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3.选择题＋实验题组合练（3）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
一、单项选择题
. （ 山东青岛三模）“玉兔二号”月球车于 年 月 日后开始休
1 2024· 2022 7 5
眠。月球夜晚温度低至零下 ，为避免低温损坏仪器，月球车携带
180 ℃
的放射性元素钚 会不断衰变，释放能量为仪器保温。 通过
Pu Pu
238 238
以下反应得到： ＋ ＋ ， ＋ ，下列说
U H Np n Np Pu X
94 94
238 2 238 1 238 238
法正确的是（ ）
92 1 93 0 93 94
→ →
. ＝ ， 为电子
A k 1 X
. ＋ ＋ 是重核裂变
B U H Np n
√
238 2 238 1
. 的比结合能比 的大
C Pu Np
92 1 93 0
→
238 238
. 衰变前的质量等于衰变后 和 的质量之和
D Np X Pu
94 93
238 238
93 941 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 衰变方程为 ＋ ，由质量数守恒和核电荷数守
Np Pu X
238 238
恒可得 为电子，对于核反应方程 ＋ ＋ ，由质量数
X U H Np n
93 94
→
238 2 238 1
守恒可得 ＋ ＝ ＋ ，解得 ＝ ， 错误；核反应方程 ＋
238 2 238 k k 2 A U
92 1 93 0
→
238
＋ ，不是重核裂变反应，是人工核反应， 错误；衰变
Np n B
92
2 238 1
方程为 ＋ ，该反应释放核能，总核子数不变，所以
Np Pu X
1 93 0
H→
238 238
的比结合能比 的大， 正确；衰变方程为 ＋
Pu Np C Np Pu
93 94
→
238 238 238 238
，该反应释放核能，有质量亏损，所以 衰变前的质量大于衰变
X Np
94 93 93 94
→
238
后 和 的质量之和， 错误。
X Pu D
93
238
941 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 广东惠州期末）某款天花板消防自动感温喷淋头如图 所示，当
2 2024· a
室内达到一定温度时，感温玻璃球自动爆开，喷淋开始启动达到自动喷
水灭火的目的。如图 所示，某次演示过程，测量出水落在面积为
b 16π
的圆内，喷头出水口离地面的垂直距离为 . 。若喷出水的速度方
m2 2 45 m
向近似为水平方向，忽略空气阻力，重力加速度 取 ，则出水口
g 10 m/s2
水的最大初速度约为（ ）
. . √. .
A 4 7 m/s B 5 7 m/s
. . . .
C 8 2 m/s D 11 4 m/s
解析： 由平抛运动规律得 ＝ ， ＝ ，又 ＝ ，联立解
x v t y gt2 16π m2 πx2
0
1
得 ≈ . ，故选 。
v 5 7 m/s B
0 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 山东聊城三模）如图甲所示，把一矩形均匀薄玻璃板 压在
3 2024· ABCD
另一个待测矩形平行玻璃板上， 一侧用薄片垫起，将红单色光从上
BC
方射入，这时可以看到明暗相间的条纹，如图乙所示，下列关于这些条
纹的说法中正确的是（ ）
. 条纹与 边平行
A DC
. 乙图弯曲条纹表示下方待测
B
板在该处有凹陷
. 如果用手用力捏右侧三层，会
C
发现条纹保持间距不变，整体向 侧移动
AD
√. 看到的条纹越多，说明薄片的厚度越厚
D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 设薄膜厚度为 ，薄膜干涉的光程差 ＝ ，厚度相同处产
d' Δs 2d'
生的条纹明暗情况相同，因此条纹应与 边平行，故 错误；根据薄膜
AD A
干涉的产生原理可知，该处有突起，故 错误；如果用手用力捏右侧三
B
层， 变小，根据薄膜干涉特征可知条纹间距变大，导致满足亮条纹光
d'
程差的间距向劈尖移动，所以条纹向着劈尖移动，故 错误；看到的条
C
纹越多，那么相邻亮条纹间距越小，说明薄片的厚度越厚，故 正确。
D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 浙江杭州模拟） 年 月 日 时 分，
4 2024· 2024 4 25 20 59
神舟十八号载人飞船成功发射，最后对接于空间
站天和核心舱径向端口。神舟十八号发射后会在
停泊轨道 上进行数据确认，在 点瞬间加速后进
Ⅰ P
入转移轨道（椭圆轨道） ，最后在 点瞬间加速
Ⅱ Q
后进入空间站轨道，完成与中国空间站的交会对
接，其变轨过程可简化为如图所示，已知停泊轨道半径近似为地球半径
，中国空间站轨道距地面的平均高度为 ，飞船在停泊轨道上的周期为
R h
，飞船和空间站均视为质点，则（ ）
T
1
. 飞船在转移轨道 上各点的速度均小于 .
A Ⅱ 7 9 km/s
. 不考虑变轨瞬间，飞船在轨道 上运行时航天员对椅子有压力作用
B Ⅲ
. 飞船在停泊轨道 与组合体在空间站轨道 上的速率之比为 ∶ ＋
C Ⅰ Ⅲ
√
D . 飞船在转移轨道 Ⅱ 上正常运行的周期为 T ＝ T ℎ
1
3
ℎ
1 + 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 在停泊轨道 运行时，其速度接近于 . ，在 点要进入
Ⅰ 7 9 km/s P
转移轨道 ，必须加速，因此转移轨道 上有的位置速度大于 . ，
Ⅱ Ⅱ 7 9 km/s
选项 错误；不考虑变轨瞬间，飞船在轨道 上运行时均处于完全失重
A Ⅲ
状态，故航天员对椅子无压力作用，选项 错误；由 ＝ ，得 ＝
B G m v
2
2
，所以飞船在停泊轨道 与组合体在空间站轨道 上 的速率 之比为
Ⅰ Ⅲ
＋
＋ ∶ ，选项 错误；由开普勒第三定律得 ＝ ，得 ＝
C 3 T
2 ℎ
3
2
2 2
ℎ 1
，选项 正确。
T D
1
3
ℎ
1 + 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 重庆沙坪坝三模）如图所示，用轻绳把边长为 的正方形金属框
5 2024· L
竖直悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，磁场方向垂直于纸面向里，金属
框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁感应强度大小随时间变
化规律为 ＝ ，已知金属框阻值一定，从 ＝ 开始的全过程轻
B kt t 0
绳不会被拉断，关于该过程，下列说法正确的是（ ）
> 0
. 金属框受到竖直向上的安培力
A
. 金属框的感应电动势大小 ＝ 2
B E kL
√C . 金属框中感应电流的大小方向均不变
. 金属框受到的安培力大小不变
D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 线框在磁场中的面积 ＝ × ＝ ，根据法拉第电磁感应定律
S L
2
2 2
可知 ＝ ＝ ＝ ，设线框的电阻为 ，由闭合电路欧姆定律知 ＝
E R I
2
Δ Δ
·
Δ Δ 2
＝ ＝ ，故电流大小始终不发生改变，故 错误， 正确；根据楞次
B C
2
2
2
定律可得感应电流为逆时针方向，线框上边的电流方向水平向左，根据
2
左手定则可以判定安培力方向竖直向下，故 错误；线框中电流大小不
A
变，但磁感应强度大小随时间变化规律为 ＝ ，由 ＝ 可知
B kt F ILB
安培力在增大，故 错误。
D
> 01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 安徽合肥模拟）在匀质轻绳上有两个相距 的波源 、 ，两
6 2024· 12 m S S
1 2
波源的连线上有两质点 、 ， 与波源 相距 ， 与波源 相距 ，
A B A S 3 m B S 8 m
1 2
如图甲所示。 ＝ 时两波源同时上下振动产生两列绳波，其中 的振
t 0 s S
2
动图像如图乙所示，经过一段时间观察到 点振动始终加强， 点振动
A B
始终减弱，两者振幅差 ，且 、 之间没有振动加强点和减弱点，
20 cm A B
则下列说法正确的是（ ）
. 波源 产生的波的波长为
A S 6 m
1
. 波源 起振的方向向下
B S
1
. 稳定后在两波源之间（不包括波源）有奇数个加强点
C
√D . 0 ～ 1 s 内质点 B 通过的路程为 64 cm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 两波源在匀质轻绳上传播，速度相同，且能发生稳定的干
涉，频率相同，故则两列波的波长相同， 、 两者相距 ， 点振动
A B 1 m A
始终加强， 点振动始终减弱，且 、 之间没有振动加强点和减弱点，
B A B
则 ＝ ，解得波源 产生的波的波长为 ＝ ，故 错误；在 点，
2x λ S λ 4 m A A
AB 1
1
波程差为 ，为 ， 点振动始终加强，故两波源起振相反，由图乙可
6 m λ A
2
3
知 起振方向向下，故 起振的方向向上，故 错误；两波源起振相
S S B
2 1
2
反，故中间点是减弱点，根据对称性可知加强点为偶数个，故 错误；
C
设 的振幅为 ＝ 且 ＞ ，振动加强点的振幅为 ＝ ＋ ，振动
S A 12 cm A A A A A
2 2 2 1 0 1 2
减弱点的振幅为 ＝ － ，则 ＝ － ＝ ＝ ，解得 ＝
A ' A A ΔA A A ' 2A 20 cm A 10
0 2 1 0 0 1 1
，符合题意，故 的振幅为 ，先传到 点用时 . ， 点振动 .
cm S 10 cm B 0 2 s B 0 2
1
后， 传到 ，接下来一起振动 . ，所以质点 运动的路程为 ＝ ＋
S B 0 6 s B s 4A
2 1
＝ ，故 正确。
12 64 cm D
2 1
− 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 山东聊城三模）如图所示，由同种材料制成的玻璃吊坠下部分
7 2024·
是半径为 的半球体，上部分是高为 的圆锥体， 点为半球体的球心，
R R O
为圆锥体的顶点。平行于 的光线从半球体表面 点射入玻璃吊坠，
M MO N
经折射后恰好经过 点， 点到直线 的距离为 ，则该玻璃吊坠的
M N MO R
3
折射率为（ ）
2
.
A .
B
3
6
. .
√C D
2
2
3 61 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 光路图如图所示，其中 为法线，入射角为
ON
，折射角为 ，因为 ＝ ，所以∠ ＝∠ ＝
θ α MO NO NMO MNO
，由几何知识可得 ＝∠ ＝∠ ＋∠ ＝ ，
α θ NOC NMO MNO 2α
故折射率为 ＝ ＝ ＝ ，由题意可知 ＝
n 2cos α sin θ
sin sin2
sin sin
＝ ，解得 ＝ °，所以 ＝ °，故 ＝ ，故选 。
θ 60 α 30 n C
3
2 31 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
二、多项选择题
. （ 广东惠州期末）为模拟空气净化过程，设计了如图甲和乙所示的两种
8 2024·
密闭除尘桶。在甲圆桶顶部和底面间加上恒定电压 ，沿圆桶的轴线方向会形
U
成一片匀强电场，初速度为零的带电尘粒的运动方向如图甲箭头方向所示：
而在乙圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间也加上恒定电压 ，会形成沿
U
半径方向的辐向电场，初速度为零的带电尘粒的运动方向如图乙箭头方向所
示。已知带电尘粒运动时受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，假设每
个尘粒的质量和带电荷量均相同，带电尘粒的重力忽略不计，则（ ）
. 在甲桶中，尘粒的加速度一直不变
A
√. 在乙桶中，尘粒在向桶壁运动过程中，尘粒所受电场
B
力变小
. 任意相等时间内，甲桶中电场力对单个尘粒做的功一
C
定相等
√. 甲、乙两桶中，电场力对单个尘粒做功的最大值相等
D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 在甲桶中的电场为匀强电场，根据 ＝ 可知，尘粒受电场
F qE
力为恒力，由于空气阻力与尘粒运动的速度成正比，可知尘粒所受的合
力随速度的变化而改变，根据公式 ＝ ，可知，尘粒合外力改变，则
F ma
尘粒的加速度变化， 错误；乙空间中的电场为放射状的，不是匀强电
A
场，因此越远离导线的地方电场强度越小，所以尘粒在向桶壁运动过程
中，尘粒所受电场力变小， 正确；根据公式 ＝ ， ＝ ，整理可
B W Fs F qE
知 ＝ ，由于尘粒在电场中，不做匀速直线运动，故在任意相等时
W qEs
间内，位移 可能不同，即任意相等时间内，甲桶中电场力对单个尘粒
s
做的功不一定相等， 错误；根据公式 ＝ ，可知，电场力对单个尘
C W qU
粒做功的最大值都等于 ， 正确。
qU D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 河南郑州预测）如图，虚线 右侧有垂直于纸面向外的磁场，
9 2024· MN
取 上一点 作为原点，水平向右建立 轴，磁场的磁感应强度 随 坐
MN O x B x
标（以 为单位）的分布规律为 ＝ ＋ （ ），一质量为 、边长为
m B 1 x T 1 kg 1
、电阻为 的正方形金属框 在 左侧的光滑水平面上在水平力
m 2 Ω abcd MN
的作用下进入磁场，在金属框运动的过程中， 边始终与 平行，金
ab MN
属框进入磁场的过程中电流大小始终为 ，之后以完全进入时的速度
1 A
做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
√. 金属框 边刚进磁场时的速度大小为
A ab 2 m/s
√. 金属框进磁场过程通过金属框截面的电荷量
B
为
C
3
. 金属框进入磁场的过程动能减小了
C 1 J
4
√
. 金属框完全进入磁场后，外力做功的功率大
D
小为 .
0 5 W1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 金属框 边刚进磁场时 ＝ ，解得 ＝ ，故
ab I v 2 m/s A
1
0 1
正确；金属框进入磁场的过程通过金属框截面的电荷量 ＝ ＝
q ·Δt
（ ）
＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ，故 正确；当 金属框
·Δt ·Δt C C B
Δ 1
2
1+2 ×1×1
Δ Δ 2 3
（ ）
边刚好要进磁场时，设速度为 ，则 ＝ ，解得 ＝
cd v I v 1
2 4
2 2
0+1 2
，因此金属框进入磁场的过程动能的减少量为 ＝ －
m/s ΔE m
k
1
2
m
＝
1
.
5 J
，故
C
错误；金属框完全进入磁场后速度保持不1 变，
2
1
2
（ ）
由 ＝2 ，可知， 为定值 . ，外力做功的功率大
2 I ' I' 0 5 A
0+1 2− 0 2
小为 ＝ ＝ . ，故 正确。
P I'2R 0 5 W D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 湖南师大附模拟）如图甲所示，
10 2024·
竖直弹簧固定在水平地面上，一质量为
、可视为质点的铁球从距弹簧上端 的
m h
点静止释放，以 点为坐标原点，铁球
O O
所受弹力 的大小随铁球下落的位置坐标
F
的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为 。下列结论正
x g
确的是（ ）
. 弹簧弹性势能最大值为 （ ＋ ）
A mg h 2x
0
√. 铁球运动过程中最大动能 ＋
B mgh mgx
0
1
. 当 ＝ 时铁球重力势能与弹簧弹性势能之和最小
C x h
2
√. 铁球压缩弹簧过程中重力做功功率先增大后减小
D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 由题图乙可知，当 ＝ ＋ 时，铁球的重力跟弹簧弹力平
x h x
0
衡，此时铁球速度最大，动能最大，所以铁球和弹簧组成的系统的重
力势能与弹性势能之和最小，根据机械能守恒定律可得 （ ＋ ）－
mg h x
0
＝ ，可得 ＝ ＋ ，故 正确， 错误；铁球刚接触
mgx E E mgh mgx B C
0 km km 0
1 1
弹簧的一段时间内，重力大于弹簧弹力，铁球加速下降，重力做功功
2 2
率逐渐增大，重力与弹簧弹力大小相等后，铁球继续向下运动，由于
弹簧弹力大于重力，铁球减速下降，重力做功功率逐渐减小，故 正
D
确；假如铁球刚接触弹簧时没有速度，根据简谐运动的对称性可知，弹
簧的最大压缩量为 ，而实际上铁球刚接触弹簧时有向下的速度，可知
2x
0
弹簧的最大压缩量大于 ，铁球运动到最低点的坐标大于 ＋ ，所以
2x h 2x
0 0
弹簧弹性势能的最大值大于 （ ＋ ），故 错误。
mg h 2x A
01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
三、实验题
. 在“验证机械能守恒定律”的实验中
11
（ ）下列操作正确的是 。
1 B
解析： 应手提纸带上端使纸带竖直，同时使重物靠近打点
计时器，由静止释放。故选 。
B1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）实验获得一条纸带，截取点迹清晰的一段并测得数据如图所示，
2
已知打点的频率为 ，则打点“ ”时，重锤下落的速度大
50 Hz 13
小为 . （保留三位有效数字）。
3 34 m/s
解析： 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过
程平均速度可得打点“ ”时，重锤下落的速度大小 ＝
13 v
13
＝ ＝ . 。
f 3 34 m/s
0 606 9m−0 473 3m 0 606 9m−0 473 3m
. . . .
2 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）某同学用纸带的数据求出重力加速度 ＝ . ，并用此 值计
3 g 9 77 m/s2 g
算得出打点“ ”到“ ”过程重锤的重力势能减小值为
1 13
. ，另计算得动能增加值为 . （ 为重锤质量），则该结
5 09m 5 08m m
果 能 （选填“能”或“不能”）验证机械能守恒，理由
是 见解析 。
解析： 能验证机械能守恒；理由是“在误差允许的范围
内，重锤的重力势能减小值等于动能增加值”。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 浙江温州二模）磁敏电阻是一种对磁敏感、具有磁阻效应的电
12 2024·
阻元件。物质在磁场中电阻发生变化的现象称为磁阻效应。某实验小
组利用伏安法测量一磁敏电阻 的阻值（约几千欧）随磁感应强度的
R
M
变化关系。
所用器材：电源 （ ）、滑动变阻器 （最大阻值为 ），电压表
E 6 V R 20 Ω
（量程为 ～ ，内阻为 ）和毫安表（量程为 ～ ，内阻不
0 3 V 2 kΩ 0 3 mA
计）。定值电阻 ＝ 、开关、导线若干
R 1 kΩ
01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）为了使磁敏电阻两端电压调节范围尽可能大，实验小组设计的电
1
路图如图甲所示，请用笔画线代替导线在乙图中将实物连线补充
完整。
答案： 见解析图
解析： 根据电路图甲，在乙图
中补充实物连线图如图1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数
2
为 . ，电流表读数为 . ，则此时磁敏电阻的阻值
1 30 V 0 5 mA
为 （ . × ） 。
3 900 Ω 3 9 103 Ω
解析： 电压表的最小刻度值为 . ，如图丙所示，电压表
0 1 V
的读数为 . ，
1 30 V
根据串联电路电压与电阻成正比的关系，磁敏电阻两端的电压为
× ＝ .
1 95 V
1 30V
.
电2k流Ω 表 读 2k 数 Ω 为 + 1.kΩ ，故此时磁敏电阻的阻值为 ＝ ＝
0 5 mA R Ω
1 95
.
3 900 Ω 。 −3
0 5×10
.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）实验中得到该磁敏电阻阻值 随磁感应强度 变化的曲线如图丁
3 R B
所示，某同学利用该磁敏电阻制作了一种报警器，其电路的一部
分如图戊所示。图中 为直流电源（电动势为 . ，内阻可忽
E 6 0 V
略），当图中的输出电压达到或超过 . 时，便触发报警器
2 0 V
（图中未画出）报警。若要求开始报警时磁感应强度为 . ，
0 2 T
则图中 R （填“ ”或“ ”）应使用磁敏电阻，另一固定
R R
2
1 2
电阻的阻值应为 . （保留 位有效数字）。
2 8 kΩ 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 根据闭合电路欧姆定律可得输出电压为 ＝
U
＋
2
要求输出电压达到或超过 . 时报警，即要求磁感应强度增大
2 0 V
1 2
时，电阻的阻值增大，从而需要输出电压增大，故需要 的阻值
R
2
增大才能实现此功能，故 为磁敏电阻；
R
2
开始报警时磁感应强度为 . ，此时 ＝ .
0 2 T R 1 4 kΩ
2
电压为 ＝ .
U 2 0 V
根据电路关系有 ＝
＋
解得另一固定电阻的阻值应为 ＝ . 。
R 2 8 kΩ
2 1 2
1
