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选择题满分练(六)
(时间：35 分钟)
一、单项选择题(本题共8 小题，每小题3 分，共24 分。每小题只有一个选项符
合题目要求。)
1.(2024·浙江嘉兴一模)2024 年8 月巴黎奥运会10 m 跳台的跳水决赛中，运动员
离开跳板开始计时，跳水过程中重心的v－t 图像如图1 所示。则运动员的重心(
)
图1
A.在0～t1过程中做自由落体运动
B.在t2～t3过程中速度方向发生改变
C.在t3～t4过程中加速度逐渐减小
D.在t4时刻上浮至水面
答案 C
解析 在0～t1过程中初速度不为零，不是自由落体运动，故A 错误；在t2～t3过
程中速度始终为正值，方向不变，故B 错误；在t3～t4过程中，图像斜率变小，
斜率表示加速度，加速度逐渐减小，故C 正确；根据图像可知，运动员的重心
在0～t1过程竖直向上运动，t1～t4过程中竖直向下运动，在t4时刻下降到最低点，
故D 错误。
2.如图2 甲是双缝干涉实验的装置，用a、b 两种不同频率的单色光分别做实验，
a 光形成的相邻两条亮纹中心之间的距离较大。图乙是研究光电效应的实验装置，
当用a、b 两束光分别照射阴极时，微安表均有示数，普朗克常量为h。下列说
法正确的是( )
图2
A.对同一介质，a 光的折射率较大
B.用a 光照射阴极，滑动变阻器的滑片向右移动时，微安表的示数一直增大
C.用b 光照射阴极时，光电子的最大初动能较大
D.阴极K 接电源正极，微安表的示数一定为零
答案 C
解析 根据Δx＝λ 可知，a 光形成的条纹间距较大，则a 光的波长长，频率小，
对同一介质的折射率小，故A 错误；滑动变阻器的滑片向右移动时，光电管两
端的电压增大，会有更多光电子到达阳极，微安表的示数逐渐增大，当达到饱和
光电流后，微安表的示数不再增大，故B 错误；根据Ek＝hν－W0，已知b 光频
率大，用b 光照射阴极时，光电子的最大初动能较大，故C 正确；阴极K 接电
源正极时，该装置所加的电压为反向电压，而当逸出的光电子的最大初动能较小，
使其无法达到A 端，此时微安表的示数才为0，故D 错误。
3.(2024·福建龙岩高三期末)如图3 所示为餐厅暖盘车的储盘装置示意图，三根完
全相同的轻质弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接质量为M 的托
盘，托盘上放着6 个质量均为m 的盘子并处于静止状态。已知重力加速度大小
为g，则某顾客快速取走1 号盘子的瞬间，托盘对6 号盘子作用力的大小为(
)
图3
A.
B.
C.
D.
答案 A
解析 顾客快速取走1 号盘子的瞬间，托盘和其他5 个盘子受到的合力为mg，
根据牛顿第二定律有mg＝(M＋5m)a，对剩余5 个盘子，根据牛顿第二定律有FN
－5mg＝5ma，联立可得托盘对6 号盘子作用力的大小为FN＝，故A 正确。
4.(2024·湖南长沙二模)如图4 所示，一个折射率为n 的柱状玻璃砖横截面由四分
之一圆OPQ 和直角三角形OQS 组成，∠QSO＝60°，OS＝a。一束单色光从SQ
的中点A 以入射角i＝60°入射，折射光线恰好射向圆心O 点，已知光在真空中传
播的速度为c，则( )
图4
A.玻璃砖材料的折射率n＝
B.光束在O 点将发生全反射
C.光束在玻璃砖内的传播时间为
D.如果入射光束绕A 点逆时针旋转使入射角减小，折射光束一定会在O 点发生
全反射
答案 C
解析 由于A 是SQ 的中点，∠QSO＝60°，则△OSA 是等边三角形，则光在A 点
的折射角为30°，在O 点的入射角也为30°，且OA＝OS＝a，则玻璃砖材料的折
射率n＝＝，由光线的可逆性可知，光束在O 点不发生全反射，该光束在玻璃砖
内的传播距离为OA＝a，传播速度为v＝，则光束在玻璃砖内的传播时间为t＝
＝，故A、B 错误，C 正确；如果入射光束绕A 点逆时针旋转使入射角减小，则
光在A 点的折射角减小，折射光束不能射向圆心O 点，则一定不能在O 点发生
全反射，故D 错误。
5.(2024·重庆九龙坡模拟)空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图5 为某
型号空气炸锅简化模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均
不变可视为理想气体的空气，已知初始气体压强为p0＝1.0×105 Pa，温度为T0
＝300 K，加热一段时间后气体温度升高到T＝360 K，此过程中气体吸收的热量
为4.2×103 J，则( )
图5
A.升温后所有气体分子的动能都增大
B.升温后胆中气体的压强为1.5×105 Pa
C.此过程胆中气体的内能增加量为4.2×103 J
D.升温后压强增大是由于单位体积的分子数增多了
答案 C
解析 升温后气体分子平均动能变大，并非所有气体分子的动能都增大，选项A
错误；根据＝，解得升温后胆中气体的压强为p＝1.2×105 Pa，选项B 错误；此
过程胆中气体体积不变，则W＝0，吸收的热量为Q＝4.2×103 J，则气体内能增
加量为ΔU＝Q＝4.2×103 J，选项C 正确；气体体积不变，则单位气体体积的分
子数不变，升温后气体分子平均速率变大，可知压强增大不是由于单位体积的分
子数增多了，而是气体分子对器壁的平均碰撞力增大了，选项D 错误。
6.(2024·浙江嘉兴一模)风力发电模型如图6 所示。风轮机叶片转速m 转/秒，并
形成半径为r 的圆面，通过转速比1∶n 的升速齿轮箱带动面积为S、匝数为N 的
发电机线圈高速转动，产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为U。
已知空气密度为ρ，风速为v，匀强磁场的磁感应强度为B，忽略线圈电阻，则(
)
图6
A.单位时间内冲击风轮机叶片气流的动能为ρπr2v2
B.经升压变压器后，输出交变电流的频率高于mn
C.变压器原、副线圈的匝数比为πNBSmn∶U
D.高压输电有利于减少能量损失，因此电网的输电电压越高越好
答案 C
解析 单位时间内冲击风轮机叶片气流的体积V＝Sh＝Sv·Δt＝πr2v，气体质量m
＝ρV＝ρπr2v，动能Ek＝mv2＝ρπr2v3，故A 错误；发电机线圈转速为mn，则ω＝
2πmn，频率f＝＝mn，经升压变压器后，输出交变电流的频率仍为mn，故B 错
误；变压器原线圈两端电压最大值Um＝NBSω＝2πNBSmn，有效值U1＝＝
πNBSmn，则变压器原、副线圈的匝数比为πNBSmn∶U，故C 正确；考虑到高压
输电的安全性和可靠性，电网的输电电压并非越高越好，故D 错误。
7.(2024·北京门头沟一模)2024 年2 月10 日是天问一号火星环绕器环火三周年纪
念日。3 年前天问一号火星探测器成功实施制动捕获后，进入环绕火星椭圆轨道，
成为中国第一颗人造火星卫星。要完成探测任务探测器需经历如图7 所示变轨过
程，轨道 Ⅰ 为圆轨道，轨道 Ⅱ 、轨道 Ⅲ 为椭圆轨道。关于探测器，下列说
法正确的是( )
图7
A.在轨道 Ⅰ 上的周期大于在轨道 Ⅱ 上的周期
B.在轨道 Ⅰ 上的机械能大于在轨道 Ⅱ 上的机械能
C.在轨道 Ⅰ 上经过P 点的速度小于轨道 Ⅱ 上经过P 点的速度
D.在轨道 Ⅰ 上经过P 点的向心加速度小于轨道 Ⅱ 上经过P 点的向心加速度
答案 C
解析 由开普勒第三定律＝k 可知，轨道半径越大，周期越大，故A 错误；探测
器从轨道 Ⅱ 变轨到轨道 Ⅰ ，发动机点火致使其减速，其机械能将减小，故B
错误；探测器从轨道 Ⅱ 上P 点减速变轨到轨道 Ⅰ ，所以在轨道 Ⅰ 上经过P
点的速度小于轨道 Ⅱ 上经过P 点的速度，故C 正确；根据牛顿第二定律，有G
＝ma，可得a＝G，则在轨道 Ⅰ 上经过P 点的向心加速度等于轨道 Ⅱ 上经过
P 点的向心加速度，故D 错误。
8.(2024·河南郑州一模)已知通电的长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度
大小与导线中的电流强度成正比，与该位置到长直导线的距离成反比；现有通有
电流大小为I 的长直导线固定在正方体的棱dh 上，通有电流大小为2I 的长直导
线固定在正方体的棱hg 上，彼此绝缘，电流方向如图8 所示。则顶点e 和a 两
处的磁感应强度大小之比为( )
图8
A. ∶
B.2∶
C. D.
∶
∶
答案 A
解析 设正方体边长为a，因为dh 和hg 处的两根导线在e 点产生的磁场分别为
Be1＝k，Be2＝k，则e 点的磁感应强度为Be＝＝k；dh 和hg 处的两根导线在a 点
产生的磁场分别为Ba1＝k，Ba2＝k＝k，则a 点的磁感应强度为Ba＝＝k，则＝，
故A 正确。
二、多项选择题(本题共4 小题，每小题4 分，共16 分。每小题有多个选项符合
题目要求。全部选对得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得0 分。)
9.2023 年7 月，中国科学院空间应用工程与技术中心研制建设的4 秒电磁弹射微
重力实验装置已启动试运行，这是亚洲首个电磁弹射微重力实验装置：实验装置
能在竖直方向通过电磁弹射技术把质量为500 kg 的实验舱以一初速度自由向上
弹出，再自由下落到抛出位置，这个过程可以对里面的实验样品提供4 s 的微
(零)重力环境。重力加速度g＝10 m/s2，则( )
A.实验舱被弹出后只在下落过程处于完全失重状态
B.实验舱在弹出后完全失重的4 s 内速度的变化量大小为40 m/s
C.实验舱弹出后继续上升的最大高度为80 m
D.弹出过程，电磁系统对实验舱做的功大于105 J
答案 BD
解析 实验舱被弹出后做竖直上抛运动，上升和下落过程都处于完全失重状态，
A 错误；由Δv＝gΔt 知完全失重的4 s 内速度变化量大小为40 m/s，方向竖直向
下，B 正确；由对称性可知，实验舱被弹出后，自由上升的时间为2 s，上升的
最大高度为h＝＝20 m，C 错误；根据以上分析可知实验舱被弹出的初速度大小
为20 m/s，动能Ek0＝mv＝105 J，弹出过程实验舱的重力势能增加，电磁系统对
实验舱做的功等于实验舱重力势能和动能的增加量之和，即大于105 J，D 正确。
10.如图9 所示，为一个水平弹簧振子的振动图像，下列说法正确的是( )
图9
A.t＝1 s 到t＝2 s 内，弹簧振子的动能不断减小
B.该弹簧振子的振动方程为x＝－10sincm
C.t＝3 s 时，弹簧振子的加速度沿x 轴负方向
D.t＝0 到t＝10 s 内弹簧振子的路程为50 cm
答案 BC
解析 t＝1 s 到t＝2 s 内，弹簧振子从最大位移处向平衡位置运动，则振子的动
能不断增加，选项A 错误；因为ω＝＝ rad/s，振幅A＝10 cm，该弹簧振子的振
动方程为x＝－10sin cm，选项B 正确；t＝3 s 时，弹簧振子的位移正向最大，
则加速度沿x 轴负方向，选项C 正确；因10 s＝2.5T，则t＝0 到t＝10 s 内弹簧
振子的路程为2.5×4A＝100 cm，选项D 错误。
11.如图10 所示，某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球
经t＝0.6 s 的时间向前运动x1＝0.36 m 刚好(速度为0)落入袋中，而白球沿同一方
向运动x2＝0.16 m 停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变
速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰(内力远大于外力)，则下列说
法正确的是( )
图10
A.由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒
B.碰后蓝球与白球的速度之比为3∶2
C.碰撞前白球的速度大小为2 m/s
D.该碰撞为弹性碰撞
答案 BC
解析 由题意可知两球碰撞的时间极短，碰撞过程中产生极大的内力，两球与桌
面间的摩擦力远远小于内力，所以该碰撞过程动量守恒，A 错误；碰后蓝球与白
球均做匀减速直线运动，两球的加速度大小相等，由公式v2＝2ax 得＝＝，则碰
后蓝球与白球的速度之比为3∶2，B 正确；碰撞后蓝球速度v1＝＝1.2 m/s，白球
速度v2＝v1＝0.8 m/s，碰撞过程中两球组成的系统动量守恒，则mv0＝mv1＋
mv2，代入数据解得v0＝2 m/s，C 正确；两球碰前的动能为Ek1＝mv＝2m，两球
碰后的总动能为Ek2＝mv＋mv＝1.04m，由于Ek1＞Ek2，所以该碰撞过程有机械能
损失，即该碰撞为非弹性碰撞，D 错误。
12.(2024·山东东营二模)如图11 所示，两水平虚线间存在垂直于纸面方向的匀强
磁场，两虚线间的距离为h，磁感应强度大小为B。边长为h 的正方形导体框由
虚线1 上方无初速度释放，在释放瞬间ab 边与虚线1 平行且相距h。已知导体框
的质量为m，总电阻为r，重力加速度为g，ab 边与两虚线重合时的速度大小相
等，忽略空气阻力，导体框在运动过程中不会发生转动，则( )
图11
A.导体框可能先加速后减速
B.导体框在穿越磁场的过程中，产生的焦耳热为4mgh
C.导体框的最小速度是v＝
D.导体框从ab 边与虚线1 重合到cd 边与虚线1 重合时所用的时间为－
答案 CD
解析 已知 ab 边与两虚线重合时的速度大小相等，则导体框在cd 边与虚线1 重
合时速度最小。设ab 边与虚线1 重合时速度为v1，则有v＝2gh，设cd 边与虚线
1 重合时导体框的速度为v2，ab 边与虚线2 重合时的速度为v3，则有v3＝v1＝，
v－v＝2g×(h－h)，联立解得v2＝，整个过程中导体框经历了先加速、后减速、
再加速、再次减速，出磁场后做匀加速运动，故A 错误，C 正确；根据运动的对
称性可知，导体框完全离开磁场时的速度为v4＝v2＝，根据能量守恒定律可得
mg(2h＋h)＝mv＋Q，解得Q＝mgh，故B 错误；设导体框从ab 边与虚线1 重合
到cd 边与虚线1 重合时所用的时间为t，线框中的平均感应电流为I，则由动量
定理可得mgt－BIht＝mv2－mv1，流过导体某一截面的电荷量为q＝It＝t＝，联
立解得t＝－，故D 正确。
