物理（浙江专用）-2025年高考终极押题猜想

2025年高考物理终极押题猜想 （高分的秘密武器：终极密押+押题预测） 押题猜想一 运动学与动力学 1 押题猜想二 静态平衡与动态平衡 8 押题猜想三 抛体运动与圆周运动 11 押题猜想四 万有引力与航天 14 押题猜想五 功、功率与能量 16 押题猜想六 冲量与动量、碰撞与反冲 19 押题猜想七 力学三大观点应用综合大题 20 押题猜想八 电磁场与带电粒子运动综合 25 押题猜想九 恒定电流与交变电流、电能输送 32 押题猜想十 力学三大观点与电磁感应结合的综合应用 34 押题猜想十一 机械振动与机械波 40 押题猜想十二 光的折射、全反射与干涉 42 押题猜想十三 热学规律综合应用 45 押题猜想十四 常规实验及创新实验 50 押题猜想一 运动学与动力学 限时：15min 押题解读 1、命题趋势：①高考物理题目越来越注重考查学生对多个知识点的综合运用能力。运动学与动力学部分可能会与其他知识点（如能量守恒、动量守恒、电磁学等）结合，形成综合性较强的题目。②命题将强化多体系统动力学分析（如弹簧-滑轮-斜面组合模型）③强化多个物理过程的组合，如先匀加速后匀减速的运动过程。④题目将更多地结合实际生活情境和真实情境工程应用，如可能出现智能驾驶安全距离建模、航天器对接动力学，⑤跨学科融合题，如结合生物学建立猎豹追捕羚羊的追击模型。 2、命题热点：①运动学核心模型，如自由落体、斜面滑动、刹车减速等②牛顿定律高频考点，如连接体问题、多物体系统分析（传送带叠放物的静摩擦力突变判断、板块问题等） 3、时事热点：①智能交通技术，涉及高速列车（涉及相对运动、动力学分析等）、无人机、无人驾驶等现代交通工具（汽车的制动、加速过程，电梯的运动分析等）的运动规律和控制技术，如自动驾驶多车协同（车联网环境下的跟车模型优化（安全车距与通信延迟的动力学耦合））、磁悬浮列车制动系统②奥运会、世界杯等大型体育赛事中的物理现象，如跳水、田径、球类运动、冰壶运动动力学等，可能会成为命题素材。 3、创新题型：①结合实际生活场景，设计新颖的物理问题目例如，设计一个自动扶梯的运动模型，分析其动力学特性；涉及多个物理过程的组合，如先匀加速后匀减速的运动过程。加速电梯内的超重失重实验设计②工程应用题：设计火箭垂直返回着陆程序。 【密押1】在杭州亚运会田径铁饼赛场上，几只电子机械狗来来回回运送铁饼，这是体育赛事中的首次。已知裁判员将铁饼放在机器狗背部的铁饼卡槽中，机器狗从静止开始沿直线奔跑70m恰好停到投掷点，其在5~63m区间作匀速直线运动，全运动过程的a—x图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．机器狗在68~70m的运动过程中做匀减速运动 B．机器狗奔跑过程中的最大速度为m/s C．机器狗奔跑过程中的最大速度为3m/s D．机器狗在0~5m的运动过程中的加速度大小为0.45m/s2 【密押2】冰壶比赛场地简化图如图所示。在某次比赛中，运动员从起滑架处推着冰壶从静止出发，在投掷线AB处放手让冰壶以速度（未知）沿虚线滑出。假设投掷线与之间的距离为30m，重力加速度。如果通过运动员摩擦冰面，使得动摩擦因数随距离的变化关系如图所示，即，其中，表示离投掷线的距离。在这种情况下，若运动员在投掷线以的速度将冰壶沿例题图甲中的虚线推出，求冰壶滑行20m时的速度大小。 考前秘笈：解决匀变速直线运动的六种思想方法 1.基本公式法：描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、v、a、x、t五个量,知道其中任何三个物理量就可以根据三个基本公式（）求出其他物理量。 2.平均速度法：适合解决不需要知道加速度的匀变速运动类问题 3.比例法：对于初速速为零的匀加速直线运动，可利用其规律比例解题 4.逆向思维法：对于末速度为零的匀减速运动，可以反向看成初速度为零的匀加速直线运动，并结合比例法求解 5.推论法：利用匀变速直线运动的推论或，解决已知相同时间内相邻位移的或相同时间内跨段位移的问题（如纸带类问题求加速度） 6.图像法：利用v-t图像解决问题 1．深圳大疆公司是全球知名的无人机生产商，其生产的无人机在各行业中得到广泛应用。某同学应用大疆无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试。图a为在测试软件中设定的x、y、z轴的正方向，其中z轴沿竖直方向，无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，0时刻起该同学进行变速操作，软件生成了图b的三个维度的a-t（加速度-时间）图像，可以推断0s~4s的时间内无人机（    ） A．沿向x方向一直加速 B．沿y方向的飞行速度有可能先减小再增大 C．加速下降 D．处于超重状态 2．如图甲所示为春节期间某个小朋友释放的火箭炮，其运动过程中的图像如图乙所示，其中Oa、bc、cd段均为直线。假设火箭炮运动过程中受到的空气阻力大小保持不变，在t3时刻燃料耗尽，t5时刻落回到地面，火箭炮燃料消耗对质量的影响不能忽略，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．火箭炮在时刻上升到最高点 B．火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相反 C．时间内，火箭炮受到的推力在逐渐减小 D．时间内，火箭炮处于超重状态 3、4．智能手机内置运动传感器，让手机沿任意方向移动一下，便可显示三个维度的运动随时间的变化情况。 3.甲同学的手机只能显示y轴方向的数据。若要利用他的手机测量当地重力加速度，则释放手机的情形应为（　　） A． B． C． D． 乙同学手持手机，在竖直方向做连续的下蹲-起立动作，得到右图所示的ay-t图像（向上为正）。 （1）在图示过程中，乙同学共完成了 次下蹲-起立的完整动作。 （2）a、b、c、d四个时刻中，乙同学处于最低点的时刻是 。 （3）c时刻，乙同学处于( ) A．超重状态             B．失重状态            C．平衡状态 4．丙同学将手机固定在腰部，打开软件，分别得到散步走路和跑步过程中视重比（视重和重力的比值）与时间的关系图像。请写出走路和跑步两种运动的差别（写出2个即可）： 。 5．潜艇从高密度海水区域驶入低密度海水区域时，浮力顿减，潜艇如同“汽车掉下悬崖”，称之为“掉深”。我海军某潜艇在执行任务期间，突然遭遇“掉深”，全艇官兵紧急自救脱险，创造了世界潜艇史上的奇迹。总质量为的某潜艇，在高密度海水区域距海平面200m，距海底112.5m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A点时，浮力突然降为，10s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速度“坐底”并安全上浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力大小恒为，重力加速度g取，假设潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，求：    (1)潜艇“掉深”10s时的速度； (2)潜艇减重排出水的质量。（结果取2位有效数字） 押题猜想二 静态平衡与动态平衡 限时：15min 押题解读 1、命题趋势：①工程化情境深度渗透，静态平衡将延续对受力分析基本功的的基本概念的理解，涉及多个力的平衡问题，但会融入工程实践情境和复杂结构受力分析，如桥梁结构、斜拉桥钢索角度优化、起重机配重设计、建筑物稳定性等，强化“平衡条件+三角函数”的综合应用，考查学生在实际问题中应用平衡条件的能力。②跨学科融合创新，命题将更多采用生物力学场景（如仿生机械手抓握稳定性），或考查艺术装置的力学美感（动态雕塑的支点优化） 2、命题热点：①静态平衡核心模型，如力的分解与合成，特别是斜面上的物体平衡问题，以及物体在不同方向上的受力分析。共点力平衡，考查多个力作用于同一点时的平衡条件，包括力的大小、方向和作用线的分析，复杂系统的静力平衡。②动态平衡问题，如缓慢移动的准静态过程，物体在变化的外力作用下的平衡状态，可能会涉及到力的变化规律及平衡条件的动态调整，考查相似三角形法解动态矢量图，辅助圆法处理力方向渐变问题等。③跨学科融合增强可能出现生物力学平衡问题（如人体脊柱受力模型分析）或电磁场中的平衡（带电微粒在复合场中的悬浮条件），需综合运用多模块知识。④多体系统临界问题，包括（叠放物块的摩擦力突变分析（静摩擦转滑动摩擦的临界条件）、弹簧连接体的分离时刻判定（加速度相等临界点）、绳-杆连接系统的拉力极值计算） 3、时事热点：①智能建造技术，如大跨度索网结构受力优化（如国家速滑馆屋面膜单元张力监测）、装配式建筑吊装稳定性、新型建筑材料的力学性能、大国工程中的平衡技术跨海大桥索塔受力优化（如深中通道沉管隧道吊装过程的力矩平衡计算）②航天科技突破，如月球车着陆腿缓冲系统、空间站机械臂多体平衡、航空航天器的结构设计（空间站设备维修场景）、月球车着陆腿缓冲机制（多级减震弹簧的协同平衡）、空间太阳能板展开锁定（铰链机构的静力平衡可靠性分析）、无人机悬停稳定性控制（多旋翼动力分配）为载体，考查学生对平衡条件的理解和应用。③环境保护与可持续发展，如风力发电塔的稳定性分析、光伏板抗风支架设计（强风环境下倾角与配重的动态调整）等，体现物理知识在实际工程中的应用。 4、创新题型：①实验设计题，如测量不规则物体的重心位置（悬挂法与电子秤法的误差对比分析），②工程应用题，如通过设置具体的生活场景或工程案例，结合数学、工程学等多学科知识，考查学生在实际情境中运用物理知识解决问题的能力和对复杂系统的分析和解决能力。 【密押3】宋应星，宜春奉新人，其所著《天工开物》一书是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。其中描述的利用耕牛整理田地的场景如图甲所示，简化的物理模型如图乙所示：人站在水平木板上，两根绳子相互平行垂直于木板边缘与水平地面夹角θ=30°，人与木板的总重力为800N，木板与地面动摩擦因数，若人与木板匀速前进，以下说法正确的是（　　） A．木板对地面的压力FN = 800N B．每根绳中的拉力F =320N C．若θ可调，则当绳子水平时有F最小值 D．若θ可调，则当绳子与水平面夹角正切值为时有F最小值 考前秘笈：整体法与隔离法的妙用 1. 整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体，采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了。 2. 隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。 【密押4】黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。设桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，则（    ）    A．若增大，也增大 B．若增大，将减小 C．与的合力不一定竖直向上 D．与的合力一定竖直向下 6．某弹簧锁的开锁原理如图1所示，当钥匙插入锁孔时，锁芯内弹簧被压缩成相同长度，此时转动钥匙就能开锁。如图2所示，插入钥匙的过程可简化为：A沿光滑水平槽向右推动，使B沿光滑竖直槽向上滑动。已知A、B间的接触面与水平方向夹45°角，且A、B间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B的质量为m，重力加速度为g。为使B上移，则加在A上的水平力F的最小值为（　　） A． B． C． D． 7．某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．物块的质量越大，传感器的示数峰值越大 B．木板抽出速度越大，传感器的示数越大 C．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 D．由图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 8．图甲是为了保护腰椎，搬起重物的正确姿势。搬起重物是身体肌肉、骨骼、关节等部位共同作用的过程，现将其简化为图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为FN，膝关节弯曲的角度为θ，该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力 F始终水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力 F₁和F₂大致相等。人缓慢搬起重物的过程中，下列说法正确的是（　　） A．FN逐渐变大 B．F₁逐渐变大 C．F逐渐变小 D．脚掌受地面竖直向上的弹力是因为脚掌发生形变而产生的 9．如图甲链子鞭，又名狐狸鞭、掌中甩、腰里横，属于传统武术软兵器。如图乙所示，支架上竖直悬挂着质量为粗细均匀的链子鞭，悬点M、N处切线与竖直方向夹角的分别为和，A点为最低点，已知，，重力加速度g取，则（　　） A．悬点M对链子鞭拉力大小为6N B．悬点N对链子鞭拉力大小为8N C．最低点A处张力大小为3N D．AM段链子鞭质量为0.64kg 押题猜想三 抛体运动与圆周运动 限时：15min 押题解读 1、命题趋势： ①抛体运动的基本公式（如位移、速度、时间关系）仍然是重点，延续对平抛、斜抛核心公式的考查，但会融入多约束条件下的极值分析（如风力影响下的斜抛轨迹偏移）、冬奥会跳台滑雪的抛物线优化②圆周运动：从单一水平面匀速圆周转向变速圆周的复杂模型，如竖直平面变速圆周中绳-杆模型的突变分析、过山车竖直圆轨道的脱离临界条件，可能引入智能汽车弯道控制系统（车道保持的向心力需求计算）③复合运动模型升级，重点考查抛体-圆周衔接运动。 2、命题热点：①斜面抛体进阶如斜面上多阶段抛体的衔接分析（如滑雪大跳台起跳后的二次抛物线修正），临界条件判断（最大射程、最高点速度、存在障碍物的斜抛发射角范围等）②水平面圆周模型，如转盘叠放物的静摩擦突变判断、圆锥摆②变速圆周动力学：竖直平面绳-杆突变问题（最高点拉力突变条件）、离心运动与向心运动的转换临界（如过山车脱轨临界速度计算），倾斜转盘或斜面上圆周运动静摩擦分析。 3、时事热点：①航天科技，如以空间站机械臂操作（角速度匹配问题）、月球车避障轨迹（抛体运动与地形约束结合）为背景，火星探测器着陆弹道调整（受低重力影响的抛体轨迹修正），突出物理模型的工程应用②智能交通：自动驾驶车辆转弯半径优化（静摩擦力临界计算）、无人机编队表演的同步圆周运动（多体角速度协调）将成为高频载体③大型文体活动中的物理：冬奥科技突破、滑雪大跳台最佳起跳角计算（斜抛运动与空气阻力建模）、花样滑冰联合旋转的角速度匹配、钢架雪车弯道设计、自行车弯道竞速。④跨学科交叉命题，可能涉及生物力学中的抛体运动（如动物跳跃轨迹分析）。 4、创新题型：①开放性设计题（如用手机传感器测量摩天轮轿厢的向心加速度、探究水流喷射角度与最远射程的关系）②建模应用题（如建立智能仓储分拣机的抛射参数模型、优化摩天轮轿厢稳定性、游乐场大摆锤安全分析：计算最大摆角时的座椅承重、快递分拣传送带设计：货物从倾斜传送带平抛落入容器的距离计算。 【密押5】北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，苏翊鸣获得冠军，实现了中国单板滑雪在冬奥会上金牌零的突破。图为苏翊鸣第二跳的频闪照片，曲线为运动轨迹，飞行过程中最高点A离地（运动员的重心位置序号用图中字母表示），H点为运动员落地点，飞行过程不计空气阻力。已知：频闪频率为，曲线在O点的切线与水平方向成，．下列说法正确的是（     A．运动员第二跳的全过程中是匀变速运动 B．曲线在E点的切线与水平方向成 C．运动员在I点的速度大小一定大于G点的速度大小 D．运动员落地时，受到接触面的作用力方向与接触面垂直 10．钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经出发区、滑行区和减速区等一系列直道、弯道后到达终点、用时少者获胜。图（a）是比赛中一运动员在滑行区某弯道的图片，假设可视为质点的人和车的总质量为m，其在弯道上P处做水平面内圆周运动的模型如图（b），车在P处既无侧移也无切向加速度，速率为v，弯道表面与水平面成θ角，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度大小为g。则（    ） A．在P处车对弯道的压力大小为 B．在P处人和车做圆周运动的半径为 C．在P处人和车的向心加速度大小为 D．若人滑行的位置更加靠近轨道内侧如图（b）中虚框所示，则其角速度比原来小 11．如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，细线一端与可看成质点的质量为的小球相连，另一端穿入小孔与力传感器（位于斜面体内部）连接，传感器可实时记录细线拉力大小及扫过的角度。初始时，细线水平，小球位于小孔的右侧，现敲击小球，使小球获得一平行于斜面向上的初速度，此后传感器记录细线拉力的大小随细线扫过角度的变化图像如图乙所示，图中已知，小球到点距离为，重力加速度为，则下列说法不正确的是（　　） A．小球位于初始位置时的加速度为 B．小球通过最高点时速度为 C．小球通过最高点时速度为 D．小球通过最低点时速度为 12．如图1所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，并不落向漏斗下方。我们用如下模型对此进行分析：如图2所示，一圆锥体（圆锥的顶点为O，底面圆心为O′）绕垂直于水平面的轴线以恒定的角速度ω转动，一质量为m小物体（可看作质点）随圆锥体一起转动且相对于圆锥体静止。以圆锥体为参考系，圆锥体中的小物体还多受到一个“力”，同时小物体还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过轴线的平面上，以顶点O为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，小物体在这个坐标系中具有的“势能”可表示为。该“势能”与小物体的重力势能之和为其总势能。当小物体处在圆锥壁上总势能最小的某一位置时，小物体既没有沿圆锥面上滑的趋势，也没有沿圆锥面下滑的趋势，此时小物体受到的摩擦力就会恰好为0，即使圆锥壁光滑，小物体也不会滑向下方。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．小物体多受到的那个“力”的方向指向O′点 B．小物体多受到的那个“力”的大小随x的增加而减小 C．该“势能”的表达式是选取了x轴处“势能”为零 D．当圆锥体以恒定的角速度ω′转动时（），小物体沿圆锥壁向下移至某一位置时受到的摩擦力才可能恰好为0 押题猜想四 万有引力与航天 限时：10min 押题解读 1、命题趋势：①考查万有引力定律与开普勒定律的基础应用，重点强化卫星参数比较类问题（如轨道半径、周期、线速度的定量分析）②基础模型与前沿科技深度融合以探月工程（如嫦娥探测器着陆参数分析）、深空探测情境融合（天问系列火星任务轨道设计）为背景，考查多天体引力叠加问题（如嫦娥六号绕月-绕地双轨道切换），可能引入引力弹弓效应②从经典的双星模型转向三星系统或行星环卫星系统的动力学分析。 2、命题热点：①卫星运行参数分析，如变轨能量变化，同步卫星特性拓展如倾斜同步轨道与赤道同步轨道的覆盖范围差异分析②天体质量与密度计算，如通过行星表面平抛运动数据反推重力加速度及天体质量，③轨道拼接技术：地月转移轨道中三次变轨点的速度增量计算④多天体系统：双星系统质心位置的确定与周期关系推导。 3、时事热点：①中国空间站常态化运营，如问天实验舱对接动力学，天舟货运飞船与核心舱交会对接时的轨道维持策略（需计算推进器点火时长与速度增量关系）、巡天望远镜共轨飞行、木星系探测轨道、小行星采样返回任务（不规则天体的逃逸速度计算）②深空探测新突破，如嫦娥六号月背采样返回任务，天问三号火星采样轨道设计③商业航天新场景，如低轨卫星互联网星座的轨道拥挤问题、可重复使用火箭垂直返回阶段的引力势能转化分析。 4、创新题型：①多过程综合计算题，如计算近地轨道卫星的发射速度（基础公式应用）、分析卫星变轨至同步轨道时的能量变化（动能与势能转换计算）、推导三星系统稳定运行的轨道半径比例（结合向心力合成）②开放探究题设计实验方案，如估算月球密度（仅提供卷尺、计时器等基础工具）、论证太空电梯缆绳不同位置处的向心加速度分布规律。 【密押6】中国科学家发现了代号为TMTSJ0526的双星系统，该系统由一颗质量约为（为太阳质量）的碳氧白矮星与质量约为的热亚矮星两颗星体组成。它们的轨道平面几乎与地球的观测平面重合，用望远镜在地球附近观测，发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮，已知两个天体周期性地互相遮挡造成观测的双星系统亮度变化周期是该系统匀速圆周运动周期的一半。某次观测记录该双星系统的亮度随时间t的变化情况如题图所示，图中“星等”表示亮度，实线为实验数据经最佳拟合得到的正弦式曲线，虚线所对时刻是曲线上“星等”最小的时刻。已知太阳质量约为，引力常量，，下列说法正确的是（　　） A．碳氧白矮星和热亚矮星转动的半径之比为7∶3 B．该双星系统的运转周期约为600s C．两星体之间的距离约为 D．若多年以后，两星体间的距离逐渐减小，两星体转动的角速度也将减小 13． “嫦娥四号”飞到月球主要分四步走，第一步为发射入轨段，实现嫦娥四号升空入轨，器箭分离；第二步为地月转移段，实现嫦娥四号进入地月转移轨道；第三步为近月制动段，在地月转移轨道高速飞行的卫星减缓速度，完成“太空刹车减速”，被月球的引力所吸引；第四步为环月飞行段，嫦娥四号环绕月球轨道飞行，实现环月降轨，最后着陆月球。关于“嫦娥四号”探测器，下列说法正确的是（　　） A．根据开普勒第三定律，探测器先后绕地球和月球做椭圆圆轨道运行时，其轨道半长轴的三次方与周期平方的比值相等 B．探测器从环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道时，探测器的动能减小，机械能守恒 C．探测器由地月转移轨道进入环月轨道应减速 D．若已知探测器在环月段圆轨道运行的半径R、周期T和引力常量G，可以求出月球的密度 14．“中国版星链”（如图）被称为“G60星链”，2024年12月5日，其重要组成部分“千帆极轨”03组卫星发射成功，由18颗极地轨道卫星组成。极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南、北两极上空。有一颗极地卫星周期，则下列关于该卫星的说法正确的是（　　） A．轨道平面可能与某一经线圈一直共面 B．环绕地球运动的速度小于7.9km/s C．环绕地球运动的速度大于11.2km/s D．若从经过北极点上空开始计时，一天内经过赤道20次 押题猜想五 功、功率与能量 限时：15min 押题解读 1、命题趋势： ①功、功率计算将延续对基本公式应用的考查（如变力做功的微元法、机车功率的瞬时值计算），但会融入新能源场景（如风力发电机功率优化、光伏板能量转换效率分析），强调能量守恒定律在工程实践中的定量应用②从单一过程的动能定理应用转向多阶段能量转化综合题（如电梯加速-匀速-减速全过程的功率变化曲线），要求结合图像信息建立分阶段动力学方程②可能出现电磁场中的功能关系（如电磁弹射系统的动能-电能转化效率计算）或生物力学能量分析（如运动员起跳时肌肉做功的生物效能评估）。 2、命题热点：①功与功率核心突破点，如变力做功计算、新能源车辆爬坡时的电机功率②能量守恒热点模型，如多物体系统机械能守恒（含弹簧的传送带模型（如包裹分拣机的弹性势能-动能转化分析））、倾斜轨道+圆弧轨道的组合模型（过山车运行全程的机械能损失计算）。 3、时事热点：①航天工程能量管理，如空间站能源系统、太阳能帆板日/夜模式切换时的瞬时功率突变分析②新能源技术突破，如风力发电机输出功率波动、钙钛矿光伏电池。 4、创新题型：①数据推导型选择题，如解析风力发电机输出功率与风速等关系②开放探究题，如设计实验测量自行车骑行时克服空气阻力做功占比（仅提供码表、体重秤）。 【密押7】浙江淳安县供电公司对乡村停车场进行了“光伏+储能+充电桩”一体化改造，车棚铺设了单晶硅光伏组件，铺设总面积为，平均发电功率为。若已知太阳的辐射总功率约为，太阳与地球之间的距离约，则下列关于该光伏组件说法正确的是（  ） A．单位面积上接收到的太阳辐射功率约为1430W B．工作一天大约可发电 C．光电的转换效率约为 D．工作6h发电电能为 【密押8】“能量回收”装置可使电动车在减速或下坡过程中把机械能转化为电能。质量m=2×103kg的电动车以Ek0=1×105J的初动能沿平直斜坡向下运动。第一次关闭电动机，电动车自由滑行，动能位移关系如图线①所示；第二次关闭电动机的同时，开启电磁制动的“能量回收”装置。电动车动能位移关系如图线②所示，行驶200m的过程中，回收了E电=1.088×105J的电能。求： (1)图线①所对应的过程，电动车所受合力F合的大小； (2)图线②所对应的过程中，电动车行驶到150m处受到的电磁制动力F及其功率P； (3)图线②所对应的全过程，机械能转化为电能的效率η。 15．比亚迪股份有限公司为助力中国实现“碳达峰、碳中和”目标，大力发展新能源汽车，2021款比亚迪汉EV是公司旗下众多优秀车型之一（图甲）。该款车子在深圳比亚迪坪山基地测试场进行加速测试的v—t图像如图乙，PH为图像上P处的切线，该车加速至P点速度后功率达到最大值P0，加速至Q点后速度达到最大。已知该款车型的整备质量约为驾驶员质量为的31倍，则下列说法正确的是（　　） A．该款车型加速过程中牵引力的最大值为 B．该款车型从0加速到Q点过程中运动位移为 C．该款车型的整备质量为 D．该款车从0加速到Q点的过程克服阻力做的功为 16．图甲所示“反向蹦极”区别于传统蹦极，让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化为图乙所示，弹性轻绳的上端固定在点，下端固定在体验者的身上，多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连，人静止时传感器示数为。打开扣环，人从点像火箭一样被“竖直发射”，经速度最大位置上升到最高点。已知，人（含装备）总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．打开扣环前，人在点处于超重状态 B．体验者在、间做简谐运动 C．、两点间的距离为 D．人在点的加速度大小为 押题猜想六 冲量与动量、碰撞与反冲 限时：10min 押题解读 1、命题趋势： ①以火箭反冲（如可重复使用火箭垂直着陆的推力调节）、航天器对接（货运飞船轨道维持动量补偿）为背景，考查变质量系统的动量守恒定律应用，突出微元法处理流体冲击力的计算逻辑②从经典弹性碰撞转向多阶段能量耗散分析（如子弹穿木块+弹簧压缩组合模型），要求结合v-t图像分段计算热量损失比例，或通过关联速度方程解决含摩擦的多次碰撞问题③可能通过F-t图像积分求变力冲量（如缓冲装置冲击力曲线分析）。 2、命题热点：①动量定理突破点，如流体冲击模型（如消防水枪单位时间喷水量与冲击力关系）的微元法解析、缓冲过程F-t图像的面积等效法（汽车碰撞测试气囊作用时间优化）、含摩擦滑动的碰撞系统（滑块-木板-弹簧嵌套模型）②碰撞与反冲核心模型，如非弹性碰撞拓展、多级火箭质量比与速度增量关系推导、无人机集群反推系统。 3、时事热点：①航天发射新技术，如长征系列火箭、液氧甲烷发动机、卫星星座部署的箭体多次点火反推控制、电磁轨道炮发射卫星②国防科技应用，如电磁装甲反导系统的碰撞动量转移。 4、创新题型：①创新探究，如探究不同材料碰撞恢复系数与表面硬度的关系，②图像信息题，如根据火箭发射a-t图计算燃料喷射速率（需从加速度突变点反推级间分离时刻）③建模应用题，如建立空间碎片捕获网的动量缓冲模型。 【密押9】如图甲所示，每只冰壶直径、质量。某次试投过程中，冰壶A在时刻以的初速度投出，与静止的冰壶B发生弹性正碰，此后冰壶B在水平面上运动0.9m后停止，冰壶B的图像如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A．两只冰壶在时发生碰撞 B．碰撞前摩擦力对冰壶A做功为-3.42J C．碰撞后冰壶B受到摩擦力的冲量大小为 D．和两时刻冰壶重心间的距离之比为 17．2023年7月，由中国科学院研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，电磁弹射系统将实验舱竖直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。据报道该装置目前达到了的微重力时间、的微重力水平。电磁弹射阶段可以看做加速度大小为的匀加速运动，实验舱的质量为，取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．竖直上抛和下落阶段重力的合冲量为0 B．电磁弹射阶段，电磁系统对实验舱的冲量与上抛阶段重力的冲量大小相等 C．电磁弹射阶段，电磁系统对实验舱的冲量大小为 D．电磁弹射阶段，电磁系统对实验舱做功为 18．2024年10月30日11时，神舟十九号飞船与中国空间站完成自主交会对接，在交会对接前的最后阶段，神舟十九号与空间站在同一轨道上同向运动，两者的运行轨道均视为圆形轨道。要使神舟十九号在同一轨道上追上空间站实现对接，下列神舟十九号喷射燃气的方向可能正确的是（　　） A． B． C． D． 押题猜想七 力学三大观点应用综合大题 限时：25min 押题解读 1、命题趋势：多过程综合建模能力强化，试题将注重动力学、动量、能量观点的交替使用，要求考生在碰撞、圆周运动、弹簧系统等复杂场景中分段建模。 2、命题热点：①动力学与能量综合，如斜面+弹簧模型：物体压缩弹簧后反弹的最大高度计算、传送带+滑板组合：分析物体相对滑动时的动能损失比例，②动量与能量综合，如多体碰撞链式反应、流体冲击问题③游戏装置。 3、时事热点：①深空探测工程应用，如火星车坡道行驶稳定性（建立倾角、摩擦系数与最大速率的定量关系）②小行星采样器反冲控制。 4、创新题型：①图像信息提取题，如根据F-t图像计算变力冲量，结合v-s曲线求多阶段运动的总机械能损失、分析a-x图像中斜率突变点对应的受力突变事件（如绳索断裂或接触面分离）②实际应用题，对"玉兔号月球车车轮镂空设计"的力学和运动学分析。 【密押10】某游戏装置如图所示，由弹射装置、圆心为和的两个圆弧构成的竖直轨道ABC、水平轨道CD和逆时针转动的倾斜传送带DE平滑连接而成。水平接收平台FJ的位置可自由调节，其上方静置个相同的小球。现弹射装置将质量的滑块（视为质点）以初动能水平射入A点，通过轨道ABCD和传送带DE后，恰好沿水平进入接收平台并与其上的小球发生碰撞，则游戏成功。已知轨道ABC中，，传送带DE的长度、倾斜角度、运行速度，接收平台上的小球质量，滑块与传送带之间的动摩擦因数，其余各段光滑，不计空气阻力。取，。 (1)若滑块恰好不脱离圆弧轨道ABC，求滑块通过点时的速度及轨道对滑块的支持力； (2)某次调试中，当接收平台左端与点的水平距离时，游戏恰好成功，求滑块在本次运行过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； (3)若所有碰撞均为弹性正碰，则在游戏成功的条件下，接收平台上第个小球获得的动量与滑块的初动能之间的关系。 考前秘笈：用力学三大观点解决多过程综合问题的策略 1. 进行正确的受力分析，划分运动过程，明确各过程的运动特点。 2. 当物体受到恒力作用，而且涉及时间、某一状态时，一般选用动力学方法。 3. 当涉及功、能、位移时，一般选用动能定理、能量守恒定律。 4. 在光滑的平面或曲面上的运动，还有不计阻力的抛体运动，机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打木块、不受其他外力作用的两物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒定律分析。 5. 如含摩擦生热问题，则考虑用能量守恒定律分析。 6. 分析含弹簧问题时，注意分析含弹簧系统的运动情况和能量转化情况。如果两物体中间加一弹簧，若系统所受外力的合力为零，则系统的动量守恒，当两物体速度相等时弹簧最长或最短。若涉及弹性势能与其他形式的能量发生转化，则转化过程遵循能量守恒定律。 19．某兴趣小组在研究物体在水面上运动时所受阻力的课题时，做了如图所示的实验。图中ABCD为一个充水的水池，水池左侧有四分之一光滑圆弧轨道。一质量的小物块从圆弧轨道的最上端静止释放，小物块运动至轨道底端时，恰好以水平速度冲上停靠在水池左侧木板的上表面。已知木板质量，长度，小物块与木板上表面间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径，重力加速度g取，小物块可视为质点，木板一直漂浮在水面，忽略小物块冲上木板后木板在竖直方向上的运动。 (1)求小物块运动至轨道最底端时，轨道对其支持力的大小； (2)若木板在水面上运动时水的阻力忽略不计，则小物块与木板达到共速时（木板尚未到达水池右端），求小物块与木板左端的距离； (3)若木板在水面上运动时，水对木板的阻力f与木板的速度v成正比，即，其中。最终木板恰好运动至水池右端速度减为零，且小物块也处在木板的右端，求水池的长度和整个过程中木板的最大速度。 20．如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧，弹簧处于原长时右端恰好位于点，弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在点平滑连接。传送带长，且以的速率沿顺时针方向匀速转动，传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道，圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高，质量的长禾板（木板厚度不计）。现将一质量的滑块（视为质点且与弹簧未拴接）向左压缩弹簧至图中点后由静止释放，滑块从点滑上传送带，并从传送带右端点离开，恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道，然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示，滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小。 (1)求滑块刚滑上传送带时的速度大小； (2)若滑块运动至圆弧轨道最低点时，轨道对其的支持力为，且滑块恰好未滑离长木板，求长木板的长度； (3)若去掉圆弧轨道和长木板，滑块从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞，每次碰撞前后水平方向速度大小不变，且每次反弹的高度是上一次的三分之二，不计空气阻力。求滑块与地面发生次碰撞后前次损失的机械能与的函数关系式。 押题猜想八 电磁场与带电粒子运动综合 限时：30min 押题解读 1、命题趋势：①静电场方面：复杂电场建模能力升级，从匀强电场转向非对称电场分布（如异种点电荷叠加场的电势梯度计算）②磁场方面：单独考查安培力与洛伦兹力较少，前者往往结合力学三大观点在电磁感应综合问题中考查，后者以考查带电粒子在洛伦兹力作用下在场中运动的综合问题。③电磁组合场深度交叉，多过程的组合场中运动继续深化，甚至包含碰撞的电磁场运动（如粒子先加速与靶核发生弹性碰撞再进入磁场），此外近年真题已出现交替场周期性运动模型（电场加速-磁场偏转循环），叠加场如在正交电磁场中的摆线运动慢慢成为热点②立体空间建模突破，命题将强化三维电场、磁场分布分析（如螺旋管轴向磁场与径向电场的叠加），以及带电粒子运动轨迹的三维分析、需通过投影法将立体运动分解为平面圆周运动与直线运动的合成。 2、命题热点：①结合库仑力、电场力、洛伦兹力的力学平衡、加速问题。②电场线、运动轨迹类综合问题，以电场线为背景，考查电场力、能的性质及相关图像（如Φ-t、Ep-x图像）分析③组合场核心模型，如电场-磁场正交叠加场（如速度选择器）的摆线轨迹、重力场-磁场共存时的螺旋线螺距突变分析、交替场运动（如回旋加速器）④复杂边界（如圆形磁场区与矩形磁场区的组合偏转（CT扫描机电子束轨迹重建））、立体、冲击力(作用力)、探测范围、粒子占比、表达式(关系式)及极值问题。 3、时事热点：①航天科技应用，如霍尔推进器工质电离（氙离子在电磁场中的加速-偏转轨迹优化），低轨卫星通信抗干扰（高能质子在地球磁层与卫星磁屏蔽罩的双重偏转路径）②医疗设备创新，如质子治疗仪、血液透析机的带电微粒分离系统，③高端装备创新，如核聚变装置等离子体电磁约束（环形磁场中带电粒子的平衡轨道稳定性分析）。④国防科技应用，如电磁轨道炮的脉冲电流-弹丸初速度匹配模型（需计算瞬时安培力冲量）、隐形战机等离子体隐身层的磁场控制（带电粒子密度与洛伦兹力平衡）。②医疗科技应用，如心脏电生理检测仪的多电极电场线与等势线（用于心律失常病灶定位）、纳米机器人靶向给药系统的电场驱动（考虑血液介质的粘滞阻力）。 4、创新题型：①设计性题，如用静电计与已知电容器测量未知带电体的电势，探究平行板电容器电容与介质插入深度的非线性关系（提供F-I传感器数据）②图像信息题，如根据立体磁场中的三维轨迹投影图重建粒子初速度方向③建模应用题，如建立太阳风粒子在地磁暴期间的运动模型、极光产生区域、计算通过四极交变场实现离子悬浮轨迹稳定④工程应用题，如优化粒子治疗仪的磁场分布，优化质子治疗装置的回旋加速器磁场（同步考虑相对论效应与交变电场频率匹配）（浙江省2023年北京卷最后一道选择题及2025年绍兴二模卷最后一题考查到相对论效应）。⑤跨学科综合题，如与生物的细胞膜结合。 【密押11】细胞电转染的原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N关于y轴对称，下列说法正确的是（　　） A．N、P两点的电场强度相同 B．M点的电势与N点的电势相等 C．DNA分子在M点的加速度比在N点大 D．DNA分子在M点的电势能比在N点大 【密押12】如图所示，已知截面为矩形的管道长度为l，宽度为a，高度为b。其中相距为a的两侧面是电阻可忽略的导体，该两侧导体与某种金属直导体连成闭合电路，相距为b的顶面和底面是绝缘体，将电阻率为的水银沿图示方向通过矩形导管，假设沿流速方向上管道任意横截面上各点流速相等，且水银流动过程中所受管壁摩擦力与水银流速成正比。为使水银在管道中匀速流过，就需要在管道两端加上压强差。初始状态下，整个空间范围内无磁场，此时测得在管道两端加上大小为的压强差时水银的流速为，则：    (1)求水银受到管壁的摩擦力与其流速的比例系数k； (2)在管道上加上垂直于两绝缘面，方向向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，若水银的流速仍为不变，已知金属直导体电阻为R，求电路中电流I； (3)在（2）问的情况下，求此时管道两端的压强差p。 【密押13】如图所示是离于回旋加工芯片流程的示意图。离子源发出质量为m的正离子，沿水平中轴O，经速度选择器后，进入可加电场或磁场且边长为L的正方形偏转区，偏转后进入加有水平向右的匀强磁场的共振腔，使腔内气体电离蚀刻芯片。已知速度选择器与偏转区的匀强电场均为，方向相反，匀强磁场均为，方向垂直纸面向外。仅加电场时离子出射偏转角α很小，且。不考虑电磁场突变影响，离子进入共振腔后不碰壁。角度θ很小时，有，，求： (1)离子通过速度选择器后的速度大小； (2)离子的电荷量； (3)偏转区仅加磁场时，离子出射时偏离O、轴线的距离。 (4)离子以（3）问中的速度进入共振腔，受与运动方向相反的阻力，k为已知常数。施加垂直、轴线且匀速旋转的匀强电场使离子加速。稳定后离子在垂直、轴线的某切面内以与电场相同角速度做匀速圆周运动，速度与电场的夹角（小于90°）保持不变。 ①为保证离子不接触芯片，求芯片距离的最小距离； ②角速度为多大时，稳定后旋转电场对离子做功的瞬时功率最大。 21. 2024年6月18日，全球首台全高温超导托卡马克装置在上海建成运行。托卡马克装置被称为“人造太阳”，是利用强磁场将高温等离子体约束在特定区域实现可控核聚变的装置，如图甲。现分析装置内竖直平面内的一小段磁场，如图乙所示，该磁场水平向右分布在空间中，虚线上、下方均为匀强磁场，磁感应强度大小分别为2B和B。有a、b、c三个粒子，a、b粒子带负电，c粒子带正电，质量均为m，电荷量绝对值均为q，初始时a、b、c粒子的速度均平行于该竖直平面（纸面），速度大小分别为v、v和2v，方向如图乙中箭头所示（a、c的速度方向与磁场垂直，b的速度方向与磁场平行）。忽略粒子重力及相互之间作用的影响，下列说法正确的是（　　） A．a粒子在下方磁场中受到的洛伦兹力大小为qvB，方向垂直纸面向里 B．b粒子在水平面内做匀速圆周运动 C．c粒子从虚线下方穿越到虚线上方，运动轨迹半径变为原来的两倍 D．c粒子从虚线下方穿越到虚线上方，粒子运动过程中的动能不变 22．如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷，在轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点O对称。在A点将质量为m、电荷量为的小球套在轨道AC上忽略它对原电场的影响将小球由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，且，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．图中的A点和C点的场强相同 B．轨道上A点的电场强度大小为 C．小球刚到达C点时的加速度为 D．小球刚到达C点时的动能为 23．在平面内，四个等量点电荷固定在正方形的四个顶点，O为正方形中心。如图所示是其在平面内电势类比于地势的模拟图，z轴表示电势，代表电势为正。已知，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点的电场强度相同 B．O点的电场强度为零，电势也为零 C．从A点沿直线到B点，电势先升高后降低 D．将正电荷从O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小 24．如图所示是粒子发射接收装置，粒子源（大小不计）能均匀释放初速度可视为0的电子，单位时间内释放的电子数为n。在以为圆心、半径为的水平区域内存在辐向电场，能为电子提供可在范围内调节的加速电压。电子经辐向电场加速后沿各个径向均匀射出，后进入同时存在磁感应强度为的匀强磁场和电场强度为的匀强电场的区域，两场方向均竖直向上。为粒子源正下方的一点，且位于足够大的水平收集板上，与的距离可调。已知电子电量为，质量为，电子到达收集板后立刻被吸收且电中和，不计电子受到的重力及相互间作用力。    (1)求电子刚从辐向电场射出时速度的大小范围； (2)上下移动收集板，求收集板上能收集到电子的区域的最大面积； (3)若无论怎样调节辐向电场的加速电压U，电子在收集板上的落点与收集板中心的距离都相同，求 ①距离需满足的条件； ②收集板所受冲击力大小F。 25．自由电子激光器是以自由电子束为工作物质产生激光的装置，它在科研、生产等领域中都具有重大应用前景。如图所示，它的基本结构有三个部分：电子束加速器、扭摆器和光学谐振腔。其中扭摆器是自由电子激光器的核心部分，它由沿方向按空间周期排列（即单一磁场边界宽度是）的永磁体组成，总长度为，产生沿方向周期性分布的磁场，磁感应强度大小恒为。电子束由静止出发经过加速器加速，在平面内与轴成方向射入轨道半径为的弯曲磁体（产生沿轴正方向的匀强磁场），经过弯曲磁体后，沿轴正方向注入扭摆器。高速运动的电子在扭摆器中受到周期性磁场的作用做扭摆运动，同时辐射出电磁波，电磁波的频率等于电子在方向的振动频率。不考虑多普勒效应，电子束辐射电磁波对电子动能的损耗可忽略不计。电子静止质量，电子电荷量，光速为。 (1)已知电子进入扭摆器的速度为，在不考虑相对论效应的情况下，求 ①电子束加速器的加速电压； ②弯曲磁体区域的磁感应强度； ③一个电子经过扭摆器的时间； (2)在电子速度为时，必须考虑相对论效应，已知相对论导致的“尺缩效应”由公式决定，其中为相对静止时测得的物体长度，为相对物体以速度运动时测得的物体长度。 ①电子在方向的速度改变很小，可认为几乎保持不变，电子在方向的周期性运动导致的侧移可忽略不计，求在运动电子参考系观察（即沿轴正方向以速度运动的惯性参考系）到的辐射激光的波长； ②谐振腔镜之间的距离称为谐振腔的长度，在谐振腔中，激光依次经前、后谐振腔镜反射后再次到达出射的前谐振腔镜，其相位不变，若某个实验中，辐射激光的频率为，求可能的值。 押题猜想九 恒定电流与交变电流、电能输送 限时：10min 押题解读 1、命题趋势： ①新能源技术与电路模型深度融合，恒定电流考查将更多结合新型材料电学特性，交变电流命题可能聚焦新能源并网系统（如光伏逆变器的交直流转换效率计算）②复杂电路动态分析能力升级，从单一闭合电路转向多级耦合电路（如智能汽车电池管理系统中的多模块并联电路），可能引入非线性元件特性曲线（如二极管整流电路中的伏安特性突变分析），考查图像斜率物理意义及动态电阻计算③电能输送工程建模强化，高压输电问题将结合特高压直流输电技术，要求通过功率损耗公式推导导线截面积优化方案，或分析多级变电站的电压调节对线损率的影响，可能出现分布式能源系统（如风-光互补发电的电流波动补偿模型），需构建功率平衡方程并计算储能电容容量。 2、命题热点：①恒定电流核心突破点，如动态电路分析，新能源车含电动机的闭合电路分析②交变电流高频考点，如变压器原理应用，铁芯磁滞损耗的影响③电能输送关键模型，如高压输电计算。 3、时事热点：①新型电力系统建设，如虚拟电厂负荷调控（分布式电源集群）、氢能储能系统（电解水制氢装置）②交通电气化革新，如电动汽车800V高压快充系统、磁悬浮列车超导馈电系统。 4、创新题型：①半导体元件特性综合应用，可能以新能源汽车充电桩为背景，结合二极管整流电路②非正弦交变电流分析，结合风力发电机输出波形命题③以空间站太阳能电池阵为情境④结合西电东送特高压输电线路工程命题。 【密押14】某校修建宿舍需要用电动机抽水，如图所示，用一发电机发电，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2A，输电线路总电阻为25Ω，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，电动机的功率为1100W，导线框及其余导线电阻（　　） A．图示位置穿过线框的磁通量最大 B．降压变压器原副线圈的匝数比为 C．升压变压器原副线圈的匝数比为 D．若电动机突然卡住而不能转动但未烧坏前，输电线上的损耗功率将减小 26．如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电势高于Q端时，电压表示数为正。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B．若电压表示数为负时，则物体速度方向向右 C．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比 D．若物体向右匀加速运动，则电压表示数为负，则示数均匀增加 27．图甲为风力发电的简易模型，绕有线圈的形铁芯开口处装有磁铁，风叶转动时带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。当风叶匀速转动时，发电机输出电压视为正弦式交流电。发电机与一变压器的原线圈相连，变压器原、副线圈匝数比为，当风速为某一恒定值时，变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图乙所示。此时，若风速减小，导致风叶转速变为原来的，此过程中小灯泡阻值不变，所有线圈均为理想线圈，不计内阻。则下列说法中正确的是（　　） A．变压器原线圈电压的瞬时值表达式变为 B．电压表V2的示数为 C．小灯泡的功率变为原来的 D．发电机产生的交变电流的周期变为 押题猜想十 力学三大观点与电磁感应结合的综合应用 限时：25min 押题解读 1、命题趋势： ①动力学与电磁感应深度融合，命题可能出现含非线性元件的单杆模型（如弹簧-导体棒系统的阻尼振荡分析），需结合牛顿第二定律与楞次定律构建加速度-位移微分方程，可能出现双杆切割磁感线+碰撞组合模型（如磁悬浮列车制动系统）②能量视角解题占比提升：重点考查电磁感应中的能量转化链（如导体棒加速过程中机械能→电能→焦耳热的效率计算），可能引入电容储能式电磁驱动（如电磁炮脉冲放电模型）③多场耦合创新建模：可能出现电磁-热力学综合问题（如超导线圈失超过程的热功率突变分析），需联立焦耳热公式与比热容方程计算温度变化率，或考查交变电流驱动的动力学系统（电动机带动偏心轮振动），需结合法拉第定律与简谐运动方程推导振幅稳定条件。 2、命题热点：①动力学核心模型，如导体棒-弹簧系统的简谐运动振幅计算（平衡位置处安培力与弹力平衡条件），双弹簧对称约束下的导体棒振荡阻尼分析，导体棒与弹性挡板碰撞的动量-电量守恒联立方程，如含电磁阻尼的导体棒运动分析，多匝线圈在交变磁场中的转矩周期性变化②能量视角突破点，如能量转化效率计算、外力拉动导体棒的能量分配比例（动能/焦耳热/辐射能）、含电容器的电磁驱动系统③交变电流功率分析：正弦交变磁场中闭合回路的平均热功率计算④强化三类综合视角：动力学视角如导体棒运动的v²-x图像斜率关联加速度变化，能量视角如机械功率-电功率-热功率的实时转化比例分析，动量视角：电磁冲量（BILΔt）与机械冲量的矢量叠加计算。 3、时事热点：①新能源技术应用，如波浪发电装置（浮子-导体棒系统的机械能-电能转换效率优化）、磁悬浮储能飞轮、超导磁悬浮轴承②高端装备创新，如电磁弹射器的能量-动量综合控制。③商业航天突破：如可重复火箭着陆控制（栅格舵电磁驱动系统的安培力）④国防科技应用，如电磁轨道炮的脉冲电流-弹丸初速度匹配模型（需计算瞬时安培力冲量） 4、创新题型：①建模应用题：设计磁流体船舶推进器的电磁-流体耦合动力学方程（洛伦兹力与流体阻力平衡计算）。 【密押15】加速性能、电能利用率、动能回收等是电动汽车电机的重要指标。如图所示，甲、乙分别是目前被广泛采用的两种电机的简化原理示意图，它们的相同点是利用作为定子的电磁铁（1和4；2和5；3和6）三组线圈交替产生磁场，实现了电磁铁激发的磁场在平面内沿顺时针方向转动的效果，以驱动转子运动；不同的是甲图所示电机的转子是一个永磁铁，而乙图所示电机的转子是绕在软铁上的闭合线圈。通过电磁驱动转子转动，可以为电动汽车提供动力。若假定两种电机的每组电磁铁中电流变化周期和有效值均相同，下列说法正确的是（　　） A．若减小两种电机的每组电磁铁中电流变化周期，则电机稳定工作时，两电机转子运动周期会增大 B．若增大两种电机的每组电磁铁中电流有效值，则电机稳定工作时，乙电机产生的热功率会增大 C．电机稳定工作时，甲电机转子的转速与电磁铁激发磁场的转速不同 D．刹车（停止供电）时，乙电机转子由于惯性继续旋转，可以通过反向发电从而回收动能 【密押16】如图所示是研究电磁感应的装置，由Ⅰ和Ⅱ两部分组成。装置I由两个半径分别为和，圆心分别为和的水平金属圆环与金属棒固定连接而成。装置Ⅰ处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，可绕轴线转动。装置Ⅱ中有两水平的光滑平行金属导轨，通过开关和导线与装置Ⅰ的两圆环边缘相接，导轨右侧接有电容为的电容器，左侧接有阻值为的定值电阻。质量为，匝数为，每匝周长为的线轨通过电刷与导轨接通，该线圈与两根劲度系数均为的水平弹定连接，并静置于辐向磁场区域的左边界内侧，线圈所在处磁感应强度大小也为，现断开，将拨到，让装置Ⅰ以角速度逆时针（俯视）匀速转动；待电容器充电完毕，将从拨到瞬间，线圈即被以速度弹离磁场，随即断开的同时闭合。已知当弹簧形变量为时，其弹性势能为，除定值电阻外，其余电阻均不计。 (1)判断电容器上极板带哪种电荷，并求转动过程中金属棒两端的电压； (2)求线圈被弹离后，电容器所带的电量； (3)若已知从线圈被弹离到向右运动达最远处过程中，电阻上产生的焦耳热为。求： ①线圈进入辐向磁场的最大距离； ②此过程中，弹簧弹力对线圈的冲量大小I。 考前秘笈： 用动力学观点解答电磁感应问题的一般步骤 ①“源”的分析：用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向 ②“路”的分析：画等效电路图，根据，求感应电流 ③“力”的分析：受力分析，求及合力，根据牛顿第二定律求加速度 ④“运动状态”的分析：根据力与运动的关系，判断运动状态 用能量学观点解答电磁感应问题的策略是“先源后路、先电后力，再是运动、能量”，即 ①“源”的分析：明确电磁感应所产生的电源，确定和 ②“路”的分析：弄清串、并联关系，求电流及 ③“力”的分析：分析杆或线圈受力情况，求合力 ④“运动”的分析：由力和运动的关系，确定运动模型 ⑤“能量”的分析：确定参与转化的能量形式 28．电磁炮利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属弹丸进行加速，与用传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。某电磁炮可简化为如图所示的模型，同一水平面内的两根平行光滑导轨、与可控电源相连，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，将一质量为、可视为质点的金属弹丸放在导轨上，弹丸在安培力的作用下由静止开始加速向右运动，离开导轨时的速度大小为，已知弹丸在导轨上加速的过程中，可控电源提供给弹丸的功率恒为，不计空气阻力及弹丸产生的焦耳热，下列说法正确的是（　　） A．导轨的电势较低 B．弹丸在导轨上运动时的加速度先减小后增大 C．弹丸在导轨上的加速时间为 D．弹丸在导轨上的加速距离为 29．如图所示是研究小组设计的一种“圆盘电动机”。半径为的导体圆环竖直放置，圆环附近存在水平向右且垂直圆环平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，它通过三根阻值均为的辐条与转轴固连。圆环左侧的电阻通过导线与辐条并联，电源是恒流源，能提供恒定不变的电流（箭头表示电流方向），电阻与电源S之间接有开关K；圆环的右侧有一个半径为且能与圆环随转轴一起转动的圆盘，其上绕有不可伸长的细线，下端悬挂铝块。除铝块外，其他物体质量忽略不计，不考虑任何摩擦阻力，重力加速度为。 (1)当开关K断开时，细线下面悬挂质量为的铝块，经足够长时间铝块未落地，求： ①流过电阻的电流方向； ②铝块下落的最终速度； (2)当开关K闭合时，圆盘转动，带动铝块向上运动，求 ①开关接通瞬间，单根辐条上的安培力的大小； ②此电动机可能输出的最大机械功率为多少？此时铝块质量为多大？ 30．电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中，踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场，磁场方向沿半径方向，有一根质量为、长度为、电阻为的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴无摩擦转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通1，电池给金属棒供电，金属棒相当于电动机，所用电池的电动势为，内阻为；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2，金属棒相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。 (1)踩下驱动踏板后，求金属棒刚启动时加速度的大小及开始运动后的转动方向（从上往下看）； (2)踩下驱动踏板后，求金属棒可达到的最大转动线速度。 (3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板，在一段时间后金属棒MN将匀速转动。 ①求此时电容器上的带电量。 ②定性画出松开驱动踏板后的电容器的电压与电荷量关系的U—q图像，并结合图像和题目中的条件，求电容器最终能回收多少能量储存起来 押题猜想十一 机械振动与机械波 限时：10min 押题解读 1、命题趋势： ①传播建模突破：近年真题已出现非对称介质中的波速突变问题②振动-波动深度融合，重点考查振源参数与波传播的耦合关系，可能出现多振源干涉动态分析③现代技术情境建模：命题将更多引入智能传感技术场景（如MEMS加速度计的振动检测电路），需分析质量块受迫振动的幅频特性曲线与电路输出信号的关系③强化两类图像转换，如x-t图与y-x图的联合分析（振动质点与波形传播的时空对应）。 2、命题热点：①振动图像与波动图像综合，如根据两质点振动相位差反推波传播方向，②波的多解性问题，如有限边界条件下的波长通解计算和周期性振源触发波的时空周期性分析，③共振现象应用，如桥梁风致振动、压电能量收集器。 3、时事热点：①灾害预警技术：如地震波预警系统的横波与纵波时差定位算法，台风引发的次声波传播监测（通过频谱分析反演台风中心移动路径）。 4、创新题型：①实验设计题，如利用智能手机传感器测量弹簧振子和单摆②工程应用题，如建立高层建筑调谐质量阻尼器的振动控制模型（计算附加质量块的最优摆动周期）。 【密押17】2024年4月3日时，在台湾花莲发生7.3级地震，地震预警对保护人们非常重要。地震波含有纵波和横波，纵波能引起地面上下振动，横波能引起地面水平晃动。某同学根据所学知识设计了如图所示的地震测量装置，水平方向X和竖直方向Y的构造相同。在某次测量中，发现Y方向上位移传感器先出现图像，经过0.5s后X方向上位移传感器也开始出现图像，其振动图像如图所示，已知当地纵波的传播速度是6km/s，横波的传播速度是4km/s，则（　　） A．X方向传感器接收到的是纵波振动 B．该地震波的振动周期是0.5s C．该次地震中心与测试点距离6km D．两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0 31．如图（a）所示轻质弹簧下端固定在水池底部，上端固定一个小灯泡，其大小可忽略，点光源在水面上的投影位置为O'点，点光源静止不动时在O点，距离水面深度为OO'=h=1.5m，现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图（b）所示，已知振幅为A，周期为2s，光源向左照射的最远位置记为P，当点光源距离水面最近时P在a点，点光源距离水面最远时P在e点，已知图（a）中ac=ce，bc=cd，水的折射率为，则（　　）    A．光斑振幅为A B．光斑振幅为A C．点光源在O点时，有光射出水而的面积为m² D．点光源在O点时，有光射出水而的面积为m² 32．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。则下列说法正确的是（　　） A．两列波充分叠加后，小水珠能悬浮在点附近 B．小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向下 C．经过点M沿x轴正方向移动3.4cm D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数 33．“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置位于x=4m处，图乙为质点M的a-t图像，则（　　） A．该列波的传播方向沿x轴负方向 B．质点M在2s内沿x轴运动了4m C．t=1s时质点M的速度沿y轴正方向 D．该列波的波速为3m/s 押题猜想十二 光的折射、全反射与干涉 限时：15min 押题解读 1、命题趋势： ①可能出现复杂光学器件建模（如五棱镜内全反射路径优化），要求通过几何光路分析推导折射率最小值②干涉条件动态分析，重点考查非理想条件下的干涉现象（如液滴表面薄膜干涉的厚度梯度效应），需结合等厚干涉公式计算条纹间距变化率，可能引入多色光干涉动态叠加（如白光干涉的彩色条纹形成机制）③现代技术情境融合，如新型显示技术场景（如OLED） 2、命题热点：①折射与全反射核心模型，如复合介质分层界面（如光纤包层）临界角计算，②干涉高频考点聚焦，如倾斜入射光对条纹间距的影响（需修正光程差计算公式）③薄膜干涉工程应用：如光学元件表面平整度检测的干涉图样解析（牛顿环局部畸变成因分析），防蓝光镀膜的干涉消光波长优化（多层介质膜反射率叠加计算） 3、时事热点：①新型显示技术，如AR衍射光波导设计、全息投影技术②新能源方面，如波浪发电装置的光学监测技术（动态液体界面的临界入射角变化） 4、创新题型：①创新实验设计，智能手机辅助测量液体折射率（通过液滴成像直径计算n值），探究肥皂膜破裂过程中的干涉条纹变化规律（高速摄影图像序列分析）②工程应用题，如优化水下激光通信系统的蓝绿光透射路径。 【密押18】单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC。光线垂直AB射入，分别在CD和 EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。（　　） A．光线垂直AB射入五棱镜后，光速增大 B．无论射向AB的入射角多大，光线一定会在CD和 EA上发生全反射 C．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值为 D．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值为 【密押19】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 34．图甲为张老师设计的测液体折射率装置，示意图如图乙，装有液体的厚长方体透明容器放在支架上可绕水平轴转动。激光笔固定在量角器上且与边重合。过中心O悬挂一重锤，其所指位置为B。现让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现光线1和2，支架转动到光线1恰好消失时，读出并记为，即可求出液体的折射率并标在量角器上。已知容器的折射率为n，下列说法正确的是（　　） A．该液体的折射率为 B．该液体的折射率为 C．越靠近A端标注的折射率值越大且刻度均匀 D．若为薄壁容器，激光也必须垂直容器壁入射 35．某同学利用智能手机的光传感器，研究光经过单缝（或双缝）后光的强度分布情况。实验器材依次为激光光源、偏振片、单缝（或双缝）、手机，手机屏幕上光强分布（纵轴）与水平坐标的关系图像如图所示。已知缝距离手机屏幕的距离为60cm，双缝的缝间距为0.25mm，则（　　） A．图示图像是由单缝实验得来的 B．偏振片旋转过程中，图像峰峰间距离会变大 C．调整缝与手机屏幕之间的距离，光强度分布图像不会发生变化 D．实验所用激光的波长约为400nm 36．如图1是一细长圆柱体光纤的横截面，一束单色光从光纤左端中心点进入光纤，内层介质折射率（最大值为）随离中心轴的距离而变化，外层介质折射率为大于空气折射率，但小于内层介质折射率，三者的折射率情况如图2所示。已知光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，满足。为了使单色光仅在光纤内层介质中传播而不进入到外层介质中，则从点进入到光纤时入射角的正弦最大值是（　　） A． B． C． D． 37．冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（    ） A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为 C．冰的折射率为 D．冰的折射率为 押题猜想十三 热学规律综合应用 限时：20min 押题解读 1、命题趋势： ①强化多过程问题建模②可能引入热-力耦合模型（如气缸-活塞系统与弹簧振子联动），结合热力学第一定律和简谐运动方程推导温度周期性变化规律③热力学图像深度解读③命题将更多采用新能源技术场景（如斯特林发动机工质循环）或考查极端环境热力学（空间站舱体漏气应急处理）。 2、命题热点：①理想气体状态方程进阶应用，如变质量系统的分段处理（如充气/抽气过程结合动态平衡方程）、关联气体系统的约束条件分析（U型管两侧气体状态同步变化）②热力学定律综合应用③热机效率创新考查，如（斯特林发动机四冲程效率计算）。 3、时事热点：①新能源技术突破，如氢燃料电池质子交换膜的热力学分析、第四代核反应堆的氦气冷却循环优化（布雷顿循环与斯特林循环效率对比）。 4、创新题型：①实验设计题，如利用智能手机气压传感器探究等温过程。 【密押20】卡诺循环（Carnot cycle）是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的，以分析热机的工作过程，简化如下：如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d再回到状态a，a→b是温度为的等温过程，c→d是温度为的等温过程，b→c和d→a为绝热过程（气体与外界无热量交换）。卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程。下列说法正确的是（    ） A．a→b过程气体对外界做功内能减小 B．b→c过程气体对外界做的功大于气体内能的减少量 C．c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数不变 D．一个循环气体对外界做功大小为abcda所围图形面积 【密押21】如图所示是监测化工厂反应器工作温度的装置。导热良好且容积为的容器固定在反应器中，上方安装一截面积为的透明绝热导管，导管内有一绝热轻薄活塞。初始时，密闭气体温度为，活塞位于下端口A位置。发生反应时，活塞位置随温度升高缓慢上升。导管顶部固定一处于原长状态、劲度系数为的轻弹簧，下端B距离A位置的活塞上表面为，当弹簧压缩量达到0.2m时将触发高温报警。容器内气体视为理想气体，大气压强为。 (1)活塞上升到B过程中，气体分子平均动能 （选填“变大”或“变小”），单位时间撞击单位面积容器壁的分子数 （选填“变大”或“变小”）； (2)求活塞上升到B时的气体温度； (3)若从初始到刚好触发警报过程中，密闭气体内能增加量为，求此过程气体吸热为多少？ 38．四冲程柴油机的工作原理是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。为研究压缩冲程原理，将这一过程用如图所示装置模拟。初始时刻用不计厚度和重力的活塞在A位置（汽缸顶端）封住一部分气体，此时绝热汽缸内气体的压强刚好为，温度为，在活塞上放置质量为M的重物将活塞缓慢压到B位置（汽缸高度一半处）时静止，此时汽缸内气体压强达到，在此位置混合气体瞬间压燃，温度升高，压强变为。已知汽缸的截面积为S，外界大气压强始终为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．活塞从A到B过程缸内气体内能可能不变 B．活塞到B位置气体压燃前缸内气体温度为 C．重物质量 D．气体压燃后瞬间，重物的加速度大小为 39．按压瓶在生活中应用广泛。某种按压瓶结构如图所示，瓶盖与腔室的活塞相连，活塞连接在腔室内弹簧的上端，弹簧下端固定在腔室下部。腔室有上、下两个小球阀门，上阀门封闭腔室与大气相通的出口，下阀门封闭腔室与塑料管连接口，塑料管插入储液瓶的液体中。两个阀门小球重力很小，只要阀门内外气体压强不相等，阀门就会打开，让气体或液体向上流动。该种按压瓶第一次使用前，弹簧处于原长，瓶内液体液面如图所示，塑料管和腔室内的气体压强均与外界大气压强相同，塑料管内气体体积为V0，腔室内气体体积为9V0。第一次    腔室向下按压瓶盖，下阀门紧闭，上阀门打开，当腔室内气体剩余三分之二时松手，弹簧开始回弹，上阀门封闭，下阀门打开，到弹簧恢复原长时，有体积为的液体进入塑料管，完成了第一次按压。已知塑料管横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度为g，腔室和塑料管内气体视为理想气体，气体温度不变，腔室气密性良好，储液瓶内气体与大气相通。求： (1)弹簧恢复原长时，腔室内气体的压强； (2)储液瓶内液体的密度。 押题猜想十四 常规实验及创新实验 限时：25min 押题解读 1、命题趋势： ①设计性实验占比提升，如命题会设置缺省器材情境（如无滑动变阻器时用电阻箱替代），要求设计电路方案并说明误差补偿方法②基础实验数字化升级：常规实验将更多引入数字传感器和智能手机传感器与传统器材结合，考查数据采集与误差分析能力，如Phyphox测加速度、气体定律验证实验采用压强传感器+温度传感器组合③实验思维层级化考查通过递进式设问设计（如先测动摩擦因数再优化测量方案），区分仪器使用、误差分析、方案设计等能力层次。④图像分析深度强化，如通过多段I-U曲线对比（如金属膜电阻与热敏电阻的伏安特性差异），考查非线性元件的本质特征识别或结合U-t动态曲线（电容器充放电过程）推算时间常数与电容值。⑤光学实验生活化改造，如光的折射/全反射实验会引入透明容器装液体（如亚克力盒装糖水测浓度梯度折射率变化），可能出现多波长光源组合实验（如用LED红绿光对比全反射临界角差异）⑥创新实验跨学科融合，命题可能将力学实验与材料科学结合（如测定碳纤维弹性模量） 2、命题热点：①常规实验核心考点及进阶，如打点计时器实验进阶，光电门测瞬时速度的误差补偿（挡光片形变影响分析），频闪照片与视频追踪结合（Tracker软件坐标提取与抛物线拟合），伏安法测电阻进阶（电流表内外接法的误差补偿（如已知电表内阻时的修正计算）、非线性元件伏安特性分析），双量程电表校准曲线绘制、微安表改装欧姆表的刻度线非均匀性验证，热学部分如气体定律验证进阶（如注射器油膜密封性检查方法、等温变化实验中环境温度波动），如光学部分折射率测量创新（半圆形玻璃砖替代三棱镜测折射率、利用激光笔和量角器测定液体折射率）②创新实验高频方向，如利用力传感器实现变力做功可视化。③创新实验高频方向，如水果电池、温差发电片、光控开关、如新型材料导热性测试 3、时事热点：①航天科技应用类热点，如可能以嫦娥系列探测器为背景，围绕天宫空间站太阳翼展开过程命题②新材料测试类热点，如结合国产大飞机C919材料研发背景、复合材料③双碳战略背景，如钙钛矿光伏板测试、氢燃料电池演示。 4、创新题型：①新教材实验拓展，如验证动量定理的连续流体冲击力测量（如水柱冲击秤盘实验）②缺陷器材设计题，如用破损气垫导轨（仅存中间段）验证机械能守恒，提出补偿测量方法。给定电流表、电阻箱、稳压电源（缺电压表），设计测量未知电阻的三种方案并说明最优选择，用破损多用电表（仅存×1k档）检测发光二极管极性及导通电压。给定注射器、温度计、气压计（缺压强传感器），设计验证查理定律的方案并分析主要误差。用激光笔、白纸、量角器（缺半圆形玻璃砖），测量透明胶水的折射率②工程应用题，如设计电动车充电桩过载保护电路（要求触发电流阈值可调）、优化智能手环心率检测电路。 【密押22】利用智能手机安装phyphox软件中的加速度传感器可实时显示手机加速度的数值，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度g取10m/s2。实验步骤如下： （1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂小瓶子； （2）向小瓶子内装适量细沙，并用弹簧测力计测出小瓶子和细沙的重力G，悬挂起来稳定后整个实验装置处于静止状态； （3）打开手机软件，剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间t变化的图像（如图乙所示），由实验过程可知剪断细绳瞬间手机受到的合外力F= （用题中所给字母表示）； （4）改变小瓶子中细沙质量，重复步骤（2）（3），获得多组实验数据如下。 实验次数 1 2 3 4 5 6 小瓶子和细沙的重力G（N） 0.25 0.45 0.65 0.85 1.05 1.25 剪断细绳瞬间手机加速度a（m/s2） 0.98 1.81 2.58 3.42 4.18 5.00 利用表中数据作出a-F图像，在图丙中描点并拟合直线 （请在答题卡上作图），可以得到结论：当手机的质量一定时，手机的加速度a与手机所受合外力F成 （选填“正比”或“反比”）。 （5）根据以上数据，可推算出手机的质量为 kg（计算结果保留两位有效数字）。 【密押23】钙钛矿太阳能电池有成本低、光能转化效率高等优点。某同学利用如图甲所示电路探究某钙钛矿电池的路端电压U与电流I的关系。所用器材有：光强可调的光源、钙钛矿电池、电压表、电流表、滑动变阻器R、开关S以及导线若干。已知当光照强度不变时钙钛矿太阳能电池的电动势视为不变，电流表和电压表均可视为理想电表。 （1）按如图甲所示电路连接器材，将滑动变阻器R的滑片调至最左端。闭合电键S，用一定强度的光照射电池，保持光照强度不变，调节滑动变阻器R，记录滑片在不同位置时电压表和电流表的读数U、I，并描绘出图线如图乙中曲线a所示，则此强度光照下钙钛矿电池的电动势 V（结果保留三位有效数字）。 （2）对曲线a进行分析，当电流超过1.00mA时，内阻随电流的增大而 （选填“增大”或“减小”）：当电流为0.50mA时，电池内阻约为 Ω（结果保留三位有效数字）。 （3）减小光照强度后，重复实验并描绘出图线如图乙中曲线b所示。 （4）将滑动变阻器的滑片P滑动到某位置并保持不变，在曲线a对应的光照强度下，电路中的路端电压为0.90V，则在曲线b对应的光照强度下，外电路消耗的电功率约为 mW（结果保留两位有效数字）。 【密押24】某同学利用如图1所示装置测量透明溶液的折射率。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。 (1)首先让容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点，光线从隔板射到空气上时发生了 （选填“折射”、“反射”、“全反射”）； (2)该同学测得转盘转动角速度为，随着转盘继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经后亮点消失。在时间内，容器旋转角度 ； (3)已知：光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，有。若空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率 。 40．(1)在“探究小车速度随时间变化规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”三个实验中，下列器材都必须要用到的是（　　） A． B． C． D． (2)利用图甲所示的实验装置做相关的力学实验，下列说法正确的是_______。 A．探究“速度随时间变化的规律”实验中，需要补偿阻力 B．探究“加速度和力、质量的关系”实验中，需要补偿阻力 C．利用该实验装置，补偿阻力后能用来做“验证机械能守恒定律”实验 (3)小方同学按图甲“探究加速度与力、质量的关系”实验，图乙是某次实验获取的一段纸带，图丙为其中三个计数点放大图。纸带上已标出6个连续的计数点，相邻两个计数点间还有4个点迹，已知打点计时器的打点周期是，其中3，4，5三个计数点被污染看不清了，则小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。 (4)甲乙两组同学按图甲各自独立实验，都探究加速度与质量的关系。他们都以小车和砝码的质量之和为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图丁所示，由图像得甲组所用的槽码质量 乙组槽码质量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 41．现代智能手机自带了许多传感器，利用智能手机Phyphox软件能够采集传感器记录的数据。某同学在家根据Phyphox界面提示的原始传感器，给出了2种测量重力加速度的方案： 方案1.使用“含（g）的加速度”模块，令手机静置在桌面上20s，直接读出重力加速度（图一）； 方案2.使用“摆”功能，该同学找到一把量程为30cm的刻度尺，长度为100厘米左右的细线和一把铁锁，制成一个单摆，于小角度释放。输入摆长后，利用手机读取周期，手机将计算出重力加速度（图二）。 回答下列相关问题： （1）根据方案2，可知手机计算重力加速度g的表达式为 （用g、、T、L表示） （2）与方案1测得的重力加速度g相比，方案2测得的重力加速度g结果有一定的误差，产生误差的主要原因为 A．铁锁的重心不方便确定，所以摆长不准 B．铁锁质量过大，导致g测量误差较大 C．测量摆长的刻度尺量程太小，测摆长时多次移动产生了一定的误差 （3）方案2重力加速度g计算结果误差较大，该同学想到一个修正方案，如图三：实验时，可以在细线上的A点做一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程；保持该标记以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度以改变摆长，当OA间细线长度分别为、时，测得相应单摆的周期为，，由此可测得重力加速度g的数值，此方案计算g的表达式为g= （用本小问所给的字母表示）。 42．安装有phyphox APP的智能手机可以实现很多中学物理实验探究，涛涛同学利用题图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材还有：铁球、刻度尺，钢尺等。实验过程如下： （1）一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m的铁球放在钢尺末端，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差。 （2）运行智能手机中的声音“振幅”（声音传感器）功能。 （3）迅速敲击钢尺侧面，铁球下落。传感器记录下声音振幅随时间变化曲线如题图乙，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻。则铁球下落的时间 s。 （4）铁球落地瞬间速度大小为 （用h、t表示），若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式 （请用物理量符号m、g、h、t表示，其中g为重力加速度）。 （5）若已知铁球质量为，，则下落过程中减小的重力势能，增加的动能 J（结果保留3位小数）。则在误差允许的范围内，铁球在下落过程中机械能守恒。 （6）星宇同学认为应该将手机放在钢尺与地板间的中间位置附近测量时间。你认为涛涛和星宇两同学中那位的测量结果更准确，请简要说明理由 。 43．某物理实验小组为探究滑动变阻器采用限流式接法和分压式接法的调控作用，设计如下实验。 (1)在探究限流式接法时，甲同学用电阻箱代替滑动变阻器，设计了图（a）所示电路图。已知Rx=10Ω，调节R1，测得对应的电压数值，并将数据记录下来，最后绘制成U-R1图像如图（b）所示。通过分析图（b）可知，测量电阻Rx≈10Ω时，滑动变阻器采用限流式接法，从调控作用角度考虑，最大阻值应选择（　　） A．1Ω B．30Ω C．100Ω (2)已知Rx2=100Ω，在图（c）探究分压式接法时，小组设计了用R1和R2共同模拟最大阻值分别为1Ω、10Ω、100Ω、1000Ω的滑动变阻器，如图（d），保证R1与R2的和不变，同时调节R1和R2，测量数据绘制图像，如图（e）。 通过分析图（e）可知，考虑电压调节范围尽量大些，应排除 ；考虑电压随滑动变阻器阻值近似均匀变化，应排除 。（填“①”、“②”、“③”或“④”） (3)用图（c）电路调控电压时，滑动变阻器的最大阻值 （填“是”或“不是”）越小越好。 44．人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。    (1)该同学先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零（如图a所示），然后用两手分别紧捏红黑表笔（如图b所示）测自己的阻值，下列说法正确的是______。 A．图a的操作会影响测量结果 B．图b的操作会影响测量结果 C．两图的操作均不会影响测量结果 D．两图的操作都会影响到测量结果 (2)该同学设计电路更精确地测量人体电阻。实验室提供的器材如下：电压表（量程5V，内阻）电压表（量程3V，内阻）电流表（量程，内阻），滑动变阻器（额定电流，最大阻值），电源（电动势，内阻不计）开关S，导线若干，请完成下列实验步骤： ①根据测量要求，请你选择合适的电表，并在图c中将电路图连线补充完整 ，其中表1为 ，表2为 。（选填，或） ②选择合适的电表后，按图c连接电路进行实验。若选择的电表为，或A，相应的电表测量值分别记为、和，则测得的人体电阻 。（用本题给出的物理量符号表达） 45. 使用注射器和压强传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。下表为小明和小曹同学对同一空气样本测得的实验数据，操作序号1~5为小明完成，操作序号5~9为小曹完成。 操作序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 185.1 131.6 102.4 84.2 71.1 88.9 114.5 164.6 244.5 体积 5 7 9 11 13 11 9 7 5 乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 （1）分析表格的数据可知 （选涂：A．小明    B．小曹）的操作有错误。 （2）错误的原因可能是 。 将表格数据绘制成右侧图像，曲线①对应小明的操作，曲线②对应小曹的操作，在曲线上找到气体的三个状态、c，其对应坐标如图所示。 在的过程中 A．活塞对密封气体做正功 B．分子平均动能几乎不变 C．气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力增大 气体处于a、c状态时温度分别为和，则可知 。（用图中字母表示） 在的过程中，密封气体从外界吸收了热量 （选涂：A．小于、B．等于、C．大于）气体对活塞做的功。 46．[1] A．在的过程中，气体体积增大，活塞对密封气体做负功，故A错误； B．根据小题1的分析知，在的过程中，是等温变化，温度不变，分子平均动能几乎不变，故B正确； C．在的过程中，气体压强减小，气体体积增大，分子数密度减小，温度不变，气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力减小，故C错误。 故选B。 [2]气体处于a、c状态时温度分别为和，a、c状态压强相等，根据盖吕—萨克定律可知 [3]在的过程中，根据热力学第一定律 根据小题1的分析知，温度升高 即，故密封气体从外界吸收的热量大于气体对活塞做的功。 53．如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验的说法正确的是____________。 A．图中的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲 B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 。 (3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是______。 A． B． C． 47．某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验过程如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线，将半圆形玻璃砖的直径边与光屏P平行放置在白纸上，光屏与直线重合； B．从另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧A点沿半径方向射入玻璃砖，此时在光屏上的处有光点； C．移走玻璃砖，光点移到处，移走光屏（此前已在白纸上记录A、O、、的位置）； D．以O点为圆心，以为半径画圆，交延长线于C点； E．过O点作所在直线相交于B点，过C点作延长线相交于D点。 (1)请在图中画出激光束经半圆形玻璃砖折射后完整的光路图。 (2)若不使用量角器，要测量该玻璃砖的折射率，需要测量CD的长度和 的长度，该玻璃砖的折射率可以表示为。 (3)相对误差的计算式为，为了减小折射率测量的相对误差，实验中激光的入射角应适当 （填“大”或“小”）一些。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 59 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年高考物理终极押题猜想 （高分的秘密武器：终极密押+押题预测） 押题猜想一 运动学与动力学 1 押题猜想二 静态平衡与动态平衡 7 押题猜想三 抛体运动与圆周运动 12 押题猜想四 万有引力与航天 17 押题猜想五 功、功率与能量 20 押题猜想六 冲量与动量、碰撞与反冲 24 押题猜想七 力学三大观点应用综合大题 27 押题猜想八 电磁场与带电粒子运动综合 32 押题猜想九 恒定电流与交变电流、电能输送 44 押题猜想十 力学三大观点与电磁感应结合的综合应用 47 押题猜想十一 机械振动与机械波 55 押题猜想十二 光的折射、全反射与干涉 58 押题猜想十三 热学规律综合应用 63 押题猜想十四 常规实验及创新实验 67 押题猜想一 运动学与动力学 限时：15min 押题解读 1、命题趋势：①高考物理题目越来越注重考查学生对多个知识点的综合运用能力。运动学与动力学部分可能会与其他知识点（如能量守恒、动量守恒、电磁学等）结合，形成综合性较强的题目。②命题将强化多体系统动力学分析（如弹簧-滑轮-斜面组合模型）③强化多个物理过程的组合，如先匀加速后匀减速的运动过程。④题目将更多地结合实际生活情境和真实情境工程应用，如可能出现智能驾驶安全距离建模、航天器对接动力学，⑤跨学科融合题，如结合生物学建立猎豹追捕羚羊的追击模型。 2、命题热点：①运动学核心模型，如自由落体、斜面滑动、刹车减速等②牛顿定律高频考点，如连接体问题、多物体系统分析（传送带叠放物的静摩擦力突变判断、板块问题等） 3、时事热点：①智能交通技术，涉及高速列车（涉及相对运动、动力学分析等）、无人机、无人驾驶等现代交通工具（汽车的制动、加速过程，电梯的运动分析等）的运动规律和控制技术，如自动驾驶多车协同（车联网环境下的跟车模型优化（安全车距与通信延迟的动力学耦合））、磁悬浮列车制动系统②奥运会、世界杯等大型体育赛事中的物理现象，如跳水、田径、球类运动、冰壶运动动力学等，可能会成为命题素材。 3、创新题型：①结合实际生活场景，设计新颖的物理问题目例如，设计一个自动扶梯的运动模型，分析其动力学特性；涉及多个物理过程的组合，如先匀加速后匀减速的运动过程。加速电梯内的超重失重实验设计②工程应用题：设计火箭垂直返回着陆程序。 【密押1】在杭州亚运会田径铁饼赛场上，几只电子机械狗来来回回运送铁饼，这是体育赛事中的首次。已知裁判员将铁饼放在机器狗背部的铁饼卡槽中，机器狗从静止开始沿直线奔跑70m恰好停到投掷点，其在5~63m区间作匀速直线运动，全运动过程的a—x图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．机器狗在68~70m的运动过程中做匀减速运动 B．机器狗奔跑过程中的最大速度为m/s C．机器狗奔跑过程中的最大速度为3m/s D．机器狗在0~5m的运动过程中的加速度大小为0.45m/s2 【答案】C 【详解】A．机器狗在68~70m的运动过程中加速度大小逐渐减小，可知，机器狗做变减速运动，故A错误； BC．若初速度为0，根据位移与速度的关系有，则有，可知，若初速度为0，图像中，图像与横轴所围几何图形的面积表示速度平方的一半，根据图像可知，利用逆向思维，在70m处速度为0，在63~70m区间内有，解得，故B错误，C正确； D．结合上述，机器狗在0~5m的运动过程中初速度为0，则有，结合上述解得a=1.8m/s2，故D错误。 故选C。 【密押2】冰壶比赛场地简化图如图所示。在某次比赛中，运动员从起滑架处推着冰壶从静止出发，在投掷线AB处放手让冰壶以速度（未知）沿虚线滑出。假设投掷线与之间的距离为30m，重力加速度。如果通过运动员摩擦冰面，使得动摩擦因数随距离的变化关系如图所示，即，其中，表示离投掷线的距离。在这种情况下，若运动员在投掷线以的速度将冰壶沿例题图甲中的虚线推出，求冰壶滑行20m时的速度大小。 【答案】 【详解】冰壶运动的加速度 结合可得，冰壶加速度大小与的关系为 可画出图像，则可知图像中图线与轴所围“面积”即速度平方的变化量的一半，则当时，；当时，，图像中的“面积”有 解得 考前秘笈：解决匀变速直线运动的六种思想方法 1.基本公式法：描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、v、a、x、t五个量,知道其中任何三个物理量就可以根据三个基本公式（）求出其他物理量。 2.平均速度法：适合解决不需要知道加速度的匀变速运动类问题 3.比例法：对于初速速为零的匀加速直线运动，可利用其规律比例解题 4.逆向思维法：对于末速度为零的匀减速运动，可以反向看成初速度为零的匀加速直线运动，并结合比例法求解 5.推论法：利用匀变速直线运动的推论或，解决已知相同时间内相邻位移的或相同时间内跨段位移的问题（如纸带类问题求加速度） 6.图像法：利用v-t图像解决问题 1．深圳大疆公司是全球知名的无人机生产商，其生产的无人机在各行业中得到广泛应用。某同学应用大疆无人机搭载的加速度传感器进行飞行测试。图a为在测试软件中设定的x、y、z轴的正方向，其中z轴沿竖直方向，无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，0时刻起该同学进行变速操作，软件生成了图b的三个维度的a-t（加速度-时间）图像，可以推断0s~4s的时间内无人机（    ） A．沿向x方向一直加速 B．沿y方向的飞行速度有可能先减小再增大 C．加速下降 D．处于超重状态 【答案】B 【详解】A．由图可知，0~2s无人机有沿x轴负方向的速度，2s~4s的时间内沿x轴的加速度为正，则沿向x方向速度会减小，故A错误； B．无人机开始时沿y轴正方向匀速飞行，0~4s的时间内沿y轴的加速度为负，速度有可能先减小再反向增大，故B正确； CD．0~2s的时间内沿z轴的加速度向上，飞机加速上升，处于超重状态，2s~4s的时间内沿z轴的加速度向下，由图像面积可知速度还是向上，处于失重状态，故CD错误。 故选B。 2．如图甲所示为春节期间某个小朋友释放的火箭炮，其运动过程中的图像如图乙所示，其中Oa、bc、cd段均为直线。假设火箭炮运动过程中受到的空气阻力大小保持不变，在t3时刻燃料耗尽，t5时刻落回到地面，火箭炮燃料消耗对质量的影响不能忽略，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．火箭炮在时刻上升到最高点 B．火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相反 C．时间内，火箭炮受到的推力在逐渐减小 D．时间内，火箭炮处于超重状态 【答案】C 【详解】A．由图像可知，0-火箭炮先向上加速，再向上减速，故火箭炮在时刻上升到最高点，A答案错误； B．火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相同，B答案错误； C．时间内，对火箭炮有不变，在减小，也减小，C答案正确； D．时间内，火箭炮的加速度竖直向下，处于失重状态，D答案错误。 故选C。 3、4．智能手机内置运动传感器，让手机沿任意方向移动一下，便可显示三个维度的运动随时间的变化情况。 3.甲同学的手机只能显示y轴方向的数据。若要利用他的手机测量当地重力加速度，则释放手机的情形应为（　　） A． B． C． D． 乙同学手持手机，在竖直方向做连续的下蹲-起立动作，得到右图所示的ay-t图像（向上为正）。 （1）在图示过程中，乙同学共完成了 次下蹲-起立的完整动作。 （2）a、b、c、d四个时刻中，乙同学处于最低点的时刻是 。 （3）c时刻，乙同学处于( ) A．超重状态             B．失重状态            C．平衡状态 4．丙同学将手机固定在腰部，打开软件，分别得到散步走路和跑步过程中视重比（视重和重力的比值）与时间的关系图像。请写出走路和跑步两种运动的差别（写出2个即可）： 。 【答案】3．B 一 d A 4．人散步时，视重比变化周期较小，视重比的变化范围较小 【解析】3.同学的手机只能显示y轴方向的数据，所以若要利用他的手机测量当地重力加速度，则y轴应保持竖直方向。 故选B。 [1]由图可知，加速度先向下后向上，然后向上再向下，说明人先向下加速后向下减速，然后向上加速再向上减速，即人完成一次下蹲起立的动作。 [2]由以上分析可知，乙同学处于最低点的时刻是d。 [3]c时刻，乙同学处于减速下蹲阶段，加速度向上，处于超重状态。 故选A。 4.由图可知，当人散步时，速度较小，视重比变化周期较小，同时视重比的变化范围较小。 5．潜艇从高密度海水区域驶入低密度海水区域时，浮力顿减，潜艇如同“汽车掉下悬崖”，称之为“掉深”。我海军某潜艇在执行任务期间，突然遭遇“掉深”，全艇官兵紧急自救脱险，创造了世界潜艇史上的奇迹。总质量为的某潜艇，在高密度海水区域距海平面200m，距海底112.5m处沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入低密度海水区域A点时，浮力突然降为，10s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重（排水），结果潜艇刚好零速度“坐底”并安全上浮，避免了一起严重事故。已知在整个运动过程中，潜艇所受阻力大小恒为，重力加速度g取，假设潜艇减重的时间忽略不计，海底平坦，求：    (1)潜艇“掉深”10s时的速度； (2)潜艇减重排出水的质量。（结果取2位有效数字） 【答案】(1)9m/s (2)8.5×105kg 【详解】（1）设潜艇刚“掉深”时的加速度大小为a1，对潜艇，由牛顿第二定律得mg-F-f=ma1 代入数据解得=0.9m/s2 10s末的速度为v= 解得v=9m/s （2）掉深10s时，潜艇下落的高度 解得=45m 潜艇减速下落的高度 解得 在减速阶段 解得 潜艇减重后的质量为m1  ，潜艇减重后以 0.6m/s2的加速度匀减速下沉过程中，由牛顿第二定律得F+f-m1g=m1a2 代入数据解得m1=5.15×106kg 排水前潜艇的质量m=6.0×106kg “掉深”过程中排出水的质量m'=m-m1=8.5×105kg 押题猜想二 静态平衡与动态平衡 限时：15min 押题解读 1、命题趋势：①工程化情境深度渗透，静态平衡将延续对受力分析基本功的的基本概念的理解，涉及多个力的平衡问题，但会融入工程实践情境和复杂结构受力分析，如桥梁结构、斜拉桥钢索角度优化、起重机配重设计、建筑物稳定性等，强化“平衡条件+三角函数”的综合应用，考查学生在实际问题中应用平衡条件的能力。②跨学科融合创新，命题将更多采用生物力学场景（如仿生机械手抓握稳定性），或考查艺术装置的力学美感（动态雕塑的支点优化） 2、命题热点：①静态平衡核心模型，如力的分解与合成，特别是斜面上的物体平衡问题，以及物体在不同方向上的受力分析。共点力平衡，考查多个力作用于同一点时的平衡条件，包括力的大小、方向和作用线的分析，复杂系统的静力平衡。②动态平衡问题，如缓慢移动的准静态过程，物体在变化的外力作用下的平衡状态，可能会涉及到力的变化规律及平衡条件的动态调整，考查相似三角形法解动态矢量图，辅助圆法处理力方向渐变问题等。③跨学科融合增强可能出现生物力学平衡问题（如人体脊柱受力模型分析）或电磁场中的平衡（带电微粒在复合场中的悬浮条件），需综合运用多模块知识。④多体系统临界问题，包括（叠放物块的摩擦力突变分析（静摩擦转滑动摩擦的临界条件）、弹簧连接体的分离时刻判定（加速度相等临界点）、绳-杆连接系统的拉力极值计算） 3、时事热点：①智能建造技术，如大跨度索网结构受力优化（如国家速滑馆屋面膜单元张力监测）、装配式建筑吊装稳定性、新型建筑材料的力学性能、大国工程中的平衡技术跨海大桥索塔受力优化（如深中通道沉管隧道吊装过程的力矩平衡计算）②航天科技突破，如月球车着陆腿缓冲系统、空间站机械臂多体平衡、航空航天器的结构设计（空间站设备维修场景）、月球车着陆腿缓冲机制（多级减震弹簧的协同平衡）、空间太阳能板展开锁定（铰链机构的静力平衡可靠性分析）、无人机悬停稳定性控制（多旋翼动力分配）为载体，考查学生对平衡条件的理解和应用。③环境保护与可持续发展，如风力发电塔的稳定性分析、光伏板抗风支架设计（强风环境下倾角与配重的动态调整）等，体现物理知识在实际工程中的应用。 4、创新题型：①实验设计题，如测量不规则物体的重心位置（悬挂法与电子秤法的误差对比分析），②工程应用题，如通过设置具体的生活场景或工程案例，结合数学、工程学等多学科知识，考查学生在实际情境中运用物理知识解决问题的能力和对复杂系统的分析和解决能力。 【密押3】宋应星，宜春奉新人，其所著《天工开物》一书是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。其中描述的利用耕牛整理田地的场景如图甲所示，简化的物理模型如图乙所示：人站在水平木板上，两根绳子相互平行垂直于木板边缘与水平地面夹角θ=30°，人与木板的总重力为800N，木板与地面动摩擦因数，若人与木板匀速前进，以下说法正确的是（　　） A．木板对地面的压力FN = 800N B．每根绳中的拉力F =320N C．若θ可调，则当绳子水平时有F最小值 D．若θ可调，则当绳子与水平面夹角正切值为时有F最小值 【答案】D 【详解】AB．以人与木板为对象，根据受力平衡可得，，又，联立解得，，可知木板对地面的压力大小，故AB错误； CD．若θ可调，根据，其中，，可知当时，F有最小值，则有，故C错误，D正确。 故选D。 考前秘笈：整体法与隔离法的妙用 1. 整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体，也可以把几个物理过程作为一个整体，采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了。 2. 隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔离法。可以把整个物体隔离成几个部分来处理，也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理，还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。 【密押4】黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。设桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，则（    ）    A．若增大，也增大 B．若增大，将减小 C．与的合力不一定竖直向上 D．与的合力一定竖直向下 【答案】A 【详解】对铁牛受力分析，铁牛受到自身重力G，桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，三者共点力平衡。    AB．根据共点力平衡条件和三角形定律可得，若增大，也增大，A正确，B错误； CD．与的合力与重力平衡，故合力方向竖直向上，CD错误。 故选A。 6．某弹簧锁的开锁原理如图1所示，当钥匙插入锁孔时，锁芯内弹簧被压缩成相同长度，此时转动钥匙就能开锁。如图2所示，插入钥匙的过程可简化为：A沿光滑水平槽向右推动，使B沿光滑竖直槽向上滑动。已知A、B间的接触面与水平方向夹45°角，且A、B间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B的质量为m，重力加速度为g。为使B上移，则加在A上的水平力F的最小值为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由分析知，当B恰好能相对A沿接触面上滑时，对应的F最小。对A、B进行受力分析易得，对B在竖直方向有，对A在水平方向有，又，联立解得 故选D。 7．某同学利用如图甲所示的装置研究摩擦力的变化情况。水平实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．物块的质量越大，传感器的示数峰值越大 B．木板抽出速度越大，传感器的示数越大 C．图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 D．由图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 【答案】B 【详解】A．木块越重，正压力越大，最大静摩擦越大，则图像峰值越大，故A正确； B．由图可知长木板相对于物块滑动后摩擦力竖直几乎不变，所以物块受到的滑动摩擦力与木板运动速度无关，故B错误； C．力传感器是测量细线上的拉力，所以图乙中曲线是拉力大小随时间变化的图像，故C错误； D．根据滑动摩擦力 因不知道正压力，所以无法求出动摩擦因数，故D错误。 故选B。 8．图甲是为了保护腰椎，搬起重物的正确姿势。搬起重物是身体肌肉、骨骼、关节等部位共同作用的过程，现将其简化为图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为FN，膝关节弯曲的角度为θ，该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力 F始终水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力 F₁和F₂大致相等。人缓慢搬起重物的过程中，下列说法正确的是（　　） A．FN逐渐变大 B．F₁逐渐变大 C．F逐渐变小 D．脚掌受地面竖直向上的弹力是因为脚掌发生形变而产生的 【答案】C 【详解】A．人缓慢搬起重物的过程中，脚掌受到竖直向上的弹力与人和重物的总重力平衡，大小不变，A错误； BC．设大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大小为F1，则他们之间的夹角为，F即为他们合力，则有，脚掌所受地面竖直向上的弹力约为，联立可得，人缓慢搬起重物的过程中，膝盖弯曲的角度变大，、F逐渐变小，B错误，C正确； D．脚掌受地面竖直向上的弹力是因为地面发生形变而产生的，D错误。 故选C。 9．如图甲链子鞭，又名狐狸鞭、掌中甩、腰里横，属于传统武术软兵器。如图乙所示，支架上竖直悬挂着质量为粗细均匀的链子鞭，悬点M、N处切线与竖直方向夹角的分别为和，A点为最低点，已知，，重力加速度g取，则（　　） A．悬点M对链子鞭拉力大小为6N B．悬点N对链子鞭拉力大小为8N C．最低点A处张力大小为3N D．AM段链子鞭质量为0.64kg 【答案】D 【详解】AB．对链子鞭受力分析，受重力mg、悬点M对链子鞭拉力、悬点N对链子鞭拉力，则，，解得，，选项AB错误； CD．对AN段链子鞭受力分析，受重力、最低点A处张力F、悬点N对链子鞭拉力，则，，所以AN段链子鞭质量为 则AM段链鞭质量为，C错误，D正确。 故选D。 押题猜想三 抛体运动与圆周运动 限时：15min 押题解读 1、命题趋势： ①抛体运动的基本公式（如位移、速度、时间关系）仍然是重点，延续对平抛、斜抛核心公式的考查，但会融入多约束条件下的极值分析（如风力影响下的斜抛轨迹偏移）、冬奥会跳台滑雪的抛物线优化②圆周运动：从单一水平面匀速圆周转向变速圆周的复杂模型，如竖直平面变速圆周中绳-杆模型的突变分析、过山车竖直圆轨道的脱离临界条件，可能引入智能汽车弯道控制系统（车道保持的向心力需求计算）③复合运动模型升级，重点考查抛体-圆周衔接运动。 2、命题热点：①斜面抛体进阶如斜面上多阶段抛体的衔接分析（如滑雪大跳台起跳后的二次抛物线修正），临界条件判断（最大射程、最高点速度、存在障碍物的斜抛发射角范围等）②水平面圆周模型，如转盘叠放物的静摩擦突变判断、圆锥摆②变速圆周动力学：竖直平面绳-杆突变问题（最高点拉力突变条件）、离心运动与向心运动的转换临界（如过山车脱轨临界速度计算），倾斜转盘或斜面上圆周运动静摩擦分析。 3、时事热点：①航天科技，如以空间站机械臂操作（角速度匹配问题）、月球车避障轨迹（抛体运动与地形约束结合）为背景，火星探测器着陆弹道调整（受低重力影响的抛体轨迹修正），突出物理模型的工程应用②智能交通：自动驾驶车辆转弯半径优化（静摩擦力临界计算）、无人机编队表演的同步圆周运动（多体角速度协调）将成为高频载体③大型文体活动中的物理：冬奥科技突破、滑雪大跳台最佳起跳角计算（斜抛运动与空气阻力建模）、花样滑冰联合旋转的角速度匹配、钢架雪车弯道设计、自行车弯道竞速。④跨学科交叉命题，可能涉及生物力学中的抛体运动（如动物跳跃轨迹分析）。 4、创新题型：①开放性设计题（如用手机传感器测量摩天轮轿厢的向心加速度、探究水流喷射角度与最远射程的关系）②建模应用题（如建立智能仓储分拣机的抛射参数模型、优化摩天轮轿厢稳定性、游乐场大摆锤安全分析：计算最大摆角时的座椅承重、快递分拣传送带设计：货物从倾斜传送带平抛落入容器的距离计算。 【密押5】北京冬奥会单板滑雪男子大跳台决赛中，苏翊鸣获得冠军，实现了中国单板滑雪在冬奥会上金牌零的突破。图为苏翊鸣第二跳的频闪照片，曲线为运动轨迹，飞行过程中最高点A离地（运动员的重心位置序号用图中字母表示），H点为运动员落地点，飞行过程不计空气阻力。已知：频闪频率为，曲线在O点的切线与水平方向成，．下列说法正确的是（     A．运动员第二跳的全过程中是匀变速运动 B．曲线在E点的切线与水平方向成 C．运动员在I点的速度大小一定大于G点的速度大小 D．运动员落地时，受到接触面的作用力方向与接触面垂直 【答案】B 【详解】A．运动员在空中运动过程中只受重力，加速度为重力加速度g；在H点落地后的加速度不再是重力加速度g；所以运动员第二跳的全过程中不是匀变速运动，故A错误； B．由运动员在O点的速度方向，可知其在O点时的水平分速度与竖直分速度满足，频闪照相机的频率为5Hz，可知其任意两相邻位置之间的时间均为，由题意可知A点为空中离地最高点，则有，其在E点的水平分速度、竖直分速度满足，其中，联立解得 则曲线在E点的切线与水平方向成，故B正确； C．对运动员落地时受力分析，即可知其在垂直于地面方向的速度会减为零，从H到I的过程，沿斜面方向加速，无法确定减小的分速度与增大的分速度哪个大，所以运动员在I点的速度大小不一定大于G点的速度大小，故C错误； D．运动员落地时，受到接触面的弹力方向垂直接触面，受到接触面的摩擦力方向沿接触面，则受到接触面作用力方向与接触面不垂直，故D错误。 故选B。 10．钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经出发区、滑行区和减速区等一系列直道、弯道后到达终点、用时少者获胜。图（a）是比赛中一运动员在滑行区某弯道的图片，假设可视为质点的人和车的总质量为m，其在弯道上P处做水平面内圆周运动的模型如图（b），车在P处既无侧移也无切向加速度，速率为v，弯道表面与水平面成θ角，不计摩擦力和空气阻力，重力加速度大小为g。则（    ） A．在P处车对弯道的压力大小为 B．在P处人和车做圆周运动的半径为 C．在P处人和车的向心加速度大小为 D．若人滑行的位置更加靠近轨道内侧如图（b）中虚框所示，则其角速度比原来小 【答案】C 【详解】A．对人和车受力分析，如图所示 根据几何关系，根据牛顿第三定律，车对弯道的压力大小为，故A错误； BC．根据牛顿第二定律可得，解得，，故B错误，C正确； D．若人滑行的位置更加靠近轨道内侧，则圆周运动的半径减小，根据，可知，当圆周运动的半径减小，则其角速度比原来大，故D错误。 故选C。 11．如图甲所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，细线一端与可看成质点的质量为的小球相连，另一端穿入小孔与力传感器（位于斜面体内部）连接，传感器可实时记录细线拉力大小及扫过的角度。初始时，细线水平，小球位于小孔的右侧，现敲击小球，使小球获得一平行于斜面向上的初速度，此后传感器记录细线拉力的大小随细线扫过角度的变化图像如图乙所示，图中已知，小球到点距离为，重力加速度为，则下列说法不正确的是（　　） A．小球位于初始位置时的加速度为 B．小球通过最高点时速度为 C．小球通过最高点时速度为 D．小球通过最低点时速度为 【答案】A 【详解】A．位于初始位置时的向心加速度大小为，沿斜面向下的加速度大小为，根据平行四边形定则知，则小球位于初始位置时的加速度大于，故A错误，满足题意要求； B．由图乙可知，小球通过最高点时细线的拉力最小，为零，则有，解得小球通过最高点时的速度，故B正确，不满足题意要求； C．小球在初始位置时，有，则小球通过最高点时的速度，故C正确，不满足题意要求； D．小球通过最低点时，细线的拉力最大，根据牛顿第二定律有，联立解得小球通过最低点的速度为，故D正确，不满足题意要求。 故选A。 12．如图1所示，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动，并不落向漏斗下方。我们用如下模型对此进行分析：如图2所示，一圆锥体（圆锥的顶点为O，底面圆心为O′）绕垂直于水平面的轴线以恒定的角速度ω转动，一质量为m小物体（可看作质点）随圆锥体一起转动且相对于圆锥体静止。以圆锥体为参考系，圆锥体中的小物体还多受到一个“力”，同时小物体还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过轴线的平面上，以顶点O为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，小物体在这个坐标系中具有的“势能”可表示为。该“势能”与小物体的重力势能之和为其总势能。当小物体处在圆锥壁上总势能最小的某一位置时，小物体既没有沿圆锥面上滑的趋势，也没有沿圆锥面下滑的趋势，此时小物体受到的摩擦力就会恰好为0，即使圆锥壁光滑，小物体也不会滑向下方。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．小物体多受到的那个“力”的方向指向O′点 B．小物体多受到的那个“力”的大小随x的增加而减小 C．该“势能”的表达式是选取了x轴处“势能”为零 D．当圆锥体以恒定的角速度ω′转动时（），小物体沿圆锥壁向下移至某一位置时受到的摩擦力才可能恰好为0 【答案】D 【详解】A．以地面为参考系，小物体做匀速圆周运动，需要向心力 以圆锥体为参考系，小物块与圆锥保持相对静止，所以在以圆锥体为参考的非惯性参考系中多受到的 “力” 是惯性离心力，方向背离OO′，提供离心作用，并非指向O′，故A错误； B．势能表达式为，势能的表达式对位移求导可得惯性离心力的大小即，得惯性离心力的表达式为，其大小随x的增加而增大，故B错误； C．势能表达式为，当时，，所以选取的是处为零势能面，而非x轴，故C错误； D．当圆锥体以恒定的角速度ω′转动时（），离心作用怎增强，小物体沿圆锥壁向下移至总势能最小位置，此时摩擦力才可能为 0，故D正确。 故选D。 押题猜想四 万有引力与航天 限时：10min 押题解读 1、命题趋势：①考查万有引力定律与开普勒定律的基础应用，重点强化卫星参数比较类问题（如轨道半径、周期、线速度的定量分析）②基础模型与前沿科技深度融合以探月工程（如嫦娥探测器着陆参数分析）、深空探测情境融合（天问系列火星任务轨道设计）为背景，考查多天体引力叠加问题（如嫦娥六号绕月-绕地双轨道切换），可能引入引力弹弓效应②从经典的双星模型转向三星系统或行星环卫星系统的动力学分析。 2、命题热点：①卫星运行参数分析，如变轨能量变化，同步卫星特性拓展如倾斜同步轨道与赤道同步轨道的覆盖范围差异分析②天体质量与密度计算，如通过行星表面平抛运动数据反推重力加速度及天体质量，③轨道拼接技术：地月转移轨道中三次变轨点的速度增量计算④多天体系统：双星系统质心位置的确定与周期关系推导。 3、时事热点：①中国空间站常态化运营，如问天实验舱对接动力学，天舟货运飞船与核心舱交会对接时的轨道维持策略（需计算推进器点火时长与速度增量关系）、巡天望远镜共轨飞行、木星系探测轨道、小行星采样返回任务（不规则天体的逃逸速度计算）②深空探测新突破，如嫦娥六号月背采样返回任务，天问三号火星采样轨道设计③商业航天新场景，如低轨卫星互联网星座的轨道拥挤问题、可重复使用火箭垂直返回阶段的引力势能转化分析。 4、创新题型：①多过程综合计算题，如计算近地轨道卫星的发射速度（基础公式应用）、分析卫星变轨至同步轨道时的能量变化（动能与势能转换计算）、推导三星系统稳定运行的轨道半径比例（结合向心力合成）②开放探究题设计实验方案，如估算月球密度（仅提供卷尺、计时器等基础工具）、论证太空电梯缆绳不同位置处的向心加速度分布规律。 【密押6】中国科学家发现了代号为TMTSJ0526的双星系统，该系统由一颗质量约为（为太阳质量）的碳氧白矮星与质量约为的热亚矮星两颗星体组成。它们的轨道平面几乎与地球的观测平面重合，用望远镜在地球附近观测，发现双星系统的亮度周期性地变暗和变亮，已知两个天体周期性地互相遮挡造成观测的双星系统亮度变化周期是该系统匀速圆周运动周期的一半。某次观测记录该双星系统的亮度随时间t的变化情况如题图所示，图中“星等”表示亮度，实线为实验数据经最佳拟合得到的正弦式曲线，虚线所对时刻是曲线上“星等”最小的时刻。已知太阳质量约为，引力常量，，下列说法正确的是（　　） A．碳氧白矮星和热亚矮星转动的半径之比为7∶3 B．该双星系统的运转周期约为600s C．两星体之间的距离约为 D．若多年以后，两星体间的距离逐渐减小，两星体转动的角速度也将减小 【答案】C 【详解】A．由题目描述可知碳氧白矮星的质量为，热亚矮星质量为。设两星球之间的距离为，两星球做圆周运动的半径分别为、，圆周运动周期为T。由双星系统万有引力提供圆周运动向心力可得：，化简可得，A错误； B．根据实验数据经最佳拟合得到的亮度变化的正弦式曲线可知，正弦曲线周期为600s。因为亮度变化周期是该系统匀速圆周运动周期的一半，所以该双星系统的运转周期约为，B错误； C．由双星系统万有引力提供圆周运动向心力，分别对两星球列式可得，，化简消去质量可得，，将上式左右两边分别相加可得，则两星体之间的距离为，带入题中数据可得两星体之间的距离L约为，C正确； D．根据C选项推导过程可知，双星系统的运动周期由两星球的质量之和以及两星球间的距离决定。多年以后，两星体间的距离逐渐减小，质量和不变，则周期T减少。由可知，角速度增大，D错误。 故选C。 13． “嫦娥四号”飞到月球主要分四步走，第一步为发射入轨段，实现嫦娥四号升空入轨，器箭分离；第二步为地月转移段，实现嫦娥四号进入地月转移轨道；第三步为近月制动段，在地月转移轨道高速飞行的卫星减缓速度，完成“太空刹车减速”，被月球的引力所吸引；第四步为环月飞行段，嫦娥四号环绕月球轨道飞行，实现环月降轨，最后着陆月球。关于“嫦娥四号”探测器，下列说法正确的是（　　） A．根据开普勒第三定律，探测器先后绕地球和月球做椭圆圆轨道运行时，其轨道半长轴的三次方与周期平方的比值相等 B．探测器从环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道时，探测器的动能减小，机械能守恒 C．探测器由地月转移轨道进入环月轨道应减速 D．若已知探测器在环月段圆轨道运行的半径R、周期T和引力常量G，可以求出月球的密度 【答案】C 【详解】A．探测器在地球和月球做椭圆轨道运行时，中心天体不同，其轨道半长轴的三次方与周期平方的比值不是同一个定值，故A错误； B．探测器从环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道时，需要在变轨处点火减速，探测器的动能减小，机械能减小，故B错误； C．探测器从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以探测器由地月转移轨道进入环月轨道应减速，故C正确； D．已知探测器环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据万有引力提供向心力可以求出月球的质量，但是月球的半径未知，无法求出月球的体积，则无法得出月球的密度，故D错误。 故选C。 14．“中国版星链”（如图）被称为“G60星链”，2024年12月5日，其重要组成部分“千帆极轨”03组卫星发射成功，由18颗极地轨道卫星组成。极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南、北两极上空。有一颗极地卫星周期，则下列关于该卫星的说法正确的是（　　） A．轨道平面可能与某一经线圈一直共面 B．环绕地球运动的速度小于7.9km/s C．环绕地球运动的速度大于11.2km/s D．若从经过北极点上空开始计时，一天内经过赤道20次 【答案】B 【详解】A．由于极地卫星南北转动的同时地球也在自转，所以轨道平面不可能与某一经线圈一直共面，故A错误； BC．地球第一宇宙速度是最大的环绕速度，所以环绕地球运动的速度小于7.9km/s，故B正确，C错误； D．若从经过北极点上空开始计时，因为极地卫星周期，所以一天内经过赤道次数为次，故D错误。 故选B。 押题猜想五 功、功率与能量 限时：15min 押题解读 1、命题趋势： ①功、功率计算将延续对基本公式应用的考查（如变力做功的微元法、机车功率的瞬时值计算），但会融入新能源场景（如风力发电机功率优化、光伏板能量转换效率分析），强调能量守恒定律在工程实践中的定量应用②从单一过程的动能定理应用转向多阶段能量转化综合题（如电梯加速-匀速-减速全过程的功率变化曲线），要求结合图像信息建立分阶段动力学方程②可能出现电磁场中的功能关系（如电磁弹射系统的动能-电能转化效率计算）或生物力学能量分析（如运动员起跳时肌肉做功的生物效能评估）。 2、命题热点：①功与功率核心突破点，如变力做功计算、新能源车辆爬坡时的电机功率②能量守恒热点模型，如多物体系统机械能守恒（含弹簧的传送带模型（如包裹分拣机的弹性势能-动能转化分析））、倾斜轨道+圆弧轨道的组合模型（过山车运行全程的机械能损失计算）。 3、时事热点：①航天工程能量管理，如空间站能源系统、太阳能帆板日/夜模式切换时的瞬时功率突变分析②新能源技术突破，如风力发电机输出功率波动、钙钛矿光伏电池。 4、创新题型：①数据推导型选择题，如解析风力发电机输出功率与风速等关系②开放探究题，如设计实验测量自行车骑行时克服空气阻力做功占比（仅提供码表、体重秤）。 【密押7】浙江淳安县供电公司对乡村停车场进行了“光伏+储能+充电桩”一体化改造，车棚铺设了单晶硅光伏组件，铺设总面积为，平均发电功率为。若已知太阳的辐射总功率约为，太阳与地球之间的距离约，则下列关于该光伏组件说法正确的是（  ） A．单位面积上接收到的太阳辐射功率约为1430W B．工作一天大约可发电 C．光电的转换效率约为 D．工作6h发电电能为 【答案】A 【详解】A．以太阳为球心，以太阳到地球的距离为半径的球的表面积为太阳辐射到单位面积上的功率为所以单位面积上接收到的太阳辐射功率大概1415W，约为1430W，故A项正确； B．工作一天24h大约可发电量为，但在实际的使用过程中，由于有损耗以及一天时间之内，有太阳的时间不到24h，所以工作一天达不到，故B项错误； C．单位面积发电功率为，所以光电的转换效率为，故C项错误； D．工作6h发电的电能为，故D项错误。 故选A。 【密押8】“能量回收”装置可使电动车在减速或下坡过程中把机械能转化为电能。质量m=2×103kg的电动车以Ek0=1×105J的初动能沿平直斜坡向下运动。第一次关闭电动机，电动车自由滑行，动能位移关系如图线①所示；第二次关闭电动机的同时，开启电磁制动的“能量回收”装置。电动车动能位移关系如图线②所示，行驶200m的过程中，回收了E电=1.088×105J的电能。求： (1)图线①所对应的过程，电动车所受合力F合的大小； (2)图线②所对应的过程中，电动车行驶到150m处受到的电磁制动力F及其功率P； (3)图线②所对应的全过程，机械能转化为电能的效率η。 【答案】(1)500N (2)500N，-4000W (3)80% 【详解】（1）根据动能定理可得 （2）在x=150m处，电动车处于平衡状态，故此时由于发电产生的制动力为 此时电动车的速度为8m/s，所以功率为 （3）根据图线可知，回收的机械能为 所以回收效率为 15．比亚迪股份有限公司为助力中国实现“碳达峰、碳中和”目标，大力发展新能源汽车，2021款比亚迪汉EV是公司旗下众多优秀车型之一（图甲）。该款车子在深圳比亚迪坪山基地测试场进行加速测试的v—t图像如图乙，PH为图像上P处的切线，该车加速至P点速度后功率达到最大值P0，加速至Q点后速度达到最大。已知该款车型的整备质量约为驾驶员质量为的31倍，则下列说法正确的是（　　） A．该款车型加速过程中牵引力的最大值为 B．该款车型从0加速到Q点过程中运动位移为 C．该款车型的整备质量为 D．该款车从0加速到Q点的过程克服阻力做的功为 【答案】D 【详解】A．根据图像可知，车先做匀加速运动，再做加速度减小的变加速运动，最后匀速，则匀加速时的牵引力最大，由于加速至P点速度后功率达到最大值P0，则 解得牵引力最大值，A错误； C．PH为图像上P处的切线，根据图像可知，车的最大速度,解得，当速度最大时牵引力最小，且牵引力与阻力平衡，则有，在匀加速过程中，由牛顿第二定律有，又由于M=31m，，解得整备质量，C错误； B．根据图乙可知，匀加速的位移，变加速过程位移为，由动能定理有，解得，B错误； D．从0加速到Q点的过程克服阻力做的功，D正确。 故选D。 16．图甲所示“反向蹦极”区别于传统蹦极，让人们在欢笑与惊叹中体验到了别样的刺激。情境简化为图乙所示，弹性轻绳的上端固定在点，下端固定在体验者的身上，多名工作人员将人竖直下拉并与固定在地面上的力传感器相连，人静止时传感器示数为。打开扣环，人从点像火箭一样被“竖直发射”，经速度最大位置上升到最高点。已知，人（含装备）总质量（可视为质点）。忽略空气阻力，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．打开扣环前，人在点处于超重状态 B．体验者在、间做简谐运动 C．、两点间的距离为 D．人在点的加速度大小为 【答案】C 【详解】A．打开扣环前，人静止在a点，既不超重也不失重，故A错误； B．打开卡扣时，体验者所受回复力（即体验者所受重力与弹性绳弹力的合力）大小等于传感器的示数，即，因，所以体验者到达c点前弹性绳已经松弛，即体验者在、间的运动不是简谐运动，故B错误； C．设弹性绳的劲度系数为k，体验者处于a点时弹性绳的伸长量为x，则有，体验者经过b点时有，两式联立得，，体验者由a点运动到c点过程中，由动能定理得，求得，故C正确； D．人在点时只受重力，加速度大小为，即，故D错误。 故选C。 押题猜想六 冲量与动量、碰撞与反冲 限时：10min 押题解读 1、命题趋势： ①以火箭反冲（如可重复使用火箭垂直着陆的推力调节）、航天器对接（货运飞船轨道维持动量补偿）为背景，考查变质量系统的动量守恒定律应用，突出微元法处理流体冲击力的计算逻辑②从经典弹性碰撞转向多阶段能量耗散分析（如子弹穿木块+弹簧压缩组合模型），要求结合v-t图像分段计算热量损失比例，或通过关联速度方程解决含摩擦的多次碰撞问题③可能通过F-t图像积分求变力冲量（如缓冲装置冲击力曲线分析）。 2、命题热点：①动量定理突破点，如流体冲击模型（如消防水枪单位时间喷水量与冲击力关系）的微元法解析、缓冲过程F-t图像的面积等效法（汽车碰撞测试气囊作用时间优化）、含摩擦滑动的碰撞系统（滑块-木板-弹簧嵌套模型）②碰撞与反冲核心模型，如非弹性碰撞拓展、多级火箭质量比与速度增量关系推导、无人机集群反推系统。 3、时事热点：①航天发射新技术，如长征系列火箭、液氧甲烷发动机、卫星星座部署的箭体多次点火反推控制、电磁轨道炮发射卫星②国防科技应用，如电磁装甲反导系统的碰撞动量转移。 4、创新题型：①创新探究，如探究不同材料碰撞恢复系数与表面硬度的关系，②图像信息题，如根据火箭发射a-t图计算燃料喷射速率（需从加速度突变点反推级间分离时刻）③建模应用题，如建立空间碎片捕获网的动量缓冲模型。 【密押9】如图甲所示，每只冰壶直径、质量。某次试投过程中，冰壶A在时刻以的初速度投出，与静止的冰壶B发生弹性正碰，此后冰壶B在水平面上运动0.9m后停止，冰壶B的图像如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A．两只冰壶在时发生碰撞 B．碰撞前摩擦力对冰壶A做功为-3.42J C．碰撞后冰壶B受到摩擦力的冲量大小为 D．和两时刻冰壶重心间的距离之比为 【答案】C 【详解】A．两冰壶质量相等，发生弹性正碰时，两冰壶发生速度交换 由冰壶B的图像可知冰壶匀减速直线运动的加速度大小为，冰壶B在水平面上运动0.9m后停止，所以冰壶B运动时间为，则，,解得， 所以冰壶A与冰壶B相碰后冰壶B运动了3s，因此两只冰壶在时发生碰撞，故A错误； B．对冰壶A有，解得，故B错误； C．碰撞后冰壶B受到摩擦力的冲量大小，解得，故C正确； D．全过程的位置图如下图所示 两只冰壶在时发生碰撞，所以时两冰壶重心的距离为，解得，两冰壶重心的距离为，解得所以和两时刻冰壶重心间的距离之比为，故D错误。 故选C。 17．2023年7月，由中国科学院研制的电磁弹射微重力实验装置启动试运行。如图所示，电磁弹射系统将实验舱竖直加速到预定速度后释放，实验舱在上抛和下落阶段为科学载荷提供微重力环境。据报道该装置目前达到了的微重力时间、的微重力水平。电磁弹射阶段可以看做加速度大小为的匀加速运动，实验舱的质量为，取重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．竖直上抛和下落阶段重力的合冲量为0 B．电磁弹射阶段，电磁系统对实验舱的冲量与上抛阶段重力的冲量大小相等 C．电磁弹射阶段，电磁系统对实验舱的冲量大小为 D．电磁弹射阶段，电磁系统对实验舱做功为 【答案】C 【详解】A．竖直上抛和下落阶段重力的冲量大小相同，方向相同，合冲量不为0，A错误； B．电磁弹射阶段，电磁系统对实验舱的冲量和重力的冲量之和与上抛阶段重力的冲量大小相等，B错误； C．由动量定理得,由题意可知实验舱上抛和下落阶段的时间为4s，则上升时间和下降时间各2s，可知实验舱开始上抛的速度为，电磁弹射阶段有，得，解得，C正确； D．电磁弹射阶段，上升的距离为，上抛的位移为，，由动能定理得，解得，D错误； 故选C。 18．2024年10月30日11时，神舟十九号飞船与中国空间站完成自主交会对接，在交会对接前的最后阶段，神舟十九号与空间站在同一轨道上同向运动，两者的运行轨道均视为圆形轨道。要使神舟十九号在同一轨道上追上空间站实现对接，下列神舟十九号喷射燃气的方向可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】要想使神舟十九号在同一轨道上与空间站对接，则需要使神舟十九号加速，与此同时要想不脱离原轨道，根据可知，必须要增加向心力，即喷气时产生的推力一方面有沿轨道向前的分量，另一方面还要有指向地心的分量，又因喷气产生的推力方向与喷气方向相反，则图B是正确的。 故选B。 押题猜想七 力学三大观点应用综合大题 限时：25min 押题解读 1、命题趋势：多过程综合建模能力强化，试题将注重动力学、动量、能量观点的交替使用，要求考生在碰撞、圆周运动、弹簧系统等复杂场景中分段建模。 2、命题热点：①动力学与能量综合，如斜面+弹簧模型：物体压缩弹簧后反弹的最大高度计算、传送带+滑板组合：分析物体相对滑动时的动能损失比例，②动量与能量综合，如多体碰撞链式反应、流体冲击问题③游戏装置。 3、时事热点：①深空探测工程应用，如火星车坡道行驶稳定性（建立倾角、摩擦系数与最大速率的定量关系）②小行星采样器反冲控制。 4、创新题型：①图像信息提取题，如根据F-t图像计算变力冲量，结合v-s曲线求多阶段运动的总机械能损失、分析a-x图像中斜率突变点对应的受力突变事件（如绳索断裂或接触面分离）②实际应用题，对"玉兔号月球车车轮镂空设计"的力学和运动学分析。 【密押10】某游戏装置如图所示，由弹射装置、圆心为和的两个圆弧构成的竖直轨道ABC、水平轨道CD和逆时针转动的倾斜传送带DE平滑连接而成。水平接收平台FJ的位置可自由调节，其上方静置个相同的小球。现弹射装置将质量的滑块（视为质点）以初动能水平射入A点，通过轨道ABCD和传送带DE后，恰好沿水平进入接收平台并与其上的小球发生碰撞，则游戏成功。已知轨道ABC中，，传送带DE的长度、倾斜角度、运行速度，接收平台上的小球质量，滑块与传送带之间的动摩擦因数，其余各段光滑，不计空气阻力。取，。 (1)若滑块恰好不脱离圆弧轨道ABC，求滑块通过点时的速度及轨道对滑块的支持力； (2)某次调试中，当接收平台左端与点的水平距离时，游戏恰好成功，求滑块在本次运行过程中与传送带之间因摩擦产生的热量； (3)若所有碰撞均为弹性正碰，则在游戏成功的条件下，接收平台上第个小球获得的动量与滑块的初动能之间的关系。 【答案】(1)， (2) (3) 【详解】（1）根据临界条件 解得 根据机械能守恒 解得 根据圆周运动最低点受力，由牛顿第二定律可得 解得 （2）根据运动合成与分解 可得 根据牛顿第二定律 解得 根据匀变速直线运动规律 解得 根据摩擦生热规律 解得 （3）根据动能定理 解得 滑块与小球1碰撞，根据弹性碰撞规律， 联立，解得 随后小球1与小球2碰撞，由于质量相等，速度交换，以此类推……因此，小球的速度 由此可得 考前秘笈：用力学三大观点解决多过程综合问题的策略 1. 进行正确的受力分析，划分运动过程，明确各过程的运动特点。 2. 当物体受到恒力作用，而且涉及时间、某一状态时，一般选用动力学方法。 3. 当涉及功、能、位移时，一般选用动能定理、能量守恒定律。 4. 在光滑的平面或曲面上的运动，还有不计阻力的抛体运动，机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打木块、不受其他外力作用的两物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒定律分析。 5. 如含摩擦生热问题，则考虑用能量守恒定律分析。 6. 分析含弹簧问题时，注意分析含弹簧系统的运动情况和能量转化情况。如果两物体中间加一弹簧，若系统所受外力的合力为零，则系统的动量守恒，当两物体速度相等时弹簧最长或最短。若涉及弹性势能与其他形式的能量发生转化，则转化过程遵循能量守恒定律。 19．某兴趣小组在研究物体在水面上运动时所受阻力的课题时，做了如图所示的实验。图中ABCD为一个充水的水池，水池左侧有四分之一光滑圆弧轨道。一质量的小物块从圆弧轨道的最上端静止释放，小物块运动至轨道底端时，恰好以水平速度冲上停靠在水池左侧木板的上表面。已知木板质量，长度，小物块与木板上表面间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径，重力加速度g取，小物块可视为质点，木板一直漂浮在水面，忽略小物块冲上木板后木板在竖直方向上的运动。 (1)求小物块运动至轨道最底端时，轨道对其支持力的大小； (2)若木板在水面上运动时水的阻力忽略不计，则小物块与木板达到共速时（木板尚未到达水池右端），求小物块与木板左端的距离； (3)若木板在水面上运动时，水对木板的阻力f与木板的速度v成正比，即，其中。最终木板恰好运动至水池右端速度减为零，且小物块也处在木板的右端，求水池的长度和整个过程中木板的最大速度。 【答案】(1) (2) (3)， 【详解】（1）由动能定理可得 小物块运动至轨道最底端时，由圆周运动公式可得 联立解得 （2）由动量守恒定律可得 由动能定理可得 小物块与木板左端的距离 （3）对小物块和木板组成的整体，由动量定理可得 整理得 水池的长度 对木板受力分析可得 当时，木板的速度最大，最大速度 20．如图甲所示、在光滑水平面上放有一左端固定在墙壁上的轻质弹簧，弹簧处于原长时右端恰好位于点，弹簧所在的光滑水平面与水平传送带在点平滑连接。传送带长，且以的速率沿顺时针方向匀速转动，传送带右下方有一固定在光滑地面上半径为、圆心角的粗糙圆弧轨道，圆弧轨道右侧紧挨着一个与轨道等高，质量的长禾板（木板厚度不计）。现将一质量的滑块（视为质点且与弹簧未拴接）向左压缩弹簧至图中点后由静止释放，滑块从点滑上传送带，并从传送带右端点离开，恰好沿点的切线方向进入与传送带在同一竖直面的圆弧轨道，然后无动能损失滑上长木板。已知弹簧弹力与滑块在段的位移关系如图乙所示，滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数均为，重力加速度大小。 (1)求滑块刚滑上传送带时的速度大小； (2)若滑块运动至圆弧轨道最低点时，轨道对其的支持力为，且滑块恰好未滑离长木板，求长木板的长度； (3)若去掉圆弧轨道和长木板，滑块从传送带上滑落地面并与地面发生碰撞，每次碰撞前后水平方向速度大小不变，且每次反弹的高度是上一次的三分之二，不计空气阻力。求滑块与地面发生次碰撞后前次损失的机械能与的函数关系式。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滑块Q第一次从G点到A点时与弹簧分离，从A点滑上传送带，对滑块Q由动能定理得 图可知该过程弹力做功 联立解得 （2）滑块Q在D点，由牛顿第二定律可知 Q滑上长木板后，以Q和长木板为系统动量守恒，恰好没滑离，则滑到长木板右端时达到共同速度，则有 由能量守恒定律可知 代入数据，联立解得 （3）设BC的竖直高度为h，传送带离地面高为H，则 Q滑上传送带时，则Q在传送带上匀加速运动，加速度大小为a，则 假设滑块Q在传送带上一直匀加速运动到右端离开传送带，到B点时的速度为，有 代入数据得 假设成立，即 从B点离开传送带恰好沿C点切线滑入CD轨道中，可知 滑块与地面发生碰撞前后水平方向速度不变，竖直方向速度减小。所以第一次碰撞后损失的机械能 第二次碰撞后损失的机械能 第三次碰撞损失的机械能 以此类推发生第n次碰撞损失的机械能为 发生n次碰撞后前n次滑块总共损失的机械能为 联立解得 代入数据得 押题猜想八 电磁场与带电粒子运动综合 限时：30min 押题解读 1、命题趋势：①静电场方面：复杂电场建模能力升级，从匀强电场转向非对称电场分布（如异种点电荷叠加场的电势梯度计算）②磁场方面：单独考查安培力与洛伦兹力较少，前者往往结合力学三大观点在电磁感应综合问题中考查，后者以考查带电粒子在洛伦兹力作用下在场中运动的综合问题。③电磁组合场深度交叉，多过程的组合场中运动继续深化，甚至包含碰撞的电磁场运动（如粒子先加速与靶核发生弹性碰撞再进入磁场），此外近年真题已出现交替场周期性运动模型（电场加速-磁场偏转循环），叠加场如在正交电磁场中的摆线运动慢慢成为热点②立体空间建模突破，命题将强化三维电场、磁场分布分析（如螺旋管轴向磁场与径向电场的叠加），以及带电粒子运动轨迹的三维分析、需通过投影法将立体运动分解为平面圆周运动与直线运动的合成。 2、命题热点：①结合库仑力、电场力、洛伦兹力的力学平衡、加速问题。②电场线、运动轨迹类综合问题，以电场线为背景，考查电场力、能的性质及相关图像（如Φ-t、Ep-x图像）分析③组合场核心模型，如电场-磁场正交叠加场（如速度选择器）的摆线轨迹、重力场-磁场共存时的螺旋线螺距突变分析、交替场运动（如回旋加速器）④复杂边界（如圆形磁场区与矩形磁场区的组合偏转（CT扫描机电子束轨迹重建））、立体、冲击力(作用力)、探测范围、粒子占比、表达式(关系式)及极值问题。 3、时事热点：①航天科技应用，如霍尔推进器工质电离（氙离子在电磁场中的加速-偏转轨迹优化），低轨卫星通信抗干扰（高能质子在地球磁层与卫星磁屏蔽罩的双重偏转路径）②医疗设备创新，如质子治疗仪、血液透析机的带电微粒分离系统，③高端装备创新，如核聚变装置等离子体电磁约束（环形磁场中带电粒子的平衡轨道稳定性分析）。④国防科技应用，如电磁轨道炮的脉冲电流-弹丸初速度匹配模型（需计算瞬时安培力冲量）、隐形战机等离子体隐身层的磁场控制（带电粒子密度与洛伦兹力平衡）。②医疗科技应用，如心脏电生理检测仪的多电极电场线与等势线（用于心律失常病灶定位）、纳米机器人靶向给药系统的电场驱动（考虑血液介质的粘滞阻力）。 4、创新题型：①设计性题，如用静电计与已知电容器测量未知带电体的电势，探究平行板电容器电容与介质插入深度的非线性关系（提供F-I传感器数据）②图像信息题，如根据立体磁场中的三维轨迹投影图重建粒子初速度方向③建模应用题，如建立太阳风粒子在地磁暴期间的运动模型、极光产生区域、计算通过四极交变场实现离子悬浮轨迹稳定④工程应用题，如优化粒子治疗仪的磁场分布，优化质子治疗装置的回旋加速器磁场（同步考虑相对论效应与交变电场频率匹配）（浙江省2023年北京卷最后一道选择题及2025年绍兴二模卷最后一题考查到相对论效应）。⑤跨学科综合题，如与生物的细胞膜结合。 【密押11】细胞电转染的原理简化如图所示，两带电的平行金属板间，由于细胞的存在形成如图所示的电场。其中实线为电场线，关于y轴对称分布。虚线为带电的外源DNA进入细胞膜的轨迹，M、N为轨迹上的两点，P点与N关于y轴对称，下列说法正确的是（　　） A．N、P两点的电场强度相同 B．M点的电势与N点的电势相等 C．DNA分子在M点的加速度比在N点大 D．DNA分子在M点的电势能比在N点大 【答案】D 【详解】A．电场中某点的电场强度的方向为电场线在该点的切线方向，由图可知N、P两点的电场强度的方向不同，故A错误； B．沿着电场线电势降低，故M点的电势低于N点的电势，故B错误； C．M处的电场线更稀疏，场强更小，由牛顿第二定律可知，DNA分子在M点的加速度比在N点小，故C错误； D．由轨迹可知，DNA分子由M向N运动的过程电场力做正功，电势能减小，故DNA分子在M点的电势能比在N点大，故D正确。 故选D。 【密押12】如图所示，已知截面为矩形的管道长度为l，宽度为a，高度为b。其中相距为a的两侧面是电阻可忽略的导体，该两侧导体与某种金属直导体连成闭合电路，相距为b的顶面和底面是绝缘体，将电阻率为的水银沿图示方向通过矩形导管，假设沿流速方向上管道任意横截面上各点流速相等，且水银流动过程中所受管壁摩擦力与水银流速成正比。为使水银在管道中匀速流过，就需要在管道两端加上压强差。初始状态下，整个空间范围内无磁场，此时测得在管道两端加上大小为的压强差时水银的流速为，则：    (1)求水银受到管壁的摩擦力与其流速的比例系数k； (2)在管道上加上垂直于两绝缘面，方向向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，若水银的流速仍为不变，已知金属直导体电阻为R，求电路中电流I； (3)在（2）问的情况下，求此时管道两端的压强差p。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意得，水银受到管壁的摩擦力的表达式可设为 又水银受到的压力为 因为水银匀速流动，所以根据平衡条件有 整理后有 （2）加上磁场后，当稳定时有 其中 该装置等效电源的内阻 由闭合电路欧姆定律有 联立上式，解得 （3）水银流过某横截面受管壁的摩擦力，安培力和压力，由平衡条件有 其中 解得 【密押13】如图所示是离于回旋加工芯片流程的示意图。离子源发出质量为m的正离子，沿水平中轴O，经速度选择器后，进入可加电场或磁场且边长为L的正方形偏转区，偏转后进入加有水平向右的匀强磁场的共振腔，使腔内气体电离蚀刻芯片。已知速度选择器与偏转区的匀强电场均为，方向相反，匀强磁场均为，方向垂直纸面向外。仅加电场时离子出射偏转角α很小，且。不考虑电磁场突变影响，离子进入共振腔后不碰壁。角度θ很小时，有，，求： (1)离子通过速度选择器后的速度大小； (2)离子的电荷量； (3)偏转区仅加磁场时，离子出射时偏离O、轴线的距离。 (4)离子以（3）问中的速度进入共振腔，受与运动方向相反的阻力，k为已知常数。施加垂直、轴线且匀速旋转的匀强电场使离子加速。稳定后离子在垂直、轴线的某切面内以与电场相同角速度做匀速圆周运动，速度与电场的夹角（小于90°）保持不变。 ①为保证离子不接触芯片，求芯片距离的最小距离； ②角速度为多大时，稳定后旋转电场对离子做功的瞬时功率最大。 【答案】(1) (2) (3) (4)①；② 【详解】（1）离子沿水平中轴 OO1经过速度选择器，设离子电荷量为q满足 解得 （2）偏转区仅加电场时，水平方向 竖直方向 且有 联立解得 （3）离子在磁场中偏转时，设偏转角为，磁场半径 偏转角等于圆心角，由几何关系 可得 离子出射时偏离轴线的距离 （4）当离子进入共振腔后，将速度分解为两个方向，其中水平方向 其中 ①水平方向在阻力下做减速运动，为保证离子不接触芯片，对离子进入到水平方向速度减小为0过程分析，由动量定理有 其中 得芯片距离O2的最小距离 ②稳定后离子会以与旋转电场相同的恒定角速度在某一切面内做匀速圆周运动，设最终速度为。沿圆周的半径方向 沿圆周的切线方向 可得 旋转电场对离子做功的功率 当 即时，电场对离子做功的瞬时功率最大。 21. 2024年6月18日，全球首台全高温超导托卡马克装置在上海建成运行。托卡马克装置被称为“人造太阳”，是利用强磁场将高温等离子体约束在特定区域实现可控核聚变的装置，如图甲。现分析装置内竖直平面内的一小段磁场，如图乙所示，该磁场水平向右分布在空间中，虚线上、下方均为匀强磁场，磁感应强度大小分别为2B和B。有a、b、c三个粒子，a、b粒子带负电，c粒子带正电，质量均为m，电荷量绝对值均为q，初始时a、b、c粒子的速度均平行于该竖直平面（纸面），速度大小分别为v、v和2v，方向如图乙中箭头所示（a、c的速度方向与磁场垂直，b的速度方向与磁场平行）。忽略粒子重力及相互之间作用的影响，下列说法正确的是（　　） A．a粒子在下方磁场中受到的洛伦兹力大小为qvB，方向垂直纸面向里 B．b粒子在水平面内做匀速圆周运动 C．c粒子从虚线下方穿越到虚线上方，运动轨迹半径变为原来的两倍 D．c粒子从虚线下方穿越到虚线上方，粒子运动过程中的动能不变 【答案】D 【详解】A．由题意可知，粒子受到的洛伦兹力大小为qvB，根据左手定则，该洛伦兹力方向垂直纸面向外，故A错误； B．粒子速度方向与磁场平行，受到的洛伦兹力大小为0，做匀速直线运动，故B错误； C．粒子从虚线下方穿越到虚线上方，根据洛伦兹力提供向心力可知，解得，由磁感应强度从变为可知运动轨迹半径变为原来的一半，故C错误； D．洛伦兹力不做功，故粒子运动过程中动能不变，故D正确。 故选D。 22．如图所示，水平面内的等边三角形BCD的边长为L，顶点C恰好位于光滑绝缘直轨道AC的最低点，A点到B、D两点的距离均为L，A点在BD边上的竖直投影点为O。y轴上B、D两点固定两个等量的正点电荷，在轴两电荷连线的中垂线上必定有两个场强最强的点，这两个点关于原点O对称。在A点将质量为m、电荷量为的小球套在轨道AC上忽略它对原电场的影响将小球由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，且，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．图中的A点和C点的场强相同 B．轨道上A点的电场强度大小为 C．小球刚到达C点时的加速度为 D．小球刚到达C点时的动能为 【答案】B 【详解】A．由几何可知： 如图1所示 P为z轴上一点，PD连线与z轴的夹角为，根据等量同种电荷的电场分布可知P点的电场强度方向竖直向上，大小为,解得,由不等式可得时，电场强度最大,此时,由此可知，z轴上距离O为处的两点电场强度最大，A错误； B．由几何关系，轨道上A点的电场强度大小为，B正确； C．由几何关系有，根据，由对称性可知，A、C两点的电场强度大小相等，因此，C点的电场强度方向沿x轴正方向，电场强度大小表示为，小球在C点时的受力情况，如图2所示 小球在C点受到的电场力为，沿杆方向的合力为，解得，由此可知小球刚到达C点时的加速度为0，C错误； D．根据等量同种点电荷的电场分布和对称关系可知，A、C两点电势相等，电荷从A到C的过程中电场力做功为零，根据动能定理可得 解得，D错误。 故选B。 23．在平面内，四个等量点电荷固定在正方形的四个顶点，O为正方形中心。如图所示是其在平面内电势类比于地势的模拟图，z轴表示电势，代表电势为正。已知，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A．A、B两点的电场强度相同 B．O点的电场强度为零，电势也为零 C．从A点沿直线到B点，电势先升高后降低 D．将正电荷从O点沿直线移动到C点，电势能先增大后减小 【答案】B 【详解】A．电场强度是矢量， 由对称性及电场叠加原理可知，A、B两点电场强度大小相等，但方向不同 ，所以A、B两点电场强度不相同，故A错误； B．根据对称性，四个等量点电荷在O点产生的电场强度相互抵消，合电场强度为零，根据电势叠加原理可知，四个等量电荷在O点产生的电势叠加为0，故B正确； C．分析可知四个等量电荷在AB产生的电势叠加为0，即AB为等势线，则AB上电势处处相等，故C错误； D．结合C选项分析可知，AC仍为等势线，即OC连线上电势处处相等，根据，可知正电荷从O点沿直线移动到C点，电势能不变，故D错误。 故选B。 24．如图所示是粒子发射接收装置，粒子源（大小不计）能均匀释放初速度可视为0的电子，单位时间内释放的电子数为n。在以为圆心、半径为的水平区域内存在辐向电场，能为电子提供可在范围内调节的加速电压。电子经辐向电场加速后沿各个径向均匀射出，后进入同时存在磁感应强度为的匀强磁场和电场强度为的匀强电场的区域，两场方向均竖直向上。为粒子源正下方的一点，且位于足够大的水平收集板上，与的距离可调。已知电子电量为，质量为，电子到达收集板后立刻被吸收且电中和，不计电子受到的重力及相互间作用力。    (1)求电子刚从辐向电场射出时速度的大小范围； (2)上下移动收集板，求收集板上能收集到电子的区域的最大面积； (3)若无论怎样调节辐向电场的加速电压U，电子在收集板上的落点与收集板中心的距离都相同，求 ①距离需满足的条件； ②收集板所受冲击力大小F。 【答案】(1) (2) (3)①；② 【详解】（1）从粒子源到辐射电场，根据动能定理： 根据题意可知电压范围为 代入可得速度的最小值为   速度的最大值为 所以速度范围是 （2）根据洛伦兹力提供向心力 可得电子运动最大半径 由图可知    电子与中心的最远距离 电子与中心的最近距离 收集板上能收集到到电子的区域面积 （3）①由题意可知，接收板只能在电子运动周期整数倍的位置，才能使所有落在收集板上电子与收集板中心距离都相同。 电子运动周期 根据匀变速直线运动规律 ②垂直方向的速度为 根据动量定理 可得 25．自由电子激光器是以自由电子束为工作物质产生激光的装置，它在科研、生产等领域中都具有重大应用前景。如图所示，它的基本结构有三个部分：电子束加速器、扭摆器和光学谐振腔。其中扭摆器是自由电子激光器的核心部分，它由沿方向按空间周期排列（即单一磁场边界宽度是）的永磁体组成，总长度为，产生沿方向周期性分布的磁场，磁感应强度大小恒为。电子束由静止出发经过加速器加速，在平面内与轴成方向射入轨道半径为的弯曲磁体（产生沿轴正方向的匀强磁场），经过弯曲磁体后，沿轴正方向注入扭摆器。高速运动的电子在扭摆器中受到周期性磁场的作用做扭摆运动，同时辐射出电磁波，电磁波的频率等于电子在方向的振动频率。不考虑多普勒效应，电子束辐射电磁波对电子动能的损耗可忽略不计。电子静止质量，电子电荷量，光速为。 (1)已知电子进入扭摆器的速度为，在不考虑相对论效应的情况下，求 ①电子束加速器的加速电压； ②弯曲磁体区域的磁感应强度； ③一个电子经过扭摆器的时间； (2)在电子速度为时，必须考虑相对论效应，已知相对论导致的“尺缩效应”由公式决定，其中为相对静止时测得的物体长度，为相对物体以速度运动时测得的物体长度。 ①电子在方向的速度改变很小，可认为几乎保持不变，电子在方向的周期性运动导致的侧移可忽略不计，求在运动电子参考系观察（即沿轴正方向以速度运动的惯性参考系）到的辐射激光的波长； ②谐振腔镜之间的距离称为谐振腔的长度，在谐振腔中，激光依次经前、后谐振腔镜反射后再次到达出射的前谐振腔镜，其相位不变，若某个实验中，辐射激光的频率为，求可能的值。 【答案】(1)①；②；③ (2)①；②，为大于的整数 【详解】（1）①在经过电子束加速器时，根据动能定理，有 解得 ②在弯曲磁体中，根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 ③在扭摆器中，根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 在单个磁场区域，偏转的圆心角为 电子运动的时间为用时 电子运动的周期为 一联立可得一个电子经过扭摆器的时间用时 （2）运动的周期为 频率 辐射激光的波长为 ②激光的波长 谐振腔长度应满足的条件 可得 考虑到，即为大于的整数。 押题猜想九 恒定电流与交变电流、电能输送 限时：10min 押题解读 1、命题趋势： ①新能源技术与电路模型深度融合，恒定电流考查将更多结合新型材料电学特性，交变电流命题可能聚焦新能源并网系统（如光伏逆变器的交直流转换效率计算）②复杂电路动态分析能力升级，从单一闭合电路转向多级耦合电路（如智能汽车电池管理系统中的多模块并联电路），可能引入非线性元件特性曲线（如二极管整流电路中的伏安特性突变分析），考查图像斜率物理意义及动态电阻计算③电能输送工程建模强化，高压输电问题将结合特高压直流输电技术，要求通过功率损耗公式推导导线截面积优化方案，或分析多级变电站的电压调节对线损率的影响，可能出现分布式能源系统（如风-光互补发电的电流波动补偿模型），需构建功率平衡方程并计算储能电容容量。 2、命题热点：①恒定电流核心突破点，如动态电路分析，新能源车含电动机的闭合电路分析②交变电流高频考点，如变压器原理应用，铁芯磁滞损耗的影响③电能输送关键模型，如高压输电计算。 3、时事热点：①新型电力系统建设，如虚拟电厂负荷调控（分布式电源集群）、氢能储能系统（电解水制氢装置）②交通电气化革新，如电动汽车800V高压快充系统、磁悬浮列车超导馈电系统。 4、创新题型：①半导体元件特性综合应用，可能以新能源汽车充电桩为背景，结合二极管整流电路②非正弦交变电流分析，结合风力发电机输出波形命题③以空间站太阳能电池阵为情境④结合西电东送特高压输电线路工程命题。 【密押14】某校修建宿舍需要用电动机抽水，如图所示，用一发电机发电，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2A，输电线路总电阻为25Ω，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，且电动机两端的电压为220V，电动机的功率为1100W，导线框及其余导线电阻（　　） A．图示位置穿过线框的磁通量最大 B．降压变压器原副线圈的匝数比为 C．升压变压器原副线圈的匝数比为 D．若电动机突然卡住而不能转动但未烧坏前，输电线上的损耗功率将减小 【答案】B 【详解】A．图示位置线圈与中性面垂直，此时线圈的磁通量最小，故A错误； BC．流过电动机的电流，对于降压变压器，原副线圈匝数比为，降压变压器原线圈电压为，线路上的压降为升压变压器副线圈电压为，升压变压器原线圈电压有效值，所以升压变压器原副线圈匝数比为，故B正确，C错误； D．若电动机突然卡住而不能转，机械功率为0，电能完全转化为内能，电动机电流增大，输电线上的电流增大，损耗功率将增大，故D错误。 故选B。 26．如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的示数为0。当P端电势高于Q端时，电压表示数为正。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（　　） A．若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B．若电压表示数为负时，则物体速度方向向右 C．电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比 D．若物体向右匀加速运动，则电压表示数为负，则示数均匀增加 【答案】C 【详解】A．沿电流方向电势逐渐降低，由图可知通过电阻R的电流方向是向左的，所以若M位于R的中点右侧，P点电势升高，所以P端电势高于Q端，故A错误； B．若电压表示数为负，说明P端电势低于Q端，则M位于中点的左侧，左边的弹簧被压缩，右边的弹簧被拉伸，滑块受合力方向向右，即物体加速度方向向右，所以物体有可能向右加速运动，也有可能向左减速运动，故B错误； C．物体的加速度越大，M偏离中点的位置就越远，相对PQ两端的电势差就越大，通过电阻的电流的恒定的，则M点和中点之间的电阻也越大，且M点与中点的电阻大小与M点到中点的距离成正比，根据可知，电压表的示数随物体加速度的增大而增大，且成正比，故C正确； D．由上面B的分析可知，若物体向右匀加速运动，电压表的示数为负，因为加速度是恒定的，所以示数也是恒定的，故D错误。 故选C。 27．图甲为风力发电的简易模型，绕有线圈的形铁芯开口处装有磁铁，风叶转动时带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变化。当风叶匀速转动时，发电机输出电压视为正弦式交流电。发电机与一变压器的原线圈相连，变压器原、副线圈匝数比为，当风速为某一恒定值时，变压器原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图乙所示。此时，若风速减小，导致风叶转速变为原来的，此过程中小灯泡阻值不变，所有线圈均为理想线圈，不计内阻。则下列说法中正确的是（　　） A．变压器原线圈电压的瞬时值表达式变为 B．电压表V2的示数为 C．小灯泡的功率变为原来的 D．发电机产生的交变电流的周期变为 【答案】D 【详解】A．根据题意，结合题图可得变化前得，周期，所以角速度，解得，故变压器原线圈电压的瞬时值表达式变为，根据可知变化之后，，，故，故A答案错误； B．电压表的示数为副线圈的有效值，根据变压器电压关系，又由，解得电压表V2的示数为，故B答案错误；     C．若风速减小，导致风叶转速变为原来的，则根据，可知灯泡两端电压也变为原来的，根据，得灯泡的功率变为原来的，故C答案错误； D．根据转速与角速度的关系，又，故转速变为原来的，周期变为0.04s。 故选D。 押题猜想十 力学三大观点与电磁感应结合的综合应用 限时：25min 押题解读 1、命题趋势： ①动力学与电磁感应深度融合，命题可能出现含非线性元件的单杆模型（如弹簧-导体棒系统的阻尼振荡分析），需结合牛顿第二定律与楞次定律构建加速度-位移微分方程，可能出现双杆切割磁感线+碰撞组合模型（如磁悬浮列车制动系统）②能量视角解题占比提升：重点考查电磁感应中的能量转化链（如导体棒加速过程中机械能→电能→焦耳热的效率计算），可能引入电容储能式电磁驱动（如电磁炮脉冲放电模型）③多场耦合创新建模：可能出现电磁-热力学综合问题（如超导线圈失超过程的热功率突变分析），需联立焦耳热公式与比热容方程计算温度变化率，或考查交变电流驱动的动力学系统（电动机带动偏心轮振动），需结合法拉第定律与简谐运动方程推导振幅稳定条件。 2、命题热点：①动力学核心模型，如导体棒-弹簧系统的简谐运动振幅计算（平衡位置处安培力与弹力平衡条件），双弹簧对称约束下的导体棒振荡阻尼分析，导体棒与弹性挡板碰撞的动量-电量守恒联立方程，如含电磁阻尼的导体棒运动分析，多匝线圈在交变磁场中的转矩周期性变化②能量视角突破点，如能量转化效率计算、外力拉动导体棒的能量分配比例（动能/焦耳热/辐射能）、含电容器的电磁驱动系统③交变电流功率分析：正弦交变磁场中闭合回路的平均热功率计算④强化三类综合视角：动力学视角如导体棒运动的v²-x图像斜率关联加速度变化，能量视角如机械功率-电功率-热功率的实时转化比例分析，动量视角：电磁冲量（BILΔt）与机械冲量的矢量叠加计算。 3、时事热点：①新能源技术应用，如波浪发电装置（浮子-导体棒系统的机械能-电能转换效率优化）、磁悬浮储能飞轮、超导磁悬浮轴承②高端装备创新，如电磁弹射器的能量-动量综合控制。③商业航天突破：如可重复火箭着陆控制（栅格舵电磁驱动系统的安培力）④国防科技应用，如电磁轨道炮的脉冲电流-弹丸初速度匹配模型（需计算瞬时安培力冲量） 4、创新题型：①建模应用题：设计磁流体船舶推进器的电磁-流体耦合动力学方程（洛伦兹力与流体阻力平衡计算）。 【密押15】加速性能、电能利用率、动能回收等是电动汽车电机的重要指标。如图所示，甲、乙分别是目前被广泛采用的两种电机的简化原理示意图，它们的相同点是利用作为定子的电磁铁（1和4；2和5；3和6）三组线圈交替产生磁场，实现了电磁铁激发的磁场在平面内沿顺时针方向转动的效果，以驱动转子运动；不同的是甲图所示电机的转子是一个永磁铁，而乙图所示电机的转子是绕在软铁上的闭合线圈。通过电磁驱动转子转动，可以为电动汽车提供动力。若假定两种电机的每组电磁铁中电流变化周期和有效值均相同，下列说法正确的是（　　） A．若减小两种电机的每组电磁铁中电流变化周期，则电机稳定工作时，两电机转子运动周期会增大 B．若增大两种电机的每组电磁铁中电流有效值，则电机稳定工作时，乙电机产生的热功率会增大 C．电机稳定工作时，甲电机转子的转速与电磁铁激发磁场的转速不同 D．刹车（停止供电）时，乙电机转子由于惯性继续旋转，可以通过反向发电从而回收动能 【答案】B 【详解】A．若减小两种电机的每组电磁铁中电流变化周期，则电机稳定工作时，两电机转子运动周期会减小，故A错误； B．乙电机中，转子也会产生焦耳热，若增大两种电机的每组电磁铁中电流有效值，则电机稳定工作时，乙电机产生的热功率会增大，故B正确； C．电机稳定工作时，甲电机转子的转速与电磁铁激发磁场的转速相同，故C错误； D．刹车（停止供电）时，乙电机转子失去磁性，则无法通过反向发电从而回收动能，故D错误。 故选B。 【密押16】如图所示是研究电磁感应的装置，由Ⅰ和Ⅱ两部分组成。装置I由两个半径分别为和，圆心分别为和的水平金属圆环与金属棒固定连接而成。装置Ⅰ处于磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场中，可绕轴线转动。装置Ⅱ中有两水平的光滑平行金属导轨，通过开关和导线与装置Ⅰ的两圆环边缘相接，导轨右侧接有电容为的电容器，左侧接有阻值为的定值电阻。质量为，匝数为，每匝周长为的线轨通过电刷与导轨接通，该线圈与两根劲度系数均为的水平弹定连接，并静置于辐向磁场区域的左边界内侧，线圈所在处磁感应强度大小也为，现断开，将拨到，让装置Ⅰ以角速度逆时针（俯视）匀速转动；待电容器充电完毕，将从拨到瞬间，线圈即被以速度弹离磁场，随即断开的同时闭合。已知当弹簧形变量为时，其弹性势能为，除定值电阻外，其余电阻均不计。 (1)判断电容器上极板带哪种电荷，并求转动过程中金属棒两端的电压； (2)求线圈被弹离后，电容器所带的电量； (3)若已知从线圈被弹离到向右运动达最远处过程中，电阻上产生的焦耳热为。求： ①线圈进入辐向磁场的最大距离； ②此过程中，弹簧弹力对线圈的冲量大小I。 【答案】(1) (2) (3)①；② 【详解】（1）上极板带正电，根据装置结构，导体棒有效切割长度 根据动生电动势表达式可得 （2）根据动量定理   可得放电电量 电容器充电完成后，总电量 可得 根据电荷守恒，剩余电量   可得 （3）①根据能量守恒 可得 ②根据动量定理有 可得 考前秘笈： 用动力学观点解答电磁感应问题的一般步骤 ①“源”的分析：用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向 ②“路”的分析：画等效电路图，根据，求感应电流 ③“力”的分析：受力分析，求及合力，根据牛顿第二定律求加速度 ④“运动状态”的分析：根据力与运动的关系，判断运动状态 用能量学观点解答电磁感应问题的策略是“先源后路、先电后力，再是运动、能量”，即 ①“源”的分析：明确电磁感应所产生的电源，确定和 ②“路”的分析：弄清串、并联关系，求电流及 ③“力”的分析：分析杆或线圈受力情况，求合力 ④“运动”的分析：由力和运动的关系，确定运动模型 ⑤“能量”的分析：确定参与转化的能量形式 28．电磁炮利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属弹丸进行加速，与用传统的火药推动的大炮相比，电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。某电磁炮可简化为如图所示的模型，同一水平面内的两根平行光滑导轨、与可控电源相连，导轨间存在竖直向上的匀强磁场，将一质量为、可视为质点的金属弹丸放在导轨上，弹丸在安培力的作用下由静止开始加速向右运动，离开导轨时的速度大小为，已知弹丸在导轨上加速的过程中，可控电源提供给弹丸的功率恒为，不计空气阻力及弹丸产生的焦耳热，下列说法正确的是（　　） A．导轨的电势较低 B．弹丸在导轨上运动时的加速度先减小后增大 C．弹丸在导轨上的加速时间为 D．弹丸在导轨上的加速距离为 【答案】C 【详解】A．根据左手定则可知，导轨a与电源正极相连，电势较高，故A错误； B．弹丸在导轨上运动时，可控电源提供给弹丸的功率不变，随着速度增大，弹丸受到的安培力不断减小，根据牛顿第二定律知，弹丸的加速度不断减小，故B错误； C．此过程中弹丸受到的合力的功率不变，根据动能定理有，解得，故C正确； D．若弹丸做匀加速直线运动，则弹丸在导轨上的加速距离为，弹丸在导轨上做加速度减小的加速运动，距离大于，故D错误。 故选C。 29．如图所示是研究小组设计的一种“圆盘电动机”。半径为的导体圆环竖直放置，圆环附近存在水平向右且垂直圆环平面的匀强磁场，磁感应强度大小为，它通过三根阻值均为的辐条与转轴固连。圆环左侧的电阻通过导线与辐条并联，电源是恒流源，能提供恒定不变的电流（箭头表示电流方向），电阻与电源S之间接有开关K；圆环的右侧有一个半径为且能与圆环随转轴一起转动的圆盘，其上绕有不可伸长的细线，下端悬挂铝块。除铝块外，其他物体质量忽略不计，不考虑任何摩擦阻力，重力加速度为。 (1)当开关K断开时，细线下面悬挂质量为的铝块，经足够长时间铝块未落地，求： ①流过电阻的电流方向； ②铝块下落的最终速度； (2)当开关K闭合时，圆盘转动，带动铝块向上运动，求 ①开关接通瞬间，单根辐条上的安培力的大小； ②此电动机可能输出的最大机械功率为多少？此时铝块质量为多大？ 【答案】(1)①从到，② (2)①，②； 【详解】（1）①铝块下落时，从右向左看，辐条顺时针转动，由右手定则，流过辐条的电流从圆环流向转轴，故两端的电流为从到 ②设此时辐条转动的角速度为 则三根辐条产生的等效电动势为 等效电阻为，对于铝块，速度 在最终运动过程中，铝块的重力做功功率等于电路的电功率 代入可得 （2）①流过三根辐条的总电流为，流过单根辐条的电流 单根辐条上的安培力 ②设流过三根辐条的总电流为 代入得 当时， 根据 代入得 物体上升的速度 得 30．电动汽车通过能量回收装置增加电池续航。在行驶过程中，踩下驱动踏板时电池给电动机供电，松开驱动踏板或踩下刹车时发电机工作回收能量。某兴趣小组为研究其原理，设计了如图所示的模型：两个半径不同的同轴圆柱体间存在由内至外的辐向磁场，磁场方向沿半径方向，有一根质量为、长度为、电阻为的金属棒MN通过导电轻杆与中心轴相连，可绕轴无摩擦转动，金属棒所在之处的磁感应强度大小均为，整个装置竖直方向放置。中心轴右侧接一单刀双掷开关：踩下驱动踏板，开关接通1，电池给金属棒供电，金属棒相当于电动机，所用电池的电动势为，内阻为；松开驱动踏板或踩下刹车，开关自动切换接通2，金属棒相当于发电机，给电容器充电，所接电容器电容为。初始时电容器不带电、金属棒MN静止，电路其余部分的电阻不计。 (1)踩下驱动踏板后，求金属棒刚启动时加速度的大小及开始运动后的转动方向（从上往下看）； (2)踩下驱动踏板后，求金属棒可达到的最大转动线速度。 (3)当金属棒达到最大转动速度后松开驱动踏板，在一段时间后金属棒MN将匀速转动。 ①求此时电容器上的带电量。 ②定性画出松开驱动踏板后的电容器的电压与电荷量关系的U—q图像，并结合图像和题目中的条件，求电容器最终能回收多少能量储存起来 【答案】(1)，金属棒开始运动后沿顺时针转动 (2) (3)①；②见解析， 【详解】（1）电流方向向下，根据左手定则判断，从往下看，金属棒开始运动后沿顺时针转动，当开关闭合的瞬间，金属棒还没有发生转动，则有 金属棒在安培力作用下发生转动，根据牛顿第二定律有 解得 （2）当金属棒达到最大线速度时，金属棒中无电流通过，即金属棒切割磁感线产生的感应电动势大小为，则有 解得 （3）①当金属棒由最大速度减速至匀速转动，由动量定理可得 当电路达到稳定时，回路中无电流，电容器两端电压与金属棒切割产生的感应电动势相等，则有 结合上述解得 ②根据电容的定义式有 则有 作出U—q图像如图所示 由于 由微元法可知图像下面积等于电容器储存的电能，则有 结合上述解得 押题猜想十一 机械振动与机械波 限时：10min 押题解读 1、命题趋势： ①传播建模突破：近年真题已出现非对称介质中的波速突变问题②振动-波动深度融合，重点考查振源参数与波传播的耦合关系，可能出现多振源干涉动态分析③现代技术情境建模：命题将更多引入智能传感技术场景（如MEMS加速度计的振动检测电路），需分析质量块受迫振动的幅频特性曲线与电路输出信号的关系③强化两类图像转换，如x-t图与y-x图的联合分析（振动质点与波形传播的时空对应）。 2、命题热点：①振动图像与波动图像综合，如根据两质点振动相位差反推波传播方向，②波的多解性问题，如有限边界条件下的波长通解计算和周期性振源触发波的时空周期性分析，③共振现象应用，如桥梁风致振动、压电能量收集器。 3、时事热点：①灾害预警技术：如地震波预警系统的横波与纵波时差定位算法，台风引发的次声波传播监测（通过频谱分析反演台风中心移动路径）。 4、创新题型：①实验设计题，如利用智能手机传感器测量弹簧振子和单摆②工程应用题，如建立高层建筑调谐质量阻尼器的振动控制模型（计算附加质量块的最优摆动周期）。 【密押17】2024年4月3日时，在台湾花莲发生7.3级地震，地震预警对保护人们非常重要。地震波含有纵波和横波，纵波能引起地面上下振动，横波能引起地面水平晃动。某同学根据所学知识设计了如图所示的地震测量装置，水平方向X和竖直方向Y的构造相同。在某次测量中，发现Y方向上位移传感器先出现图像，经过0.5s后X方向上位移传感器也开始出现图像，其振动图像如图所示，已知当地纵波的传播速度是6km/s，横波的传播速度是4km/s，则（　　） A．X方向传感器接收到的是纵波振动 B．该地震波的振动周期是0.5s C．该次地震中心与测试点距离6km D．两重球处于平衡位置时弹簧弹力均为0 【答案】C 【详解】A．纵波的传播速度较快，根据题意经过0.5s后X方向上位移传感器也开始出现图像，所以X方向传感器接收到的是横波振动，故A错误； B．根据Y方向的振动图像可知，解得故B错误； C．根据题意可知该次地震中心与测试点距离为，，解得，故C正确； D．Y方向的重球处于平衡位置时弹簧弹力等于重球的重力，X方向的重球处于平衡位置时弹簧弹力等于零，故D错误。 故选C。 31．如图（a）所示轻质弹簧下端固定在水池底部，上端固定一个小灯泡，其大小可忽略，点光源在水面上的投影位置为O'点，点光源静止不动时在O点，距离水面深度为OO'=h=1.5m，现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图（b）所示，已知振幅为A，周期为2s，光源向左照射的最远位置记为P，当点光源距离水面最近时P在a点，点光源距离水面最远时P在e点，已知图（a）中ac=ce，bc=cd，水的折射率为，则（　　）    A．光斑振幅为A B．光斑振幅为A C．点光源在O点时，有光射出水而的面积为m² D．点光源在O点时，有光射出水而的面积为m² 【答案】D 【详解】AB．设光从水中射出空气发生全反射的临界角为C，根据全反射临界角公式，根据几何关系可得光斑振幅满足，可得光斑振幅为，故AB错误； CD．点光源在O点时，根据几何关系可得，解得有光射出水而的面积为，故C错误，D正确。 故选D。 32．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。则下列说法正确的是（　　） A．两列波充分叠加后，小水珠能悬浮在点附近 B．小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向下 C．经过点M沿x轴正方向移动3.4cm D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数 【答案】D 【详解】A．P、Q看作两个波源，波源的振动步调相反，M点与两波源的波程差为2.5cm，即2.5个波长，则该点为加强点，小水珠不能悬浮在点附近，故A错误； B．根据小水珠受力可知，小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向上，故B错误； C．质点只能沿y轴方向运动，不会随波传播方向迁移，故C错误； D．拔出铁芯，自感线圈的自感系数L减小，LC振荡电路的周期减小，频率变大，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。 故选D。 33．“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐波t=0时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置位于x=4m处，图乙为质点M的a-t图像，则（　　） A．该列波的传播方向沿x轴负方向 B．质点M在2s内沿x轴运动了4m C．t=1s时质点M的速度沿y轴正方向 D．该列波的波速为3m/s 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，t=0时刻，质点M的加速度为零，之后沿正方向不断增大，说明质点M应向下振动，根据“上下坡”法可知，该波沿x轴正方向传播，故A错误； B．质点不会随波迁移，故B错误； C．t=1s时质点M的加速度为零，质点M处于平衡位置，从t=0时刻开始振动半个周期，速度沿y轴正方向，故C正确； D．由图可知，波长为4m，周期为2s，所以波速为，故D错误。 故选C。 押题猜想十二 光的折射、全反射与干涉 限时：15min 押题解读 1、命题趋势： ①可能出现复杂光学器件建模（如五棱镜内全反射路径优化），要求通过几何光路分析推导折射率最小值②干涉条件动态分析，重点考查非理想条件下的干涉现象（如液滴表面薄膜干涉的厚度梯度效应），需结合等厚干涉公式计算条纹间距变化率，可能引入多色光干涉动态叠加（如白光干涉的彩色条纹形成机制）③现代技术情境融合，如新型显示技术场景（如OLED） 2、命题热点：①折射与全反射核心模型，如复合介质分层界面（如光纤包层）临界角计算，②干涉高频考点聚焦，如倾斜入射光对条纹间距的影响（需修正光程差计算公式）③薄膜干涉工程应用：如光学元件表面平整度检测的干涉图样解析（牛顿环局部畸变成因分析），防蓝光镀膜的干涉消光波长优化（多层介质膜反射率叠加计算） 3、时事热点：①新型显示技术，如AR衍射光波导设计、全息投影技术②新能源方面，如波浪发电装置的光学监测技术（动态液体界面的临界入射角变化） 4、创新题型：①创新实验设计，智能手机辅助测量液体折射率（通过液滴成像直径计算n值），探究肥皂膜破裂过程中的干涉条纹变化规律（高速摄影图像序列分析）②工程应用题，如优化水下激光通信系统的蓝绿光透射路径。 【密押18】单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC。光线垂直AB射入，分别在CD和 EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出。（　　） A．光线垂直AB射入五棱镜后，光速增大 B．无论射向AB的入射角多大，光线一定会在CD和 EA上发生全反射 C．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值为 D．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值为 【答案】D 【详解】A．光线垂直AB射入五棱镜后，传播方向不改变，且由光疏介质进入光密介质，折射率变大，根据,可知光速减小，故A错误； B．作出光路图，如图 光以角入射时发生折射，则折射光线到CD表面时的入射角为，由图可知，且入射角为时，因折射率未知，则光线不一定会在CD和 EA上发生全反射，故B错误； CD．由图可知，，由几何关系可知，解得，若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小，根据光的折射定律，可知折射率最小值为，故C错误，D正确。 故选D。 【密押19】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 【详解】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先减小后变大再变小再变大的周期变化，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。 34．图甲为张老师设计的测液体折射率装置，示意图如图乙，装有液体的厚长方体透明容器放在支架上可绕水平轴转动。激光笔固定在量角器上且与边重合。过中心O悬挂一重锤，其所指位置为B。现让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现光线1和2，支架转动到光线1恰好消失时，读出并记为，即可求出液体的折射率并标在量角器上。已知容器的折射率为n，下列说法正确的是（　　） A．该液体的折射率为 B．该液体的折射率为 C．越靠近A端标注的折射率值越大且刻度均匀 D．若为薄壁容器，激光也必须垂直容器壁入射 【答案】D 【详解】AB．题意知光线1恰好消失时，光恰好发生全发射，几何关系可知，光在液体内部的入射角为（临界角），则有，整理得，故AB错误； C．由，可知越靠近A端越小，越大，但与不成正比，即刻度不均匀，故C错误； D．若为薄壁容器，激光不垂直容器壁入射时，在容器壁处会发生折射，此时不再等于光在液体内部的入射角，会对测量液体折射率产生干扰，所以激光也必须垂直容器壁入射，故D错误。 故选D。 35．某同学利用智能手机的光传感器，研究光经过单缝（或双缝）后光的强度分布情况。实验器材依次为激光光源、偏振片、单缝（或双缝）、手机，手机屏幕上光强分布（纵轴）与水平坐标的关系图像如图所示。已知缝距离手机屏幕的距离为60cm，双缝的缝间距为0.25mm，则（　　） A．图示图像是由单缝实验得来的 B．偏振片旋转过程中，图像峰峰间距离会变大 C．调整缝与手机屏幕之间的距离，光强度分布图像不会发生变化 D．实验所用激光的波长约为400nm 【答案】D 【详解】A．由双缝干涉图样条纹间距相等，单缝衍射图样中央亮纹较宽、较亮，可知图中所用的缝为双缝，故A错误； B．激光是偏振光，偏振片旋转过程中，光强会发生变化，但不影响峰值出现的位置，故B错误； C．由双缝干涉条纹间距公式可知，调整缝与手机屏幕之间的距离，光强分布图像会发生明显变化，故C错误； D．在光强分布图像中读出，双缝干涉条纹间距约为1mm，由双缝干涉条纹间距公式，解得，故D正确。 故选D。 36．如图1是一细长圆柱体光纤的横截面，一束单色光从光纤左端中心点进入光纤，内层介质折射率（最大值为）随离中心轴的距离而变化，外层介质折射率为大于空气折射率，但小于内层介质折射率，三者的折射率情况如图2所示。已知光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，满足。为了使单色光仅在光纤内层介质中传播而不进入到外层介质中，则从点进入到光纤时入射角的正弦最大值是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设光以最大的入射角射入内层的折射角为，根据题意可知，单色光不进入外层时满足，根据几何关系可知，解得 故选B。 37．冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（    ） A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为 C．冰的折射率为 D．冰的折射率为 【答案】D 【详解】如图所示 根据折射定律可得,其中    ，，联立可得，结合（b）图可得，斜率，截距，所以， 故选D。 押题猜想十三 热学规律综合应用 限时：20min 押题解读 1、命题趋势： ①强化多过程问题建模②可能引入热-力耦合模型（如气缸-活塞系统与弹簧振子联动），结合热力学第一定律和简谐运动方程推导温度周期性变化规律③热力学图像深度解读③命题将更多采用新能源技术场景（如斯特林发动机工质循环）或考查极端环境热力学（空间站舱体漏气应急处理）。 2、命题热点：①理想气体状态方程进阶应用，如变质量系统的分段处理（如充气/抽气过程结合动态平衡方程）、关联气体系统的约束条件分析（U型管两侧气体状态同步变化）②热力学定律综合应用③热机效率创新考查，如（斯特林发动机四冲程效率计算）。 3、时事热点：①新能源技术突破，如氢燃料电池质子交换膜的热力学分析、第四代核反应堆的氦气冷却循环优化（布雷顿循环与斯特林循环效率对比）。 4、创新题型：①实验设计题，如利用智能手机气压传感器探究等温过程。 【密押20】卡诺循环（Carnot cycle）是由法国工程师尼古拉·莱昂纳尔·萨迪·卡诺于1824年提出的，以分析热机的工作过程，简化如下：如图所示，一定质量的理想气体从状态a依次经过状态b、c和d再回到状态a，a→b是温度为的等温过程，c→d是温度为的等温过程，b→c和d→a为绝热过程（气体与外界无热量交换）。卡诺循环构建了从单一热源吸收热量用来做功的理想过程。下列说法正确的是（    ） A．a→b过程气体对外界做功内能减小 B．b→c过程气体对外界做的功大于气体内能的减少量 C．c→d过程单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数不变 D．一个循环气体对外界做功大小为abcda所围图形面积 【答案】D 【详解】A．过程为等温过程，温度不变，气体的内能不变，选项A错误； B．绝热膨胀过程，根据热力学第一定律可知过程气体对外做的功等于气体内能的减少量，选项B错误； C．为等温过程，压强变大，体积减小，分子数密度增加，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，选项C错误； D．图所围面积为气体与外界做功数值，体积变大，气体对外界做功，体积变小，外界对气体做功。所以一个循环气体对外界做功大小为所围图形面积，选项D正确。 故选D。 【密押21】如图所示是监测化工厂反应器工作温度的装置。导热良好且容积为的容器固定在反应器中，上方安装一截面积为的透明绝热导管，导管内有一绝热轻薄活塞。初始时，密闭气体温度为，活塞位于下端口A位置。发生反应时，活塞位置随温度升高缓慢上升。导管顶部固定一处于原长状态、劲度系数为的轻弹簧，下端B距离A位置的活塞上表面为，当弹簧压缩量达到0.2m时将触发高温报警。容器内气体视为理想气体，大气压强为。 (1)活塞上升到B过程中，气体分子平均动能 （选填“变大”或“变小”），单位时间撞击单位面积容器壁的分子数 （选填“变大”或“变小”）； (2)求活塞上升到B时的气体温度； (3)若从初始到刚好触发警报过程中，密闭气体内能增加量为，求此过程气体吸热为多少？ 【答案】(1) 变大 减少 (2) (3) 【详解】（1）[1]温度是分子平均动能的标志，活塞向上运动时温度升高，分子平均动能增大。 [2]由于气体压强不变，而温度升高分子平均动能增大导致气体分子撞击单位面积容器壁的力增大，所以单位时间撞击单位面积容器壁的分子数减少。 （2）对反应器中的气体分析 已知初状态，， 末状态， 由可得 （3）触发警报时活塞上升距离为0.4m，由题目分析可知前0.2m封闭气体做等压膨胀，后0.2m封闭气体压强 外界对封闭气体做的功 由热力学第一定律可知 38．四冲程柴油机的工作原理是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。为研究压缩冲程原理，将这一过程用如图所示装置模拟。初始时刻用不计厚度和重力的活塞在A位置（汽缸顶端）封住一部分气体，此时绝热汽缸内气体的压强刚好为，温度为，在活塞上放置质量为M的重物将活塞缓慢压到B位置（汽缸高度一半处）时静止，此时汽缸内气体压强达到，在此位置混合气体瞬间压燃，温度升高，压强变为。已知汽缸的截面积为S，外界大气压强始终为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．活塞从A到B过程缸内气体内能可能不变 B．活塞到B位置气体压燃前缸内气体温度为 C．重物质量 D．气体压燃后瞬间，重物的加速度大小为 【答案】D 【详解】A．因汽缸绝热，活塞从A到B过程，外界对气体做功，内能增加温度升高，A错误； B．由理想气体状态方程，活塞从A到B过程有，解得，B错误； C．对重物及活塞受力分析有，解得，C错误； D．气体压燃瞬间，对重物及活塞由牛顿第二定律，解得，D正确。 故选D。 39．按压瓶在生活中应用广泛。某种按压瓶结构如图所示，瓶盖与腔室的活塞相连，活塞连接在腔室内弹簧的上端，弹簧下端固定在腔室下部。腔室有上、下两个小球阀门，上阀门封闭腔室与大气相通的出口，下阀门封闭腔室与塑料管连接口，塑料管插入储液瓶的液体中。两个阀门小球重力很小，只要阀门内外气体压强不相等，阀门就会打开，让气体或液体向上流动。该种按压瓶第一次使用前，弹簧处于原长，瓶内液体液面如图所示，塑料管和腔室内的气体压强均与外界大气压强相同，塑料管内气体体积为V0，腔室内气体体积为9V0。第一次    腔室向下按压瓶盖，下阀门紧闭，上阀门打开，当腔室内气体剩余三分之二时松手，弹簧开始回弹，上阀门封闭，下阀门打开，到弹簧恢复原长时，有体积为的液体进入塑料管，完成了第一次按压。已知塑料管横截面积为S，大气压强为p0，重力加速度为g，腔室和塑料管内气体视为理想气体，气体温度不变，腔室气密性良好，储液瓶内气体与大气相通。求： (1)弹簧恢复原长时，腔室内气体的压强； (2)储液瓶内液体的密度。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）以腔室内剩余的三分之二气体和塑料管内气体为研究对象，设松手时压强为p1，体积为V1；弹簧恢复原长前，下阀门始终打开，腔室气体和塑料管内气体压强相等，设压强为p2，体积为V2，有 ，     向下按压瓶盖过程中，上阀门始终打开，所以，腔室内气体压强始终等于大气压强。即p1 = p0     由等温变化规律有 解得 （2）设储液瓶内液体的密度为ρ，塑料管内液体上升高度为h，则 由于储液瓶内的气体压强等于大气压强，有     解得 押题猜想十四 常规实验及创新实验 限时：25min 押题解读 1、命题趋势： ①设计性实验占比提升，如命题会设置缺省器材情境（如无滑动变阻器时用电阻箱替代），要求设计电路方案并说明误差补偿方法②基础实验数字化升级：常规实验将更多引入数字传感器和智能手机传感器与传统器材结合，考查数据采集与误差分析能力，如Phyphox测加速度、气体定律验证实验采用压强传感器+温度传感器组合③实验思维层级化考查通过递进式设问设计（如先测动摩擦因数再优化测量方案），区分仪器使用、误差分析、方案设计等能力层次。④图像分析深度强化，如通过多段I-U曲线对比（如金属膜电阻与热敏电阻的伏安特性差异），考查非线性元件的本质特征识别或结合U-t动态曲线（电容器充放电过程）推算时间常数与电容值。⑤光学实验生活化改造，如光的折射/全反射实验会引入透明容器装液体（如亚克力盒装糖水测浓度梯度折射率变化），可能出现多波长光源组合实验（如用LED红绿光对比全反射临界角差异）⑥创新实验跨学科融合，命题可能将力学实验与材料科学结合（如测定碳纤维弹性模量） 2、命题热点：①常规实验核心考点及进阶，如打点计时器实验进阶，光电门测瞬时速度的误差补偿（挡光片形变影响分析），频闪照片与视频追踪结合（Tracker软件坐标提取与抛物线拟合），伏安法测电阻进阶（电流表内外接法的误差补偿（如已知电表内阻时的修正计算）、非线性元件伏安特性分析），双量程电表校准曲线绘制、微安表改装欧姆表的刻度线非均匀性验证，热学部分如气体定律验证进阶（如注射器油膜密封性检查方法、等温变化实验中环境温度波动），如光学部分折射率测量创新（半圆形玻璃砖替代三棱镜测折射率、利用激光笔和量角器测定液体折射率）②创新实验高频方向，如利用力传感器实现变力做功可视化。③创新实验高频方向，如水果电池、温差发电片、光控开关、如新型材料导热性测试 3、时事热点：①航天科技应用类热点，如可能以嫦娥系列探测器为背景，围绕天宫空间站太阳翼展开过程命题②新材料测试类热点，如结合国产大飞机C919材料研发背景、复合材料③双碳战略背景，如钙钛矿光伏板测试、氢燃料电池演示。 4、创新题型：①新教材实验拓展，如验证动量定理的连续流体冲击力测量（如水柱冲击秤盘实验）②缺陷器材设计题，如用破损气垫导轨（仅存中间段）验证机械能守恒，提出补偿测量方法。给定电流表、电阻箱、稳压电源（缺电压表），设计测量未知电阻的三种方案并说明最优选择，用破损多用电表（仅存×1k档）检测发光二极管极性及导通电压。给定注射器、温度计、气压计（缺压强传感器），设计验证查理定律的方案并分析主要误差。用激光笔、白纸、量角器（缺半圆形玻璃砖），测量透明胶水的折射率②工程应用题，如设计电动车充电桩过载保护电路（要求触发电流阈值可调）、优化智能手环心率检测电路。 【密押22】利用智能手机安装phyphox软件中的加速度传感器可实时显示手机加速度的数值，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度g取10m/s2。实验步骤如下： （1）轻弹簧上端固定，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂小瓶子； （2）向小瓶子内装适量细沙，并用弹簧测力计测出小瓶子和细沙的重力G，悬挂起来稳定后整个实验装置处于静止状态； （3）打开手机软件，剪断细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间t变化的图像（如图乙所示），由实验过程可知剪断细绳瞬间手机受到的合外力F= （用题中所给字母表示）； （4）改变小瓶子中细沙质量，重复步骤（2）（3），获得多组实验数据如下。 实验次数 1 2 3 4 5 6 小瓶子和细沙的重力G（N） 0.25 0.45 0.65 0.85 1.05 1.25 剪断细绳瞬间手机加速度a（m/s2） 0.98 1.81 2.58 3.42 4.18 5.00 利用表中数据作出a-F图像，在图丙中描点并拟合直线 （请在答题卡上作图），可以得到结论：当手机的质量一定时，手机的加速度a与手机所受合外力F成 （选填“正比”或“反比”）。 （5）根据以上数据，可推算出手机的质量为 kg（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】 G 正比 0.25 【详解】[1]剪断细绳前，手机受到竖直向下的重力、细绳向下的拉力，其大小等于瓶子和细沙的总重力G和弹簧向上的弹力，根据平衡条件可知，弹簧的弹力等于手机以及瓶子和细沙的总重力，剪断细绳瞬间，弹簧的弹力大小不变，则手机受到的合力大小F等于瓶子和细沙的重力G。 [2]描点连线并作图，如图所示 [3]由图可知，在误差允许的范围内，当手机的质量一定时，手机的加速度a与手机所受合外力F成正比。 [4]设手机质量为m，根据牛顿第二定律可得 结合图线可得 解得手机的质量为 【密押23】钙钛矿太阳能电池有成本低、光能转化效率高等优点。某同学利用如图甲所示电路探究某钙钛矿电池的路端电压U与电流I的关系。所用器材有：光强可调的光源、钙钛矿电池、电压表、电流表、滑动变阻器R、开关S以及导线若干。已知当光照强度不变时钙钛矿太阳能电池的电动势视为不变，电流表和电压表均可视为理想电表。 （1）按如图甲所示电路连接器材，将滑动变阻器R的滑片调至最左端。闭合电键S，用一定强度的光照射电池，保持光照强度不变，调节滑动变阻器R，记录滑片在不同位置时电压表和电流表的读数U、I，并描绘出图线如图乙中曲线a所示，则此强度光照下钙钛矿电池的电动势 V（结果保留三位有效数字）。 （2）对曲线a进行分析，当电流超过1.00mA时，内阻随电流的增大而 （选填“增大”或“减小”）：当电流为0.50mA时，电池内阻约为 Ω（结果保留三位有效数字）。 （3）减小光照强度后，重复实验并描绘出图线如图乙中曲线b所示。 （4）将滑动变阻器的滑片P滑动到某位置并保持不变，在曲线a对应的光照强度下，电路中的路端电压为0.90V，则在曲线b对应的光照强度下，外电路消耗的电功率约为 mW（结果保留两位有效数字）。 【答案】 1.05 增大 180 0.33 【详解】（1）[1]时，路端电压等于电池的电动势，为 （2）[2]根据闭合电路的欧姆定律 对于图中的和图像上的两点，内阻为 故内阻为该点与连线斜率倒数的绝对值。当电流超过1mA时，该连线斜率倒数的绝对值随电流的增大而增大，故内阻随电流的增大而增大。 [3]当电流为0.50mA时，由图知路端电压 根据闭合电路的欧姆定律 可得此时内阻约为 （4）寻找a曲线0.9V时对应的坐标点，连接原点该点交曲线b于，外电路消耗的电功率约为 【密押24】某同学利用如图1所示装置测量透明溶液的折射率。在转盘上共轴放置一圆柱形容器，容器被透明隔板平分为两部分，一半充满待测溶液，另一半是空气。一束激光从左侧沿直径方向入射，右侧放置足够大的观测屏。 (1)首先让容器从图2（俯视图）所示位置开始逆时针匀速旋转，此时观测屏上无亮点，光线从隔板射到空气上时发生了 （选填“折射”、“反射”、“全反射”）； (2)该同学测得转盘转动角速度为，随着转盘继续转动，亮点突然出现，并开始计时，经后亮点消失。在时间内，容器旋转角度 ； (3)已知：光从折射率的介质射入折射率的介质，入射角与折射角分别为与，有。若空气折射率为1，隔板折射率为n，则待测溶液折射率 。 【答案】(1)全反射 (2) (3) 【详解】（1）由题意可知当屏上无光点时，说明光线从隔板射到空气上时发生了全发射； （2）由图1可知容器与转盘同轴转动，二者角速度相同，则； （3）出现亮点时，光线从溶液射到隔板再射到空气时发生了折射，可知从出现亮点到亮点消失，容器旋转的角度 光线能透过液体和隔板从空气中射出时，即出现亮点时，可知光线在溶液中的入射角为，光线在隔板和空气界面发生全反射，在隔板和液体界面，有 在隔板和空气界面 解得 40．(1)在“探究小车速度随时间变化规律”、“探究加速度与力、质量的关系”、“验证机械能守恒定律”三个实验中，下列器材都必须要用到的是（　　） A． B． C． D． (2)利用图甲所示的实验装置做相关的力学实验，下列说法正确的是_______。 A．探究“速度随时间变化的规律”实验中，需要补偿阻力 B．探究“加速度和力、质量的关系”实验中，需要补偿阻力 C．利用该实验装置，补偿阻力后能用来做“验证机械能守恒定律”实验 (3)小方同学按图甲“探究加速度与力、质量的关系”实验，图乙是某次实验获取的一段纸带，图丙为其中三个计数点放大图。纸带上已标出6个连续的计数点，相邻两个计数点间还有4个点迹，已知打点计时器的打点周期是，其中3，4，5三个计数点被污染看不清了，则小车的加速度大小为 （结果保留两位有效数字）。 (4)甲乙两组同学按图甲各自独立实验，都探究加速度与质量的关系。他们都以小车和砝码的质量之和为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图丁所示，由图像得甲组所用的槽码质量 乙组槽码质量（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1)AD (2)B (3)0.95 (4)小于 【详解】（1）探究小车速度随时间的变化规律，需要的器材有：小车、打点计时器和纸带、钩码、刻度尺等； 探究加速度与力、质量的关系，需要的器材有：小车、打点计时器和纸带、天平、砝码、钩码、刻度尺等； 验证机械能守恒定律，需要的器材有：重锤、铁架台、打点计时器和纸带、刻度尺等。 可知能用于这四个实验的器材是打点计时器和刻度尺，故选AD。 （2）A．探究“速度随时间变化的规律”实验中，不需要补偿阻力，只需要让小车加速下滑即可，选项A错误； B．探究“加速度和力、质量的关系”实验中，需要补偿阻力，这样细线的拉力就是小车的合外力，选项B正确； C．利用该实验装置，补偿阻力后仍有阻力做功，则不能用来做“验证机械能守恒定律”实验，选项C错误。 故选B。 （3）刻度尺的分度值为0.1cm，计数点2的读数为x2=8.90cm；计数点6的读数为x6=38.05cm； 两点间时间为t=5T=5×0.02s=0.1s 根据逐差法可知， 即 解得 （4）由牛顿第二定律 可得 则图像的斜率为，斜率越大，则槽码质量越小，即图像得甲组所用的槽码质量小于乙组槽码质量。 41．现代智能手机自带了许多传感器，利用智能手机Phyphox软件能够采集传感器记录的数据。某同学在家根据Phyphox界面提示的原始传感器，给出了2种测量重力加速度的方案： 方案1.使用“含（g）的加速度”模块，令手机静置在桌面上20s，直接读出重力加速度（图一）； 方案2.使用“摆”功能，该同学找到一把量程为30cm的刻度尺，长度为100厘米左右的细线和一把铁锁，制成一个单摆，于小角度释放。输入摆长后，利用手机读取周期，手机将计算出重力加速度（图二）。 回答下列相关问题： （1）根据方案2，可知手机计算重力加速度g的表达式为 （用g、、T、L表示） （2）与方案1测得的重力加速度g相比，方案2测得的重力加速度g结果有一定的误差，产生误差的主要原因为 A．铁锁的重心不方便确定，所以摆长不准 B．铁锁质量过大，导致g测量误差较大 C．测量摆长的刻度尺量程太小，测摆长时多次移动产生了一定的误差 （3）方案2重力加速度g计算结果误差较大，该同学想到一个修正方案，如图三：实验时，可以在细线上的A点做一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程；保持该标记以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度以改变摆长，当OA间细线长度分别为、时，测得相应单摆的周期为，，由此可测得重力加速度g的数值，此方案计算g的表达式为g= （用本小问所给的字母表示）。 【答案】 AC/CA 【详解】（1）[1]根据单摆周期公式 得重力加速度g的表达式为 （2）[2]方案2测得的重力加速度g结果有一定的误差，产生误差的主要原因有铁锁的重心不方便确定，所以摆长不准；方案2是用长度为100厘米左右的细线和一把铁锁，制成一个单摆，而该同学找到一把量程为30cm的刻度尺，所以测量摆长的刻度尺量程太小，会导致测摆长时多次移动产生了一定的误差。 故选AC。 （3）[3]当OA间细线长度分别为、时，测得相应单摆的周期为，，设A点到铁锁重心的距离为l，根据公式 可得， 可解得 42．安装有phyphox APP的智能手机可以实现很多中学物理实验探究，涛涛同学利用题图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材还有：铁球、刻度尺，钢尺等。实验过程如下： （1）一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m的铁球放在钢尺末端，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差。 （2）运行智能手机中的声音“振幅”（声音传感器）功能。 （3）迅速敲击钢尺侧面，铁球下落。传感器记录下声音振幅随时间变化曲线如题图乙，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻。则铁球下落的时间 s。 （4）铁球落地瞬间速度大小为 （用h、t表示），若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式 （请用物理量符号m、g、h、t表示，其中g为重力加速度）。 （5）若已知铁球质量为，，则下落过程中减小的重力势能，增加的动能 J（结果保留3位小数）。则在误差允许的范围内，铁球在下落过程中机械能守恒。 （6）星宇同学认为应该将手机放在钢尺与地板间的中间位置附近测量时间。你认为涛涛和星宇两同学中那位的测量结果更准确，请简要说明理由 。 【答案】 0.40 0.761 见解析 【详解】（3）[1]由图可知，时间间隔为 （4）[2]设铁球落地瞬间速度大小为，根据运动学公式可得 解得 [3]小球增加的动能为 下落过程中减小的重力势能为 若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式 （5）[4]增加的动能为 （6）[5]星宇同学的测量结果更准确，因为将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间，两次手机接收声音滞后的时间几乎相等，时间间隔测量更准确。 43．某物理实验小组为探究滑动变阻器采用限流式接法和分压式接法的调控作用，设计如下实验。 (1)在探究限流式接法时，甲同学用电阻箱代替滑动变阻器，设计了图（a）所示电路图。已知Rx=10Ω，调节R1，测得对应的电压数值，并将数据记录下来，最后绘制成U-R1图像如图（b）所示。通过分析图（b）可知，测量电阻Rx≈10Ω时，滑动变阻器采用限流式接法，从调控作用角度考虑，最大阻值应选择（　　） A．1Ω B．30Ω C．100Ω (2)已知Rx2=100Ω，在图（c）探究分压式接法时，小组设计了用R1和R2共同模拟最大阻值分别为1Ω、10Ω、100Ω、1000Ω的滑动变阻器，如图（d），保证R1与R2的和不变，同时调节R1和R2，测量数据绘制图像，如图（e）。 通过分析图（e）可知，考虑电压调节范围尽量大些，应排除 ；考虑电压随滑动变阻器阻值近似均匀变化，应排除 。（填“①”、“②”、“③”或“④”） (3)用图（c）电路调控电压时，滑动变阻器的最大阻值 （填“是”或“不是”）越小越好。 【答案】(1)B (2) ① ④ (3)不是 【详解】（1）由图可知，当R1与Rx阻值相等时，电压表示数变化较明显，所以从调控作用角度考虑，最大阻值应选择30Ω。 故选B。 （2）[1]通过分析图（e）可知，由于①的电压变化范围较小，所以考虑电压调节范围尽量大些，应排除①； [2]由于④的电压不是均匀变化，所以考虑电压随滑动变阻器阻值近似均匀变化，应排除④。 （3）由于滑动变阻器最大阻值过小时，电压调节范围过小，所以滑动变阻器的最大阻值不是越小越好。 44．人体脂肪测量仪是通过测量人体电阻来判断脂肪所占比重。某同学想在实验室测量人体电阻。    (1)该同学先用单手紧捏红黑表笔的金属部分进行欧姆调零（如图a所示），然后用两手分别紧捏红黑表笔（如图b所示）测自己的阻值，下列说法正确的是______。 A．图a的操作会影响测量结果 B．图b的操作会影响测量结果 C．两图的操作均不会影响测量结果 D．两图的操作都会影响到测量结果 (2)该同学设计电路更精确地测量人体电阻。实验室提供的器材如下：电压表（量程5V，内阻）电压表（量程3V，内阻）电流表（量程，内阻），滑动变阻器（额定电流，最大阻值），电源（电动势，内阻不计）开关S，导线若干，请完成下列实验步骤： ①根据测量要求，请你选择合适的电表，并在图c中将电路图连线补充完整 ，其中表1为 ，表2为 。（选填，或） ②选择合适的电表后，按图c连接电路进行实验。若选择的电表为，或A，相应的电表测量值分别记为、和，则测得的人体电阻 。（用本题给出的物理量符号表达） 【答案】(1)B (2)    【详解】（1）进行欧姆调零时，两表笔短接，手与红黑表笔接触进行欧姆调零不会影响欧姆调零的结果，对实验没有影响； 欧姆调零完毕后用欧姆表测人体电阻，让两手分别接触红黑表笔测人体电阻即可，图b操作测的是人体与电阻的并联电阻， 测的并不是人体电阻，图b操作会影响测量结果，故B正确，ACD错误。 故选B。 （2）[1][2]人体电阻很大，电路电流很小，电流表量程太大，不能用电流表测电流；电压表内阻已知，可以用电压表测电流，由图c所示可知，电表1两端电压大于电表2两端电压，则电表1应选择电压表，表2应选择电压表； 由于人体电阻远大于滑动变阻器最大阻值，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示    [3] 由图示电路图，由欧姆定律可知，人体电阻阻值 45. 使用注射器和压强传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。下表为小明和小曹同学对同一空气样本测得的实验数据，操作序号1~5为小明完成，操作序号5~9为小曹完成。 操作序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 压强 185.1 131.6 102.4 84.2 71.1 88.9 114.5 164.6 244.5 体积 5 7 9 11 13 11 9 7 5 乘积 925.5 921.2 921.6 926.2 924.3 977.9 1030.5 1152.2 1222.5 （1）分析表格的数据可知 （选涂：A．小明    B．小曹）的操作有错误。 （2）错误的原因可能是 。 将表格数据绘制成右侧图像，曲线①对应小明的操作，曲线②对应小曹的操作，在曲线上找到气体的三个状态、c，其对应坐标如图所示。 在的过程中 A．活塞对密封气体做正功 B．分子平均动能几乎不变 C．气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力增大 气体处于a、c状态时温度分别为和，则可知 。（用图中字母表示） 在的过程中，密封气体从外界吸收了热量 （选涂：A．小于、B．等于、C．大于）气体对活塞做的功。 【答案】 B 气体的温度升高，即环境温度升高 B 大于 【解析】 [1]根据玻意耳定律知，若实验操作正确，pV乘积基本保持不变，故分析表格的数据可知小曹的操作错误，故选B； 根据 可知，pV乘积变大，可能是气体的温度升高，即环境温度升高。 46．[1] A．在的过程中，气体体积增大，活塞对密封气体做负功，故A错误； B．根据小题1的分析知，在的过程中，是等温变化，温度不变，分子平均动能几乎不变，故B正确； C．在的过程中，气体压强减小，气体体积增大，分子数密度减小，温度不变，气体分子垂直作用在器壁单位面积上的平均冲击力减小，故C错误。 故选B。 [2]气体处于a、c状态时温度分别为和，a、c状态压强相等，根据盖吕—萨克定律可知 [3]在的过程中，根据热力学第一定律 根据小题1的分析知，温度升高 即，故密封气体从外界吸收的热量大于气体对活塞做的功。 53．如图是“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的部分操作步骤： (1)下列有关该实验的说法正确的是____________。 A．图中的操作步骤顺序是：丙→丁→乙→甲 B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验 C．往浅盘中滴入油酸酒精溶液后应立即描绘油膜轮廓 (2)若实验时油酸酒精溶液中纯油酸占总体积的0.2%，用注射器测得100滴这样的油酸溶液为1mL，取1滴这样的溶液滴入浅盘中，即滴入浅盘中的油酸体积为 。 (3)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是______。 A． B． C． 【答案】(1)B (2) (3)C 【详解】（1）A．根据题意，由实验原理可知，用油膜法估测油酸分子的大小的实验步骤为丙→乙→丁→甲，故A正确； B．油酸酒精溶液配制好后，不能搁置很久才做实验，避免酒精挥发，浓度发生变化，实验有误差，故B错误； C．应等油酸完全散开稳定后才开始描绘油膜轮廓，故C错误。 故选B。 （2）根据题意可知，1滴这样的溶液中的油酸体积为 （3）最理想的情况是爽身粉很薄，容易被油酸酒精溶液冲开，近似圆形，故选C。 47．某同学用激光测半圆形玻璃砖的折射率，实验过程如下： A．将白纸固定在木板上，画出一条直线，将半圆形玻璃砖的直径边与光屏P平行放置在白纸上，光屏与直线重合； B．从另一侧用平行白纸的激光笔从圆弧A点沿半径方向射入玻璃砖，此时在光屏上的处有光点； C．移走玻璃砖，光点移到处，移走光屏（此前已在白纸上记录A、O、、的位置）； D．以O点为圆心，以为半径画圆，交延长线于C点； E．过O点作所在直线相交于B点，过C点作延长线相交于D点。 (1)请在图中画出激光束经半圆形玻璃砖折射后完整的光路图。 (2)若不使用量角器，要测量该玻璃砖的折射率，需要测量CD的长度和 的长度，该玻璃砖的折射率可以表示为。 (3)相对误差的计算式为，为了减小折射率测量的相对误差，实验中激光的入射角应适当 （填“大”或“小”）一些。 【答案】(1) (2) (3)大 【详解】（1）光路如图 （2）根据 则要测量该玻璃砖的折射率，需要测量CD的长度和BS1的长度，该玻璃砖的折射率可以表示为 （3）为了减小折射率测量的相对误差，实验中激光的入射角应适当大一些。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 83 / 83 学科网（北京）股份有限公司 $$