02多选题知识点分类-山东省五年（2018-2022）高考物理真题分类汇编

这是一份02多选题知识点分类-山东省五年（2018-2022）高考物理真题分类汇编，共28页。
02多选题知识点分类

一．共点力的平衡（共1小题）
（多选）1．（2019•新课标Ⅰ）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（　　）

A．水平拉力的大小可能保持不变
B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
二．牛顿第二定律（共1小题）
（多选）2．（2021•山东）如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度v0水平投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力不变。重力加速度为g，不计阻力。以下判断正确的是（　　）

A．投出物资后热气球做匀加速直线运动
B．投出物资后热气球所受合力大小为mg
C．
D．
三．抛体运动（共1小题）
（多选）3．（2022•山东）如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m．当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点，网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变，重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（　　）

A．v＝5m/s B．v＝3m/s C．d＝3.6m D．d＝3.9m
四．万有引力定律及其应用（共2小题）
（多选）4．（2019•新课标Ⅰ）在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a﹣x关系如图中虚线所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则（　　）

A．M与N的密度相等
B．Q的质量是P的3倍
C．Q下落过程中的最大动能是P的4倍
D．Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍
（多选）5．（2018•新课标Ⅰ）2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（　　）
A．质量之积 B．质量之和
C．速率之和 D．各自的自转角速度
五．功能关系（共1小题）
（多选）6．（2020•山东）如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（　　）

A．M＜2m
B．2m＜M＜3m
C．在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对B先做正功后做负功
D．在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量
六．理想气体的状态方程（共1小题）
（多选）7．（2018•新课标Ⅰ）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确的是（　　）

A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小
七．电势能与电场力做功（共1小题）
（多选）8．（2020•山东）真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。以下说法正确的是（　　）

A．a点电势低于O点
B．b点电势低于c点
C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D．该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
八．等势面（共1小题）
（多选）9．（2018•新课标Ⅰ）图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV．下列说法正确的是（　　）

A．平面c上的电势为零
B．该电子可能到达不了平面f
C．该电子经过平面d时，其电势能为4eV
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
九．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向（共1小题）
（多选）10．（2018•新课标Ⅰ）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态，下列说法正确的是（　　）

A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
一十．法拉第电磁感应定律（共2小题）
（多选）11．（2022•山东）如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场，边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动，t＝0时刻，金属框开始进入第一象限，不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是（　　）

A．在t＝0到的过程中，E一直增大
B．在t＝0到的过程中，E先增大后减小
C．在t＝0到的过程中，E的变化率一直增大
D．在t＝0到的过程中，E的变化率一直减小
（多选）12．（2019•新课标Ⅰ）空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图（a）所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内（　　）

A．圆环所受安培力的方向始终不变
B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C．圆环中的感应电流大小为
D．圆环中的感应电动势大小为
一十一．导体切割磁感线时的感应电动势（共2小题）
（多选）13．（2021•山东）如图所示，电阻不计的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上，Ⅰ区中磁感应强度随时间均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场。阻值恒定的金属棒从无磁场区域中a处由静止释放，进入Ⅱ区后，经b下行至c处反向上行。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中，以下叙述正确的是（　　）

A．金属棒下行过b时的速度大于上行过b时的速度
B．金属棒下行过b时的加速度大于上行过b时的加速度
C．金属棒不能回到无磁场区
D．金属棒能回到无磁场区，但不能回到a处
（多选）14．（2020•山东）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I，ab边所受安培力的大小为Fab，二者与时间t的关系图象可能正确的是（　　）

A． B．
C． D．
一十二．变压器的构造和原理（共1小题）
（多选）15．（2021•山东）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1：3，输入电压为7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为10Ω。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2：1，R上的功率为10W；接2时，匝数比为1：2，R上的功率为P。以下判断正确的是（　　）

A．r＝10Ω B．r＝5Ω C．P＝45W D．P＝22.5W
一十三．横波的图象（共2小题）
（多选）16．（2022•山东）一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如右图所示。当t＝7s时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　）

A．
B．
C．
D．
（多选）17．（2021•山东）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2s时的波形图，虚线为t2＝5s时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（　　）

A． B．
C． D．
一十四．波长、频率和波速的关系（共1小题）
（多选）18．（2019•新课标Ⅰ）一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图象。下列说法正确的是（　　）

A．质点Q的振动图象与图（b）相同
B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大
C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大
D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图（b）所示
E．在t＝0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大
一十五．全反射（共1小题）
（多选）19．（2020•山东）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB′C′C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。下列说法正确的是（　　）

A．光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
B．光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
C．若DE发出的单色光频率变小，AA′C′C面有光出射的区域面积将增大
D．若DE发出的单色光频率变小，AA′C′C面有光出射的区域面积将减小
一十六．光的双缝干涉现象和薄膜干涉现象（共1小题）
（多选）20．（2022•山东）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是（　　）

A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射
B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大
C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹







【参考答案】
一．共点力的平衡（共1小题）
（多选）1．（2019•新课标Ⅰ）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（　　）

A．水平拉力的大小可能保持不变
B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【解析】解：AB、根据M、N均保持静止，进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F，变化的绳子拉力T，如下图所示：

在向左拉动的时候，绳子拉力T和水平拉力F都不断增大，故A错误，B正确；
CD、对于M的受力，开始时可能是T＝mgsinθ﹣f，当T不断增大的时候，f减少；当T＞mgsinθ时，随着T的增大，f将增大，所以沿斜面的摩擦力f可能先减小后增大；也可能是T＝mgsinθ+f，当T不断增大的时候，摩擦力f增大；故C错误，D正确。
故选：BD。
二．牛顿第二定律（共1小题）
（多选）2．（2021•山东）如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为m的物资以相对地面的速度v0水平投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，所受浮力不变。重力加速度为g，不计阻力。以下判断正确的是（　　）

A．投出物资后热气球做匀加速直线运动
B．投出物资后热气球所受合力大小为mg
C．
D．
【解析】解：AB、对抛出物资的瞬间，对物资和热气球，水平方向动量守恒，设热气球的水平速度为v1，取向右为正方向根据动量守恒定律得：
mv0﹣Mv1＝0
解得：v1＝
抛出物资前，竖直方向上：F浮＝（M+m）g
抛出物资后，对气球根据牛顿第二定律得：
竖直方向上：F浮﹣Mg＝Ma＝mg
解得：a＝，故热气球做类平抛运动，故B正确，A错误。
CD、对物资做平抛运动
竖直方向：H＝gt2
解得t＝
水平方向：x＝v0t＝
对热气球水平方向：x′＝v1t＝
竖直方向上h＝at2
代入数据解得：h＝
落地时物资与热气球的距离为：
代入数据解得：d＝＝＝（1+），故C正确，D错误。
故选：BC。
三．抛体运动（共1小题）
（多选）3．（2022•山东）如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙壁的距离4.8m．当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为8.45m的P点，网球与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍，平行墙面的速度分量不变，重力加速度g取10m/s2，网球碰墙后的速度大小v和着地点到墙壁的距离d分别为（　　）

A．v＝5m/s B．v＝3m/s C．d＝3.6m D．d＝3.9m
【解析】解：设网球飞出时的速度为v0，
根据运动学公式可知竖直方向v0y＝2g （H﹣h）
代入数据得
v0y＝12m/s
运动时间t＝
根据速度的分解有：v0x＝
排球水平方向到P点的距离
x0x＝v0xt
根据几何关系可得打在墙面上时，垂直墙面的速度分量
v0x1＝v0x
平行墙面的速度分量
v0x2＝v0x
反弹后，垂直墙面的速度分量
v0x3＝0.75v0x1
则反弹后的网球速度大小为
vx＝
联立代入数据解得：vx＝3m/s
网球落到地面的时间t'＝
着地点到墙壁的距离d＝v0x3t'
代入数据解得：d＝3.9m
故BD正确，AC错误；
故选：BD。
四．万有引力定律及其应用（共2小题）
（多选）4．（2019•新课标Ⅰ）在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a﹣x关系如图中虚线所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则（　　）

A．M与N的密度相等
B．Q的质量是P的3倍
C．Q下落过程中的最大动能是P的4倍
D．Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍
【解析】解：A、在星球表面，根据万有引力等于重力可得，则GM＝R2g，所以有：Gρ＝R2g，解得：；
根据图象可知，在M星球表面的重力加速度为gM＝3a0，在N表面的重力加速度为gN＝a0，星球M的半径是星球N的3倍，则M与N的密度相等，故A正确；
B、加速度为零时受力平衡，根据平衡条件可得：mPgM＝kx0，mQgN＝2kx0，解得：＝，故B错误；
C、根据动能定理可得max＝Ek，根据图象的面积可得：EkP＝mP•3a0•x0，EkQ＝mQa0•2x0，＝＝4，故C正确；
D、根据简谐运动的特点可知，P下落过程中弹簧最大压缩量为2x0，Q下落过程中弹簧最大压缩量为4x0，Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的2倍，故D错误。
故选：AC。
（多选）5．（2018•新课标Ⅰ）2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈。将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（　　）
A．质量之积 B．质量之和
C．速率之和 D．各自的自转角速度
【解析】解：AB、设两颗星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，相距L＝400km＝4×105m，
根据万有引力提供向心力可知：
＝m1r1ω2
＝m2r2ω2，
整理可得：＝，解得质量之和（m1+m2）＝，其中周期T＝s，故A错误、B正确；
CD、由于T＝s，则角速度为：ω＝＝24π rad/s，这是公转角速度，不是自转角速度
根据v＝rω可知：v1＝r1ω，v2＝r2ω
解得：v1+v2＝（r1+r2）ω＝Lω＝9.6π×106m/s，故C正确，D错误。
故选：BC。
五．功能关系（共1小题）
（多选）6．（2020•山东）如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（　　）

A．M＜2m
B．2m＜M＜3m
C．在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对B先做正功后做负功
D．在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量
【解析】解：AB、由题意可知B物体可以在开始位置到最低点之间做简谐振动，根据简谐运动的对称性，在最低点的加速度为竖直向上的g，由牛顿第二定律得：T﹣mg＝mg，解得在最低点时有弹簧弹力为：T＝2mg；对A分析，设绳子与桌面间夹角为θ，根据A对水平桌面的压力刚好为零，有：2mgsinθ＝Mg，故有M＜2m，故A正确，B错误；
C、由题意可知B从释放位置到最低点过程中，开始弹簧弹力小于重力，物体加速，合力做正功；后来弹簧弹力大于重力，物体减速，合力做负功，故C正确；
D、对于B，在从释放到速度最大过程中，根据除重力以外其他力做功等于物体机械能的增加量，而其他力就是弹簧弹力，由弹簧弹力对B球做负功，可知B机械能的减少量等于B克服弹簧弹力所做的功，故D正确。
故选：ACD。
六．理想气体的状态方程（共1小题）
（多选）7．（2018•新课标Ⅰ）如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确的是（　　）

A．过程①中气体的压强逐渐减小
B．过程②中气体对外界做正功
C．过程④中气体从外界吸收了热量
D．状态c、d的内能相等
E．状态d的压强比状态b的压强小
【解析】解：A、过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律＝c知气体的压强逐渐增大，故A错误。
B、过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故B正确。
C、过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律△U＝W+Q知气体向外界放出了热量，故C错误。
D、状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态c、d的内能相等。故D正确。
E、连接bO和dO，根据数学知识可知，状态d的值大于状态b的值，根据气态方程＝c知状态d的压强比状态b的压强小，故E正确。
故选：BDE。

七．电势能与电场力做功（共1小题）
（多选）8．（2020•山东）真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。以下说法正确的是（　　）

A．a点电势低于O点
B．b点电势低于c点
C．该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D．该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
【解析】解：A、根据带负电的试探电荷在O点，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态，可知，EO＝0，再依据正点电荷在某点电场强度是两点连线背离正点电荷，则两正点电荷连线的电场线方向如下图所示，由沿着电场线方向，电势是降低的，则有a点电势高于O点，故A错误；

B、沿电场方向电势降低，C点电势高于O点，O点电势高于B点，所以C点电势高于B点，故B正确；
C、因a点电势高于O点，而O点电势高于b点，那么a点电势高于b点，那么负试探电荷从高电势到低电势，其电势能增加，则该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，故C错误；
D、因b、d两点关于O点对称，它们电势相等，由于c点电势高于b点，那么c点电势高于d点，因此负试探电荷从高电势到低电势，其电势能增加，则该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，故D正确。
故选：BD。
八．等势面（共1小题）
（多选）9．（2018•新课标Ⅰ）图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV．下列说法正确的是（　　）

A．平面c上的电势为零
B．该电子可能到达不了平面f
C．该电子经过平面d时，其电势能为4eV
D．该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
【解析】解：A、虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确；
B、由上分析，可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确；
C、在平面b上电势为2V，则电子的电势能为﹣2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误；
D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误；
故选：AB。
九．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向（共1小题）
（多选）10．（2018•新课标Ⅰ）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态，下列说法正确的是（　　）

A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
【解析】解：A、干电池开关闭合后的瞬间，根据楞次定律，左边线圈中产生电流，电流的方向由南到北，根据安培定则，直导线上方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N极向纸里偏转，故A正确。
BC、干电池开关闭合并保持一段时间后，根据安培定则，可知，左边线圈中有磁通量，却不变，因此左边线圈中不会产生感应电流，那么小磁针也不会偏转，故BC错误。
D、干电池开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，由A选项分析，可知，根据楞次定律，左边线圈中产生电流，电流的方向由北到南，根据安培定则，直导线上方的磁场方向垂直纸面向外，则小磁针N极朝垂直纸面向外的方向转动，故D正确；
故选：AD。
一十．法拉第电磁感应定律（共2小题）
（多选）11．（2022•山东）如图所示，xOy平面的第一、三象限内以坐标原点O为圆心、半径为的扇形区域充满方向垂直纸面向外的匀强磁场，边长为L的正方形金属框绕其始终在O点的顶点、在xOy平面内以角速度ω顺时针匀速转动，t＝0时刻，金属框开始进入第一象限，不考虑自感影响，关于金属框中感应电动势E随时间t变化规律的描述正确的是（　　）

A．在t＝0到的过程中，E一直增大
B．在t＝0到的过程中，E先增大后减小
C．在t＝0到的过程中，E的变化率一直增大
D．在t＝0到的过程中，E的变化率一直减小
【解析】解：AB、如图所示

在t＝0到的过程中，即线圈顺时针转过90°的过程中，根据有效长度的定义可知，线框切割磁感线的有效切割长度先变大后变小，根据电动势的计算公式E＝BLv，其中，由此可知E先增大后减小，故B正确，A错误；
CD、在t＝0到的过程中，由圆周运动公式可知θ＝ωt
根据几何关系和三角形的面积公式可得：

则穿过线圈的磁通量为：

对上述的表达式进行二次求导得：
，由此可知，在t＝0到的过程中，E的变化率一直增大，故C正确，D错误；
故选：BC。
（多选）12．（2019•新课标Ⅰ）空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线MN所示。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t＝0时磁感应强度的方向如图（a）所示；磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示。则在t＝0到t＝t1的时间间隔内（　　）

A．圆环所受安培力的方向始终不变
B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C．圆环中的感应电流大小为
D．圆环中的感应电动势大小为
【解析】解：AB、由楞次定律可知，在t＝0到t＝t1的时间间隔内感应电流始终沿顺时针方向，
由左手定则可知：0﹣t0时间内圆环受到的安培力向左，t0﹣t1时间内安培力向右，故A错误，B正确；
CD、由电阻定律可知，圆环电阻：R＝ρ＝，
由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：E＝，
感应电流：I＝，故C正确，D错误；
故选：BC。
一十一．导体切割磁感线时的感应电动势（共2小题）
（多选）13．（2021•山东）如图所示，电阻不计的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向均垂直斜面向上，Ⅰ区中磁感应强度随时间均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场。阻值恒定的金属棒从无磁场区域中a处由静止释放，进入Ⅱ区后，经b下行至c处反向上行。运动过程中金属棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中，以下叙述正确的是（　　）

A．金属棒下行过b时的速度大于上行过b时的速度
B．金属棒下行过b时的加速度大于上行过b时的加速度
C．金属棒不能回到无磁场区
D．金属棒能回到无磁场区，但不能回到a处
【解析】解：AB、在I区域中，磁感应强度为B1＝kt，感应电动势为：E1＝＝kS，感应电动势恒定，
导体棒进入Ⅱ区域之前，感应电流恒为I1，导体棒中的电流方向由右向左；
导体棒进入Ⅱ区域后，导体切割磁感线，产生的感应电流为I2，
下行时此电流在导体棒中的方向由右向左，所以导体棒中总电流为I1+I2；
上行时此电流在导体棒中的方向由左向右，设大小为I2′，所以导体棒中总电流为I1﹣I2′，
导体棒在b点时，受力分析如图：

下行过程中，根据牛顿第二定律可知：
B2（I1+I2）L﹣mgsinθ＝ma1，
上行过程中，根据牛顿第二定律可知：
B2（I1﹣I2′）L﹣mgsinθ＝ma2，
所以有：a1＞a2，
由于bc段距离不变，将下行过程看做反向的加速过程，由v2＝2x比较v的大小，下行过程中加速度大，上行过程中加速度小，故下行过程的平均加速度大于上行过程的平均加速度，所以金属板下行过经过b点时的速度大于上行经过b点时的速度，故AB正确；
CD、Ⅰ区域产生的感应电流所受安培力总是大于沿斜面向下的作用力，所以金属棒一定能回到无磁场区域；
由AB选项的分析知：在Ⅱ区域中下行过程的平均加速度大于上行过程的平均加速度，可得进入Ⅱ区域时速度大于离开Ⅱ区域时速度，由v2＝2ax，可知离开Ⅱ区域上滑的位移小于a位置到Ⅱ区域上边界的距离，所以不能回到a处，故C错误，D正确。
故选：ABD。
（多选）14．（2020•山东）如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I，ab边所受安培力的大小为Fab，二者与时间t的关系图象可能正确的是（　　）

A． B．
C． D．
【解析】解：AB、因为4s末bc边刚好进入磁场，可知线框的速度为每秒向上运动一格，故在0﹣1s内只有ae切割磁感线，设方格边长L，根据
E1＝2BLv可知电流恒定；
2s末时线框在第二象限长度最长，此时
E2＝3BLv
这时电流

可知，
，
故A错误，B正确；
CD、ab受到安培力Fab＝BILab，
可知在0﹣1s内ab边受到安培力线性增加；1s末安培力为Fab＝BI1L，
2s末安培力，
所以Fab′＝3Fab，由图象知，C正确，D错误。
故选：BC。
一十二．变压器的构造和原理（共1小题）
（多选）15．（2021•山东）输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1：3，输入电压为7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为10Ω。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2：1，R上的功率为10W；接2时，匝数比为1：2，R上的功率为P。以下判断正确的是（　　）

A．r＝10Ω B．r＝5Ω C．P＝45W D．P＝22.5W
【解析】解：AB、开关接1时，根据功率公式p＝I2R可得，右侧线圈输出电流：I3＝＝A＝1A，
根据变压器电流之比等于匝数的反比，对右侧变压器有：＝，解得I2＝＝×1A＝0.5A；
对左侧变压器有：＝，解得：I1＝1.5A；则可知：
左侧变压器输入功率：P1＝U1I1＝7.5×1.5W＝11.25W，
右侧变压器输入功率：P3＝P4＝PR＝10W，
故导线上消耗的功率：Pr＝P1﹣P3＝11.25W﹣10W＝1.25W，
由Pr＝I2r可得，r＝＝Ω＝5Ω，故B正确，A错误；
CD、开关接2时，根据电流之比等于线圈匝数的反比可得，＝＝3，
解得：I1′＝3I′2，＝＝2，2I′3＝I′2，
根据能量关系有：P′1＝Pr+P′3＝Pr+P，P＝P′1﹣Pr，
则有：I′32R＝U1I′1﹣I′22r，解得：I′2＝3A，I′3＝1.5A；
P＝I′32R＝1.52×10W＝22.5W，故D正确，C错误。
故选：BD。
一十三．横波的图象（共2小题）
（多选）16．（2022•山东）一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点O的质点振动图像如右图所示。当t＝7s时，简谐波的波动图像可能正确的是（　　）

A．
B．
C．
D．
【解析】解：由O点的振动图像可知，周期为T＝2×（11﹣5）s＝12s，根据振动图像可得振幅A＝20cm，
设原点处的质点的振动方程为：y＝Asin（），根据振动图像可知：10＝20sinφ，解得：φ＝
在t＝7s时刻，原点处质点的位置：y7＝20sin（+）cm＝﹣17.3cm，则t＝7s时原点处的质点在y轴下方17.3cm处；
根据振动图像可知，在t＝7s时刻质点在y轴负向向下振动，根据“同侧法”可判断若波向右传播，则波形为C所示；若波向左传播，则波形如A所示，故AC正确、BD错误。
故选：AC。
（多选）17．（2021•山东）一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为t1＝2s时的波形图，虚线为t2＝5s时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（　　）

A． B．
C． D．
【解析】解：AB、由题图可知波长λ＝4m，若波沿x轴正向传播，则t1到t2时间内波形平移的距离为Δx＝3+4n（m） （n＝0，1，2，3……），则波速v＝，将Δt＝t2﹣t1代入数据可得v＝1+（m/s） （n＝0，1，2，3……），由T＝代入数据可解得T＝s（n＝0，1，2，3……），若n＝0，则T＝4s，由实线波形图可知t1＝2s时质点O在平衡位置且向y轴正向运动，由振动图像可知A正确，B错误；
CD、若波沿x轴负向传播，则t1到t2时间内波形平移的距离为Δx＝1+4n（m） （n＝0，1，2，3……），则波速v＝，将Δt＝t2﹣t1代入数据可得v＝+（m/s） （n＝0，1，2，3……），由T＝代入数据可解得T＝s（n＝0，1，2，3……），若n＝0，则T＝12s，由实线波形图可知t1＝2s时质点O在平衡位置且向y轴负向运动，由振动图像可知C正确，D错误。
故选：AC。
一十四．波长、频率和波速的关系（共1小题）
（多选）18．（2019•新课标Ⅰ）一简谐横波沿x轴正方向传播，在t＝时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图象。下列说法正确的是（　　）

A．质点Q的振动图象与图（b）相同
B．在t＝0时刻，质点P的速率比质点Q的大
C．在t＝0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大
D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图（b）所示
E．在t＝0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大
【解析】解：A、简谐机械波沿x轴正方向传播，在t＝时刻，质点Q的振动方向向上，而在振动图象上在t＝时刻质点的振动方向向下，所以图b不是质点Q的振动图象。故A错误。
B、在t＝0时刻，质点P位于波谷，速度为零，质点Q位于平衡位置，则质点P的速率比质点Q的小，故B错误。
C、在t＝0时刻，质点P的位移比质点Q的大，则质点P的加速度的大小比质点Q的大。故C正确。
D、在t＝时刻，平衡位置在坐标原点的质点振动方向向下，与振动图象相符，所以平衡位置在坐标原点的质点的振动图象如图（b）所示。故D正确。
E、在t＝0时刻，质点P位于波谷，质点Q位于平衡位置，则质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大。故E正确。
故选：CDE。
一十五．全反射（共1小题）
（多选）19．（2020•山东）截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB′C′C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为，只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。下列说法正确的是（　　）

A．光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
B．光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
C．若DE发出的单色光频率变小，AA′C′C面有光出射的区域面积将增大
D．若DE发出的单色光频率变小，AA′C′C面有光出射的区域面积将减小
【解析】解：AB、由题意可知：＝＝，可知临界角为45o，因此从D点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点也恰好是出射光线的边缘，如图所示：

因此光线只能从MC段射出，根据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在平面上有一半的面积有光线射出，故A正确，B错误；
CD、由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，故C正确，D错误。
故选：AC。
一十六．光的双缝干涉现象和薄膜干涉现象（共1小题）
（多选）20．（2022•山东）某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是（　　）

A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射
B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大
C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大
D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹
【解析】解：A、由图可知，图乙中间部分是等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；
B、狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；
C、根据条纹间距公式Δx＝可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；
D、照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确。
故选：ACD。