《2025年对点对题高考状元训练手册高三物理人教版》

16. 春节期间人们放飞孔明灯表达对新年的祝福，如图所示，孔明灯在竖直$Oy$方向做匀加速运动，在水平$Ox$方向做匀速运动，孔明灯的运动轨迹可能为 （ ）

A. 直线$OA$
B. 曲线$OB$
C. 曲线$OC$
D. 曲线$OD$

答案： D 孔明灯在竖直Oy方向做匀加速运动，则合外力沿Oy方向，在水平Ox方向做匀速运动，此方向上合力为零，所以合运动的加速度方向沿Oy方向，但合速度方向不沿Oy方向，孔明灯做曲线运动，结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为OD，故D正确，A、B、C错.

17. 如图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为$r_{1}$的大齿轮，Ⅱ是半径为$r_{2}$的小齿轮，Ⅲ是半径为$r_{3}$的后轮，假设脚踏板的转速为$n$，则自行车前进的速度为 （ ）

A. $\frac{\pi nr_{1}r_{3}}{r_{2}}$
B. $\frac{\pi nr_{2}r_{3}}{r_{1}}$
C. $\frac{2\pi nr_{1}r_{3}}{r_{2}}$
D. $\frac{2\pi nr_{2}r_{3}}{r_{1}}$

答案： C v₁ = v₂ = 2πnr₁ω₂ = ，ω₃ = $\frac{v_{2}}{r_{2}}=\frac{v_{3}}{r_{3}}$，所以v₃ = $\frac{2\pi nr_{1}r_{3}}{r_{2}}$，故选项C正确.

18. 如图所示，在光滑水平面上有一段质量分布均匀的粗麻绳，绳子在水平向右的恒力$F$作用下做匀加速直线运动. 绳子上某一点到绳子左端的距离为$x$，设该点处的张力为$T$，则最能正确反映$T$与$x$之间的关系的图像是 （ ）

答案： A 设绳子总长为L，单位长度质量为m，对整体分析根据牛顿第二定律有：F = Lma；则对x分析可知：T = xma，联立解得：T = $\frac{F}{L}x$，故可知T与x成正比；且x = 0时，T = 0，故A正确，B、C、D错误.

19. 中国“北斗”卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星定位与通信系统，是继美国GPS(全球定位系统)和俄罗斯GLONASS(全球卫星导航系统)之后第三个成熟的卫星导航系统. 系统由空间端、地面端和用户端组成，其中空间端包括5颗地球同步卫星和30颗非地球同步卫星，下列说法正确的是 （ ）
A. 这5颗地球同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度
B. 这5颗地球同步卫星的运行周期都与地球自转周期相等
C. 这5颗地球同步卫星运行的加速度大小不一定相等
D. 为避免相撞，不同国家发射的地球同步卫星必须运行在不同的轨道上

答案： B 根据万有引力提供向心力，$\frac{GMm}{r^{2}}=m\frac{v^{2}}{r}$，解得v = $\sqrt{\frac{GM}{r}}$，可知这5颗地球同步卫星的运行速度小于第一宇宙速度，选项A错误；由于这5颗卫星是地球的同步卫星，则其运行周期都与地球自转周期相等，选项B正确；地球同步卫星，与赤道平面重合，离地面的高度相同，在相同的轨道上，故D错误；同步卫星的加速度a = $\frac{GM}{r^{2}}$，所以这5颗地球同步卫星的加速度大小一定相等，故C错误.

20. 据报道：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机如图所示，即可产生电能维持通话，摇晃手机的过程是将机械能转化为电能，如果将该手机摇晃一次，相当于将100 g的重物举高20 cm，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为（$g$取10 m/s²） （ ）

A. 0.04 W
B. 0.4 W
C. 4 W
D. 40 W

答案： B 手机摇晃一次做的功W = mgh = 0.2 J，所以摇晃两次对手机做的功为0.4 J，所以平均功率的大小$\overline{P}=\frac{W}{t}=\frac{0.4}{1}$ W = 0.4 W，故B项正确.

21. 如图所示，当导线环中沿逆时针方向通过电流时，小磁针最后静止时N极的指向为 （ ）

A. 水平向左
B. 水平向右
C. 垂直环形电流所在平面向内
D. 垂直环形电流所在平面向外

答案： D 根据右手螺旋定则得，小磁针最后静止时N极的指向为垂直环形电流所在平面向外. 故A、B、C错误，D正确.

22. 如图所示，一根木棒沿水平桌面从$A$运动到$B$，若棒与桌面间的摩擦力大小为$f$，则棒对桌面的摩擦力做的功和桌面对棒的摩擦力做的功各为 （ ）

A. $-fs$，$-fs$
B. $fs$，$-fs$
C. 0，$-fs$
D. $-fs$，0

答案： C 棒对桌面的摩擦力和桌面对棒的摩擦力，为作用力和反作用力，大小相等方向相反，从A运动到B的过程中，棒受到的摩擦力为f，位移为s，摩擦力做的是负功，所以桌面对棒的摩擦力做的功为 - fs，桌面受到的摩擦力的大小也为f，但桌面没动，位移是0，所以棒对桌面的摩擦力做的功为0，C项正确.

23. 甲、乙、丙是三个完全相同的带绝缘支架的金属小球，先让带电荷量为$+1.6×10^{-15}$ C的甲球与乙球接触，再与不带电的丙球接触，接触后，丙球所带电荷量为$-8×10^{-16}$ C，则 （ ）
A. 接触前乙球带有$-3.2×10^{-15}$ C电荷
B. 接触前乙球带有$-4.8×10^{-15}$ C电荷
C. 接触前乙球不带电
D. 接触前乙球带有$1.6×10^{-15}$ C电荷

答案： B 由于甲、乙、丙是三个完全相同的小球，丙球不带电，乙、丙两个小球接触时，电荷量平均分配，可得与丙球接触前乙球带的电荷量为Q₍乙₎′ = 2Q₍丙₎ = - 1.6×10⁻¹⁵ C；甲、乙两小球接触时，由于带异种电荷，所以先中和再平分，可得Q₍乙₎′ = $\frac{Q_{甲}+Q_{乙}}{2}$，代入数据解得Q₍乙₎ = - 4.8×10⁻¹⁵ C. B正确.