选择题专项练——思维满分练(3)
一、单项选择题
1．(2025·四川宜宾三模)汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的x-t图像如图所示，则自动驾驶汽车 ( )
A．前4 s内平均速度大小为20 m/s
B．0～4 s内和0～8 s内平均速度大小相等
C.前4 s内刹车的加速度大小为3.75 m/s2
D．t＝0时的速度大小为25 m/s
2．(2025·山东济南三模)2024年3月20日，“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，“鹊桥二号”临近月球时，先在周期为24小时的环月大椭圆冻结轨道 Ⅰ 上运行一段时间，而后在近月点P变轨，进入周期为12小时的环月大椭圆冻结轨道 Ⅱ 。已知轨道 Ⅰ 的近月点P距离月球表面的高度为h1，远月点Q距离月球表面的高度为h2，月球半径为R，≈0.6，忽略地球引力的影响，则轨道 Ⅱ 的远月点Q′距离月球表面的高度为 ( )
A． B．
C． D．
3．(2025·广西南宁二模)图甲为光导纤维的示意图，图乙表示单色光从上方射入一端夹着两张纸片的两块平板玻璃，下列说法正确的是 ( )
A．光导纤维中，内芯的折射率小于外套的折射率
B．光导纤维中，若光源是白光，则从光导纤维中射出的光一定是彩色的
C．图乙中，从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了衍射现象
D．图乙中，从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了干涉现象
4．(2025·浙江杭州高二期末)如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小(滑动片向下移)。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，有关图中各表的读数变化判断正确的是 ( )
A．A2读数变小 B．A1读数变大
C．V1读数变大 D．V3读数不变
5．(2025·四川成都模拟)气压传动是指以压缩空气为工作介质来传递能量和信号，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2S的轻质活塞A，通过压缩气体顶起面积为S的轻质活塞B和上方管道内高h的液柱(液体的密度为ρ，重力加速度为g)，开始活塞A静止，无推力，现用力缓慢向右推动活塞A，最终活塞B和液体上升的高度为L。已知大气压强为p0，不计摩擦和忽略细弯管中的气体体积，汽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A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A对汽缸内气体做的功小于气体向外界放出的热量
C．最终汽缸内气体的压强大小为p2＝p0－ρgh
D．横截面积为2S的汽缸内气体的长度L′＝－
6．(2025·四川攀枝花三模)如图所示，振幅分别为3 cm、4 cm的甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，t＝0时在x＝2 cm处的P点相遇。已知两列波的波速均为2 cm/s，则位于x＝3 cm处的Q点在0～5 s内通过的路程为 ( )
A．13 cm B．30 cm
C．40 cm D．70 cm
7．(2025·江西南昌一模)如图所示，在PM和QK之间有大量相同带电粒子以同一速度沿水平方向射入以O为圆心的圆形匀强磁场区域，磁场半径为R，该圆形磁场方向垂直纸面向外，PM与圆心O在同一水平直线上，PM和QK间距离为0.5R，已知所有粒子均从O点正下方的N点射出圆形磁场区域，立即进入下方垂直于纸面向里的匀强磁场，并都能打到水平挡板的下表面，挡板的左侧紧贴N点，已知下方磁场的磁感应强度是上方磁场的两倍，不计粒子重力及粒子间的相互作用。则挡板下表面有粒子打到的区域长度为 ( )
A．R B．R
C．R D．R
二、多项选择题
8．(2025·四川绵阳二模)如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为5∶1，原线圈与阻值R＝100 Ω的电阻串联后接在N＝500匝的线圈上，线圈电阻不计，线圈处于竖直向下B＝×10-3 T的匀强磁场中，线圈面积S＝ m2，转速为n＝50 r/s，线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器L、电容器C和电阻RL＝4 Ω的灯泡，电压表为理想电压表，则 ( )
A．电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流
B．电压表的示数为40 V
C．t＝0.06 s时，每匝线圈的磁通量变化率为零
D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，变压器输出功率将增大
9．(2025·四川成都三模)一简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图所示，坐标原点是质点A的平衡位置，其振幅为2 cm，在t＝0时刻质点A的位移y＝ cm，已知该波在介质中传播速度v＝2 m/s，下列说法正确的是 ( )
A.t＝0时刻A质点的振动方向向下
B．该波的波长为4 m
C．t＝2 s时，x＝1.5 m的质点位于波峰
D．t＝0到t＝5 s时间内，x＝1.5 m的质点经过的路程为10 cm
10．(2025·四川攀枝花三模)如图所示，倾角为30°的光滑固定斜面顶端固定有轻质光滑滑轮，A、B两可视为质点的小球用跨过滑轮的不可伸长的轻质细绳连接，滑轮与A球之间的轻绳与斜面平行、与B球之间的轻绳竖直。由静止释放两球，释放后的瞬间B球的加速度大小为，已知重力加速度为g，则A、B两球的质量之比可能是 ( )
A．2∶5 B．4∶5
C．4∶1 D．8∶1选择题专项练——思维满分练(3)
一、单项选择题
1．(2025·四川宜宾三模)汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的x-t图像如图所示，则自动驾驶汽车 ( )
A．前4 s内平均速度大小为20 m/s
B．0～4 s内和0～8 s内平均速度大小相等
C.前4 s内刹车的加速度大小为3.75 m/s2
D．t＝0时的速度大小为25 m/s
C 解析：由图可知，前4秒内的位移为x＝40 m－10 m＝30 m，则前4秒内平均速度大小为＝＝＝7.5 m/s，故A不符合题意；根据图像可知0～4 s内和0～8 s内位移相等，由于时间不等，故平均速度不等，故B不符合题意；设t＝0时的速度大小为v0，加速度大小为a，前4 s内刹车的位移为x＝40 m－10 m＝30 m，将刹车的过程逆向来看，根据x＝at2可得，a＝＝3.75 m/s2；由v＝2ax可得，t＝0时的速度大小为v0＝15 m/s，故C符合题意，D不符合题意。
2．(2025·山东济南三模)2024年3月20日，“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，“鹊桥二号”临近月球时，先在周期为24小时的环月大椭圆冻结轨道 Ⅰ 上运行一段时间，而后在近月点P变轨，进入周期为12小时的环月大椭圆冻结轨道 Ⅱ 。已知轨道 Ⅰ 的近月点P距离月球表面的高度为h1，远月点Q距离月球表面的高度为h2，月球半径为R，≈0.6，忽略地球引力的影响，则轨道 Ⅱ 的远月点Q′距离月球表面的高度为 ( )
A． B．
C． D．
答案：A
3．(2025·广西南宁二模)图甲为光导纤维的示意图，图乙表示单色光从上方射入一端夹着两张纸片的两块平板玻璃，下列说法正确的是 ( )
A．光导纤维中，内芯的折射率小于外套的折射率
B．光导纤维中，若光源是白光，则从光导纤维中射出的光一定是彩色的
C．图乙中，从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了衍射现象
D．图乙中，从上往下看，能看到明暗相间的条纹，是因为光发生了干涉现象
答案：D
4．(2025·浙江杭州高二期末)如图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R0表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小(滑动片向下移)。如果变压器上的能量损失可以忽略，当用户的用电器增加时，有关图中各表的读数变化判断正确的是 ( )
A．A2读数变小 B．A1读数变大
C．V1读数变大 D．V3读数不变
B 解析：由于变压器原线圈的输入电压U1不变，则V1读数不变，C错误；根据＝可知，副线圈的输出电压U2不变，当用户的用电器增加时，则R减小，副线圈回路总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈电流I2增大，则A2读数变大，A错误；根据＝可知，原线圈电流I1增大，则A1读数变大，B正确；由于通过R0的电流增大，R0两端电压增大，根据U2＝UR0＋U3可知V3读数变小，D错误。
5．(2025·四川成都模拟)气压传动是指以压缩空气为工作介质来传递能量和信号，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2S的轻质活塞A，通过压缩气体顶起面积为S的轻质活塞B和上方管道内高h的液柱(液体的密度为ρ，重力加速度为g)，开始活塞A静止，无推力，现用力缓慢向右推动活塞A，最终活塞B和液体上升的高度为L。已知大气压强为p0，不计摩擦和忽略细弯管中的气体体积，汽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A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A对汽缸内气体做的功小于气体向外界放出的热量
C．最终汽缸内气体的压强大小为p2＝p0－ρgh
D．横截面积为2S的汽缸内气体的长度L′＝－
D 解析：整个过程中，温度不变，内能不变，故活塞A对封闭气体做的功等于气体对外放出的热量与活塞B对封闭气体做的负功之和，A、B错误；最终汽缸内封闭气体的压强大小为p2＝p0＋ρgh，C错误；对汽缸内封闭气体，由等温变化有p0L·2S＝(p0＋ρgh)(L′·2S＋LS)，可得面积为2S的汽缸内气体长度为L′＝－，D正确。
6．(2025·四川攀枝花三模)如图所示，振幅分别为3 cm、4 cm的甲、乙两列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，t＝0时在x＝2 cm处的P点相遇。已知两列波的波速均为2 cm/s，则位于x＝3 cm处的Q点在0～5 s内通过的路程为 ( )
A．13 cm B．30 cm
C．40 cm D．70 cm
A 解析：波的周期T＝＝ s＝2 s，t＝0时刻Q点在乙波的波谷；甲波传到Q点的时间t＝ s＝0.5 s，此时Q点到达平衡位置，即在0～0.5 s时间内Q点的路程s1＝4 cm；甲波传到Q点时振动减弱，则振幅为A＝4 cm－3 cm＝1 cm，则在0.5～5 s时间内即2T内的路程为s2＝8A＋A＝9 cm，则位于x＝3 cm处的Q点在0～5 s内的通过的路程为s＝s1＋s2＝13 cm，故选A。
7．(2025·江西南昌一模)如图所示，在PM和QK之间有大量相同带电粒子以同一速度沿水平方向射入以O为圆心的圆形匀强磁场区域，磁场半径为R，该圆形磁场方向垂直纸面向外，PM与圆心O在同一水平直线上，PM和QK间距离为0.5R，已知所有粒子均从O点正下方的N点射出圆形磁场区域，立即进入下方垂直于纸面向里的匀强磁场，并都能打到水平挡板的下表面，挡板的左侧紧贴N点，已知下方磁场的磁感应强度是上方磁场的两倍，不计粒子重力及粒子间的相互作用。则挡板下表面有粒子打到的区域长度为 ( )
A．R B．R
C．R D．R
C 解析：由于所有粒子均从O点正下方的N点射出圆形磁场区域，画出粒子的运动轨迹，如图所示。根据qvB＝m解得v＝，粒子进入下方磁场，则R′＝＝R，由几何关系可得，挡板下表面有粒子打到的区域长度为ΔL＝2R′－2R′sin 60°＝R，C正确。
二、多项选择题
8．(2025·四川绵阳二模)如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为5∶1，原线圈与阻值R＝100 Ω的电阻串联后接在N＝500匝的线圈上，线圈电阻不计，线圈处于竖直向下B＝×10-3 T的匀强磁场中，线圈面积S＝ m2，转速为n＝50 r/s，线圈从中性面开始转动并计时。副线圈连接电感器L、电容器C和电阻RL＝4 Ω的灯泡，电压表为理想电压表，则 ( )
A．电容器和滑动变阻器所在支路始终无电流
B．电压表的示数为40 V
C．t＝0.06 s时，每匝线圈的磁通量变化率为零
D．仅将滑动变阻器滑片向上滑动，变压器输出功率将增大
CD 解析：变压器副线圈输出的是交流电，通过的电流发生变化，由于电感器自感对交流电的阻碍效果，不能视为导线，电容器由于两极板电压不断改变，所在支路存在充放电流，所以滑动变阻器并不会被短路，电容器和滑动变阻器所在支路始终存在电流，故A错误；线圈转动产生的感应电动势最大值为Em＝NBSω＝NBS·2πn＝40 V，由于线圈电阻不计，则电压表示数等于感应电动势的有效值，所以示数为E＝＝40 V，故B错误；线圈转动的周期为T＝＝0.02 s，由于线圈从中性面开始转动并计时，所以t＝0.06 s时线圈和中性面重合，此时每匝线圈的磁通量为最大值，磁通量变化率为零，故C正确；根据欧姆定律有U1＝E－I1R，根据理想变压器变压、变流规律可得＝＝5，＝＝，解得U2＝E－I2R。将发电线圈、变压器原、副线圈整体视为一个等效电源，则该等效电源的电动势和内阻分别为E′＝E＝8 V，r′＝R＝4 Ω，设变压器副线圈所接回路总电阻为R2，则变压器输出功率为P＝IR2＝＝，根据数学知识可知当R2＞r′时，P随R2的减小而增大；由于RL＝4 Ω，所以R2一定大于r′，仅将滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器R′接入回路的阻值减小，即R2减小，此时变压器输出功率将增大，故D正确。
9．(2025·四川成都三模)一简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形图如图所示，坐标原点是质点A的平衡位置，其振幅为2 cm，在t＝0时刻质点A的位移y＝ cm，已知该波在介质中传播速度v＝2 m/s，下列说法正确的是 ( )
A.t＝0时刻A质点的振动方向向下
B．该波的波长为4 m
C．t＝2 s时，x＝1.5 m的质点位于波峰
D．t＝0到t＝5 s时间内，x＝1.5 m的质点经过的路程为10 cm
AB 解析：波沿x轴正方向传播，根据“同侧法”可知t＝0时刻A质点的振动方向向下，故A正确；根据波形图可知(＋)λ＝1.5 m，解得λ＝4 m，故B正确；该波的周期为T＝＝ s＝2 s，t＝2 s＝T时，x＝1.5 m的质点仍位于平衡位置，故C错误；t＝0到t＝5 s时间内，振动的时间Δt＝T，x＝1.5 m的质点经过的路程为s＝×4A＝10A＝10×2 cm＝20 cm，故D错误。
10．(2025·四川攀枝花三模)如图所示，倾角为30°的光滑固定斜面顶端固定有轻质光滑滑轮，A、B两可视为质点的小球用跨过滑轮的不可伸长的轻质细绳连接，滑轮与A球之间的轻绳与斜面平行、与B球之间的轻绳竖直。由静止释放两球，释放后的瞬间B球的加速度大小为，已知重力加速度为g，则A、B两球的质量之比可能是 ( )
A．2∶5 B．4∶5
C．4∶1 D．8∶1
BD 解析：由静止释放两球，释放后的瞬间B球的加速度大小为；若B球的加速度方向竖直向下，以B球为对象，根据牛顿第二定律可得mBg－T＝mB·，以A球为对象，根据牛顿第二定律可得T－mAg sin 30°＝mA·，联立可得A、B两球的质量之比为mA∶mB＝4∶5。若B球的加速度方向竖直向上，以B球为对象，根据牛顿第二定律可得T′－mBg＝mB·。以A球为对象，根据牛顿第二定律可得mAg sin 30°－T′＝mA·，联立可得A、B两球的质量之比为mA∶mB＝8∶1，故选BD。
