2026版《决胜蓝图》特色专项训练 第2部分 3 小套题综合练(三) -试卷（含答案）物理高考大二轮专题复习

小套题综合练(三)
(10个选择题＋1个实验题＋2个计算题)
一、选择题：本题共10小题，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；第8～10题有多项符合题目要求。
1．(2024·广东广州市一模)我国自主研发的“华龙一号”反应堆技术利用铀235发生核裂变释放的能量发电，典型的核反应方程为U＋n→Ba＋Kr＋kn。光速取3.0×108 m/s，若核反应的质量亏损为1 g，释放的核能为ΔE，则k和ΔE的值分别为(　　)
A．2，9.0×1016 J　　　 B．3，9.0×1013 J
C．2，4.5×1016 J D．3，4.5×1013 J
2．(2024·天津河东区期末)如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图如图乙所示，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是(　　)
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A．在冰晶中，b光的传播速度较大
B．用b光照射某金属能发生光电效应，改用a光照射也一定能发生
C．用同一装置做双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光的窄
D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大
3.(2024·天津市八校期末质量调查)执勤交警通常使用酒精浓度测试仪检测驾驶员是否酒驾，其工作原理如图所示。电源的电动势为E，内阻为r，酒精传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是(　　)
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A．电流表的示数变大
B．电压表的示数变大
C．电源的输出功率变小
D．保护电阻R0消耗的功率变小
4．(2024·广东湛江市一模)湛江濒临南海，拥有众多优良海水浴场。在金沙湾海滨浴场，某同学测得一波源位于O处的海水水波(视为简谐横波)，某时刻沿x轴正方向传播到20 cm处，此时x轴上10 cm处的质点已振动0.2 s，质点P离O处60 cm，如图所示，取该时刻t＝0。下列说法正确的是(　　)
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A．质点P开始振动时的速度方向沿y轴正方向
B．该波的传播速度为1 m/s
C．经过0.9 s，质点P第一次到达波谷
D．在前0.1 s时间内，x＝20 cm处的质点振动的速度逐渐增大
5.(2024·江西南昌市一模)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、半径为R的圆形匀强磁场区域，该圆形磁场方向垂直于纸面向外，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，下方磁场的磁感应强度是上方磁场的两倍。不计粒子所受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(　　)
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A．R B．R
C．R D．R
6.(2024·黑龙江省第二次联考)2023年10月24日4时3分，我国在西昌卫星发射中心成功将“遥感三十九号”卫星送入太空。已知地球半径为R，自转周期为T，“遥感三十九号”卫星轨道离地面的高度为h1，地球同步卫星轨道离地面的高度为h2，“遥感三十九号”卫星和地球同步卫星绕地球飞行的轨道如图所示。引力常量为G，下列说法正确的是(　　)
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A．“遥感三十九号”卫星的发射速度大于11.2 km/s
B．“遥感三十九号”卫星绕地球运行的周期为T
C．地球的平均密度可表示为
D．“遥感三十九号”卫星与同步卫星绕地球运行的向心加速度之比为
7.(2024·北京市东城区期末)如图所示，光滑平行导轨固定于水平面内，间距为l，其所在空间存在方向竖直向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场，导轨左侧接有阻值为R的定值电阻，一长为l，质量为m，阻值为r的导体棒垂直于导轨放置。导轨电阻忽略不计，导体棒运动中始终与导轨垂直且接触良好。现使导体棒获得一水平向右的速度v0，在导体棒向右运动的整个过程中，下列说法正确的是(　　)
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A．流过电阻R的电流方向为a→R→b
B．导体棒向右做匀减速运动
C．导体棒开始运动时的加速度为
D．电流通过电阻R产生的热量为mv
8.(2024·广东省选择考模拟二)如图为某款自行车的气压式减震装置，活塞连接车把，汽缸连接前轮。当路面不平时，自行车颠簸使得活塞上下振动，汽缸内封闭的理想气体体积随之变化，起到减震作用。活塞迅速下压的过程中，汽缸内的气体(　　)
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A．对外做正功
B．内能减少
C．温度升高，分子平均动能增加
D．分子对汽缸壁单位面积的平均撞击力增加
9．(2024·广西贵百河质调联考)北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为U1＝250 V，其中输出功率P1＝100 kW，输电线电阻R＝8 Ω。进行远距离输电时，下列说法正确的是(　　)
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A．若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大
B．若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小
C．输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比n1∶n2＝16∶1
D．用10 000 V高压输电，输电线损耗功率为800 W
10.(2024·广西柳州市三模)如图所示，竖直平面内固定一个半圆弧MBN，M、N连线水平，B为圆弧最低点，现从圆心O点以速率v0分别沿水平和竖直方向抛出两个相同的小球，小球分别落在圆弧上的A、B两点，设两小球从O点到弧面上所用时间分别为tOA、tOB，落在弧面时的动能分别为EkA、EkB，则有(　　)
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A．EkA>EkB B．EkAC．tOA>tOB D．tOA二、非选择题：本题共3小题。
11．(2024·江西鹰潭市二模)某实验小组同学利用图甲装置测量滑块(含遮光条)和砝码的质量，主要操作步骤如下：
INCLUDEPICTURE "25YA104.tif" INCLUDEPICTURE "25YA104.tif" \* MERGEFORMAT
①打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨使其水平；
②用20分度游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示；
③用毫米刻度尺测量光电门1和光电门2之间的距离L；
④挂上槽码，调节定滑轮使细线与气垫导轨平行；
⑤打开气泵，由静止释放滑块，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间Δt1和Δt2；
⑥依次在滑块上添加n＝1，2，3…个砝码，重复实验。
回答下列问题：
(1)调节气垫导轨时，轻推滑块，若发现遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，应____________________直至气垫导轨水平。
(2)遮光条的宽度d＝________mm。
(3)滑块运动的加速度a＝__________________(用测量的物理量的符号表示)。
(4)已知槽码和挂钩的总质量为m0，重力加速度为g，以放在滑块上的砝码数n为横坐标，滑块加速度a的倒数为纵坐标作出－n图像，获得该图像的斜率为k，纵截距为b。由以上数据可得滑块和遮光条的总质量M＝________，每个砝码的质量m＝________________(用已知量的物理符号表示)。
12．(2024·山西省校际名校一模)如图所示，斜坡AB与倾角为37°的斜面CD平滑连接，紧靠D的右侧，并排停放了24辆平均宽度为2 m、高度与D点等高的汽车(以正方形代替)，相邻汽车间的距离不计。表演时，摩托车从距D高为15 m的A点由静止以额定功率开始运动，t＝3 s时从D点飞出，恰好能飞越所有汽车。已知摩托车的额定功率为10 kW，运动员与摩托车的总质量为200 kg，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，不计空气阻力。求：
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(1)摩托车离开D点时速度的大小；
(2)摩托车在空中最高点时距车顶的高度；
(3)从A到D，摩托车克服摩擦阻力做的功。
13．(2024·广东湛江市期末) 如图所示，平面直角坐标系xOy的第二象限内存在沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场，第一象限内一梯形区域中存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场(图中未画出)，点P处的质子源由静止释放的质子在电场力的作用下加速后，从Q点进入第一象限，经磁场偏转后从N点垂直于x轴射入第四象限。已知P、Q、N三点的坐标分别为(－L，L)、(0，L)、(L，0)，质子的质量为m、带电荷量为e，不计质子受到的重力。求：
INCLUDEPICTURE "25YA106.tif" INCLUDEPICTURE "25YA106.tif" \* MERGEFORMAT
(1)质子的最大速度v；
(2)质子从P点运动到N点的时间t；
(3)第一象限内匀强磁场区域的最小面积S。
[特色专项训练]
小套题综合练(三)
1．解析：选B。根据核反应前后质量数守恒有235＋1＝141＋92＋k，解得k＝3，根据爱因斯坦质能方程可知核反应过程中质量亏损1 g，释放的能量E＝Δmc2＝1×10－3×9.0×1016 J＝9.0×1013 J，故A、C、D错误，B正确。
2．解析：选D。由题图乙可知a光的偏折程度比b光的偏折程度小，易知冰晶对b光的折射率比对a光的折射率大，根据v＝知，在冰晶中b光的传播速度较小，故A错误；因为冰晶对b光的折射率比对a光的折射率大，即b光的频率比a光的大，所以a光的频率可能小于该金属的极限频率，不一定能发生光电效应，故B错误；因为b光的频率比a光的大，则b光的波长比a光的小，根据Δx＝λ知，b光条纹间距更窄，故C错误；同种玻璃对a光的折射率比对b光的折射率小，根据sin C＝可知，从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大，故D正确。
3．解析：选A。酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，电阻R的阻值减小，电路总电阻减小，故干路电流增大，即电流表示数变大，故A正确；干路电流变大，由闭合电路欧姆定律可知UV＝E－I(r＋R0)，故电压表示数变小，故B错误；因为不知道内阻与外电路电阻的大小关系，故不能判断电源的输出功率如何变化，故C错误；保护电阻R0消耗的功率满足P＝I2R0，因为干路电流变大，故保护电阻R0消耗的功率变大，故D错误。
4．解析：选C。波沿x轴正方向传播，可知质点A起振方向沿y轴负方向，各个质点的起振方向均相同，故质点P起振时的速度方向沿y轴负方向，故A错误；根据题图可知波长为20 cm，此时x轴上10 cm处的质点已振动0.2 s，则周期为0.4 s，可知波的传播速度v＝＝ m/s＝0.5 m/s，故B错误；根据波形图可知，质点P第一次到达波谷经过的时间t＝＝ s＝0.9 s，故C正确；在前0.1 s时间内，x＝20 cm处的质点从平衡位置向波谷位置运动，速度逐渐减小，故D错误。
5．解析：
INCLUDEPICTURE "25YA98.TIF" INCLUDEPICTURE "25YA98.TIF" \* MERGEFORMAT
选C。根据题意，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，则有qvB＝m，解得v＝，粒子进入下方磁场，则有R′＝＝R，由几何关系可得，挡板下表面有粒子打到的区域长度ΔL＝2R′－2R′sin 60°＝R。
6．解析：选B。“遥感三十九号”卫星的发射速度满足7.9 km/s7．解析：选C。由右手定则可知，流过电阻R的电流方向为b→R→a，A错误；导体棒向右运动时受安培力作用而做减速运动，根据E＝Blv，I＝，F＝BIl，F＝ma，解得a＝，则随速度减小，加速度减小，即导体棒向右做加速度减小的变减速运动，B错误；由上述分析可知，导体棒开始运动时的加速度a0＝，C正确；由能量关系可知，电路产生的总的焦耳热Q＝mv，电流通过电阻R产生的热量QR＝×mv，D错误。
8．解析：选CD。活塞迅速下压的过程中，汽缸内的气体被压缩，外界对气体做正功，故A错误；此过程可近似看成是绝热过程，则由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，气体内能增加，故B错误；理想气体内能只与温度有关，所以气体温度升高，分子平均动能增加，故C正确；根据理想气体的状态方程＝C，气体体积减小，温度升高，则气体压强增大，即分子对汽缸壁单位面积的平均撞击力增加，故D正确。
9．解析：选BD。由于电站的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压U2不变，A错误；若电站的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，根据P＝UI，可知输电线上的电流I线增大，根据U损＝I线R，可知输电线上的电压损失增大，由降压变压器的输入电压U3＝U2－U损，可得降压变压器的输入电压U3减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压U4减小，B正确；由P1＝U1I1，可得I1＝＝400 A，由P损＝5%P1＝IR，可得I线＝25 A，故＝＝，C错误；用10 000 V高压输电时，输电电流I2＝＝ A＝10 A，故P损＝IR＝800 W，D正确。
10．解析：选BC。根据动能定理有mgh＝Ek－mv，因为hAtOB，故C正确，D错误。
11．解析：(1)调节气垫导轨时，轻推滑块，若发现遮光条通过光电门2的时间小于遮光条通过光电门1的时间，说明气垫导轨左侧偏低，应调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低。
(2)20分度游标卡尺的精度为0.05 mm，由题图乙可知遮光条的宽度
d＝2 mm＋4×0.05 mm＝2.20 mm。
(3)滑块通过光电门1的瞬时速度
v1＝
通过光电门2的瞬时速度v2＝
由匀变速直线运动规律得
v－v＝2aL
联立可得滑块运动的加速度
a＝－。
(4)由牛顿第二定律得
m0g－T＝m0a
T＝(M＋nm)a
联立整理可得
＝n＋
所以－n图像的斜率k＝
则每个砝码的质量m＝km0g
纵轴截距b＝
则滑块和遮光条的总质量
M＝bm0g－m0。
答案：(1)调节旋钮P使左侧升高或调节旋钮Q使右侧降低　(2)2.20
(3)－
(4)bm0g－m0　km0g
12．解析：(1)设摩托车离开D点时速度的大小为v，从离开D点到恰好通过第24辆汽车的时间为t1，则水平方向
24d＝vt1cos 37°
竖直方向0＝vt1sin 37°－gt
解得v＝10 m/s。
(2)设摩托车在空中最高点时距车顶的高为h，则
mv2＝mgh＋m(v cos 37°)2
解得h＝9 m。
(3)设摩托车从A到D克服摩擦阻力做的功为W克，根据动能定理得
Pt＋mgH－W克＝mv2－0
解得W克＝1×104 J。
答案：(1)10 m/s　(2)9 m
(3)1×104 J
13．解析：(1)质子在电场力的作用下加速，根据动能定理有eEL＝mv2
质子的最大速度v＝。
(2)质子从Q点进入第一象限，经磁场偏转后从N点垂直于x轴射入第四象限，画出轨迹如图所示。
INCLUDEPICTURE "25YA107.tif" INCLUDEPICTURE "25YA107.tif" \* MERGEFORMAT
质子在电场中运动有L＝×t
质子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力eBv＝m
质子做匀速直线运动的时间
t2＝
质子在磁场中运动的时间
t3＝T＝×＝
质子从P点运动到N点的时间
t＝t1＋t2＋t3＝2＋。
(3)质子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力eBv＝m
则第一象限内匀强磁场区域的最小面积
S＝＝r2＝。
答案：(1)　(2)2＋　(3)