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大二轮专题复习冲刺方案 物理
满分46分,限时30分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025·北京市石景山区高三下一模)近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的线圈。设每匝线圈面积为S,共有n匝。若磁场垂直纸面向里通过此线圈且均匀增加,磁感应强度随时间的变化率为k,则线圈中产生感应电动势的大小和感应电流的方向分别为( )
A.nkS,顺时针 B.kS,顺时针
C.nkS,逆时针 D.kS,逆时针
答案:C
解析:根据楞次定律和安培定则可知线圈中的感应电流的方向为逆时针,根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为E=nS=nkS,故选C。
2.(2025·江苏省新高考基地学校高三下期初质量监测)如下列各图所示,α粒子以初速度v射入电场或磁场中,其中α粒子的德布罗意波长即将变小的是( )
答案:B
解析:由德布罗意波长公式λ=和动量公式p=mv可知,α粒子的速度变大时德布罗意波长变小。A、B项中α粒子在电场中所受电场力向右,A项中α粒子速度减小,B项中α粒子速度增大,故A错误,B正确;α粒子在磁场中运动时速率不变,故C、D错误。
3.(2025·山东省日照市高三下一模)一辆汽车从静止出发做加速直线运动,加速度的方向一直不变。在第一段时间内加速度大小不变,在接下来的相同时间内,加速度大小变为原来的一半。则汽车在这两段时间内运动的路程之比为( )
A.1∶2 B.1∶3
C.2∶5 D.2∶3
答案:C
解析:设相同的时间为t,第一段时间内的加速度大小为2a,第二段相同时间内的加速度大小为a,则汽车在第一段时间内运动的路程为x1=×2at2=at2,第一段时间的末速度大小即第二段时间的初速度大小,为v=2at,则汽车在第二段时间内运动的路程为x2=vt+at2=at2,则两段时间内的路程之比为=,故选C。
4.(2025·山东省泰安市高三下一模)6G通信设备的天线表面常镀有一层薄膜以减少信号的反射,其工作原理如图所示。当电磁波1以接近法线方向入射镀膜天线时,由于膜的厚度产生的波的路程差使反射波2和3叠加后相消。已知该膜材料的折射率为2.0,真空中的光速为3.0×108 m/s,电磁波频率为0.3 THz(1 THz=1×1012 Hz),则该膜的最小厚度约为( )
A.0.125 mm B.0.25 mm
C.0.0625 mm D.0.50 mm
答案:A
解析:要使两个界面上的反射干涉相消,薄膜的最小厚度为电磁波在膜中波长的,该电磁波在膜中的速度v==1.5×108 m/s,在膜中的波长λ==0.5 mm,该膜的最小厚度为=0.125 mm,故选A。
5.(2025·山东省潍坊市高三下三模)如图所示,探测器先在椭圆轨道Ⅰ绕未知天体M运动,然后在A点变轨进入圆轨道Ⅱ做匀速圆周运动。B点为椭圆轨道的近M点,距未知天体表面的高度忽略不计,两轨道平面与天体赤道圆共面,A点对天体的视角θ=60°,探测器在轨道Ⅱ上t时间内可完成观测赤道圆一周的任务,忽略天体的自转,不计探测器的质量变化,万有引力常量为G,下列判断正确的是( )
A.探测器在轨道Ⅱ上的运行周期为t
B.探测器在轨道Ⅰ上的运行周期为t
C.探测器在轨道Ⅰ上A点的加速度大于轨道Ⅱ上A点的加速度
D.探测器在轨道Ⅰ上A点的运行速度大于轨道Ⅱ上A点的运行速度
答案:B
解析:探测器在轨道Ⅱ上的A点时,可探测的范围如图中劣弧CE所示,延长AC交轨道Ⅱ于点D,则探测器转过优弧AD即可完成观测赤道一周的任务,由题意可知∠CAE=60°,由几何关系可知∠AOD=120°,优弧AD所对应的圆心角为240°,所以探测器在轨道Ⅱ上的运行周期T满足t=T,解得T=t,故A错误;设天体M的半径为R,探测器在轨道Ⅰ上的运行周期为T′,由几何关系可知轨道Ⅱ的半径为r2=2R,根据开普勒第三定律有=,解得T′=t,故B正确;探测器的加速度均由万有引力提供,不管在哪条轨道上,在A点的万有引力相等,根据牛顿第二定律,可知加速度相等,故C错误;探测器在轨道Ⅰ上A点变轨到轨道Ⅱ上需要加速,所以探测器在轨道Ⅰ上A点的运行速度小于轨道Ⅱ上A点的运行速度,故D错误。
6.(2025·安徽省马鞍山市高三下二模)垂直于纸面的均匀磁场,其方向随时间呈周期性变化,变化规律如图所示,规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一电荷量q=1×10-7 C、质量m=1×10-10 kg的带电粒子,位于某点O处,在t=0时刻以初速度v0=2π m/s沿某方向开始运动,不计重力的作用,不计磁场的变化可能产生的其他影响。从t=0时刻开始的磁场变化的一个周期内,带电粒子的平均速度的大小为( )
A.2π m/s B.4π m/s
C.2 m/s D.4 m/s
答案:D
解析:设粒子做圆周运动的半径为r,根据洛伦兹力提供向心力有qBv0=m,解得r=2π×10-2 m,周期为T0==2π×10-2 s,由题图可知磁场变化的周期为T=10π×10-3 s=T0,磁场方向改变的周期为T′=T=T0,由左手定则可知粒子在磁场变化的一个周期内的运动轨迹如图所示,由几何关系可知粒子的位移为x=2r=4π×10-2 m,平均速度的大小为v==4 m/s,故选D。
7.(2025·山东省济宁市高三下一模)一定质量的理想气体从状态a开始,经历状态b、c后又回到状态a,在该过程中气体体积V随热力学温度T变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.a→b过程中气体的压强减小
B.b→c过程中单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数不变
C.a→b过程中外界对气体做的功小于b→c过程中气体对外界做的功
D.c→a过程中气体放出的热量大于其内能减少量
答案:C
解析:根据理想气体状态方程有=C,变形得V=T,可知VT图像中图线上的点与O点连线的斜率为,由图可知a→b过程中VT图线上的点与O点连线的斜率减小,则气体压强增大,故A错误;由图可知,b→c过程中图像上的点与O点连线的斜率不变,压强不变,温度升高,则气体分子的平均动能增大,单个气体分子撞击器壁产生的平均压力增大,则在单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数减小,故B错误;由A项分析可知,a→b过程中气体的压强始终小于b→c过程中气体的压强,而两过程体积变化量ΔV相同,根据W=pΔV,可知a→b过程中外界对气体做的功小于b→c过程中气体对外界做的功,故C正确;c→a过程中,V不变,则有W=0,根据ΔU=W+Q,可知气体放出的热量等于其内能减少量,故D错误。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时( )
A.车灯的电流变小 B.路端电压变小
C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大
答案:ABD
解析:开关闭合时,车灯变暗,故流过车灯的电流I灯变小,A正确;电路的路端电压为U路=U灯=I灯R灯,I灯变小,故路端电压变小,B正确;电路的总电流即干路电流,为I干==,U路变小,故电路的总电流变大,C错误;电源的总功率为P总=EI干,I干变大,故电源的总功率变大,D正确。
9.(2025·安徽省淮北市、淮南市高三下第二次质量检测)如图甲所示,质量m=1 kg的物块被锁定在倾角θ=30°、足够长的光滑斜面上,t=0时刻解除锁定,并对物块沿斜面施加如图乙所示变化的力F,以沿斜面向上为正方向,下列说法正确的是( )
A.t=1 s时物块向下运动
B.0~2 s时间内合外力冲量为0
C.t=2 s时物块恰好返回至出发位置
D.t=2 s时物块的动量是t=1 s时物块动量的两倍
答案:CD
解析:设物块在0~1 s时间内和1~2 s时间内的加速度分别为a1和a2,以沿斜面向上为正方向,由牛顿第二定律有F-mgsinθ=ma1,-F-mgsinθ=ma2,解得a1=5 m/s2,a2=-15 m/s2,则t=1 s时物块的速度为v1=a1t=5 m/s,物块向上运动,A错误;t=2 s时,物块的速度为v2=v1+a2Δt=5 m/s+(-15)×1 m/s=-10 m/s,动量为p2=mv2=-10 N·s,t=1 s时物块的动量为p1=mv1=5 N·s,t=0时物块的动量p0=0,则0~2 s时间内合外力的冲量为I=p2-p0=-10 N·s,|p2|=2|p1|,故B错误,D正确;0~1 s时间内,物块的位移x1=a1t2= m,1~2 s时间内,物块的位移x2=v1Δt+a2(Δt)2=- m,0~2 s时间内物块的位移x=x1+x2=0,可知t=2 s时物块恰好返回至出发位置,C正确。
10.(2025·江西省九江市高三下二模)如图,半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内,质量为m的A球和质量为3m的B球用长为R的轻杆相连,两小球体积忽略不计,杆从竖直位置开始静止释放,则( )
A.杆第一次水平时,A的速度大小是
B.杆从释放到第一次水平过程中,A的机械能增加
C.杆从释放到第一次水平过程中,杆对B做正功
D.整个运动过程中,A的最大速度为
答案:ACD
解析:取圆轨道的最低点为零势能面,由几何关系可知,A、B释放之前的重力势能分别为EpA0=mg·R=mgR、EpB0=3mg·R=mgR,速度均为v0=0;杆第一次水平时,A、B的重力势能分别为EpA1=mgR(1-sin60°)=mgR、EpB1=3mgR(1-sin60°)=3mgR,分析可知,A、B的速度大小始终相等,设杆第一次水平时A、B的速度大小均为v1,由机械能守恒定律有EpA0+EpB0=EpA1+EpB1+(m+3m)v,解得v1=,A正确;杆水平时,A的机械能EA1=EpA1+mv=mgR<EpA0,B的机械能EB1=EpB1+×3mv=mgR>EpB0,因此杆从释放到第一次水平过程中,A的机械能减少,杆对B做正功,故B错误,C正确;分析可知,B越过最低点、A未越过最低点的某位置,A的速度最大,设此时B与O点连线与竖直方向的夹角为θ,由机械能守恒定律有EpA0+EpB0=mgR[1-cos(60°-θ)]+3mgR·(1-cosθ)+(m+3m)v,整理得v=[cos(60°-θ)+3cosθ-1]==[sin(α+θ)-1],其中tanα=,且α+θ=90°,解得vmax=,D正确。
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