热点08 生活中的物理 - 2025年高考物理【热点·重点·难点】专练（陕西、山西、宁夏、青海）

热点08 生活中的物理 手机常与受力平衡、静电场、电磁感应进行综合 医疗器械常与带电粒子在电场、磁场中的运动及热学知识、机械振动、机械波进行综合 人们的衣食住行中处处含有物理规律 （建议用时：40分钟） 力与运动 1．（2024·宁夏吴忠市·一模）快递公司推出了用无人机配送快递的方法．某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示．下列关于无人机运动的说法正确的是（　　） A. 0～t1时间内，无人机做曲线运动 B. t2时刻，无人机运动到最高点 C. t3～t4时间内，无人机做匀变速直线运动 D. t2时刻，无人机的速度大小为 2．（2024·青海省海南藏族自治州·二模）起重机用钢缆把质量的重物从地面由静止竖直向上吊起到高度处，所用时间，此过程可看成两段连续的、对称的匀变速直线运动，即加速、减速时重物的加速度大小不变，重物到达处时速度恰好为0，取重力加速度大小。求： （1）重物的加速度大小； （2）钢缆对重物拉力的最大功率。 能量与动量 1．（2024·青海省西宁市·二模）图甲中的辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成，图乙为提水设施工作原理简化图，辘轳绕绳轮轴半径r=0.1m，水桶的质量M=0.5kg，井足够深，忽略井绳质量和因绳子缠绕导致轮轴的半径变化。某次从井中汲取m=2kg的水，轮轴由静止开始绕中心轴转动从而竖直向上提水桶，其角速度随时间变化规律如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. 10s末水桶的速度大小为20m/s B. 水桶的速度大小随时间变化规律为v=2t C. 0~10s内水桶上升的高度为20m D. 0~10s内井绳拉力所做的功为255J 2. （2024·新疆乌鲁木齐市·一模）（多选）如图所示，乌鲁木齐机场在传输旅客行李的过程中，行李从一个斜面滑下。为防止行李下滑时速度过大，斜面上设置了一段“减速带”（行李与“减速带”间动摩擦因数较大）。小梁的行李箱质量为m、长度为L，“减速带”的长度为2L，该行李箱与“减速带”间的动摩擦因数为，斜面与水平面间的夹角为，重力加速度的大小为g，行李箱滑过“减速带”的过程中，不会发生转动且箱内物品相对行李箱静止。设该行李箱质量分布均匀和不均匀的两种情况下滑过“减速带”的过程中，克服“减速带”的摩擦力做的功分别为和。则（　　） A. 一定等于 B. 一定大于 C. 一定等于 D. 可能大于 电场与磁场 1. （2024·宁夏银川一中·一模）（多选）电容式加速度传感器是常见的手机感应装置，结构如图所示。质量块的上端连接轻质弹簧，下端连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块带动电介质移动改变电容， 则下列说法正确的是（　　） A. 当传感器处于静止状态时，电容器不带电 B. 电介质插入极板越深，电容器所带电量越多 C. 当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由a流向b D. 当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后电流表指针不偏转 2. （2024·陕西省柞水中学·冲刺一）某款空气净化器采用了“等离子灭活”技术，内部有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个真空区域，其中L=5cm，如下图所示。Ⅰ区中平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化周期为s，规律如下（中）图所示，B板粒子发生处能连续均匀地释放质量kg，电量C的带电粒子。Ⅱ、Ⅲ两条形区存在着宽度分别为L，0.5L，竖直方向无界、方向相反的匀强磁场，其中，T，不计粒子间的相互作用力和重力。求： （1）一个周期内穿出电场的粒子数和B板所释放的粒子数之比； （2）一个周期内穿过Ⅱ区进入Ⅲ区的粒子数和B板所释放的粒子数之比； （3）粒子将从Ⅲ区右边界的不同位置穿出，求穿出位置最高点与最低点之间的距离。 电路与电磁感应 1. （2024·青海省西宁市·二模）摩托车的点火装置原理如图所示。转换器将直流电压转换为12V的正弦交流电压，并加在高压包（理想变压器）的原线圈上，当副线圈电压的瞬时值大于时，就会使火花塞产生电火花点燃汽油机工作。以下说法正确的是（　　） A. 高压包的副线圈匝数至少是原线圈匝数的1500倍 B. 在电流变化的一个周期内，火花塞放电一次 C. 仅升高高压包输入电流的频率，火花塞放电的频率会增大 D. 仅升高高压包输入电流的频率，高压包的输出电压会增大 2. （2024·山西省晋中市·二模）如图所示为一个电吹风机原理电路简化示意图，、两端接在的交流电源上，将触片开关S置于不同位置，可以实现吹热风或吹冷风。理想变压器原、副线圈的匝数比，正常工作时小风扇A的功率为，电热丝B的额定电压为，额定功率为。下列说法正确的是（　　） A. 、两端输入电压的有效值为 B. 、两端输入电压的周期为，频率为 C. 当只有小风扇A正常工作时，通过变压器原线圈的电流为 D. 小风扇的内阻为，电热丝的电阻为 机械振动与机械波 光学 电磁波 1. （2024·青海省协作联考·一模）（多选）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，超声波遇到人体组织后会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。一简谐超声波沿轴正方向传播的图像如图所示，时刻波恰好传到质点处。波源的振动频率为，下列说法正确的是（ ） A. 质点起振时沿轴负方向运动 B. 超声波的波长为 C. 超声波在血管中的传播速度为 D. 时，质点恰好处于波峰 E. 内质点运动的路程为 2. （2024·宁夏省银川一中·四模）光纤通讯已成为现代主要的有线通信方式。现有一长为1km，直径为的长直光纤，一束单色平行光从该光纤一端沿光纤方向射入，经过在光纤另端接收到该光束。求： （1）光在光纤中的传播速度； （2）光纤的折射率； （3）如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值。 热学 近代物理 1. （2024·青海省海东市·二模）洗车所用的喷水壶的构造如图所示，水壶的容积为V，洗车前向壶内加入的洗涤剂并密封，然后用打气筒打气20次后开始喷水。已知外部大气压强恒为，打气筒每次打入压强为、体积为的空气，空气可视为理想气体，不计细管内液体的体积及压强，打气及喷水过程中封闭空气的温度始终不变。 （1）求喷水壶内封闭空气的最大压强p； （2）喷水壶内洗涤剂能否全部从喷口喷出？若不能，最少还能剩余多少？ 2. （2024·四川省成都市第二次联考）如图，某种烟雾报警器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镍来探测烟雾。镅发生衰变所释放的射线会将探测器里的空气分子电离，从而产生电流。烟尘一旦进入报警器内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报。下列说法正确的是（　　） A. 原子核中有146个质子 B. 发生火灾时，烟雾报警器中的因温度升高而半衰期变短 C. 该烟雾报警器应用了这种射线贯穿本领强的特点 D. 发生衰变的核反应方程是 手机与物理 1. （2024·山西省太原市·一模）如图所示，手机仅有两个侧面与手机夹接触，静止在手机支架上。手机平面与水平面夹角为30°，手机质量为204g，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 手机夹对手机作用力的大小为2.04N B. 手机对手机夹两侧的弹力指向手机内侧 C. 手机夹单侧面受到静摩擦力的大小为0.255N D. 顺时针缓慢转动手机夹，手机所受静摩擦力变小 2. （2024·陕西省渭南市·一模）手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为两端固定的可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，从而改变电容器的电容。当压力F增大时（　　） A. 电容器的电容变小 B. 电容器所带电荷量不变 C. 电阻R上有从a到b的电流 D. 极板间的电场强度不变 3. （2024·陕西省柞水中学·冲刺一）微信运动这一软件设计的基本原理是，走路时会先有一个向前的加速度再有一个向后的加速度，根据身高体重调整这两次加速度大小和时间间隔的阈值就能统计步数，当然还有很多优化的细节。手机微信运动步数的测量原理如图所示，M和N为电容器两极板，M固定，N两端与固定的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动。则手机（　　） A 由静止突然向前加速时，电流由a点流向b点 B. 匀速运动时，电流表示数不为零且保持不变 C. 由向前匀速突然减速时，电容器带电量增大 D. 保持向后的匀加速运动时，M、N之间的电场强度增大 衣食住行中的物理 1．（2024·宁夏省银川一中·二模）如图所示，厨师在展示厨艺时，将蛋糕放置在一水平托盘上，并控制托盘做竖直平面内半径为的匀速圆周运动，托盘始终保持水平。蛋糕可视为质点，与托盘之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。若蛋糕始终与托盘保持相对静止，则托盘做匀速圆周运动的最大速率为（ ） A. B. C. D. 2. （2024·宁夏银川市唐徕中学·一模）一种升降电梯的原理图如图甲，A为电梯的轿厢，B为平衡配重。在某次运行时A（含乘客）、B的质量分别为M=1200kg和m=800kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞）。不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度g取10m/s。轿厢A向上运动过程中的v-t图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 0~5s内电动机对外做功 B. 5s~8s内配重B处于失重状态 C. 0~3s内配重B下面绳子拉力为零 D. 0~8s内绳子拉力对轿厢A的最大功率 医疗保健与物理 1. （2024·山西省·一模）CT技术是通过高能电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对人体进行扫描取得信息的，其原理如图所示：半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，水平放置的目标靶长为，靶左端点、右端点与磁场圆心的距离相等、竖直距离为。从阴极逸出的电子（初速度可忽略），经电场加速后瞄准圆心沿着水平方向进入磁场，经磁场偏转后恰好击中点。设电子质量为、电荷量为，电子枪的加速电压为，不考虑电子受到的重力，求： （1）匀强磁场的磁感应强度的大小。 （2）仅通过调节匀强磁场大小，可实现电子束在目标靶上从到的扫描，求的大小范围。 2. （2024·青海省协作联考·一模）医院用的氧气瓶（导热性良好）如图所示，氧气瓶通过细管和右边封闭的均匀玻璃直管（导热性良好，且其容积相对氧气瓶的容积可以忽略不计）相连，玻璃直管内用一很薄的水银片（质量和厚度不计）在玻璃管下方封闭了一段空气柱，开始时瓶内氧气的压强为10个标准大气压，封闭的空气柱的长度为，随着氧气的使用，一段时间后发现水银片上升了（未到达玻璃管顶部），使用过程中环境的热力学温度变成了原来的，已知一个标准大气压为，氧气与空气均视为理想气体。求： （1）此时氧气瓶内的压强； （2）此时瓶内剩余氧气的质量占原来氧气总质量的百分比。 3. （2024·山西省怀仁一中·三模）“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上（如图）。假设加热后小罐内的空气温度为87℃，当时的室温为27℃，大气压为，小罐开口部位的面积。当罐内空气温度变为室温时，求：（不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响） （1）小罐内的空气对皮肤的压力大小； （2）某次拔罐时由于医生操作不当，小罐未紧贴在皮肤上，当罐内空气变为室温时，进入罐内空气与原有空气质量之比为多少。 1．（2024·青海省西宁市·一模）物流公司装卸货物时常因抛掷而造成物品损坏。为解决这个问题，某同学设计了如图所示的缓冲转运装置，其中，质量为紧靠货车的A装置是由光滑曲面和粗糙水平面两部分组成，其水平粗糙部分长度为。质量也为的转运车B紧靠A且与A的水平部分等高，包裹C沿A的光滑曲面由静止滑下，经A的水平部分后滑上转运车并最终停在转运车上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为，不计转运车与地面间的摩擦，包裹C可视为质点且无其他包裹影响，C与B的右挡板碰撞时间极短，碰撞损失的机械能可忽略，重力加速度g取。 （1）若包裹C在缓冲装置A上运动时A静止不动，求包裹C的最大质量； （2）若某包裹的质量为，从距A水平部分高度为处由自由释放，为使该包裹能停在转运车B上，求转运车B的最小长度L； （3）转运车B的长度为（2）问中所求的最小长度，质量为的包裹从距A水平部分高度为处自由释放，求包裹最终距B车右侧挡板的距离。 2．（2024·山东省聊城市·三模）近年来越来越多的汽车搭载了“空气悬挂”结构，相比“弹簧悬挂”更加舒适，可调节范围更广，其构造可以简化为下图所示模型。汽缸上部与汽车底盘相连，活塞通过连杆与车轮轴连接，活塞与汽缸之间的距离为h，两者之间还连接一弹簧，弹簧一端与活塞粘连在一起，弹簧另一端与汽缸不粘连，可以将汽车对汽缸的作用等效为质量为M的物块压在汽缸的上方。在某一温度下当汽车空载时M＝150kg，静止在水平路面上时，弹簧恰好处于原长状态。已知活塞的横截面积为，弹簧的劲度系数，不计弹簧体积、缸体的重力以及活塞与缸体之间的摩擦力，气体的温度始终不变，外界大气压恒为，，，g取，计算： （1）保持阀门关闭，将汽车移至倾角为的斜面，空载时汽缸与活塞之间的距离； （2）某次汽车停在水平路面上装载后等效为，此时气泵会自动给汽缸充入适量空气，使活塞和汽缸之间的距离回到，充入的气体与原气体的质量之比。 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08 生活中的物理 手机常与受力平衡、静电场、电磁感应进行综合 医疗器械常与带电粒子在电场、磁场中的运动及热学知识、机械振动、机械波进行综合 人们的衣食住行中处处含有物理规律 （建议用时：40分钟） 力与运动 1．（2024·宁夏吴忠市·一模）快递公司推出了用无人机配送快递的方法．某次配送快递无人机在飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向速度vy与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示．下列关于无人机运动的说法正确的是（　　） A. 0～t1时间内，无人机做曲线运动 B. t2时刻，无人机运动到最高点 C. t3～t4时间内，无人机做匀变速直线运动 D. t2时刻，无人机的速度大小为 【答案】D 【解析】A. 在0～t1时间内，无人机在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向也做初速度为零的匀加速直线运动，则合运动为匀加速直线运动，A错误； B. 在0～t4时间内，无人机竖直方向速度一直为正，即一直向上运动，则在t2时刻，无人机还没有运动到最高点，B错误； C. 在t3～t4时间内，无人机水平方向做速度为v0的匀速运动，竖直方向做匀减速运动，则合运动为匀变速曲线运动，C错误； D. 在t2时刻，无人机的水平速度为v0、竖直速度为v2，则合速度大小为，D正确。 故选D。 2．（2024·青海省海南藏族自治州·二模）起重机用钢缆把质量的重物从地面由静止竖直向上吊起到高度处，所用时间，此过程可看成两段连续的、对称的匀变速直线运动，即加速、减速时重物的加速度大小不变，重物到达处时速度恰好为0，取重力加速度大小。求： （1）重物的加速度大小； （2）钢缆对重物拉力的最大功率。 【答案】（1）；（2）。 【解析】（1）由已知条件知，重物做匀加速直线运动的时间为，加速的距离为，有 解得 （2）重物做匀加速直线运动的速度最大时，钢缆对重物拉力的功率最大，设重物做匀加速直线运动时的最大速度为，钢缆对重物的拉力大小为，则有 解得 能量与动量 1．（2024·青海省西宁市·二模）图甲中的辘轳是古代民间提水设施，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成，图乙为提水设施工作原理简化图，辘轳绕绳轮轴半径r=0.1m，水桶的质量M=0.5kg，井足够深，忽略井绳质量和因绳子缠绕导致轮轴的半径变化。某次从井中汲取m=2kg的水，轮轴由静止开始绕中心轴转动从而竖直向上提水桶，其角速度随时间变化规律如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. 10s末水桶的速度大小为20m/s B. 水桶的速度大小随时间变化规律为v=2t C. 0~10s内水桶上升的高度为20m D. 0~10s内井绳拉力所做的功为255J 【答案】D 【解析】AB．由图丙可知 所以水桶速度随时间变化规律为 则10s末水桶的速度大小为2m/s，故AB错误； CD．水桶匀加速上升，加速度 由牛顿第二定律 所以井绳拉力大小为 水桶匀加速上升，0~10s内它上升的高度为 则0~10s内井绳拉力所做的功为 故C错误，D正确。 故选D。 2. （2024·新疆乌鲁木齐市·一模）（多选）如图所示，乌鲁木齐机场在传输旅客行李的过程中，行李从一个斜面滑下。为防止行李下滑时速度过大，斜面上设置了一段“减速带”（行李与“减速带”间动摩擦因数较大）。小梁的行李箱质量为m、长度为L，“减速带”的长度为2L，该行李箱与“减速带”间的动摩擦因数为，斜面与水平面间的夹角为，重力加速度的大小为g，行李箱滑过“减速带”的过程中，不会发生转动且箱内物品相对行李箱静止。设该行李箱质量分布均匀和不均匀的两种情况下滑过“减速带”的过程中，克服“减速带”的摩擦力做的功分别为和。则（　　） A. 一定等于 B. 一定大于 C. 一定等于 D. 可能大于 【答案】AC 【解析】将行李箱看成无数段距离很小的质量微元，每段质量微元在“减速带”中受到的摩擦力为 每段质量微元经过“减速带”时，摩擦力的作用距离均为，则克服“减速带”的摩擦力做的功 可得 故选AC。 电场与磁场 1. （2024·宁夏银川一中·一模）（多选）电容式加速度传感器是常见的手机感应装置，结构如图所示。质量块的上端连接轻质弹簧，下端连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块带动电介质移动改变电容， 则下列说法正确的是（　　） A. 当传感器处于静止状态时，电容器不带电 B. 电介质插入极板越深，电容器所带电量越多 C. 当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由a流向b D. 当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后电流表指针不偏转 【答案】BD 【解析】A．当传感器处于静止状态时，电容器带电，左极板带正电，右极板带负电，且两极板之间电势差大小恒等于电源电动势。故A错误； B．根据电容器定义式 可知，电解质插入极板越深，电容器电容越大，电容器电压不变，则电容器所带电量越多，故B正确； C．当传感器由静止突然向前加速时，向上弹力增加，弹簧会伸长，电介质插入极板深度增加。根据电容器的决定式 可知电容器电容增大，根据电容器的定义式 可知，电容器电压不变，电容增大，则两极板电荷量增大，会有电流由b流向a，故C错误； D．当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后弹簧弹力不变，电介质插入极板深度不变，则电容器电容不变，极板电荷量也不变，故电流表中没有电流通过，指针不偏转，故D正确。 故选BD。 2. （2024·陕西省柞水中学·冲刺一）某款空气净化器采用了“等离子灭活”技术，内部有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个真空区域，其中L=5cm，如下图所示。Ⅰ区中平行金属板A、B与电源连接（图中未画出），其中B板接地（电势为零），A板电势变化周期为s，规律如下（中）图所示，B板粒子发生处能连续均匀地释放质量kg，电量C的带电粒子。Ⅱ、Ⅲ两条形区存在着宽度分别为L，0.5L，竖直方向无界、方向相反的匀强磁场，其中，T，不计粒子间的相互作用力和重力。求： （1）一个周期内穿出电场的粒子数和B板所释放的粒子数之比； （2）一个周期内穿过Ⅱ区进入Ⅲ区的粒子数和B板所释放的粒子数之比； （3）粒子将从Ⅲ区右边界的不同位置穿出，求穿出位置最高点与最低点之间的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）设时刻进入I区的粒子，恰好能到达A板，根据牛顿第二定律有 若加速时间 加速位移 减速位移 又 联立解得 一个周期内时刻后的粒子无法穿过I区，一个周期内穿出电场的粒子和B板所释放的粒子数之比为 （2）粒子能进入III区，有几何关系的，II区中，根据洛伦兹力提供向记力有 解得 假设时刻（）进入I区的粒子，先以加速度a做匀加速，后匀减速，恰好以速度离开并进入II中，则有 加速位移 减速位移 又 解得 一个周期内时刻后的粒子无法进入III区，一个周期内穿过II区进入III区的粒子和B板所释放的粒子数之比 （3）0时刻进入粒子离开速度最大 ，如图所示 在II区中，根据洛伦兹力提供向心力，则有 解最大运动半径， 同理，在III区磁场中半径 由何关系得 ， 则离距离 在时刻进入粒子离开速度最小，如图所示 在II区中，，在III区中 由几关系得 ， 则离距离 故最高点与最低点之间的距离 电路与电磁感应 1. （2024·青海省西宁市·二模）摩托车的点火装置原理如图所示。转换器将直流电压转换为12V的正弦交流电压，并加在高压包（理想变压器）的原线圈上，当副线圈电压的瞬时值大于时，就会使火花塞产生电火花点燃汽油机工作。以下说法正确的是（　　） A. 高压包的副线圈匝数至少是原线圈匝数的1500倍 B. 在电流变化的一个周期内，火花塞放电一次 C. 仅升高高压包输入电流的频率，火花塞放电的频率会增大 D. 仅升高高压包输入电流的频率，高压包的输出电压会增大 【答案】C 【解析】A．要使火花塞产生电火花点燃汽油机工作，根据理想变压器的变压规律 故A错误； B．在电流变化的一个周期内，电压两次到达最大值，火花塞放电两次，故B错误； C．根据变压器的原理，副线圈与原线圈中交流电的频率相同，故仅升高高压包输入电流的频率，火花塞放电的频率会增大，故C正确； D．副线圈的电压与原线圈的电压和匝数比有关，与原线圈的频率无关，故仅升高高压包输入电流的频率，高压包的输出电压不变，故D错误。 故选C。 2. （2024·山西省晋中市·二模）如图所示为一个电吹风机原理电路简化示意图，、两端接在的交流电源上，将触片开关S置于不同位置，可以实现吹热风或吹冷风。理想变压器原、副线圈的匝数比，正常工作时小风扇A的功率为，电热丝B的额定电压为，额定功率为。下列说法正确的是（　　） A. 、两端输入电压的有效值为 B. 、两端输入电压的周期为，频率为 C. 当只有小风扇A正常工作时，通过变压器原线圈的电流为 D. 小风扇的内阻为，电热丝的电阻为 【答案】C 【解析】A．交流电源电压的最大值为，有效值为 故A错误； B．、两端输入电压的周期为 频率为 故B错误； C．当触片仅与触点接触时，只有小风扇A接入电路中，由 可得 正常工作时小风扇A的功率为 可得 由 可得通过变压器原线圈的电流为 故C正确； D．小风扇A是非纯电阻电路，不可以直接用或求解小风扇的内阻，电热丝B的电功率全部转化为热功率，则 故D错误。 故选C 机械振动与机械波 光学 电磁波 1. （2024·青海省协作联考·一模）（多选）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，超声波遇到人体组织后会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。一简谐超声波沿轴正方向传播的图像如图所示，时刻波恰好传到质点处。波源的振动频率为，下列说法正确的是（ ） A. 质点起振时沿轴负方向运动 B. 超声波的波长为 C. 超声波在血管中的传播速度为 D. 时，质点恰好处于波峰 E. 内质点运动的路程为 【答案】ACE 【解析】A．由题图结合平移法可知，M点的振动方向向下，所有质点起振方向相同，所以起振时沿轴负方向运动，故A正确； B．根据图像读出波长为 λ=1.4×10-3m 故B错误； C．由 v=λf 代入数据得波速 v= 故C正确； D．根据 即与图示振动位置相同，质点恰好处于波谷，故D错误； E．内即2T质点运动的路程为 故E正确。 故选ACE。 2. （2024·宁夏省银川一中·四模）光纤通讯已成为现代主要的有线通信方式。现有一长为1km，直径为的长直光纤，一束单色平行光从该光纤一端沿光纤方向射入，经过在光纤另端接收到该光束。求： （1）光在光纤中的传播速度； （2）光纤的折射率； （3）如图所示该光纤绕圆柱转弯，若平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，求该圆柱体半径R的最小值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）光在长直光纤中传输 解得 （2）光纤的折射率 解得 （3）如图所示 当光纤中最下面的光线发生全反射，则平行光在弯曲处全部发生全反射，由几何关系可知 又 解得 热学 近代物理 1. （2024·青海省海东市·二模）洗车所用的喷水壶的构造如图所示，水壶的容积为V，洗车前向壶内加入的洗涤剂并密封，然后用打气筒打气20次后开始喷水。已知外部大气压强恒为，打气筒每次打入压强为、体积为的空气，空气可视为理想气体，不计细管内液体的体积及压强，打气及喷水过程中封闭空气的温度始终不变。 （1）求喷水壶内封闭空气的最大压强p； （2）喷水壶内洗涤剂能否全部从喷口喷出？若不能，最少还能剩余多少？ 【答案】（1）；（2）不能， 【解析】（1）打气过程中，相当于把空气等温压缩，有 解得 （2）假设壶内洗涤剂不能全部从喷口喷出，当壶内空气的压强降到时，剩余洗涤剂的体积为，有 解得 故假设成立，壶内洗涤剂不能全部从喷口喷出，剩余洗涤剂的体积为。 2. （2024·四川省成都市第二次联考）如图，某种烟雾报警器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镍来探测烟雾。镅发生衰变所释放的射线会将探测器里的空气分子电离，从而产生电流。烟尘一旦进入报警器内，烟尘中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报。下列说法正确的是（　　） A. 原子核中有146个质子 B. 发生火灾时，烟雾报警器中的因温度升高而半衰期变短 C. 该烟雾报警器应用了这种射线贯穿本领强的特点 D. 发生衰变的核反应方程是 【答案】D 【解析】A．镍原子核中有95个质子，146个中子。故A错误； B．发生火灾时，烟雾探测器中的镍不会因温度升高而半衰期变短。因为半衰期由原子核内部因素影响，与外界环境变化没有关系。故B错误； CD.由题知发生α衰变的核反应方程是 该烟雾报警器应用了这种射线电离能力强的特点，故C错误，D正确。 故选D。 手机与物理 1. （2024·山西省太原市·一模）如图所示，手机仅有两个侧面与手机夹接触，静止在手机支架上。手机平面与水平面夹角为30°，手机质量为204g，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（　　） A. 手机夹对手机作用力的大小为2.04N B. 手机对手机夹两侧的弹力指向手机内侧 C. 手机夹单侧面受到静摩擦力的大小为0.255N D. 顺时针缓慢转动手机夹，手机所受静摩擦力变小 【答案】A 【解析】A．根据二力平衡，手机夹对手机的作用力与重力等大反向，所以手机夹对手机作用力的大小为2.04N，故A正确； B．手机对手机夹两侧的弹力指向手机外侧，故B错误； C．由于手机仅有两个侧面与手机夹接触，所以手机夹单侧面受到静摩擦力的大小为 故C错误； D．顺时针缓慢转动手机夹，手机所受静摩擦力不变，故D错误。 故选A。 2. （2024·陕西省渭南市·一模）手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为两端固定的可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，从而改变电容器的电容。当压力F增大时（　　） A. 电容器的电容变小 B. 电容器所带电荷量不变 C. 电阻R上有从a到b的电流 D. 极板间的电场强度不变 【答案】C 【解析】A．由公式可知，当压力F增大时，两板间距减小，电容增大，故A错误； BC．由公式可知，电容器所带电荷量增大，即直流电源对电容器充电，电阻R上有从从a到b的电流，故B错误，C正确； D．由公式可知，极板间的电场强度增大，故D错误。 故选C。 3. （2024·陕西省柞水中学·冲刺一）微信运动这一软件设计的基本原理是，走路时会先有一个向前的加速度再有一个向后的加速度，根据身高体重调整这两次加速度大小和时间间隔的阈值就能统计步数，当然还有很多优化的细节。手机微信运动步数的测量原理如图所示，M和N为电容器两极板，M固定，N两端与固定的两轻弹簧连接，只能按图中标识的“前后”方向运动。则手机（　　） A 由静止突然向前加速时，电流由a点流向b点 B. 匀速运动时，电流表示数不为零且保持不变 C. 由向前匀速突然减速时，电容器带电量增大 D. 保持向后的匀加速运动时，M、N之间的电场强度增大 【答案】C 【解析】A．由静止突然向前加速时，N板由于惯性向后移，d增大、C减小、Q减小，所以有放电电流，电流方向为由b向a，故A错误； B．匀速运动时加速度为0，电容C不变，线路中无电流，故B错误； C．由向前匀速突然减速时，N板由于惯性向前移动，则d减小，由 ， 可知电容器带电量增大，故C正确； D．保持向后的匀加速运动时，a不变，弹簧形变不变，两板间距离d不变，所以MN之间的电场强度不变，故D错误。 故选C。 衣食住行中的物理 1．（2024·宁夏省银川一中·二模）如图所示，厨师在展示厨艺时，将蛋糕放置在一水平托盘上，并控制托盘做竖直平面内半径为的匀速圆周运动，托盘始终保持水平。蛋糕可视为质点，与托盘之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。若蛋糕始终与托盘保持相对静止，则托盘做匀速圆周运动的最大速率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设托盘给蛋糕最大静摩擦力为f，支持力为N，对于右上方可以列 两个式联立，当 时，速度有最大值，则解得 故选B。 2. （2024·宁夏银川市唐徕中学·一模）一种升降电梯的原理图如图甲，A为电梯的轿厢，B为平衡配重。在某次运行时A（含乘客）、B的质量分别为M=1200kg和m=800kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻质缆绳连接。电动机通过牵引绳向下拉配重B，使得电梯的轿厢由静止开始向上运动（轿厢A、配重B一直未与滑轮相撞）。不计空气阻力和摩擦阻力，重力加速度g取10m/s。轿厢A向上运动过程中的v-t图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 0~5s内电动机对外做功 B. 5s~8s内配重B处于失重状态 C. 0~3s内配重B下面绳子拉力为零 D. 0~8s内绳子拉力对轿厢A的最大功率 【答案】A 【解析】A．图象与坐标轴围成的面积表示位移，0~5s内，轿厢的位移为 0~5s内，根据动能定理有 解得0~5s内电动机对外做功为 故A正确； B．图象的斜率表示加速度，5s~8s内斜率为负值，则轿厢有向下的加速度，则配重B有向上的加速度，处于超重状态，故B错误； C．0~3s内，轿厢的加速度为 设A、B间的缆绳拉力为，重物B下端的缆绳拉力为，对轿厢，根据牛顿第二定律有 对配重B，根据牛顿第二定律有 解得 ， 故C错误； D．时，轿厢A的速度最大，A、B间的缆绳拉力最大，则时绳子拉力对轿厢A的功率最大，为 故D错误。 故选A。 医疗保健与物理 1. （2024·山西省·一模）CT技术是通过高能电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对人体进行扫描取得信息的，其原理如图所示：半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，水平放置的目标靶长为，靶左端点、右端点与磁场圆心的距离相等、竖直距离为。从阴极逸出的电子（初速度可忽略），经电场加速后瞄准圆心沿着水平方向进入磁场，经磁场偏转后恰好击中点。设电子质量为、电荷量为，电子枪的加速电压为，不考虑电子受到的重力，求： （1）匀强磁场的磁感应强度的大小。 （2）仅通过调节匀强磁场大小，可实现电子束在目标靶上从到的扫描，求的大小范围。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）如图所示 根据几何关系可得 由此可知电子在磁场中运动的轨迹半径为 电子在加速电场中加速，由动能定理有 由洛伦兹力充当向心力有 联立解得 （2）由由洛伦兹力充当向心力有 可知，磁感应强度越小，电子在磁场中做圆周运动的轨迹半径就越大，电子到达目标靶N的轨迹半径如图所示 根据几何关系可得 对应的磁感应强度大小为 则可知，磁场强度取最大值时电子恰好打在目标靶M点，当磁场强度取最小值时电子恰好打在目标靶N点，可得磁感应强度B的调节范围为 2. （2024·青海省协作联考·一模）医院用的氧气瓶（导热性良好）如图所示，氧气瓶通过细管和右边封闭的均匀玻璃直管（导热性良好，且其容积相对氧气瓶的容积可以忽略不计）相连，玻璃直管内用一很薄的水银片（质量和厚度不计）在玻璃管下方封闭了一段空气柱，开始时瓶内氧气的压强为10个标准大气压，封闭的空气柱的长度为，随着氧气的使用，一段时间后发现水银片上升了（未到达玻璃管顶部），使用过程中环境的热力学温度变成了原来的，已知一个标准大气压为，氧气与空气均视为理想气体。求： （1）此时氧气瓶内的压强； （2）此时瓶内剩余氧气的质量占原来氧气总质量的百分比。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）对封闭的空气柱 初始时，，热力学温度为 末态时，热力学温度 设玻璃管的横截面积为，因此有 解得 （2）设氧气瓶的容积为，设剩下的氧气被压缩到10个标准大气压、热力学温度为状态下的体积为，则有 解得 因此瓶内剩余氧气的质量占原来氧气总质量的百分比为 3. （2024·山西省怀仁一中·三模）“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上（如图）。假设加热后小罐内的空气温度为87℃，当时的室温为27℃，大气压为，小罐开口部位的面积。当罐内空气温度变为室温时，求：（不考虑因皮肤被吸入罐内导致空气体积变化的影响） （1）小罐内的空气对皮肤的压力大小； （2）某次拔罐时由于医生操作不当，小罐未紧贴在皮肤上，当罐内空气变为室温时，进入罐内空气与原有空气质量之比为多少。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）加热后小罐内的空气 罐内空气温度变为室温时 气体做等容变化，则 解得 小罐内的空气对皮肤的压力大小为 （2）设小罐的体积为，小罐未紧贴在皮肤上，气体做等压变化，则 罐内空气温度变为室温时，原先小罐内的空气的体积变为 进入罐内空气与原有空气质量之比为 1．（2024·青海省西宁市·一模）物流公司装卸货物时常因抛掷而造成物品损坏。为解决这个问题，某同学设计了如图所示的缓冲转运装置，其中，质量为紧靠货车的A装置是由光滑曲面和粗糙水平面两部分组成，其水平粗糙部分长度为。质量也为的转运车B紧靠A且与A的水平部分等高，包裹C沿A的光滑曲面由静止滑下，经A的水平部分后滑上转运车并最终停在转运车上被运走，B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为，缓冲装置A与水平地面间的动摩擦因数为，不计转运车与地面间的摩擦，包裹C可视为质点且无其他包裹影响，C与B的右挡板碰撞时间极短，碰撞损失的机械能可忽略，重力加速度g取。 （1）若包裹C在缓冲装置A上运动时A静止不动，求包裹C的最大质量； （2）若某包裹的质量为，从距A水平部分高度为处由自由释放，为使该包裹能停在转运车B上，求转运车B的最小长度L； （3）转运车B的长度为（2）问中所求的最小长度，质量为的包裹从距A水平部分高度为处自由释放，求包裹最终距B车右侧挡板的距离。 【答案】（1）40kg；（2）1m；（3）0.8875m 【解析】（1）设包裹C的质量为m，需满足 解得 即包裹C的最大质量为40kg； （2）包裹的质量为，缓冲装置A静止不动，包裹从滑上B车与挡板碰撞后又返回到B车的最左端时，B、C二者恰好共速，此时小车的长度最短，则包裹C滑至B车左端时，根据动能定理有 包裹C与B车相互作用的过程中，根据动量守恒，有 根据能量守恒，有 联立得 （3）由于包裹质量大于40kg，则装置A推动B车运动，包裹到达A的水平粗糙部分后，A、B一起的加速度为 包裹的加速度为 包裹在光滑曲面下滑至水平面时有 所以 设包裹从A水平部分左端滑到右端经历t时间，有 解得 或（舍去） 包裹C滑上B车时，有 包裹C在B车上，C与B车组成的系统动量守恒，达到共同速度，有 解得 由能量守恒得 解得 所以包裹C与右侧挡板距离 2．（2024·山东省聊城市·三模）近年来越来越多的汽车搭载了“空气悬挂”结构，相比“弹簧悬挂”更加舒适，可调节范围更广，其构造可以简化为下图所示模型。汽缸上部与汽车底盘相连，活塞通过连杆与车轮轴连接，活塞与汽缸之间的距离为h，两者之间还连接一弹簧，弹簧一端与活塞粘连在一起，弹簧另一端与汽缸不粘连，可以将汽车对汽缸的作用等效为质量为M的物块压在汽缸的上方。在某一温度下当汽车空载时M＝150kg，静止在水平路面上时，弹簧恰好处于原长状态。已知活塞的横截面积为，弹簧的劲度系数，不计弹簧体积、缸体的重力以及活塞与缸体之间的摩擦力，气体的温度始终不变，外界大气压恒为，，，g取，计算： （1）保持阀门关闭，将汽车移至倾角为的斜面，空载时汽缸与活塞之间的距离； （2）某次汽车停在水平路面上装载后等效为，此时气泵会自动给汽缸充入适量空气，使活塞和汽缸之间的距离回到，充入的气体与原气体的质量之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）选择汽缸受力分析，静止在水平路面时： 解得 停在斜面上时 解得 由玻意尔定律得 解得 （2）充气前后温度不变 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 $$