2024年高考广东卷物理真题T4-T7变式题

1．电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动，每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．磁场中，边长为L的正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（　　） A．穿过线圈的磁通量为 B．永磁铁相对线圈上升越高，线圈中感应电动势越大 C．永磁铁相对线圈上升越快，线圈中感应电动势越小 D．永磁铁相对线圈下降时，线圈中感应电流的方向为顺时针方向 2．关于感应电动势的大小，下列说法中正确的是 （　　） A．穿过线圈的磁通量最大时，所产生的感应电动势就一定最大 B．穿过线圈的磁通量的变化量增大时，所产生的感应电动势也增大 C．穿过线圈的磁通量等于0，所产生的感应电动势就一定为0 D．穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大 3．某同学在学习了电磁感应相关知识之后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，线圈上方有一极朝下竖直放置的条形磁铁，手握磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为。下列说法正确的是（　　） A．将磁铁远离线圈的过程中，电子秤的示数等于 B．将磁铁远离线圈的过程中，电子秤的示数小于 C．将磁铁加速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视） D．将磁铁匀速靠近线圈的过程中，线圈中产生的电流沿逆时针方向（俯视） 4．如图所示，由两根完全相同的导线制作的单匝正方形和圆形闭合线圈固定在与线圈平面垂直的磁场中，当磁场的磁感应强度随时间均匀变化时，正方形线圈与圆形线圈中产生的感应电流大小之比为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，用均匀导线做成的单匝正方形线圈的面积为S，正方形的一半放在垂直于线圈平面向里的匀强磁场中，a，b分别为两对边的中点，线圈的总电阻为R。下列说法正确的是（　　） A．当磁场的磁感应强度增大时，线圈中的电流沿顺时针方向 B．当磁场的磁感应强度以的变化率增大时，线圈中产生的感应电动势为 C．在磁场的磁感应强度大小由B减小到零的过程中，通过线圈某一横截面的电荷量为 D．在线圈以ab为轴转动一周的过程中，某一段时间内线圈中没有感应电流 6．图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和B，A中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。下列说法中正确的是（　　） A．0～t1时间内，线圈B中的感应电流沿逆时针方向 B．0～t1时间内，线圈B有扩张的趋势 C．t1时刻，线圈B有收缩的趋势 D．0～t2时间内，线圈B中的感应电流大小、方向均不变 7．如图甲，套在长玻璃管上的线圈两端与电流传感器相连，将一强磁铁从竖直玻璃管上端由静止释放，电流传感器记录了强磁铁下落过程中线圈感应电流随时间变化的图像，如图乙所示，时刻电流为0，空气阻力不计，则（　　）    A．时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B．时刻，强磁铁的加速度等于重力加速度 C．若只增加强磁铁释放高度，则感应电流的峰值变小 D．在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量 8．如图甲所示，在同一平面内有两个相互绝缘的金属圆环A、B，圆环A平分圆环B为面积相等的两部分，当圆环A中的电流如图乙所示变化时，甲图中A环所示的电流方向为正，下列说法正确的是（　　） A．B中始终没有感应电流 B．B中有顺时针方向的感应电流 C．B中有逆时针方向的感应电流 D．B中先有顺时针方向的感应电流，后有逆时针方向的感应电流 9．如图甲所示，连接电流传感器的线圈套在竖直放置的长玻璃管上。将强磁铁从离玻璃管上端高为h处由静止释放，磁铁在玻璃管内下落并穿过线圈。如图乙所示是实验中观察到的线圈中电流随时间变化的图像，则（    ） A．t1~t3过程中线圈对磁铁作用力方向先向上后向下 B．磁铁上下翻转后重复实验，电流方向先负向后正向 C．线圈匝数加倍后重复实验，电流峰值将加倍 D．h加倍后重复实验，电流峰值将加倍 10．电磁弹射装置的原理图如图甲所示，驱动线圈通过开关S与电源连接，发射线圈放在绝缘且内壁光滑的发射导管内。闭合开关S后，在时间内驱动线圈中的电流随时间的变化关系如图乙所示。在这段时间内，下列说法正确的是（　　） A．发射线圈中感应电流产生的磁场水平向左 B．时驱动线圈产生的自感电动势最大 C．时发射线圈中的感应电动势最小 D．时发射线圈中的感应电流最大 11．如图所示，在细绳的拉动下，半径为r的卷轴可绕其固定的中心点O在水平面内转动。卷轴上沿半径方向固定着长度为l的细管，管底在O点。细管内有一根原长为、劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧底端固定在管底，顶端连接质量为m、可视为质点的插销。当以速度v匀速拉动细绳时，插销做匀速圆周运动。若v过大，插销会卡进固定的端盖。使卷轴转动停止。忽略摩擦力，弹簧在弹性限度内。要使卷轴转动不停止，v的最大值为（　　） A． B． C． D． 12．甲、乙两名滑冰运动员，面对面拉着弹簧测力计做圆周运动的滑冰表演，如图所示。，，两人相距，弹簧测力计的示数为，则下列判断正确的是（　　） A．两人的线速度相同，为 B．两人的运动半径相同，都是 C．两人的运动半径不同，甲为，乙为 D．两人的角速度相同，为 13．如图所示为波轮式洗衣机的工作原理示意图，当甩衣桶在电机的带动下高速旋转时，衣服紧贴在甩衣桶器壁上，从而迅速将水甩出。衣服（可视为质点）质量为m，衣服和器壁间的动摩擦因数为，甩衣桶的半径为r，洗衣机外桶的半径为R，假设滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，重力加速度为g，要想衣服上的水被甩出，则洗衣机转动的频率至少为（    ） A． B． C． D． 14．“飞车走壁”是一种传统的杂技项目，杂技演员驾驶摩托车在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为R的四周，做线速度大小为v的匀速圆周运动。若杂技演员和摩托车的总质量为m，其所受向心力大小为（　 　） A． B． C． 15．运球转身是运球中的一种基本方法，是篮球运动中重要进攻技术之一。拉球转身的动作是难点，如图甲所示为运动员拉球转身的一瞬间，由于篮球规则规定手掌不能上翻，我们将此过程理想化为如图乙所示的模型，薄长方体代表手掌，转身时球紧贴竖立的手掌，绕着转轴（中枢脚所在直线）做圆周运动，假设手掌和球之间的最大静摩擦因数为0.5，篮球质量为500g，球心到转轴的距离为45cm，g取10m/s2，则要顺利完成此转身动作，篮球和手至少要有多大的速度（    ） A．1m/s B．2m/s C．3m/s D．4m/s 16．如图所示，物块随转筒一起以角速度做匀速圆周运动，下列说法正确的是（    ） A．物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用 B．若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么物块所受摩擦力增大 C．若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力减小 D．若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变 17．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10 m/s2，则ω的最大值是（　　） A． rad/s B． rad/s C．1.0 rad/s D．0.5 rad/s 18．如图所示，用六根符合胡克定律且原长均为的橡皮筋将六个质量为m的小球连接成正六边形，放在光滑水平桌面上。现在使这个系统绕垂直于桌面通过正六边形中心的轴以角速度匀速转动。在系统稳定后，观察到正六边形边长变为l，则橡皮筋的劲度系数为（　　） A． B． C． D． 19．如图所示，长L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，杆中O点处有一竖直方向的固定转动轴，小球A、B的质量分别为2m、m。为，当轻杆以角速度绕轴在水平桌面上转动时，求转轴受杆拉力的大小为（　　） A． B． C． D． 20．如图所示，放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，质量为m的带孔小球穿在环上，同时有一长为R的细绳一端系于球上，另一端系于圆环最低点，绳上的最大拉力为2mg，当圆环以角速度ω绕竖直直径转动，且细绳伸直时，则ω不可能为（　　） A． B．2 C． D． 21．如图所示，红绿两束单色光，同时从空气中沿同一路径以角从MN面射入某长方体透明均匀介质。折射光束在NP面发生全反射。反射光射向PQ面。若逐渐增大。两束光在NP面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。下列说法正确的是（　　） A．在PQ面上，红光比绿光更靠近P点 B．逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 C．逐渐增大时，入射光可能在MN面发生全反射 D．逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐增大 22．某透明物体的横截面如图所示，其中ABC为等腰直角三角形，直角边的长度为L，ADC为半圆，其圆心O在AC边的中点，此透明物体的折射率。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体，经过BC边全反射后能照亮（即有光射出）半圆某区域。则半圆ADC上被照亮（即有光射出）的圆弧长度为（　　） A． B． C． D． 23．如图所示，一半圆形玻璃砖，C点为其圆心，直线过C点与玻璃砖上表面垂直，与直线平行且等距的两束不同频率的细光a、b从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下说法正确的是（　　） A．b光从空气射入玻璃，波长变长 B．真空中a光的波长大于b光的波长 C．a光的频率大于b光的频率 D．若a、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角较小 24．用玻璃制成的一块棱镜的截面图如图所示，其中ABOD是矩形，OED是半径为R的四分之一圆弧，O为圆心，OB长为。一束光线从AB面上以入射角θ1射入棱镜后，恰好在O点发生全反射后从圆弧面射出，光路图如图所示。已知光在空气中的传播速度为c，在棱镜中的传播速度为，则光束在棱镜中传播的时间为（　　） A． B． C． D． 25．如图为置于真空中的矩形透明砖的截面图，O、分别为上下表面的中点，一光线从O点以一定角度射入透明砖，刚好射在图中a点。换同样大小的另一材质矩形透明砖放在原位置，让同一光线仍然从O点以相同的角度射入透明砖，刚好射在图中b点。关于该光线在这两种介质中传播，下列说法正确的是（　　） A．在b点不会发生全反射 B．在第二种材质中的传播速度更大 C．在第一种材质中传播时频率更小 D．若用频率更高的光，从O点以相同角度入射到第二种材质时，光可能射到a点 26．如图，游泳池注水后池底的射灯S发出单色光从水中射向前后表面平行的玻璃侧壁，侧壁右侧为空气，该单色光在水、玻璃、空气中的折射率分别为，则光路可能是（    ） A． B． C． D． 27．如图所示，有一截面为等腰直角三角形ABC的匀质透明砖，右侧紧贴足够长的竖直光屏，BC水平，一束白光垂直于AB边从O点射入透明砖，O点为AB的中点，紫光在该匀质透明砖中的折射率下列说法正确的是（    ） A．光屏上C点上方有一个彩色光带 B．光屏上C点下方有一个白色光斑 C．入射光绕O点顺时针转动（转动角度小于45°），观察到光屏C点下方彩色光带下移 D．入射光绕O点顺时针转动（转动角度小于45°），观察到光屏C点下方彩色光带会消失 28．一种折射率为的材料制成如图所示的截面为半圆形的棱镜，一束光线平行射入该棱镜，则下列判断中正确的是（　　）    A．所有光线都能通过该棱镜 B．所有光线都不能通过该棱镜 C．只有距圆心两侧R范围内的光线才不能通过该棱镜 D．只有距圆心两侧R范围内的光线才能通过该棱镜 29．如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为，，，下列说法正确的是（　　） A．光线射入水中频率减小 B．水中拍摄到的水上景物比实际位置偏低 C．水上景物的像将集中在一个倒立的圆锥内 D．进入镜头的光线与竖直方向的夹角θ最大为 30．在折射率为的液体内部有一点光源S，点光源可以向各个方向移动。某时刻，在液面上观察到半径为R＝0.2m的圆形光斑。现让点光源S向某个方向匀速移动，发现光斑最右侧边沿B位置不动，最左侧边沿D向左侧移动，经过2s，有东西侧边沿D向左移动了，侧面图如图所示，则点光源S的移动速度方向和大小（　　）    A．水平向左 B．水平向右 C．v＝1m/s D．m/s 31．如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F，运动时间为t。忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其图像或图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 32．雨滴从高空静止下落过程中，受到的空气阻力满足，k为定值，取竖直向下为正，下列表示雨滴速度v和加速度a的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 33．一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上，另一自由端位于O点，现用一滑块将弹簧的自由端（与滑块未拴接）从O点压缩至A点后由静止释放，滑块运动到B点静止，如图所示。滑块自A运动到B的图象，可能是下图中的（　　） A． B． C． D． 34．如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个质量为m的小球自由下落。从小球接触弹簧上端O点到将弹簧压缩到最短的过程中，下列说法正确的是（　　） A．小球立即做减速运动 B．小球的加速度一直在减小 C．小球的加速度一直在增加 D．小球加速运动时小球的加速度在减小 35．夏季经常发生强对流天气，某次天空突降冰雹，假设冰雹下落过程中空气阻力大小与速度大小平方成正比，则冰雹下落过程中，速度v或加速度a随时间t变化的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 36．小球在液体中运动时会受到粘滞阻力，已知小球所受的粘滞阻力与运动速率成正比。如图所示，一小球在液体的上方某高度处由静止释放，然后落入液体中。下列描述小球在液体内运动的速度v与时间的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 37．弹簧的一端固定在墙上，另一端系一质量为m的木块，弹簧为自然长度时木块位于水平地面上的O点，如图所示。现将木块从O点向右拉开一段距离L后由静止释放，木块在粗糙水平面上先向左运动，然后又向右运动，往复运动直至静止。已知弹簧始终在弹性限度内，且弹簧第一次恢复原长时木块的速率为，则（    ） A．木块第一次向左运动经过O点时速率最大 B．木块最终停在O点 C．整个运动过程中木块速率为的时刻只有一个 D．整个运动过程中木块速率为的时刻只有两个 38．研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的有（　　） A．弹性绳原长为15m B．当运动员下降10m时，处于失重状态 C．当运动员下降15m时，其弹性势能最大 D．当运动员下降20m时，其加速度向下 39．蹦床是一种体操项目；如图，某次运动员从最高点自由下落，触网后继续向下运动至最低点；若忽略空气阻力，取最高点为坐标原点，竖直向下为正方向。下列图像能大致反映运动员从最高点到最低点的过程中，其加速度a随竖直位移y变化情况的是（　　） A． B． C． D． 40．如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度的二次方随坐标x的变化图像如图乙所示，其中OA段为直线，ABCD是平滑的曲线，AB段与OA相切于A点，C点与A点关于BE对称，空气阻力不计，重力加速度为g。关于小球在A、B、C、D各点对应的位置坐标及加速度大小的判断正确的是（    ） A． B． C． D． 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【详解】A．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，故A错误； BC．根据法拉第电磁感应定律可知永磁铁相对线圈上升越快，磁通量变化越快，线圈中感应电动势越大，故BC错误； D．永磁铁相对线圈下降时，根据安培定则可知线圈中感应电流的方向为顺时针方向，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】根据 A．穿过线圈的磁通量最大时，所产生的感应电动势不一定最大，故A错误； B．穿过线圈的磁通量的变化量增大时，所产生的感应电动势不一定也增大，故B错误； C．穿过线圈的磁通量等于0，但是磁通量的变化率不一定为零，则所产生的感应电动势不一定为0，故C错误； D．穿过线圈的磁通量的变化率越大，所产生的感应电动势就越大，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】AB．将条形磁铁远离线圈的过程，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生了感应电流，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，线圈与磁铁相互吸引，导致电子秤的示数小于m0，故A错误，B正确； CD．根据楞次定律和安培定则可判断，将一条形磁铁的S极加速或匀速靠近线圈时，线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向（俯视），故C、D错误。 故选B。 4．C 【详解】由两根完全相同的导线制作的单匝正方形和圆形闭合线圈，设导线的总长度为，电阻为，则正方形线圈边长为 正方形线圈中产生的感应电流大小为 圆形线圈的半径为 圆形线圈中产生的感应电流大小为 联立可得 故选C。 5．C 【详解】A．根据楞次定律可知，当磁场的磁感应强度增大时，线圈中的电流沿逆时针方向，A错误； B．当磁场的磁感应强度以的变化率增大时，根据法拉第电磁感应定律有 B错误； C．在磁场的磁感应强度大小由B减小到零的过程中，感应电动势的平均值为 感应电流的平均值为 根据电流的定义式有 解得 C正确； D．根据图形可知，在线圈以ab为轴转动一周的过程中，线圈始终有一边处于磁场中切割磁感线，因此不存在某一段时间内线圈中没有感应电流，D错误。 故选C。 6．D 【详解】AB．在0～t1时间内，线圈A中顺时针电流在减小，电流产生磁场在减小，根据安培定则与磁场叠加原则可知，穿过线圈B的磁通量方向向里且在减小，根据楞次定律可知线圈B的感应电流方向为顺时针，两线圈的电流同向，则有相互吸引趋势，所以线圈B有收缩趋势，故AB错误； C．t1时刻，线圈A中的电流为零，没有磁场，因此线圈B既没有扩张的趋势，也没有收缩的趋势，故C错误； D．当t1～t2时间内，线圈A中逆时针电流在增大，电流产生磁场在增强，根据安培定则与磁场叠加原则可知，穿过线圈B的磁通量的方向向外，且在增大，根据楞次定律可知线圈B的感应电流方向为顺时针，所以0～t2时间内，线圈B中的感应电流方向不变，又由于线圈A中的电流变化率相同，因此线圈B中的感应电流大小也不变，故D正确。 故选D。 7．B 【详解】A．时刻电流为0，说明感应电动势为0，根据法拉第电磁感应定律有 可知穿过线圈磁通量的变化率为0，故A错误； B．时刻电流为0，则强磁铁不受安培力，只受重力，所以强磁铁的加速度等于重力加速度，故B正确； C．若只增加强磁铁释放高度，则感应电流的峰值要变大，故C错误； D．在到的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量加上线圈的内能，故D错误。 故选B。 8．B 【详解】环形电流A在环内产生的磁场大于环外产生的磁场，圆环A中的电流发生变化时，故圆环B中的磁通量一定变化，所以圆环B中有感应电流产生，由楞次定律可知B中有顺时针方向的感应电流。 故选B。 9．B 【详解】A．由楞次定律的“来拒去留”可知，t1~t3过程中线圈对磁铁作用力方向一直向上，A错误； B．磁铁上下翻转后重复实验，穿过圆环过程中，磁通量方向相反，根据楞次定律可知，将会产生负向电流后产生正向电流，B正确； C．若将线圈匝数加倍后，根据法拉第电磁感应定律 可知，线圈中感应电动势也加倍，由电阻定律 可知，线圈匝数加倍，长度也加倍，电阻加倍，由欧姆定律 可知，线圈中感应电流的峰值不会加倍，C错误； D．若没有磁场力，则由机械能守恒定律 可得 若将h加倍，速度并非变为原来的2倍，实际中存在磁场力做负功，速度也不是原来的2倍，则线圈中产生的电流峰值不会加倍，D错误。 故选B。 10．A 【详解】A．根据安培定则可知，驱动线圈内的磁场方向水平向右，结合题图乙可知，驱动线圈的电流增大，通过发射线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，发射线圈内部的感应磁场方向水平向左，选项A正确； BD．由题图乙可知，时驱动线圈的电流变化率最小，此时通过发射线圈的磁通量变化率最小，驱动线圈产生的自感电动势最小，发射线圈中的感应电流最小，选项BD错误； C．时驱动线圈的电流变化率最大，则此时通过发射线圈的磁通量变化得最快，发射线圈中的感应电动势最大，选项C错误。 故选A。 11．A 【详解】有题意可知当插销刚卡紧固定端盖时弹簧的伸长量为，根据胡克定律有 插销与卷轴同轴转动，角速度相同，对插销有弹力提供向心力 对卷轴有 联立解得 故选A。 12．D 【详解】两名运动员面对面拉着弹簧测力计做圆周运动，旋转一周的时间相同所以角速度相同，即 弹簧测力计对运动员的拉力提供向心力，即 由几何关系 线速度 解得两人的运动半径分别为 两人的角速度为 两人线速度分别为 故选D。 13．A 【详解】当衣服刚好才掉不下来时，竖直方向，根据平衡条件有 由弹力提供向心力，由牛顿第二定律有 又 联立解得 则周期为 则洗衣机转动的频率至少为 故选A。 14．B 【详解】根据向心力公式可知，演员和摩托车所受向心力大小为 故选B。 15．C 【详解】竖直方向上 水平方向上 解得 其中 代入数据可得 故选C。 16．D 【详解】物块受到重力、弹力和摩擦力作用，其中弹力提供所需的向心力，竖直方向根据受力平衡可得 水平方向根据牛顿第二定律可得 可知若角速度增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力不变。 故选D。 17．C 【详解】当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得 μmgcos 30°－mgsin 30°＝mω2r 解得 ω＝1.0 rad/s 故选C。 18．D 【详解】对小球受力分析，相邻两根橡皮筋的合力提供向心力 解得 故选D。 19．B 【详解】由向心力公式，对A球可得 对B球可得 由牛顿第三定律可知，转轴受杆拉力的大小为 故选B。 20．D 【详解】因为圆环光滑，所以小球受到重力、环对球的弹力、绳子的拉力等三个力。细绳要产生拉力，绳要处于拉伸状态，根据几何关系可知，此时细绳与竖直方向的夹角为60°，如图所示 当圆环旋转时，小球绕竖直轴做圆周运动，向心力由三个力在水平方向的合力提供，其大小为 根据几何关系，其中 一定，所以当角速度越大时，所需要的向心力越大，绳子拉力越大，所以对应的临界条件是小球在此位置刚好不受拉力，此时角速度最小，需要的向心力最小，对小球进行受力分析得 即 解得 当绳子的拉力达到最大时，角速度达到最大， 可得 同理可知，最大角速度为 则不在范围内，故选D。 21．B 【详解】A．红光的频率比绿光的频率小，则红光的折射率小于绿光的折射率，在面，入射角相同，根据折射定律 可知绿光在面的折射角较小，根据几何关系可知绿光比红光更靠近P点，故A错误； B．根据全反射发生的条件可知红光发生全反射的临界角较大，逐渐增大时，折射光线与面的交点左移过程中，在面的入射角先大于红光发生全反射的临界角，所以红光的全反射现象先消失，故B正确； C．在面，光是从光疏介质到光密介质，无论多大，在MN面都不可能发生全反射，故C错误； D．根据折射定律可知逐渐减小时，两束光在MN面折射的折射角逐渐减小，故D错误。 故选B。 22．B 【详解】根据题意，由折射定律画出光路图，如图所示 当从圆弧ADC上射出的边缘光线的入射角等于材料的临界角时，光线将发生全反射，不能从圆弧ADC上射出，则有 解得 由几何关系有 其中 解得 故选B。 23．B 【详解】A．光在两种介质的界面处不改变光的频率，b光从空气射入玻璃砖后，即由光疏介质进入光密介质，由 可知，光的传播速度变慢，由 v=λf 可知，波长变短，故A错误； BC．由题分析可知，玻璃砖对b束光的折射率大于对a束光的折射率，则b光的频率高，由 c=λf 可知，在真空中，a光的波长大于b光的波长，故B正确，C错误； D．根据临界角公式 可知，a光的折射率小，则a光发生全反射的临界角大于b光，故D错误。 故选B。 24．D 【详解】棱镜的折射率为 光线在O点恰好发生全反射，入射角等于临界角C，则有 则光束在棱镜中传播的距离为 则传播时间为 故选D。 25．A 【详解】A．光在b点入射角和光在O点的折射角相等，根据光路的可逆性，可知光在b点不会发生全反射，故A正确； B．根据折射定律 由图可知射到a点的折射角大于射到b点的折射角，则第一种材料的折射率小于第二种材料的折射率，根据临界角公式 可知在第一种材料的临界角大于第二种材料的临界角，根据 可知在第一种材质中的传播速度更大，故B错误； C．光在不同介质中传播时，频率不变，故C错误； D．若用频率更高的光，折射率更大，从O点以相同角度入射到第二种材质时，光的偏折更大，射到b点的左侧，故D错误。 故选A。 26．B 【详解】A.依题意得，光线在水玻璃界面不会发生全反射，在玻璃空气界面可能会发生全反射，故A错误； B.由A选项知光线在玻璃空气界面可能会发生全 反射，故B正确； CD.假设水玻璃界面入射角为，折射角为，玻璃空气界面折射角为，那么由折射定律得 那么 故CD错误。 故选B。 27．C 【详解】AB．设该种透明砖全反射的临界角为，则有 可知临界角为 白光垂直于AB边从O点射入透明砖，沿直线传播至BC边，与BC边夹角为，小于临界角，不会发生全反射，反射光线从AC边垂直出射，在C点上方形成白色光带，折射光线从BC边折射出透明砖，且白光中不同频率的单色光折射程度不同，将在光屏上C点下方有一个彩色光带，故AB错误； CD．入射光绕O点顺时针转动（转动角度小于45°），有几何关系可知，白光传播至BC边时白光与BC边夹角小于，且光线与BC边的交点将向B点靠近，则光屏C点下方彩色光带将下移，故C正确，D错误。 故选C。 28．D 【详解】如图所示    光线发生全反射后就不能够通过棱镜，假设光线在C点恰好发生全反射，根据 得 ，R 光线越向两边，i角越大，因此只有距圆心两侧R范围内的光线才能通过该棱镜。 故选D。 29．C 【详解】A．光线由水上射入水中时，光的频率不变，故A错误； B．如图所示： 光源S成像在处，的位置比S的位置偏高，故B错误； C．光从空气中折射进入水中再进入镜头，所以水上景物的像将集中在一个倒立的圆锥内，故C正确； D．当光线在水面的入射角为时，水中光线与竖直方向夹角达到最大值，即临界角C，且 则 故D错误。 故选C。 30．C 【详解】设全反射临界角为C，则满足 根据几何关系可知 若保持B位置不动，最左侧边沿D向左运动，则光源S应沿着光路斜向下运动，光板移动距离 光源移动的速度为 解得 v＝1m/s 故选C。 31．B 【详解】AB．在木块下落高度之前，木块所受合外力为木块的重力保持不变，即 当木块接触弹簧后，弹簧弹力向上，则木块的合力 到合力为零前，随着增大减小；当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中木块所受合外力向上，随着增大增大，图像如图所示 故B正确，A错误； CD．在木块下落高度之前，木块做匀加速直线运动，根据 速度逐渐增大， 图像斜率逐渐增大，当木块接触弹簧后到合力为零前，根据牛顿第二定律 木块的速度继续增大，做加速度减小的加速运动，所以图像斜率继续增大，当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中 木块所受合外力向上，木块做加速度增大的减速运动，所以图斜率减小，到达最低点后，木块向上运动，经以上分析可知，木块先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，再做匀减速直线运动到最高点，图像大致为 故CD错误。 故选B。 32．B 【详解】雨滴从高空静止下落过程中，设雨滴的质量为，根据牛顿第二定律可得 可知随着雨滴速度的增大，加速度逐渐减小，所以雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，则图像的切线斜率逐渐减小；当空气阻力等于雨滴重力时，雨滴的加速度减为0，且加速度与速度不是线性关系。 故选B。 33．D 【详解】滑块的运动情况：从A到O的过程：开始弹力大于摩擦力，然后小于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，先做加速度减小的变加速运动，后做加速度反向增大变减速运动；从O到B过程，物体做匀减速直线运动。根据速度图线的斜率表示加速度可知，图线的斜率先减小，后反向增大，再不变。 故选D。 34．D 【详解】小球接触弹簧上端后，一开始弹簧弹力小于重力，小球的合力方向向下，小球继续向下做加速运动，随着压缩量增大，弹簧弹力增大，小球的合力减小，小球的加速度减小；当弹簧弹力等于重力时，小球的加速度为零，小球的速度达到最大；之后继续向下压缩弹簧，弹簧弹力大于重力，小球的合力方向向上，小球向下做减速运动，随着压缩量增大，弹簧弹力增大，小球的合力增大，小球的加速度增大；故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。 故选D。 35．D 【详解】根据题意有 根据牛顿第二定律可得 可知冰雹下落过程的加速度随着速度的增大而减小，则冰雹做加速度逐渐减小的加速运动，可知图像的切线斜率逐渐减小；根据 可知图像的切线斜率绝对值逐渐减小。 故选D。 36．B 【详解】根据题意可知，小球在液体中运动时受到的粘滞阻力满足 设小球刚进入液体的速度为，小球质量为；若 则小球在液体内做加速度逐渐减小的加速运动，当粘滞阻力等于小球重力时，小球做匀速运动；若 则小球在液体内做加速度逐渐减小的减速运动，当粘滞阻力等于小球重力时，小球做匀速运动。 故选B。 37．D 【详解】A．木块第一次向左运动到满足 即向左的弹簧拉力等于向右的滑动摩擦力时，速率最大，此时还未到O点，A错误； B．木块最终停止的位置不一定在O点，只要停止运动时，满足弹簧的弹力小于等于最大静摩擦力的位置均有可能，B错误； CD．结合A解析可知，木块第一次向左运动到O点过程先加速后减速，故运动到速率最大之前还有一次速率为，之后由于滑动摩擦力作用，速率不可能再等于，故整个运动过程中木块速率为的时刻只有两个，C错误，D正确。 故选D。 38．B 【详解】A．时速度最大，此时加速度为零，合外力为零，弹力不为零，弹力等于重力，弹性绳处于伸长状态，故A错误； B．当运动员下降10m时，速度向下并且逐渐增大，处于失重状态，故B正确； C．当运动员下降15m时，速度不为零，运动员继续向下运动，弹性绳继续伸长，弹性势能继续增大，故C错误； D．当运动员下降20m时，运动员向下减速运动，其加速度方向竖直向上，故D错误。 故选B。 39．B 【详解】运动员开始下落阶段做自由落体运动，加速度为g不变；接触弹簧床后手向上的弹力，此时开始阶段时重力大于弹力，则加速度 随y的增加加速度向下呈线性减小；最后阶段弹力大于重力，此时加速度 随y的增加加速度向上呈线性增加，两段图像斜率相同，则a-y图像为B所示。 故选B。 40．C 【详解】A．图乙所示图像中，OA段是直线，小球从O运动到A过程加速度不变，小球做自由落体运动，小球到达A时，下落高度为h，小球的加速度仍然是g，所以 ， 故A错误； B．由图示所示图像可知，在B点小球速度最大，此时重力和弹力相等，合力为0，加速度为 由 可知 所以B得坐标为 故B错误； C．由于C点与A点关于BE对称，所以 在C点的弹簧弹力竖直向上，大小为 小球在C点由牛顿第二定律得 解得 故C正确； D．小球到达D点时速度为零，则D点在C点的下方，小球到达D点时形变量 加速度 故D错误。 故选C。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$