文档内容
4.选择题＋实验题组合练（4）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
一、单项选择题
. （ 江西上饶模拟预测）当太阳内部的氢元素消耗殆尽后，内部高
1 2024·
温高压使三个氦核发生短暂的热核反应，被称为氦闪，核反应方程为
，已知 的结合能为 ， 的结合能为 ，则下列判断正确
He→X He E X E
1 2
4
的是（ ） 4
2
3 2
. 该核反应是 衰变
A α
. 的中子数比质子数多
B X
. ＝
C E 3E
2 1
√. 核反应放出的热量为 －
D E 3E
2 11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 根据质量数守恒和核电荷数守恒，可知核反应方程为
，该核反应属于核聚变，不属于 衰变， 错误；中子数等于
He X α A
4 12
质量数减去质子数，因此 核中有 个中子，有 个质子， 错误；该反
X 6 6 B
2 6
3 →
应存在质量亏损，会释放大量热量，由能量守恒定律知，核反应释放的
热量为 ＝ － ，即 ＞ ， 错误， 正确。
Q E 3E E 3E C D
2 1 2 11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. 如图所示为双缝干涉实验原理图，单缝 、双缝中点 、屏上的 点位
2 S O P
0 0
于狭缝 和 连线的中垂线上，当双缝与光屏距离为 时，屏上 处
S S 8 cm P
1 2
为中央亮纹一侧的第 条亮纹，现将光屏靠近双缝，观察到 处依旧为亮
3 P
纹，则光屏移动的最小距离为（ ）
. . .
√A 2 cm B 3 2 cm
. .
C 4 cm D 6 cm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 杨氏双缝干涉实验中相邻亮条纹中心间距 ＝ ，则光屏上
Δx λ
的干涉亮条纹到 点距离为 ＝ （ ＝ ， ， ，…）， 其中， 为双
P x n n 0 1 2 d
0
缝间距， 为双缝到光屏的距离， 为光的波长；设移动的距离为 ，根
L λ x'
（
据题意有 ＝ （ ＝ ， ， ，…），解得 ＝ （ ＝ ， ，
k 0 1 2 k k 0 1
3 − ) 3
′
−
，…）。则 ＝ － ，由于 不在 和 的中垂线上，所以 ≠ ，代入
2 x' L P S S ′ k 0
1 2
3
＝ ， ， …可知 最小值为 ，故选 。
k 1 2 3 x' 2 cm A
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 四川雅安模拟）真空中两点电荷分别放在 轴上的 点和 点，
3 2024· x O M
两电荷连线上各点电势 随 变化的关系如图所示，其中 、 两点的电
φ x A N
势均为零， 段中的 点电势最高，则下列说法正确的是（ ）
ND C
. 两点电荷的电性相同
A
. 点的电场强度为零
B A
√C . N 点的电场强度大于 C 点的电场强度
. 质子从 点运动到 点的过程中电势能减小
D N C1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 由题图可知，在 点放的是正电荷，在 点放的是负电荷，
O M
即二者的电性相反，故 错误； 图像切线的斜率表示电场强度， 、
A φ-x A
两点的斜率不为零， 点切线的斜率为零，所以 点的电场强度大于
N C N C
点的电场强度，故 错误， 正确；质子带正电，从 点运动到 点的过
B C N C
程中电势能增大，故 错误。
D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 湖北武汉模拟）如图所示，质量为 的小球 用轻弹簧和细线分
4 2024· m P
别悬挂于固定在小车上的支架 、 两点。已知弹簧劲度系数为 ，重力
M N k
加速度为 ，当小车水平向右做直线运动时，细线与竖直方向的夹角为
g
，轻弹簧处于竖直方向，则下列说法中正确的是（ ）
θ
. 细线的张力不可能为
A 0
√. 若小车向右做匀速直线运动，弹簧伸长量为
B
. 弹簧的弹力不可能为 ，也不可能处于压缩状态
C 0
. 若小车水平向右的加速度 ＞ ，弹簧伸长量为
D a gtan θ
tan −
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 若小车向右做匀速直线运动，因轻弹簧处于竖直方向，可知
细线张力为 ，此时弹簧弹力等于重力，即 ＝ ，解得弹簧伸长量 ＝
0 kx mg x
，故 错误， 正确；若 ＝ ，则 ＝ ， ＋ ＝
A B a gtan θ Tsin θ ma F Tcos θ
弹
，解得 ＝ ，即弹簧的弹力为 。若 ＞ ，则 ＝ ＝ －
mg F 0 0 a gtan θ F kx mg
弹 弹
＜ ，弹簧压缩量为 ＝ ，故 、 错误。
0 x C D
− tan
tan tan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 湖北武汉模拟）量子卫星成功运行后，我国在世界上首次实现
5 2024·
卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实
验体系。 轨道为量子卫星静止在赤道上随地球自转， 为近地轨道，
1 2 3
为地球的同步轨道，如图所示。已知该卫星在 轨道随地球自转的周期
1
约为近地轨道 运动周期的 倍，关于该卫星在 、 、 轨道绕地球做匀
2 17 1 2 3
速圆周运动的说法中正确的是（ ）
. 卫星在轨道 的加速度最大，线速度最小
A 1
√. 卫星在轨道 的加速度最大，线速度最大
B 2
. 卫星在轨道 运动的周期最大，线速度最小
C 3
. 若将该卫星放在南极极点上，与轨道 处相比，其重力将
D 1
变为原来的 . 倍
2 891 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 对于 轨道和 轨道，周期相等，角速度相等，根据 ＝ ，
1 3 v ωr a
＝ ，可知卫星在 轨道的加速度和线速度都小于卫星在 轨道的加速
ω2r 1 3
度和线速度，对于 轨道和 轨道，根据万有引力提供向心力，有 ＝
2 3 G
2
m r ＝ m ＝ ma ，可得 v ＝ ， a ＝ ， T ＝ 2π ，可知卫星在 2 轨 道
2 2 3
4π
的线2 速度大于卫星在
3
轨道的线速度，2卫星在
2
轨道的加速度大于卫星在
轨道的加速度，卫星在 轨道的周期小于卫星在 轨道的周期，综上所
3 2 3
述可得卫星在轨道 的加速度最大，线速度最大，故 正确， 、 错
2 B A C
误；设卫星在 轨道上运行的周期为 ，地球半径为 ，根据题意可知，在
2 T R
南极极点上，卫星的重力 ＝ ，在赤道上，卫星的重力 ＝
G m· ·R G' m· ·R
2 2
4π 4π
－ m· ·R ，可得 ≈ 1 . 003 4 ，2 故 D 错误。 2
（ 2）
4π
2
17
′1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 四川内江期末）如图，由 、 两种单色光组成的复色光，沿半
6 2024· a b
球形水雾的半径方向 入射，折射后分成两种单色光 、 。其中， 光
AO a b a
与界面的夹角为 °， 光的折射率为 ， 光与法线的夹角为 °，光
30 b b 45
在空气中的传播速度为 ，水雾半球的半径为 。下列说法中正确的是
c R
2
（ ）
. 光在半球形水雾中的传播时间为
A a
3
. 光在半球形水雾中的传播时间为
B a 3
3
. 单色光的频率比 单色光的频率小
C a b
3
√
. 利用 、 单色光做双缝干涉实验，在相同实验条件下，
D a b b
光比 光的条纹间距大
a1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
°
解析： 设入射角为 ，由折射定律可知，对 光有 ＝ ，解得
θ b n θ
b
sin45
°
sin
＝ °，对于 光，由折射定律可知 ＝ ＝ ，设 光在半球形水
30 a n a
a
sin60
雾中传播的速度为
v
，由
n
＝ ，则
a
光在半
sin
球形水3雾中的传播时间
t
＝
a a
，联立可得 ＝ ，故 、 错误；因为 ＞ ，故波长 ＜ ，故 单
t A B n n λ λ a
a b a b
3
色光的频率比 单色光的频率大，故 错误；根据 项分析知 ＜ ，利
b C C λ λ
a b
用 、 单色光做双缝干涉实验，在相同实验条件下，根据 ＝ ，可知
a b Δx λ
光比 光的条纹间距大，故 正确。
b a D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. 临近盛夏，池中的荷叶已经宽大而厚实，像一把巨大的绿色伞盖，为小
7
生命们提供了遮阳避雨的场所。若在雨天将一圆柱形水杯置于露台，测
得时间 内杯中水面上升的高度为 。为估算池中荷叶叶面承受雨滴撞击
t h
产生的平均压强 ，建立以下模型：假设荷叶叶面呈水平状，雨滴竖直
p
下落的速度为 ，所有落到叶上的雨滴，约有 向四周溅散开，溅起时竖
v
2
直向上的速度大小为 ，另约 的雨滴撞击叶面后无反弹留在叶面上；忽
3
1
略叶上的积水以及雨滴落在叶面上时重力的影响；忽略风力以及溅起的
5 3
水珠对下落雨滴的影响。已知水的密度为 ，则 约为（ ）
ρ p
. .
A B
6 ℎ 11 ℎ
√
. 5 . 10
C D
17 ℎ ℎ
15 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 设荷叶的面积为 ，则 时间内落到荷叶上面雨滴的质量为 ＝
S t m
，根据题意，有 的雨滴向四周散开，取竖直向上为正方向，根据动
ρSh
2
量定理有 ＝ × 3－ ，另 的雨滴留在叶面上，根据动量定理
F t
1
2 2 1
＋
有 ＝ － 3 ，5 根 据 − 压3 强 的定义3 式 ＝ ，可得 ＝ ，联立解得
F t 0 p p
2
1 2
＝ ，故 − 选3 。
p C
17 ℎ
15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
二、多项选择题
. 两持续振动的振源 、 分别位于 轴上 ＝－ 和 ＝ 处， ＝ 时
8 P Q x x 3 cm x 9 cm t 0
1 2
刻两振源同时开始振动，在同一均匀介质中在 轴上产生两列传播速度
x
大小相等、方向相反的机械波。 ＝ 时刻第一次形成如图所示的波
t 3 s
形，则下列说法正确的是（ ）
√
. 振源 起振方向沿 轴负方向
A Q y
. 两列波的传播速度大小为
B 2 cm/s
. 两列波在 ＝ 处相遇后，该质点的振动始终加强
C x 1 cm
√. 两列波在 ＝ . 处相遇后，该质点的振动始终加强
D x 2 5 cm1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 振源 形成的波沿 轴负方向传播，根据同侧法可知 ＝
Q x x 6 cm
处质点起振方向沿 轴负方向，则振源 起振方向沿 轴负方向。同理可
y Q y
知，振源 起振方向沿 轴正方向。两振源的起振方向相反。故 正确；
P y A
两列波的传播速度大小为 ＝ ＝ ＝ ，故 错误；两列波在
v cm/s 1 cm/s B
Δ 3
同一介质中传播，则波速相等，在 ＝ 处相遇后，振动情况完全相
x 1 cm
Δ 3
反，该质点的振动始终减弱。故 错误；同理，两列波在 ＝ . 处相
C x 2 5 cm
遇后，振动情况完全相同，该质点的振动始终加强。故 正确。
D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 河北衡水模拟）如图，空间存在着垂直于纸面、磁感应强度为
9 2024· B
的匀强磁场（图中未画出）， 是垂直于 轴的荧光屏， 点到屏 的距
M x O M
离为 。 点为一粒子源，从 点沿 方向发射出一束速度不同、比荷
R O O Oy
相同的带正电粒子，经磁场偏转后均能水平向右垂直打在屏 上，已知
M
粒子以最大速度 在磁场中运动轨迹如图中所示，则（ ）
v
0
. 磁场方向垂直于纸面向里
A
√
. 带电粒子的比荷为
B
0
. 磁场区域最小面积为
C
2
π
√ 4
. 磁场区域最小面积为
D
2
π−2)
41 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 根据左手定则可知，磁场方向垂直于纸面
向外，故 错误；根据 ＝ 可知带电粒子的比荷为
A R
0
＝ ，故 正确；速度小于 的粒子也能水平向右垂直
B v
0
0
打在屏 上，所以磁场边界是 °斜线，如图，则磁场
M 45
区域最小面积为阴影部分面积，即 ＝ － ＝ ，故 错误，
S R2 C
min
2 2
π 1 π−2)
正确。
D
4 2 41 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. 如图所示，发电机中线圈的匝数为 ，线圈所围面积为 ，旋转的角速
10 N S
度为 ，匀强磁场的磁感应强度为 ；电流表和电压表为理想电表，定
ω B
值电阻的阻值为 ，其余电阻均不计；当变压器副线圈上的滑片 在图
R P
示位置时，变压器的匝数比 ∶ ＝ ∶ ；开始时发电机线圈与磁感线
n n 1 2
1 2
垂直。下列判断正确的是（ ）
. 电压表的读数为
A 2NBSω
√
. 电流表的读数为
B
2 2
√
. 发电机线圈由图示位 置旋转 周，通过电流表的电荷量为
C
1 4
. 向上移动时，发电机的输出功率增大
D P
4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 感应电动势的最大值为 ＝ ，有效值 ＝ ，由
E NBSω U
m 1
＝ 可得，电压表读数为 ＝ ，选项 错误；副线圈电流
U NBSω A I
2
2 2
1 1
＝2 ＝2 ，由 ＝ 可得，通过2 电流表的电流为 ，选项 正
B
2 2 1 2 2 2
2 1
确；设变压器及左边电路的等效电阻为 ，则 ＝ ＝ ，发电
R R R
等 等
2
1
机线圈由图示位置旋转 周，通过电流表的电荷量为 Q ＝ 2 t ＝ 4 ＝
等
1 Δ
，选项 正确； 向4上移动时，副线圈匝数变少，电压 表 的示数变
C P
4
小，电流表示数也变小，发电机的输出功率减小，选项 错误。
D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
三、实验题
. （ 四川内江期末）某实验小组“用单摆测量重力加速度”。
11 2024·
（ ）下列悬挂单摆的装置中，最合理的是 。
1 D
解析： 为了使摆长不变，用不可伸长的细丝线，不能用弹
性棉线，且用夹子夹住细丝线， 、 错误；为了减小空气阻力
A C
产生的影响，不能用塑料球，应该用铁球， 错误， 正确。
B D1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）用秒表记录单摆完成 次全振动所用时间，如图所示，其读数
2 30
为 . 。
52 0 s
解析： 秒表的读数为 . 。
52 0 s1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的是 。
3 C
. 测量摆长：用刻度尺量出从悬点到摆球上端点间的距离
A
. 测量周期：从摆球通过平衡位置开始计时，当摆球再次通过平衡位置
B
时结束计时，秒表所示读数表示单摆的周期
. 为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最低点（速度最大）的位置
C
开始计时；
. 拉开摆球，使摆线离平衡位置不大于 °，释放摆球，当摆球振动稳
D 5
定后，从平衡位置开始计时，记下摆球 次经过平衡位置所用的时间
50
，则单摆周期 ＝
Δt T
Δ
501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
解析： 测量摆长：用刻度尺量出从悬点到摆球球心的距离， 错
A
误；测量周期：从摆球通过平衡位置开始计时数零，摆球振动多次
后，当某次相同方向通过平衡位置时结束计时，秒表所示读数与全
振动次数的比值表示单摆的周期， 错误；为了减小测量周期的误
B
差，摆球应在经过最低点（速度最大）的位置开始计时， 正确；
C
拉开摆球，使摆线与竖直方向夹角不大于 °，释放摆球，当摆球
5
振动稳定后，从平衡位置开始计时数零，记下摆球 次经过平衡位
50
置所用的时间 ，则单摆周期 ＝ ＝ ， 错误。
Δt T D
Δ Δ
50
25
21 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）另一组同学测出了摆线长度 和摆动周期 ，如图 所示。通过改
4 L T a
变悬线长度 ，测出对应的摆动周期 ，获得多组 与 ，再以 为
L T T L T2
纵轴、 为横轴画出函数关系图像如图 所示。由图像可知，当地
L b
重力加速度 ＝ （结果用含 的表达式）。
g π2 m/s2 π
解析： 根据单摆的周期公式得 ＝
T
＋
，解得 ＝ ＋ ，根据
2π T2 L
2 2
2 4π 2π
图像得 ＝ ， 解得 ＝ 。
g π2
2 2
4π 0 04s
.
0 01m
.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
. （ 甘肃酒泉三模）因电动汽车充电比燃烧汽油更便宜，故电动汽
12 2024·
车更受到市场的欢迎。某兴趣小组为了测量某电动汽车上安装的电池
的电动势 （ ～ ）和内阻 （ ～ ），利用实验室现有器材
E 300 400 V r 0 10 Ω
进行了如下实验。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）实验室只有一个量程为 、内阻为 ＝ 的电压表，现把
1 100 V R 5 kΩ
V
此电压表改装成量程为 的电压表，需 串联 （填“串
400 V
联”或“并联”）一个阻值为 ＝ 的电阻，然后再测
R 15 kΩ
0
量电池的电动势和内阻。
解析： 根据电表改装原理可知，将小量程电压表改装成大
量程电压表需要串联较大电阻，该串联电阻阻值为 ＝ ＝
R
0
− V
V
＝ 。
15 kΩ
− V
V
V1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）该兴趣小组将电阻箱 和改装后的电压表（电压表的表盘没有改
2 R
变，示数记为 ）连接成如图甲所示的电路，来测量该电池的电
U
动势和内阻，根据电阻箱接入电路的阻值 和电压表的示数 作
R U
出 图像，如图乙所示，则该电池的电动势 ＝ 360 、内
- E V
1 1
阻 ＝ 9 。
r Ω
解析： 根据闭合电路欧姆定律可得 ＝ －
4U E ·r
4
整理可得 ＝ －
·
1 1 1
结合图像可得 ＝
4
1
9
1
＝ ，联立解得 ＝ ， ＝ 。
4 E 360 V r 9 Ω
90
1 1
91 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
（ ）由实验可知，电池电动势的测量值 小于 （填“大于”“等
3
于”或“小于”）真实值；内阻的测量值 小于 （填“大
于”“等于”或“小于”）真实值。
解析： 根据等效电源法，将电压表和 看成是新电源的一
R
0
部分，该部分与电源并联，所以新电源的电动势和内阻均减小，
所以电动势和内阻的测量值均小于真实值。
