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热点04 新能源
新能源汽车常与匀变速直线运动、功能关系、能量守恒定律进行综合
风力发电常与能量守恒定律、电路、电磁感应综合
核能利用常与质能方程、核反应方程进行综合
（建议用时：40 分钟）
力与运动
1．（2024·山西省·一模）空中出租车来了！质量为
、额定功率为
的电动飞行汽车从地
面竖直升起时，先加速再匀速，最后做加速度为
的匀减速运动，到达
的飞行高度时速度刚好
为零，取
，不考虑空气阻力，则飞行汽车上升的最短时间为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】出租车的最大速度为
减速所用时间
1
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减速所上升高度
加速和匀速上升高度为
若一直以额定功率上升，所用时间最小，设加速和匀速的时间为
，由动能定理有
得
所以则飞行汽车上升的最短时间为
故选D。
2．（2024·新疆乌鲁木齐市·一模）杭州复兴号亚运会动车组由8 节车厢组成，为4 动4 拖的分散型车组，
其中第1、3、5、7 节车厢带动力，其余4 节车厢不带动力。若每节车厢的质量均相同，在平直轨道上运行
时，每节动力车厢的牵引力均相同，每节车厢受到的阻力均相同。已知动车组在平直轨道上匀加速运行时，
7、8 节车厢之间的作用力为
，则6、7 节车厢之间的作用力
和5、6 节车厢之间的作用力F56分别为
（ ）
A
，
B.
，
C.
，
D.
，
【答案】A
【解析】设第1、3、5、7 节车厢的牵引力为
，每节车厢受到的阻力为
，对整体，根据牛顿第二定律
有
2
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对第8 节车厢，根据牛顿第二定律有
对第7、8 节车厢，根据牛顿第二定律有
解得
对第6、7、8 节车厢，根据牛顿第二定律有
解得
故选A。
能量与动量
1．（2024·宁夏吴忠市·一模）电动汽车由于其使用成本低、环保、零排放等优点受到广泛
欢迎。如图甲
为某国产品牌的电动汽车，假设汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持牵引力功率恒定，
其加速度a 和速度的倒数（1/v）图象如图所示．若已知汽车的质量M=1000kg，所受到的阻力f 恒定，则（
）
A. 汽车的功率P=4kW
B. 汽车行驶的最大速度vm=30m/s
C. 汽车所受到的阻力f=4000N
3
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D. 当车速v=10m/s 时，汽车的加速度a=2m/s2
【答案】D
【解析】AC．对汽车进行受力分析，根据牛顿第二定律可得
当前牵引力功率一定时，由
可得
联立可得
结合图像对比可知斜率为
，纵截距绝对值为
，由图像可得
由于质量已知可以得出
故AC 错误；
B．最大速度时，由平衡条件可知
解得
故B 错误；
D．当车速v=10m/s 时，代入关系式
4
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解得
故D 正确。
故选D。
2. （2024·陕西省西安市西北工业大学附属中学·二模）高压水流切割器又称“水刀”，它将水以极高的速
度垂直喷射到材料表面进行切割作业。假设“水刀”喷嘴中喷出水的流量（单位时间内流出液体的体积）
一定，水打到材料表面后，迅速沿表面散开不反弹，已知“水刀”喷嘴的直径可在0.1mm~0.3mm 范围内
调节，则该“水刀”在材料表面产生的最小压强与最大压强之比为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】选取
时间内打到表面为
的水为研究对象，以从喷嘴高速喷出时的速度方向为正方向，由动
量定理得
其中质量为
解得
根据牛顿第三定律可知，材料表面受到的压力
水对材料垂直于表面方向的压强为
联立解得
而水的流量一定，则
5
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横截面积为
化简解得压强为
喷嘴的最小直径和最大直径之比1:3，则最大压强和最小压强之比为81:1，故最小压强与最大压强之比为
1:81。
故选D。
电场与磁场
1.（2024·宁夏省银川一中·一模）特高压直流输电是国家重点能源工程，目前该技术已达世界先进水平，再
次体现了中国速度，惊艳了全世界。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的
电流I1和I2，已知
。a、b、c 三点连线与两根导线等高并垂直，b 点位于两根导线间的中点，a、c 两
点与b 点距离相等，d 点位于b 点正下方。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度
，
k 为比例系数，r 为该点到导线的距离，I 为导线中的电流强度。不考虑地磁场的影响，则（ ）
A. 两输电直导线间因安培力而互相排斥
B. a、c 两点处的磁感应强度大小相等
6
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C. b、d 两点处的磁感应强度大小相等
D. a、c 两点处的磁感应强度方向均竖直向下
【答案】B
【解析】A．两通电直导线电流方向相同，故两输电直导线间因安培力而互相吸引，故A 错误；
BC．由于
，根据安培定则和叠加原理可知，a、c 两点处的磁感应强度大小相等，b 点处的磁感应强
度为0，d 点处的磁感应强度不为0，故b、d 两点处的磁感应强度大小不相等，故B 正确，C 错误；
D．根据安培定则可知，a 点处的磁感应强度方向竖直向下，c 点处的磁感应强度方向竖直向上，故D 错误。
故选B。
2. （2024·青海省西宁市·一模）沿海建设的核电站可用电磁泵推动氯化钠溶液在管道中运行来冷却反应堆。
如图为电磁泵的示意图，长方体导管的左右表面绝缘，将导管水平放置，让磁场方向与左右表面垂直。因
充满导管的氯化钠溶液中有正、负离子，将导管上、下表面和电源连接后，氯化钠溶液便会流动，速度方
向如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 若无磁场，则溶液中的负离子向上运动
B. 磁场方向从左表面指向右表面
C. 交换电源正负极，溶液流动方向不变
D. 磁场方向与导管上、下表面垂直时，溶液从左至右流动
【答案】B
【解析】AB．导管下表面电势高于上表面电势，若不存在磁场，则负离子向下运动，正离子向上运动，由
左手定则和图中溶液速度方向可知，磁场方向为从左表面指向右表面，故A 错误，B 正确；
C．由以上分析可知，交换电源正负极，溶液流动方向反向，故C 错误；
D．磁场方向垂直导管上下表面时，磁场方向与离子初始运动方向在条直线上，沿竖直方向，离子不受洛
伦兹力，溶液不会从左至右运动，故D 错误。
故选B。
3. （2024·河北·三模）2023 年4 月12 日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置创造
了当时最新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式等离子体运行403 秒。为粗略了解等离子体在托卡马克
环形真空室内的运动状况，某同学将一足够长的真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电
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场和匀强磁场，如图所示。若某带正电的离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小
为
，垂直于磁场方向的分量大小为
，不计离子受到的重力。当离子速度平行于磁场方向的分量大小为
时，垂直于磁场方向的分量大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根据运动的叠加原理可知，离子在垂直于纸面内做匀速圆周运动，沿水平方向做加速运动，则v1
增大，v2不变；当离子速度平行于磁场方向的分量大小为2v1时，垂直于磁场方向的分量大小为v2 。
故选A 。
电路与电磁感应
1.（2024·陕西省汉中市·二模）锂离子电池是极具发展前景的重要能源存储装置之一，广泛应用于便携式电
子产品和电动汽车等领域。内阻是锂离子电池的重要参数之一，具有非常重要的研究意义。某研究小组利
用题图1 所示电路，对铭牌如题图2 所示的某锂离子电池进行研究（该锂离子电池内阻不超过
） 除开
关和导线外，可选的其他实验器材有：
A.电压表（量程0~3.0 V）
B.电流表（量程0~0.6 A）
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C.定值电阻（阻值2Ω，额定功率5W）
D.定值电阻（阻值20Ω，额定功率10W）
E.滑动变阻器（阻值范围0 ~10Ω，额定电流2A）
F.滑动变阻器（阻值范围0~100Ω，额定电流2A）
（1）为尽量准确、方便地测出该锂离子电池的内阻，定值电阻R0应该选择______，滑动变阻器R 应该选
择______（填相应器材前的字母标号）。
（2）正确选取器材后，电压表应接在______（选填“a”“ b”）处。
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，得到多组电压表和电流表的数值
和
，并作出对应的
图像如题图3 所示。由此可得，该锂离子电池的电动势为______V ， 其内阻为______Ω。 （结果
均保留两位小数）
【答案】①. C ②. E ③.
④. 3.78（3.76~3.79） ⑤. 0.47（0.43~0.48 ）
【解析】（1）[1]若选阻值为20Ω 的定值电阻，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流最大约为
使用电流表（量程0~0.6A）时，由于上述最大电流没有达到量程的三分之一，测量时的偶然误差较大，因
此定值电阻应选2Ω，即定值电阻R0应该选择C；
[2]结合上述可知，定值电阻阻值为2Ω，锂离子电池内阻不超过
，若选阻值范围0~100Ω 的滑动变阻器
接入电路，其最大阻值远远大于定值电阻阻值与锂离子电池内阻之和，则实验操作困难、测量数据的连续
性若，读数误差大，因此滑动变阻器应选阻值范围0~10Ω，即滑动变阻器R 应该选择E。
（2）[3]根据图2 可知，锂离子电池的电动势为3.7V，而电压表的量程为0~3.0 V，若将电压表接在“b”
点直接测量电源的路端电压，有可能路端电压超过了电压表的量程，导致电压表损坏，为了确保电压表的
安全，电压表应接在“
”点，此时可以将定值电阻R0等效为电源内阻的一部分，相当于增加了电源内阻，
可使测量时电压表变化范围大，操作方便，偶然误差小，也可避免电压表超出量程。
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（3）[4][5]结合上述，根据闭合电路欧姆定律有
变形有
结合图3 可知，该锂离子电池的电动势
图像斜率的绝对值表示定值电阻与电源内阻之和，则有
解得该锂离子电池的内阻
2. （2024·安徽池州·二模）池州市东至县紧邻鄱阳湖风廊道，是安徽省风能资源最丰富地区之一。图甲是
东至县红旗岭风电场，山巅耸立的风电机组与蓝天白云相映成景，美如画卷。图乙为风力发电的简易模型，
在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁体转动，磁体下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，电
压传感器显示如图丙所示正弦规律变化，则（ ）
A. 永磁体的转速为10r/s
B. 线圈两端电压的有效值为
C. 交流电压的表达式为
D. 若将该交流电直接加在击穿电压为9V 的电容器上，电容器不会被击穿
【答案】B
【解析】A．根据图丙可知，电流的周期为
则可知磁体的转速为
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故A 错误；
B．通过丙图可知电压的最大值为
，则有效值
故B 正确；
C．根据周期与角速度之间的关系可得
则电压的表达式为
故C 错误；
D．电容器是否击穿应参考交流电的最大值，而交流电的最大值大于电容器的击穿电压，因此将该交流电
直接加在击穿电压为9V 的电容器上，电容器会被击穿，故D 错误。
故选B。
3. （2024·江苏省南通市·一模）如图所示，新能源汽车由地面供电装置（主要装置是发射线圈，并直接连
接家用电源）将电能传送至轿车底部的感应装置（主要装置是接收线圈，并连接充电电池），对车载电池
进行充电．则（ ）
A. 增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线圈中感应电流的频率不变
B. 发射线圈和接收线圈的磁通量变化率相等
C. 为了保护接收线圈不受损坏，可在接收线圈下再加装一个金属护板
D. 增大发射线圈与接收线圈的间距，发射线圈与接收线圈两端电压之比不变
【答案】A
【解析】A．发射线圈与接收线圈中的磁通量变化的频率相同，增大发射线圈与接收线圈的间距，接收线
圈电流的频率不变，故A 正确；
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B．由感应装置与供电装置的工作原理可知，非理想状态下由于能量损耗供电线圈和感应线圈的磁通量变
化率不等，故B 错误；
C．如果在车底加装一个金属护板，金属护板会产生涡流，损耗能量，同时屏蔽磁场，使接收线圈无法产
生感应电流，故C 错误；
D．增大发射线圈与接收线圈的间距，则通过接收线圈的磁通量减小，根据
发射线圈与接收线圈两端电压之比变大，故D 错误。
故选A。
4. （2024·浙江省台州市·二模）自2015 年起，中国新能源汽车产销量已经连续9 年位居全球第一。下表为
某品牌新能源汽车的部分参数，下列说法正确的是（ ）
整车质量
1285kg
充电电压交
流
220V
最高车速
150km/h
平均充电功
率
7kW
0-50km/h 加速时间
3.9s
充电时间
7h
电池容量
43kW·h
电机最大功
率
70kW
A. 平均充电电流约为3.2A
B. 电池的内阻约为6.9Ω
C. 该汽车的充电效率约为88%
D. 该汽车的最大续航里程约为92km
【答案】C
【解析】A．平均充电电流约
A 错误；
B．充电过程中电池内阻产生的热量为
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充电电流为
根据
得电池内阻约为
B 错误；
C．该汽车的充电效率约为
C 正确；
D．电池最大的供电时间为
考虑到电池有输出效率，故该汽车的最大续航里程应满足
D 错误。
故选C。
热学 近代物理
1. （2024·宁夏省石嘴山市平罗中学·五模）科技的不断发展，给人类探索未知领域提供了有利的条件，在
探究火星时发现探测器太阳能电池板的发电能力有限，因此科学家用放射性材料
作为辅助电源为火
星车供电。
中的Pu 元素是
，具有天然放射性，半衰期为87.7 年。
发生
衰变的核反应
方程为
，则下列说法正确的是（ ）
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A. X 原子核的中子数为141
B. 10 个Pu 原子核经过87.7 年后一定还会剩余5 个
C. Pu 原子核发生
衰变后产生的新核的比结合能大于Pu 核的比结合能
D. Pu 的半衰期跟核内部自身因素有关，也跟原子所处的化学状态和外部条件有关
【答案】C
【解析】A．根据反应过程质量数和电荷数守恒可知X 原子核的质量数为234，电荷数为92，则X 原子核
的中子数为
故A 错误；
B．半衰期只适用于大量原子核的衰变，所以10 个Pu 原子核经过87.7 年后不一定还会剩余5 个，故B 错
误；
C．Pu 原子核发生
衰变后产生的新核比Pu 原子核更稳定，所以新核的比结合能大于Pu 核的比结合能，
故C 正确；
D．Pu 的半衰期跟核内部自身因素有关，与原子所处的化学状态和外部条件无关，故D 错误。
故选C
2. （2024·天津和平区·二模）2023 年8 月25 日，新一代人造太阳“中国环流三号”首次实现100 万安培等
离子体电流下的高约束模式运行，再次刷新中国磁约束聚变装置运行纪录。核聚变是一种核反应的形式，
下列关于核聚变的说法中正确的是（ ）
A. 相同质量的核燃料，聚变产生的能量比裂变多
B. 核聚变反应可以自发进行，不需要任何条件
C. 太阳在核聚变的过程中质量保持不变
D 核聚变由于原料具有放射性因此不适合用来发电
【答案】A
【解析】A．相同质量的核燃料，聚变产生的能量比裂变多，故A 正确；
B．轻核聚变需要很高的温度，使发生反应的两个核有较大的相对动能，故B 错误；
C．太阳在核聚变的过程中放出大量能量，根据质能方程可知，太阳的质量有亏损，故C 错误；
D．核聚变由于不可控因此不适合用来发电，故D 错误。
故选A。
3. （2024·浙江省台州市·二模）海洋温差发电安全无污染，储量巨大。在某次发电测试实验中，探测到
490m 深处的海水温度为290K，如图所示，在此处将氨水蒸气封闭在横截面积
的气缸内，气缸从
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深海490m 深处上浮到海面，随着海水温度升高，封闭气体的体积增大，活塞缓慢上升且始终未脱离气缸。
氨水蒸气可看作理想气体，气缸导热性能良好，活塞质量不计。已知海面处温度
、此处气体体
积
，大气压强恒为
，海水密度
。
（1）气缸从深海上浮到海面，气缸内气体
分子平均动能______（选填“变大”、“变小”或者“不
变”）及内能______（选填“变大”、“变小”或者“不变”）；
（2）求气缸在深海中上浮490m 到海平面的过程中，活塞相对缸底上升的距离（计算结果保留3 位有效数
字）；
（3）在上述过程中，气缸内含蒸气1.7kg，上升过程吸收的总热量为105kJ，已知1 摩尔蒸气的内能
，其中常量
，1 摩尔蒸气质量为17g，求蒸气对外做的功。
【答案】（1）变大，变大；（2）1.47m；（3）80kJ
【解析】（1）缸从深海上浮到海面，海水温度升高，气体的温度升高，则分子平均动能变大，内能变大；
（2）初始时
根据理想气体状态方程
解得
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解得
（3）根据热力学第一定律有
解得
即对外做功80kJ。
新能源汽车
1．（2024·宁夏银川一中·三模）某新新能源汽车以30m/s 的速度行驶过程中发现其前方30m 处有一辆货车，
驾驶员立即刹车，其刹车过程中的
图像如图所示，同时货车以下列哪种运动行驶可避免相撞
（ ）
A.
B.
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C.
D.
【答案】C
【解析】由新能源汽车的
图像结合其图像的函数式
可知，其刹车的加速度大小为
则其速度减为零所用的时间为
通过的位移为
A．图A 为
图像，图像的斜率表示速度，可知货车做速度大小为
的匀速运动，则两车速度
相等所用的时间为
而在此时间内两车之间的位移关系为
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故A 不符合题意；
B．图B 为
图像，由图像可知货车做加速度
的匀加速运动，则两车速度相等所用的时间
为
在此时间内两车的位移关系为
故B 不符合题意；
CD．图C 图D 都为
，图C 在
内的平均速度大于做加速度
的匀加速直线运动的速度，而
图D 在
内的平均速度小于做加速度
的匀加速直线运动的速度，若货车以加速度
做匀加速
运动时，则两车速度相等的时间为
两车
内的位移关系有
则可知恰好相撞，而C 图反应出来
的平均速度大于做加速度
的匀加速直线运动的速度，故C
符合题意，D 不符合题意。
故选C。
2. （2024·黑龙江名校联考·二模）（多选）我国新能源汽车发展迅猛，已成为全球最大的新能源汽车产销
国。质量为m 的某新能源汽车在水平路面上以恒定加速度a 启动，其
图像如图所示，其中OA 段和
BC 段为直线。已知汽车动力系统的额定功率为P，汽车所受阻力大小恒为f，则下列说法正确的是
（ ）
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A. 汽车做匀加速运动的最大速度
B. 汽车能达到的最大行驶速度
C. 汽车速度为
时的功率为
D. 汽车速度为
时的加速度大小为
【答案】CD
【解析】A．据牛顿第二定律有
解得
则汽车做匀加速运动的最大速度
故A 错误；
B．当牵引力与阻力平衡时，汽车达到最大行驶速度，即
故B 错误；
C．汽车速度为
时，功率为
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故C 正确；
D．汽车速度为
时，牵引力大小为
根据牛顿第二定律有
解得
故D 正确。
故选CD。
风力发电
1. （2024·湖北省十一校联考·二模）某地有一风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为20m 的圆面。某
时间内该地区的风速是6.0m/s，风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为
，假如这个
风力发电机能将此圆内10%的空气动能转化为电能。则此风力发电机发电的功率约为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
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【解析】在t 时间内空气动能为
则此风力发电机发电的功率约为
故选B。
2. （2024·宁夏省石嘴山市平罗中学·五模）（多选）风力发电绿色环保、低碳，通过变压器和远距离输电
线给用户供电，工作原理如图所示。发电机线圈面积
、匝数
匝、电阻不计，处于磁感
应强度大小为B 的匀强磁场中，线圈绕垂直磁场的水平轴匀速转动，转速
，其输出端与升压变
压器的原线圈相连，输出电压
，升压变压器原、副线圈的匝数比
，输出功率为
，降压变压器的副线圈连接用户，两变压器间的输电线总电阻
，变压器均为理想变压器。
用户端工作电压为220V。下列说法正确的是（ ）
A. 磁感应强度大小为
B. 用户获得的功率为
C 降压变压器原、副线圈匝数比
D. 若输出电压
不变，输电线电流变大，则用户端电压变小
【答案】BD
【解析】A．发电线圈产生的感应电动势表达式为
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解得
A 错误；
B．升压变压器副线圈的电压为
升压变压器副线圈的电流为
则
则用户获得的功率为
B 正确；
C．降压变压器原、副线圈匝数比为
C 错误；
D．若输出电压
不变，则
不变，输电线电流变大，则
减小，则
减小，D 正确；
故选BD。
核能利用
1.（（2024·青海省西宁市·二模）党的二十大代表热议科技创新不断塑造发展新动能新优势。二十大报告中
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提到我国进入创新型国家行列，一些关键技术如核电技术等取得重大成果。关于核能、核反应，下列说法
正确的是（ ）
A. 到目前为止，利用任何物质都能得到核能，因为各种物质的原子里都有原子核
B. 到目前为止，核聚变是人类获得核能的主要方式
C. 太阳内部进行的热核反应属于轻核聚变
D. 原子弹是采用人工核转变制成的核武器
【答案】C
【解析】A．核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源，虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通
常情况下并不能释放能量，只有当原子核发生改变——裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化，故A 错误；
B．到目前为止，核裂变是人类获得核能的主要方式，故B 错误；
C．太阳内部进行的热核反应属于轻核聚变，故C 正确；
D．原子弹是采用核裂变制成的核武器，故D 错误。
故选C。
2. （2024·浙江省台州市·二模）核能的利用可有效减少碳排放。某次核聚变实验中向目标输入了2.05 兆焦
的能量，产生了3.15 兆焦的聚变能量输出。下列说法正确的是（ ）
A. 该核反应的方程可能是
B. 生成物比反应物更稳定，因此生成物的比结合能更小
C. 产生3.15 兆焦的能量只需要质量为
的反应物
D. 该核反应必须使核之间的距离达到
以内，因此需要极高的温度
【答案】D
【解析】A．
为人工核反应不
核聚变，A 错误；
B．核反应的生成物比结合能更大，更稳定，B 错误；
C．根据质能方程
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代入数据得
即质量亏损为
，不是反应物的质量，C 错误；
D．核聚变需要极高的温度，才能使原子核接近核力作用的范围，D 正确。
故选D。
1．（2024·陕西省商洛市·四模）2024 年全国两会胜利闭幕，其间代表委员坦诚建言、共商国是，在认真履
职尽责中践行全过程人民民主，积极为扎实推进中国式现代化建设贡献智慧和力量。一系列利国利民
政
策出炉，一大批热气腾腾的两会热词随之涌出，其中“新能源”这个词简直热到爆表。“新能源”在两会
上的热议标志着中国以电动汽车为代表的新能源汽车行业正式进入暖春。电动汽车的优点是自带能量回收
系统。汽车正常行驶时，电动机消耗电能牵引汽车前进。当刹车时切断电源，由于惯性，给电动机一个动
力，使电动机变成发电机，其工作原理可以简化为如图所示，一对与电容器平行的金属导轨水平放置，导
轨间距
，电阻不计。导轨通过单刀双掷开关分别和电源、超级电容器组成闭合回路。一根质量
、电阻不计的金属杆ab 垂直导轨水平放置，与导轨接触良好且与导轨间的动摩擦因数
。
整个装置处于垂直于导轨平面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小
，已知电源电动势
，内
电阻
，超级电容器的电容
，重力加速度
。
（1）如果开关接1，求闭合瞬间杆的加速度；
（2）如果开关接1，求杆能达到的最大速度；
（3）如果开关接2，同时给杆一恒定水平向右的力
，求电容器上电量Q 与时间t 的变化关系
（电容器初始电量为零）。
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【答案】（1）2.8m/s2；（2）8.75m/s；（3）Q=4t（C）
【解析】（1）开关闭合瞬间，根据闭合电路欧姆定律有
安培力
由牛顿第二定律
代入数据可得
=2.8m/s2
（2）当杆ab 达到最大速度vm时，由电磁感应定律可得
联立公式解得
vm=8.75m/s
（3）设金属杆ab 的速度大小为v，则感应电动势为
平行板电容器两极板之间的电势差为
设此时电容器极板上积累的电荷量为
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电流定义
此时，设其加速度大小为
，根据牛顿第二定律有
即
又因为
联立代入数据可得
Q=4t（C）
2．（2024·山西省名校联考·三模）不久，我国科研人员成功研制出一款微型核电池—BV100。BV100 的体
积仅
，比一枚硬币还小，其基本原理是用放射源
发生β 衰变时释放电子给铜片，以
和铜片为电池的两个电极，外接负载就可以提供电能。据悉，这种电池功率约100μW，电压约3V，
可实现50 年自发电且功率稳定。
（1）关于该电池，下列说法正确的是______。
A.
衰变形成的新核中含有34 个中子
B.
衰变形成的新核中含有33 个中子
C. 外接负载时镍的电势比铜片高
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D. 外接负载时电池内的电流方向从镍到铜片
（2）利用图甲的电路可研究该电池的
特性，可供选择的主要器材有：
A．灵敏电流表G：量程40μA，内电阻未知
B．灵敏电流计
：量程5μA，内电阻100kΩ
C．电阻箱
：电阻变化范围0~999999Ω
D．电位器R：电阻变化范围0~510kΩ
①实验中，首先需将电流计
改装成量程为3V 的电压表V，则
应调整为______Ω；
②正确连接电路后，反复调节电位器R，读出多组电压表V 的示数U 与电流表G 的示数I，经描点、连线
得到
图像如图乙所示。根据图像可知该电池的电动势E=______V．（结果保留三位有效数字）；其
内电阻r 随负载阻值的减小______（填“增大”“减小”或“不变”）。
③为消除图甲测量方法带来的系统误差，需对电表的示数进行修正，则需要修正示数的电表是______（填
“电压表”或“电流表”）。修正后的图线位于图乙中图线的______（填“上方”或“下方”）。
④若用该电池对等效电阻为100kΩ 的心脏起搏器供电，该电阻的功率为______W（结果保留三位有效数
字）。
【答案】（1）AC （2） ①. 500000 或者500.000k ②. 2.97 或者2.98 或者2.99 或者3.00 或者
3.01 ③. 增大 ④. 电流表 ⑤. 上方 ⑥.
【解析】【小问1 详解】
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AB．
衰变形成的新核质量数为63，电荷数为29，则其中含有63-29=34 个中子，选项A 正确，B 错误；
CD．
释放电子给铜片，可知外接负载时镍的电势比铜片高，外接负载时电池内的电流方向从铜片到
镍，选项C 正确，D 错误。
故选AC。
【小问2 详解】
①[1]将电流计
改装成量程为3V 的电压表V，则
应调整为
②[2]根据图像结合
可知该电池的电动势
E=2.99V
[3]图像的斜率绝对值的倒数等于内阻，可知其内电阻r 随负载阻值的减小而增大。
③[4]实验中由于电压表
分流作用会带来系统误差，需对电流表的示数进行修正。
[5]因实际通过电源的电流大于电流表的示数，则修正后的图线位于图乙中图线的上方。
④将电阻为100kΩ 的电阻的I-U 图像画在该电源的I-U 图像上，则如图，
交点坐标为I=20.5μA， U=2.05V，该电阻的功率为
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