【高考真题】上海市2025年5月普通高中学业水平等级性考试物理试卷
一、光
(2025·上海)光是从哪里来,又回到哪里去?浦济之光,你见过吗?光是一个物理学名词,其本质是一种处于特定频段光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道,并且以波的形式释放能量。
1.以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样 。
A.A B.B C.C D.D
2.如图所示,自然光经过两个偏振片,呈现在光屏上,偏振片B绕圆心转动且周期为T,则光屏上两个光强最小的时间间隔为( )
A. B.T C. D.
3. 物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时,若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住 ,依据图中所标数据,可得出该玻璃的折射率为 。
【答案】1.A
2.C
3.;
【知识点】光的干涉;测定玻璃的折射率;光的偏振现象
【解析】【解答】(1)根据:,红光的波长大于紫光的,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹,衍射条纹中间宽,两边窄,故BCD错误,A正确。
故选:A。
(2)根据偏振原理,当两个偏振片相互垂直时,在光屏上光强最小,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故ABD错误,C正确。
故选:C。
(3)若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b的像;插入d时,应遮住a、b的像和c;
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
【分析】 (1)利用双缝干涉图样中相邻亮条纹的间距公式进行推导分析。
(2)依据偏振原理,当偏振片 B 每旋转半周(180°),透射光强会由最小变为最大,再回到最小;据此可进行分析判断
(3)由实验原理可知,插入d时应遮住a、b的像和c;通过折射定律来求解该玻璃的折射率。
1.(1)根据:,红光的波长大于紫光的,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹,衍射条纹中间宽,两边窄,故BCD错误,A正确。
故选:A。
2.(2)根据偏振原理,当两个偏振片相互垂直时,在光屏上光强最小,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.(3)若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b的像;插入d时,应遮住a、b的像和c;
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
二、量子学
4.(2025·上海)量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。19世纪末,人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
(1)太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程;其核反应方程为,则X是( )
A.H核 B.核 C.核 D.核
(2)若复色光的频率~,用复色光照射下面金属,可发生光电效应的可能是 。
金属的极限频率
金属 锌 钙 钠 钾 铷
频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15
选项 A B C D E
(3)氢原子核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,元电荷为e,静电力常数为k,则电子动量大小是 ?
(4)一群氢原子处于量子数的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态,R为里伯德常量,c是真空中的光速;则在此过程中( )
A.吸收光子, B.放出光子,
C.吸收光子, D.放出光子,
【答案】(1)B
(2)CDE
(3)
(4)D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁;动量;光电效应;核聚变
【解析】【解答】(1) 氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核,根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4。反应后两个正电子的质量数总和为0,电荷数总和为2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有:A+0=4,Z+2=4,解得:A=4,Z=2,核的质量数为4,电荷数为2,故ACD错误,B正确。
故选:B。
(2)当入射光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,复色光的频率ν=5.50×1014Hz~6.50×1014Hz,对比可知可发生光电效应的有钠、钾、铷,故选:CDE。
(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,由库仑力提供向心力,根据库仑定律以及牛顿第二定律可得得:,解得:
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。
根据里德伯公式:,其中m是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
氢原子从n=4跃迁到n=2,则有:m=4,k=2
又有:
联立可得:,故D正确,ABC错误。
故选:D。
电子动量大小为:
【分析】(1)根据核反应遵循质量数与电荷数守恒分析判断;
(2)根据发生光电效应的条件分析解答;
(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,根据库仑力提供向心力求得电子的线速度大小,根据动量的定义求得电子的动量大小;
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子。根据里德伯公式,结合光速、频率、波长的关系解答。
(1)(1) 氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核,根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4。反应后两个正电子的质量数总和为0,电荷数总和为2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有:A+0=4,Z+2=4,解得:A=4,Z=2,核的质量数为4,电荷数为2,故ACD错误,B正确。
故选:B。
(2)(2)当入射光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,复色光的频率ν=5.50×1014Hz~6.50×1014Hz,对比可知可发生光电效应的有钠、钾、铷,故选:CDE。
(3)(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,由库仑力提供向心力,根据库仑定律以及牛顿第二定律可得得:,解得:
电子动量大小为:
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。
根据里德伯公式:,其中m是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
氢原子从n=4跃迁到n=2,则有:m=4,k=2
又有:
联立可得:,故D正确,ABC错误。
故选:D。
三、滑动变阻器
(2025·上海)滑动变阻器是电路元件,它可以通过来改变自身的电阻,从而起到控制电路的作用。在电路分析中,滑动变阻器既可以作为一个定值电阻,也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上,电阻丝外面涂有绝缘漆。
5.电学实验中,进行“测量电源电动势和内阻”实验时,记录数据,当电流表时,电压表示数;当电流表示数为,电压表示数;则此电源电动势为 V内阻为 。
6.通过实验,某电阻两端的电压与通过它的电流关系,描绘如图所示,在实验过程中,电阻的横截面积和长度保持不变,依据图像分析:
①电阻阻值为R,其材料电阻率为,由图可知,随着电阻两端的电压增大,则 。
A.R增大,增大 B.R减小,减小
C.R增大,不变 D.R减小,不变
②根据图像分析,当电阻两端电压为时,该电阻的功率为 W。
③根据图像,推测该实验电路为 。
A. B.
C. D
【答案】5.4.5;1.5
6.B;0.225;C
【知识点】电功率和电功;导体电阻率的测量;电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)进行“测量电源电动势和内阻”实验时,当电流表I1=1A时,电压表示数为U1=3V,根据闭合电路欧姆定律E=U1+I1r
当电流表示数为I2=2A,电压表示数U2=1.5V,根据闭合电路欧姆定律E=U2+I2r
代入数据联立解得电动势E=4.5V;内阻r=1.5Ω
①根据欧姆定律
电阻两端电压与通过它的电流关系图线的斜率
由此可知,随着电阻两端的电压增大,电阻R减小
根据电阻定律
在长度和横截面积不变时,导体的电阻率ρ减小,故ACD错误,B正确。
故选:B。
②电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,当电阻两端电压为U=1.8V时,流过电阻的电流为I=0.125A,根据功率公式P=UI=1.8×0.125W=0.225W
③根据电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,电阻两端的电压变化范围很大,可以测出很小的电压,因此滑动变阻器采用分压式接法;
根据电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,当电压很小时,I﹣U图像几乎为倾斜直线,最大电阻约为
由于Rx RV,因此电流表采用外接法;
故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】(1)根据闭合电路的欧姆定律求解作答;
(2)①根据欧姆定律和电阻定律,结合I﹣U图像分析作答;
②根据I﹣U图像可知,当电阻两端电压为U=1.8V时,流过电阻的电流,根据功率公式求解作答;
③根据I﹣U图像分析电阻两端的电压变化范围大小,确定滑动变阻器的连接方式;根据I﹣U图像,当电压很小时,I﹣U图像几乎为倾斜直线,求解最大电阻,分析电流表的内外接法,然后作答。
5.(1)进行“测量电源电动势和内阻”实验时,当电流表I1=1A时,电压表示数为U1=3V,根据闭合电路欧姆定律E=U1+I1r
当电流表示数为I2=2A,电压表示数U2=1.5V,根据闭合电路欧姆定律E=U2+I2r
代入数据联立解得电动势E=4.5V;内阻r=1.5Ω
6.①根据欧姆定律
电阻两端电压与通过它的电流关系图线的斜率
由此可知,随着电阻两端的电压增大,电阻R减小
根据电阻定律
在长度和横截面积不变时,导体的电阻率ρ减小,故ACD错误,B正确。
故选:B。
②电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,当电阻两端电压为U=1.8V时,流过电阻的电流为I=0.125A,根据功率公式P=UI=1.8×0.125W=0.225W
③根据电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,电阻两端的电压变化范围很大,可以测出很小的电压,因此滑动变阻器采用分压式接法;
根据电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,当电压很小时,I﹣U图像几乎为倾斜直线,最大电阻约为
由于Rx RV,因此电流表采用外接法;
故ABD错误,C正确。
故选:C。
四、圆周运动
7.(2025·上海)质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。如图所示,在竖直平面内有一光滑圆形轨道,a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d点为轨道上与圆心等高的两点,e为段的中点。一个质量为m的小物块在轨道内侧做圆周运动。
(1)若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在( )
A.A段 B.B点 C.C段 D.D点 E.E段
(2)若物块在a点的速度为,经过时间t刚好到达b点,则在该过程中轨道对物块的支持力的冲量为( )
A. B. C. D.
(3)若物块质量为,下图是物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图像。
①求轨道半径R;
②求时,物块克服重力做功的瞬时功率P。
【答案】(1)E
(2)D
(3)⑴ 由 物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图可知,物块的初速度为6m/s,最高点位置的速度为3.5m/s。由动能定理得
解得R=0.59m
⑵ 由图像可知θ=60°时,物块的速度为5.5m/s,则物块克服重力做功的瞬时功率P=mgvsin60°
解得P≈23.8W
【知识点】竖直平面的圆周运动;功率及其计算;冲量
【解析】【解答】(1) a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d点为轨道上与圆心等高的两点, 物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为t0,则在0.5t0时,物块在E段。故ABCD错误,E正确;
故选:E。
(2) 根据动量定理,以初速度方向为正方向,合力冲量等于物体动量变化,支持力在水平方向的冲量为Ix=0﹣mv0
竖直方向上根据动量定理有Iy﹣mgt=0
故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为:
故ABC错误,D正确。
故选:D。
(3)①由 物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图可知,物块的初速度为6m/s,最高点位置的速度为3.5m/s。由动能定理得
解得R=0.59m
② 由图像可知θ=60°时,物块的速度为5.5m/s,则物块克服重力做功的瞬时功率P=mgvsin60°
解得P≈23.8W
【分析】(1)根据沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率分析求解;
(2)根据动量定理,对水平和竖直方向上分析求解;
(3)①由动能定理,结合图像分析求解;
②由功率表达式,结合图像分析求解。
(1)(1) a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d点为轨道上与圆心等高的两点, 物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为t0,则在0.5t0时,物块在E段。故ABCD错误,E正确;
故选:E。
(2)(2) 根据动量定理,以初速度方向为正方向,合力冲量等于物体动量变化,支持力在水平方向的冲量为Ix=0﹣mv0
竖直方向上根据动量定理有Iy﹣mgt=0
故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为:
故ABC错误,D正确。
故选:D。
(3)(3) ⑴ 由 物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图可知,物块的初速度为6m/s,最高点位置的速度为3.5m/s。由动能定理得
解得R=0.59m
⑵ 由图像可知θ=60°时,物块的速度为5.5m/s,则物块克服重力做功的瞬时功率P=mgvsin60°
解得P≈23.8W
五、特雷门琴
8.(2025·上海)特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产於1919年,由前苏联物理学家利夫·特尔门(Lev Termen)教授发明,艺名雷奥·特雷门(Leon Theremin)。同年已经由一位女演奏家作出公开演奏,尤甚者连爱因斯坦都曾参观,依然是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。
(1)人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器,与自感线圈L构成振荡电路。
①当人手靠近天线时,电容变大 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
②在电容器电荷量为零的瞬间, 达到最大值。
A.电场能 B.电流 C.磁场能 D.电压
(2)特雷门琴的扬声器结构如图所示,图a为正面切面图,磁铁外圈为S极,中心横柱为N极,横柱上套着线圈,其侧面图如图b所示。
①此时线圈的受力方向为
A.左 B.右 C.径向向外 D.径向向内
②若单匝线圈周长为,磁场强度,,,,则I的有效值为 A;单匝线圈收到的安培力的最大值为 ?
③已知当温度为25℃时,声速,求琴的的波长为 ?
(3)有一平行板电容器,按如下图接入电路中。
①减小两平行板间距d时,电容会变大 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
②已知电源电压为U,电容器电容为C,闭合开关,稳定时,电容器的电荷量为
(4)有一质量为m,电荷量为q的正电荷从电容器左侧中央以速度水平射入,恰好从下极板最右边射出,板间距为d,两极板电压为U,求两极板的长度L(电荷的重力不计)。
(5)已知人手靠近竖直天线时,音调变高,靠近水平天线时,声音变小;那么若想声波由图像①变成图像②,则人手( )
A.靠近竖直天线,远离水平天线 B.靠近竖直天线,靠近水平天线
C.远离竖直天线,远离水平天线 D.远离竖直天线,靠近水平天线
【答案】(1)变大;BC
(2)B;;;
(3)变大;
(4)电荷量为q的正电荷在电容器中做类平抛运动
竖直方向根据牛顿第二定律得
竖直位移
水平方向做匀速直线运动,水平位移L=v0t
联立解得两板的长度
(5)B
【知识点】简谐运动的表达式与图象;电容器及其应用;安培力;带电粒子在电场中的运动综合;LC振荡电路分析
【解析】【解答】(1)①当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数εr(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,根据平行板电容器电容的决定式,从而电容变大。
②当电荷量为零时,电流达到最大值,电场能全部转化为磁场能,磁场能达到最大值;电荷量为零时,电容器两端电压,电场能也为零,故AD错误,BC正确。
故选:BC。
(2)①观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故ACD错误,B正确。
故选:B。
② 单匝线圈周长为,磁场强度,,,, 根据正弦式交变电流有效值与峰值的关系,有效值
根据安培力公式,单匝线圈收到的安培力的最大值为
③根据波速、频率和波长的关系v=λf,则有
(3)①根据平行板电容器电容的决定式可知,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
②闭合开关,稳定时,根据电容的定义式,电容器的电荷量为Q=CU。
(4)电荷量为q的正电荷在电容器中做类平抛运动
竖直方向根据牛顿第二定律得
竖直位移
水平方向做匀速直线运动,水平位移L=v0t
联立解得两板的长度
(5)声音的音调由频率决定,人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大;声音的强度由振幅决定,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小;声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】(1)①当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数,根据平行板电容器电容的决定式分析作答;
②根据LC振荡电路的i﹣t图像和q﹣t图像,结合LC电路的特点分析作答;
(2)①根据左手定则分析作答;
②根据正弦交变电流有效值与最大值的关系求解作答;根据安培力公式求解作答;
③根据波速、频率和波长的关系v=λf求解作答;
(3)①根据平行板电容器的决定式分析作答;
②根据电容器的定义式分析作答;
(4)带电粒子在电场中(平行板电容器中)做类平抛运动,根据类平抛运动的规律求解作答;
(5)声音的音调由频率决定,人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大;声音的强度由振幅决定,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小,结合图像分析作答。
(1)(1) ⑴ 当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数εr(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,根据平行板电容器电容的决定式,从而电容变大。
⑵ 当电荷量为零时,电流达到最大值,电场能全部转化为磁场能,磁场能达到最大值;电荷量为零时,电容器两端电压,电场能也为零,故AD错误,BC正确。
故选:BC。
(2)(2)①观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故ACD错误,B正确。
故选:B。
② 单匝线圈周长为,磁场强度,,,, 根据正弦式交变电流有效值与峰值的关系,有效值
根据安培力公式,单匝线圈收到的安培力的最大值为
③根据波速、频率和波长的关系v=λf,则有
(3)①根据平行板电容器电容的决定式可知,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
②闭合开关,稳定时,根据电容的定义式,电容器的电荷量为Q=CU
(4)(4)电荷量为q的正电荷在电容器中做类平抛运动
竖直方向根据牛顿第二定律得
竖直位移
水平方向做匀速直线运动,水平位移L=v0t
联立解得两板的长度
(5)(5)声音的音调由频率决定,人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大;声音的强度由振幅决定,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小;声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线,故ACD错误,B正确。
故选:B。
六、汽车制动防撞
9.(2025·上海)自MCB系统是由若干控制器和传感器组成,评估汽车当前速度和移动情况,并检查踏板上是否有驾驶者介入,若是MCB判断安全气囊弹出后驾驶者没有踩踏板或是踩踏力度不够,则启动电子稳定控制机制,向车轮施加与车辆速度和移动幅度匹配的制动力,以防止二次事故发生。
(1)如图,下列元件在匀强磁场中绕中心轴转动,下列电动势最大的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
(2)在倾斜角为4.8°的斜坡上,有一辆向下滑动的小车在做匀速直线运动,存在动能回收系统;小车的质量。在时间内,速度从减速到,运动过程中所有其他阻力的合力。求这一过程中:
①小车的位移大小x?
②回收作用力大小F?
(3)如图,大气压强为,一个气缸内部体积为,初始压强为,内有一活塞横截面积为S,质量为M。
①等温情况下,向右拉开活塞移动距离X,求活塞受拉力F?
②在水平弹簧振子中,弹簧劲度系数为k,小球质量为m,则弹簧振子做简谐运动振动频率为,论证拉开微小位移X时,活塞做简谐振动,并求出振动频率f。
③若气缸绝热,活塞在该情况下振动频率为,上题中等温情况下,活塞在气缸中的振动频率为,则两则的大小关系为 。
A. B. C.
【答案】(1)A
(2)小车的位移
小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律
解得
(3)根据玻意耳定律对活塞分析可知解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿运动定律的综合应用;简谐运动;导体切割磁感线时的感应电动势;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】(1)图中各点的线速度都沿切线方向,由图可知,磁场方向竖直向下,此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直,根据E=BLv可知,产生的感应电动势最大。故BCD错误,A正确;
故选:A。
(2)①小车的位移
②小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律F+f﹣mgsin4.8°=ma
解得F=5230N
(3)①根据玻意耳定律p0V0=p(V0+XS)
对活塞分析可知F=(p0﹣p)S
解得
②设X方向为正方向,则此时活塞所受合力
当X很微小时,则
即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
③若气缸绝热,则当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即p'<p,根据
则k值偏大,则f1<f2
故AB错误,C正确。
故选:C。
【分析】(1)根据速度方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大分析求解;
(2)根据牛顿第二定律,结合匀变速直线运动公式分析求解;
(3)根据玻意耳定律,结合对活塞的受力分析,综合热力学第一定律分析求解。
(1)(1)图中各点的线速度都沿切线方向,由图可知,磁场方向竖直向下,此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直,根据E=BLv可知,产生的感应电动势最大。故BCD错误,A正确;
故选:A。
(2)(2)①小车的位移
②小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律F+f﹣mgsin4.8°=ma
解得F=5230N
(3)(3)①根据玻意耳定律p0V0=p(V0+XS)
对活塞分析可知F=(p0﹣p)S
解得
②设X方向为正方向,则此时活塞所受合力
当X很微小时,则
即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
③若气缸绝热,则当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即p'<p,根据
则k值偏大,则f1<f2
故AB错误,C正确。
故选:C。
1 / 1【高考真题】上海市2025年5月普通高中学业水平等级性考试物理试卷
一、光
(2025·上海)光是从哪里来,又回到哪里去?浦济之光,你见过吗?光是一个物理学名词,其本质是一种处于特定频段光子流。光源发出光,是因为光源中电子获得额外能量。如果能量不足以使其跃迁到更外层的轨道,电子就会进行加速运动,并以波的形式释放能量。如果跃迁之后刚好填补了所在轨道的空位,从激发态到达稳定态,电子就停止跃迁。否则电子会再次跃迁回之前的轨道,并且以波的形式释放能量。
1.以下哪个选项中的图样符合红光和紫光的双缝干涉图样 。
A.A B.B C.C D.D
2.如图所示,自然光经过两个偏振片,呈现在光屏上,偏振片B绕圆心转动且周期为T,则光屏上两个光强最小的时间间隔为( )
A. B.T C. D.
3. 物理王兴趣小组在做“测量玻璃的折射率”实验时,若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b;插入d时,应遮住 ,依据图中所标数据,可得出该玻璃的折射率为 。
二、量子学
4.(2025·上海)量子力学(Quantum Mechanics),为物理学理论,是研究物质世界微观粒子运动规律的物理学分支,主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论。它与相对论一起构成现代物理学的理论基础。量子力学不仅是现代物理学的基础理论之一,而且在化学等学科和许多近代技术中得到广泛应用。19世纪末,人们发现旧有的经典理论无法解释微观系统,于是经由物理学家的努力,在20世纪初创立量子力学,解释了这些现象。量子力学从根本上改变人类对物质结构及其相互作用的理解。除了广义相对论描写的引力以外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。
(1)太阳内部发生的反应是核聚变,即氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核并释放能量的过程;其核反应方程为,则X是( )
A.H核 B.核 C.核 D.核
(2)若复色光的频率~,用复色光照射下面金属,可发生光电效应的可能是 。
金属的极限频率
金属 锌 钙 钠 钾 铷
频率 8.07 7.73 5.53 5.44 5.15
选项 A B C D E
(3)氢原子核外电子以半径r绕核做匀速圆周运动,若电子质量为m,元电荷为e,静电力常数为k,则电子动量大小是 ?
(4)一群氢原子处于量子数的激发态,这些氢原子能够自发地跃迁到的较低能量状态,R为里伯德常量,c是真空中的光速;则在此过程中( )
A.吸收光子, B.放出光子,
C.吸收光子, D.放出光子,
三、滑动变阻器
(2025·上海)滑动变阻器是电路元件,它可以通过来改变自身的电阻,从而起到控制电路的作用。在电路分析中,滑动变阻器既可以作为一个定值电阻,也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上,电阻丝外面涂有绝缘漆。
5.电学实验中,进行“测量电源电动势和内阻”实验时,记录数据,当电流表时,电压表示数;当电流表示数为,电压表示数;则此电源电动势为 V内阻为 。
6.通过实验,某电阻两端的电压与通过它的电流关系,描绘如图所示,在实验过程中,电阻的横截面积和长度保持不变,依据图像分析:
①电阻阻值为R,其材料电阻率为,由图可知,随着电阻两端的电压增大,则 。
A.R增大,增大 B.R减小,减小
C.R增大,不变 D.R减小,不变
②根据图像分析,当电阻两端电压为时,该电阻的功率为 W。
③根据图像,推测该实验电路为 。
A. B.
C. D
四、圆周运动
7.(2025·上海)质点在以某点为圆心半径为r的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫“圆周运动”。它是一种最常见的曲线运动。例如电动机转子、车轮、皮带轮等都作圆周运动。如图所示,在竖直平面内有一光滑圆形轨道,a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d点为轨道上与圆心等高的两点,e为段的中点。一个质量为m的小物块在轨道内侧做圆周运动。
(1)若物块从a点运动到c点所用时间为,则在时,物块在( )
A.A段 B.B点 C.C段 D.D点 E.E段
(2)若物块在a点的速度为,经过时间t刚好到达b点,则在该过程中轨道对物块的支持力的冲量为( )
A. B. C. D.
(3)若物块质量为,下图是物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图像。
①求轨道半径R;
②求时,物块克服重力做功的瞬时功率P。
五、特雷门琴
8.(2025·上海)特雷门琴是世界第一件电子乐器。特雷门琴生产於1919年,由前苏联物理学家利夫·特尔门(Lev Termen)教授发明,艺名雷奥·特雷门(Leon Theremin)。同年已经由一位女演奏家作出公开演奏,尤甚者连爱因斯坦都曾参观,依然是世上唯一不需要身体接触的电子乐器。
(1)人手与竖直天线构成可视为如下图所示的等效电容器,与自感线圈L构成振荡电路。
①当人手靠近天线时,电容变大 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
②在电容器电荷量为零的瞬间, 达到最大值。
A.电场能 B.电流 C.磁场能 D.电压
(2)特雷门琴的扬声器结构如图所示,图a为正面切面图,磁铁外圈为S极,中心横柱为N极,横柱上套着线圈,其侧面图如图b所示。
①此时线圈的受力方向为
A.左 B.右 C.径向向外 D.径向向内
②若单匝线圈周长为,磁场强度,,,,则I的有效值为 A;单匝线圈收到的安培力的最大值为 ?
③已知当温度为25℃时,声速,求琴的的波长为 ?
(3)有一平行板电容器,按如下图接入电路中。
①减小两平行板间距d时,电容会变大 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。
②已知电源电压为U,电容器电容为C,闭合开关,稳定时,电容器的电荷量为
(4)有一质量为m,电荷量为q的正电荷从电容器左侧中央以速度水平射入,恰好从下极板最右边射出,板间距为d,两极板电压为U,求两极板的长度L(电荷的重力不计)。
(5)已知人手靠近竖直天线时,音调变高,靠近水平天线时,声音变小;那么若想声波由图像①变成图像②,则人手( )
A.靠近竖直天线,远离水平天线 B.靠近竖直天线,靠近水平天线
C.远离竖直天线,远离水平天线 D.远离竖直天线,靠近水平天线
六、汽车制动防撞
9.(2025·上海)自MCB系统是由若干控制器和传感器组成,评估汽车当前速度和移动情况,并检查踏板上是否有驾驶者介入,若是MCB判断安全气囊弹出后驾驶者没有踩踏板或是踩踏力度不够,则启动电子稳定控制机制,向车轮施加与车辆速度和移动幅度匹配的制动力,以防止二次事故发生。
(1)如图,下列元件在匀强磁场中绕中心轴转动,下列电动势最大的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
(2)在倾斜角为4.8°的斜坡上,有一辆向下滑动的小车在做匀速直线运动,存在动能回收系统;小车的质量。在时间内,速度从减速到,运动过程中所有其他阻力的合力。求这一过程中:
①小车的位移大小x?
②回收作用力大小F?
(3)如图,大气压强为,一个气缸内部体积为,初始压强为,内有一活塞横截面积为S,质量为M。
①等温情况下,向右拉开活塞移动距离X,求活塞受拉力F?
②在水平弹簧振子中,弹簧劲度系数为k,小球质量为m,则弹簧振子做简谐运动振动频率为,论证拉开微小位移X时,活塞做简谐振动,并求出振动频率f。
③若气缸绝热,活塞在该情况下振动频率为,上题中等温情况下,活塞在气缸中的振动频率为,则两则的大小关系为 。
A. B. C.
答案解析部分
【答案】1.A
2.C
3.;
【知识点】光的干涉;测定玻璃的折射率;光的偏振现象
【解析】【解答】(1)根据:,红光的波长大于紫光的,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹,衍射条纹中间宽,两边窄,故BCD错误,A正确。
故选:A。
(2)根据偏振原理,当两个偏振片相互垂直时,在光屏上光强最小,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故ABD错误,C正确。
故选:C。
(3)若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b的像;插入d时,应遮住a、b的像和c;
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
【分析】 (1)利用双缝干涉图样中相邻亮条纹的间距公式进行推导分析。
(2)依据偏振原理,当偏振片 B 每旋转半周(180°),透射光强会由最小变为最大,再回到最小;据此可进行分析判断
(3)由实验原理可知,插入d时应遮住a、b的像和c;通过折射定律来求解该玻璃的折射率。
1.(1)根据:,红光的波长大于紫光的,可知红光的条纹间距大于紫光的条纹间距,光的双缝干涉图样是平行等距明暗相间的条纹,衍射条纹中间宽,两边窄,故BCD错误,A正确。
故选:A。
2.(2)根据偏振原理,当两个偏振片相互垂直时,在光屏上光强最小,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.(3)若从c侧观察,插入c时,应遮住a、b的像;插入d时,应遮住a、b的像和c;
根据折射定律可得该玻璃的折射率为。
4.【答案】(1)B
(2)CDE
(3)
(4)D
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁;动量;光电效应;核聚变
【解析】【解答】(1) 氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核,根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4。反应后两个正电子的质量数总和为0,电荷数总和为2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有:A+0=4,Z+2=4,解得:A=4,Z=2,核的质量数为4,电荷数为2,故ACD错误,B正确。
故选:B。
(2)当入射光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,复色光的频率ν=5.50×1014Hz~6.50×1014Hz,对比可知可发生光电效应的有钠、钾、铷,故选:CDE。
(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,由库仑力提供向心力,根据库仑定律以及牛顿第二定律可得得:,解得:
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。
根据里德伯公式:,其中m是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
氢原子从n=4跃迁到n=2,则有:m=4,k=2
又有:
联立可得:,故D正确,ABC错误。
故选:D。
电子动量大小为:
【分析】(1)根据核反应遵循质量数与电荷数守恒分析判断;
(2)根据发生光电效应的条件分析解答;
(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,根据库仑力提供向心力求得电子的线速度大小,根据动量的定义求得电子的动量大小;
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子。根据里德伯公式,结合光速、频率、波长的关系解答。
(1)(1) 氢原子核在高温高压条件下聚合成氦原子核,根据核反应方程,反应前氢核的质量数总和为4,电荷数总和为4。反应后两个正电子的质量数总和为0,电荷数总和为2。设X的质量数为A,电荷数为Z,则有:A+0=4,Z+2=4,解得:A=4,Z=2,核的质量数为4,电荷数为2,故ACD错误,B正确。
故选:B。
(2)(2)当入射光的频率大于金属板的极限频率时,可发生光电效应,复色光的频率ν=5.50×1014Hz~6.50×1014Hz,对比可知可发生光电效应的有钠、钾、铷,故选:CDE。
(3)(3)电子绕氢原子核做匀速圆周运动,由库仑力提供向心力,根据库仑定律以及牛顿第二定律可得得:,解得:
电子动量大小为:
(4)氢原子从高能级向低能级跃迁时会放出光子,光子的能量等于两个能级的能量差。
根据里德伯公式:,其中m是跃迁前的能级,k是跃迁后的能级。
氢原子从n=4跃迁到n=2,则有:m=4,k=2
又有:
联立可得:,故D正确,ABC错误。
故选:D。
【答案】5.4.5;1.5
6.B;0.225;C
【知识点】电功率和电功;导体电阻率的测量;电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】(1)进行“测量电源电动势和内阻”实验时,当电流表I1=1A时,电压表示数为U1=3V,根据闭合电路欧姆定律E=U1+I1r
当电流表示数为I2=2A,电压表示数U2=1.5V,根据闭合电路欧姆定律E=U2+I2r
代入数据联立解得电动势E=4.5V;内阻r=1.5Ω
①根据欧姆定律
电阻两端电压与通过它的电流关系图线的斜率
由此可知,随着电阻两端的电压增大,电阻R减小
根据电阻定律
在长度和横截面积不变时,导体的电阻率ρ减小,故ACD错误,B正确。
故选:B。
②电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,当电阻两端电压为U=1.8V时,流过电阻的电流为I=0.125A,根据功率公式P=UI=1.8×0.125W=0.225W
③根据电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,电阻两端的电压变化范围很大,可以测出很小的电压,因此滑动变阻器采用分压式接法;
根据电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,当电压很小时,I﹣U图像几乎为倾斜直线,最大电阻约为
由于Rx RV,因此电流表采用外接法;
故ABD错误,C正确。
故选:C。
【分析】(1)根据闭合电路的欧姆定律求解作答;
(2)①根据欧姆定律和电阻定律,结合I﹣U图像分析作答;
②根据I﹣U图像可知,当电阻两端电压为U=1.8V时,流过电阻的电流,根据功率公式求解作答;
③根据I﹣U图像分析电阻两端的电压变化范围大小,确定滑动变阻器的连接方式;根据I﹣U图像,当电压很小时,I﹣U图像几乎为倾斜直线,求解最大电阻,分析电流表的内外接法,然后作答。
5.(1)进行“测量电源电动势和内阻”实验时,当电流表I1=1A时,电压表示数为U1=3V,根据闭合电路欧姆定律E=U1+I1r
当电流表示数为I2=2A,电压表示数U2=1.5V,根据闭合电路欧姆定律E=U2+I2r
代入数据联立解得电动势E=4.5V;内阻r=1.5Ω
6.①根据欧姆定律
电阻两端电压与通过它的电流关系图线的斜率
由此可知,随着电阻两端的电压增大,电阻R减小
根据电阻定律
在长度和横截面积不变时,导体的电阻率ρ减小,故ACD错误,B正确。
故选:B。
②电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,当电阻两端电压为U=1.8V时,流过电阻的电流为I=0.125A,根据功率公式P=UI=1.8×0.125W=0.225W
③根据电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,电阻两端的电压变化范围很大,可以测出很小的电压,因此滑动变阻器采用分压式接法;
根据电阻两端电压与通过它的电流关系图线可知,当电压很小时,I﹣U图像几乎为倾斜直线,最大电阻约为
由于Rx RV,因此电流表采用外接法;
故ABD错误,C正确。
故选:C。
7.【答案】(1)E
(2)D
(3)⑴ 由 物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图可知,物块的初速度为6m/s,最高点位置的速度为3.5m/s。由动能定理得
解得R=0.59m
⑵ 由图像可知θ=60°时,物块的速度为5.5m/s,则物块克服重力做功的瞬时功率P=mgvsin60°
解得P≈23.8W
【知识点】竖直平面的圆周运动;功率及其计算;冲量
【解析】【解答】(1) a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d点为轨道上与圆心等高的两点, 物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为t0,则在0.5t0时,物块在E段。故ABCD错误,E正确;
故选:E。
(2) 根据动量定理,以初速度方向为正方向,合力冲量等于物体动量变化,支持力在水平方向的冲量为Ix=0﹣mv0
竖直方向上根据动量定理有Iy﹣mgt=0
故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为:
故ABC错误,D正确。
故选:D。
(3)①由 物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图可知,物块的初速度为6m/s,最高点位置的速度为3.5m/s。由动能定理得
解得R=0.59m
② 由图像可知θ=60°时,物块的速度为5.5m/s,则物块克服重力做功的瞬时功率P=mgvsin60°
解得P≈23.8W
【分析】(1)根据沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率分析求解;
(2)根据动量定理,对水平和竖直方向上分析求解;
(3)①由动能定理,结合图像分析求解;
②由功率表达式,结合图像分析求解。
(1)(1) a为轨道最低点,c为轨道最高点,b点、d点为轨道上与圆心等高的两点, 物块从a点运动到c点过程中一直做减速运动,可知沿圆弧物块a点运动到b点的平均速率大于b点运动到c点的平均速率。若物块从a点运动到c点所用时间为t0,则在0.5t0时,物块在E段。故ABCD错误,E正确;
故选:E。
(2)(2) 根据动量定理,以初速度方向为正方向,合力冲量等于物体动量变化,支持力在水平方向的冲量为Ix=0﹣mv0
竖直方向上根据动量定理有Iy﹣mgt=0
故该过程中轨道对物块的支持力的冲量为:
故ABC错误,D正确。
故选:D。
(3)(3) ⑴ 由 物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角的关系图可知,物块的初速度为6m/s,最高点位置的速度为3.5m/s。由动能定理得
解得R=0.59m
⑵ 由图像可知θ=60°时,物块的速度为5.5m/s,则物块克服重力做功的瞬时功率P=mgvsin60°
解得P≈23.8W
8.【答案】(1)变大;BC
(2)B;;;
(3)变大;
(4)电荷量为q的正电荷在电容器中做类平抛运动
竖直方向根据牛顿第二定律得
竖直位移
水平方向做匀速直线运动,水平位移L=v0t
联立解得两板的长度
(5)B
【知识点】简谐运动的表达式与图象;电容器及其应用;安培力;带电粒子在电场中的运动综合;LC振荡电路分析
【解析】【解答】(1)①当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数εr(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,根据平行板电容器电容的决定式,从而电容变大。
②当电荷量为零时,电流达到最大值,电场能全部转化为磁场能,磁场能达到最大值;电荷量为零时,电容器两端电压,电场能也为零,故AD错误,BC正确。
故选:BC。
(2)①观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故ACD错误,B正确。
故选:B。
② 单匝线圈周长为,磁场强度,,,, 根据正弦式交变电流有效值与峰值的关系,有效值
根据安培力公式,单匝线圈收到的安培力的最大值为
③根据波速、频率和波长的关系v=λf,则有
(3)①根据平行板电容器电容的决定式可知,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
②闭合开关,稳定时,根据电容的定义式,电容器的电荷量为Q=CU。
(4)电荷量为q的正电荷在电容器中做类平抛运动
竖直方向根据牛顿第二定律得
竖直位移
水平方向做匀速直线运动,水平位移L=v0t
联立解得两板的长度
(5)声音的音调由频率决定,人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大;声音的强度由振幅决定,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小;声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【分析】(1)①当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数,根据平行板电容器电容的决定式分析作答;
②根据LC振荡电路的i﹣t图像和q﹣t图像,结合LC电路的特点分析作答;
(2)①根据左手定则分析作答;
②根据正弦交变电流有效值与最大值的关系求解作答;根据安培力公式求解作答;
③根据波速、频率和波长的关系v=λf求解作答;
(3)①根据平行板电容器的决定式分析作答;
②根据电容器的定义式分析作答;
(4)带电粒子在电场中(平行板电容器中)做类平抛运动,根据类平抛运动的规律求解作答;
(5)声音的音调由频率决定,人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大;声音的强度由振幅决定,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小,结合图像分析作答。
(1)(1) ⑴ 当人手靠近天线时,相当于改变了电容器的介电常数εr(人手会使周围介质的介电性质改变),使得介电常数增大,根据平行板电容器电容的决定式,从而电容变大。
⑵ 当电荷量为零时,电流达到最大值,电场能全部转化为磁场能,磁场能达到最大值;电荷量为零时,电容器两端电压,电场能也为零,故AD错误,BC正确。
故选:BC。
(2)(2)①观察图a,根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右,故ACD错误,B正确。
故选:B。
② 单匝线圈周长为,磁场强度,,,, 根据正弦式交变电流有效值与峰值的关系,有效值
根据安培力公式,单匝线圈收到的安培力的最大值为
③根据波速、频率和波长的关系v=λf,则有
(3)①根据平行板电容器电容的决定式可知,当减小两平行板间距d时,其他量不变,所以电容C会变大。
②闭合开关,稳定时,根据电容的定义式,电容器的电荷量为Q=CU
(4)(4)电荷量为q的正电荷在电容器中做类平抛运动
竖直方向根据牛顿第二定律得
竖直位移
水平方向做匀速直线运动,水平位移L=v0t
联立解得两板的长度
(5)(5)声音的音调由频率决定,人手靠近竖直天线时,音调变高即波的频率变大;声音的强度由振幅决定,靠近水平天线时,声音变小,即波的振幅变小;声波由图像①变成图像②即频率变大了,振幅变小了,可得人手靠近竖直天线、靠近水平天线,故ACD错误,B正确。
故选:B。
9.【答案】(1)A
(2)小车的位移
小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律
解得
(3)根据玻意耳定律对活塞分析可知解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿运动定律的综合应用;简谐运动;导体切割磁感线时的感应电动势;气体的等温变化及玻意耳定律
【解析】【解答】(1)图中各点的线速度都沿切线方向,由图可知,磁场方向竖直向下,此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直,根据E=BLv可知,产生的感应电动势最大。故BCD错误,A正确;
故选:A。
(2)①小车的位移
②小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律F+f﹣mgsin4.8°=ma
解得F=5230N
(3)①根据玻意耳定律p0V0=p(V0+XS)
对活塞分析可知F=(p0﹣p)S
解得
②设X方向为正方向,则此时活塞所受合力
当X很微小时,则
即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
③若气缸绝热,则当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即p'<p,根据
则k值偏大,则f1<f2
故AB错误,C正确。
故选:C。
【分析】(1)根据速度方向与磁场方向垂直,产生的感应电动势最大分析求解;
(2)根据牛顿第二定律,结合匀变速直线运动公式分析求解;
(3)根据玻意耳定律,结合对活塞的受力分析,综合热力学第一定律分析求解。
(1)(1)图中各点的线速度都沿切线方向,由图可知,磁场方向竖直向下,此时A1和A2点速度方向与磁场方向垂直,根据E=BLv可知,产生的感应电动势最大。故BCD错误,A正确;
故选:A。
(2)(2)①小车的位移
②小车的加速度
方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律F+f﹣mgsin4.8°=ma
解得F=5230N
(3)(3)①根据玻意耳定律p0V0=p(V0+XS)
对活塞分析可知F=(p0﹣p)S
解得
②设X方向为正方向,则此时活塞所受合力
当X很微小时,则
即活塞的振动可视为简谐振动。其中
振动频率为
③若气缸绝热,则当气体体积增大时,气体对外做功,内能减小,温度降低,则压强减小,即p'<p,根据
则k值偏大,则f1<f2
故AB错误,C正确。
故选:C。
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