专题04 电磁感应 热学 机械振动与机械波（天津专用）2026年高考物理一模分类汇编

04 电磁感应 热学 机械振动与机械波 4大考点概览 考点01 电磁感应 考点02 气体 考点03 热力学定律 考点04 机械振动与机械波 电磁感应 考点1 一、单选题 1．（2026·天津南开中学·模拟）如图所示，在竖直平面内有一金属环，环半径为，金属环总电阻为，在整个竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，在环的最高点上方处的A点用铰链连接一长度为，电阻为的导体棒，当导体棒以A为轴摆到竖直位置时，导体棒B端的速度为。已知导体棒、金属环各自材质、粗细均匀，导体棒下摆过程中紧贴环面且竖直位置时与金属环的最高点和最低点均有良好接触，则导体棒摆到竖直位置时，两端的电压大小为（　　） A．0.08V B．0.016V C．0.064V D．0.026V 【答案】D 【详解】令导体棒上距端，距端的点为点，当导体棒摆到竖直位置时，由可得，C点的速度为 间电压大小 段产生的感应电动势 圆环两侧并联电阻 金属棒段的电阻 则间电压为 两端的电压大小 故选D。 二、多选题 2．（2025·天津南开区·一模）如图所示，矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4，图示时刻线框平面与磁感线，垂直并以此时刻为计时起点，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表V1、V2均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（　　） A．线框从图示位置开始转过180°的过程中，产生的平均电动势为 B．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，R1的发热功率变大 C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为 D．从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值表达式为 【答案】AD 【详解】A．线框从图示位置开始转过180°的过程中，经历时间 磁通量的变化量大小 产生的平均电动势为 解得 故A正确； D．图示位置为中性面，从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值表达式为 故D正确； C．线框电阻不计，电压表V1示数不变，起示数为 根据电压匝数关系有 解得 即滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为，故C错误； B．结合上述可知，电压表V2示数不变，滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，接入电阻增大，电流减小，则R1的发热功率变小，故B错误。 故选AD。 三、解答题 3．（2025·天津红桥区·一模）某学校的一节物理课上，王老师以电磁炉上的金属戒指为研究对象，探究电磁感应现象。戒指可视为周长为L、横截面积为S（如图所示）、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面向里。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求： (1)戒指中的感应电动势E的大小； (2)戒指中的感应电流I的大小和方向； (3)戒指中电流的热功率P。 【答案】(1) (2)，电流方向为逆时针 (3) 【详解】（1）设戒指的半径为r，则周长 磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，产生的感应电动势为 解得 （2）根据电阻定律可知，戒指的电阻为 根据欧姆定律可知，戒指中的感应电流大小为 解得 根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针。 （3）戒指中电流的热功率为 结合上述解得 4．（2025·天津部分区·一模）列车进站时，其刹车原理可简化如图所示，在车身下方固定一N匝闭合矩形线框abcd，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B。车头的线框刚进入磁场的速度为v0，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。线框cd边刚进入磁场时，列车刚好停止。求： (1)车头进入磁场瞬间，判断线框ab边产生的感应电流的方向及列车的加速度大小a。 (2)列车从进站到停下来的过程中线框产生的热量Q。 【答案】(1)a→b， (2) 【详解】（1）根据楞次定律结合安培定则可知，线框中电流的方向为顺时针（俯视），即车头进入磁场瞬间，判断线框ab边产生的感应电流的方向为a→b。 列车车头进入磁场瞬间产生的感应电动势的大小为                             根据闭合电路的欧姆定律可知，回路中产生的感应电流的大小为 车头进入磁场瞬间所受安培力的大小为                                 由牛顿第二定律，则有                                  联立解得列车的加速度大小为 （2）在列车从进入磁场到停止的过程中，克服安培力所做的功在数值上等于线框产生的热量，则由能量守恒有 解得 5．（2025·天津南开区·一模）如图所示，光滑绝缘水平面上PQ右侧有垂直水平面向上的匀强磁场（磁场区域足够大），磁场的磁感应强度大小为B，质量为m、电阻为R的单匝直角梯形金属线框ACDE放在水平面上，ED边长为L，。现给线框施加一个水平向右的推力，使线框以速度v匀速进入磁场，当A点刚进磁场时撤去推力，线框恰能全部进入磁场，线框运动过程中CD边始终与PQ垂直。求： (1)A点刚进磁场时线框中的电流I大小和刚进磁场时撤去推力线框的加速度a的大小； (2)从撤去推力至线框全部进入磁场的过程，线框产生的焦耳热Q； (3)从撤去推力至线框全部进入磁场的过程，通过线框横截面的电荷量q及AE边的长度L′。 【答案】(1)， (2) (3)， 【详解】（1）当A点刚进磁场时，感应电动势为 线框中的电流大小 线框的加速度为 （2）根据能量守恒定律可得，线框产生的焦耳热为 （3）线框恰能全部进磁场，即线框全部进入磁场时，速度为0，根据动量定理有， 所以 又 所以 6．（24-25高三下·天津宁河芦台一中·一模）如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°，导轨间距l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，方向垂直斜面向上。甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻均为R，甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为l，其中l=0.4m。同时无初速释放两金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，保持甲金属杆始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同。（取g=10m/s2） (1)若甲金属杆刚出磁场时，乙金属杆进入磁场恰好做匀速运动，计算电阻R为多少？ (2)以刚释放时t=0，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向； (3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场，整个过程回路中共产生热量Q=0.055J，试求此过程中外力F对甲做的功W。 【答案】(1)0.064Ω (2)F=0.25t，方向沿导轨向下 (3)0.015J 【详解】（1）乙进入磁场前的加速度为 甲乙加速度相同，当乙进入磁场时，甲刚出磁场，根据速度位移关系 可得乙进入磁场时 乙在磁场中做匀速运动有 代入数据解得 （2）甲在磁场中运动时有 外力F始终等于安培力 方向沿导轨向下； （3）设乙进入磁场前，甲乙产生的总热量为Q1，此过程中甲一直在磁场中，外力F始终等于安培力，则有 乙在磁场中运动过程中，回路产生的总热量Q2，根据能量守恒定律有 解得 由于甲出磁场以后，外力F为零，可得 7．（2026·天津河东·一模）如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，轨道间距，整个装置处于垂直斜面向上磁感应强度的匀强磁场中。质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路其余部分的电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动，至达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为，ab与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，，取，不计空气阻力。从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程，求： (1)金属棒ab最大速度的大小； (2)流过电阻R的电荷量q； (3)金属棒ab的运动时间t。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）金属棒由静止释放后，沿斜面做加速度减小的加速运动；当加速度为零时，速度达到最大，根据平衡条件可得 又，， 联立解得 （2）已知达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为，则电路产生的总焦耳热为 设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为，由能量守恒定律可得 解得 又 解得 （3）从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，由动量定理可得 其中 解得 8．（2025·天津和平·一模）磁悬浮列车是通过电磁力牵引列车运行。简化模型如图甲所示，若磁悬浮列车模型的总质量为m，模型底部固定一与其绝缘的单匝矩形金属线框abcd，线框的总电阻为R。用两根足够长水平固定的光滑平行金属导轨PQ、MN模拟列车行驶的轨道，导轨间距为L（和矩形线框的ab边长相等），导轨间存在垂直导轨平面的等间距的交替匀强磁场，相邻两匀强磁场的方向相反、磁感应强度大小均为B，每个磁场宽度与矩形线框的边长ad相等，如图乙所示。将列车模型放置于导轨上，当交替磁场以速度v0向右匀速运动时，列车模型受磁场力由静止开始运动，速度达到时开始匀速运动， 假定列车模型在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，不考虑磁场运动时产生的其他影响。 (1)求列车模型所受阻力f的大小； (2)求列车模型匀速运动时，外界在单位时间内需提供的总能量； (3)列车模型匀速运动后，某时刻开始磁场又调整速度，经过t时间后列车模型速度达到，这段时间内磁场运动的位移为d，求此过程列车的位移x车 【答案】(1) (2)- (3) 【详解】（1）当列车向右匀速运动时，感应电动势 回路电流 安培力F安=2BIL 根据题意F安=f 可得 （2）金属框中的电功率 克服阻力的功率 外界单位时间提供的能量 （3）在t时间内，由动量定理 即 可得 9．（2026·天津南开中学·模拟）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨间距。完全相同的两金属棒ab、cd均垂直于导轨放置且与导轨接触良好，其长度恰好等于导轨间距，两棒的质量均为m=0.01kg，电阻均为，回路中其余电阻忽略不计。cd棒放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度。棒ab在恒力作用下由静止开始向上运动。当棒ab运动的位移达到时，它达到最大速度，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零。取，求： (1)恒力的大小； (2)ab棒最大速度的大小； (3)在此过程中ab棒产生的焦耳热（本小问结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) (2)1m/s (3) 【详解】（1）当达到最大速度时，设棒受安培力为，对棒受力分析有 对棒受力分析有 解得 （2）设棒最大速度为，根据 解得 （3）棒从开始到达到最大速度的过程中，根据功能关系有 ab棒中产生的焦耳热为 代入数据解得 10．（2026·天津河西·一检）如图甲所示，间距为、倾角为的平行光滑金属导轨固定放置，其上端用金属杆连接固定。导体棒垂直于导轨，并用平行于导轨的绝缘细线将其与金属杆连接，细线长为，导体棒处于静止状态。空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。时刻，细线拉力刚好为零，此时断开细线，导体棒运动至某一位置处（图中未画出）时的速度为，导体棒与导轨始终垂直且接触良好。已知导体棒和金属杆的电阻均为，导轨电阻不计且足够长，重力加速度为。求： (1)导体棒的质量； (2)断开细线后，导体棒从静止开始运动至点的过程中，若棒上产生的焦耳热等于其获得动能的一半，则此过程棒运动的位移大小； (3)在（2）所叙述的过程中，通过导体棒横截面的电荷量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）时刻，细线拉力刚好为零，由平衡条件可知 其中安培力 根据欧姆定律有 根据法拉第电磁感应定律有 解得导体棒的质量 （2）导体棒从开始运动至点的过程中，由能量守恒得 根据能量关系有 棒上产生的焦耳热等于其获得动能的一半，则 解得 （3）导体棒从开始运动至点的过程中，通过导体棒横截面的电荷量 根据欧姆定律有 根据法拉第电磁感应定律有 其中 解得 11．（2025·天津十二区重点校·毕业联考一）如图“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面时再减速停下，让游客体验失重的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客乘坐舱，质量为m，匝数N匝，线圈周长为L，总电阻为R。在距地面的区域设置一辐向磁场减速区，俯视图如图丙，辐向磁场区域各点磁感应强度的大小和该点到中心轴线的距离有关，已知线圈所在区域磁感应强度的大小为B。现将线圈提升到距地面处由静止释放做自由落体运动，忽略一切空气阻力，重力加速度为g。 (1)判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），并计算此时的电流大小； (2)若落地时速度为，求全程运动的时间t； (3)为增加安全系数，加装三根完全相同的轻质弹力绳（关于中心轴对称）如图丁，已知每一条弹力绳形变量为x时，都能提供弹力，同时储存弹性势能，其原长等于悬挂点到磁场上沿的距离。线圈仍从离地处静止释放，由于弹力绳的作用会上下往复（未碰地），求线圈在往复运动过程中产生的焦耳热Q。 【答案】(1)顺时针， (2) (3) 【详解】（1）根据右手定则可以判断，感应电流方向为顺时针。 根据闭合电路欧姆定律得 感应电动势 根据运动学得 解得 （2）根据动量定理得 平均安培力 根据闭合电路欧姆定律得 平均感应电动势 根据运动学得 解得 （3）根据牛顿第二定律得 根据能量守恒 解得 气体 考点2 1、 单选题 1．（2025·天津和平·一模）物理学中，常用图像或示意图描述现象及其规律， 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，关于下列四幅图像的所描述的热现象，说法正确的是（　　） A．由图甲可知，图线①对应的温度较低 B．由乙图可知，图线②对应的温度较低 C．由图丙可知，分子间距离从r₀增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在短时间内沿直线运动 【答案】A 【详解】A．图甲中，一定质量的理想气体在不同温度下的等温线，根据理想气体状态方程，结合图像可知，A正确； B．图乙中，曲线②速率大的分子占据的比例较大，则说明曲线②对应的平均动能较大，曲线②对应的温度较高，B错误； C．图丙中，分子间的距离从增大的过程中，分子力先增大后减小，C错误； D．图丁是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，这些位置的连线并不是分子的运动轨迹，也不能说明分子在短时间内做直线运动，D错误。 故选A。 2．（2025·天津红桥区·一模）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其图像如图所示。下列说法正确的是（    ） A．气体分子热运动的平均动能一直减小 B．气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量 C．单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多 D．若A状态气体的温度为，则B状态为 【答案】B 【详解】A．由图像可知，从状态A变化到状态B，压强p与体积V的乘积逐渐增大，根据理想气体状态方程可知气体温度一直在升高，所以分子平均动能一直在增大，故A错误； B．该过程温度升高，所以内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，因内能增大，所以气体从外界吸收热量，且大于对外做的功，故B正确； C．压强减小，分子的平均动能增大，由压强的微观解释可知，单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数减小，故C错误； D．根据理想气体状态方程得 又， 求得 故D错误。 故选B。 3．（2025·天津宝坻九校·联考）如图所示为充满了一定质量理想气体的密封气柱袋，主要用于保护易碎、易损坏的物品。当气柱袋受到快速挤压过程中与外界无热量交换，关于快速挤压过程中的气柱袋内的气体，下列说法正确的是（    ） A．内能变大 B．压强不变 C．气体对外做功 D．分子热运动的平均动能不变 【答案】A 【详解】A．气柱袋受到快速挤压时，体积减小，外界对气体做功，和外界没有热交换，根据热力学第一定律得知气体的内能增大，故A正确； B．气体的体积变小，内能增大，温度升高；根据理想气体的状态方程可知，气体的压强必定增大，故B错误； C．气体的体积减小，外界对气体做功，故C错误； D．气体的体积减小，外界对气体做功；内能增大，温度升高，分子热运动的平均动能增大，故D错误。 故选A。 4．（2025·天津九校联考·一模）健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，下列说法正确的是（　　） A．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体对外放热 B．人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变 C．人体缓慢挤压健身球过程中，球内气体压强变小 D．人体缓慢挤压健身球过程中，球内气体内能不变 【答案】D 【详解】AB．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体能与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，体积变大，压强变小，气体分子数密度减小，而分子的平均速率不变，则球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数减小，气体对外做功，内能不变，根据热力学第一定律可知，球内气体从外界吸热，故AB错误； CD．人体缓慢挤压健身球过程中，球内气体能与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，体积变小，压强变大，内能不变，故C错误，D正确。 故选D。 5．（2025·天津河北区·一模）分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从r=r2到r=r0分子力表现为斥力 B．从r=r2到r=r1分子间的作用力的大小先减小后增大 C．从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大 D．从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小 【答案】D 【详解】AB．由题图可知，从r=r2到r=r0分子力表现为引力，且大小先增大后减小；从r=r0到r=r1分子力表现为斥力，且大小逐渐增大，故AB错误； C．从r=r2到r=r0分子力表现为引力，分子力做正功，分子势能逐渐减小，故C错误； D．从r=r2到r=r1分子力先表现为引力，后表现为斥力，分子力先做正功，后做负功，分子动能先增大后减小，故D正确。 故选D。 热力学定律 考点3 一、单选题 1．（2025·天津河西·一模）卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的。卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。如图为卡诺循环的p-V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线ABCDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中，气体分子的数密度增大 B．C→D过程中，气体从外界吸热，内能不变 C．B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功 D．在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量 【答案】C 【详解】A．由图可知，A→B过程中，气体的体积增大，则气体的分子数密度减小，故A错误； B．由图示图像可知，C→D过程气体体积减小，外界对气体做功，即 C到D过程气体温度不变，气体内能不变，即 根据热力学第一定律 可知 即气气体向外界放出热量，故B错误； C．由图知， 故B→C过程和D→A过程，温度变化量的大小相等，内能变化量的大小相等，且，可知W大小也必然相等，即B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功，故C正确； D．一次循环过程中气体的温度不变，内能不变。p﹣V图像中图线与坐标轴围成的面积表示功。由图知，在一次循环过程中，气体对外界做功，为确保气体的内能不变，则气体一定从外界吸收热量，故一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选C。 2．（2025·天津十二区重点校·毕业联考一）游客去高海拔景区旅游时，多数会出现高原反应，而通过吸氧可以缓解高原反应。如图是一种便携式氧气罐，某游客按压该氧气罐喷出气体的过程中（假定罐内气体可视为理想气体且温度保持不变），下列说法正确的是（　　） A．罐内每个气体分子的动能都不变 B．外界对罐内气体做功 C．罐内气体的压强不变 D．罐内气体吸收的热量在数值上等于气体对外界做的功 【答案】D 【详解】A．根据题意可知，温度不变，平均动能不变，但不是罐内每个气体分子的动能都不变，故A错误； B．喷出气体瞬间，气体膨胀，气体对外做功，故B错误； C．喷出气体过程中，相当于罐内和喷出的气体总体积膨胀，温度不变，根据理想气体状态方程可知，气体压强减小，故C错误； D．由于气体温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律可知，罐内气体吸收的热量在数值上等于气体对外界做的功，故D正确。 故选D。 3．（2025·天津耀华中学·一模）下列关于热现象的说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体温度发生变化，内能不一定改变 B．物体吸收热量其内能一定增加 C．热量不能从低温物体传到高温物体 D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 【答案】D 【详解】A．温度是气体内能的标志，一定质量的理想气体温度发生变化，内能一定改变，故A错误； B．物体从外界吸收热量，并对外做功，其内能不一定增加，故B错误； C．热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但通过外界做功，热量能从低温物体传到高温物体，故C错误； D．压强不变体积变大则温度升高，内能变大，而体积变大气体膨胀对外做功，由 可知一定吸热，故D正确。 故选D。 4．（2025·天津南开区·一模）茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　） A．泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D．温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热 【答案】D 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，但不是每个分子的动能都越大，分子动能遵循统计规律，存在动能大小的分布，故A错误； B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是因为茶叶中的色素分子在水中扩散，扩散现象是分子的无规则运动，而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，所以这不是布朗运动现象，故B错误； C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯内气体做等容变化，根据查理定律（p是压强，T是温度，C是常量 ） 可知温度降低，气体压强减小，外界大气压大于杯内气体压强，产生向下的压力差，而不是因为杯盖与杯子间的分子引力作用，故C错误； D．温度降低，根据理想气体状态方程和气体压强的微观解释，气体分子的平均动能减小，撞击单位面积器壁的平均作用力变小；同时，理想气体温度降低，内能减小，即，体积不变，（气体不对外做功，外界也不对气体做功 ），根据热力学第一定律 可得 即气体对外界放热，故D正确。 故选D。 5．（2026·天津河西·一检）如图为小津同学设计的一款简易温度报警装置及其简化示意图。在竖直放置、导热性能良好的汽缸中，用活塞密闭一定质量的气体。当环境温度上升时，活塞缓慢向上移动，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。不计一切摩擦，此过程中密封气体可视为理想气体，则密封气体（　　） A．对外做功 B．吸收的热量等于其内能的增加量 C．分子的数密度增大 D．分子的平均动能增大 【答案】AD 【详解】A．汽缸导热良好，环境温度升高时，封闭气体温度升高；活塞受力平衡，封闭气体压强保持不变，气体做等压膨胀，体积增大，气体对外做功，故A正确； B．理想气体内能仅与温度有关，温度升高，内能增加，则 根据热力学第一定律 气体对外做功，故 整理得，即吸收的热量等于内能增加量与气体对外做功之和，大于内能的增加量，故B错误； C．气体总分子数不变，体积增大，单位体积的分子数（分子数密度）减小，故C错误； D．温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，故D正确。 故选AD。 机械振动与机械波 考点4 1、 单选题 1．（2025·天津部分区·一模）下列说法正确的是（　　） A．观察者与波源互相靠近时接收到波的频率与波源频率不同 B．核反应方程，X表示的是中子 C．根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构 D．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 【答案】A 【详解】A．根据多普勒效应可知，观察者与波源互相靠近时接收到波的频率比波源频率大，故A正确； B．根据反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒可知，核反应方程，X表示的是质子，故B错误； C．根据粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子的核式结构，故C错误； D．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒，由于衰变过程释放能量，存在质量亏损，故D错误。 故选A。 2．（2025·天津部分区·一模）一列简谐波沿绳向右传播，P、Q是绳上两点（Q在P的右侧），振动图像分别如图中实线和虚线所示。t=1s时，下列P、Q两点间的波形图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由振动图像可知，t=1s时，P点处于正向最大位移处，Q点处于平衡位置且向y轴正方向运动，波向右传播，结合同侧法可知A图像符合要求。 故选A。 3．（2026·天津河西·一检）如图所示，时刻波源从平衡位置开始向下振动，产生一列简谐横波在均匀介质中向右传播。时刻质点开始振动，时刻质点第一次到达波谷。已知点和点平衡位置之间的距离为，a点和点平衡位置之间的距离为。则波传播到点时，a、b之间的波形为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】BD．t=0时刻波源O从平衡位置开始向下振动，可知波源开始振动的方向向下，则波传播到b点时b点向下振动，波向右传播，由同侧法可知BD选项中b点振动方向向上，B、D错误； AC．由波速公式可知该波的波速为 时刻质点a开始振动，时刻质点a第一次运动到波谷，可知该波的周期为 则该波的波长为 又a点和b点平衡位置之间的距离为 则a、b间的波形为半个周期内的波形，A正确，C错误。 故选A。 二、多选题 4．（2025·天津和平·一模）同一介质中有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻坐标原点处的质点开始沿y轴振动，该波在介质中的传播速度大小为4m/s，某时刻波刚好传到x=3m处质点，波形图如图所示，P为x=4m处的质点，则下列判断正确的是 （　　） A．坐标原点位移随时间变化的关系式为 B．再过0.5s，P 点的加速度达到向下的最大值 C．t=1.3s时刻， x=4m处的P质点向上振动 D．从0到1.5s时刻，质点P运动的路程为2cm 【答案】CD 【详解】A．由波形图可知，该波的波长，振幅 根据波长、波速、周期的关系可得 角速度 时刻，坐标原点的位移随时间变化关系为 当时，坐标原点 代入上式解得 故时刻，坐标原点位移随时间变化关系式为 A错误； B．再经过，波向前传播的距离 此时P恰好处于波谷，加速度向上达到最大，B错误； C．时刻，波从处传播的距离 此时处的质点P已经开始振动，根据“上、下坡”法可知，由于P质点处于下坡的位置，故其向上振动，C正确； D．从0到1.5s时刻，质点P振动的时间 故质点P的路程为 D正确。 故选CD。 5．（2025·天津南开区·一模）如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为，空气中光速c=3.0×108m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A．光线从空气射入水中，频率不变 B．摄影师看到的水上景物比实际位置偏低 C．光进入水中速度变为2.25×108m/s D．进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为37° 【答案】AC 【详解】A．光的频率由光源决定，与介质无关，所以光线由水上射入水中时，频率不变，故A正确； B．画出光路图如图所示 可知光源成像的位置比的位置偏高，故B错误； C．根据光速与折射率关系有 故C正确； D．当光线在水面的入射角为时，水中光线与竖直方向夹角达到最大值，即临界角C，且有 则 故D错误。 故选AC。 6．（2025·天津河西·一模）甲、乙两列简谐机械横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，甲波的波速为2m/s。时刻两列波在x=2m处相遇，波形图如图所示。质点P的平衡位置在x=0m处，质点Q的平衡位置在x=2m处，质点R的平衡位置在x=4m处。下列说法正确的（　　） A．t=0时，质点P与R的运动方向相同 B．乙波的波速是1m/s C．t=0.5s时，质点P的加速度小于质点R的加速度 D．t=1.5s时，质点Q偏离平衡位置的位移为2cm 【答案】AD 【详解】A．根据“上下坡”法可以判断出P、Q两点的运动方向都沿y轴正方向，故A正确； B．同一介质中所有波的传播速度是相同的，故乙波的波速是2m/s，故B错误； C．根据可得甲波的周期为，，故t=0.5s时质点P在位移最大，加速度最大，质点R的处于平衡位置，加速度为0，故质点P的加速度大于质点R的加速度，故C错误； D．t=1.5s时，甲波在质点Q处的位移为2cm，乙波在Q处的位移为0，故质点Q偏离平衡位置的位移为2cm，故D正确； 故选AD。 7．（2025·天津十二区重点校·毕业联考一）“甩绳”是一种时尚的健身运动，如图甲所示，两根相同的绳子一端固定，另一端由健身者双手分别握住上下交替甩动，绳子在竖直面内分别形成两列波。某次健身者以一定的频率开始甩动，某时刻绳子形成的波形如图乙所示（可视为简谐波且还未传到固定点P），其中a、b是右手绳子上的两个相邻的最低点，a、b两质点在波的传播方向上的距离，a质点振动图像如图丙所示，则（　　） A．健身者右手甩动绳子的频率为1Hz B．波在绳上传播的速度为2m/s C．健身者右手刚甩动时的方向是向下 D．增大甩动绳子的频率，绳子上的波形传播到P点的时间变短 【答案】AB 【详解】A．从图丙可知周期为1s，则健身者右手甩动绳子的频率为 故A正确； B．由图乙可知a、b两质点在波的传播方向上的距离等于波长，则有 则波在绳上传播的速度为 故B正确； C．质点的起振方向与波源起振方向一致，由图乙根据波形平移法可知，绳上质点的起振方向向上，则健身者右手刚甩动时的方向向上，故C错误； D．机械波的传播速度由介质决定，增大甩动绳子的频率，波传播的速度不变，所以绳子上的波形传播到P点的时间不变，故D错误。 故选AB。 7．（2025·天津九校联考·一模）“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在t=0.5s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．水波的波速为0.6m/s B．从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷 C．t=1.0s时，质点Q的位移为 D．质点P的平衡位置坐标为 【答案】BC 【详解】A．由图甲可知波长为，由图乙可得周期为，则水波的波速为，故A错误； B．图乙为质点P的振动图像，可知在其振动方向向下，在图甲中由同侧法可知波沿x轴负向传播，故由图甲可得质点P往平衡位置振动，Q在平衡位置向波谷振动，则从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷，故B正确； C．从图示的甲图到波形向左移动 根据对称性可知，此时Q点到平衡位置的距离与P点到平衡位置的距离相等，所以Q点的位移为，故C正确； D．由图甲可得波的函数图像为 取时，，可得 即波函数为 则当时，解得 故D错误。 故选BC。 8．（2026·天津河东·一模）“地震预警”是在地震发生后，在地震波传播到受灾地区前，提前几秒至几十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构研究地震波时将其简化为简谐波处理，时刻的波形图如图甲所示，M是此波上平衡位置处于4m处的一个质点，图乙为质点M的振动图像，则（    ） A．该波的传播速度为4m/s B．该波沿x轴负方向传播 C．质点M在7s内通过的路程为280cm D．质点M在2s内沿x轴运动了4m 【答案】BC 【详解】A．由甲、乙图可知， 则该列波的传播速度为，故A错误； B．时刻，由图乙可知质点沿y轴正方向振动，根据波形平移法可知，该列波的传播方向沿轴负向传播，故B正确； C．根据 可知质点在内通过的路程为，故C正确； D．质点只在其平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故D错误。 故选BC。 9．（2025高三·天津双菱中学·模拟预测（一））图甲为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，该时刻波恰好传播至点，质点、、、坐标如图所示。图乙为质点、、、中某一质点的振动图像，下列说法正确的是（    ） A．质点已经振动了 B．质点P的起振方向沿轴正方向 C．图乙是质点的振动图像 D．该波遇到的障碍物不能发生明显衍射 【答案】AC 【详解】A．由图乙可知，波的周期为，由甲图可知质点M与质点Q的平衡位置间的距离为，当波恰好传播至点时，质点已经振动了一个周期，即，故A正确； B．由题知，波沿轴正方向传播，当波恰好传播至点时，根据上下坡法可知，点起振方向沿轴负方向，在同一列波中，所有质点的起振方向相同，故质点P的起振方向沿轴负方向，故B错误； C．由图乙可知时质点在正向最大位移处，即为质点，故图乙是质点的振动图像，故C正确； D．由甲图可知，波长，故该波遇到的障碍物可以发生明显衍射，故D错误。 故选AC。 10．（2025·天津红桥区·一模）一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图中的实线所示，时的波形图如图中的虚线所示，则该简谐横波在介质中的传播速度可能为（    ） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】由图可知波长为 若波沿x轴向正方向传播，则 当时， 若波沿x轴向负方向传播，则 当时， 故选BC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 04 电磁感应 热学 机械振动与机械波 4大考点概览 考点01 电磁感应 考点02 气体 考点03 热力学定律 考点04 机械振动与机械波 电磁感应 考点1 一、单选题 1．（2026·天津南开中学·模拟）如图所示，在竖直平面内有一金属环，环半径为，金属环总电阻为，在整个竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，在环的最高点上方处的A点用铰链连接一长度为，电阻为的导体棒，当导体棒以A为轴摆到竖直位置时，导体棒B端的速度为。已知导体棒、金属环各自材质、粗细均匀，导体棒下摆过程中紧贴环面且竖直位置时与金属环的最高点和最低点均有良好接触，则导体棒摆到竖直位置时，两端的电压大小为（　　） A．0.08V B．0.016V C．0.064V D．0.026V 二、多选题 2．（2025·天津南开区·一模）如图所示，矩形导线框的匝数为N，面积为S，处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，矩形导线框以角速度绕垂直磁场方向的轴匀速转动，线框与理想变压器原线圈相连。理想变压器原、副线圈的匝数比为1:4，图示时刻线框平面与磁感线，垂直并以此时刻为计时起点，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，交流电压表V1、V2均视为理想电表，不计线框的电阻。下列说法正确的是（　　） A．线框从图示位置开始转过180°的过程中，产生的平均电动势为 B．滑动变阻器的滑片向c端滑动的过程中，R1的发热功率变大 C．滑动变阻器的滑片向d端滑动的过程中，电压表V2的示数始终为 D．从图示位置开始计时，线框产生的感应电动势瞬时值表达式为 三、解答题 3．（2025·天津红桥区·一模）某学校的一节物理课上，王老师以电磁炉上的金属戒指为研究对象，探究电磁感应现象。戒指可视为周长为L、横截面积为S（如图所示）、电阻率为的单匝圆形线圈，放置在匀强磁场中，磁感应强度方向垂直于戒指平面向里。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到，求： (1)戒指中的感应电动势E的大小； (2)戒指中的感应电流I的大小和方向； (3)戒指中电流的热功率P。 4．（2025·天津部分区·一模）列车进站时，其刹车原理可简化如图所示，在车身下方固定一N匝闭合矩形线框abcd，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车刹车。已知列车的质量为m，车身长为s，线框的ab和cd长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），线框的总电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长，磁感应强度的大小为B。车头的线框刚进入磁场的速度为v0，列车停止前所受铁轨阻力及空气阻力的合力恒为f。线框cd边刚进入磁场时，列车刚好停止。求： (1)车头进入磁场瞬间，判断线框ab边产生的感应电流的方向及列车的加速度大小a。 (2)列车从进站到停下来的过程中线框产生的热量Q。 5．（2025·天津南开区·一模）如图所示，光滑绝缘水平面上PQ右侧有垂直水平面向上的匀强磁场（磁场区域足够大），磁场的磁感应强度大小为B，质量为m、电阻为R的单匝直角梯形金属线框ACDE放在水平面上，ED边长为L，。现给线框施加一个水平向右的推力，使线框以速度v匀速进入磁场，当A点刚进磁场时撤去推力，线框恰能全部进入磁场，线框运动过程中CD边始终与PQ垂直。求： (1)A点刚进磁场时线框中的电流I大小和刚进磁场时撤去推力线框的加速度a的大小； (2)从撤去推力至线框全部进入磁场的过程，线框产生的焦耳热Q； (3)从撤去推力至线框全部进入磁场的过程，通过线框横截面的电荷量q及AE边的长度L′。 6．（24-25高三下·天津宁河芦台一中·一模）如图所示，电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=30°，导轨间距l，所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，方向垂直斜面向上。甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻均为R，甲金属杆处在磁场的上边界，乙金属杆距甲也为l，其中l=0.4m。同时无初速释放两金属杆，此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F，保持甲金属杆始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同。（取g=10m/s2） (1)若甲金属杆刚出磁场时，乙金属杆进入磁场恰好做匀速运动，计算电阻R为多少？ (2)以刚释放时t=0，写出从开始到甲金属杆离开磁场，外力F随时间t的变化关系，并说明F的方向； (3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场，整个过程回路中共产生热量Q=0.055J，试求此过程中外力F对甲做的功W。 7．（2026·天津河东·一模）如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，轨道间距，整个装置处于垂直斜面向上磁感应强度的匀强磁场中。质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路其余部分的电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动，至达到最大速度过程中电阻R上产生的焦耳热为，ab与导轨始终垂直且接触良好，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，，取，不计空气阻力。从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程，求： (1)金属棒ab最大速度的大小； (2)流过电阻R的电荷量q； (3)金属棒ab的运动时间t。 8．（2025·天津和平·一模）磁悬浮列车是通过电磁力牵引列车运行。简化模型如图甲所示，若磁悬浮列车模型的总质量为m，模型底部固定一与其绝缘的单匝矩形金属线框abcd，线框的总电阻为R。用两根足够长水平固定的光滑平行金属导轨PQ、MN模拟列车行驶的轨道，导轨间距为L（和矩形线框的ab边长相等），导轨间存在垂直导轨平面的等间距的交替匀强磁场，相邻两匀强磁场的方向相反、磁感应强度大小均为B，每个磁场宽度与矩形线框的边长ad相等，如图乙所示。将列车模型放置于导轨上，当交替磁场以速度v0向右匀速运动时，列车模型受磁场力由静止开始运动，速度达到时开始匀速运动， 假定列车模型在运动过程中受到的空气阻力大小恒定，不考虑磁场运动时产生的其他影响。 (1)求列车模型所受阻力f的大小； (2)求列车模型匀速运动时，外界在单位时间内需提供的总能量； (3)列车模型匀速运动后，某时刻开始磁场又调整速度，经过t时间后列车模型速度达到，这段时间内磁场运动的位移为d，求此过程列车的位移x车 9．（2026·天津南开中学·模拟）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨竖直固定放置，导轨间距。完全相同的两金属棒ab、cd均垂直于导轨放置且与导轨接触良好，其长度恰好等于导轨间距，两棒的质量均为m=0.01kg，电阻均为，回路中其余电阻忽略不计。cd棒放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度。棒ab在恒力作用下由静止开始向上运动。当棒ab运动的位移达到时，它达到最大速度，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零。取，求： (1)恒力的大小； (2)ab棒最大速度的大小； (3)在此过程中ab棒产生的焦耳热（本小问结果保留两位有效数字）。 10．（2026·天津河西·一检）如图甲所示，间距为、倾角为的平行光滑金属导轨固定放置，其上端用金属杆连接固定。导体棒垂直于导轨，并用平行于导轨的绝缘细线将其与金属杆连接，细线长为，导体棒处于静止状态。空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。时刻，细线拉力刚好为零，此时断开细线，导体棒运动至某一位置处（图中未画出）时的速度为，导体棒与导轨始终垂直且接触良好。已知导体棒和金属杆的电阻均为，导轨电阻不计且足够长，重力加速度为。求： (1)导体棒的质量； (2)断开细线后，导体棒从静止开始运动至点的过程中，若棒上产生的焦耳热等于其获得动能的一半，则此过程棒运动的位移大小； (3)在（2）所叙述的过程中，通过导体棒横截面的电荷量。 11．（2025·天津十二区重点校·毕业联考一）如图“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面时再减速停下，让游客体验失重的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客乘坐舱，质量为m，匝数N匝，线圈周长为L，总电阻为R。在距地面的区域设置一辐向磁场减速区，俯视图如图丙，辐向磁场区域各点磁感应强度的大小和该点到中心轴线的距离有关，已知线圈所在区域磁感应强度的大小为B。现将线圈提升到距地面处由静止释放做自由落体运动，忽略一切空气阻力，重力加速度为g。 (1)判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），并计算此时的电流大小； (2)若落地时速度为，求全程运动的时间t； (3)为增加安全系数，加装三根完全相同的轻质弹力绳（关于中心轴对称）如图丁，已知每一条弹力绳形变量为x时，都能提供弹力，同时储存弹性势能，其原长等于悬挂点到磁场上沿的距离。线圈仍从离地处静止释放，由于弹力绳的作用会上下往复（未碰地），求线圈在往复运动过程中产生的焦耳热Q。 气体 考点2 1、 单选题 1．（2025·天津和平·一模）物理学中，常用图像或示意图描述现象及其规律， 甲图是对一定质量的气体进行的等温实验中压强随体积的变化图像，乙图是氧气分子的速率分布规律图像，丙图是分子间作用力随分子间距的变化图像，丁图是每隔一定时间悬浮在水中的粉笔末位置示意图，关于下列四幅图像的所描述的热现象，说法正确的是（　　） A．由图甲可知，图线①对应的温度较低 B．由乙图可知，图线②对应的温度较低 C．由图丙可知，分子间距离从r₀增大的过程中，分子力先减小后增大 D．图丁说明分子在短时间内沿直线运动 2．（2025·天津红桥区·一模）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其图像如图所示。下列说法正确的是（    ） A．气体分子热运动的平均动能一直减小 B．气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量 C．单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多 D．若A状态气体的温度为，则B状态为 3．（2025·天津宝坻九校·联考）如图所示为充满了一定质量理想气体的密封气柱袋，主要用于保护易碎、易损坏的物品。当气柱袋受到快速挤压过程中与外界无热量交换，关于快速挤压过程中的气柱袋内的气体，下列说法正确的是（    ） A．内能变大 B．压强不变 C．气体对外做功 D．分子热运动的平均动能不变 4．（2025·天津九校联考·一模）健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，下列说法正确的是（　　） A．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体对外放热 B．人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变 C．人体缓慢挤压健身球过程中，球内气体压强变小 D．人体缓慢挤压健身球过程中，球内气体内能不变 5．（2025·天津河北区·一模）分子间存在着相互作用的引力和斥力，分子间实际表现出的作用力是引力与斥力的合力。图甲是分子引力、分子斥力随分子间距离r的变化图像，图乙是实际分子力F随分子间距离r的变化图像（斥力以正值表示，引力以负值表示）。将两分子从相距r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（　　） A．从r=r2到r=r0分子力表现为斥力 B．从r=r2到r=r1分子间的作用力的大小先减小后增大 C．从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大 D．从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小 热力学定律 考点3 一、单选题 1．（2025·天津河西·一模）卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的。卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。如图为卡诺循环的p-V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线ABCDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中，气体分子的数密度增大 B．C→D过程中，气体从外界吸热，内能不变 C．B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功 D．在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量 2．（2025·天津十二区重点校·毕业联考一）游客去高海拔景区旅游时，多数会出现高原反应，而通过吸氧可以缓解高原反应。如图是一种便携式氧气罐，某游客按压该氧气罐喷出气体的过程中（假定罐内气体可视为理想气体且温度保持不变），下列说法正确的是（　　） A．罐内每个气体分子的动能都不变 B．外界对罐内气体做功 C．罐内气体的压强不变 D．罐内气体吸收的热量在数值上等于气体对外界做的功 3．（2025·天津耀华中学·一模）下列关于热现象的说法正确的是（　　） A．一定质量的理想气体温度发生变化，内能不一定改变 B．物体吸收热量其内能一定增加 C．热量不能从低温物体传到高温物体 D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热 4．（2025·天津南开区·一模）茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　） A．泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B．水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C．温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D．温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热 5．（2026·天津河西·一检）如图为小津同学设计的一款简易温度报警装置及其简化示意图。在竖直放置、导热性能良好的汽缸中，用活塞密闭一定质量的气体。当环境温度上升时，活塞缓慢向上移动，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。不计一切摩擦，此过程中密封气体可视为理想气体，则密封气体（　　） A．对外做功 B．吸收的热量等于其内能的增加量 C．分子的数密度增大 D．分子的平均动能增大 机械振动与机械波 考点4 1、 单选题 1．（2025·天津部分区·一模）下列说法正确的是（　　） A．观察者与波源互相靠近时接收到波的频率与波源频率不同 B．核反应方程，X表示的是中子 C．根据天然放射现象，卢瑟福提出了原子的核式结构 D．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 2．（2025·天津部分区·一模）一列简谐波沿绳向右传播，P、Q是绳上两点（Q在P的右侧），振动图像分别如图中实线和虚线所示。t=1s时，下列P、Q两点间的波形图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（2026·天津河西·一检）如图所示，时刻波源从平衡位置开始向下振动，产生一列简谐横波在均匀介质中向右传播。时刻质点开始振动，时刻质点第一次到达波谷。已知点和点平衡位置之间的距离为，a点和点平衡位置之间的距离为。则波传播到点时，a、b之间的波形为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 4．（2025·天津和平·一模）同一介质中有一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻坐标原点处的质点开始沿y轴振动，该波在介质中的传播速度大小为4m/s，某时刻波刚好传到x=3m处质点，波形图如图所示，P为x=4m处的质点，则下列判断正确的是 （　　） A．坐标原点位移随时间变化的关系式为 B．再过0.5s，P 点的加速度达到向下的最大值 C．t=1.3s时刻， x=4m处的P质点向上振动 D．从0到1.5s时刻，质点P运动的路程为2cm 5．（2025·天津南开区·一模）如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为，空气中光速c=3.0×108m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是（　　） A．光线从空气射入水中，频率不变 B．摄影师看到的水上景物比实际位置偏低 C．光进入水中速度变为2.25×108m/s D．进入镜头的光线与竖直方向的夹角最大为37° 6．（2025·天津河西·一模）甲、乙两列简谐机械横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，甲波的波速为2m/s。时刻两列波在x=2m处相遇，波形图如图所示。质点P的平衡位置在x=0m处，质点Q的平衡位置在x=2m处，质点R的平衡位置在x=4m处。下列说法正确的（　　） A．t=0时，质点P与R的运动方向相同 B．乙波的波速是1m/s C．t=0.5s时，质点P的加速度小于质点R的加速度 D．t=1.5s时，质点Q偏离平衡位置的位移为2cm 7．（2025·天津十二区重点校·毕业联考一）“甩绳”是一种时尚的健身运动，如图甲所示，两根相同的绳子一端固定，另一端由健身者双手分别握住上下交替甩动，绳子在竖直面内分别形成两列波。某次健身者以一定的频率开始甩动，某时刻绳子形成的波形如图乙所示（可视为简谐波且还未传到固定点P），其中a、b是右手绳子上的两个相邻的最低点，a、b两质点在波的传播方向上的距离，a质点振动图像如图丙所示，则（　　） A．健身者右手甩动绳子的频率为1Hz B．波在绳上传播的速度为2m/s C．健身者右手刚甩动时的方向是向下 D．增大甩动绳子的频率，绳子上的波形传播到P点的时间变短 7．（2025·天津九校联考·一模）“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在t=0.5s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A．水波的波速为0.6m/s B．从图甲开始计时质点Q先于质点P振动到波谷 C．t=1.0s时，质点Q的位移为 D．质点P的平衡位置坐标为 8．（2026·天津河东·一模）“地震预警”是在地震发生后，在地震波传播到受灾地区前，提前几秒至几十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构研究地震波时将其简化为简谐波处理，时刻的波形图如图甲所示，M是此波上平衡位置处于4m处的一个质点，图乙为质点M的振动图像，则（    ） A．该波的传播速度为4m/s B．该波沿x轴负方向传播 C．质点M在7s内通过的路程为280cm D．质点M在2s内沿x轴运动了4m 9．（2025高三·天津双菱中学·模拟预测（一））图甲为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，该时刻波恰好传播至点，质点、、、坐标如图所示。图乙为质点、、、中某一质点的振动图像，下列说法正确的是（    ） A．质点已经振动了 B．质点P的起振方向沿轴正方向 C．图乙是质点的振动图像 D．该波遇到的障碍物不能发生明显衍射 10．（2025·天津红桥区·一模）一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图中的实线所示，时的波形图如图中的虚线所示，则该简谐横波在介质中的传播速度可能为（    ） A． B． C． D． 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 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