2026高考物理选择题专练1+1(一)(全国适用)
2026-04-10
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.07 MB |
| 发布时间 | 2026-04-10 |
| 更新时间 | 2026-04-10 |
| 作者 | Rainsworth |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57282656.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2026高考物理选择题专练1+1(一)
(基础篇)
一、本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
所用时间: 所得分数:
1、核电池可通过半导体换能器,将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子,并释放出γ光子。已知、的质量分别为、,下列说法正确的是( )
A. 的衰变方程为
B. 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量
C. 核反应过程中的质量亏损为
D. 核反应过程中释放的核能为
2. 如图所示,在竖直平面内有一半圆形轨道,圆心为O。一小球(可视为质点)从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度水平向右抛出,落于圆轨道上的C点。已知OC的连线与OA的夹角为,重力加速度为,则小球从A运动到C的时间为(,)( )
A. 4s B. 6s C. 8s D. 3s
3、如图,一根刚性直梯倾斜置于直角墙壁上,小明沿直梯上的P点向上缓慢攀爬,若地面粗糙,竖直墙面光滑,则( )
A. 直梯对墙壁的压力不变 B. 直梯对墙壁的压力变小
C. 地面对直梯摩擦力变大 D. 地面对直梯支持力变大
4. 第二宇宙速度是在行星上发射一卫星挣脱行星引力束缚的最小发射速度。已知地球平均半径与火星平均半径之比为,两物体分别在离地球表面与离火星表面同样高度处做自由落体运动到达星球表面所花时间之比为;若取离行星无穷远处的引力势能为零势能点,则行星与卫星间引力势能,其中、分别为行星和卫星的质量,r为卫星与行星中心的距离。则地球的第二宇宙速度与火星的第二宇宙速度之比为( )
A. B. C. D.
5、现代农业通过“空间电场”技术优化大气与水平地面间形成的自然电场。如图所示,高压电源与竖直悬挂电极连接,电极与水平地面间形成电场(可视为点电荷与平面导体间的电场),M、N、P为电场中的三点,悬挂电极与地面上O 点的连线垂直于水平地面,M、N两点关于悬挂电极与地面上O点连线对称,下列说法正确的是( )
A. M、P两点处于同一等势面上 B. M、N两点电势相等
C. M、P两点电场强度相同 D. 悬挂电极一定连接电源正极
6、 一医用氧气瓶内有压强为、温度为、体积为V的氧气。该氧气瓶内的氧气可以通过调压阀分装到氧气袋中从而方便使用。若每次分装时,氧气袋均是折叠状态,袋内无气体,分装结束后,每个氧气袋内氧气的压强为、温度为、体积为,若氧气可视为理想气体,下图中能正确表示氧气瓶内剩余氧气的压强p与充气次数n的关系图像的是( )
A. B.
C. D.
7、一列周期为T、沿x轴方向以速度传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在时刻的位移,P为波上的一个质点且正沿y轴负方向振动,则( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 该波的波长为
C. 该波的频率为
D. 时刻,质点A向上运动
8. 在水下有一点光源沿同一方向发出两种不同颜色的光、,并以相同入射角斜射向空气,已知在空气中光折射角大于光,下列说法正确的是( )
A. 光的频率比光的频率大
B. 光在水中的折射率小于光
C. 光发生全反射的临界角比光大
D. 光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度
9、如图所示,工人利用滑轮组将重物缓慢提起,下列说法正确的是( )
A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C. 重物缓慢拉起过程,绳子拉力变小
D. 重物缓慢拉起过程,工人受到的地面支持力变小
10、如图,足够长的间距的平行光滑金属导轨、固定在水平面内,导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,方向如图所示。一根质量,阻值的金属棒a以的初速度从左端开始沿导轨滑动,另一根阻值的金属棒b静止在导轨上,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。导轨电阻不计,则( )
A. 金属棒a刚进入磁场时,金属棒a两端的电压为4V
B. 金属棒a不能穿过磁场区域
C. 金属棒a刚穿出磁场区域时的速度大小为8m/s
D. 金属棒a在磁场中运动的过程中,金属棒b上产生的焦耳热为1.08J
经验总结:
(提高篇)
一、本题共5小题,共24分。在每小题给出的四个选项中,第1~3题只有一项符合题目要求,每小题4分;第4~5题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
所用时间: 所得分数:
1、气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行传递能量和信号,从而实现生产自动化。如图所示为某气压传动装置的原理示意图,面积为的轻质活塞,通过压缩气体顶起面积为的轻质活塞和上方管道内高的液柱(液体的密度为,重力加速度为),开始活塞静止,无推力,现用力缓慢向右推动活塞,最终活塞和液体上升的高度为。已知大气压强为,不计摩擦和忽略细弯管中的气体体积,气缸中理想气体的温度始终不变,下列说法正确的是( )
A.推动活塞的过程中,对封闭气体做功,故气体内能增加
B.整个过程中,活塞对气缸内气体做的功小于气体向外界放出的热量
C.最终气缸内气体的压强大小为
D.横截面积为的气缸内气体的长度
2、直角坐标系的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于处的波源发出的两列机械波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播。某时刻只画出了介于和6m之间的波形图,已知此时刻a波刚好传到处,下列说法正确的是( )
A.波源的起振方向沿y轴正方向
B.此时刻b波也刚好传到
C.质点Q在某四分之一周期内路程可能为0.5A(A为振幅)
D.平衡位置距处1.5m的两质点P、Q中,质点Q先到达最大位移处
3、反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=4.0×10-20kg,电荷量q=-4.0×10-9C的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则( )
A. x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比
B. 粒子在-1cm~0.5cm区间运动过程中的电势能先增加后减小
C. 该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为6.0×10-8J
D. 该粒子运动的周期T=3.0×10-6s
4. 在如图所示的电路中,电源电动势E = 12 V,内阻r = 8 Ω,定值电阻R1 = 2 Ω,R2 = 10 Ω,R3 = 20 Ω,滑动变阻器R4的取值范围为0 ~ 30 Ω,所有电表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表V1、电压V2、电流表A示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。下列说法正确的是( )
A. 小于
B. 不变,增大
C. R4的功率先增大后减小,最大值为0.36 W
D. 电源的输出功率先增大后减小,最大值为4.5 W
5、如图所示, ab、cd为固定在水平面上的光滑金属导轨(电阻忽略不计), ab、cd的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻;一质量为m、长为L的金属棒MN垂直放在导轨上,甲、乙为两根相同的轻质弹簧,弹簧一端均与金属棒MN的中点连接,另一端被固定,两弹簧都处于原长状态;整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现给金属棒MN一水平向左的初速度v,使之在导轨上运动,运动过程中 MN始终垂直于轨道并与导轨接触良好,其接入电路的有效电阻为R。经过一段时间,金属棒MN第一次速度为零,这一过程中ac间的电阻R上产生的焦耳热为Q。再经过一段时间金属棒MN第二次速度为零,此时,甲弹簧的弹性势能为Ep,弹簧始终处于弹性范围内,且金属棒始终未与弹簧固定处发生碰撞。下列选项正确的是( )
A.初始时刻金属棒的加速度大小为
B.当金属棒第一次到达最左端时,甲弹簧的弹性势能为
C.当金属棒第一次回到初始位置时,动能为
D.金属棒由初始位置开始至第二次速度为零的过程中,金属棒 MN上产生的总焦耳热为
【答案】BD
【详解】A.初始时刻,金属棒产生的感应电动势为
感应电流为
由
可得
故A错误;
B.当金属棒第一次到达最左端时,通过MN的电流始终是R上的两倍,故MN产生的焦耳热为4Q,系统产生的总焦耳热为
由动能定理及能量守恒定律可得
可得甲弹簧的弹性势能为
故B正确;
C.当金属棒向左运动后第一次回到初始位置过程中,由于安培力始终对MN做负功,产生焦耳热,棒第一次达到最左端的过程中,产生的焦耳热为6Q。棒平均速度最大,平均安培力最大,棒克服安培力做功最大,整个回路中产生的焦耳热更多,回到平衡位置时产生的焦耳热小于6Q,由动能定理可得
解得
其中
可得
故C错误;
D.当金属棒由初始位置开始至第一次到达最右端过程中,由能量守恒
通过MN的电流始终是R上的两倍,则
可得
故D正确。
故选BD。
经验总结:
学科网(北京)股份有限公司
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2026高考物理选择题专练1+1(一)
(基础篇)
一、本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
所用时间: 所得分数:
1、核电池可通过半导体换能器,将放射性同位素衰变过程释放的能量转变为电能。一静止的核衰变为核和新粒子,并释放出γ光子。已知、的质量分别为、,下列说法正确的是( )
A. 的衰变方程为
B. 释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量
C. 核反应过程中的质量亏损为
D. 核反应过程中释放的核能为
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据质量数守恒与电荷数守恒可知,的衰变方程为
故A错误;
BD.根据质能方程可知,释放的核能为
释放的核能转变为的动能、新粒子的动能和γ光子能量,故B正确,D错误;
C.此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差,则为
故C错误。
故选B。
2. 如图所示,在竖直平面内有一半圆形轨道,圆心为O。一小球(可视为质点)从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度水平向右抛出,落于圆轨道上的C点。已知OC的连线与OA的夹角为,重力加速度为,则小球从A运动到C的时间为(,)( )
A. 4s B. 6s C. 8s D. 3s
【答案】A
【解析】
【详解】小球抛出后做平抛运动,设圆形轨道的半径为R,竖直方向有
水平方向有
解得
故选A。
3、如图,一根刚性直梯倾斜置于直角墙壁上,小明沿直梯上的P点向上缓慢攀爬,若地面粗糙,竖直墙面光滑,则( )
A. 直梯对墙壁的压力不变 B. 直梯对墙壁的压力变小
C. 地面对直梯摩擦力变大 D. 地面对直梯支持力变大
【答案】C
【解析】
【详解】对人和梯子整体受力分析如图所示
整体受重力、竖直墙壁的支持力、地面的支持力和地面的摩擦力,图中F为与的合力,根据共点力平衡条件可知F,、三力平衡,三个力的延长线交于一点O,人站在梯子上,缓慢爬到梯子顶端的过程中,梯子和人整体的重心大致向左上移动,则三力交汇点O水平向左平移,则可知F与竖直方向的夹角增大,设该夹角为,而F在竖直方向的分量始终与重力G平衡,即始终有
显然,地面对直梯支持力不变,夹角增大,力F必然增大,而力F的水平分量
则可知地面对直梯的摩擦力增大,而水平方向始终有
由此可知,人站的位置越高,直梯受到地面的摩擦力越大,竖直墙壁对直梯的作用力越大,结合牛顿第三定律可知,直梯对墙壁的压力变大。
故选C。
4. 第二宇宙速度是在行星上发射一卫星挣脱行星引力束缚的最小发射速度。已知地球平均半径与火星平均半径之比为,两物体分别在离地球表面与离火星表面同样高度处做自由落体运动到达星球表面所花时间之比为;若取离行星无穷远处的引力势能为零势能点,则行星与卫星间引力势能,其中、分别为行星和卫星的质量,r为卫星与行星中心的距离。则地球的第二宇宙速度与火星的第二宇宙速度之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设地球的半径为,重力加速度为;火星的半径为,重力加速度为;则有
两物体分别在离地球表面与离火星表面同样高度处做自由落体运动到达星球表面所花时间之比为,根据自由落体运动的公式有
解得
又从地面出发到脱地球吸引需要提供的发射速度,即为第二宇宙速度;当卫星摆脱地球引力时到达无穷远,引力势能和动能都为零,则卫星从地面上发射后到脱离地球吸引,根据机械能守恒定律有
卫星在地球表面上的势能为
又卫星静止在地球表面上时,万有引力等于重力,则有
联立解得第二宇宙速度为
故地球的第二宇宙速度与火星的第二宇宙速度之比为
故选C。
5、现代农业通过“空间电场”技术优化大气与水平地面间形成的自然电场。如图所示,高压电源与竖直悬挂电极连接,电极与水平地面间形成电场(可视为点电荷与平面导体间的电场),M、N、P为电场中的三点,悬挂电极与地面上O 点的连线垂直于水平地面,M、N两点关于悬挂电极与地面上O点连线对称,下列说法正确的是( )
A. M、P两点处于同一等势面上 B. M、N两点电势相等
C. M、P两点电场强度相同 D. 悬挂电极一定连接电源正极
【答案】B
【解析】
【详解】A.沿电场线方向电势降低,所以M点电势高于P点电势,故A错误;
B.由题知,M、N两点关于悬挂电极与地面上O点连线对称,故M、N两点电势相等,故B正确;
C.电场线的疏密反映电场强度大小,电场线越密,电场强度越大,所以M点电场强度大于P点电场强度,故C错误;
D.由于电场线的方向未知,故无法判断悬挂电极的极性,故D错误。
故选B。
6、 一医用氧气瓶内有压强为、温度为、体积为V的氧气。该氧气瓶内的氧气可以通过调压阀分装到氧气袋中从而方便使用。若每次分装时,氧气袋均是折叠状态,袋内无气体,分装结束后,每个氧气袋内氧气的压强为、温度为、体积为,若氧气可视为理想气体,下图中能正确表示氧气瓶内剩余氧气的压强p与充气次数n的关系图像的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】气体进行等温度变化,由玻意耳定律可知
即
则p—n图像为一条下倾的直线。
故选A。
7、一列周期为T、沿x轴方向以速度传播的简谐横波在时刻的波形图如图所示。介质中平衡位置在坐标原点的质点A在时刻的位移,P为波上的一个质点且正沿y轴负方向振动,则( )
A. 该波沿x轴负方向传播
B. 该波的波长为
C. 该波的频率为
D. 时刻,质点A向上运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为P为波上的一个质点且正沿y轴负方向振动,根据同侧法可知该波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.设波的表达式为
由图知振幅,波图像过点和,代入表达式解得,
故B正确;
C.因为波速为,根据公式
可得
故C错误;
D.由于该波沿x轴正方向传播,根据同侧法可知质点A在时刻正沿y轴负方向振动,又周期
所以时刻,质点A仍处于该位置仍沿y轴负方向振动,故D错误。
故选B。
8. 在水下有一点光源沿同一方向发出两种不同颜色的光、,并以相同入射角斜射向空气,已知在空气中光折射角大于光,下列说法正确的是( )
A. 光的频率比光的频率大
B. 光在水中的折射率小于光
C. 光发生全反射的临界角比光大
D. 光在水中的传播速度小于光在水中的传播速度
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.入射角相同,在空气中P光折射角大于Q光,根据可知,P光的折射率较大,P光的频率也较大,A正确,B错误;
C.根据,折射率n越大,临界角C越小。因为,所以 P 光的临界角比 Q光小,错误;
D.根据,折射率n越大,在水中的传播速度就越小。因为,所以 P 光在水中的传播速度比 Q光小,D正确。
故选AD。
9、如图所示,工人利用滑轮组将重物缓慢提起,下列说法正确的是( )
A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C. 重物缓慢拉起过程,绳子拉力变小
D. 重物缓慢拉起过程,工人受到的地面支持力变小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.工人受到的重力、支持力和细绳的拉力作用而平衡,则重力和支持力不是一对平衡力,A错误;
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力,B正确;
C.重物缓慢拉起过程,动滑轮两边的细绳与竖直方向的夹角θ变大,根据2Tcosθ=mg,可知绳子拉力变大,C错误;
D.重物缓慢拉起过程,对工人分析可知
因拉力T变大,可知工人受到的地面支持力变小,D正确。
故选BD。
10、如图,足够长的间距的平行光滑金属导轨、固定在水平面内,导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,方向如图所示。一根质量,阻值的金属棒a以的初速度从左端开始沿导轨滑动,另一根阻值的金属棒b静止在导轨上,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。导轨电阻不计,则( )
A. 金属棒a刚进入磁场时,金属棒a两端的电压为4V
B. 金属棒a不能穿过磁场区域
C. 金属棒a刚穿出磁场区域时的速度大小为8m/s
D. 金属棒a在磁场中运动的过程中,金属棒b上产生的焦耳热为1.08J
【答案】CD
【解析】
【详解】A.金属棒刚进入磁场时的感应电动势
金属棒两端电压,故A错误;
B.设金属棒最终停距磁场左边界处,由动量定理可得
根据闭合电路欧姆定律有
根据法拉第电磁感应定律有
联立解得,金属棒能穿过磁场区域,故B错误;
C.金属棒刚穿出磁场区域,由动量定理可得
根据闭合电路欧姆定律有
根据法拉第电磁感应定律有
联立解得,故C正确;
D.由能量守恒定律可得,回路中产生的总焦耳热
金属棒上产生的焦耳热,故D正确。
故选CD。
经验总结:
(提高篇)
一、本题共5小题,共24分。在每小题给出的四个选项中,第1~3题只有一项符合题目要求,每小题4分;第4~5题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
所用时间: 所得分数:
1、气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行传递能量和信号,从而实现生产自动化。如图所示为某气压传动装置的原理示意图,面积为的轻质活塞,通过压缩气体顶起面积为的轻质活塞和上方管道内高的液柱(液体的密度为,重力加速度为),开始活塞静止,无推力,现用力缓慢向右推动活塞,最终活塞和液体上升的高度为。已知大气压强为,不计摩擦和忽略细弯管中的气体体积,气缸中理想气体的温度始终不变,下列说法正确的是( )
A.推动活塞的过程中,对封闭气体做功,故气体内能增加
B.整个过程中,活塞对气缸内气体做的功小于气体向外界放出的热量
C.最终气缸内气体的压强大小为
D.横截面积为的气缸内气体的长度
【答案】D
【详解】AB.整个过程中,温度不变,内能不变,故活塞对封闭气体做的功等于气体对外放出的热量与活塞对封闭气体做的负功之和,AB项错误;
C.最终气缸内封闭气体的压强大小为
故C项错误;
D.对气缸内封闭气体,由等温变化,可得
可得面积为气缸内气体长度
故D项正确。
2、直角坐标系的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线。位于处的波源发出的两列机械波a、b同时在Ⅰ、Ⅱ中传播。某时刻只画出了介于和6m之间的波形图,已知此时刻a波刚好传到处,下列说法正确的是( )
A.波源的起振方向沿y轴正方向
B.此时刻b波也刚好传到
C.质点Q在某四分之一周期内路程可能为0.5A(A为振幅)
D.平衡位置距处1.5m的两质点P、Q中,质点Q先到达最大位移处
【答案】D
【详解】A.由同侧法判断出的质点向下振动,由a波刚好传到的质点处,此时此质点与震源的振动方向一致,故振源的起振方向沿y轴负方向,故A错误;
B.由图可知a波的波长为1m,b波的波长为4m,同一波源产生的波频率相等,由
可知介质Ⅱ中波的传播速度时介质Ⅰ中的4倍,此时刻a波传播到处,此时刻b波传播到处,故B错误;
C.设Q点的振动方程为
则四分之一周期的路程为
用数学换元法思想得
变形得
当时
无解,当
无解,当
无解,当
无解,故无论在哪一个四分一周期都Q的路程都不可能为0.5A,故C错误;
D.由图可知质点P、Q都是向y轴正方向振动,质点P经过四分之一周期到达最大位移处,而质点Q在小于四分之一周期的时间就能到达最大位移处,即质点Q先到达最大位移处,
3、反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于x轴,其电势φ随x的分布如图所示。一质量m=4.0×10-20kg,电荷量q=-4.0×10-9C的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。则( )
A. x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比
B. 粒子在-1cm~0.5cm区间运动过程中的电势能先增加后减小
C. 该粒子运动过程中电势能变化量的最大值为6.0×10-8J
D. 该粒子运动的周期T=3.0×10-6s
【答案】A
【解析】
【详解】A. 由电场强度与电势差的关系可得
解得
A正确;
B.粒子在-1cm~0.5cm过程中,电势先增大后减小,根据公式
可得:带负电粒子的电势能先减小后增大,B错误;
C.根据电场力做功与电势能变化关系可得
该粒子运动过程中电势差取最大值时,电势能变化量取最大值,即为
C错误;
D.粒子在-1cm~0cm过程中,由牛顿第二定律和匀变速直线运动规律可得
粒子在0cm~0.5cm过程中,由牛顿第二定律和匀变速直线运动规律可得
该粒子运动的周期
联立可得: ,D错误;
故选A。
4. 在如图所示的电路中,电源电动势E = 12 V,内阻r = 8 Ω,定值电阻R1 = 2 Ω,R2 = 10 Ω,R3 = 20 Ω,滑动变阻器R4的取值范围为0 ~ 30 Ω,所有电表均为理想电表。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表V1、电压V2、电流表A示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。下列说法正确的是( )
A. 小于
B. 不变,增大
C. R4的功率先增大后减小,最大值为0.36 W
D. 电源的输出功率先增大后减小,最大值为4.5 W
【答案】C
【解析】
【详解】B.将R1和R2等效为电源内阻,则等效电源的电动势
解得
等效内阻
等效电路如图所示
由U1 = IR3可知
则不变,由U2 = E′ − I(R3 + r′)可知
则不变,故B错误;
A.当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,R4变大,总电阻变大,总电流减小,等效路端电压U路端增大,由U1 = IR3可知V1读数减小;由U2 = E′ − I(R3 + r′)可知V2读数增大,因U路端 = U1 + U2,可知小于,故A正确;
C.将R3等效为新电源的内阻,内阻为
等效电源输出功率
当R4 = r″时,等效电源输出功率最大,R4的功率最大,则当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电阻从0增加到30 Ω,可知R4的功率先增大后减小;当R4 = 25 Ω时功率最大,最大值为
故C正确;
D.当滑动变阻器的滑片在a端时,电源E的外电阻为
当滑动变阻器的滑片在b端时,电源E的外电阻为
电源E的内阻r = 8 Ω,则
则滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电源的输出功率一直减小,故D错误。
故选AC。
5、如图所示, ab、cd为固定在水平面上的光滑金属导轨(电阻忽略不计), ab、cd的间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻;一质量为m、长为L的金属棒MN垂直放在导轨上,甲、乙为两根相同的轻质弹簧,弹簧一端均与金属棒MN的中点连接,另一端被固定,两弹簧都处于原长状态;整个装置处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现给金属棒MN一水平向左的初速度v,使之在导轨上运动,运动过程中 MN始终垂直于轨道并与导轨接触良好,其接入电路的有效电阻为R。经过一段时间,金属棒MN第一次速度为零,这一过程中ac间的电阻R上产生的焦耳热为Q。再经过一段时间金属棒MN第二次速度为零,此时,甲弹簧的弹性势能为Ep,弹簧始终处于弹性范围内,且金属棒始终未与弹簧固定处发生碰撞。下列选项正确的是( )
A.初始时刻金属棒的加速度大小为
B.当金属棒第一次到达最左端时,甲弹簧的弹性势能为
C.当金属棒第一次回到初始位置时,动能为
D.金属棒由初始位置开始至第二次速度为零的过程中,金属棒 MN上产生的总焦耳热为
【答案】BD
【详解】A.初始时刻,金属棒产生的感应电动势为
感应电流为
由
可得
故A错误;
B.当金属棒第一次到达最左端时,通过MN的电流始终是R上的两倍,故MN产生的焦耳热为4Q,系统产生的总焦耳热为
由动能定理及能量守恒定律可得
可得甲弹簧的弹性势能为
故B正确;
C.当金属棒向左运动后第一次回到初始位置过程中,由于安培力始终对MN做负功,产生焦耳热,棒第一次达到最左端的过程中,产生的焦耳热为6Q。棒平均速度最大,平均安培力最大,棒克服安培力做功最大,整个回路中产生的焦耳热更多,回到平衡位置时产生的焦耳热小于6Q,由动能定理可得
解得
其中
可得
故C错误;
D.当金属棒由初始位置开始至第一次到达最右端过程中,由能量守恒
通过MN的电流始终是R上的两倍,则
可得
故D正确。
故选BD。
经验总结:
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