2025年高考二轮复习物理选择题专项练3

选择题专项练(三)一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2024广东茂名一模)《史记》中对日晕有“日有晕,谓之日轮”的描述。如图甲所示,日晕是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射而形成的。图乙为太阳光射到六边形冰晶上发生两次折射的光路图,对于图乙中出射的单色光a、b,下列说法正确的是()A.单色光a的折射率比单色光b的折射率大B.在冰晶中,单色光a的传播速度比单色光b的传播速度大C.单色光a的频率比单色光b的频率大D.单色光a的单个光子能量比单色光b的单个光子能量大答案B解析根据n=sinisinγ,单色光a、b入射角相同,b光折射角小,则单色光b的折射率大于单色光a的,故A错误;根据v=cn,单色光b的折射率大于单色光a的,则单色光a在冰晶中的传播速度比单色光b的大,故B正确;频率越高,折射率越大,则单色光b的频率大于单色光a的,故C错误;根据ε=hν,单色光b的频率大于单色光a的,则单色光b的单个光子能量大于单色光a的2.(2024湖南岳阳一模)如图所示,真空中有一边长为l的正六边形ABCDFG,O为正六边形中心,在A、B、C三点分别固定电荷量为q、2q、q(q>0)的三个点电荷。已知点电荷Q的电势公式φ=kQr,其中k为静电常量,Q为场源电荷的电荷量,r为某点到Q的距离,取无穷远处电势为零。则下列说法正确的是(A.O点电势为负B.D点和G点电场强度相同C.O点的电场强度大小为kql2,方向由OD.把一带负电的试探电荷从O点移至F点,其电势能变大答案C解析根据题意可得,O点电势为φO=φA+φB+φC=kql+k·(-2q)l+kql=0,故A错误;如图所示,根据点电荷的电场强度计算公式可得EA=EC'=kql2,EB=EB'=k2q3l2=2kq3l2,EC=EA'=kq4l2=kq4l2,根据电场强度的叠加原理可知D点和G点电场强度不相同,故B错误;O点的电场强度大小为EO=k2ql223.(2024广东茂名一模)如图甲所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所。机器人内电池的容量为25000mA·h,负载10kg时正常工作电流约为5A,电池容量低于20%时不能正常工作,此时需要用充电器对其进行充电,充电器的输入电压如图乙所示。下列说法正确的是()A.充电器的输入电流频率为100HzB.充电器的输入电压瞬时表达式为u=2202sin10πtC.机器人充满电后电池的电荷量为25CD.机器人充满电后,负载10kg时大约可以持续正常工作4h答案D解析由图乙可知交流电压的周期为0.02s,根据f=1T,可知输入电流频率为50Hz,故A错误;由图乙可知周期为0.02s,则ω=2πT=100πrad/s,充电器的输入电压的瞬时值表达式为u=2202sin100πtV,故B错误;机器人充满电后电池的电荷量Q=It=25A·h=9×104C,正常工作可用电荷量为20A·h,由Q=It,可知负载10kg时大约可以持续工作4h,故C4.(2024黑龙江哈尔滨一模)如图甲所示,直导线P、Q分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上,且P固定于水平轴正下方,两组轻绳长也相同,其截面图如图乙所示,导线P通以垂直纸面向里的电流;导线Q电流方向未知,平衡时两导线位于同一水平面,且两组绝缘轻绳与竖直方向夹角均为θ。已知Q的质量为m,重力加速度为g。下列说法正确的是()A.导线Q中电流方向垂直纸面向里B.导线P、Q间的安培力大小为2mgsinθC.仅使导线P中电流I缓慢增大且θ不超过90°,导线Q对轻绳的拉力大小逐渐增大D.当导线P中电流突然消失的瞬间,导线Q受到两轻绳的拉力大小之和为mgsinθ答案C解析对Q进行受力分析可知,P对Q的力为斥力,由安培定则和左手定则可知,两导线的电流方向相反,即导线中电流方向垂直纸面向外,故A错误;设导线Q受到两轻绳的拉力之和为T,导线P、Q间的安培力为F,对Q进行受力分析如图所示,由几何关系得F=mgtanθ,故B错误;由几何关系得T=mgcosθ,使导线P中电流I缓慢增大,则θ逐渐增大,又θ不超过90°,则cosθ逐渐变小,T逐渐增大,故C正确;当导线P中电流突然消失的瞬间,导线P、Q间的安培力消失,此时沿轻绳方向上的合力为零,则导线Q受到两轻绳的拉力大小之和为mgcosθ,故二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。5.(2024陕西西北工业大学附属中学二模改编)如图所示,甲、乙两传送带,倾斜于水平地面放置,传送带上表面以同样恒定速率v向上运动,现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v,小物体在乙传送带上到达离E处竖直高度为h的C处时达到传送带的速率v,已知A处到B处、D处到E处的竖直高度均为H,则在小物体从传送带底端到传送带顶端的过程中()A.两种传送带对小物体做功相等B.将小物体分别传送到B、E处,甲图所示的系统中传送带消耗的电能比乙的多C.两种传送带与小物体之间的动摩擦因数相同D.将小物体分别传送到B、E处,甲图所示的系统中因摩擦而产生的热量比乙的多答案ABD解析在小物体从传送带底端到传送带顶端的过程中,根据功能关系可知,传送带对小物体做的功等于小物体机械能的增加量,因机械能增量相同,故传送带对小物体做功相等,故A正确;小物体在两种传送带上均做初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a=μgcosθgsinθ,在速度达到v的过程中,小物体在甲传送带上的位移s较大,根据公式a=v22s,可知小物体在甲传送带上时的加速度较小,根据a=μgcosθgsinθ,可得μ=agcosθ+tanθ,即小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小,故C错误;在小物体从传送带底端到传送带顶端的过程中,只有小物体相对传送带发生滑动时,即只有在加速过程中,系统才发生“摩擦生热”,根据公式Q=fs相对计算系统产生的热量,可选取做匀速运动的传送带为惯性参考系,小物体在惯性参考系里做初速度大小为v,加速度大小为a=μgcosθgsinθ,末速度为零的匀减速直线运动,可求出s相对=v22a,可见,s相对等于小物体相对于地面速度从0加速到v过程中的位移,即系统产生的热量等于小物体加速过程中摩擦力对小物体做的功,对于甲传送带,在加速过程中摩擦力做正功设为W1,克服重力做功为mgH,动能改变量为12mv2,根据动能定理可求得W1=12mv2+mgH,同理可求出小物体在乙传送带上加速过程中摩擦力做的功为W2=12mv2+mgH-h,显然W1>W2,所以Q1>Q2,即甲系统产生的热量多,故D正确;在将小物体分别传送到B、E处的过程中,传送带消耗的电能等于系统增加的机械能和产生的内能6.(2024广东湛江一模)在儿童乐园的蹦床项目中,小孩在两根弹性绳和弹性网绳的协助下实现上下弹跳。如图所示,某次蹦床活动中,小孩静止时处于O点,当其弹跳到最高点A后下落,可将弹性网绳压到最低点B,小孩可看成质点,不计弹性绳的重力、弹性网绳的重力和空气阻力。则从最高点A到最低点B的过程中,小孩的()A.重力的功率先增大后减小B.机械能一直减小C.重力势能的减少量大于弹性网绳弹性势能的增加量D.机械能的减少量等于弹性网绳弹性势能的增加量答案AC解析当小孩弹跳到最高点A后下落,将弹性网绳压到最低点B的过程中,速度v先增大后减小,根据P=mgv可知重力的功率先增大后减小,故A正确;当小孩弹跳到最高点A后下落,将弹性网绳压到最低点B的过程中,小孩的机械能先不变后减小,故B错误;当小孩弹跳到最高点A后下落,将弹性网绳压到最低点B的过程中,重力势能的减少量等于弹性绳和弹性网绳的弹性势能的增加量,则重力势能的减少量大于弹性网绳弹性势能的增加量,故C正确;当小孩弹跳到最高点A后下落,将弹性网绳压到最低点B的过程中,机械能的减少量等于弹性绳和弹性网绳的弹性势能的增加量,故D错误。7.(2024湖南岳阳一模改编)如图甲所示,小明在地球表面进行了物体在竖直方向做直线运动的实验,弹簧原长时,小球由静止释放,在弹簧弹力与重力作用下,测得小球的加速度a与位移x的关系图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为k,地球的半径为R,引力常量为G,不考虑地球自转影响,忽略空气阻力,下列说法正确的是()A.小球的位移为x0时,小球正好处于完全失重状态B.小球的最大速度为aC.小球的质量为kD.地球的密度为3答案BC解析由题图乙可知,小球的位移为x0时,小球的加速度为0,小球的合力为0,弹簧的拉力与小球的重力等大反向,小球既不是失重状态也不是超重状态,故A错误;小球的加速度a与位移x的关系图像与坐标轴围成的面积表示速度二次方的一半,当小球的速度为零时,小球的加速度最大,设小球的最大速度为v,则有12v2=12a0x0,得小球的最大速度v=a0x0,故B正确;设地球表面的重力加速度为g,小球的质量为m,当小球向下运动的位移为x,弹簧的伸长量也为x,设小球的加速度为a,对小球受力分析,由牛顿第二定律可得mgkx=ma,整理可得a=kmx+g,结合图乙可知km=a0x0,g=a0,则有m=kx0a0,故C正确;设地球的质量为m地,由mg=Gm地mR2,可得m地=g8.(2024四川成都一模)如图所示,倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上,斜面上有一质量为4m的滑块,通过轻绳绕过光滑的滑轮与质量为m的带正电的小球(可视为质点)相连,滑轮下方有一个光滑的小孔,轻绳与斜面平行。小球在水平面内做圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角也为30°。斜面体和滑块始终静止,滑块与斜面的动摩擦因数为32,小球与小孔之间的绳长为L,重力加速度为g,下列说法正确的是(A.斜面体所受到地面的摩擦力大小为mgB.若增大小球的转速,轻绳对小孔的作用力减小C.若增大小球的转速,小球能达到的最大转速为1D.若此时在空间加上竖直向下的电场,要使小球的转速不变,则小球到转动中心的距离增大答案AC解析对小球受力分析有mg=Tcos30°,解得T=mgcos30°=233mg,将滑块和斜面看成整体,由平衡条件得,斜面体所受摩擦力大小为f1=Tcos30°=233mg×32=mg,故A正确;设轻绳与竖直方向的夹角为θ,对小球有Tsinθ=mω2Lsinθ,Tcosθ=mg,可得T=mω2L,又因为ω=2πn,所以随着转速的增大,角速度会增