专题08 机械振动、机械波+近代物理（广东专用）-【好题汇编】2025年高考物理一模试题分类汇编（广东专用）

专题08 机械振动、机械波+近代物理 机械振动 一、单选题 1．（2025·广东汕头·一模）如图1所示，在距离水平圆盘中心处固定一小球，转动圆盘，小球做线速度为的匀速圆周运动，在圆盘圆心正上方，另一完全相同的小球制成的单摆在小角度的摆动。图2是两球在与摆球摆动平面平行的竖直面上的投影，两球投影时刻都在同一竖直方向上。已知小球半径为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．单摆的摆线长度为 B．单摆在做简谐运动，其回复力为合力 C．更换另一体积更大的摆球，投影依旧时刻在同一竖直方向 D．若该装置从汕头搬到北京，要使投影依旧时刻在同一竖直方向，则圆盘转速要变快 2．（2025·广东广州·一模）如图甲所示，把小球安装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球和弹簧穿在光滑的水平杆上。小球振动时，沿垂直于振动方向以速度v匀速拉动纸带，纸带上可留下痕迹，a、b是纸带上的两点，不计阻力，如图乙所示。由此可判断（　　） A．t时间内小球的运动路程为vt B．小球的机械能守恒 C．小球通过a点时的速度大于通过b点的速度 D．如果小球以较小的振幅振动，周期也会变小 二、解答题 3．（2025·广东深圳·一模）蹦极是一项非常刺激的运动。为便于研究，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度，弹性绳的质量，空气阻力均忽略。某次蹦极时，一质量为50kg的人从蹦极台跳下，到点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为点，如图所示。弹性绳的原长为5m，其弹力大小和弹簧的弹力大小规律相同，满足，其中为弹性绳的形变量，是与弹性绳有关的系数为。重力加速度取。整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。 (1)图像是研究运动问题常见的方法。 a.以O为坐标原点，作出人的a-x图像（以向下为正方向，标明特殊点的位置坐标）； b.求人在OP过程的最大速度和最大加速度。 (2)求人在OP之间经历的时间（保留2位有效数字）。 (3)研究发现，人体对加速度剧烈变化会有不舒服的感觉，若用“急动度”A这一物理量来描述加速度对时间的变化率，分析判断人在OP运动过程中“急动度”A的大小如何改变，并求出最大“急动度”Am。 机械波 一、单选题 1．（2025·广东广州·一模）某次地震时，震源同时产生P波（纵波）和S波（横波），传播速率分别约为8km/s和4km/s，某监测点记录到P波比S波早到达120s。假设震源的振动周期为1.25s，地震波沿直线传播，则（　　） A．P波的频率为S波的一半 B．P波的波长为S波的一半 C．P波的波长约为5.0km D．震源距监测点约960km 2．（2025·广东·一模）伐木时，被切割的木材会产生高频和低频声波，则（　　） A．低频声波的波长更短 B．高频声波的传播速度更快 C．低频声波更容易发生明显的衍射现象 D．高频和低频声波叠加时会产生干涉现象 3．（2025·广东江门·一模）“彩带舞”演员手持细棒在竖直方向舞动彩带，形成一列沿水平方向传播的简谐波，如图所示，为彩带上的点，时点由平衡位置出发开始振动，时绳上刚好形成如图所示的波形，则下列说法正确的是（　　） A．波的周期为 B．时O点运动方向向下 C．时点在波谷 D．时点在平衡位置 4．（2025·广东深圳·一模）如图所示，、、为一条弹性轻绳上的三点，且。时刻，波源开始起振，方向垂直于向上，振动规律为。此后，测得点开始振动的时刻为。下列说法正确的是（　 　） A．波长为 B．波传播速度为 C．点开始振时方向向下 D．时刻质点处在平衡位置 二、多选题 5．（2025·广东深圳·一模）波源发出一列向右传播的简谐绳波。时波源开始振动，其位移随时间变化的关系如图所示，则一段时间后在绳上形成的波形可能正确的有（　　） A． B． C． D． 波粒二象性 一、单选题 1．（2025·广东深圳·一模）下列说法中正确的是（　　） A．射线比射线更容易使气体电离 B．射线在真空中的传播速度与光速相同 C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D．卢瑟福的粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成的 2．（2025·广东·一模）如图是通过光电效应实现信号传输控制的设备——光继电器．LED发出波长为的光，光电管阴极K被照射后恰能发生光电效应，从而引起信号接收电路产生电流，实现对外部电路的控制。已知普朗克常量为h，真空中的光速为c，则（　　） A．阴极K的逸出功小于 B．阴极K的截止频率为 C．逸出光电子的最大初动能为 D．信号接收电路中电源的a端是正极 二、多选题 3．【关联现代科技】（2025·广东深圳·一模）2024年2月，复旦大学的研究团队成功研发了新型钙基电池，其特点是成本低、更环保。图甲是研究光电效应的电路图，光电管阴极为钙金属，逸出功为，图乙是氢原子的能级图。若用大量处于能级的氢原子发光照射阴极，下列跃迁过程不能发生光电效应现象的是（　 　） A．从跃迁到 B．从跃迁到 C．从跃迁到 D．从跃迁到 原子结构与原子核 一、单选题 1．（2025·广东广州·一模）太阳内部核反应产生的可随太阳风送达月球表面，使月壤中储量丰富。太阳内部核反应可表示为：①；②，则（　　） A．X是质子 B．X是中子 C．①是β衰变 D．②是核聚变 2．（2025·广东深圳·一模）在下列的四个方程中，a、b、c和d各代表某种粒子 ①        ② ③      ④ 以下判断正确的是（　　） A．a是质子 B．b是中子 C．c是氘核 D．d是粒子 3．【关联现代科技】（2025·广东汕头·一模）2024年2月，中国科学院近代物理研究所与合作单位组成的科研团队首次合成了新核素钱和钨，其中可由发生衰变获得，下列说法正确的是（　　） A．比多了4个质子 B．比多了2个中子 C．转变为的反应为衰变 D．不同温度环境下，的半衰期不同 4．（2025·广东珠海·一模）某种铀矿石中含有丰富，把这种铀矿石密封在一个真空的铅箱内，一段时间后，在铅箱内检测到了，下列说法正确的是（　　） A．这段时间发生了衰变 B．铀矿石衰变的核反应方程为 C．铅箱内的铀矿石至少需一个半衰期后才有粒子产生 D．放出的粒子是由中2个质子和1个中子结合产生的 二、多选题 5．（2025·广东深圳·一模）实验观察到，静止在匀强磁场中点的原子核发生某种衰变，衰变产生的新核与释放出的粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则（　　） A．轨迹1是新核的 B．轨迹2是新核的 C．磁场方向垂直纸面向里 D．磁场方向垂直纸面向外 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题08 机械振动、机械波+近代物理 机械振动 一、单选题 1．（2025·广东汕头·一模）如图1所示，在距离水平圆盘中心处固定一小球，转动圆盘，小球做线速度为的匀速圆周运动，在圆盘圆心正上方，另一完全相同的小球制成的单摆在小角度的摆动。图2是两球在与摆球摆动平面平行的竖直面上的投影，两球投影时刻都在同一竖直方向上。已知小球半径为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．单摆的摆线长度为 B．单摆在做简谐运动，其回复力为合力 C．更换另一体积更大的摆球，投影依旧时刻在同一竖直方向 D．若该装置从汕头搬到北京，要使投影依旧时刻在同一竖直方向，则圆盘转速要变快 【答案】D 【详解】A．由题意可知，两小球的周期相同，做圆周运动的小球的周期为 根据单摆的周期公式 联立，解得单摆的摆线长度为 故A错误； B．单摆在做简谐运动，重力沿速度方向的分力提供回复力，故B错误； C．单摆的摆长为摆线长度加小球半径，更换另一体积更大的摆球，则单摆的摆长变长，周期变大，投影不能时刻在同一竖直方向，故C错误； D．若该装置从汕头搬到北京，重力加速度变大，则单摆的周期变小，要使投影依旧时刻在同一竖直方向，做圆周运动的小球的周期也要变小，根据可知，圆盘转速要变快，故D正确。 故选D。 2．（2025·广东广州·一模）如图甲所示，把小球安装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球和弹簧穿在光滑的水平杆上。小球振动时，沿垂直于振动方向以速度v匀速拉动纸带，纸带上可留下痕迹，a、b是纸带上的两点，不计阻力，如图乙所示。由此可判断（　　） A．t时间内小球的运动路程为vt B．小球的机械能守恒 C．小球通过a点时的速度大于通过b点的速度 D．如果小球以较小的振幅振动，周期也会变小 【答案】C 【详解】A．vt是t时间内纸带运动的路程，并不是小球的运动路程，故A错误； B．小球振动过程只有弹簧的弹力做功，小球和弹簧组成的系统机械能守恒，不是小球的机械能守恒，故B错误； C．由于小球做简谐运动，由图可知小球通过a点时更靠近平衡位置，由简谐运动规律可知其速度大于通过b点的速度，故C正确； D．由于小球的运动为简谐运动，其振动周期与振幅无关，故D错误。 故选C。 二、解答题 3．（2025·广东深圳·一模）蹦极是一项非常刺激的运动。为便于研究，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度，弹性绳的质量，空气阻力均忽略。某次蹦极时，一质量为50kg的人从蹦极台跳下，到点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为点，如图所示。弹性绳的原长为5m，其弹力大小和弹簧的弹力大小规律相同，满足，其中为弹性绳的形变量，是与弹性绳有关的系数为。重力加速度取。整个过程中弹性绳的形变始终在弹性限度内。 (1)图像是研究运动问题常见的方法。 a.以O为坐标原点，作出人的a-x图像（以向下为正方向，标明特殊点的位置坐标）； b.求人在OP过程的最大速度和最大加速度。 (2)求人在OP之间经历的时间（保留2位有效数字）。 (3)研究发现，人体对加速度剧烈变化会有不舒服的感觉，若用“急动度”A这一物理量来描述加速度对时间的变化率，分析判断人在OP运动过程中“急动度”A的大小如何改变，并求出最大“急动度”Am。 【答案】(1)a. 见详解；b. ； (2)2.4s (3)先增大后减小， 【详解】（1）a.人下落5m，加速度为10m/s2；以后随弹力增加加速度减小，根据 当x=10m时a=0，然后向下减速运动直到最低点，如图 b.补充自由落体部分图像（红线，红字）图像面积表示速度平方的变化量的一半，故图像横轴上，下方面积相等：上方面积： 下方面积也应该是100。 根据两个直角三角形相似可得： 解得、 （2）在段运动过程是简谐运动的一部分，设其加速度随时间变化函数为 设其； 故有，， 将时带入 可得 由可得及、两点速度可知： （3）法一：，故先增大后减小 。 法二： 故 故先增大后减小； 机械波 一、单选题 1．（2025·广东广州·一模）某次地震时，震源同时产生P波（纵波）和S波（横波），传播速率分别约为8km/s和4km/s，某监测点记录到P波比S波早到达120s。假设震源的振动周期为1.25s，地震波沿直线传播，则（　　） A．P波的频率为S波的一半 B．P波的波长为S波的一半 C．P波的波长约为5.0km D．震源距监测点约960km 【答案】D 【详解】A．由于震源的振动周期为1.25s，同一震源产生的P波和S波的周期相同，均为 则P波和S波频率均为 故A错误； BC．结合题意及前面分析，由可知，P波的波长为 S波的波长为 由此可知，S波的波长为P波的一半，故BC错误； D．由题知，P波和S波的传播速度分别为8km/s和4km/s，且P波比S波早到达 设震源到监测点的距离为，则 解得 故D正确。 故选D。 2．（2025·广东·一模）伐木时，被切割的木材会产生高频和低频声波，则（　　） A．低频声波的波长更短 B．高频声波的传播速度更快 C．低频声波更容易发生明显的衍射现象 D．高频和低频声波叠加时会产生干涉现象 【答案】C 【详解】A．由，可知低频声波的波长更长，故A错误； B．声波传播的速度由介质决定，与波的频率无关，故B错误； C．低频声波的波长更长，更容易发生明显的衍射现象，故C正确； D．高频和低频声波因频率不同，叠加时不会产生干涉现象，故D错误。 故选C。 3．（2025·广东江门·一模）“彩带舞”演员手持细棒在竖直方向舞动彩带，形成一列沿水平方向传播的简谐波，如图所示，为彩带上的点，时点由平衡位置出发开始振动，时绳上刚好形成如图所示的波形，则下列说法正确的是（　　） A．波的周期为 B．时O点运动方向向下 C．时点在波谷 D．时点在平衡位置 【答案】B 【详解】A．由波形图可知 解得s 故A错误； B．根据“上下坡”法可知，尾端质点向下振动，则时O点运动方向向下，故B正确； C．时，此时波刚好传到M点与N点中间，还没有传到N点，故C错误； D．当时，根据“上下坡”法可知，M点在平衡位置向下振动，根据平移法可知时点在波谷位置，故D错误。 故选B。 4．（2025·广东深圳·一模）如图所示，、、为一条弹性轻绳上的三点，且。时刻，波源开始起振，方向垂直于向上，振动规律为。此后，测得点开始振动的时刻为。下列说法正确的是（　 　） A．波长为 B．波传播速度为 C．点开始振时方向向下 D．时刻质点处在平衡位置 【答案】A 【详解】AB．由于P点到N点的距离为2m，从P点传到N点的时间为2s，故该波的波速 根据振动方程可得其周期为 故波长为 A正确，B错误； C．点开始振动时方向与波源相同，故点开始振时方向向上，C错误； D．M点开始振动的时间 时刻质点振动的时间 结合振动方程可知，此时M点在最大位移处，而不是平衡位置，D错误。 故选A。 二、多选题 5．（2025·广东深圳·一模）波源发出一列向右传播的简谐绳波。时波源开始振动，其位移随时间变化的关系如图所示，则一段时间后在绳上形成的波形可能正确的有（　　） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】由波源的振动图像可知，时波源开始向上振动，可知波传到某个质点时，质点起振方向向上，若振源振动一个周期，只让波形图为B；若波源振动，则波形图为C。 故选BC。 波粒二象性 一、单选题 1．（2025·广东深圳·一模）下列说法中正确的是（　　） A．射线比射线更容易使气体电离 B．射线在真空中的传播速度与光速相同 C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 D．卢瑟福的粒子散射实验说明原子核是由质子和中子组成的 【答案】B 【详解】A．、、三种射线中射线的电离能力最强，故A错误； B．射线是高频率的电磁波，在真空中的传播速度与光速相同。故B正确； C．太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变，故C错误； D．卢瑟福通过粒子散射实验，提出原子核式结构模型，故D错误。 故选B。 2．（2025·广东·一模）如图是通过光电效应实现信号传输控制的设备——光继电器．LED发出波长为的光，光电管阴极K被照射后恰能发生光电效应，从而引起信号接收电路产生电流，实现对外部电路的控制。已知普朗克常量为h，真空中的光速为c，则（　　） A．阴极K的逸出功小于 B．阴极K的截止频率为 C．逸出光电子的最大初动能为 D．信号接收电路中电源的a端是正极 【答案】B 【详解】AB．因波长为的光照射在光电管阴极K后恰能发生光电效应，可知阴极K的逸出功等于 阴极K的截止频率为 选项A错误，B正确； C．因为恰能发生光电效应，可知逸出光电子的最大初动能为零，选项C错误； D．逸出的电子被加速，可知信号接收电路中电源的a端是负极，选项D错误。 故选B。 二、多选题 3．【关联现代科技】（2025·广东深圳·一模）2024年2月，复旦大学的研究团队成功研发了新型钙基电池，其特点是成本低、更环保。图甲是研究光电效应的电路图，光电管阴极为钙金属，逸出功为，图乙是氢原子的能级图。若用大量处于能级的氢原子发光照射阴极，下列跃迁过程不能发生光电效应现象的是（　 　） A．从跃迁到 B．从跃迁到 C．从跃迁到 D．从跃迁到 【答案】B 【详解】由可知，从能级跃迁到能级发出的光子的能量为0.66eV，小于金属钙的逸出功，所以不能使金属钙发生光电效应。 故选B。 原子结构与原子核 一、单选题 1．（2025·广东广州·一模）太阳内部核反应产生的可随太阳风送达月球表面，使月壤中储量丰富。太阳内部核反应可表示为：①；②，则（　　） A．X是质子 B．X是中子 C．①是β衰变 D．②是核聚变 【答案】D 【详解】ABC．根据核反应前后质量数、电荷数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为0，故既不是质子，也不是中子，该反应没有放出β粒子，不是β衰变，故ABC错误； D．反应②为核聚变反应，故D正确。 故选D。 2．（2025·广东深圳·一模）在下列的四个方程中，a、b、c和d各代表某种粒子 ①        ② ③      ④ 以下判断正确的是（　　） A．a是质子 B．b是中子 C．c是氘核 D．d是粒子 【答案】B 【详解】核反应方程遵循电荷数守恒和质量数守恒，故a是粒子、b是中子、c是氚核，d是质子。 故选B。 3．【关联现代科技】（2025·广东汕头·一模）2024年2月，中国科学院近代物理研究所与合作单位组成的科研团队首次合成了新核素钱和钨，其中可由发生衰变获得，下列说法正确的是（　　） A．比多了4个质子 B．比多了2个中子 C．转变为的反应为衰变 D．不同温度环境下，的半衰期不同 【答案】B 【详解】A．比多了2个质子，故A错误； B．有84个中子，有82个中子，所以比多了2个中子，故B正确； C．，所以转变为的反应为衰变，故C错误； D．半衰期跟原子核的内部结构有关，不受温度与压强的影响，故D错误。 故选B。 4．（2025·广东珠海·一模）某种铀矿石中含有丰富，把这种铀矿石密封在一个真空的铅箱内，一段时间后，在铅箱内检测到了，下列说法正确的是（　　） A．这段时间发生了衰变 B．铀矿石衰变的核反应方程为 C．铅箱内的铀矿石至少需一个半衰期后才有粒子产生 D．放出的粒子是由中2个质子和1个中子结合产生的 【答案】A 【详解】AB．根据质量数和核电荷数守恒可知，铀矿石衰变的核反应方程为 A正确，B错误； C．铀矿石在密封时就已经开始衰变，不需要经过一个半衰期后才有粒子产生，C错误； D．放出的粒子是由中2个质子和2个中子结合产生的，D错误。 故选A。 二、多选题 5．（2025·广东深圳·一模）实验观察到，静止在匀强磁场中点的原子核发生某种衰变，衰变产生的新核与释放出的粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则（　　） A．轨迹1是新核的 B．轨迹2是新核的 C．磁场方向垂直纸面向里 D．磁场方向垂直纸面向外 【答案】BC 【详解】AB．衰变后新核和粒子的运动方向相反，由洛仑兹力提供向心力可知，新核和粒子的电性相反，新核带正电荷，则粒子带负电荷，发生的是衰变，根据动量守恒新核和粒子的动量大小相等，方向相反，在磁场中运动时，洛仑兹力提供向心力 整理得 电子的电荷量小于新核的电荷量，所以其运动半径大于新核的运动半径，判断出轨迹2是新核的，A错误，B正确； CD．根据电子的运动方向，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，C正确，D错误。 故选BC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$