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2025年高考物理解密之选择题
一.选择题(共25小题)
1.(2024•镇海区校级模拟)如图所示,为平行板电容器,为理想二极管。当滑动变阻器的滑片在中点时,闭合开关,带电小球恰能在两平行板间静止,下列说法正确的是
A.若将滑动变阻器的滑片向右移动,电容器带电量不变
B.若将滑动变阻器的滑片向右移动,则带电小球将向下加速运动
C.若电容器的上金属板向下平移一小段距离,则带电小球向下加速运动
D.若电容器的上金属板向上平移一小段距离,则带电小球仍保持静止
2.(2024•天津)一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播,图1是时该波的波形图,图2是处质点的振动图像。则时该波的波形图为
A. B.
C. D.
3.(2024•天津)如图所示,两根不计电阻的光滑金属导轨平行放置,导轨及其构成的平面均与水平面成某一角度,导轨上端用直导线连接,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。具有一定阻值的金属棒从某高度由静止开始下滑,下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,则所受的安培力及其加速度、速度、电流,随时间变化的关系图像可能正确的是
A. B.
C. D.
4.(2025•邯郸一模)一辆汽车在平直公路上行驶,发现前方有紧急情况后立即刹车。刹车过程可看作匀减速直线运动,则以下选项中能够描述刹车过程中动量随时间变化的图像是
A. B.
C. D.
5.(2025•邯郸一模)我们把电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。等势面也是形象描绘电场的重要工具,某同学研究点电荷产生的静电场时,画出了如图所示的等距等势面、、,即相邻两等势面间的距离相等。由图可知
A.若改变零电势的位置,等势面的电势大小不变
B.等势面的电势等于
C.等势面的电势小于
D.等势面的电势大于
6.(2025•邯郸一模)“草长莺飞二月天,拂堤杨柳醉春烟。儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢。”这是诗人高鼎的《村居》。许人勾勒出一幅春光明媚,喜放风筝的美丽春景图。若儿童将风筝放飞到空中后,拉着风筝线盘静止于水平地面上,风筝在如图所示的风的吹拂下恰好也静止在空中,风对儿童的作用力忽略不计。若风对风筝的作用力可认为垂直于风筝面向上,则
A.拉直的风筝细线可能垂直于风筝面
B.地面对儿童的支持力的大小等于风筝和儿童的总重力
C.儿童相对地面具有向右运动的趋势
D.儿童所受合外力大于风筝所受合外力
7.(2025•邯郸一模)核电站铀核裂变的产物是多样的。有一种典型的铀核裂变是生成钡和氪,核反应方程是,已知铀核的质量为,钡核的质量为,氪核的质量为,中子的质量为,以下说法正确的是
A.核反应方程中的
B.该核反应释放的核能是
C.的比结合能大于(或的比结合能
D.目前部分高科技核电站已经实现可控核聚变发电
8.(2025•邯郸一模)如图甲所示,质量为的物块静止在粗糙水平地面上,物块与地面之间的动摩擦因数。某时刻对物块施加水平向右的拉力,随时间变化的规律如图乙所示,取。以下说法正确的是
A.时拉力的瞬时功率为
B.合力做功的平均功率为
C.物块的动量变化量为
D.物块运动的位移为
9.(2025•邯郸一模)如图甲所示,斜面固定在水平地面上,质量为的小物块静止在斜面底端,某时刻给物块一个沿斜面向上的初速度使物块沿斜面上滑,物块与斜面之间的动摩擦因数为,斜面的倾角,取水平地面为零重力势能参考面,在物块上滑过程中,物块的机械能和动能随沿斜面运动的位移变化的图像如图乙所示,取,下列说法正确的是
A.图线为物块动能的变化图线,图线为物块机械能的变化图线
B.物块的质量为
C.物块与斜面之间的动摩擦因数为
D.物块的初速度
10.(2024•江汉区模拟)下列关于固体、液体的说法正确的是
A.毛细管中出现毛细现象时,液体一定浸润该毛细管
B.航天员在太空中会因为毛笔无法吸墨而写不成毛笔字
C.晶体沿不同方向的导热性质一定不同
D.液体的表面张力方向总是与液面相切
11.(2024•如皋市校级模拟)图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在点,另一端和运动员相连。运动员从点自由下落,至点弹性绳自然伸直,经过合力为零的点到达最低点,然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程,下列表述正确的是
A.经过点时,运动员的速率最大
B.从点到点,运动员一直处于超重状态
C.从点到点,运动员的加速度一直增大
D.在点,运动员的加速度大小大于重力加速度
12.(2024•江汉区模拟)一定质量的理想气体从状态开始,发生如图所示的一系列变化,最终回到状态。其中,从状态到状态过程中气体对外界做功为。下列说法错误的是
A.过程中外界对气体不做功,气体从外界吸热
B.过程中气体从外界吸热,且吸收的热量等于
C.状态与相比,气体分子碰撞单位面积器壁的平均力更大
D.整个过程中,气体总体从外界吸热
13.(2024•如皋市模拟)某同学从住宿楼底层楼)沿楼梯进行登高锻炼,已知每层楼高约为。该同学的登高速度的倒数与登高高度的关系如图所示。已知他刚登上4楼时的速度约为,则他刚登上19楼的速度和由楼底层登至19楼所需的时间分别约为
A.; B.0.15 ;
C.0.12 ; D.;
14.(2024•开福区校级模拟)下列关于原子和原子核的说法正确的是
A.粒子的穿透能力比粒子的穿透能力强
B.天然放射现象的发现说明了原子有复杂的结构
C.紫外线照射到锌板表面能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变
D.按照玻尔理论,氢原子由较高能级跃迁到较低能级,核外电子的动能和电势能都减小
15.(2024•江汉区模拟)图甲为某种桥式整流器的电路图,它是利用二极管单向导通性进行整流的常用电路。已知交流电源的输出电压如图乙所示,灯泡的额定电压为,假设四个二极管正向电阻为0,反向电阻无穷大,电压表为理想电压表,下列说法正确的是
A.时,电压表示数为0
B.电压表的示数始终为
C.每个周期内通过灯泡的电流方向变化两次
D.每个周期内通过灯泡的电流方向始终不变
16.(2024•沙坪坝区校级模拟)某射击游戏道具如图(a)所示,将圆形转筒十等分后间隔排列五片弧形薄板,其余位置留空,俯视图如图(b)所示。已知转筒直径,角速度,小德用玩具手枪瞄准中轴线随机打出一枪,弹丸可认为做水平匀速直线运动且速度,弹丸穿过薄板后速度会减半,忽略空气阻力和弹丸穿过薄板所需时间,下列说法正确的是
A.薄板上各点线速度相同
B.薄板上一定会留下一个弹孔
C.若增大角速度,薄板上至少会留下一个弹孔
D.若减小角速度,薄板上至少会留下一个弹孔
17.(2024•开福区校级模拟)如图所示,在直角坐标系中,先固定一不带电金属导体球,半径为,球心坐标为。再将一点电荷固定在原点处,带电量为。、是轴上的两点,、两点对称地分布在轴两侧,点、、到坐标原点的距离均为,与金属导体球外表面相切于点,已知金属导体球处于静电平衡状态,为静电力常量,则下列说法正确的是
A.图中、两点的电势相等,点电势高于点
B.、两点处电场强度相同
C.金属导体球上的感应电荷在外表面处的场强大小一定为
D.金属导体球上的感应电荷在球心处产生的电场强度一定为
18.(2024•开福区校级模拟)如图所示,光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上,为圆心,为轨道上的一点,与水平面夹角为。小球在拉力作用下始终静止在点。当拉力方向水平向左时,拉力的大小为。当将拉力在竖直平面内顺时针转至沿圆轨道切线方向时,拉力的大小为
A. B. C. D.
19.(2024•顺庆区校级模拟)如图所示,木板放置在粗糙水平地面上,为光滑铰链。轻杆一端与铰链固定连接,另一端固定连接一质量为的小球。现将轻绳一端拴在小球上,另一端通过光滑的定滑轮由力牵引,定滑轮位于的正上方,整个系统处于静止状态。现改变力的大小使小球和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方,木板始终保持静止,则在整个过程中
A.外力大小不变
B.轻杆对小球的作用力大小变小
C.地面对木板的支持力逐渐变小
D.地面对木板的摩擦力逐渐减小
20.(2024•江苏模拟)一长为的金属管从地面以的速率竖直上抛,管口正上方高处有一小球同时自由下落,金属管落地前小球从管中穿过。已知重力加速度为,不计空气阻力。关于该运动过程说法正确的是
A.小球穿过管所用时间大于
B.若小球在管上升阶段穿过管,则
C.若小球在管下降阶段穿过管,则
D.小球不可能在管上升阶段穿过管
21.(2024•苏州校级二模)利用光在空气薄膜的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差(约为微米量级),实验装置如图甲所示。和是具有标准平面的玻璃平晶,为标准金属丝,直径为;为待测金属丝,直径为;两者中心间距为。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面,观察到的干涉条纹如图乙所示,测得相邻条纹的间距为△。则以下说法正确的是
A.
B.与直径相差越大,△越大
C.轻压右端,若△增大则有
D.与直径相等时可能产生图乙中的干涉条纹
22.(2024•黑龙江模拟)如图所示,光滑水平面上放有质量为的足够长的木板,通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块叠放在上,的质量为,弹簧的劲度系数。初始时刻,系统静止,弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力作用在上,已知、间动摩擦因数,弹簧振子的周期为,取,。则
A.受到的摩擦力逐渐变大
B.向右运动的最大距离为
C.当的位移为时,的位移为
D.当的位移为时,弹簧对的冲量大小为
23.(2024•鼓楼区校级模拟)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态变到状态,其体积与热力学温度的关系如图所示,、、三点在同一直线上,则
A.由状态变到状态过程中,气体对外放热,内能不变
B.气体在状态和在状态时的单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数相等
C.状态时气体的压强小于状态时气体的压强
D.在状态与状态时相等时间内气体分子对单位面积器壁的冲量相等
24.(2024•北京)水平传送带匀速运动,将一物体无初速度地放置在传送带上,最终物体随传送带一起匀速运动。下列说法正确的是
A.刚开始物体相对传送带向前运动
B.物体匀速运动过程中,受到静摩擦力
C.物体加速运动过程中,摩擦力对物体做负功
D.传送带运动速度越大,物体加速运动的时间越长
25.(2024•顺义区二模)1899年,苏联物理学家列别捷夫首先从实验上证实了“光射到物体表面上时会产生压力”,和大量气体分子与器壁的频繁碰撞类似,这种压力会对物体表面产生压强,这就是“光压”。某同学设计了如图所示的探测器,利用太阳光的“光压”为探测器提供动力,以使太阳光对太阳帆的压力超过太阳对探测器的引力,将太阳系中的探测器送到太阳系以外。假设质量为的探测器正朝远离太阳的方向运动,探测器探测器太阳帆的面积为,且始终与太阳光垂直,探测器到太阳中心的距离为,不考虑行星对探测器的引力。
已知:单位时间内从太阳单位面积辐射的光的总能量与太阳绝对温度的四次方成正比,即.其中为太阳表面的温度,为常量。引力常量为,太阳的质量为,太阳的半径为,光子的动量,光速为。下列说法正确的是
A.常量的单位为
B.时间内探测器在距太阳处太阳帆接收到太阳辐射的能量为
C.若照射到太阳帆上的光一半被太阳帆吸收另一半被反射,探测器太阳帆的面积至少为
D.若照射到太阳帆上的光全部被太阳帆吸收,探测器在处太阳帆受到太阳光的压力为
2025年高考物理解密之选择题
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.(2024•镇海区校级模拟)如图所示,为平行板电容器,为理想二极管。当滑动变阻器的滑片在中点时,闭合开关,带电小球恰能在两平行板间静止,下列说法正确的是
A.若将滑动变阻器的滑片向右移动,电容器带电量不变
B.若将滑动变阻器的滑片向右移动,则带电小球将向下加速运动
C.若电容器的上金属板向下平移一小段距离,则带电小球向下加速运动
D.若电容器的上金属板向上平移一小段距离,则带电小球仍保持静止
【答案】
【考点】含容电路的动态分析
【专题】推理论证能力;恒定电流专题;控制变量法;比较思想
【分析】电阻和串联分压,电容器与并联,则电容器两端的电压与两端的电压相等。滑动变阻器或电容器在变化时会导致电容器两端的电压或电荷量变化,但由于二极管的存在,使得只能逆时针充电,不能顺时针放电。
【解答】解:由图可知,电阻和串联分压,电容器与并联,则电路稳定时,电容器两端的电压与两端的电压相等。
、滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大,两端的电压增加,则电容器的电压增加。由公式可知,电容不变,增加时,增加,二极管处于导通状态,电容器充电,电容器带电量增加,故错误;
、闭合开关时,带电小球恰能在两平行板间静止,由平衡条件可知,小球受到的竖直向下的重力和竖直向上的电场力大小相等。由分析可知,滑动变阻器的滑片向右移动,电容器的电压增加,由公式可知,增加,板间距离不变时,则板间场强增加,则小球受到的电场力增加,带电小球将向上加速运动,故错误;
、电容器的上金属板向下平移一小段距离时,板间距离减小,由公式可知,电容器的电容增大,由公式可知,电容增大,若不变时,增加,二极管处于导通状态,电容器充电。由公式可知,不变,减小时,场强增加,则小球受到的电场力增加,带电小球将向上加速运动,故错误;
、电容器的上金属板向上平移一小段距离,板间距增大,由公式可知,增大时,电容减小,由公式可知,电容减小,若不变时,减小,流经二极管的电流为负向电流,电容器不能放电,即不变,则增加。由公式,,联立得可知,板间场强不变,则小球受到的电场力不变,带电小球静止不动,故正确。
故选:。
【点评】有二极管的电容器电路中,若流经二极管的电流为正向电流时,二极管几乎没电阻,电路正常,电容器正常冲充、放电;若流经二极管的电流为负向电流,则电路不通,电路中无电流,电容器不进行充、放电。
2.(2024•天津)一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播,图1是时该波的波形图,图2是处质点的振动图像。则时该波的波形图为
A. B.
C. D.
【答案】
【考点】机械波的图像问题
【专题】波的多解性;推理法;定量思想;推理论证能力
【分析】根据振动图像得出振动质点的周期,结合波动图像以及确定质点的初始位置以及给定时间对应的振动情况分析判断相应质点的位置以及对应的波动图像。
【解答】解:根据图2可知,该波的振动周期,,当时,处的质点位移为正的最大,再经过△,可知该质点应该位于波谷的位置,符合题意的只有,故正确,错误。
故选:。
【点评】考查波动图像和振动图像的结合问题,会根据图像找出相关的信息,会结合题意进行图像的判断。
3.(2024•天津)如图所示,两根不计电阻的光滑金属导轨平行放置,导轨及其构成的平面均与水平面成某一角度,导轨上端用直导线连接,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。具有一定阻值的金属棒从某高度由静止开始下滑,下滑过程中始终与导轨垂直并接触良好,则所受的安培力及其加速度、速度、电流,随时间变化的关系图像可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】
【考点】安培力作用下的运动学问题(力与运动的关系)
【专题】推理论证能力;推理法;电磁感应与电路结合;定量思想
【分析】根据题意设置相应条件,由安培力的公式结合导体棒切割磁感线产生感应电动势公式、牛顿第二定律分析、、以及的变化情况;
根据闭合电路的欧姆定律导出电流表达式,再分析图像的变化情况。
【解答】解:根据题意,设导体棒的电阻为,导轨间距为,磁感应强度大小为,导体棒速度为时,受到的安培力为,可知,由牛顿第二定律可得,导体棒的加速度为可知,随着速度的增大,导体棒的加速度逐渐减小,当加速度为零时,导体棒开始做匀速直线运动,则图像的斜率逐渐减小直至为零时,速度保持不变,由于安培力与速度成正比,则图像的斜率逐渐减小直至为零时,保持不变,故正确,错误;
根据题意,由公式可得感应电流为,由数学知识可得,由于加速度逐渐减小,则图像的斜率逐渐减小,故错误。
故选:。
【点评】考查电磁感应的相关问题,结合闭合电路的欧姆定律,牛顿运动定律等列式求解分析。
4.(2025•邯郸一模)一辆汽车在平直公路上行驶,发现前方有紧急情况后立即刹车。刹车过程可看作匀减速直线运动,则以下选项中能够描述刹车过程中动量随时间变化的图像是
A. B.
C. D.
【答案】
【考点】匀变速直线运动速度与时间的关系;动量变化量的计算
【专题】推理法;推理论证能力;定量思想;动量定理应用专题
【分析】根据动量的定义分析动量的变化规律。
【解答】解:设刹车的初速度为,加速度为,则经时间的速度为
动量为
故正确,错误。
故选:。
【点评】本题考查了动量的直接应用,难度不大,属于基础题。
5.(2025•邯郸一模)我们把电场中电势相同的各点构成的面叫作等势面。等势面也是形象描绘电场的重要工具,某同学研究点电荷产生的静电场时,画出了如图所示的等距等势面、、,即相邻两等势面间的距离相等。由图可知
A.若改变零电势的位置,等势面的电势大小不变
B.等势面的电势等于
C.等势面的电势小于
D.等势面的电势大于
【答案】
【考点】等势面及其与电场线的关系
【专题】定性思想;推理法;电场力与电势的性质专题;推理论证能力
【分析】点电荷产生的电场线,离电荷近的位置,产生的场强大,相同的距离,离电荷近的位置,电势差大。
【解答】解:、等势面的电势大小与零电势的位置有关,故若改变零电势的位置,等势面的电势大小会变,故错误;
、因间的平均电场强度大于间的平均电场强度,且间的距离等于间的距离,
根据电势差和电场强度之间的关系式可知,,即等势面的电势大于,故错误,正确。
故选:。
【点评】解决本题要明确点电荷产生的场强和电势的分布特点,离电荷近的位置,产生的场强大,相同的距离,离电荷近的位置,电势差大。
6.(2025•邯郸一模)“草长莺飞二月天,拂堤杨柳醉春烟。儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢。”这是诗人高鼎的《村居》。许人勾勒出一幅春光明媚,喜放风筝的美丽春景图。若儿童将风筝放飞到空中后,拉着风筝线盘静止于水平地面上,风筝在如图所示的风的吹拂下恰好也静止在空中,风对儿童的作用力忽略不计。若风对风筝的作用力可认为垂直于风筝面向上,则
A.拉直的风筝细线可能垂直于风筝面
B.地面对儿童的支持力的大小等于风筝和儿童的总重力
C.儿童相对地面具有向右运动的趋势
D.儿童所受合外力大于风筝所受合外力
【答案】
【考点】静摩擦力的方向;共点力的平衡问题及求解
【专题】整体法和隔离法;共点力作用下物体平衡专题;定性思想;推理论证能力
【分析】以风筝、风筝与人组成的整体为研究对象进行受力分析,根据利用矢量合成则分析。
【解答】解:.对风筝受力如图
风筝受竖直向下的重力、垂直于风筝面斜向右上方的风力、细线的拉力,风筝静止在空中,受力平衡,根据平衡条件可知,细线的拉力与重力和风力的合力等大,反向共线,故拉直的风筝细线不可能垂直于风筝面,故错误;
.将儿童和风筝看成一个整体受力分析,可知整体受竖直向下的总重力、垂直于风筝面斜向右上方的风力和地面竖直向上的支持力,在竖直方向上,风力沿竖直方向的分力与地面提供的支持力方向相同,故地面对儿童的支持力大小小于风筝和儿童的总重力,故错误;
.将儿童和风筝看成一个整体受力分析,可知整体受竖直向下的总重力、垂直于风筝面斜向右上方的风力和地面竖直向上的支持力,由于风力有向右的分量,则地面对人有向左的静摩擦力作用,整体才能保持平衡状态,所以儿童相对地面具有向右运动的趋势,故正确;
.儿童与风筝都处于平衡状态,则儿童所受合外力等于风筝所受合外力都为零,故错误。
故选:。
【点评】本题以生活实践情境为切入点,以风筝作为情境载体,考查力的合成与分解、力的平衡等知识,关键是能够对风筝进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成,根据矢量三角形(图解法)分析各力的变化情况。
7.(2025•邯郸一模)核电站铀核裂变的产物是多样的。有一种典型的铀核裂变是生成钡和氪,核反应方程是,已知铀核的质量为,钡核的质量为,氪核的质量为,中子的质量为,以下说法正确的是
A.核反应方程中的
B.该核反应释放的核能是
C.的比结合能大于(或的比结合能
D.目前部分高科技核电站已经实现可控核聚变发电
【答案】
【考点】核反应前后质量数、质子数、中子数、核子数等参数的关系;结合能与比结合能的概念及物理意义;核反应前后存在质量亏损及其计算
【专题】推理法;推理论证能力;定量思想;爱因斯坦的质能方程应用专题
【分析】、根据核反应过程质量数守恒求解;
、根据爱因斯坦的质能方程求解;
、根据核反应过程释放能量,可知核反应前后原子核的稳定性,根据比结合能越大,原子核越稳定分析;
、根据核裂变反应较容易控制分析。
【解答】解:、根据核反应过程质量数守恒可得:,可得,故错误;
、该核反应过程的质量亏损为:△
根据爱因斯坦质能方程可得该核反应释放的核能为:,故正确;
、比结合能越大,原子核越稳定,此核反应过程释放能量,核反应后产物(或比反应前的更稳定,所以的比结合能小于(或的比结合能,故错误;
、核裂变反应较容易控制,所以现在的核电站仍采用核裂变反应发电,还没有实现可控核聚变发电,故错误。
故选:。
【点评】本题考查了比结合能、核反应过程释放的核能,解题的关键是知道核反应过程质量数和电荷数都守恒,知道比结合越大,原子核越稳定,熟练掌握爱因斯坦的质能方程。
8.(2025•邯郸一模)如图甲所示,质量为的物块静止在粗糙水平地面上,物块与地面之间的动摩擦因数。某时刻对物块施加水平向右的拉力,随时间变化的规律如图乙所示,取。以下说法正确的是
A.时拉力的瞬时功率为
B.合力做功的平均功率为
C.物块的动量变化量为
D.物块运动的位移为
【答案】
【考点】平均功率的计算;动能定理的简单应用;动量定理的内容和应用
【专题】定量思想;推理法;功率的计算专题;动能定理的应用专题;动量定理应用专题;推理论证能力
【分析】、根据图像的面积表示的冲量,可得内力的冲量,内力的冲量,内、内分别利用动量定理可得物块时、时的速度大小,由可得物块的瞬时功率,内利用动能定理可得合力做的功,利用可得合力做功的平均功率;
、根据动量的变化量△求解;
、假设物块做匀变速直线运动,利用可得物块物块的位移,根据物块加速度逐渐增大可得结论。
【解答】解:、图像的面积表示的冲量,由图乙可得内力的冲量:
取力的方向为正方向,内由动量定理有:,代入数据可得时物块的速度大小为:
则时拉力的瞬时功率为:,故错误;
、由图乙可得内力的冲量:
取力的方向为正方向,内由动量定理有:,代入数据可得时物块的速度大小为:
内由动能定理可得合力做的功为:
则合力做功的平均功率为:,故正确;
、内物块的动量变化量为:△,故错误;
、若物块在内做匀加速直线运动,则运动的位移:,但物块在内实际上做加速度逐渐增大的加速运动,所以物块运动的位移不等于,故错误。
故选:。
【点评】本题考查了动量定理、动能定理和功率,解题的关键是知道图像的面积表示的冲量,熟练掌握利用动量定理解决问题。
9.(2025•邯郸一模)如图甲所示,斜面固定在水平地面上,质量为的小物块静止在斜面底端,某时刻给物块一个沿斜面向上的初速度使物块沿斜面上滑,物块与斜面之间的动摩擦因数为,斜面的倾角,取水平地面为零重力势能参考面,在物块上滑过程中,物块的机械能和动能随沿斜面运动的位移变化的图像如图乙所示,取,下列说法正确的是
A.图线为物块动能的变化图线,图线为物块机械能的变化图线
B.物块的质量为
C.物块与斜面之间的动摩擦因数为
D.物块的初速度
【答案】
【考点】常见力做功与相应的能量转化
【专题】比较思想;图析法;功能关系 能量守恒定律;分析综合能力
【分析】根据物块上升到最高点时动能为零,而机械能不等于零,分析图线对应关系;根据动能随位移的变化图线斜率大小等于合外力,机械能随位移的变化图线斜率大小等于摩擦力,分别列式,结合初动能解答。
【解答】解:、物块沿斜面上滑过程中,动能和机械能均减小,取水平地面为零重力势能参考面,可知物块上升到最高点时,动能为零,但物块此时的机械能等于重力势能,则机械能不等于零,结合图像可知,图线为机械能的变化图线,图线为动能的变化图线,故错误;
、根据动能随位移的变化图线的斜率大小等于合外力,机械能随位移的变化图线的斜率大小等于摩擦力,可得
由图像知物块的初动能为,上升到最高点物块的机械能为,即重力势能为,则
联立解得
,,,故正确,错误。
故选:。
【点评】解答本题时,要掌握动能定理和功能关系,分析图线斜率的意义,特别要知道本题中摩擦力做功等于机械能的变化。
10.(2024•江汉区模拟)下列关于固体、液体的说法正确的是
A.毛细管中出现毛细现象时,液体一定浸润该毛细管
B.航天员在太空中会因为毛笔无法吸墨而写不成毛笔字
C.晶体沿不同方向的导热性质一定不同
D.液体的表面张力方向总是与液面相切
【答案】
【考点】浸润和不浸润;晶体和非晶体;毛细现象;液体的表面张力
【专题】分子间相互作用力与分子间距离的关系;定性思想;推理法;理解能力
【分析】浸润液体在毛细管中上升和不浸润液体在毛细管中下降都叫毛细现象;浸润液体呈凹液面,不浸润液体呈凸液面;单晶体的部分特性具有各向异性;在液体内部,分子间平均距离略小于,分子间的作用力表现为斥力;在表面层,分子比较稀疏,分子间距离略大于,分子间的作用力表现为引力,即表面张力。
【解答】解:.浸润液体在细管中上升,不浸润液体在细管中下降,都属于毛细现象,故错误;
.毛笔书写过程中,在毛细现象作用下,墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡,于是墨汁便被吸入毛笔材料中,当毛笔尖与纸张接触时,留在毛笔表面的墨汁,同样在毛细作用下,被吸附到纸上,故错误;
.单晶体的部分特性具有各向异性,但导热性能沿不同方向可能是相同的,故错误;
.表面张力使液体表面有收缩的趋势,它的方向跟液面相切,故正确。
故选:。
【点评】了解毛细现象的概念以及液晶的性质和表面张力的作用效果是解决该题的关键。
11.(2024•如皋市校级模拟)图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在点,另一端和运动员相连。运动员从点自由下落,至点弹性绳自然伸直,经过合力为零的点到达最低点,然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程,下列表述正确的是
A.经过点时,运动员的速率最大
B.从点到点,运动员一直处于超重状态
C.从点到点,运动员的加速度一直增大
D.在点,运动员的加速度大小大于重力加速度
【答案】
【考点】超重与失重的概念、特点和判断;自由落体运动的规律及应用;胡克定律及其应用;牛顿第二定律的简单应用
【专题】牛顿运动定律综合专题;推理法;定性思想;推理论证能力
【分析】、从到、从到过程,根据运动员重力和弹力的大小关系,可知合力、加速度的方向,根据加速度与速度方向的关系可知运动员的运动特点,则可得结论;
、根据加速度方向和牛顿第二定律分析;
、根据运动员在点合力为零列式,在点利用牛顿第二定律列式,根据图中、两点弹性绳形变量的大小关系可得结论。
【解答】解:、从到,弹性绳弹力为零,运动员只受重力做自由落体运动,速度增大,在点运动员合力为零,可知从到过程,运动员重力大于弹力,合力向下,加速度向下,与速度方向相同,运动员向下做加速运动,从到,运动员弹力大于重力,合力向上,加速度向上,与速度方向相反,运动员向下做减速运动,所以在点运动员速度最大,故错误;
、从到过程,由牛顿第二定律有:,运动员加速度方向向下,处于失重状态,随着弹力逐渐增大,则加速度逐渐减小,
从到过程,由牛顿第二定律有:,运动员加速度方向向上,运动员处于超重状态,随着弹力继续增大,运动员加速度增大,故错误。
、设弹性绳的劲度系数为,在点弹性绳形变量为,则有:
设弹性绳在点形变量为,由牛顿第二定律有:
由图可知,则可得:,故正确。
故选:。
【点评】本题考查了牛顿第二定律、超失重,解题的关键是知道加速度与速度方向相同做加速运动,加速度与速度方向相反做减速运动,知道加速度方向向上则处于超重状态,加速度方向向下,则处于失重状态。
12.(2024•江汉区模拟)一定质量的理想气体从状态开始,发生如图所示的一系列变化,最终回到状态。其中,从状态到状态过程中气体对外界做功为。下列说法错误的是
A.过程中外界对气体不做功,气体从外界吸热
B.过程中气体从外界吸热,且吸收的热量等于
C.状态与相比,气体分子碰撞单位面积器壁的平均力更大
D.整个过程中,气体总体从外界吸热
【答案】
【考点】理想气体状态变化的图像问题;热力学第一定律的表达和应用
【专题】推理论证能力;图析法;比较思想;热力学定律专题
【分析】根据理想气体状态方程分析气体体积的变化,即可判断做功情况,根据温度的变化分析气体内能的变化,再由热力学第一定律分析吸放热情况。根据压强关系,分析状态与气体分子碰撞单位面积器壁的平均力的关系。将整个过程中变化转化为图像,根据图像与横轴围成的面积表示做功分析做功情况,再由热力学第一定律分析吸放热情况。
【解答】解:、由图像可知,过程中,不变,根据理想气体状态方程,气体体积不变,外界对气体不做功;气体温度升高,则气体的内能增大,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸热,故正确;
、由图像可知,过程中气体的温度不变,则气体的内能不变,根据热力学第一定律得
△
可得,可知气体从外界吸热,且吸收的热量等于,故正确;
、状态与相比,气体压强相等,根据可知,气体分子碰撞单位面积器壁的平均力一样大,故错误;
、将整个过程中变化转化为图像,如图所示。
根据图像与横轴围成的面积表示气体做功,由图像可知,过程中气体对外做的功大于过程中外界对气体做的功,所以整个过程气体对外界做功,而气体的内能变化量为0,根据热力学第一定律可知,整个过程气体总体从外界吸热,故正确。
本题选错误的,故选:。
【点评】本题考查理想气体的状态方程和热力学第一定律的综合应用,要能将图像转化为图像,根据图像与横轴围成的面积表示做功来分析气体做功情况。
13.(2024•如皋市模拟)某同学从住宿楼底层楼)沿楼梯进行登高锻炼,已知每层楼高约为。该同学的登高速度的倒数与登高高度的关系如图所示。已知他刚登上4楼时的速度约为,则他刚登上19楼的速度和由楼底层登至19楼所需的时间分别约为
A.; B.0.15 ;
C.0.12 ; D.;
【答案】
【考点】复杂的运动学图像问题
【专题】方程法;比较思想;运动学中的图象专题;理解能力
【分析】根据图像与轴所围的面积表示时间,由几何知识求解运动时间。
【解答】解:如图可知,登高速度的倒数与登高高度成正比,即速度与高度成反比,即有
他刚登上4楼时的速度约为
高度为
当他刚登上19楼时,高度为
根据反比规律,可得速度为
如图图像与轴所围的的面积表示运动的时间,可得
解得,故错误,正确。
故选:。
【点评】解决本题的关键是理解图像的物理意义,知道图像与轴的面积表示时间。
14.(2024•开福区校级模拟)下列关于原子和原子核的说法正确的是
A.粒子的穿透能力比粒子的穿透能力强
B.天然放射现象的发现说明了原子有复杂的结构
C.紫外线照射到锌板表面能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变
D.按照玻尔理论,氢原子由较高能级跃迁到较低能级,核外电子的动能和电势能都减小
【答案】
【考点】光电效应的条件和判断能否发生光电效应;天然放射现象的发现及意义;分析能级跃迁过程中的能量变化(吸收或释放能量);、、射线的本质及特点
【专题】衰变和半衰期专题;归纳法;原子的能级结构专题;定性思想;理解能力;光电效应专题
【分析】利用、、三种射线特点判断;原子核内部是有结构;根据光电效应方程,光电子的最大初动能和光照强度无关;根据玻尔理论的特点判断。
【解答】解:.粒子的穿透能力比粒子的穿透能力弱,故错误;
.天然放射现象的发现说明了原子核有复杂的结构,故错误;
.发生光电效应时,根据爱因斯坦光电效应方程,逸出的光电子的最大初动能只与入射光频率有关,与照射强度无关,故正确;
.按照玻尔理论,氢原子由较高能级跃迁到较低能级,核外电子的动能增大,电势能减小,故错误。
故选:。
【点评】本题考查了天然放射性的特点、光电效应、玻尔理论等知识点。注意光电子的最大初动能和入射光的频率、逸出功有关,和光强无关,光电效应是常考题型,学生的出错率也比较高。
15.(2024•江汉区模拟)图甲为某种桥式整流器的电路图,它是利用二极管单向导通性进行整流的常用电路。已知交流电源的输出电压如图乙所示,灯泡的额定电压为,假设四个二极管正向电阻为0,反向电阻无穷大,电压表为理想电压表,下列说法正确的是
A.时,电压表示数为0
B.电压表的示数始终为
C.每个周期内通过灯泡的电流方向变化两次
D.每个周期内通过灯泡的电流方向始终不变
【答案】
【考点】正弦式交变电流的有效值
【专题】推理论证能力;推理法;定量思想;交流电专题
【分析】根据图乙可知输入电压的最大值和周期,再根据电压之比等于线圈匝数之比可求得输出端的有效值,从而确定电压表示数;根据有效值的定义以及二极管的性质则可明确灯泡两端的电压的有效值,再根据电路结构分析电流表的变化。
【解答】解:、根据题目中的电路图可知,电流从整流电路上端流入经右上二极管、灯泡、左下二极管形成回路,电流从整流电路下端流入经右下二极管、灯泡、左上二极管形成回路,所以每个周期内通过灯泡的电流方向始终不变,故错误;正确;
、由选项分析可知,经整流电路后,流经灯泡的电流方向不再改变,但是电流大小仍按正弦规律变化,
所以电压表示数即交流电源的输出电压有效值为,
代入数据解得:
故错误。
故选:。
【点评】本题考查了变压器的原理及最大值与有效值之间的数量关系。能根据欧姆定律求解电路中的电流,会求功率,知道电表示数为有效值,明确二极管的单向导电性的正确应用和有效值定义的基本方汉的掌握情况。
16.(2024•沙坪坝区校级模拟)某射击游戏道具如图(a)所示,将圆形转筒十等分后间隔排列五片弧形薄板,其余位置留空,俯视图如图(b)所示。已知转筒直径,角速度,小德用玩具手枪瞄准中轴线随机打出一枪,弹丸可认为做水平匀速直线运动且速度,弹丸穿过薄板后速度会减半,忽略空气阻力和弹丸穿过薄板所需时间,下列说法正确的是
A.薄板上各点线速度相同
B.薄板上一定会留下一个弹孔
C.若增大角速度,薄板上至少会留下一个弹孔
D.若减小角速度,薄板上至少会留下一个弹孔
【答案】
【考点】角速度的物理意义及计算;线速度与角速度的关系
【专题】匀速圆周运动专题;定量思想;推理论证能力;推理法
【分析】根据角速度和线速度的关系,结合角速度定义以及几何关系分析求解。
【解答】解:.根据可知
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