《2026年新高考5年真题高中物理全一册通用版湖南专版》

4. 1932 年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成。如图,中子以速度 $v_0$ 分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为 $v_1$ 和 $v_2$。设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是 (B)


A.碰撞后氮核的动量比氢核的小
B.碰撞后氮核的动能比氢核的小
C.$v_2$ 大于 $v_1$
D.$v_2$ 大于 $v_0$

答案： 4.参考答案B
命题意图本题考查弹性碰撞的相关知识,考查考生的推理能力和分析综合能力。
解题思路设中子的质量为m，则氢核的质量m_{1}=m，氮核的质量m_{2}=14m，当中子与氢核碰撞时，有mv_{0}=mv_{中1}+m_{1}v_{1}，$\frac{1}{2}$mv_{0}^{2}=$\frac{1}{2}$mv_{中1}^{2}+$\frac{1}{2}$m_{1}v_{1}^{2}，解得v_{1}=$\frac{2m}{m+m_{1}}$v_{0}=v_{0}，则碰撞后，氢核的动量p_{1}=m_{1}v_{1}=mv_{0}，氢核的动能E_{k1}=$\frac{1}{2}$m_{1}v_{1}^{2}=$\frac{1}{2}$mv_{0}^{2}；当中子与氮核碰撞时，有mv_{0}=mv_{中2}+m_{2}v_{2}，$\frac{1}{2}$mv_{0}^{2}=$\frac{1}{2}$mv_{中2}^{2}+$\frac{1}{2}$m_{2}v_{2}^{2}，解得v_{2}=$\frac{2m}{m+m_{2}}$v_{0}=$\frac{2}{15}$v_{0}，则碰撞后，氮核的动量p_{2}=m_{2}v_{2}=$\frac{28}{15}$mv_{0}，氮核的动能E_{k2}=$\frac{1}{2}$m_{2}v_{2}^{2}=$\frac{28}{225}$mv_{0}^{2}。综上可得p_{1}＜p_{2}，E_{k1}＞E_{k2}，v_{1}＞v_{2}，v_{2}＜v_{0}，故B正确，A、C、D错误。
方法总结对于弹性碰撞，可以由动量守恒定律和能量守恒定律联立方程求解，也可以定量分析。当中子与氢核碰撞时，由质量相等，弹性碰撞时二者交换速度，所以v_{1}=v_{0}，p_{1}=mv_{0}，E_{k1}=$\frac{1}{2}$mv_{0}^{2}，而当中子与氮核碰撞时，因m_{2}＞m，中子反向弹回，所以v_{2}＜v_{0}，p_{2}＞mv_{0}，E_{k2}＜$\frac{1}{2}$mv_{0}^{2}。

5. 2022 年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指示杆,教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是 (A)

答案： 5.参考答案A
命题意图本题考查共点力平衡,考查考生的推理能力。
解题思路设飘带单位长度的质量为m_{0}，竖直方向单位长度受到的水平风力为F_{0}，取飘带底部长度为Δl的一小段，设其与竖直方向的夹角为α，则该小段受到的重力为G=m_{0}gΔl，水平风力为F_{风}=F_{0}Δlcosα，由共点力平衡有tanα=$\frac{F_{风}}{G}$=$\frac{F_{0}Δlcosα}{m_{0}gΔl}$=$\frac{F_{0}cosα}{m_{0}g}$，所以飘带与竖直方向的夹角与飘带的长度无关，故A正确，B、C、D错误。

6. 如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头$P_1$初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻$R_1$的阻值为$R$,滑动变阻器$R_2$的最大阻值为$9R$,滑片$P_2$初始位置在最右端。理想电压表 V 的示数为$U$,理想电流表 A 的示数为$I$。下列说法正确的是 (B)


A.保持$P_1$位置不变,$P_2$向左缓慢滑动的过程中,$I$减小,$U$不变
B.保持$P_1$位置不变,$P_2$向左缓慢滑动的过程中,$R_1$消耗的功率增大
C.保持$P_2$位置不变,$P_1$向下缓慢滑动的过程中,$I$减小,$U$增大
D.保持$P_2$位置不变,$P_1$向下缓慢滑动的过程中,$R_1$消耗的功率减小

答案： 6.参考答案B
命题意图本题考查变压器的相关知识,考查考生的推理能力和分析综合能力。
解题思路保持P_{1}位置不变，设理想变压器原、副线圈的匝数比为k，利用等效电阻的方法可以把变压器及与副线圈相连的电阻等效成一个阻值为k²R_{1}的定值电阻。当P_{2}向左缓慢滑动的过程中，R_{2}接入电路的阻值变小，则回路中的电流I变大，由闭合电路欧姆定律可知，电压表示数U变小，电阻R_{1}消耗的功率变大，故B正确，A错误。保持P_{2}位置不变，当P_{1}向下缓慢滑动的过程中，理想变压器原、副线圈的匝数比k变大，则等效电阻的阻值也逐渐变大，此过程中电流表示数I变小，电压表示数U也变小，故C错误。P_{1}初始位置在副线圈正中间时，等效电阻为R_{等效}=($\frac{2}{1}$)²R = 4R，保持P_{2}位置不变，P_{1}向下缓慢滑动的过程中，等效电阻从4R开始逐渐增大，此过程中等效电阻的功率逐渐增大，当等效电阻为9R时，R_{1}消耗的功率达到最大，之后R_{1}消耗的功率逐渐减小，故D错误。
规律总结理想变压器的等效电阻是解决原、副线圈电路中都含有电阻时常用的有效方法。理想变压器原、副线圈的匝数比为k，将变压器及与副线圈相连的电阻R_{1}等效成阻值为k²R_{1}的定值电阻，就能将理想变压器中所用的元件放到一个电路中分析，这样就简单了很多。

7. 神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后,逐一打开引导伞、减速伞、主伞,最后启动反冲装置,实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况,将其运动简化为竖直方向的直线运动,其 $v-t$ 图像如图所示。设该过程中,重力加速度不变,返回舱质量不变,下列说法正确的是 (AC)


A.在 $0～t_1$ 时间内,返回舱重力的的功率随时间减小
B.在 $0～t_1$ 时间内,返回舱的加速度不变
C.在 $t_1～t_2$ 时间内,返回舱的动量随时间减小
D.在 $t_2～t_3$ 时间内,返回舱的机械能不变

答案： 7.参考答案AC
命题意图本题考查v - t图像、功率、动量和机械能等知识，考查考生的分析综合能力。
解题思路由题图可知，在$0~t_{1}$时间内，返回舱下落的速度逐渐减小，则由P = mgv可知，重力做功的功率随时间减小，故A正确。在v - t图像中，图线的斜率表示加速度，则由题图可知，在$0~t_{1}$时间内，返回舱的加速度逐渐减小，故B错误。在$t_{1}~t_{2}$时间内，返回舱下落的速度逐渐减小，由p = mv可知，返回舱的动量随时间减小，故C正确。在$t_{2}~t_{3}$时间内，返回舱的速度不变，则返回舱的动能不变，但由于返回舱一直在下落，重力势能减小，所以返回舱的机械能减小，故D错误。
看图破题由题图可知返回舱的速度先减小后不变，另通过观察图像斜率可知返回舱的加速度减小到零后不变，同时根据v - t图像与时间轴围成的面积表示位移，可判断出返回舱一直下落。