池又叫“放射性同位素电池”,它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中放出的射线转变为电能而制造成的。核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途。已知“嫦娥四号”上有一块备用的核燃料电池,核燃料为94238Pu,其半衰期为88年,94238Pu的衰变方程为A.94238B.该元素衰变的快慢随所处环境的压强和温度的变化而发生变化C.8个94238D.该衰变的类型为α衰变,其实质是原子核内部两个质子和两个中子结合成一个α粒子从原子核中释放出来解析:选D。衰变方程满足质量数和电荷数守恒,所以238=234+n,解得n=4,由94=m+2,解得m=92,所以X核的中子数为142个,94238Pu比X核多2个,故A错误;放射性元素衰变的快慢仅由原子核内部结构决定,与外界环境(如压强、温度)无关,故B错误;半衰期是统计规律,适用于大量原子核。8个原子核经过4个半衰期(352年)后,剩余数量可能为0或1,但无法确定一定还剩1个,故C错误;衰变产物Y为α粒子,α衰变的实质是原子核内2个质子和2个中子结合成α粒子并释放出来,故2.(2025·山东威海期中)如图所示是一定质量的某种理想气体状态变化的pV图像,气体由状态A变化到状态B的过程,下列说法正确的是()A.温度先降低后升高B.压强逐渐增大,体积逐渐减小C.气体分子的平均动能先增大后减小D.A、B的温度相等,该过程为等温变化解析:选C。气体由状态A变化到状态B的过程,压强与体积的乘积先增大后减小,根据理想气体的状态方程pVT=C,可知由A到B,温度先升高后降低,该过程不是等温变化,由于pAVA=pBVB可得TA=TB,A、D错误;由题图可知,从A到B,压强逐渐减小,体积逐渐增大,B错误;因为从A到B温度先升高后降低,所以分子平均动能先增大后减小,C3.(2025·新疆模拟)如图所示,一个质量为m的物体放在水平圆盘边缘随着水平圆盘一起转动,物体与圆盘之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力,当将圆盘转速缓慢增大,则()A.物体与水平圆盘之间的摩擦力大小一定为μmgB.物体受到水平圆盘的摩擦力方向沿着切线C.当转速太大时,物体将会沿切线飞出做平抛运动D.当转速太大时,物体将会沿切线飞出做匀速直线运动解析:选C。将圆盘转速缓慢增大,当物体与圆盘保持相对静止时,静摩擦力充当向心力,其大小一定小于或等于μmg,故A错误;物体受到水平圆盘的摩擦力需要提供向心力,摩擦力方向不沿着切线方向,故B错误;当转速太大时,物体所受摩擦力不足以提供所需向心力,物体将会沿切线飞出,在空中只受重力作用,所以做平抛运动,故C正确,D错误。4.(2025·广西南宁模拟)如图所示,一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的,已知∠AOB=90°,倒计时牌的重力大小为G,不计一切摩擦。则倒计时牌在如图位置平衡时,下列说法正确的是()A.绳OA的拉力大于绳OB的拉力B.绳OB的拉力大小为12C.绳OB的拉力大小为22D.绳OA与竖直方向的夹角大于绳OB与竖直方向的夹角解析:选C。一根轻绳悬挂在挂钩上,不计一切摩擦,则绳上张力大小处处相等,设绳上张力大小为T。高考倒计时牌受重力、绳OA、OB对它的拉力T,共三个力的作用,处于静止状态,则两力的合力必与重力等大反向,绳OA、绳OB的拉力与竖直方向的夹角均为45°,如图所示,由平衡条件可得2Tcos45°=G,解得绳OA、绳OB的拉力大小为T=22G,故C5.(2025·浙江杭州模拟)如图所示,ΔABC为一全反射棱镜的截面,棱镜对不同色光的折射率不同,其中红光的临界角为42°,M为一与BC边垂直的光屏,一束白光沿平行于BC的方向射向AB面,经AB面折射后射向BC面,则()A.光能从BC面射出B.光屏M上会出现彩色光带,最上面的光更容易发生明显衍射C.将入射光束向下平移少许,屏上彩色光带宽度不变D.将光屏向右平移,屏上彩色光带宽度变大解析:选C。如图所示,入射角∠1=45°,根据n=sin∠1sin∠2得到∠2<45°,由几何知识得到∠3>45°,由题可知红光的折射率最小,其临界角最大为42°,则所有色光在BC面上都能发生全反射,没有光线从BC面射出,故A错误;根据反射定律可知,∠3=∠4,可以证明∠2=∠5,故由光路可逆原理得到∠1=∠6,即入射光线与出射光线平行,而不同色光的折射率不同,偏折程度不同,折射率越大的色光偏折越强,经反射再折射后位于屏上部,即屏上的色彩紫光在上。紫光频率最大波长最小,相比下最不容易发生明显衍射,故B错误;由于所有出射光线都与入射光线平行,则所有出射光线相互平行,则将入射光束向下平移少许或光屏与BC保持垂直地向右平移,屏上彩色光带宽度都不变,故C6.(2025·江苏南京模拟)如图,静电场中虚线为等势面1、2、3、4,且相邻等势面之间的电势差相等,其中等势面2的电势为0。一带正电的粒子只在静电力的作用下运动,从1到4依次经过四个等势面,经过1和4两个等势面时的动能分别为30eV和3eV。下列说法正确的是()A.电势φ1>φ2>φ3>φ4B.当粒子的动能为5eV时,其电势能为16eVC.粒子在经过四个等势面时,加速度在不断增大D.粒子在等势面2的电势能大于在等势面3的电势能解析:选B。由于粒子经过1和4两个等势面时的动能分别为30eV和3eV,根据能量守恒定律可知,粒子经过等势面1时的电势能比经过等势面4时的电势能小,又因为粒子带正电,所以1的电势低于4的电势,则有φ1<φ2<φ3<φ4,进而可知粒子在等势面2的电势能小于在等势面3的电势能,且粒子在经过四个等势面时,电势能不断增大,动能不断减小,速度不断降低,相邻等势面之间距离大致相同,则各处电场强度大小大致相等,由牛顿第二定律有qE=ma,可知加速度大小大致相等,故A、C、D错误;由题意,设等势面1和4之间的电势差为3U,粒子电荷量为q,则由动能定理有Ek4-Ek1=3qU=-27eV,Ek2-Ek1=qU,解得粒子经过等势面2时的动能为Ek2=21eV,又因为等势面2的电势为0,所以粒子的总能量为E=21eV,根据能量守恒定律可知当粒子的动能为5eV时,其电势能为16eV,故B正确。7.(2025·陕西渭南期中)一列简谐横波沿x轴传播,t=1s时的波形图如图甲所示,平衡位置在x=2m处的质点Q的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.波沿x轴正方向传播B.波的传播速度为2.5m/sC.t=1.5s时,质点P的速度方向和加速度的方向相同D.该波遇到宽为8m的缝隙时,会发生明显的衍射现象解析:选C。由Q点的振动图像可知,t=1s时质点Q在平衡位置沿y轴负向振动,结合波形图可知,波沿x轴负方向传播,A错误;波的传播速度为v=λT=42m/s=2m/s,B错误;t=1.5s时,即在t=1s再经过0.5s=T4,质点P的速度方向和加速度的方向均沿y轴负向,即方向相同,C正确;当障碍物的尺寸比波长小或相差不多时才能发生明显衍射现象,该波波长为4二、多选题8.(2025·四川眉山模拟)在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈,绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示,把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知Rt为热敏电阻(其电阻随温度升高而减小),R为定值电阻,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是()A.变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u=100sin100t(V)B.图甲中t=2×102s时,穿过线圈的磁通量的变化率最大C.Rt处温度升高后,电压表V1与V2示数的比值变大D.Rt处温度升高后,变压器的输入功率增大解析:选CD。由图甲可知T=2×102s,由ω=2πT,得ω=100πrad/s,由e=Emsinωt,得e=100sin100πt(V),A错误;由e=nΔΦΔt,t=2×10−2s时e=0,穿过线圈的磁通量的变化率为零,B错误;把理想变压器和电阻R看成等效电源,电动势为E等效,内阻为r等效,由于交流电的有效值不变,U1不变,故电压表V1的读数不变,则E等效不变,由I=ER+r,得I2=E等效Rt+r等效,Rt处温度升高,电阻减小,则I2增大,由U=E-Ir,得U2=E等效-I2r等效,I2增大,U2减小,则U1U2增大,即电压表V19.(2025·广西玉林模拟)2024年5月,遥八火箭搭载嫦娥六号在文昌成功发射。为完成后续探测任务,我国还将发射极轨卫星甲、探测卫星乙和地球静止卫星丙,它们均绕地球做匀速圆周运动(不考虑其他天体影响)。如图所示,甲、乙、丙到地心距离分别为r1、r2、r3(r1<r2<r3),线速度大小为v1、v2、v3,向心加速度大小为a1、a2、a3。下列图像正确的是()解析:选BC。卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得GMmr2=mv2r=ma,可得v2=GMr=GM·1r,则v21r图像是过原点的直线;v2r图像是双曲线,故A错误,B正确;由于GMmr210.(2025·安徽阜阳模拟)北京时间2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在返回地面的过程中可视为竖直下落,当其距离地面10km时具有的速度为200m/s,此时飞船立即启动降落伞装置,做加速度减小的直线运动,下降2km后速度达到10m/s,随后飞船又以这个速度匀速下降了一段距离。当其运动到距离地面1m高度时,飞船上的4台缓冲发动机开始向下喷气,飞船做匀减速直线运动,使返回舱以大小为1m/s的速度软着陆。取重力加速度大小为10m/s2,有关返回舱返回地面的过程下列说法正确的是()A.返回舱第一阶段减速的平均速度小于105m/sB.返回舱第二阶段匀速下降过程中机械能守恒C.返回舱第三阶段减速的加速度大小为49.5D.第三阶段减速时返回舱对质量为60kg的宇航员作用力为300N解析:选AC。若返回舱第一阶段做匀减速运动,则平均速度v=200+102m/s=105m/s,而因返回舱做加速度减小的直线运动,可知其位移小于做匀减速直线运动的位移,则其平均速度小于105m/s,A正确;返回舱第二阶段匀速下降过程动能不变,重力势能减小,则机械能减小,B错误;返回舱第三阶段减速的加速度大小为a′=v22−v122x=12−11.如图所示,一光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场,磁感应强度大小为B,筒上P点和Q点开有小孔,过P的横截面是以O为圆心的圆,PQ为直径。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点沿PO入射,与筒壁发生3次碰撞后,从Q点射出圆筒。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间,速度大小不变,电荷量不变。不计重力,则粒子在磁场中运动的时间可能为()A.πm2qBC.2πmqBD解析:选BD。粒子在磁场中运动的周期T=2πmqB,与筒壁发生3次碰撞后,从Q点射出圆筒,可知粒子在磁场中运动的时间可能为t1=135°×4360°T=3π[选择题满分练2](选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)一、单选题1.(2025·安徽合肥模拟)核电站的系统和设备通常由两大部分组成,核反应堆的系统和设备又称为核岛。常规的系统和设备又称为常规岛。如图所示为核反应堆的示意图,铀棒是核燃料,核电站运行过程中,一种核反应方程为92235U+01n→56A.该核反应对人和环境没有危害,不必防护B.该核反应前后原子核质量数发生亏损C.铀92235U的比结合能比钡D.镉棒插入浅一些可增大链式反应的速度解析:选D。该核反应对人和环境有辐射危害,需严格防护,故A错误;核反应前后质量数守恒,质量发生亏损,故B错误;在该核反应中,会释放出大量的能量,生成物更稳定,又比结合能越大,原子核越稳定,可知铀92235U的比结合能比钡56144Ba的比结合能小,故2.(2025·广西南宁模拟)如图所示,一辆轿车和一辆卡车在同一平直公路上均由静止开始同时在相邻车道相向做匀加速直线运动,加速度大小分别为5m/s2和3m/s2,刚开始运动时两车车头相距16m,轿车车身全长为5mA.0.5sB.1sC.2sD.3.5s解析:选B。设相遇时间为t1,则有16m=12×5m/s2×t12+12×3m/s2×t12,解得t1=2s,设两车从启动到刚好分离用时t3.(2025·江苏扬州模拟)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变化到状态D,其体积V与热力学温度T关系如图所示,该气体的摩尔质量为M,状态A的体积为V0,温度为T0,O、A、D三点在同一直线上,阿伏伽德罗常数为NA。由状态A变到状态D过程中()A.气体从外界吸收热量,内能增加B.气体体积增大,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增加C.气体温度升高,每个气体分子的动能都会增大D.气体的密度不变解析:选A。由题知A点和D点在过原点的连线上,根据理想气体状态方程有pVT=C,变形得V=CpT,可知VT图像的斜率表示k=Cp,可知气体由A4.(2025·广西玉林模拟)油纸伞是中国传统工艺品之一,使用历史已有1000多年。如图所示,a、b是油纸伞伞面上同一根伞骨上附着的两颗相同雨滴,伞骨可视为直线,当油纸伞以竖直伞柄为轴旋转时,下列说法正确的是()A.雨滴a、b角速度相同B.雨滴a、b线速度相同C.雨滴a、b的向心加速度相同D.雨滴a比b更容易从伞面移动解析:选A。同轴转动过程中的质点的角速度相等,即雨滴a、b角速度相同,故A正确;根据角速度与线速度的关系有v=ωr,由于两雨滴角速度相同,雨滴a做圆周运动的半径小于雨滴b做圆周运动的半径,则雨滴a圆周运动的线速度小于雨滴b圆周运动的线速度,故B错误;根据an=ω2r,两者角速度相同,b的半径大,所以b的向心加速度大,C错误;两颗雨滴完全相同,根据F向=mω2r,由于雨滴b做圆周运动的半径大于雨滴a做圆周运动的半径,则雨滴b所需向心力大于雨滴a所需向心力,而两颗雨滴完全相同,即外界能够提供的沿圆周半径方向的合力的最大值相同,可知雨滴b更容易从伞面移动,故D错误。5.(2025·江西九江模拟)鹊桥二号中继星完成了在轨对通测试,任务取得圆满成功。它可为探月工程四期及后续国内外月球探测任务提供中继通信服务。如图所示,鹊桥二号中继星从环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨,进入环月椭圆轨道Ⅱ。下列说法正确的是()A.中继星沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ分别经过P点时受到月球的万有引力方向不同B.中继星沿轨道Ⅱ运行时在P点的速度大于在Q点的速度C.中继星沿轨道Ⅰ运动至P点时,需点火加速才能进入轨道ⅡD.中继星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ后,中继星的机械能减少解析:选D。根据万有引力定律可得F引=GMmr2,可知中继星沿轨道Ⅰ和轨道Ⅱ分别经过P点时受到月球的万有引力大小相等、方向相同,均指向月球重心,故A错误;根据开普勒第二定律可知,中继星沿轨道Ⅱ运行时在P点的速度小于在Q点的速度,故B错误;卫星从高轨道变轨到低轨道,需要在变轨处点火减速,则中继星沿轨道Ⅰ运动至P点时,需点火减速才能进入轨道Ⅱ,则中继星由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ后,中继星的机械能减小,故C错误,6.(2025·湖南永州模拟)如图所示,沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线,其波速为100m/s,下列说法中正确的是()A.从图示时刻开始,质点a的加速度将增大B.从图示时刻开始,经过0.01s,质点a通过的路程为0.2mC.若此波遇到另一列波能发生稳定的干涉现象,则另一列波频率为50HzD.若该波传播过程中遇到宽约为4m的障碍物,不会发生明显的衍射现象解析:选B。从图示时刻开始,质点a向平衡位置振动,加速度减小,故A错误;由题可知,该波的波长λ=4m,该波的波速v=100m/s,故该波的周期T=λv=0.04s,当t=0.01s=14T时,质点a通过的路程s=14×4A=A=0.2m,故B正确;由题可知,该波的频率f=1T=25Hz,若与另一列波产生干涉现象,两列波的频率应相等,即另一列波的频率也应为25Hz,故C错误;当障碍物尺寸大小小于或等于波的波长时,波会发生明显的衍射现象,由于该波的波长为4m,障碍物的宽度约为47.如图,两种颜色的光从真空中沿同一光路由圆心O点斜射入横截面为半圆形的玻璃柱体,其透射光线分别为a和b。已知入射角α=45°,a光束与玻璃砖左侧平面的夹角β=60°,下列说法正确的是()A.若a光束为蓝光,b光束可能是红光B.a光在该玻璃柱体中传播的速度比b光大C.玻璃对a光的折射率为6D.用a光和b光分别照射同一狭缝,观察衍射现象,a光的中央亮条纹更窄解析:选B。由题图可知,a光、b光射入玻璃柱体时,入射角相同,a光的折射角大于b光的折射角,根据折射定律n=sinisinr,可知a光的折射率小于b光的折射率,则a光的频率小于b光的频率,若a光束为蓝光,b光束不可能是红光,故A错误;根据v=cn,由于a光的折射率小于b光的折射率,可知a光在该玻璃柱体中传播的速度比b光大,故B正确;根据折射定律,玻璃对a光的折射率为na=sin45°sin30°=2,故C错误;用a光和b光分别照射同一狭缝,观察衍射现象,由于a二、多选题8.(2025·广东深圳模拟)新春佳节的焰火晚会上,某烟花燃放过程中通过不断改变出射方向来改变运动轨迹,某时刻从H点喷出质量相等可视为质点的两烟花分别落于Q1和Q2。如图所示,两轨迹交于P点,两条轨迹最高点等高,不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.两束烟花在最高点的速度相同B.落在Q2处的烟花在空中运动的时间更长C.两束烟花运动过程中动能的变化量相同D.两束烟花运动过程中动量的变化量相同解析:选CD。由题意可知,两束烟花在运动过程中仅受到重力作用,从出射到最高点的过程中,两条轨迹最高点等高,即竖直高度h相等,则在竖直方向根据速度位移公式有vy02=2gh,可得vy0=2gh,即两束烟花出射时竖直方向的初速度大小相等;取向下为正方向,对全过程,根据位移时间公式有H=−vy0t+12gt2,其中H、vy0、g都相等,故两束烟花运动的时间t相等,故B错误;由题知,在最高点竖直方向的速度减为零,只有水平方向的速度,烟花水平方向做匀速直线运动,则有x=vxt,运动的时间t相同,由题图可知xQ1<xQ2,故vx1<vx2,故A错误;根据动能定理有ΔEk=mgH9.(2025·广东惠州模拟)如图甲所示电路中的变压器为理想变压器,L为“6V6W”的灯泡,滑动变阻器R的最大阻值为30Ω,在M、N两端接如图乙所示的正弦交流电(不计电源内阻),当R=14Ω时,小灯泡正常发光,则()A.变压器原线圈的电流为1AB.变压器原、副线圈的匝数比为1∶2C.若滑动变阻器的滑片自右向左滑动,灯泡变暗D.M、N两端接的交变电压瞬时值表达式为u=10解析:选BC。小灯泡正常发光,则副线圈电流为I2=PLUL=1A,则副线圈电压为U2=I2R+UL=20V,由图乙可知,原线圈电压为U1=1022V=10V,则变压器原、副线圈的匝数比为n1n2=U1U2=12,根据n1n2=I2I110.(2025·甘肃金昌期中)如图所示,竖直平面内存在着垂直于纸面的有界匀强磁场,磁场宽度为L,磁感应强度大小为B。现将一根质量为m的金属丝折成边长为L的正方形线框M,在线框下边界距磁场上边界为d(d>L)处静止释放,正方形线框恰好匀速通过磁场。若将这根金属丝拉长,折成边长为2L的正方形线框N,也在线框下边界距磁场上边界为d处静止释放(重力加速度为g),则下列说法正确的是()A.正方形线框M与正方形线框N电阻之比为1∶4B.正方形线框N匀速通过磁场C.从刚进入磁场至完全通过磁场,正方形线框M与正方形线框N产热之比大于2D.从刚进入磁场至线框下边界与磁场下边界重合时,通过正方形线框M与正方形线框N的电荷量相同解析:选AC。根据题意结合R=ρlS可知,N的电阻为M的4倍,故A正确;M进入磁场时,由动能定理有mgd=12mv2-0,重力与安培力平衡,有mg=B2L2vR,因为N也在线框下边界距磁场上边界为d处静止释放,所以进入磁场时速度和M一样,N受到的安培力大小为B22L2v4R=B2L2vR=mg,N刚进入磁场时匀速运动,当N进入磁场位移为L时,线框中无电流,做匀加速运动,当线框上边界开始进入磁场时,受到的安培力大于重力,做减速运动,故B错误;由功能关系,对M分析有2mgL-QM=0,对N,上边界刚进入磁场时,减速的加速度大小小于重力加速度,所以完全离开磁场时的速度大于刚进入磁场时的速度,故3mgL-QN=ΔEk>0,则从刚进入至完全通过磁场,M与N产热之比大于23,故[选择题满分练3](选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)一、单选题1.(2025·贵州铜仁模拟)2023年6月7日,世界首台第四代核电技术钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电。钍基熔盐堆用我国储量丰富的钍90232Th作为燃料,并使用熔盐冷却剂,避免了核污水排放,减少了核污染。如图是不易裂变的90232A.中子轰击90232Th生成90B.C.D.可以通过升温、加压的方式减小核废料的半衰期,从而减少核污染解析:选C。核聚变是两个轻核结合成质量较大的核的过程,中子轰击90232Th生成90233Th不是核聚变,故A错误;90233Th释放电子的过程是β衰变,实质是原子核中一个中子转变成一个质子和一个电子,故B错误;整个过程中释放能量,反应产物更加稳定,故912.(2025·甘肃金昌期中)如图甲所示,某建筑的顶部可视为半球形,半径为R,视为质点的机器人通过磁铁吸附在该建筑的外壁对其进行检修,机器人移动过程极其缓慢,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁吸力F的作用,磁吸力垂直于球形表面,可简化为图乙。若某时刻机器人与圆形建筑球心的连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是()A.机器人静止时所受的支持力和摩擦力的合力的方向竖直向上B.支持力FN、重力G和磁吸力F之间的关系为FN=F+GsinθC.θ越小,机器人所受的摩擦力越小D.磁吸力提供机器人的向心力解析:选B。机器人移动过程极其缓慢,可以看成处于动态平衡的过程,所受合力为0,所以支持力和摩擦力的合力与重力和磁吸力的合力等大反向,而重力和磁吸力的合力不能在竖直方向,故A、D错误;根据受力平衡有FN=F+Gsinθ,Ff=Gcosθ,θ越小摩擦力越大,故B正确,C错误。3.(2025·黑龙江大庆模拟)图甲为古代榨油场景,图乙是简化原理图,快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为θ的等腰三角形,撞击木楔的力为F,则下列说法正确的是()A.为了增大木块对油饼的压力,θ通常设计得较小B.木楔对每个木块的压力均为FC.木块对最右侧的油饼有挤压作用D.木块加速挤压油饼过程中,木块对油饼的压力大于油饼对木块的压力解析:选A。将F分解如图所示,由图可知F1=F2sinθ2,θ设计得较小,F4.(2025·广西南宁模拟)神舟十九号航天员乘组于2025年3月21日晚圆满完成第三次出舱活动。出舱活动中,航天员相对于空间站静止,空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动。空间站组合体距离地面的高度为h,运动周期为T。已知万有引力常量为G,地球半径为R,根据以上信息可知()A.悬浮在空间站内的航天员,不受力的作用B.空间站组合体的线速度大于第一宇宙速度C.空间站组合体绕地球运动的向心加速度大于地面的重力加速度D.地球的密度ρ=3π解析:选D。航天员受地球引力作用,该引力提供其随空间站做圆周运动的向心力,故处于完全失重状态,但并非不受力,故A错误。第一宇宙速度是近地轨道的最大环绕速度。空间站轨道半径r=R+h>R,由GMmr2=mv2r可知v=GMr,则空间站组合体的线速度小于第一宇宙速度,故B错误。对空间站组合体由GMmR+h=ma,可知向心加速度a=GMR+h2,而地面由GMmR2=mg,可知重力加速度g=GMR2,因R5.(2025·天津和平模拟)一定质量的理想气体从状态A开始,经历如图所示两个状态变化过程,先后到达状态B和C。以下说法正确的是()A.从状态A到状态B,气体对外做功,同时放出热量B.从状态B到状态C,气体向外界放出热量,内能变小C.气体在状态A和状态B的内能相等,都大于状态C的内能D.气体在状态A和状态C的温度可能相同,都大于状态B的温度解析:选B。从状态A到状态B,气体压强不变,体积变大,所以气体对外做功W<0,根据VATA=VBTB可知温度升高,所以内能变大ΔU>0,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可得Q>0,从状态A到状态B气体吸收热量,故A错误;从状态B到状态C,气体为等容变化,压强减小,根据pBTB=pCTC,可知从状态B到状态C气体温度降低,根据热力学第一定律ΔU=6.(2025·云南丽江模拟)如图所示,正方体ABCDA′B′C′D′,E、F、G、H分别是AD、B′C′、CD、A′B′的中点,A点和C′点分别放置等量异种点电荷+q和-q,正方体不会对电场造成影响,取无穷远处电势为零。关于该电场,下列说法正确的是()A.A′、C点的电势相同B.B′、D点的电场强度大小相等、方向不同C.带正电的试探电荷从G点沿直线到H点电势能不变化D.带正电的试探电荷从E点沿直线到F点静电力一直做负功解析:选C。A′点距离正点电荷较近,C点距离负点电荷较近,则A′点电势高于C点电势,故A错误;由等量异种点电荷的电场分布以及电场的叠加可知,B′点的电场强度与D点的电场强度大小相等、方向相同,故B错误;由几何关系可知,GH连线在等量异种点电荷连线的中垂面上,结合等量异种点电荷的电场分布情况可知GH连线上的电势均相等且电势为零,则带正电的试探电荷从G点沿直线到H点的过程中,电势能均为零且不变化,故C正确;E点距离正点电荷较近,F点距离负点电荷较近,则E点电势高于F点电势,由电势能公式Ep=qφ,可知带正电的试探电荷从E点沿直线到F点电势能总体在减小,由静电力做功与电势能变化关系可知,静电力总体做正功,故D错误。7.(2025·湖南永州模拟)如图甲为某台灯的电路图,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压随时间t变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“24V12W”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是()A.原线圈两端电压的有效值为3112VB.副线圈中电流的有效值为2AC.原、副线圈匝数之比为55∶6D.原线圈的输入功率为24W解析:选C。由图乙可知,原线圈电压的最大值Um=311V,则原线圈两端电压的有效值U=Um2≈220V,故A错误;根据题意可得P灯=U灯I灯,则副线圈电流的有效值为I副=I灯=P灯U灯=0.5A,故B错误;根据理想变压器的原理可得n1n二、多选题8.(2025·天津和平模拟)如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃后分为红光和紫光两束单色光,B、C点为两单色光的射出点(设光线在B、C处未发生全反射),沿OB传播的单色光从O到B用时tB,沿OC传播的单色光从O到C用时tC。以下说法正确的是()A.沿OB方向传播的光为红光B.两种单色光在玻璃中的传播时间tB=tCC.沿OB方向传播的光子能量大于沿OC方向传播的光子能量D.减小复色光传播方向在玻璃OD面的入射角,两种单色光仍都能从玻璃中射出不发生全反射解析:选BC。由于光线OB偏折比光线OC偏折更多,所以OB光的折射率较大,频率较大,波长较短,则沿OB方向传播的光为紫光,根据ε=hν可知沿OB方向传播的光子能量大于沿OC方向传播的光子能量,故A错误,C正确;设入射角为α,折射角为θ,根据折射定律有n=sinαsinθ,光在玻璃中传播的路程s=2Rsinθ,光在玻璃中传播的速度v=cn=sinθcsinα,单色光在玻璃中的传播时间t=sv=2R9.(2025·湖北武汉二模)如图甲,某轻弹簧两端系着质量均为m的小球A、B。小球A用细线悬挂于天花板上,系统处于静止状态。将细线烧断,并以此为计时起点,A、B两小球运动的图线如图乙所示(a为小球的加速度,t为时间),两图线对应纵轴最小值均为a=0,S表示0到t1时间内A的at图线与横轴所围面积大小,当地重力加速度为g。下列说法正确的是()A.从0到t3时刻,弹簧对A球的冲量为0B.t2时刻,弹簧弹性势能最大C.t2时刻,A、B两小球的速度差最小D.t1时刻,B球的速度大小为vB=2gt1-S解析:选AD。从图乙可知从0到t3时刻两图线与时间轴所夹面积相等,而小球A、B的初速度为0,即t3时刻两小球速度大小相等,整体由动量定理得2mgt3=2mv3,可得两球速度大小v3=gt3,设弹簧对球A的冲量为IA,对A球由动量定理有mgt3+IA=mv3,则IA=0,故A正确;t2时刻,两小球加速度大小相等,以小球A、B整体为研究对象,由牛顿第二定律有2mg=2ma,得此时小球A、B的加速度大小为a=g,此时小球A、B均处于完全失重状态,可知此时弹簧弹力F弹=0,即弹簧处于原长,弹性势能最小,故B错误;从图乙可知,从0到t2时刻两者速度差一直在增大,t2时刻达到最大,故C错误;从0到t1时刻,以A、B两球整体为研究对象,由动量定理得2mgt1=mvA+mvB,其中t1时刻小球A的速度大小为vA=S,联立可得t1时刻,小球B的速度大小为vB=2gt1-S,故D正确。10.(2025·广东惠州模拟)如图所示,足够长的光滑平行金属导轨ab和cd固定在同一水平面内,间距为L。导轨间有竖直向上的匀强磁场B,另有一直径为d的金属圆盘绕中心轴O以角速度ω顺时针匀速转动,圆盘区域有垂直圆盘向下的匀强磁场B。导轨b端通过电刷与圆盘边缘e点连接,导轨d端与圆盘金属转轴连接。现将质量为m的金属杆MN垂直于导轨由静止释放。下列结论正确的是()A.金属杆最终做匀速直线运动B.刚释放时金属杆的加速度最大C.金属杆运动过程中的最大速度为ωD.整个运动过程通过金属杆的总电量为mω解析:选ABD。金属圆盘转动时产生恒定的电动势E1=12Bωd22=18Bωd2,则金属杆受安培力作用做加速运动,若某时刻的速度为v,则F安=BIL=BLE1−BLvR,则随着金属杆的速度v逐渐变大,安培力逐渐减小,则加速度逐渐减小,则刚释放时金属杆的加速度最大,最终当E1=BLvm时加速度为零,金属杆做匀速运动,此时的最大速度vm=ωd28L,A、B正确,C错误;对金属杆由动量定理11.如图甲所示,光滑的水平地面上静置一质量为M,半径为R的光滑14圆弧体,圆心为O,一个质量为m的小球由静止释放,释放时小球和O点连线与竖直半径OA的夹角为θ,滑至圆弧底部后与圆弧分离,此时小球相对地面的水平位移为x。改变小球释放时的角度θ,得到小球的水平位移x和sinθ的关系图像如图乙所示,重力加速度为gA.小球与圆弧面组成的系统动量守恒B.圆弧体对小球做负功C.圆弧体与小球的质量之比为qD.当θ为90°时,两者分离时小球的速度为2解析:选BC。根据动量守恒条件可知小球与圆弧面组成的系统在竖直方向合力不为0,系统在水平方向动量守恒,故A错误;整个系统机械能守恒,圆弧体机械能增加说明小球对圆弧体做正功,则圆弧体对小球做负功,故B正确;滑至圆弧底部后两物体间的相对位移大小为L=Rsinθ,根据水平方向动量守恒可得mv球=Mv圆,时间相等,则上式可变形为mx=M(L-x),即x=Mm+MRsinθ,结合题图乙解得圆弧体与小球的质量之比为Mm=qRp−q,故C正确;当θ为90°时,根据机械能守恒可得[选择题满分练4](选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)一、单选题1.(2025·江苏扬州模拟)如图为直升机悬停于高空时,某伞兵跳伞离机沿竖直方向运动的vt图像,图线表示()A.在0<t<10s内伞兵所受的重力大于空气阻力B.第10s末伞兵打开降落伞,此后做匀减速运动直至第15s末C.在10s<t<15s内伞兵的速度变小,加速度变大D.15s后伞兵保持匀速下落,运动过程中机械能守恒解析:选A。在0<t<10s内伞兵竖直向下加速运动,所受合力竖直向下,所受的重力大于空气阻力,故A正确;第10s末伞兵打开降落伞,此后做加速度减小的减速运动直至第15s末,故B、C错误;15s后伞兵保持匀速下落,动能不变,重力势能减小,运动过程中机械能减小,故D错误。2.(2025·江苏常州二模)高空抛物危害巨大。现有一重物在无风的情况下从高空被斜向下抛出,如图所示。已知重物所受空气阻力的大小与坠落速率成正比,则该重物在下落过程中重力的瞬时功率P随时间t变化的图像可能是()解析:选C。重物在下落过程中受到重力和空气阻力作用,随着速率的增加,空气阻力逐渐增大,重物在水平方向减速,竖直方向加速,故阻力在竖直方向的分力逐渐增大,则重物在竖直方向做加速度越来越小的加速运动,vy增大,但vyt图像的切线斜率变小,而重力的瞬时功率为P=mgvy,则Pt图像的切线斜率变小,初始时刻vy不等于零,即初始时刻重力功率不为零,故C正确。3.(2025·全国卷)“天都一号”通导技术试验卫星测距试验的成功,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得了技术新突破。“天都一号”在环月椭圆轨道上运行时,()A.受月球的引力大小保持不变B.相对月球的速度大小保持不变C.离月球越近,其相对月球的速度越大D.离月球越近,其所受月球的引力越小解析:选C。“天都一号”在环月椭圆轨道上运行时与月球的距离不断发生变化,根据F=GMmr2可知受月球的引力大小发生变化,离月球越近,其所受月球的引力越大,故A、D错误;根据开普勒第二定律可知“天都一号4.用如图所示的实验装置研究光电效应现象。所用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,电流表G的示数不为零,移动变阻器的触点c,发现当电压表的示数大于或等于1.7V时,电流表示数为零,则该实验中()A.光电子的最大初动能为1.05eVB.光电管阴极的逸出功为1.7eVC.开关S断开,电流表G示数为零D.当触点c向a端滑动时,电压表示数增大解析:选D。由题可知,遏止电压Uc=1.7V,最大初动能Ekm=eUc=1.7eV,故A错误;根据光电效应方程可知,逸出功W0=E-Ekm=1.05eV,故B错误;断开开关S,光电效应依然发生,有光电流,光电管、电流表、滑动变阻器构成闭合回路,电流表中电流不为零,故C错误;电源电压为反向电压,当触点c向a端滑动时,反向电压增大,电压表示数增大,故D正确。5.(2025·四川成都模拟)2024年12月13日晚,一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现,与城市灯火交相辉映,美不胜收。“寒夜灯柱”是一种可与极光比肩的冰晕现象,因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示,一束灯光(复色光)从左侧界面折射进入冰晶,分离成两束单色光a和b,再经右侧界面反射,又从左侧界面折射出来被游客看到。下列说法正确的是()A.在冰晶中,a光的速度比b光大B.若在同一界面发生全反射,a光的临界角比b光大C.若在同一界面发生全反射,a光的临界角比b光小D.单色光a和b与冰晶右侧的反射是全反射解析:选C。根据折射率公式、折射率与光速、临界角的关系有n=sinθ1sinθ26.(2025·重庆模拟)一定质量的理想气体从状态a开始,经等温过程a→b、等容过程b→c、等压过程c→a三个过程后回到初始状态a,其pV图像如图所示。则下列说法正确的是()A.a→b过程中,气体从外界吸热B.b→c过程中,气体对外界放热C.c→a过程中,外界对气体做的功大于气体对外界放出的热量D.c→a过程中气体的内能减少量大于b→c过程中内能的增加量解析:选A。a→b过程为等温变化ΔU=0,气体体积增大,则气体对外界做功W<0,由热力学第一定律ΔU=W+Q,可知气体从外界吸热,A正确;b→c过程为等容变化,外界没有对气体做功,气体温度升高,有ΔU2=0+Q2>0,气体从外界吸热,B错误;c→a过程为等压变化,气体体积减小,外界对气体做功W3>0,温度降低,有ΔU3=W3+Q3<0,可知W3<|Q3|,C错误;整个过程中,气体内能不变,即ΔU2+ΔU3=0,即ΔU2=|ΔU3|,D错误。7.(2025·云南普洱模拟)质量为1kg的某种海鸟可以像标枪一样一头扎入水中捕鱼,假设其在空中的俯冲可以看作自由落体运动,进入水中后可以看作匀减速直线运动,其vt图像如图所示,自由落体运动的时间为t1=0.6s,整个过程的运动时间为53t1,最大速度为vmA.0~t1内,海鸟动量变化量的大小为10kg·m/sB.整个过程中,海鸟下落的高度为6mC.t1~53t1D.t1~53t1时间内,海鸟的加速度大小为20m/s解析:选C。0~t1内,海鸟动量变化量的大小为Δp=mΔv=6kg·m/s,故A错误;vt图像与横轴围成的面积表示位移,可知整个过程中,海鸟下落的高度为h=12vm·53t1=12×6×53×0.6m=3m,故B错误;t1~53t1时间内,海鸟的加速度大小为a=Δv二、多选题8.(2025·海南海口模拟)如图所示,在一固定点电荷产生的电场中,将一带正电的粒子先后以大小相等、方向不同的初速度从M点射入电场,粒子仅在电场力作用下形成了曲线轨迹1和直线轨迹2,P、Q分别为轨迹1和轨迹2上的点,已知粒子经过P、Q两点时的速度大小相等,则()A.粒子在P、Q两点的加速度大小相同B.粒子沿轨迹2向左运动过程电势能一定增加C.M点电势比Q点电势高D.P点电势比Q点电势低解析:选AB。粒子从M点射入电场的速度大小相等,经过P、Q两点时的速度大小相等,由动能定理可知UMP=UMQ,则P、Q两点电势相同,P、Q两点与固定点电荷的距离相等,由E=kQr2可知P、Q两点电场强度大小相等,由a=qEm=kQqmr2,可知粒子在P、Q两点的加速度大小相同,故A正确,D错误;由题图知带正电的粒子q从M点出发抵达P点做曲线运动,所受电场力方向指向轨迹内侧,从M点出发抵达Q点做直线运动,所受电场力方向沿QM,粒子经过P9.(2025·海南海口模拟)一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示,a、b、c分别为介质中的三个质点,其平衡位置分别为xa=0.5m、xb=2.0m、xc=3.5m。此时质点b正沿y轴负方向运动,且在t=1.5s时出现在波谷。则下列说法正确的是()A.该波沿x轴正方向传播B.该波的传播速度大小可能为3m/sC.t=1.5s时刻质点a的速度一定最大D.质点c的振动方程可能为y=0.4cosπ2解析:选BC。由于此时质点b正沿y轴负方向运动,根据“同侧法”可知,该波沿x轴负方向传播,A错误;由于质点b正沿y轴负方向运动,且在t=1.5s时第一次运动到波谷,则nT+14T=1.5s(n=0,1,2,…),解得T=64n+1s,由图像可知,波长λ=2m,则波速v=λT,解得v=4n+13m/s,n=2时,波速为3m/s,B正确;t=1.5s时刻,即经过时间nT+T4,结合图像可知质点a一定在平衡位置,此时速度一定最大,C正确;根据T=64n10.(2025·四川绵阳二模)如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为5∶1,原线圈与阻值R=100Ω的电阻串联后接在N=500匝的线圈上,线圈电阻不计,线圈处于竖直向下B=2π×103T的匀强磁场中,线圈面积S=225m2,转速为n=50r/s,线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器L、电容器C和电阻A.电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流B.电压表的示数为402VC.t=0.06s时,每匝线圈的磁通量变化率为零D.仅将滑动变阻器滑片向上滑动,变压器输出功率将增大解析:选CD。变压器副线圈输出的是交流电,通过的电流发生变化,由于电感器自感对交流电的阻碍效果,不能视为导线,电容器由于两极板电压不断改变,所在支路存在充放电流,所以滑动变阻器并不会被短路,电容器和滑动变阻器所在支路始终存在电流,故A错误;线圈转动产生的感应电动势最大值为Em=NBSω=NBS·2πn=402V,由于线圈电阻不计,则电压表示数等于感应电动势的有效值,所以示数为E=Em2=40V,故B错误;线圈转动的周期为T=1n=0.02s,由于线圈从中性面开始转动并计时,所以t=0.06s时线圈和中性面重合,此时每匝线圈的磁通量为最大值,磁通量变化率为零,故C正确;根据欧姆定律有U1=E-I1R,根据理想变压器变压、变流规律可得U1U2=n1n2=5,I1I2=n2n1=15,解得U2=15E−125I2R,将发电线圈、变压器原、副线圈整体视为一个等效电源,则该等效电源的电动势和内阻分别为E′=15E=8V,r′=125[选择题满分练5](选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)一、单选题1.(2025·江苏南京模拟)2025年1月20日,我国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”。实验装置内发生的核反应方程之一为12H+13H→24He+X,已知12H、13H、24He、X的质量分别为m1A.X为正电子B.该反应为α衰变C.反应放出的核能为(m3+m4-m1-m2)c2D.2解析:选D。根据反应过程满足质量数和电荷数守恒,可知X的质量数为1,电荷数为0,则X为中子,故A错误;该反应是轻核聚变生成较重核的过程,属于核聚变,故B错误;该反应放出的核能为ΔE=Δmc2=(m1+m2-m3-m4)c2,故C错误;核聚变生成的24He比反应物12H更稳定,所以242.(2025·江苏常州二模)如图所示,嫦娥六号在环月轨道上沿椭圆轨道运动,AB为长轴。已知A、B两点距月球球心的距离分别为rA、rB,运行至A、B时的速度大小分别为vA、vB。只考虑其受到月球的引力,则嫦娥六号()A.运行至A点时的加速度aA>vB.运行至B点时的加速度aB>vC.运行至A点时的加速度为aA=vD.运动至B点时的加速度为aB=v解析:选B。在A点构建一个半径为rA的圆轨道,嫦娥六号在该圆轨道上运动的速度设为vA′,则该处的加速度aA′=GMrA2=vA'2rA,而vA′<vA,则aA=GMrA2=aA′<vA2rA,故A、C错误;在B点构建一个半径为rB的圆轨道,嫦娥六号在该圆轨道上运动的速度设为vB′,则该处的加速度aB′=GM3.(2025·云南丽江一模)如图所示是某闯关游戏中的一个关卡。一绕过其圆心O的竖直轴顺时针匀速转动的圆形转盘浮在水面上,转盘表面始终保持水平,M为转盘边缘上一点。某时刻,一参赛者从水平跑道边缘P点以初速度v0水平向右跳出,初速度方向平行于OM方向,且运动轨迹与此时刻OM在同一竖直平面内,随后参赛者正好落在M点,不计空气阻力。下列说法正确的是()A.若跳出时刻不变,仅增大v0,参赛者必定落水B.若跳出时刻不变,仅减小v0,参赛者一定会落在OM之间C.若跳出时刻和初速度不变,仅增大转盘的角速度,参赛者仍可能落在M点D.若跳出时刻和初速度不变,仅减小转盘的角速度,参赛者不可能落在M点解析:选C。参赛者正好落在M点,则M点可能出现在图示的两个位置参赛者在空中所做运动为平抛运动,竖直高度不变,参赛者在空中运动时间不变;仅增大v0,参赛者的水平位移增大,可能落水,可能在台面上;仅减小v0,参赛者的水平位移减小,可能落水,可能在台面上,故A、B错误;仅增大转盘的角速度,或仅减小转盘的角速度,参赛者的水平位移不变,只要满足M仍转到同一位置,参赛者就仍可能落在M点,故C正确,D错误。4.(2025·广东惠州模拟)如图,足够大的景观水池池底中心固定有一根长为L的透明竖直杆,杆上下两端各固定能发出单色光A、B的点光源,A光在水中的折射率为2。当向池中注入深度为4L的水时,在水池表面恰好只能看到由A、B两种光组成的圆形复色光区域,已知真空中的光速为c。则()A.B光在水中的传播速度为45B.A光的折射率大于B光的折射率C.若池水深度增加,则水面能看到A单色光区域D.若池水深度降低(不低于A点),则在水面能看到A单色光区域解析:选C。在水池表面恰好只能看到由A、B两种光组成的圆形复色光区域,如图所示,A光在水中的折射率为2,根据全反射临界角公式可得sinα=1nA=12,可得α=45°,根据几何关系可得tanα=x3L,解得x=3L,则B光发生全反射的临界角β满足tanβ=x4L=34,可得β=37°,则有sinβ=1nB,可得B光在水中的折射率为n由图可知,A单色光发生全反射的临界位置在B单色光的外侧,则水面能看到A单色光区域,故C正确;若池水深度降低(不低于A点),如图所示,由图可知,A单色光发生全反射的临界位置在B单色光的内侧,则水面能看到B单色光区域,故D错误。5.(2025·安徽合肥模拟)如图所示,质量M=2kg、倾角α=37°的粗糙斜面体放置在水平地面上,斜面体顶端装有一光滑定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮,一端与斜面上静止的质量m=1kg的物块相连,另一端与竖直轻弹簧相连,弹簧的另一端与水平地面相连,轻绳不可伸长且与斜面平行,弹簧保持竖直且始终在弹性限度内,系统处于静止状态时弹簧弹力大小为8N,重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6。下列说法正确的是()A.物块所受摩擦力大小为2NB.物块所受支持力和绳子拉力的合力大小为10NC.地面对斜面体的支持力大小为25.2ND.地面对斜面体的摩擦力大小为2N解析:选A。物块所受重力沿斜面向下的分力大小为Gx=mgsinθ=6N<F=8N,可知物块有相对于斜面向上运动的趋势,物块所受摩擦力的方向沿斜面向下,其大小为f=F-mgsinθ=2N,故A正确;物块处于静止状态,其所受合力为0,物块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力四个力的作用,根据平衡条件可知,物块所受支持力和绳子拉力的合力与重力和摩擦力的合力等大反向,物块所受支持力和绳子拉力的合力不等于重力的大小10N,故B错误;将斜面、滑轮与物块作为整体受力分析,由平衡条件得N=mg+Mg+F=38N,即地面对斜面体的支持力大小为38N,故C错误;由C项分析可知,将斜面体、滑轮与物块作为整体,整体受到弹簧竖直向下的拉力、竖直向下的重力与竖直向上的支持力,整体在水平方向没有受到其他作用力,即整体相对于水平面没有运动趋势,即地面对斜面体的摩擦力大小为0,故D错误。6.(2025·湖北襄阳三模)一定质量的理想气体从a状态开始,经历三个过程ab、bc、ca回到a状态,其pt图像如图所示,图中ba的延长线过原点O,bc平行于t轴,ca的延长线过点(-273.15℃,0)。下列判断正确的是()A.过程ab中气体的体积不变B.过程ca中气体体积变小C.过程bc中外界对气体做正功D.过程ca中气体向外界放热解析:选D。过程ab中图像上的点与(-273.15℃,0)的连线的斜率越来越大,则气体的体积减小,过程ca中图像上的点与(-273.15℃,0)的连线的斜率不变,则气体的体积不变,故A、B错误;过程bc中气体压强不变,温度升高,根据pVT=C可知气体体积增大,气体对外界做正功,故C错误;过程ca中气体体积不变,温度降低,内能减小,即W=0,ΔU<0,根据ΔU=W+Q可知,Q7.(2025·重庆三模)如图甲所示为某自行车的车灯发电机,其结构如图乙所示。绕有线圈的“”形铁芯开口处装有磁铁(图示时刻通过铁芯横截面的磁通量大小为Φ、铁芯不漏磁),车轮转动时带动与其接触的摩擦轮转动,摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动(与车轮角速度相等),从而使铁芯中磁通量发生变化,线圈两端c、d作为发电机输出端,通过导线与标有“12V6W”的灯泡L相连,当车轮匀速转动时,发电机输出电压视为正弦交流电,该发电机供电线圈匝数为n,假设灯泡阻值不变,摩擦轮与轮胎间不打滑。则()A.在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中,通过L的电流方向由d到cB.在磁铁从图示位置匀速转过90°的过程中,L中的电流逐渐变小C.若灯泡L正常发光,车轮转动的角速度为12D.若灯泡L正常发光,车轮转动的角速度为6解析:选C。根据题意,磁铁转动过程中通过线圈的磁通量向上逐渐减小,由楞次定律可知感应电流产生向上的磁场,通过L的电流方向由c到d,故A错误;由图乙可知,开始阶段,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率最小,转动后,磁通量减小,磁通量的变化率增大,当转过90°时,穿过线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大,可知转动过程中L中的电流逐渐增大,故B错误;若灯泡L正常发光,灯泡电压有效值为12V,电压最大值为122V,根据Em=nBSω=nΦω,可得ω=122二、多选题8.(2025·云南模拟)一物块在高为2m、长为2.5m的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化关系如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示,重力加速度g=10m/s2。则()A.物块的质量为1kgB.物块与斜面间的动摩擦因数为0.75C.物块下滑时,加速度大小为4.8m/s2D.物块下滑1.25m时,机械能损失了10J解析:选AC。一物块在高为2m、长为2.5m,则斜面倾角θ满足sinθ=hL=22.5=0.8,物块刚下滑时,重力势能为Ep=mgh=20J,可得m=1kg,A正确;物块在下滑的过程中,损失的机械能ΔE=μmgscosθ=20J-12J=8J,解得μ=815,B错误;物块下滑时,由牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma9.(2025·河南郑州模拟)如图所示为某种减速装置示意图,质量为m的物体P在光滑绝缘水平面上以初速度v向右运动,P由N个相同的区域组成,每个区域宽度为L,其中1、3、5…区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,2、4、6…区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,各区域磁感应强度大小均相同,Q为一个固定的正方形线圈,边长也为L。已知当P的右边界刚通过线圈Q右侧时,P的速度减小了0.05v,下列说法正确的是()A.2区域右边界通过Q右侧时速率为0.75vB.2区域右边界通过Q右侧时速率为0.85vC.为使P的速度能减至零,N不能小于6D.为使P的速度能减至零,N不能小于7解析:选AC。P的右边界通过线圈Q的过程中,根据动量定理有-B2L2vRΔt=mΔv,累加得-B2L3R=m(v1-v)=-m×0.05v,2区域右边界通过线圈Q的过程中,根据动量定理,累加得-4B2L3R=m(v2-v1),解得v2=0.75v,故A正确,B错误;根据分析可知v=0.05v+(N10.(2025·广东广州模拟)将一足够长光滑平行金属导轨固定于水平面内(如图),已知左侧导轨间距为L,右侧导轨间距为2L,导轨足够长且电阻可忽略不计。左侧导轨间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,右侧导轨间存在磁感应强度大小为2B、方向竖直向下的匀强磁场。在t=t1时刻,长为L、电阻为r、质量为m的匀质金属棒EF静止在左侧导轨右端,长为2L、质量为3m的匀质金属棒GH从右侧导轨左端以大小为v0的初速度水平向右运动。一段时间后,流经棒EF的电流为0,此时t=t2。已知金属棒EF、GH由相同材料制成,在运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好,不计电流的磁效应,则()A.t1时刻流经棒GH的电流为12B.t2时刻棒EF的速度大小为1219vC.t1~t2时间内,回路磁通量的变化率逐渐增大D.t1~t2时间内,棒EF产生的焦耳热为72解析:选ABD。棒EF、GH由相同材料制成,即电阻率ρ1、密度ρ2均相同,根据Rx=ρ1xS,mx=ρ2xS,可得Rx·mx=ρ1ρ2x2,设GH的电阻为r′,则有rmr'·3m=L22L2,可得r′=43r,根据右手定则可知,t1时刻GH产生的感应电动势方向是从H到G,回路中的感应电动势为E=2B·2Lv0=4BLv0,根据闭合电路欧姆定律可知,此时回路中的感应电流为I=Er+r'=12BLv07r,故A正确;设t2时刻,EF、GH的速度大小分别为v1、v2,则有BLv1=2B×2Lv2,可得v2=14v1,t1~t2时间内,根据动量定理,对EF有BILt=mv1-0,对GH有-2BI·2Lt=3mv2-3mv0,联立解得v1=1219v0,v2=319v0,故B正确;根据左手定则知EF受到的安培力水平向左,GH受到的安培力水平向左,EF的速度逐渐增大,GH[选择题满分练6](选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)一、单选题1.(2025·安徽黄山模拟)2024年1月8日,国内某科技公司在其官网上公布了成功研发出微型原子能电池的消息。这是中国在核电池领域的一项重大突破。核电池将94238Pu衰变释放的核能的一部分转换成电能,94A.该现象证实了原子的核式结构模型B.衰变方程中的X为氚核C.长期处在低温环境下会影响94238D.94解析:选D。卢瑟福的α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型,故A错误;根据质量数和电荷数守恒可知,衰变方程中的X为24He,故B错误;原子核半衰期由原子核内部结构决定,与外界环境无关,故C错误;比结合能越大原子核越稳定,由于94238Pu衰变成为了92234U,故92234U比942382.(2025·重庆三模)如图所示为南南同学在晚自习前购买的一杯加冰奶茶,未开封静置在桌上一段时间后,奶茶上方与密封膜之间的气体温度不变,但体积增大,密封气体可视为理想气体且无漏气,关于密封气体的说法正确的是()A.分子热运动越来越剧烈B.与外界没有热交换C.对密封膜单位面积作用力减小D.压强增大解析:选C。奶茶上方与密封膜之间的气体温度不变,则分子热运动不变,故A错误;由于气体体积增大,气体对外界做功,温度不变,内能不变,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸热,故B错误;根据玻意耳定律可知,气体体积增大,压强减小,分子总数不变,单位体积的分子数变少,对密封膜单位面积作用力减小,故C正确,D错误。3.(2025·安徽阜阳三模)研究光的干涉现象的原理图如图所示。光源S到双缝S1、S2的距离相等,S1、S2连线平行于光屏,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的单色光,在空气中的波长为λ,经S1、S2传播到光屏上的P点,S1P垂直于光屏,P为某亮条纹中心,O、P之间还有4条亮条纹。现紧贴S1放置一厚度d=10λ的玻璃薄片,光从S1垂直穿过玻璃薄片传播到P点的时间与光从S2直接传播到P点的时间相等。已知光在空气中的速度为c,不考虑光在玻璃薄片内的反射,则()A.未加玻璃薄片时,光从S1、S2传播到P点的时间差为λB.玻璃薄片对该单色光的折射率为1.4C.光在玻璃薄片中的波长为2D.光在玻璃薄片中的传播速度为12解析:选C。由题意,未加玻璃薄片时,P为第5条亮条纹中心,则有S2P-S1P=5λ,又S2P-S1P=ct0,解得t0=5λc,故A错误;设光在玻璃薄片中的传播速度为v,则dv−dc=t0,又v=cn,解得n=1.5,v=23c,故B、D错误;在空气中有c=λf,在该玻璃薄片中有v=λ4.(2025·海南模拟)“二月二,龙抬头”是中国民间传统节日。每岁仲轿卯月之初,“龙角星”就从东方地平线上升起,故称“龙抬头”。0点后朝东北方天空看去,有两颗究见“角宿一”和“角宿二”,就是龙角星。该龙角星可视为双星系统,它们在相互间的万有引力作用下,绕某一点做匀速圆周运动。若“角宿一”的质量为m1、“角宿二”的质量为m2,它们中心之间的距离为L,公转周期为T,万有引力常量G。忽略自转的影响,则下列说法正确的是()A.“角宿一”的轨道半径为m2B.“角宿一”和“角宿二”的向心加速度之比为m1∶m2C.“角宿一”和“角宿二”的线速度之比为m1∶m2D.“角宿一”和“角宿二”做圆周运动的向心力之比为m2∶m1解析:选A。双星系统中,周期、角速度相等,轨道半径满足r1+r2=L,由万有引力提供向心力,有Gm2m1L2=m1ω2r1,Gm1m2L2=m2ω2r2,解得r1=m2m1+m2L,故A正确;向心加速度a1=ω2r1,a2=ω25.(2025·河南模拟)利用机器人可以帮助人们完成一些危险的工作,如高空作业,深海探测等。如图所示,一微型机器人M依靠磁力吸附在某建筑物的玻璃幕墙外(幕墙内有一块与墙平行的厚度均匀且较大的磁铁)擦拭玻璃,假设玻璃幕墙的形状为以△BCD为水平底面的正四面体,机器人恰静止在△ABC的中线AE上。下列说法正确的是()A.机器人沿AE缓慢上移时,受到的摩擦力将增大B.仅增强磁铁的磁性时,机器人受到的摩擦力将减小C.此时机器人受到的摩擦力Ff与其重力G的大小关系为Ff=23D.此时机器人受到玻璃幕墙的弹力FN与其重力G、磁力F的关系为FN=23G+解析:选C。机器人的受力情况如图所示,由数学知识可求得图中cosα=13,sinα=223,机器人缓慢上移或者增强磁性,总有Ff=mgsinα=232G,故A、B错误,C正确;在垂直斜面方向,由共点力的平衡得FN=F+mgcos6.(2025·山东济南模拟)如图所示,一个人站在河边以一定的初速度斜向上抛出一石子。已知石子落水时的速度方向与初速度方向互相垂直,抛出点和落水点之间的距离L=9.8m,g=10m/s2,不计空气阻力。则石子在空中的运动时间为()A.1.2sB.1.3sC.1.4sD.1.5s解析:选C。以垂直于v0为x轴,以v0方向为y轴建立平面直角坐标系,设y轴与竖直向下成θ角,将重力加速度g分解为gx=gsinθ,gy=gcosθ,如图所示,则有v0=gcosθ·t,y=v022gcosθ,x=12gsin7.(2025·辽宁朝阳模拟)某节能储能远距离送电示意图如图所示;发电机的输出电压U1=250V,输出功率为500kW,输电线总电阻R=62.5Ω,降压变压器的匝数比n3∶n4=50∶1,其余电阻均不计,用户端接收电压U4=220V,功率为88kW,本题中变压器为理想变压器,则下列说法正确的是()A.发电机的输出电流为368AB.输电线上损失的功率为4.8kWC.输送给储能站的功率为408kWD.升压变压器的匝数比为n1∶n2=1∶44解析:选C。发电机的输出电流为I1=PU1=500×103250A=2000A,A错误;降压变压器次级电流I4=P'U4=88×103220A=400A,降压变压器初级电流即输电线上的电流I3=n4n3I4=8A,输电线损失的功率为P损=I32R=82×62.5W=4kW,B错误;输送给储能站的功率为P储=500kW-4kW-88kW=408kW,C正确;升压变压器次级电压二、多选题8.如图所示为用同样的细导线做成的刚性闭合线框,圆线框Ⅰ的直径与正方形线框Ⅱ的边长相等,它们均放置于磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中,磁场方向与线框所在平面垂直,则()A.线框Ⅰ、Ⅱ中产生的感应电流相等B.线框Ⅰ、Ⅱ中产生的感应电动势相等C.同一时刻,通过线框Ⅰ、Ⅱ的磁通量相等D.同一时间内,线框Ⅰ、Ⅱ产生的焦耳热之比为π解析:选AD。根据法拉第电磁感应定律,线框中产生的感应电动势E=ΔΦΔt=ΔBΔt·S,而SⅠSⅡ=πd22d2=π4,则EⅠEⅡ=π4,线框中产生的感应电流I=E9.如图所示,P、S、Q是弹性介质中同一直线上的三个点,SQ=3m,SP=4m,在S点有一波源,t=0时刻,波源开始向上振动,形成沿直线向右、向左传播的两列简谐横波。已知t=7s时,质点P位于波谷;t=8s时,质点Q位于波峰。则在t=6s时刻P、Q间的波形图可能是()解析:选AD。依题意,S点两侧的波形应对称,故B错误;假设A正确,即t=6s时质点P位于波谷,由于t=7s时质点P位于波谷,则可知1s内波传播了n个周期,则2s内波传播2n个周期,此情况下t=8s时质点Q位于波峰,符合题设,故A正确;假设C正确,t=6s时P位于波谷,此情况下可知1s内波传播了n个周期,则2s内波传播2n个周期,8s时质点Q位于平衡位置,与题设矛盾,故C错误;假设D正确,6s时P位于平衡位置向下运动,可知1s内波传播了14+n个周期,则2s内波传播110.(2025·安徽合肥模拟)如图所示,正方形四个顶点固定四个等量点电荷,其中A、B带正电,C、D带负电,E、F、G、H分别为两点电荷连线的中点,O为EF、GH的交点,E、M、N为AB边的四等分点。下列说法正确的是()A.M点的电场强度大于N点的电场强度B.O点的场强不为零,E、G两点的场强方向都是水平向右C.G点的场强大于E点的场强D.将一带正电的试探电荷从E点沿直线移动到F点,试探电荷的电势能一直增大解析:选BC。根据电场的叠加及对称性可知,M、N两点电场强度大小相同,故A错误;根据点电荷电场的叠加,如图所示,四个点电荷在O点的合场强方向由E指向F,不可能为零,E、F、G、H四点场强方向都是水平向右,故B正确;E点场强由E1、E2合成,G点场强由E3、E4、E5、E6合成,四个电荷的电量均为Q,根据E=kQr2可知,E3=E4>E1=E2,且E3、E4同向,E3、E4的合场强一定大于E1、E2的合场强,所以G点的场强大于E点的场强,故C正确;根据矢量合成法则,从E点沿直线到F点,各个位置的场强方向均向右,所以将一带正电的试探电荷从E点沿直线移动到11.(2025·湖南模拟)如图甲所示,一质量为1.0kg、可视为质点的小铁块在平行于固定斜面的力F作用下由静止开始从斜面底端向上滑动,力F由一个初始值开始逐渐减小到0后就不再作用。以出发点为零势能点和原点,铁块的机械能E与其滑行位移x的关系如图乙中OABC所示,其中OAB段是曲线,BC段是直线,曲线OAB段的最高点A的横坐标是xA,B点和C点的坐标已在图乙中标出;铁块的重力势能Ep与其滑行位移x的关系如图乙中直线OC所示,取重力加速度g=10m/s2,斜面粗糙程度均匀,则下列说法正确的是()A.外力F做的功为11.3JB.铁块与斜面间的动摩擦因数是0.45C.铁块上滑xA时,其加速度大小为11m/s2D.铁块滑回出发点时的动能为4.7J解析:选AD。设斜面倾角为θ,铁块的重力势能与上滑位移间的关系是Ep=mgxsinθ,由Epx图线可知sinθ=0.8,则cosθ=0.6;铁块上滑0.5m后,其机械能均匀减小,即铁块上滑0.5m时力F减为0。图像BC段的斜率的绝对值为铁块受到的摩擦力大小,故铁块受到的摩擦力大小为f=9.65−8.01.0−0.5N=3.3N,在铁块滑行1.0m时,其机械能与重力势能相等,铁块速度为0,由动能定理得WF-fx0-mgx0sinθ=0,其中x0=1m,解得WF=11.3J,故A正确;根据f=μmgcosθ,解得μ=0.55,故B错误;铁块上滑xA时,F与f相等,设此时铁块的加速度为a,则有mgsinθ=ma,解得a=8m/s2,故C错误;铁块下滑过程,由动能定理得mgx0sinθ-fx0=Ek,解得Ek[选择题满分练7](选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)一、单选题1.(2025·黑龙江大庆模拟)我国太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”在国际上首次成功实现空间太阳Hα波段光谱扫描成像。如图所示,Hα和Hβ分别为氢原子由n=3和n=4能级向n=2能级跃迁产生的谱线,下列说法正确的是()A.Hα的频率比Hβ的大B.Hα在真空中的传播速度比Hβ的小C.分别用Hα和Hβ照射同一个双缝干涉实验装置时,Hα对应的条纹间距更大D.若Hβ照射某金属时发生光电效应,则Hα照射该金属时一定发生光电效应解析:选C。能极差越大的能量越大,由能量子公式ε=hν,可知Hβ谱线能量更大,所以Hβ的频率更大,故A错误;电磁波在真空中的传播速度都是光速,故B错误;由双缝干涉实验的条纹间距公式Δx=ldλ,Hα的波长更长,所以其条纹间距大,故C正确;由光电效应方程可知,频率越大的光越可能发生光电效应,所以若Hβ能发生,Hα2.(2025·重庆九龙坡模拟)如图所示,一个足够高且导热良好的圆柱形汽缸开口向上竖直放置于水平面上,缸内储存文物并封闭有一定质量的理想气体。已知
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