内容正文:
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·河北省衡水中学高三下一模)如图所示,一块无限大,厚度为0.2 m的金属板垂直电场线放在水平向右的匀强电场中,电场强度大小为E=400 V/m,以板左侧O点为坐标原点、水平向右为正方向建立x轴,取板右侧面为零势能面,O点到板左侧面的距离为0.2 m,则x轴上场强、电势分布图像正确的是( )
答案:C
解析:由静电平衡可知,金属板内的电场强度为0,即0.2~0.4 m处E=0,又因金属板是一个等势体,则0.2~0.4 m处的电势均为0,且φx图像的斜率表示电场强度的大小,则金属板左右两侧直线的斜率相同,即电场强度相同,故选C。
2.(2025·青海省海东市高三下三模)2025年1月,有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)成功创造新的世界纪录,首次实现1亿摄氏度1066秒的高约束模等离子体运行。EAST主要由氘核聚变反应释放能量,聚变方程为H+H→He+n。若H的质量为2.0141 u,He的质量为3.0160 u,n的质量为1.0087 u,1 u相当于931 MeV的能量,则氘核聚变反应中释放的核能约为( )
A.0.54 MeV B.1.09 MeV
C.1.63 MeV D.3.26 MeV
答案:D
解析:氘核聚变反应的质量亏损Δm=(2×2.0141-3.0160-1.0087) u=0.0035 u,释放的核能ΔE=Δm×931 MeV/u=3.26 MeV,故选D。
3.(2025·河南省信阳市信阳高级中学高三下高考考前适应性演练)声波是一种典型的纵波,在纵波中各质点只在各自平衡位置附近振动,并不随波迁移,故沿着波前进的方向,波中介质会出现疏密不同的部分,因此纵波也被称为“疏密波”(如图甲)。若把某时刻纵波中各质点偏离平衡位置的位移记录下来,画在坐标纸上,则可得到该时刻波的图像。若一列沿水平方向传播的纵波及该时刻对应的波的图像如图乙所示(只展示整个纵波的一部分,在纵波中密部中心处和疏部中心处的质点偏离平衡位置的位移为零),已知“质点A”在图示时刻的位置在其平衡位置的右侧,且运动方向水平向右。则下列说法正确的是( )
A.图乙中密部中心点到相邻的疏部中心点之间的距离为一个波长
B.图乙中疏部中心处的质点振动速度为零
C.图乙中波的传播方向沿水平方向向左
D.“质点A”的振动周期不等于该波的传播周期
答案:C
解析:两相邻密部(或疏部)中心点之间的距离为一个波长,A错误;疏部中心处的质点偏离平衡位置的位移为零,对应振动速度最大,B错误;该时刻质点A的位置在平衡位置的右侧且向右运动,结合波形图可知,质点A正在y轴负方向且向y轴负向最大位移处运动,可判断出该波的波形由右向左传播,即该纵波传播方向沿水平方向向左,C正确;纵波在一个质点振动的周期内向外传递一个波长的距离,故纵波的传播周期和质点的振动周期相同,D错误。
4.(2025·山东省济宁市高三下二模)我国特高压输电技术全球领先,如图甲所示为特高压输电线路,其中每组输电线都由6根相互平行的水平长直导线组成,使用六分裂间隔棒固定,使每组导线的横截面呈正六边形,中心为O,截面图如图乙所示。每根导线通有大小相等、方向相同的电流,已知单独一根通电导线在O点产生的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是( )
A.穿过截面abcdef的磁通量不为零
B.b导线受到的安培力方向竖直向下
C.a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度大小为2B
D.a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度方向竖直向下
答案:C
解析:根据右手定则可知,通电长直导线产生的磁场是以导线为圆心的同心圆,通电长直导线产生的磁场平行于截面abcdef,所以穿过截面的磁通量为零,故A错误;根据右手定则可知,a、c两根导线在b处产生的磁感应强度大小相等,其合磁感应强度方向竖直向下,f、d两根导线在b处产生的磁感应强度大小相等,其合磁感应强度方向竖直向下,e导线在b处产生的磁感应强度方向竖直向下,则b处的磁感应强度方向竖直向下,根据左手定则可知,b导线的安培力方向水平向右,故B错误;a、b、c三根导线在O点产生的磁感应强度大小均为B,a导线在O点产生的磁感应强度垂直于aO连线指向ef中点,b导线在O点产生的磁感应强度垂直于bO连线向上,c导线在O点产生的磁感应强度垂直于cO连线指向ab中点,三个磁场叠加可得O点的磁感应强度方向竖直向上,大小为BO=B+2Bcos60°=2B,故C正确,D错误。
5.(2025·湖南省高三下大联考)如图所示,细线一端系在物块Q上,另一端跨过定滑轮系在圆环P上,圆环套在粗糙的倾斜杆上。已知物块Q的质量为1 kg,斜杆与圆环间的动摩擦因数为0.5,斜杆与水平面的夹角为θ=37°,sin37°=0.6,重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若细线对圆环P的拉力始终水平向左,系统始终保持静止状态,则圆环P的质量可能为( )
A.0.4 kg B.2 kg
C.6 kg D.8 kg
答案:B
解析:对物块Q,由平衡条件可得细线上的拉力T=mQg,当圆环P的质量较小时,圆环刚要上滑,对圆环P受力分析,如图所示,由平衡条件可得Tcosθ=mmingsinθ+fm,又FN=Tsinθ+mmingcosθ,fm=μFN,联立解得mmin=0.5 kg;当圆环P的质量较大,圆环刚要下滑时,由平衡条件可得Tcosθ=mmaxgsinθ-fm′,又FN′=Tsinθ+mmax·gcosθ,fm′=μFN′,联立解得mmax=5.5 kg,圆环P的质量满足0.5 kg≤m≤5.5 kg,故选B。
6.(2025·安徽省滁州市高三下第二次教学质量监测)质量分别为mA=1 kg、mB=2 kg的小球A、B从地面上的同一位置先后竖直向上抛出,两球在空中发生正碰,图中曲线a是小球A碰前的位移—时间图像,曲线b是碰后A、B一起运动的位移—时间图像,a、b曲线关于t=3 s轴对称。若空气阻力不计,重力加速度g取10 m/s2,则两球碰撞中损失的动能为( )
A.400 J B.300 J
C.200 J D.100 J
答案:B
解析:0~3 s内,小球A做竖直上抛运动,有x=v0t-gt2,由图可知t=3 s时x=15 m,解得v0=20 m/s,则3 s末A的速度v1=v0-gt=-10 m/s,方向竖直向下;由对称性可知两球碰后速度向上,大小为v=10 m/s,设碰前瞬间小球B的速度大小为v2,碰撞过程动量守恒,以向上为正方向,则mBv2+mAv1=(mB+mA)v,解得v2=20 m/s,由能量守恒定律可得,两球碰撞中损失的动能为ΔEk=mBv+mAv-(mB+mA)v2=300 J,故选B。
7.(2025·湖北省武汉市高三下调研)骑行是一种健康自然的运动方式。如图所示,一位骑行爱好者骑着车轮半径为0.6 m的自行车,在平直路面上以10 m/s的速度匀速行驶。忽略空气阻力,重力加速度大小g=10 m/s2,自行车未安装挡泥板,当自行车经过有水路面时,轮胎上的水飞溅后离水平地面的最大高度约为( )
A.5.64 m B.5.62 m
C.5.60 m D.5.58 m
答案:B
解析:如图所示,设水滴脱离车轮的位置与车轮圆心的连线与水平方向的夹角为θ,则水滴上升的高度h=+R(1+sinθ),整理可得h=-5+5.618,则当sinθ=时,h最大,最大值hm=5.618 m,故选B。
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.(2025·内蒙古包头市高三下三模)“食双星”是指两颗恒星在相互引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动。由于距离遥远,观测者不能把两颗星区分开,但由于两颗恒星的彼此掩食,会造成其亮度发生周期性变化,观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图,t1时刻,由于较亮的恒星遮挡较暗的恒星,造成亮度L减弱,t2时刻则是较暗的恒星遮挡较亮的恒星。若较亮的恒星与较暗的恒星的质量和圆周运动的半径分别为m1、r1和m2、r2,下列说法正确的是( )
A.=
B.=
C.m1+m2=
D.m1+m2=
答案:BC
解析:由题意可知,该双星系统的周期T=2(t2-t1),根据牛顿第二定律,对较亮的恒星有G=m1r1,对较暗的恒星有G=m2r2,联立可得=,m1+m2==,故选B、C。
9.(2025·河北省石家庄市河北正定中学高三下二模)原、副线圈匝数比为2∶1的变压器接成如图所示的电路,R1=2R2=2R3=2R0,ab端接有效值为U的交流电源。开关S1闭合,S2断开时,ab端的输入功率为P0。下列说法正确的是( )
A.当开关S1闭合,S2闭合时,ab端的输入功率为2P0
B.当开关S1断开,S2断开时,R1消耗的功率为P0
C.当开关S1断开,S2断开时,ab端的输入功率为P0
D.当开关S1断开,S2闭合时,ab端的输入功率为P0
答案:AD
解析:当开关S1闭合,S2断开时,变压器原线圈的电压U1=U,由变压器变压规律有=,且原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,则ab端的输入功率P0==。当开关S1闭合,S2闭合时,ab端的输入功率变为P1====2P0,故A正确;当开关S1断开,S2断开时,将变压器及其负载等效为一个定值电阻,其等效电阻R等1===R2=4R0,此时原线圈的电流I1==,所以R1消耗的功率PR1=IR1==P0,ab端的输入功率P2=UI1==P0,故B、C错误;当开关S1断开,S2闭合时,R并=,同理可得变压器及其负载的等效电阻变为R等2=R并=2R0,而此时原线圈的电流I1′==,ab端的输入功率P3=UI1′==P0,故D正确。
10.(2025·内蒙古包头市高三下三模)如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)左端固定在A点,自然长度等于AB。弹性绳跨过由固定轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的小球,小球穿过竖直固定的杆,初始时弹性绳ABC在一条水平线上,小球从C点由静止释放,当滑到E点时速度恰好为零,已知C、E两点间距离为h,D为CE的中点,小球在C点时弹性绳的拉力为,小球与杆之间的动摩擦因数为0.4,弹性绳始终处在弹性限度内,重力加速度为g。已知质点做简谐振动周期公式T=2π(m为质点质量,k为回复力大小与位移大小的比值),下列说法正确的是( )
A.对于由弹性绳和小球组成的系统,在CD阶段损失的机械能等于在DE阶段损失的机械能
B.小球从C到E克服弹性绳弹力做功为mgh
C.在E点给小球一个竖直向上的速度小球恰好能回到C点
D.从C到E的过程中,弹性轻绳对小球的冲量为
答案:AD
解析:小球在C点时,根据题意可知弹性绳的拉力FTC=kxBC=mg,当小球运动到某点P,弹性绳的伸长量为xBP,小球受到如图所示的四个力作用,其中FT=kxBP,将FT正交分解,则FT的水平分量为FTsinθ=kxBPsinθ=kxBC=,由平衡条件可得FN=FTsinθ=,又Ff=μFN=,FT的竖直分量为FTy=FTcosθ=kxBP·cosθ=kxCP,从C到E的过程中,根据能量守恒定律可得mgh=kx-kx+Ffh,解得k=,由Ff=可知小球受到的摩擦力为恒力,则CD段与DE段摩擦力所做的功相同,则弹性绳和小球组成的系统在DE段机械能的减小量等于在CD段机械能的减小量,故A正确;小球从C到E,根据动能定理有mgh-Ffh-W弹=0-0,解得克服弹性绳弹力做功为W弹=mgh,故B错误;若在E点给小球一个速度v,小球恰能从E点回到C点,由动能定理得-mgh+W弹-Ffh=0-mv2,联立解得v=,故C错误;从C到E的过程中,小球位移为x时,所受合力F=mg-kx-μFN=-x,以D点为坐标原点,竖直向下为正方向建立数轴z,则C点坐标为-,E点坐标为,则小球位移为x时的坐标z=x-,则合力F=-x=-z,所以小球向下的运动恰好是以D点为平衡位置的简谐运动,从C运动到E恰好为半个周期,弹性轻绳对小球水平冲量Ix=FTsinθ×,由动量定理可知,弹性轻绳对小球的竖直冲量与重力和摩擦力合力的冲量大小相等,为Iy=(mg-Ff)×,又T=2π=,弹性轻绳对小球冲量I==,故D正确。
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