《领跑高中》 物理二轮复习高考题型组合练 6.选择题＋计算题组合练 习题课件

(共31张PPT)
6.选择题＋计算题组合练（1）
高考专题辅导与测试·物理
一、单项选择题
1. （2024·青海海南二模）科学家用中子轰击F时，生成了人工放射性元
素F，其放出一个β粒子后形成稳定的新核X；用α粒子轰击F时，产
生一个稳定的新核Y和一个质子。下列说法正确的是（　　）
A. 新核X、Y为同位素
B. 新核X、Y的质量相等
C. 新核X比新核Y少两个质子
D. 新核X与新核Y的结合能相等
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解析： 　科学家用中子轰击F时，生成了人工放射性元素F，其放
出一个β粒子后形成稳定的新核X，由核反应的质量数守恒和电荷数守
恒可得eNe，则X为Ne；用α粒子轰击F时，产生一个
稳定的新核Y和一个质子，由核反应的质量数守恒和电荷数守恒可得
FHeHNe，则Y为Ne。新核X、Y的质子数相同、质量数
不同，则新核X、Y为同位素，质量不等，故A正确，B、C错误；新核
Ne比新核Ne的核子少，所以结合能小，故D错误。
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2. （2024·重庆沙坪坝三模）北京时间2024年4月26日，神舟十八号载人飞
船升空6.5 h后采用自主快速交会对接模式，与离地高度约390 km的中
国空间站天和核心舱完成对接，形成三船三舱组合体，下列说法中正确
的是（　　）
A. 为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙
速度之间
B. 为实现对接，应先让飞船和天和核心舱处于同一轨道上，然后点火加速
C. 若对接前飞船在较低轨道上做匀速圆周运动，对接后飞船速度和运行周期都变大
D. 若对接前飞船在较低轨道上做匀速圆周运动，对接后飞船机械能和运
行周期都变大
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解析： 　两者运行速度的大小都应小于第一宇宙速度，故A错误；为
实现对接，应先让飞船处于较低轨道上，然后点火加速，故B错误；对
接后飞船轨道变高，速度变小，运行周期变大，机械能变大，故C错
误，D正确。
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3. （2024·北京海淀二模）位于坐标原点的质点从t＝0时开始沿y轴振动，
形成一列沿x轴传播的简谐波，如图为t＝0.5 s时的波形图，此时x＝0处
的质点位于波峰位置。图中能正确描述x＝2 m处质点振动图像的是（　）
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解析： 　根据波形图可得T＝0.5 s解得周期T＝2 s，由λ＝1 m解得波
长为λ＝4 m，该波的波速为v＝＝2 m/s，所以波传到x＝2 m经过的时间
为t1＝＝1 s，根据波形图可知，振源的起振方向向上，则波传到x＝2 m
时，质点开始向上振动。故选A。
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4. （2024·江西赣州二模）某天早晨，赣州的温度为0 ℃，某老师刚启动汽
车时看到汽车仪表盘显示后轮胎胎压均为2.7 bar（1 bar＝100 kPa），
中午，该老师刚启动汽车时看到后轮胎压均变成了2.8 bar，若轮胎内的
气体质量和体积均保持不变，轮胎内部气体可看成理想气体，则下列说
法正确的是（　　）
A. 气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力减小
B. 轮胎内部气体分子的平均动能不变
C. 中午温度约为10 ℃
D. 轮胎内部气体吸收热量，对外做功，内能不变
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解析： 　轮胎内的体积不变，压强增大，则气体分子撞击轮胎内壁的
平均作用力增加，故A错误；轮胎内的体积不变，根据查理定律有＝
，解得中午温度约为T2＝283 K＝10 ℃，温度增加，则轮胎内部气体
分子的平均动能增加，故B错误，C正确；轮胎内部气体温度增加，内
能增大，由于体积不变，所以做功为0，根据热力学第一定律可知，气
体吸收热量，故D错误。
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5. （2024·广东惠州期末）二极管是常用的电子元件，具有单向导电的特
性，其电路符号为“ ”。如图a所示为一个R＝1 Ω的定值电阻和一
个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端，经测量发现，通过定
值电阻的电流随时间的变化如图b所示。下列说法正确的是（　　）
A. 电源的频率为2 Hz
B. 电源电压的有效值为5 V
C. 通过电阻的电流周期为1 s
D. 通过电阻的电流有效值为2.5 A
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解析： 电源的周期为2 s，电源的频率为f＝＝0.5 Hz，A错误；通
过电阻的电流周期为2 s，C错误；电流有效值为R×＋0＝I2RT ，
解得I＝2.5 A ，D正确；设电源电压的有效值为U，根据电源的输出功
率等于外电路消耗的总功率可知IU＝I2R，解得U＝2.5 V，B错误。
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6. （2024·浙江宁波三模）如图为直角棱镜ABC的截面图，其中BC边和CA
边镀有全反射膜。一细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过
BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为
c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有（　　）
A. 出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关
B. 紫光在出射位置与入射位置间距最大
C. 光在棱镜中用时最短的光的折射率为
D. 光在棱镜当中传播用时最短为
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解析： 　作出光路如图，由几何关系可知α＝r，β＝
θ，因此从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的
颜色无关，故A错误；根据题意可知折射率越大，出
射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，所以
其出射位置与入射位置间距最小，故B错误；根据运
动学公式可知光在棱镜中的传播时间t＝，v＝，n＝，结合几何关系可知当r＝45°时传播时间最短，此时的折射率为n＝＝＝，故C错误；由几何关系可知，光传播的最短距离为x＝＝2h，用时最短时间为t＝＝＝，选项D正确。
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7. （2024·河北沧州三模）如图所示，人体的细胞膜由磷脂双分子层组
成，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位），使得只有带特定电
荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。初速度为v0的正一价钠离子仅在
电场力的作用下，从细胞膜外A点刚好运动到细胞膜内B点。将膜内的
电场看作匀强电场，已知A点电势为φa，正一价钠离子质量为m，电子
电荷量为e，细胞膜的厚度为d。下列说法正确的是（　　）
A. 钠离子匀减速直线运动的加速度大小a＝
B. 膜内匀强电场的电场强度E＝
C. B点电势φb＝φa＋
D. 钠离子在B点的电势能为Eb＝m
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解析：C　正一价钠离子做匀减速直线运动，刚好到达B点，即到达B点
时速度为零，由0－＝－2ad，解得加速度大小a＝，故A错误；由
牛顿第二定律可知Ee＝ma，联立解得电场强度E＝，故B错误；由
动能定理可得e＝0－m，解得B点电势为φb＝φa＋，故
C正确；钠离子在B点电势能为Eb＝φbe＝φae＋，故D错误。
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二、多项选择题
8. （2024·山东菏泽三模）测量体重时，电子秤的示数会不断变化，电子
秤的示数始终与它受到的压力大小成正比，最后才稳定。某同学想探究
不同情境下电子秤示数的变化情况。已知该同学的质量为50 kg，重力
加速度大小取g＝10 m/s2。下列情境中关于电子秤示数说法正确的是
（　　）
A. 该同学在电子秤上下蹲的过程中，电子秤的示数先增大后减小
B. 该同学在电子秤上下蹲的过程中，电子秤的示数先减小后增大
C. 在减速下降的电梯中，人站在电子秤上时电子秤示数小于真实体重
D. 在以5 m/s2的加速度匀加速上升的电梯中，人站在电子秤上时电子秤示
数为75 kg
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解析： 　当该同学在电子秤上下蹲时，人体重心下移，先加速下
降，加速度向下，此时该同学处于失重状态，该同学对电子秤的压力小
于其自身重力；然后减速下降，加速度向上，此时该同学处于超重状
态，该同学对电子秤的压力大于其自身重力，所以电子秤的示数先减小
后增大，故A错误，B正确；当电梯减速下降时，加速度竖直向上，该
同学处于超重状态，电子秤对同学的支持力大于该同学的重力，根据作
用力与反作用力大小相等可知，测量值会大于真实体重，故C错误；把电子秤放在电梯里，当电梯以5 m/s2加速度加速上升时，设支持力为FN，由牛顿第二定律可得FN－mg＝ma，解得FN＝750 N，因为该同学对秤的压
力与秤对该同学的支持力为一对作用力和反作用力，大小相等，则电子秤
示数为m显示＝＝75 kg，故D正确。
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9. （2024·湖南长沙三模）如图甲所示，光滑的水平地面上静置一质量为
M，半径为R光滑的圆弧体，圆心为O，一个质量为m的小球由静止释
放，释放时小球和O点连线与竖直半径OA夹角为θ，滑至圆弧底部后与
圆弧分离，此时小球相对地面的水平位移为x。改变小球释放时的角度
θ，得到小球的水平位移x和sin θ的关系图像如图乙所示，重力加速度为
g，关于小球下滑的过程，下列说法正确的是（　　）
A. 小球与圆弧体组成的系统动量守恒
B. 圆弧体对小球做负功
C. 圆弧体与小球的质量之比为
D. 当θ为90°时，两者分离时小球的速度为
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解析： 　小球与圆弧体组成的系统在水平方向不受外力，在竖直方
向合力不为0，根据动量守恒条件可知，系统在水平方向动量守恒，总
动量不守恒，故A错误；整个系统机械能守恒，圆弧体机械能增加说明
小球对圆弧体做正功，则圆弧体对小球做负功，故B正确；滑至圆弧体
底部后两物体间的相对位移大小为L＝Rsin θ＝Rp，根据水平方向动量守
恒可得mv球＝Mv圆，由于时间相等，则上式可变形为mx＝M（L－x），
解得圆弧体与小球的质量之比为＝＝，故C正确；当θ为90°时，根据机械能守恒定律可得mgR＝m＋M，又根据水平方向动量守恒mv球＝mv圆，解得两者分离时小球的速度为v球＝，
故D错误。
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10. （2024·四川绵阳模拟）如图所示的是利用霍尔效应测量磁场的传感
器，由运算芯片LM393和霍尔元件组成，LM393输出的时钟电流（交
变电流）经二极管整流后成为恒定电流I从霍尔元件的A端流入，从F端
流出。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔原件的工作面水平向左，
测得C、D两端间的电压为U。已知霍尔元件的载流子为自由电子，单
位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，霍尔原件沿AF方向的长
度为d1，沿CD方向的宽度为d2，沿磁场方向的厚度为h，下列说法正确
的是（　　）
A. C端的电势高于D端
B. 若将匀强磁场的磁感应强度减小，C、D间的电
压将增大
C. 自由电子的平均速率为v＝
D. 可测得此时磁感应强度B＝
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解析： 　已知霍尔元件的载流子为自由电子，电流方向从A流向F，
则根据左手定则可得电子偏向D端，则C端的电势高于D端，故A正
确；根据Bev＝，可得U＝Bd2v，若将匀强磁场的磁感应强度减小，
C、D间的电压将减小，故B错误；根据电流微观表达式I＝neSv，可得
自由电子的平均速率v＝＝，故C错误；由Bev＝，v＝，
联立可得磁感应强度为B＝，故D正确。
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三、计算题
11. （2024·山东青岛三模）如图所示的是一款杯盖上带吸管的透明塑料水
杯，在温度恒为27 ℃的室内，向杯内注入开水并迅速盖上杯盖，吸管
上端封闭，杯盖与杯身间有缝隙，发现吸管下端有气泡溢出。当水与
吸管内气体温度降为97 ℃时，吸管下端不再有气泡溢出，水面距离吸
管上端为2 cm，吸管总长为22 cm。已知外界大气压强p0＝1.0×105
Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，吸管内气体可视为理想气体，重力
加速度取g＝10 m/s2。
（1）求从吸管内溢出气体的质量与吸管内初始气体质
量的比值；
答案： 0.173　
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解析： 对吸管内气体，升温过程，由理想气体状态方程得
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其中p1＝p0＋ρg＝1.02×105 Pa
溢出气体与初始气体质量的比值η＝＝≈0.173。
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（2）将水杯拿到室外，静置一段时间后，将杯盖竖直缓慢拿出，吸管
最下端有一段4 cm高的水柱，求此时室外温度。
答案： 22.6 ℃
解析：杯盖拿出过程，对吸管内剩余气体，有＝
解得T2≈295.6 K＝22.6 ℃。
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12. （2024·广东惠州期末）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要
的工序。
如图所示是离子注入简化工作原理的示意图，一粒子源于A处不断释放
质量为m，带电荷量为＋q的离子，其初速度视为零，经电压为U的加
速电场加速后，沿图中半径为R1的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器
（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从P点沿直径PQ方
向进入半径为R2的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。经
磁场偏转，离子最后垂直打在平行PQ放置且与PQ等高的硅片上，硅片
到PQ的距离为R2，不计离子重力。求：
（1）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E；
答案： 　
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解析： 离子通过加速电场的过程中，根据动能定理得qU＝mv2
离子经过静电分析器的过程中，根据电场力提供向心力得qE＝
解得E＝。
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（2）磁感应强度大小B；
答案： 　
解析：由几何知识可知r＝R2
根据洛伦兹力提供向心力有qvB＝m
其中v＝
解得B＝。
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（3）若加速电压和静电分析器中电场的大小可以调节，离子在静电分
析器中仍沿虚线圆弧运动，要让从P点沿直径PQ方向进入圆形匀
强磁场区域的离子全部打在硅片上，求加速电压的变化范围。
（结果用U表示）
答案：（3）≤U'≤3U
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解析：要让离子全部打在硅片上，其临界状态的
轨迹如图所示，设圆心分别为O3、O4，半径分
别为r1、r2，由几何关系可知，O4恰为硅片的最
低点，
r2＝R2
设圆心为O3的离子在磁场中做圆周运动的圆心
角为θ，有tan（π－θ）＝
得θ＝120°
由tan＝
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得r1＝R2
qU'＝mv'2
由qv'B＝m
将“r”用“r1”和“r2”替换得≤U'≤3U。
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