热点06 自然现象、交通、军事与物理 - 2025年高考物理【热点·重点·难点】专练（陕西、山西、宁夏、青海）

热点06 自然灾害、交通安全与物理 自然现象常与力学（如：下雨）、电学（如：打雷、闪电）、热学（如：雨、雪、冰）、光学（如：日、月、星星）进行综合 救灾常与力学（如：救火、新冠）进行综合 航母常与力学（如：舰载机）、电学（如：电磁弹射）进行综合 汽车常与力学（如：安全气囊）、电学（如：电磁制动）进行综合 （建议用时：40分钟） 力与运动 1．（2024·青海省海南藏族自治州·一模）近来，交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到严厉处罚。假设一辆以36km/h的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，此时一老人正在过人行横道，汽车的车头距离人行横道14m。若该车减速时的最大加速度为；要使该车在到达人行横道前停止，驾驶员的反应时间不能超过（ ） A. 0.5s B. 0.4s C. 0.3s D. 0.2s 2. （2024·海南省四校联考）由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图所示。其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，、为距地面高度相等的两点，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 炮弹到达最高点时加速度等于 B. 炮弹经过点和经过点的机械能不相同 C. 炮弹经过点和经过点时的加速度相同 D. 炮弹由点运动到点的时间大于由点运动到点的时间 能量与动量 1．（2024·北京首都师大附中·三模）新型电动汽车在刹车时，可以用发电机来回收能量。假设此发电机的原理可抽象建模如图所示。两磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，绕有n匝导线的线圈为长方形，其面积为S，整个线圈都处于磁场中。线圈转轴为两条短边的中点连线，线圈外接有阻值为R的纯电阻负载，忽略线圈的电阻，电动汽车的质量为M。 （1）初始时刻线圈平面和磁场垂直，若线圈角速度恒为ω，写出电路开路时线圈两端的电压u随时间t变化的关系式； （2）第一种刹车模式建模如下：电动汽车受到地面施加的阻力恒为，发电机线圈转动导致汽车受到的阻力与汽车的速度v成正比，即：（k为已知常量），假设汽车开始刹车时的速度为，经过时间t，汽车的速度减为零，求该过程中汽车回收动能的效率η； （3）第二种刹车模式建模如下：假设电动汽车刹车时受到的地面摩擦等阻力与发电机线圈转动导致汽车受到的阻力相比可以忽略，即刹车时汽车受到的阻力完全是由线圈转动导致的，从而汽车减少的动能全部用来发电，回收的电能可等效为电阻R消耗的电能。某时刻线圈平面和磁场平行，此时线圈转动角速度为，电动汽车在水平面上刹车至速度，求此时汽车加速度a的大小。 2．（2024·重庆市·二模）2024年春节前夕，因“冻雨”导致众多车辆在某些高速路段停滞，并发生了一些交通事故。如图所示，受高速路面冰雪影响，乙车停在水平高速路面上，甲车以速度从乙车正后方同一车道匀速驶来，在距乙车处紧急刹车（牵引力瞬间变为零），但仍与乙车发生了碰撞:碰撞后，甲、乙两车各自减速运动、后停止运动。若甲、乙两车完全相同且均可视为质点，两车碰撞时间很短可不计，碰撞前、后两车质量均不变，两车始终在同一直线上，两车在冰雪路面上的所有减速运动均视为加速度相同的匀减速运动。求： （1）碰撞后瞬时，甲、乙两车的速度大小之比； （2）甲车从刹车到停止运动所经过的时间。 电场与磁场 1. （2024·北京市海淀区·二模）如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m，电荷量为-q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为U0时，。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　） A. 两极板间电压为U0时，尘埃的最大动能为qU0+ B. 两极板间电压为U0时，除尘率可达100% C. 仅增大尘埃的速率v，可以提升除尘率 D. 仅减少尘埃的电荷量，可以提升除尘率 2. （2024·湖北省十一校联考·二模）如图所示为雷雨天一避雷针周围电场等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点，其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（ ） A. B点场强小于C点场强 B. 某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同 C. 正电荷在C点的电势能比其在B点的电势能大 D. 将负电荷从C点移动到B点，电场力所做的总功为正 电路与电磁感应 1. （2024·陕西省商洛市·四模）国标规定自来水在时电阻率应大于。某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为，内阻可忽略），电压表（量程为，内阻很大），电压表（量程为，内阻很大），定值电阻（阻值），定值电阻（阻值），电阻箱（最大阻值），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。 实验步骤如下： A．用游标卡尺测量玻璃管的内径； B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度； C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数； D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值； E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤，记录每一次水柱长度和电阻箱阻值； F．断开S，整理好器材。 （1）玻璃管内水柱的电阻的表达式为______（用 表示）； （2）测玻璃管内径时游标卡尺示数如图乙，则______； （3）利用记录的多组水柱长度和对应的电阻箱阻值的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。自来水的电阻率______（保留两位有效数字）。 2. （2024·河北省金科大联考·二模）（多选）图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，为报警器的电阻（阻值不变），大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变.测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　） A. 当两端的电压减小时，报警器开始报警 B. 电源的输出功率增大 C. 移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小 D. 若不小心将的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大 机械振动与机械波 光学 电磁波 1. （2024·北京市海淀区·三模）激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，可简化为如图所示模型：由激光器发出的A、B两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测光强经过了强→弱→强→弱→强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（　　） A. A束激光的频率小于B束激光的频率 B. 整个装置加速转动过程中，B束激光到达光电探测器的路程逐渐变小 C. 整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹 D. 整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长 2. （2024·辽宁省名校联盟·3月份联合考试）地震监测技术的主要原理是利用了地震发生后横波与纵波的时间差，由监测站发出的电磁波赶在监测站监测仪记录的地震横波波形图和振动图像，已知地震纵波的平均波速为6km／s，两种地震波都向x轴正方向传播，地震时两者同时从震源发出。下列说法正确的是（　　） A. 地震横波的周期为 B. 用于地震预警监测的是横波 C. 若震源位于地表以下，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为 D. 若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为 热学 近代物理 1. （2024·山西省名校联考·二模）2023年8月24日，日本不顾国际社会的强烈反对，启动了福岛第一核电站核污染水的排海。已知核污染水中含有放射性很强的钋210，其半衰期为138天，发生衰变的核反应方程为，则下列说法正确的是（　　） A. 衰变过程中释放的X粒子的穿透能力很强 B. 夏天海水温度升高，钋210的半衰期变短 C. 100个原子核经过138天，只剩50个原子核未衰变 D. 的比结合能比的比结合能大 2.（2024·河北省金科大联考·二模） 汽车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全.发生交通事故时，强烈的碰撞使三氮化钠完全分解产生钠和氮气而快速充入气囊.充入氮气后的瞬间安全气囊的容积为70L，温度为300K，压强为，囊内氮气的密度；随后，驾乘人员因惯性挤压安全气囊，气囊的可变排气孔开始泄气，当内部气体体积变为50L、温度降为280K、压强变为时，不再排气，将气体视为理想气体。求： （1）充气后瞬间，气囊内含有的氮气分子个数；（已知氮气的摩尔质量，阿伏加德罗常数） （2）驾乘人员挤压安全气囊过程中，排出去的气体质量占原来囊内气体总质量的百分比（此问结果保留2位有效数字）。 自然现象中的物理 1. （2024·江西金太阳联考3月月考）（多选）一滴雨滴从天空中竖直落下，雨滴可视为球形，所受空气阻力大小可近似为，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为雨滴速度（v未知），水的密度为ρ，雨滴下落的高度足够高，最终雨滴落到水平地面上。重力加速度大小为g，雨滴落到地面经Δt时间速度变为零（Δt足够小且雨滴不反弹），则下列说法正确的是（　　） A. 雨滴匀速下落前，先处于失重状态，后处于超重状态 B. 雨滴匀速下落前，一直处于失重状态 C. 雨滴对地面的平均冲击力大小约为 D. 雨滴对地面的平均冲击力大小约为 2. （2024·北京市海淀区·二模）地球表面与大气电离层都是良导体，两者与其间的空气介质可视为一个大电容器，这个电容器储存的电荷量大致稳定，约为5×105C，其间的电场，称为大气电场。设大地电势为零，晴天的大气电场中，不同高度h处的电势φ的变化规律如图所示，不考虑水平方向电场的影响。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A. 大气电场的方向竖直向上 B. 地面带电量约为2.5×105C C. 地面和大气电离层组成的电容器电容值约0.6F D. 高度h越大，大气电场强度越小 救灾与物理 1．（2024·陕西省汉中市·二模）在新冠疫情爆发期间，为防止疫情扩散，被隔离的人员不许出门，不允许与他人有接触。某学校兴趣小组根据所学力学知识设计了如图所示的送餐装置，送餐员将食物放在吊盘中，被隔离者自行通过细绳搭在光滑定滑轮上将带铰链的轻杆缓慢上拉，从而取得食物。在轻杆被缓慢上拉到取到食物前的过程中（　　） A. 此人手上所受的拉力F先减小，后增大 B. 此人手上所受拉力F始终不变 C. 轻杆所受压力大小始终不变 D. 轻杆所受压力先减小，后增大 2．（2024·宁夏省银川一中·四模）一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为、，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为、。以下判断正确的是（　　） A. 水柱射到最高点时速度为0 B. C. 两水柱喷出时，竖直方向的速度 D 航母与物理 1. （2024·江西金太阳联考3月月考）航母上通常要安装电磁弹射器来帮助舰载机起飞。若在静止的航母上，某舰载机从静止开始匀加速运动100m达到80m/s的起飞速度，则该过程的时间为（　　） A. 3.2s B. 2.8s C. 2.5s D. 2.0s 2．（2024·福建省三明市·一模）如图甲，是山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞，甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分组成，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB平滑连接的一段斜面，模型简化图如图乙所示，BC长为L，BC与AB间夹角为α。若舰载机从A点处由静止开始以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动，经过时间t达到B点，此时达到额定功率。进入BC保持额定功率加速，在C点刚好达到起飞速度v。已知舰载机的总质量为m（忽略滑行过程中的质量变化），舰载机运动过程受到的阻力可看作恒力，大小为其重力的k倍，重力加速度为g。求： （1）舰载机的额定功率； （2）舰载机在BC段运动的时间。 汽车与物理 1．（2024·广东4月名校联考）在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ） A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小 C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小 2. （2024·北京首都师大附中·三模）如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（　　） A. 制动过程中，导体不会产生热量 B. 如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力 C. 制动力的大小与导体运动的速度无关 D. 为了使导体获得恒定的制动力，制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流 1．（2024·河北省金科大联考·二模）（多选）电磁驱动技术现已广泛应用于生产、生活和军事中，如图所示为一电磁驱动模型，水平面内，连续排列的边长为L的正方形区域内存在竖直方向的匀强磁场，相邻区域的磁感应强度方向相反，大小均为B.质量为m、总电阻为R的矩形金属线框处于匀强磁场中，边长为L.当匀强磁场水平向右以速度v匀速运动时，金属线框能达到的最大速度为。线框达到最大速度后做匀速直线运动，线框运动中受到的阻力恒定，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置时，线框ab边中感应电流方向从a到b B. 线框运动中受到的阻力大小为 C. 线框匀速运动后，受到安培力所做的功等于回路中产生的焦耳热 D. 线框匀速运动后，外界每秒提供给线框的总能量为 2．（2024·北京市海淀区·一模）有关列车电气制动，可以借助如图所示模型来理解，图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，导轨间距为L，磁场的磁感应强度为B，金属棒MN的质量为m，导轨右端接有阻值为R的电阻，金属棒接入电路部分的电阻为r，导轨的电阻不计。MN在安培力作用下向右减速运动的过程对应于列车的电气制动过程，金属棒MN开始减速时的初速度为v0。 （1）求开始减速时： ①导体棒两端的电压U。 ②安培力的功率P。 （2）在制动过程中，列车还会受到轨道和空气阻力的作用，为了研究问题方便，设这些阻力总和大小恒定，对应于棒受到的大小恒定的摩擦阻力f，在金属棒的速度从v0减至的过程中，金属棒的位移大小为x。求该过程中电路中产生的焦耳热Q。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点06 自然灾害、交通安全与物理 自然现象常与力学（如：下雨）、电学（如：打雷、闪电）、热学（如：雨、雪、冰）、光学（如：日、月、星星）进行综合 救灾常与力学（如：救火、新冠）进行综合 航母常与力学（如：舰载机）、电学（如：电磁弹射）进行综合 汽车常与力学（如：安全气囊）、电学（如：电磁制动）进行综合 （建议用时：40分钟） 力与运动 1．（2024·青海省海南藏族自治州·一模）近来，交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到严厉处罚。假设一辆以36km/h的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，此时一老人正在过人行横道，汽车的车头距离人行横道14m。若该车减速时的最大加速度为；要使该车在到达人行横道前停止，驾驶员的反应时间不能超过（ ） A. 0.5s B. 0.4s C. 0.3s D. 0.2s 【答案】B 【解析】汽车匀速行驶时的速度大小 汽车从开始刹车到停止的位移大小 汽车在驾驶员反应时间内匀速运动的位移 驾驶员的反应时间 故选B。 2. （2024·海南省四校联考）由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图所示。其中点为发射点，点为落地点，点为轨迹的最高点，、为距地面高度相等的两点，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 炮弹到达最高点时加速度等于 B. 炮弹经过点和经过点的机械能不相同 C. 炮弹经过点和经过点时的加速度相同 D. 炮弹由点运动到点的时间大于由点运动到点的时间 【答案】B 【解析】A．在最高点时，炮弹具有水平向右的速度，所以炮弹在点时，除了受重力外还受到向后的空气阻力，所以合力大于重力，即加速度大于，A错误； B．从到的过程中，空气阻力一直做负功，炮弹的机械能逐渐减小，则炮弹经过点和经过点的机械能不相同，B正确； C．炮弹经过点和经过点时受空气阻力和重力作用，空气阻力方向不同，所受合力不同，则加速度不同，C错误； D．设炮弹从点运动到点的过程中所受阻力的平均竖直分量为，从点运动到点的过程中所受阻力的平均竖直分量为，根据牛顿第二定律可知 到的平均加速度为 到的平均加速为 由此可知，，根据运动学规律可知，炮弹从点运动到点的时间小于点运动到点的时间，D错误。 故选B。 能量与动量 1．（2024·北京首都师大附中·三模）新型电动汽车在刹车时，可以用发电机来回收能量。假设此发电机的原理可抽象建模如图所示。两磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，绕有n匝导线的线圈为长方形，其面积为S，整个线圈都处于磁场中。线圈转轴为两条短边的中点连线，线圈外接有阻值为R的纯电阻负载，忽略线圈的电阻，电动汽车的质量为M。 （1）初始时刻线圈平面和磁场垂直，若线圈角速度恒为ω，写出电路开路时线圈两端的电压u随时间t变化的关系式； （2）第一种刹车模式建模如下：电动汽车受到地面施加的阻力恒为，发电机线圈转动导致汽车受到的阻力与汽车的速度v成正比，即：（k为已知常量），假设汽车开始刹车时的速度为，经过时间t，汽车的速度减为零，求该过程中汽车回收动能的效率η； （3）第二种刹车模式建模如下：假设电动汽车刹车时受到的地面摩擦等阻力与发电机线圈转动导致汽车受到的阻力相比可以忽略，即刹车时汽车受到的阻力完全是由线圈转动导致的，从而汽车减少的动能全部用来发电，回收的电能可等效为电阻R消耗的电能。某时刻线圈平面和磁场平行，此时线圈转动角速度为，电动汽车在水平面上刹车至速度，求此时汽车加速度a的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）初始时刻线圈平面和磁场垂直，电路开路时线圈两端的电压 （2）对汽车，根据动量定理 又 整理可得 解得汽车速度从到停下来运动的距离 汽车回收动能的效率 联立可得 （3）线圈转动角速度为时，线圈平面和磁场平行，此时线圈产生的电动势为 等效电阻的功率 又 解得 根据牛顿第二定律 解得 2．（2024·重庆市·二模）2024年春节前夕，因“冻雨”导致众多车辆在某些高速路段停滞，并发生了一些交通事故。如图所示，受高速路面冰雪影响，乙车停在水平高速路面上，甲车以速度从乙车正后方同一车道匀速驶来，在距乙车处紧急刹车（牵引力瞬间变为零），但仍与乙车发生了碰撞:碰撞后，甲、乙两车各自减速运动、后停止运动。若甲、乙两车完全相同且均可视为质点，两车碰撞时间很短可不计，碰撞前、后两车质量均不变，两车始终在同一直线上，两车在冰雪路面上的所有减速运动均视为加速度相同的匀减速运动。求： （1）碰撞后瞬时，甲、乙两车的速度大小之比； （2）甲车从刹车到停止运动所经过的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）设碰撞后瞬时，甲、乙两车的速度大小分别为、，从碰撞后到停止运动过程中对甲车有 对乙车有 联立解得 即 （2）设碰撞前瞬时，甲车的速度大小为v，两车质量均为，碰撞过程中，由动量守恒定律有 解得 ， 甲车从刹车到碰撞前瞬时，有 解得 ，， 因此，甲车从刹车到停止运动所经过的时间 电场与磁场 1. （2024·北京市海淀区·二模）如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为m，电荷量为-q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率（相同时间内被收集尘埃的数量与进入除尘空间尘埃的数量之百分比）。当两极板间电压为U0时，。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是（　　） A. 两极板间电压为U0时，尘埃的最大动能为qU0+ B. 两极板间电压为U0时，除尘率可达100% C. 仅增大尘埃的速率v，可以提升除尘率 D. 仅减少尘埃的电荷量，可以提升除尘率 【答案】B 【解析】A．当两极板间电压为U0时，。可知相同时间内有80%的带点尘埃打在下极板，则离开极板间的带点尘埃的偏移量 设尘埃的最大动能为，两极板间的距离为，根据动能定理可知 解得 A错误； B．设离开板间的带电尘埃的偏移量为，极板间的电压为，粒子在平行极板的方向上做匀速直线运动，沿垂直极板的方向做匀加速直线运动，则有 根据牛顿第二定律 联立解得 由于 故 可解得 故B正确； CD．根据上述结论 可知，仅增大尘埃的速率v，或仅减少尘埃的电荷量，均使的偏移量减小，会降低除尘率，CD错误。 故选B。 2. （2024·湖北省十一校联考·二模）如图所示为雷雨天一避雷针周围电场等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点，其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（ ） A. B点场强小于C点场强 B. 某不计重力的正电荷在A、B两点的加速度相同 C. 正电荷在C点的电势能比其在B点的电势能大 D. 将负电荷从C点移动到B点，电场力所做的总功为正 【答案】D 【解析】A．等差等势面越稀疏场强越小，因此C点场强小于B点场强，故A错误； B．A、B两点处于同一等势面上，电场方向不同，根据可知不计重力的正电荷在A、B两点的加速度不相同，故B错误； C．B点的电势大于C点的电势，根据可知正电荷在C点的电势能小于B点的电势能，故C错误； D．负电荷从C点移动到B点时，是从低电势移动到高电势，根据可知电势能变小，电场力做正功，故D正确。 故选D。 电路与电磁感应 1. （2024·陕西省商洛市·四模）国标规定自来水在时电阻率应大于。某同学利用图甲电路测量自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移动。实验器材还有：电源（电动势约为，内阻可忽略），电压表（量程为，内阻很大），电压表（量程为，内阻很大），定值电阻（阻值），定值电阻（阻值），电阻箱（最大阻值），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。 实验步骤如下： A．用游标卡尺测量玻璃管的内径； B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度； C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数； D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值； E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤，记录每一次水柱长度和电阻箱阻值； F．断开S，整理好器材。 （1）玻璃管内水柱的电阻的表达式为______（用 表示）； （2）测玻璃管内径时游标卡尺示数如图乙，则______； （3）利用记录的多组水柱长度和对应的电阻箱阻值的数据，绘制出如图丙所示的关系图象。自来水的电阻率______（保留两位有效数字）。 【答案】①. ②. 30.00 ③. 14 【解析】（1）[1]根据串联电路中电压分配规律，由题意得 故 （2）[2]由图可知，游标尺上零刻度与主尺刻度线对齐，则读数为。 （3）[3]根据电阻定律得 故 根据图中的斜率代入数据可得 2. （2024·河北省金科大联考·二模）（多选）图甲为交警正在用气体酒精浓度测试仪查酒驾的情景，图乙为气体酒精浓度测试仪的原理图，为气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，为报警器的电阻（阻值不变），大于电源内阻，当报警器两端的电压达到一定值时，报警器报警测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，调零后的滑片位置保持不变.测试时，当气体酒精浓度达到酒驾指定浓度时，电压表示数增大为U，报警器报警。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　） A. 当两端的电压减小时，报警器开始报警 B. 电源的输出功率增大 C. 移去电压表，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小 D. 若不小心将的滑片向下移了一些，报警时气体酒精浓度比指定的浓度大 【答案】BC 【解析】A．根据题意可知、及电源内阻总的电压减小时，报警器才开始报警，A错误； B．当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，变小，由于大于电源内阻，因此外电阻减小，电源的输出功率变大，B正确； C．移去电压表，报警器部分的电阻变大，两端要达到报警时的电压，传感器的电阻必须更大，因此报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，C正确； D．若不小心将的滑片向下移了一些，则报警时传感器的电阻比正常设计报警时的电阻大，报警时气体酒精浓度比指定的浓度小，D错误。 故选BC。 机械振动与机械波 光学 电磁波 1. （2024·北京市海淀区·三模）激光陀螺仪是很多现代导航仪器中的关键部件，广泛应用于民航飞机等交通工具。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，其原理结构比较复杂，可简化为如图所示模型：由激光器发出的A、B两束激光，经完全对称的两个通道（图中未画出）在光电探测器处相遇，产生干涉条纹。如果整个装置本身具有绕垂直纸面的对称轴转动的角速度，那么沿两个通道的光的路程差就会发生变化，同时光电探测器能检测出干涉条纹的变化，根据此变化就可以测出整个装置的旋转角速度。某次测试，整个装置从静止开始，绕垂直纸面的对称轴，顺时针方向逐渐加速旋转，最后转速稳定，这个过程中光电探测器的中央位置C处检测光强经过了强→弱→强→弱→强的变化过程。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是（　　） A. A束激光的频率小于B束激光的频率 B. 整个装置加速转动过程中，B束激光到达光电探测器的路程逐渐变小 C. 整个装置加速转动过程中，C处始终没有出现干涉明条纹 D. 整个装置加速转动过程中，两束激光的路程差变化了2个波长 【答案】D 【解析】A．由于两束激光出现干涉现象，说明两个光束的频率相等，故A错误； B．由于整个装置顺时针方向转动，因此整个装置加速转动过程中，B束激光到达光电探测器的路程线减小在变大在变小在变大的周期变化，故B错误； C．整个装置加速转动过程中，当C处出现强光时就是干涉明条纹，故C错误； D．由于C处出现了强→弱→强→弱→强的变化，因此两束激光的路程差依次为、、、、，因此变化了2个波长，故D正确。 故选D。 2. （2024·辽宁省名校联盟·3月份联合考试）地震监测技术的主要原理是利用了地震发生后横波与纵波的时间差，由监测站发出的电磁波赶在监测站监测仪记录的地震横波波形图和振动图像，已知地震纵波的平均波速为6km／s，两种地震波都向x轴正方向传播，地震时两者同时从震源发出。下列说法正确的是（　　） A. 地震横波的周期为 B. 用于地震预警监测的是横波 C. 若震源位于地表以下，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为 D. 若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为 【答案】C 【解析】A．由题图振动图像可知地震横波的周期为 A错误； B．由题图波动图像可知地震横波的波长为 则地震横波的波速为 因此用于地震预警监测的是纵波，B错误； C．若震源位于地表以下，则纵波、横波到达震源正上方的地表时间差为 C正确； D．由题图可知 又角速度 初相位 则若将监测站显示的地震横波看成简谐横波，以时刻作为计时起点，则该振动图像的振动方程为 D错误。 故选C。 热学 近代物理 1. （2024·山西省名校联考·二模）2023年8月24日，日本不顾国际社会的强烈反对，启动了福岛第一核电站核污染水的排海。已知核污染水中含有放射性很强的钋210，其半衰期为138天，发生衰变的核反应方程为，则下列说法正确的是（　　） A. 衰变过程中释放的X粒子的穿透能力很强 B. 夏天海水温度升高，钋210的半衰期变短 C. 100个原子核经过138天，只剩50个原子核未衰变 D. 的比结合能比的比结合能大 【答案】D 【解析】A．根据核反应前后质量数和电荷数守恒，可知X为粒子，粒子的电离能力很强，穿透能力很弱，故A错误； B．半衰期由原子核自身因素决定，与其物理环境和化学环境无关，故B错误； C．半衰期是大量的原子核统计的结果，对少数的原子核不成立，故C错误； D．核反应方程式中，生成物比反应物稳定，所以的比结合能比的比结合能大，故D正确。 故选D。 2.（2024·河北省金科大联考·二模） 汽车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全.发生交通事故时，强烈的碰撞使三氮化钠完全分解产生钠和氮气而快速充入气囊.充入氮气后的瞬间安全气囊的容积为70L，温度为300K，压强为，囊内氮气的密度；随后，驾乘人员因惯性挤压安全气囊，气囊的可变排气孔开始泄气，当内部气体体积变为50L、温度降为280K、压强变为时，不再排气，将气体视为理想气体。求： （1）充气后瞬间，气囊内含有的氮气分子个数；（已知氮气的摩尔质量，阿伏加德罗常数） （2）驾乘人员挤压安全气囊过程中，排出去的气体质量占原来囊内气体总质量的百分比（此问结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）充气后一瞬间，气囊内氮气的质量 气囊内含有氮气分子个数 （个） （2）设囊中气体温度降为280K、压强变为时总体积为，根据理想气体状态方程 解得 排出去的气体质量占原来囊内气体总质量的比例 自然现象中的物理 1. （2024·江西金太阳联考3月月考）（多选）一滴雨滴从天空中竖直落下，雨滴可视为球形，所受空气阻力大小可近似为，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为雨滴速度（v未知），水的密度为ρ，雨滴下落的高度足够高，最终雨滴落到水平地面上。重力加速度大小为g，雨滴落到地面经Δt时间速度变为零（Δt足够小且雨滴不反弹），则下列说法正确的是（　　） A. 雨滴匀速下落前，先处于失重状态，后处于超重状态 B. 雨滴匀速下落前，一直处于失重状态 C. 雨滴对地面的平均冲击力大小约为 D. 雨滴对地面的平均冲击力大小约为 【答案】BD 【解析】AB．雨滴匀速下落前，一直加速向下运动，处于失重状态，故A错误，B正确； CD．雨滴下落的速度最大时，受力平衡，有 即 解得 之后雨滴落到地面经Δt时间速度变为零，重力与撞击力相比太小，忽略，由动量定理得 解得雨滴对地面的平均冲击力大小约为 故C错误，D正确。 故选BD。 2. （2024·北京市海淀区·二模）地球表面与大气电离层都是良导体，两者与其间的空气介质可视为一个大电容器，这个电容器储存的电荷量大致稳定，约为5×105C，其间的电场，称为大气电场。设大地电势为零，晴天的大气电场中，不同高度h处的电势φ的变化规律如图所示，不考虑水平方向电场的影响。根据以上信息，下列说法正确的是（　　） A. 大气电场的方向竖直向上 B. 地面带电量约为2.5×105C C. 地面和大气电离层组成的电容器电容值约0.6F D. 高度h越大，大气电场强度越小 【答案】D 【解析】A．大地电势为零，离地面越高，电势越高，因沿电场方向电势降低，可知大气电场的方向竖直向下，选项A错误； B．因地面和大气层分别是电容器的两个电极，电容器储存的电荷量约为5×105C，可知地面带电量约为5×105C，选项B错误； C．根据电容器的定义式 可知，地面和大气电离层组成的电容器电容值约 故C错误； D．根据 可知图像的斜率代表电场的倒数，高度h越大，大气电场强度越小，故D正确。 故选D。 救灾与物理 1．（2024·陕西省汉中市·二模）在新冠疫情爆发期间，为防止疫情扩散，被隔离的人员不许出门，不允许与他人有接触。某学校兴趣小组根据所学力学知识设计了如图所示的送餐装置，送餐员将食物放在吊盘中，被隔离者自行通过细绳搭在光滑定滑轮上将带铰链的轻杆缓慢上拉，从而取得食物。在轻杆被缓慢上拉到取到食物前的过程中（　　） A. 此人手上所受的拉力F先减小，后增大 B. 此人手上所受拉力F始终不变 C. 轻杆所受压力大小始终不变 D. 轻杆所受压力先减小，后增大 【答案】C 【解析】对结点C受力分析，如图所示 缓慢上拉，三个力平衡，三个力组成首尾相接的闭合三角形，力三角形与几何三角形ABC相似，根据相似三角形对应边比值相等，有 因上拉过程mg.AB不变，故AC减小则F减小，即工人手上所受的拉力减小， BC不变则N不变，根据牛顿第三定律，即轻杆所受压力大小始终不变。 故选C。 2．（2024·宁夏省银川一中·四模）一住宅阳台失火，消防员用靠在一起的两支水枪喷水灭火，如图所示甲水柱射向水平阳台近处着火点A，乙水柱射向水平阳台远处着火点B，两水柱最高点在同一水平线上，不计空气阻力，甲、乙水柱喷出时的速度大小分别为、，甲、乙水柱在空中运动的时间分别为、。以下判断正确的是（　　） A. 水柱射到最高点时速度为0 B. C. 两水柱喷出时，竖直方向的速度 D 【答案】B 【解析】A．水柱在最高点时，竖直方向的分速度为零，水平方向的速度不为零，故A错误； BCD．根据题意可知，甲、乙两水柱最高点在同一水平线上，根据 则甲、乙水柱在空中运动的时间相等，根据 甲、乙水柱竖直方向的初速度相等，由图可知，乙的水平位移大，则乙水平方向的初速度大，根据 则有 故B正确，CD错误。 故选B。 航母与物理 1. （2024·江西金太阳联考3月月考）航母上通常要安装电磁弹射器来帮助舰载机起飞。若在静止的航母上，某舰载机从静止开始匀加速运动100m达到80m/s的起飞速度，则该过程的时间为（　　） A. 3.2s B. 2.8s C. 2.5s D. 2.0s 【答案】C 【解析】由题知，舰载机从静止开始弹射，匀加速运动100m达到80m/s的起飞速度，则根据 解得 故选C。 2．（2024·福建省三明市·一模）如图甲，是山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞，甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分组成，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB平滑连接的一段斜面，模型简化图如图乙所示，BC长为L，BC与AB间夹角为α。若舰载机从A点处由静止开始以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动，经过时间t达到B点，此时达到额定功率。进入BC保持额定功率加速，在C点刚好达到起飞速度v。已知舰载机的总质量为m（忽略滑行过程中的质量变化），舰载机运动过程受到的阻力可看作恒力，大小为其重力的k倍，重力加速度为g。求： （1）舰载机的额定功率； （2）舰载机在BC段运动的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）设舰载机的额定功率为，从A点到B点，根据运动学公式有 在B点处有 ， 联立解得 （2）舰载机在段运动时间设为，根据动能定理有 解得 汽车与物理 1．（2024·广东4月名校联考）在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（ ） A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小 C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小 【答案】D 【解析】AB．由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则F—t图像的面积即合外力的冲量，再根据动量定理可知F—t图像的面积也是动量的变化量，且图线一直在t轴的上方，由于头部有初动量，由图可知，动量变化越来越大，则动量的大小一直减小到假人头静止，动量变化最大，AB错误； C．根据动量与动能的关系有，而F—t图像的面积是动量的变化量，则动能的变化量与曲线与横轴围成的面积不成正比，C错误； D．由题知假人的头部只受到安全气囊的作用，则根据牛顿定律可知a∝F，即假人头部的加速度先增大后减小，D正确。 故选D。 2. （2024·北京首都师大附中·三模）如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（　　） A. 制动过程中，导体不会产生热量 B. 如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力 C. 制动力的大小与导体运动的速度无关 D. 为了使导体获得恒定的制动力，制动过程中可以逐渐增大线圈中的电流 【答案】D 【解析】A．电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，电流流过电阻时会产生热量，A错误； B．如果改变线圈中的电流方向，铁芯产生的磁感线的方向变为反向，此时产生的涡流方向也相反，根据安培力的公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，B错误； C．导体运动的速度磁通量变化越快，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大，C错误； D．在制动过程中，运动导体速度减小，要想使导体获得恒定的制动力，需要增加导体所处的磁场的磁感应强度，可以通过增大线圈中的电流来增加磁场强度，D正确。 故选D。 1．（2024·河北省金科大联考·二模）（多选）电磁驱动技术现已广泛应用于生产、生活和军事中，如图所示为一电磁驱动模型，水平面内，连续排列的边长为L的正方形区域内存在竖直方向的匀强磁场，相邻区域的磁感应强度方向相反，大小均为B.质量为m、总电阻为R的矩形金属线框处于匀强磁场中，边长为L.当匀强磁场水平向右以速度v匀速运动时，金属线框能达到的最大速度为。线框达到最大速度后做匀速直线运动，线框运动中受到的阻力恒定，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置时，线框ab边中感应电流方向从a到b B. 线框运动中受到的阻力大小为 C. 线框匀速运动后，受到安培力所做的功等于回路中产生的焦耳热 D. 线框匀速运动后，外界每秒提供给线框的总能量为 【答案】BD 【解析】A．线框相对于磁场向左运动，根据右手定则知，线框ab边中感应电流方向从b到a，故A错误； B．因阻力恒定，又线框最后做匀速直线运动，由二力平衡知，阻力应与安培力大小相等，由于磁场以速度v向右运动，当金属框稳定后以最大速度v0向右运动，此时金属框相对于磁场的运动速度大小为v-v0，根据右手定则可以判断回路中产生的感应电动势E等于ad、bc边分别产生感应电动势之和，即 根据欧姆定律可得，此时金属框中产生的感应电流为 金属框的两条边ad和bc都受到安培力作用，边长等于说明ad和bc边处于的磁场方向一直相反，电流方向也相反，根据左手定则可知它们所受安培力方向一致，故金属框受到的安培力大小为 故B正确； C．线框匀速运动后，磁场的匀速运动产生了感应电流从而产生了焦耳热，与安培力做功无关，故C错误； D．线框匀速运动后，外界提供给线框的总能量等于回路中的焦耳热和克服阻力做功之和，即外界每秒提供给线框的总能量为 故D正确。 故选BD 2．（2024·北京市海淀区·一模）有关列车电气制动，可以借助如图所示模型来理解，图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，导轨间距为L，磁场的磁感应强度为B，金属棒MN的质量为m，导轨右端接有阻值为R的电阻，金属棒接入电路部分的电阻为r，导轨的电阻不计。MN在安培力作用下向右减速运动的过程对应于列车的电气制动过程，金属棒MN开始减速时的初速度为v0。 （1）求开始减速时： ①导体棒两端的电压U。 ②安培力的功率P。 （2）在制动过程中，列车还会受到轨道和空气阻力的作用，为了研究问题方便，设这些阻力总和大小恒定，对应于棒受到的大小恒定的摩擦阻力f，在金属棒的速度从v0减至的过程中，金属棒的位移大小为x。求该过程中电路中产生的焦耳热Q。 【答案】（1）①；②；（2） 【解析】（1）①根据法拉第电磁感应定律可知 导体棒两端的电压为 ②电路中的电流为 安培力的功率为 解得 （2）根据能量守恒定律可知 解得 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$