内容正文:
第三部分 拆卷练
选择题限时练
选择题组B4
满分46分,限时30分钟
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2.(2025·湖南省娄底市高三下模拟预测)如图是一种电热取暖器的铭牌,该取暖器的金属电热丝的电阻率随温度的升高而增大。下列说法正确的是( )
A.其正常工作时的电阻为22 Ω
B.其正常工作时的电流为2.2 A
C.当电压为110 V时,电热丝的电阻小于48.4 Ω
D.当电压为110 V时,电热丝的电阻大于48.4 Ω
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4.(2025·山东省烟台市高三下高考适应性测试)2025年4月11日成功发射通信技术试验卫星十七号。运载火箭点火时向下喷气,会对地面产生冲力。假设火箭刚离开地面时竖直向上的速度大小为v0,火箭喷气口的横截面积大小为S,喷出气体相对于火箭的速度大小为v,气体垂直射向地面后,竖直速度变为零,已知气体的密度为ρ,忽略气体自身重力,v>v0。则气体对地面的平均冲力大小是( )
A.ρSv2 B.ρSv(v-v0)
C.ρSv D.ρS(v-v0)2
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解析:由题意可知,气体相对地面的速度大小为v气=v-v0,设Δt时间内有Δm质量的气体射向地面,地面对气体平均冲力大小为F,规定向下为正方向,由动量定理有-FΔt=0-Δmv气,因为Δm=v气ΔtSρ,联立解得F=ρS(v-v0)2,根据牛顿第三定律可知,气体对地面的平均冲力大小是F′=F=ρS(v-v0)2,故选D。
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5.(2025·北京市石景山区高三下一模)有一种光导纤维沿径向折射率的变化是连续的,称为连续型光导纤维。其折射率中心最大,沿径向逐渐减小,外表面附近的折射率最小。关于光在连续型光导纤维中的传播,下列四个图中能正确表示其传播路径的是( )
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6.(2025·北京市西城区高三下一模)如图所示,P和Q是两个相同的小灯泡,L是自感系数很大的线圈,其电阻小于灯泡的电阻,两灯泡在以下操作中不会被烧坏。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合时,P灯先亮,Q灯后亮
B.开关S闭合一段时间后,两灯的亮度相同
C.开关S断开前后通过P灯的电流方向改变
D.开关S由闭合变为断开时,Q灯闪亮后熄灭
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解析:开关S闭合时,由于线圈的自感,线圈相当于断路,则P灯、Q灯同时亮,故A错误;开关闭合一段时间后,L相当于一个小电阻,Q中电流比P中的大,所以Q灯比P灯亮,故B错误;开关闭合,通过P灯的电流从左向右,开关断开后瞬间,线圈与P灯组成闭合回路,由于线圈自感产生感应电动势阻碍其电流减小,流过P灯的电流从右向左,即开关S断开前后通过P灯的电流方向改变,故C正确;开关S由闭合变为断开时,Q灯立即熄灭,故D错误。
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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·河南省郑州市高三下第三次质量预测)
如图甲,固定有蜂鸣器的滑块在M、N间做简谐运动,
O点为平衡位置。小明使用该装置时听到蜂鸣器的频
率会变化,为解释该现象查阅资料后发现,当观察者静止时,其接收频率f与波源移动速度v的关系如图乙所示(取波源靠近观察者时速度为正),其中f0为波源频率。现将滑块推至M点由静止释放,小明的耳朵在N点正右侧,已知A、B为关于O点对称的两点,蜂鸣器发声频率为1000 Hz,则滑块( )
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A.到达N点时,小明听到的频率等于1000 Hz
B.同向经过A、B两点时,小明听到的频率相同
C.连续两次经过A点时,小明听到的频率相同
D.从M点到N点的过程中,小明听到的频率先大于1000 Hz,后小于1000 Hz
解析:滑块到达N点时的速度为零,波源与小明相对静止,小明听到的频率等于1000 Hz,A正确;滑块同向经过A、B两点时,波源相对小明的速度大小和方向都相同,小明听到的频率相同,B正确;滑块连续两次经过A点时,波源相对小明的速度方向不相同,小明听到的频率不相同,C错误;滑块从M点到N点的过程中,波源一直靠近小明,小明听到的频率一直大于1000 Hz,D错误。
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9.(2025·福建省厦门市高三下二模)如图甲所示,我国古建筑屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图,三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为37°。图丙为截面示意图,弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间,盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离和瓦的半径都为20 cm,盖瓦和底瓦形状相同,厚度不计,质量均为1 kg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2,在无扰动的情况下,底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究,则( )
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10.(2025·山东省青岛市高三下第一次适应性检测)质量为M的光滑半圆形凹槽静止在光滑水平地面上,在凹槽左侧与圆心等高处由静止释放一质量为m、可视为质点的小球,小球相对地面运动的轨迹为半个椭圆,如图甲中虚线所示。运动过程中小球的动能随时间变化图像如图乙所示,已知椭圆半长轴与半短轴之比为3∶1。下列说法正确的是( )
A.半圆形凹槽与小球组成的系统动量不守恒
B.小球质量与凹槽质量之比m∶M=2∶1
C.t1时刻,小球受到凹槽的支持力方向与速度方向垂直
D.t2时刻,小球受到凹槽的支持力大于小球的重力
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根据图乙的对称性可知,t2时刻小球位于凹槽最低点,t1时刻小球位于释放点与凹槽最低点之间的某一位置,任意时刻小球受到凹槽的支持力方向均指向凹槽圆心,速度方向沿半椭圆轨迹的切线方向,可知t1时刻小球受到凹槽的支持力方向与速度方向不垂直,故C错误;结合上述可知,t2时刻小球位于凹槽最低点,小球相对于凹槽做圆周运动,则小球在最低点沿半径方向的合力提供向心力,此时加速度方向竖直向上,小球受到凹槽的支持力大于小球的重力,故D正确。
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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·河北省张家口市高三下一模)我国计划于2025年在甘肃武威开工建设全球首座10兆瓦电功率的小型模块化钍基熔盐堆,项目预计于2029年实现首次临界并满功率运行。钍参与核反应的过程是钍核eq \o\al(232, 90)Th与一个中子结合生成钍核的同位素X,X经过两次β衰变生成新核Y,则新核Y是( )
A.eq \o\al(233, 90)Th
B.eq \o\al(233, 92)U
C.eq \o\al(235, 90)Th
D.eq \o\al(235, 92)U
解析:钍核eq \o\al(232, 90)Th与一个中子结合后经过两次β衰变生成新核Y,核反应方程可表示为eq \o\al(232, 90)Th+eq \o\al(1,0)n→eq \o\al(Z,A)Y+2eq \o\al(0,-1)e,根据质量数守恒和电荷数守恒,有232+1=Z+0,90=A+2×(-1),解得Z=233,A=92,则新核Y可以表示为eq \o\al(233, 92)Y,故选B。
解析:由P=eq \f(U2,R),可得其正常工作时的电阻为R=eq \f(U2,P)=eq \f(2202,1000) Ω=48.4 Ω,A错误;由P=UI,可得其正常工作时的电流为I=eq \f(P,U)=eq \f(1000,220) A≈4.55 A,B错误;当电压为110 V时,电热丝的工作电压小于额定电压,实际功率小于额定功率,温度比正常工作时的温度低,由题意可知阻值比正常工作时要小,故电阻小于48.4 Ω,C正确,D错误。
3.(2024·江西卷,4)“嫦娥六号”探测器于2024年5月8日进入环月轨道,后续经调整环月轨道高度和倾角,实施月球背面软着陆。当探测器的轨道半径从r1调整到r2时(两轨道均可视为圆形轨道),其动能和周期从Ek1、T1分别变为Ek2、T2。下列选项正确的是( )
A.eq \f(Ek1,Ek2)=eq \f(r2,r1),eq \f(T1,T2)=3,1)eq \f(\r(r),\r(req \o\al(3,2)))
B.eq \f(Ek1,Ek2)=eq \f(r1,r2),eq \f(T1,T2)=3,1)eq \f(\r(r),\r(req \o\al(3,2)))
C.eq \f(Ek1,Ek2)=eq \f(r2,r1),eq \f(T1,T2)=3,2)eq \f(\r(r),\r(req \o\al(3,1)))
D.eq \f(Ek1,Ek2)=eq \f(r1,r2),eq \f(T1,T2)=3,2)eq \f(\r(r),\r(req \o\al(3,1)))
解析:“嫦娥六号”绕月球做圆周运动时,由万有引力提供向心力,有Geq \f(Mm,r2)=meq \f(v2,r),且动能Ek=eq \f(1,2)mv2,联立可得Ek=eq \f(GMm,2r),则eq \f(Ek1,Ek2)=eq \f(r2,r1);由开普勒第三定律,可知3,1)eq \f(r,Teq \o\al(2,1))
=3,2)eq \f(r,Teq \o\al(2,2))
,则eq \f(T1,T2)=3,1)eq \f(\r(r),\r(req \o\al(3,2)))
,故A正确。
解析:光从空气进入光导纤维左侧界面时,设入射角和折射角分别为α和θ,由于折射率n大于1,根据n=eq \f(sinα,sinθ)有α>θ,故B、C错误;因为该光导纤维折射率中心最大,沿径向逐渐减小,相当于不断由光密介质射向光疏介质,则光路切线与轴线的夹角越靠近外表面越小,可知光在光导纤维内部传播的路径为一条曲线,故A正确,D错误。
7.(2025·河北省邯郸市高三下第二次调研监测)电荷量为Q1和Q2的两个点电荷分别固定于x轴上的P、O两点,规定无穷远处电势为零,x轴上各点电势随x的变化图像如图所示。其中在CF段中,E点处电势最高,质量为m,电荷量的绝对值为q的带电粒子从C点处由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴运动,经过F点处时的速度大小为v,则( )
A.eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Q1,Q2)))=eq \f(PE,OE)
B.PB间的电场强度方向与BO间的电场强度方向相反
C.粒子从C点处运动到F点处的过程中电势能先增大后减小
D.F点处电势为eq \f(mv2,2q)
解析:由题图可知,P点处固定的电荷为正电荷,
O点处固定的电荷为负电荷,且E点处电场强度为0,
则eq \f(k|Q1|,(PE)2)=eq \f(k|Q2|,(OE)2),所以eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Q1,Q2)))=eq \f((PE)2,(OE)2),故A错
误;由题图可知,从P点沿x轴到O点电势始终降低,
所以PO间电场强度的方向均沿x轴正方向,故B错误;由C点到E点电场方向沿x轴负方向,带电粒子从静止开始沿x轴正方向运动,可知所受电场力方向沿x轴正方向,则粒子带负电,从C点处运动到F点处电势先增大后减小,根据Ep=qφ,可知带电粒子的电势能先减小后增大,故C错误;从C点处到F点处,根据动能定理得-qUCF=eq \f(1,2)mv2-0,解得UCF=-eq \f(mv2,2q),又UCF=φC-φF=0-φF,解得φF=eq \f(mv2,2q),故D正确。
A.底瓦与椽子间的动摩擦因数μ≥eq \f(3,8)
eq \r(3)
B.底瓦与椽子间的动摩擦因数μ≥eq \f(3,10)
eq \r(3)
C.适当增大两椽子间的距离,底瓦更不容易下滑
D.适当减小两椽子间的距离,底瓦更不容易下滑
解析:以两片底瓦和盖瓦整体为研究对象,在垂直
椽子所在平面方向上的受力分析如图所示。设FN与椽子
所在竖直平面的夹角为α,易得这个整体的重力在垂直椽
子所在平面方向上的分力为3mgcos37°,在垂直椽子所
在平面方向上,由平衡条件可知3mgcos37°=4FNcosα,
根据几何关系可知α=30°,在无外界干扰的情况下,为使底瓦与盖瓦不下滑,应使4μFN≥3mgsin37°,解得μ≥eq \f(3,8)
eq \r(3),故A正确,B错误;适当增大两椽子间的距离,则α增大,椽子对底瓦的弹力FN增大,最大静摩擦力4μFN增大,底瓦更不容易下滑,故C正确,D错误。
解析:小球向下运动过程中,小球在竖直方向上的分速度从0开始增大,到最低点时又减小到0,故小球在竖直方向的分加速度方向先向下后向上,小球先处于失重状态后处于超重状态,可知半圆形凹槽与小球组成的系统所受外力的合力不为0,动量不守恒,故A正确;设凹槽半径为R,根据题意可知,图甲中半个椭圆的半长轴为R,半短轴为eq \f(R,3),短轴为eq \f(2R,3),即小球在水平方向的最大分位移x1=eq \f(2R,3),设凹槽在水平方向上的位移大小为x2,半圆形凹槽与小球组成的系统在水平方向动量守恒,则有mx1-Mx2=0,其中x1+x2=2R,解得m∶M=2∶1,故B正确;
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