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多选题精选常考考点 冲刺练
2025年高考物理三轮复习备考
1.如图所示,一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面,不计空气阻力。小球以初速度沿细杆向上运动至最高点,则该过程( )
A.合力冲量大小为mv0cos B.重力冲量大小为
C.洛伦兹力冲量大小为 D.若,弹力冲量为零
2.如图所示,a、b两端接电压稳定的正弦交变电源,变压器的原、副线圈的匝数之比为n,且,定值电阻的阻值,电流表、电压表均为理想交流电表,其示数分别用I和U表示。当向下调节滑动变阻器的滑片P时,电流表、电压表的示数变化量的绝对值分别用 I和 U表示。则以下说法正确的是( )
A. B.
C.变压器的输出功率一定减小 D.变压器的输出功率可能先增大后减小
3.一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示,P是介质中的质点,图(b)是质点P的振动图像。已知波在该介质中的传播速度为,下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播 B.波长
C.质点P平衡位置的横坐标 D.坐标原点处质点的振动方程为
4.如图所示,M、N端连接一个图甲所示的交流电源,理想变压器的原线圈上接有阻值为的定值电阻,副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器,原、副线圈匝数之比为,电表均为理想电表。初始时,滑动变阻器的滑片处于正中间位置,滑片移动过程中,电流表、电压表示数变化量的绝对值分别为、,下列说法正确的是( )
A.变压器输出端交变电流的周期为
B.若滑片下移,电压表和电流表的示数均增大
C.滑片移动过程中
D.若滑片上移,电源输出功率减小
5.如图所示,水平面上放置着半径为R、质量为的半圆形槽,为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落,从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.槽向左运动的最大位移为
B.小球在槽中运动的最大速度为
C.小球能从B点离开槽,且上升的最大高度小于R
D.若槽固定,小球在槽中运动过程中,重力做功的最大功率为
6.一质点做减速直线运动过程中速度和位置坐标的关系如图v-x所示,下列分析正确的是( )
A.过程中质点的加速度恒定
B.过程中质点的加速度逐渐减小
C.质点在时的加速度等于时的加速度
D.质点在时的加速度大于时的加速度
7.如图,电阻不计的固定直角金属导轨AOC的两边,角度为45°的“”形均匀金属杆可绕O'转动,转动过程中金属杆与导轨接触良好。最初“”形金属杆的a段恰好与A端接触,b段恰好与O接触,整个空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸而向里的匀强磁场。“”形金属杆从图示位置以恒定角速度ω沿逆时针方向转动45°的过程中( )
A.回路中感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向
B.穿过回路的磁通量先增大后减小
C.回路中感应电动势的最大值为
D.“”形金属杆a、b两段产生的焦耳热相等
8.如图所示,光滑定滑轮固定在墙上,绕过定滑轮的轻绳连接质量为的小球A和质量为m的小球B,小球B静止在地面上,用手托着小球A,滑轮两边的轻绳刚好伸直并沿竖直方向,这时小球A离地面的高度为H,不计滑轮和小球的大小,快速撤去手,小球A从静止开始运动至到达地面的过程中,下列说法正确的是( )(小球A落地后不再弹起)
A.撤去手的一瞬间,小球B对地面的压力大小为
B.小球A向下运动过程中,轻绳对小球A的冲量大小为
C.小球A向下运动过程中,轻绳对A、B两球的冲量大于A、B两球重力的冲量
D.小球A向下运动过程中,小球A的机械能减少量为
9.风能是可再生的清洁能源,储量大、分布广,在一定的技术条件下,风能可作为一种重要的能源得到开发利用。如图为风力发电机的简化模型,风带动叶片转动,使叶片的转速为n转/秒,升速齿轮箱的转速比为,高速转轴使匝数为N的发电机线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的交流电通过理想变压器后向用户端的9盏灯泡供电,其中A灯为指示灯,A灯与用户端的灯泡相同,额定电压均为U,所有灯泡正常发光,已知匀强磁场的磁感应强度为B,线圈电阻不计,则下列说法正确的是( )
A.用户端的交变电流的频率为
B.变压器原副线圈的匝数比为
C.发电机线圈的面积为
D.若增多用户端的灯泡数量,则用户端的灯泡变暗,A灯变亮,发电机的总功率减小
10.据报道ACF极限缓震材料,是一种集缓冲、减震、吸能于一身的高分子高性能材料,能吸收90%以上的机械能并瞬间把它转化为不明显的内能。为了验证该报道,某同学找来一个ACF缓震材料置于水平地面,将质量为m的钢球置于缓震材料上方H1处静止释放,通过相机测出钢球与缓震材料的接触时间为t及钢球反弹的最大高度H2,假设钢球始终在竖直方向上运动,则下列说法正确的是( )
A.冲击时机械能转为内能百分比为
B.冲击时机械能转为内能百分比为
C.钢球与缓震材料接触过程中,始终处于超重状态
D.缓震材料受到钢球的平均冲力为
11.自“天空立法者”开普勒发现了开普勒三大定律后,人们对宇宙的探索从未停止。如图所示为行星P的运行轨道,F为焦点(太阳),a、b、分别为半长轴,半短轴和焦距,O为椭圆中心。根据万有引力定律,行星和太阳间的引力势能为,其中G为引力常量,M为太阳的质量,m为行星的质量,r为太阳到行星的距离。行星P在A、B两点的瞬时速度为和,下列说法正确的是( )
A.
B.P在椭圆轨道的机械能为
C.P在椭圆轨道的机械能为
D.行星P绕F运动的周期
12.位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波,时完整的波形如图甲所示,如图乙所示为x轴上某质点的振动图像,已知介质中a、c两质点的横坐标分别为,则下列说法正确的是( )
A.图乙可能为质点c的振动图像
B.该波的传播速度为时波源已振动了
C.再经过,x轴上的处的质点起振
D.从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间内波源通过的路程为
13.如图1所示,一轻弹簧竖直固定于水平桌面上,另一相同的弹簧下端与光滑固定斜面底端的挡板相连,物体P、Q分别从两弹簧上端由静止释放,加速度a与弹簧压缩量x的关系分别如图2中实线、虚线所示。则( )
A.光滑斜面的倾角为37°
B.P、Q向下运动达到最大速度时两弹簧的压缩量之比为
C.P、Q的质量之比为
D.P、Q向下运动过程中的最大速度之比为
14.如图甲所示,粗细均匀的无限长平行导轨固定在倾角的斜面上,在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B,有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方位置和边界EF位置同时由静止释放,cd棒运动的图像如图乙所示,其中OM、NP段为曲线,其他段为直线。已知磁感应强度,导轨间距,金属棒与导轨间的动摩擦因数,导体棒的质量均为,导体棒电阻均为,导轨电阻不计,g取。则下列说法正确的是( )
A.0~2s内通过导体棒ab的电荷量为
B.ab棒刚进入磁场时ab两端的电压为16V
C.0~2s内导体棒cd产生的焦耳热为
D.ab、cd棒之间的最小距离为
15.如图所示,MN和PQ为在同一水平面内足够长的平行固定金属导轨,处在竖直向下的匀强磁场中。质量均为m金属杆a、b垂直于导轨放置,一不可伸长的轻质绝缘细线一端系在金属杆b的中点,另一端绕过轻小定滑轮与质量为的重物c相连,细线的水平部分与导轨平行且足够长。已知两杆与导轨动摩擦因数相同,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计导轨电阻、滑轮轴的摩擦及电磁辐射,重力加速度大小为g。整个装置由静止释放后,下列关于b杆的速度、b杆所受的安培力与重力的比值随时间变化的规律可能正确的是( )
A.B.
C.D.
16.如图所示倾角为37°的足够长的光滑绝缘斜面处于匀强磁场中,磁感应强度为B。可视为质点的小球质量为m,带电量为,以平行于斜面的初速度从斜面底端向上滑行,t时刻小球离开斜面。已知,整个运动过程中小球带电量保持不变,下列分析正确的是( )
A.小球离开斜面之前的运动过程中加速度恒定
B.
C.小球离开斜面之前的过程中斜面对小球的弹力的冲量大小为
D.小球离开斜面后相对分离点能够上升的最大高度为
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 CD BD CD ACD ABD BC BD BD BC BD
题号 11 12 13 14 15 16
答案 AB BD CD AD ABC AC
1.CD
A.根据动量定理
故合力冲量大小为,故A错误;
B.小球上滑的时间为
重力的冲量大小为
故B错误;
C.小球所受洛伦兹力为
,
随时间线性变化,故洛伦兹力冲量大小为
故C正确;
D.若,0时刻小球所受洛伦兹力为
小球在垂直细杆方向所受合力为零,可得
即
则小球在整个减速过程的图像如图
图线与横轴围成的面积表示冲量可得弹力的冲量为零,故D正确。
故选CD。
2.BD
AB.设变压器输入电压为,输入电流为,变压器输出电压为U,输出电流为I,由变压比公式有,得
又由变流比公式有
得
电源电压U0则有
电源电压稳定,可知
A错误,B正确;
CD.当向下调节滑动变阻器的滑片P时,导致副线圈回路中总电阻增大,则回路中的总电流减小,原线圈中电流减小,电阻R1的电压降减小,而a、b两端电压一定,原线圈两端电压增大,副线圈两端电压增大,由功率公式P=UI可知,因R1和R3没有具体数据,不能确定副线圈电路消耗电功率的变化,即变压器的输出功率不一定减小,变压器的输出功率可能先增大后减小,C错误,D正确。
故选BD。
3.CD
A.图(b)可知,P向下振动,根据平移法可知波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.图(b)可知,可解得
故B错误;
C.设的质点,从平衡位置到经历的时间为,由振动方向可知
所以点P平衡位置的横坐标为
故C正确;
D.图(b)可知质点P的振动方程为
波从O到P所需时间为
可知坐标原点处质点的振动方程为
故D正确;
故选CD。
4.ACD
A.输入交流电的周期为,理想变压器不改变交流电的周期和频率,故A正确;
B.由于理想变压器原线圈电路上含有电阻,则可把理想变压器和副线圈上的电阻等效为一个电阻则电路变为简单的串联电路,如图所示
滑片逐步下移阻值减小,减小,则总电阻减小,根据
可知总电流增大,即通过的电流增大,根据
可知通过电流表的电流增大,根据
可知减小,根据
可知电压表示数减小,故B错误;
C.根据理想变压器的变压、变流规律及闭合电路欧姆定律有
则
故C正确;
D.若滑片上移,总电阻增大,由知电源输出功率减小,故D正确。
故选ACD。
5.ABD
A.球在槽中运动过程中,系统水平方向动量守恒,则有
mx1=3mx2
x1+x2=2R
联立解得
x2=0.5R
故A正确;
B.当球到达槽的最低点时速度最大,则由动量守恒和能量关系
mv1=3mv2
解得
选项B正确;
C.系统机械能守恒,小球从B点离开时,由水平方向动量守恒可知,槽速度为0,故小球上升最大高度为R,故C错误;
D.若槽固定,设小球下落到槽内速度和水平方向夹角为θ时重力功率最大,即竖直方向速度最大,则有
Ncosθ=mg
联立解得
则有
则重力功率为
故D正确。
故选ABD。
6.BC
AB.由图知
等式两侧对时间求导得
故两段运动过程加速度都逐渐减小,故A错误,B正确;
CD.由图可知两段斜率关系为,所求加速度之比为
故C正确,D错误。
故选BC。
7.BD
AB.“”形金属杆从图示位置以恒定角速度ω沿逆时针方向转动45°的过程中,闭合电路在磁场中的面积先增大后减小,所以穿过回路的磁通量先增大后减小;由楞次定律可知回路中感应电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,故A错误,B正确;
C.在开始时a、b两金属棒的长度差最大,回路中感应电动势最大,回路中感应电动势的最大值为
故C错误;
D.“”形金属杆从图示位置以恒定角速度ω沿逆时针方向转动45°的过程中电路中感应电动势先减小后增大,开始时的电动势与最后的电动势大小相等;“”形金属杆a、b两段的电流相等,由于运动中电动势的对称性及电阻的对称性,又由可知金属杆a、b两段产生的焦耳热相等,故D正确。
故选BD。
8.BD
A.释放 A 的瞬间,设A、B组成的整体的加速度为a,由牛顿第二定律可得
解得
对于A
得
即小球 B 对地面的压力大小为0,A错误;
B.小球 A 向下运动的时间为
轻绳对小球A的冲量大小为
B正确;
C.对于A球来说,A球的重力大于绳子拉力,所以轻绳对A球的冲量小于A球重力的冲量,而对于B球来说,B球的重力小于绳子拉力,所以轻绳对B球的冲量大于B球重力的冲量,C错误;
D.重力做功不改变机械能,所以小球A的机械能减少量等于绳子做的功的大小,即
D正确。
故选BD。
9.BC
A.叶片的转速为n转/秒,则发电机线圈转速为kn转/秒,则通过理想变压器后输出交变电流的频率为kn,A错误;
B.设灯泡的额定电流为I,根据题意可知,原线圈电流,副线圈电流,根据变流比可知
B正确;
C.根据变压比可得原线圈电压为
则发电机输出电压
根据
联立可得
C正确;
D.将变压器以及所有用户看作一个负载,若此时用户端突然增多,则负载电阻减小,则通过灯泡A的电流增大,则A灯变亮,发电机输出电压不变,故原线圈电压减小,根据变压比可知,副线圈电压减小,则其余灯泡的亮度变暗,发电机输出电压不变,输出电流增大,则输出功率增大,D错误。
故选BC。
10.BD
AB.根据题意可知,冲击前钢球的机械能为
冲击后钢球的机械能为
由能量守恒定律可得,转化内能的机械能为
冲击时机械能转为内能百分比为
故A错误,B正确;
C.钢球与缓震材料接触过程中,先加速下降再减速下降,然后加速上升,再减速上升,则钢球先失重后超重再失重,故C错误;
D.以向上为正方向有,对钢球,根据动量定理有
缓震材料受到钢球的平均冲力为
故D正确。
故选BD。
11.AB
A.如图所示,以v表示行星的速度,当行星经过近日点A和远日点B时,v和r垂直,则面积速度,即单位时间通过扫过的面积
解得
A正确。
BC.行星运动的总机械能E等于动能与引力势能之和。经过近日点和远日点时有
,
根据机械能守恒有
因此有
结合上述可解出
,
则解得机械能为
B正确,C错误;
D.根据椭圆规律有
结合上述解出的,可求得面积速度为
椭圆的面积为,因此周期为
D错误。
故选AB。
12.BD
A.根据图甲可知t=0时质点c振动方向沿y轴正方向,所以图乙不可能为质点c的振动图像,A错误;
B.根据图甲可知波长
根据图乙可知周期
由波长与波速关系得
解得
根据图甲可知t=0时波传播的距离为14m,所以t=0时波源振动了
B正确;
C.x轴上的处的质点起振,波需再传播
需要的时间为
C错误;
D.从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间为,从t=0开始,波源在周期内的路程为
波源在一个周期内的路程为
所以从计时开始到质点c迎来第二个波峰的时间内波源通过的路程为
D正确。
故选BD。
13.CD
A.设物体P、Q分别质量为、。由图2可知弹簧压缩量为零时,物体P、Q加速度分别为,。对物体P,有
得
①
设斜面的倾角为,对物体Q,有
②
由①②得
得
A错误;
B.加速度为零时,物体P、Q的速度最大。由图2可知,P、Q向下运动达到最大速度时两弹簧的压缩量分别为,。P、Q向下运动达到最大速度时两弹簧的压缩量之比为。B错误;
C.P、Q向下运动达到最大速度时,对两物体,有
又
得
C正确;
D.P、Q向下运动过程中的最大速度分别为和,对P、Q由动能定理得
③
④
由③④得,P、Q向下运动过程中的最大速度之比
D正确。
故选CD。
14.AD
A.导体棒cd在磁场中匀速运动时,有
解得
0~2s内根据动量定理,有
解得,通过cd棒的电荷量为
由于ab、cd棒串联,所以0~2s内通过导体棒ab的电荷量也为,A正确;
B.棒ab进入磁场前匀加速,有
解得
进入磁场的时间为
解得
进入磁场时的速度为
ab棒刚进入磁场时产生电动势为
此时,cd棒产生电动势为
回路中的电流为
此时,ab两端的电压为
B错误;
C.0~2s内对cd导体棒有
联立,解得
根据动能定理有
根据功能关系,有
解得
C错误;
D.当ab、cd棒速度相等时有最小距离,之后两棒均做匀加速直线运动,设棒ab进入磁场后经两棒共速,速度为,最近距离为,根据动量定理有
cd棒
ab棒
解得
又根据
联立,解得
D正确。
故选AD。
15.ABC
A.设两杆与导轨的摩擦因数为,两导轨宽度为,两杆的总电阻为,当时a杆将不会运动,对b杆和c物体
随着b杆速度增大,b杆所受安培力增加,b杆加速度减小,故b杆将做加速度不断减小的加速运动,稳定时
加速度为零,b杆做匀速直线运动,A正确;
C.由
得
b杆匀速时
C正确;
BD.当时,a杆也会运动,稳定时,对a、b、c
对a杆
得
结合,得
故b杆做加速度不断减小的加速运动,稳定后以做匀加速直线运动,B正确,D错误。
故选ABC。
16.AC
A.小球上行过程中洛伦兹力垂直斜面向下,小球不会离开斜面,小球在下滑至某位置时离开斜面。离开斜面前满足
得
恒定。故A正确;
B.离开斜面瞬间满足
得
由匀变速直线运动规律得
可得
故B错误;
C.上行过程由平衡条件可得
此过程中弹力的冲量为
同理可得下行过程弹力冲量为
全程弹力冲量为
又由匀变速直线运动规律可得
,
联立得
故C正确;
D.小球离开斜面后做摆线运动,从离开斜面至到达最高点的过程中由功能关系可得
在水平方向上由动量定理可得
联立,可得
故D错误。
故选AC。
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