资源简介

/ 让教学更有效 2025年高考 | 物理学科
预测押题03——选择题选修部分（教师版）
一、命题趋势
1. 基础理论与科技前沿深度融合 ：光电效应与波粒二象性考查将结合新型光电器件（如钙钛矿太阳能电池的光电子逸出分析），强调爱因斯坦光电效应方程的定量应用与图像分析能力。
2. 机械波与电磁波的对比分析题成为高频考点，如声呐定位与雷达测距的原理对比（涉及波速、波长与介质关系）。
3. 实验原理与创新情境结合 ：光的干涉、衍射实验从传统装置向现代技术延伸，如激光测距仪波长修正、手机屏幕衍射条纹分析等生活化场景。
4. 原子物理侧重能级跃迁的逆向推理，可能引入半导体材料发光原理
5. 模块交叉与思维进阶 ：电磁振荡与机械振动类比分析（如LC回路周期公式与单摆周期公式的数学结构对比）、近代物理思想史融入命题，如结合德布罗意原始论文片段考查物质波波长计算。
二、热点内容预测
核心模块 高频考点 创新题型示例
机械振动与波 ①共振条件判断（如桥梁振动与风荷载频率匹配） ②波形图与振动图像的综合分析 结合地震预警系统设计多站波形数据对比题（判断震源位置与波速关系）
光学 ①薄膜干涉色散现象成因 ②全反射临界角计算（光纤弯曲分析） 引入偏振光3D眼镜工作原理选择题（需分析光强变化与偏振方向关系）
光电效应 ①遏止电压与光强无关的微观解释 ②I-U特性曲线斜率物理意义 设计光电管实验故障排除题（如电源反接、窗口污染对实验结果的影响判断）
原子与近代物理 ①α粒子散射实验结论深化（核式结构模型与电荷分布的关联） ②核反应方程守恒律应用 结合PET显像技术考查正电子湮灭方程书写与能量计算
三、时事热点结合方向
1. 大国重器 ：中国空间站冷原子钟（考查超精细能级跃迁与时间测量精度关系）、北斗导航系统（电磁波频段选择与大气穿透能力分析）。
2. 新质生产力 ：量子通信卫星、柔性屏显示技术。
3. 亚运科技 ：电子发令枪声光同步（光速与声速差异导致的计时修正）、泳池水下通信系统（光波与无线电波的传输特性对比）
四、单选题押题预测
1．如图，倒挂的“彩虹”被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出，发生色散。以下分析正确的是（　　）
A．光线从空气进入冰晶后波长不变
B．在冰晶中红光和紫光的传播速度相同
C．光线从空气射入冰晶时可能发生全反射
D．当入射角减小，在侧面最先发生全反射的是紫光
【答案】D
【详解】A．光从空气进入冰晶后，频率不变，速度减小，根据
可知波长变小，故A错误；
B．由于紫光的频率大于红光的频率，冰晶对紫光的折射率大于对红光的折射率，根据可知，在冰晶中红光的传播速度大于紫光的传播速度，故B错误；
C．光线只有从光密介质射向光疏介质，才有可能发生全反射，则光线从空气射入冰晶时不可能发生全反射，故C错误；
D．因为可见光中紫光频率最高，折射率最大，根据全反射临界角公式，可知紫光发生全反射的临界角最小；当入射角减小，光线进入冰晶上表面的折射角减小，则光线在侧面射出空气的入射角增大；由于紫光在冰晶上表面的折射角最小，则紫光在侧面射出空气的入射角最大，所以在侧面最先发生全反射的是紫光，故D正确。
故选D。
2．如图（a）所示轻质弹簧下端固定在水池底部，上端固定一个小灯泡，其大小可忽略，点光源在水面上的投影位置为O'点，点光源静止不动时在O点，距离水面深度为OO'=h=1.5m，现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图（b）所示，已知振幅为A，周期为2s，光源向左照射的最远位置记为P，当点光源距离水面最近时P在a点，点光源距离水面最远时P在e点，已知图（a）中ac=ce，bc=cd，水的折射率为，则（　　）

A．光斑振幅为A
B．光斑振幅为A
C．点光源在O点时，有光射出水面的面积为m
D．点光源在O点时，有光射出水面的面积为m
【答案】D
【详解】AB．设光从水中射出空气发生全反射的临界角为C，根据全反射临界角公式
根据几何关系可得光斑振幅满足
可得光斑振幅为
故AB错误；
CD．点光源在O点时，根据几何关系可得
解得
有光射出水而的面积为
故C错误，D正确。
故选D。
3．冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（ ）
A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为
C．冰的折射率为 D．冰的折射率为
【答案】D
【详解】如图所示
根据折射定律可得
其中 ，
联立可得
结合（b）图可得，斜率，截距
所以，
故选D。
4．某同学利用智能手机的光传感器，研究光经过单缝（或双缝）后光的强度分布情况。实验器材依次为激光光源、偏振片、单缝（或双缝）、手机，手机屏幕上光强分布（纵轴）与水平坐标的关系图像如图所示。已知缝距离手机屏幕的距离为60cm，双缝的缝间距为0.25mm，则（　　）
A．图示图像是由单缝实验得来的
B．偏振片旋转过程中，图像峰峰间距离会变大
C．调整缝与手机屏幕之间的距离，光强度分布图像不会发生变化
D．实验所用激光的波长约为400nm
【答案】D
【详解】A．由双缝干涉图样条纹间距相等，单缝衍射图样中央亮纹较宽、较亮，可知图中所用的缝为双缝，故A错误；
B．激光是偏振光，偏振片旋转过程中，光强会发生变化，但不影响峰值出现的位置，故B错误；
C．由双缝干涉条纹间距公式可知，调整缝与手机屏幕之间的距离，光强分布图像会发生明显变化，故C错误；
D．在光强分布图像中读出，双缝干涉条纹间距约为1mm，由双缝干涉条纹间距公式，解得
故D正确。
故选D。
5．图甲为张老师设计的测液体折射率装置，示意图如图乙，装有液体的厚长方体透明容器放在支架上可绕水平轴转动。激光笔固定在量角器上且与边重合。过中心O悬挂一重锤，其所指位置为B。现让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现光线1和2，支架转动到光线1恰好消失时，读出并记为，即可求出液体的折射率并标在量角器上。已知容器的折射率为n，下列说法正确的是（　　）
A．该液体的折射率为
B．该液体的折射率为
C．越靠近A端标注的折射率值越大且刻度均匀
D．若为薄壁容器，激光也必须垂直容器壁入射
【答案】D
【详解】AB．题意知光线1恰好消失时，光恰好发生全发射，几何关系可知，光在液体内部的入射角为（临界角），则有
整理得
故AB错误；
C．由
可知越靠近A端越小，越大，但与不成正比，即刻度不均匀，故C错误；
D．若为薄壁容器，激光不垂直容器壁入射时，在容器壁处会发生折射，此时不再等于光在液体内部的入射角，会对测量液体折射率产生干扰，所以激光也必须垂直容器壁入射，故D错误。
故选D。
6．（多选）如图1是摄影师航拍到钱塘江两波潮水娓娓向对方走来，交织在一起形成壮观的景象。其原理为两列平面波相遇的干涉现象，可将两列波简化成如图2示意图（其中实线表示波峰，虚线表示波谷），甲、乙两列频率均为0.5Hz的水波以2m/s的速度传播，振幅均为0.2m，波面间形成夹角120°，此时O点刚要开始起振，C点距O点8m，则（　　）
A．C点是振动加强点
B．经过，波传到C点
C．图中此刻A点经过的总路程比B点多1.6m
D．稳定干涉后，O、C连线间共有三个振动加强点（不含C、O）
【答案】AC
【详解】A．O点刚要开始起振，将过O点的两列波面等效为波源，C点到两波面间距相等，即间距差为0，根据干涉原理可知，C点是振动加强点，故A正确；
B．O点刚要开始起振，波面间形成夹角120°，C点到过O点的两列波面间距
波传到C点的时间
故B错误；
C．根据图2可知，AO沿垂直于右侧波面的投影比BO沿垂直于左侧波面的投影长一个波长，即A点比B点振动时间多一个周期，由于A、B均为振动加强点，则图中此刻A点经过的总路程比B点多
故C正确；
D．将过O点的两列波面等效为波源，由于O、C连线上各个质点到左右两波面的间距相等，可知，O、C连线上各个质点均为振动加强点，故D错误。
故选AC。
7．（多选）“战绳”训练是近年健身的一种流行项目，“战绳”可简化为如图所示的弹性轻绳。人们用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是（　　）
A．波源开始振动的方向向上
B．该波的波速为2.4m/s
C．该质点与波源的距离为1.2m
D．0~3s时间内该质点通过的路程为4.8m
【答案】BC
【详解】A．由题图2可知，该质点开始振动的方向向下，可知波源开始振动的方向向下，故A错误；
B．由题图1可知该波的波长为2.4m，由题图2可知该波的周期为1s，则波速，故B正确；
C．该质点开始振动的时刻为0.5s，由，可知质点与波源的距离为1.2m，C正确；
D．一个周期内质点通过的路程为4A，0~3s内该质点运动2.5s，故2.5s内质点通过的路程，D错误。
故选BC。
8．（多选）主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（　　）
A．降噪声波与环境噪声的波长相同，且环境噪声频率高低不影响从耳机传播到耳膜的速度
B．耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直
C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动减弱
D．该现象利用到了波的洐射
【答案】AC
【详解】A．降噪声波与环境噪声叠加后实现降噪，根据波的干涉条件可知，降噪声波与环境噪声频率相同，速度相同，波长相同，相位相反，声波传播的速度取决于介质，与其频率无关。故A正确；
B．声波属于纵波，纵波是振动方向与波的传播方向一致。故B错误；
CD．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动减弱。故C正确；D错误。
故选AC。
9．（多选）鲁本斯火焰管上有很多等间距排列的小孔，管子的一端封闭，另一端通入声波后，在管内通入可燃性气体并点燃，小孔喷出的火焰高度会随着管内不同位置的气压大小呈现出有规律的分布，已知气压越大，火焰的高度越高。下列说法正确的是（　　）

A．空气中的声波是一种横波
B．声波中气体分子的振动方向与波的传播方向相互垂直
C．在声波的密部处，火焰的高度最大
D．增大声波频率时，火焰最高处的间隔会变小
【答案】CD
【详解】A．空气中的声波是一种纵波，A错误；
B．声波是纵波，故声波中气体分子的振动方向与波的传播方向相同，B错误；
C．在声波的密部处，气压最大，故火焰的高度最大，C正确；
D．受迫振动的频率等于输入的频率，增大输入声波的频率时，周期变小，波速不变，则波长变短，相邻火焰最高处之间的距离会减小，D正确。
故选CD。
10．关于下列物理情景图片，说法正确的是（　　）
A．图甲3D眼镜是利用光的全息照相原理
B．图乙用单色光检查工件表面的平整度是利用光的干涉原理
C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，电磁波也会产生多普勒效应
D．图丁直接把墙壁上一个亮条纹的宽度当作条纹间距计算光的波长，结果会偏大
【答案】BC
【详解】A．图甲3D眼镜是利用光的偏振原理，故A错误；
B．图乙用单色光检查工件表面的平整度是利用光的薄膜干涉原理，故B正确；
C．机械波与电磁波均能够发生多普勒效应，图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，电磁波也会产生多普勒效应，故C正确；
D．根据
解得
其中的指相邻明条纹中心之间的间距，图丁直接把墙壁上一个亮条纹的宽度当作条纹间距，该间距小于上述的，可知，若直接把墙壁上一个亮条纹的宽度当作条纹间距计算光的波长，结果会偏小，故D错误。
故选BC。
11．（多选）原子钟对提升导航定位、深空探测、电力系统授时等技术具有重要意义，如图所示为某原子钟工作原子的四能级体系。首先，工作原子吸收波长为的光子a，从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ。然后，工作原子自发辐射出波长为的光子，跃迁到“钟跃迁”的上能级2，并在一定条件下跃迁到“钟跃迁”的下能级1，辐射出波长为的光子，实现受激辐射，发出钟激光。最后，工作原子从下能级1回到基态，同时辐射出波长为的光子。则（　　）
A．某“振荡器”产生的电磁场能使工作原子从能级1跃迁到能级2，则“振荡器”的振荡频率为
B．该原子钟产生的钟激光的波长
C．光子a的动量一定比钟激光的动量大
D．钟激光可以让某金属材料发生光电效应，光子a一定也可以
【答案】ACD
【详解】A．当电磁场能使工作原子从能级1跃迁到能级2时，说明电磁场的波长等于，由电磁波的波速公式可知“振荡器”的振荡频率为，故A正确；
B．由能量守恒可以判断
带入光子能量公式和波速公式
可得
化简可得，故B错误；
C．由光子动量公式、光子能量公式和波速公式
可知
由题意可知
所以，故C正确；
D．发生光电效应需要入射光频率大于截止频率，光子a的能量大于钟激光的能量，由光子能量公式可知，光子a的频率大于钟激光的频率，所以当钟激光可以让某金属材料发生光电效应时，光子a一定也可以，故D正确。
故选ACD。
12．（多选）如图所示，镅是一种半衰期长达年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为，在该烟雾探测器中装有大约微克的镅，其释放的射线可以使腔内空气电离，从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器，就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是（　　）
A．是粒子，有很强的贯穿本领
B．镅衰变过程要放出能量，故的比结合能比的小
C．微克的镅经过年剩余的质量为微克
D．是光子，不具有能量
【答案】BC
【详解】A．是粒子，有很强的电离本领，故A错误；
B．比结合能越大，说明核子越稳定。镅衰变过程质量亏损，要放出能量，故比稳定，所以 的比结合能比的小，故B正确；
C．根据
所以微克的镅经过年剩余的质量为微克，故C正确；
D．是光子，具有能量，故D错误。
故选BC。
13．（多选）如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由金属A和金属B（其极限波长分别为和）制成，板的面积均为S，板间距离为d。现用波长为的激光持续照射两板内表面，稳定后，则（　　）
A．A板带正电，B板带负电
B．仅d增大，电容器带电荷量将减小
C．撤去激光，d增大，板间电场强度将变小
D．若改用波长为的激光照射，则产生的光电子运动的最远距离离B板为
【答案】BD
【详解】A．因波长，由可知，和，即入射光的频率大于金属B的极限频率而能发生光电效应，A板不能发生光电效应，则B板失去电子带正电，A板得到电子带负电，故A错误；
B．电容器达到稳定时动能最大的光电子刚好不能到达A板，此时的电压最大，由可知，最大电压恒为；仅d增大，由可知电容器的电容变小，由可知电容器带电荷量将减小，故B正确；
C．撤去激光，电容器的电荷量不变，d增大，由可知，板间电场强度将不变，故C错误；
D．若改用波长为的激光照射，光电子的最大动能为
设光电子从B板减速的位移为，由动能定理有
结合
联立解得
即光电子运动的最远距离离B板为，故D正确。
故选BD。
14．（多选）我国太阳能发电的发展现状非常积极，取得了显著进展。截至2024年底，全国太阳能发电装机容量约为8.9亿千瓦。太阳能电池的核心部分是型和型半导体的交界区域——结。型半导体中导电的粒子为空穴（可视为正电荷），而型半导体中导电的粒子为电子。某太阳能电池的结至少需要吸收能量为的光子才能产生一对自由电子和空穴，电子—空穴对会向电池板表面迅速扩散，形成一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。光照强度越大，太阳能电池单位时间内释放出的电子、空穴越多，设光速为，普朗克常量为，则（ ）
A．太阳能电池内部电流方向由型区域流向型区域
B．增大光照强度，上、下电极间的电压保持恒定
C．能量为的光子照射PN结，产生的电子和空穴的最大初动能为零
D．该太阳能电池发生光电效应的极限频率为
【答案】AC
【详解】A．电子向区流动，空穴（正电荷）向区流动，电流方向相同，由到，故A正确；
B．光照强度增大，光电流增大，电阻不变，电压升高，故B错误。
C．恰好等于逸出功大小，所以最大初动能为零，故C正确。
D．根据公式
解得
故D错误。
故选AC。
15．（多选）光镊效应利用了激光束对物体的作用，像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。如图所示，一激光束经S点后被分成两束细光束①和②，若不考虑光的反射和吸收，细光束①和②穿过介质小球的光路如图所示，点是介质小球的球心，入射时光束①和②与的夹角相同，出射时光束均与平行，介质小球的折射率大于周围空气的折射率。已知激光束的总功率为，激光束可看成粒子流（粒子以相同的动量沿光的传播方向运动），激光在空气中速度为，下列说法正确的是（　　）
A．两束光总动量变化量的方向可能左偏下
B．两束光对小球产生的合力方向可能左偏上
C．两束光对小球产生的合力大小可能为
D．两入射光束沿水平虚线方向的动量之和可能大于两出射光束的动量之和
【答案】BC
【详解】A．若两束光的光照强度相等，仅考虑光的折射，设时间内每束光穿过小球的粒子数为n，每个粒子动量的大小为p，这些粒子进入小球前的沿着虚线方向总动量为
从小球出射时的总动量为
则
可知两束光总动量变化量的方向只能向右,不可能向左，则两束光总动量变化量的方向不可能左偏上也不可能左偏下，故A错误；
B．根据动量定理
可知小球对两束光沿着虚线方向的作用力向右，根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿SO向左，建立如图所示的Oxy直角坐标系
x方向：根据A选项分析结合牛顿第三定律可知，两光束对小球的作用力沿x轴负方向，
y方向：设时间内，光束①穿过小球的粒子数为n1，光束②穿过小球的粒子数为，若，这些粒子进入小球前的总动量为
从小球出射时的总动量为
根据动量定理
可知，小球对这些粒子的作用力的方向沿y轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球垂直虚线方向的作用力沿y轴正方向，根据力的合成可知两光束对小球的合力的方向指向左上方，故B正确;
C．若两束光的光强相等，则A选项分析有
又
联立解得小球对光的作用力为
根据牛顿第三定律可知两束光对小球产生的合力大小可能为
故C正确；
D．根据以上分析可知两入射光束沿水平虚线方向的动量之和不可能大于两出射光束的动量之和，故D错误。
故选BC。
16．（多选压轴）如图甲所示，水平传送带、两轮间的距离，质量的物块（可视为质点）随传送带一起以恒定的速率向左匀速运动。当物块运动到最左端时，质量的子弹以的水平速度向右射中物块并穿出。且从第一颗子弹击穿物块开始，每隔就有一颗相同的子弹以同样的速度击穿物块，直至物块最终离开传送带（如果物块到右端时速度恰好为0，不会向左返回）。在传送带的右侧有一速度传感器，画出物块被第一颗子弹击穿后的速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取向右运动的方向为正方向，子弹射出物块的瞬间为时刻）。设所有子弹与物块间的相互作用力均相同，子弹击穿物块的时间极短，且不会击中传感器而发生危险。物块的质量保持不变，不计空气阻力及、轮的大小，取重力加速度。则下列说法正确的是（　　）
A．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.40
B．子弹击穿物块后的速度为
C．整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
D．整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
【答案】AD
【详解】A．根据速度图象可知，物块在滑动摩擦力的作用下做匀变速运动，在内物块的速度由减为，此过程物块的加速度大小为
由牛二定律有
解得
B．物块被击中前的速度大小为，由速度图像可知物块被击穿后瞬间物块的速度大小，，方向向右；设子弹击穿物块后的速度为，以向右为正方向．根据动量守恒定律有
解得
选项B错误；
CD．第1颗子弹击穿物块后，物块向右运动的时间为
设向右运动的最大距离为，则
时物块改为向左运动，运动时间为位移大小为
所以在时间内，物块向右运动的距离为
第二颗子弹射入时物块的速度和第一颗刚射入相同，且物块再运动1s物块向右运动2m，刚好从传送带滑出，即运动的总时间为2.5s，第一颗子弹的相对路程由图像可得
第二颗子弹的相对路程由图像可得
所以
故D正确，C错误。
故选AD。
17．（多选压轴）如图所示为超市里可以相互嵌套的手推购物车，现水平地面上有4辆质量均为的手推车沿一条直线排列，相邻两手推车的间距均为，从左往右依次编号1、2、3、4，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了距离时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离时与第三辆车相碰，三车以共同速度运动，后面重复。已知手推车在运动时受到的阻力恒为车重的倍，手推车第一次碰撞时损失的机械能，假设车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．第一辆车获得的初动能为
B．第一辆车获得的初动能为
C．手推车第一次碰撞与第二次碰撞过程损失的机械能之比为
D．第一辆车滑行的总距离为
【答案】ACD
【详解】AB．设第一辆车获得的初动能为
经过距离与第二辆车相碰，第一辆车碰前瞬间的速度为，与第二辆车相碰后的共同速度为，根据动量守恒和能量守恒有，
解得，
又第一辆车经过距离，根据动能定理有
联立解得
故A正确，B错误；
C．由上可知，第一、二辆车以共同速度，经过距离与第三辆车相碰，设第一、二辆车碰撞前的速度为，碰撞后三辆车的共同速度为，则对第一、二辆车，根据动能定理有
三辆车碰撞前后，根据动量守恒和能量守恒有，
联立解得，
故手推车第一次碰撞与第二次碰撞过程损失的机械能之比为
故C正确；
D．由上可知，第一、二、三辆车以共同速度向右做减速运动，设向右运动了s，速度减为零，且s解得
故假设成立，即前三辆车不会与第四辆车相碰撞，故第一辆车滑行的总距离为
故D正确。
故选ACD。
18．（多选压轴）引力弹弓效应是一种利用大质量天体的引力场来加速或减速小质量飞行器的现象。当飞行器接近一个大质量天体（如行星，质量远大于飞行器）时，由于天体的引力作用，飞行器会被吸引并改变其速度。具体原理可以简化为在行星的运动方向上，可以视为弹性碰撞。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，飞行器的初速度大小为，在图示的两种情况下，飞行器在远离行星后速度大小分别为和。那么下列判断中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】AB
【详解】左图中，探测器类似于与行星对面正碰，设探测器的质量为m，行星的质量为M，碰后探测器滑块的速度大小为v1，行星的速度大小为u1，设向右为正方向，根据动量守恒定律有
由能量守恒得
联立解得
由于，则
同理，右图中有
综上所述得
故选AB。
19．（多选压轴）在滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球，通过不可伸长的绝缘轻质细线，连接成边长为d的正三角形，如图甲所示。小球质量都为m，带电量均为+q，可视为点电荷。初始时，小球均静止，细线拉直现将球A和球B间的细线剪断，当三个小球运动到同一条直线上时，速度大小分别为v1、v1、v2，如图乙所示。当三个小球再次运动到成正三角形时，速度大小别为v3、v3、v4，不计空气阻力，已知两点电荷的电势能（r为两点电荷之间的距离，k为静电力常量）。下列说法正确的是（　　）
A．图甲到图乙过程中，系统电势能减少
B．图甲到图乙过程中，球A所受合力冲量大小为
C．图甲到图丙过程中，球C所受合力冲量大小大于小球B所受合力冲量大小
D．速度大小v2>v1，v4>v3
【答案】AB
【详解】A．由图可知只有AB间的电势能减少了，则
故A正确；
B．对系统根据动量守恒
根据能量守恒
解得，
球A所受合力冲量大小为
故B正确；
C．由图可知，图甲与图丙的小球间距离相同，则势能相同，根据能量守恒可知，图乙中小球动能都为0。由动量定理可知，球C所受合力冲量大小等于小球B所受合力冲量大小。故C错误；
D．综上可知v2＝2v1，v4＝v3＝0。故D错误。
故选AB。
20．（多选压轴）如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台，上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为。木栓质量为m，与方孔侧壁的动摩擦因数为。将木栓对准方孔，接触但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I，方向竖直向下。木栓在竖直方向前进了的位移，未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，则（　　）
A．进入过程，木料对木栓的合力的冲量为
B．进入过程，木料对木栓的平均阻力大小约为
C．进入过程，木料和木栓的机械能共损失了
D．木栓前进后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约为
【答案】BD
【详解】A．锤子撞击木栓到木栓进入过程，对木栓分析可知合外力的冲量为0，锤子对木栓的冲量为I，由于重力有冲量，则木料对木栓的合力冲量不为-I，故A错误；
B．锤子撞击木栓后木栓获得的动能为
木栓进入过程根据动能定理有
解得平均阻力为
故B正确；
C．木栓进入过程损失的动能与重力势能，一部分转化为系统内能另一部分转化为木栓的弹性势能，
故C错误；
D．对木栓的一个侧面受力分析如图
由于方孔侧壁弹力成线性变化，则有
且根据B选项求得平均阻力
又因为
联立可得
故D正确。
故选BD。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)/ 让教学更有效 2025年高考 | 物理学科
预测押题03——选择题选修部分（学生版）
一、命题趋势
1. 基础理论与科技前沿深度融合 ：光电效应与波粒二象性考查将结合新型光电器件（如钙钛矿太阳能电池的光电子逸出分析），强调爱因斯坦光电效应方程的定量应用与图像分析能力。
2. 机械波与电磁波的对比分析题成为高频考点，如声呐定位与雷达测距的原理对比（涉及波速、波长与介质关系）。
3. 实验原理与创新情境结合 ：光的干涉、衍射实验从传统装置向现代技术延伸，如激光测距仪波长修正、手机屏幕衍射条纹分析等生活化场景。
4. 原子物理侧重能级跃迁的逆向推理，可能引入半导体材料发光原理
5. 模块交叉与思维进阶 ：电磁振荡与机械振动类比分析（如LC回路周期公式与单摆周期公式的数学结构对比）、近代物理思想史融入命题，如结合德布罗意原始论文片段考查物质波波长计算。
二、热点内容预测
核心模块 高频考点 创新题型示例
机械振动与波 ①共振条件判断（如桥梁振动与风荷载频率匹配） ②波形图与振动图像的综合分析 结合地震预警系统设计多站波形数据对比题（判断震源位置与波速关系）
光学 ①薄膜干涉色散现象成因 ②全反射临界角计算（光纤弯曲分析） 引入偏振光3D眼镜工作原理选择题（需分析光强变化与偏振方向关系）
光电效应 ①遏止电压与光强无关的微观解释 ②I-U特性曲线斜率物理意义 设计光电管实验故障排除题（如电源反接、窗口污染对实验结果的影响判断）
原子与近代物理 ①α粒子散射实验结论深化（核式结构模型与电荷分布的关联） ②核反应方程守恒律应用 结合PET显像技术考查正电子湮灭方程书写与能量计算
三、时事热点结合方向
1. 大国重器 ：中国空间站冷原子钟（考查超精细能级跃迁与时间测量精度关系）、北斗导航系统（电磁波频段选择与大气穿透能力分析）。
2. 新质生产力 ：量子通信卫星、柔性屏显示技术。
3. 亚运科技 ：电子发令枪声光同步（光速与声速差异导致的计时修正）、泳池水下通信系统（光波与无线电波的传输特性对比）
四、单选题押题预测
1．如图，倒挂的“彩虹”被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出，发生色散。以下分析正确的是（　　）
A．光线从空气进入冰晶后波长不变
B．在冰晶中红光和紫光的传播速度相同
C．光线从空气射入冰晶时可能发生全反射
D．当入射角减小，在侧面最先发生全反射的是紫光
2．如图（a）所示轻质弹簧下端固定在水池底部，上端固定一个小灯泡，其大小可忽略，点光源在水面上的投影位置为O'点，点光源静止不动时在O点，距离水面深度为OO'=h=1.5m，现让点光源在竖直方向做简谐运动，其振动图像如图（b）所示，已知振幅为A，周期为2s，光源向左照射的最远位置记为P，当点光源距离水面最近时P在a点，点光源距离水面最远时P在e点，已知图（a）中ac=ce，bc=cd，水的折射率为，则（　　）

A．光斑振幅为A
B．光斑振幅为A
C．点光源在O点时，有光射出水面的面积为m
D．点光源在O点时，有光射出水面的面积为m
3．冰雕展上，厚厚的冰墙内安装有LED光源，冰墙表面平整而光滑，光源可视为点光源。小明想测量光源到墙面的距离及冰的折射率，设计了如下实验：如图（a）所示，将半径为的圆形纸片贴在墙面上，圆心正对光源。用白纸板做屏，平行墙面从纸片处向后移动，当屏上黑影的半径等于时，测出屏到墙面的距离，换用不同半径的纸片重复上述实验，得到多组数据，在坐标纸上画出图如图（b）所示，直线横截距为，纵截距为，则（ ）
A．光源到墙面的距离为 B．光源到墙面的距离为
C．冰的折射率为 D．冰的折射率为
4．某同学利用智能手机的光传感器，研究光经过单缝（或双缝）后光的强度分布情况。实验器材依次为激光光源、偏振片、单缝（或双缝）、手机，手机屏幕上光强分布（纵轴）与水平坐标的关系图像如图所示。已知缝距离手机屏幕的距离为60cm，双缝的缝间距为0.25mm，则（　　）
A．图示图像是由单缝实验得来的
B．偏振片旋转过程中，图像峰峰间距离会变大
C．调整缝与手机屏幕之间的距离，光强度分布图像不会发生变化
D．实验所用激光的波长约为400nm
5．图甲为张老师设计的测液体折射率装置，示意图如图乙，装有液体的厚长方体透明容器放在支架上可绕水平轴转动。激光笔固定在量角器上且与边重合。过中心O悬挂一重锤，其所指位置为B。现让激光垂直容器壁射入液体并在液面处出现光线1和2，支架转动到光线1恰好消失时，读出并记为，即可求出液体的折射率并标在量角器上。已知容器的折射率为n，下列说法正确的是（　　）
A．该液体的折射率为
B．该液体的折射率为
C．越靠近A端标注的折射率值越大且刻度均匀
D．若为薄壁容器，激光也必须垂直容器壁入射
6．（多选）如图1是摄影师航拍到钱塘江两波潮水娓娓向对方走来，交织在一起形成壮观的景象。其原理为两列平面波相遇的干涉现象，可将两列波简化成如图2示意图（其中实线表示波峰，虚线表示波谷），甲、乙两列频率均为0.5Hz的水波以2m/s的速度传播，振幅均为0.2m，波面间形成夹角120°，此时O点刚要开始起振，C点距O点8m，则（　　）
A．C点是振动加强点
B．经过，波传到C点
C．图中此刻A点经过的总路程比B点多1.6m
D．稳定干涉后，O、C连线间共有三个振动加强点（不含C、O）
7．（多选）“战绳”训练是近年健身的一种流行项目，“战绳”可简化为如图所示的弹性轻绳。人们用手抓紧绳子，做出甩绳子的动作，使绳子呈波浪状向前推进，形成横波（可视为简谐横波）。时波形图如图1所示，图2是绳上某质点的振动图像，下列说法中正确的是（　　）
A．波源开始振动的方向向上
B．该波的波速为2.4m/s
C．该质点与波源的距离为1.2m
D．0~3s时间内该质点通过的路程为4.8m
8．（多选）主动降噪耳机能根据环境中的噪声（纵波）产生相应的降噪声波，降噪声波与环境噪声同时传入人耳，两波相互叠加，达到降噪的目的。下列说法正确的是（　　）
A．降噪声波与环境噪声的波长相同，且环境噪声频率高低不影响从耳机传播到耳膜的速度
B．耳膜振动方向与环境噪声传播方向垂直
C．降噪声波和环境噪声发生干涉，耳膜振动减弱
D．该现象利用到了波的洐射
9．（多选）鲁本斯火焰管上有很多等间距排列的小孔，管子的一端封闭，另一端通入声波后，在管内通入可燃性气体并点燃，小孔喷出的火焰高度会随着管内不同位置的气压大小呈现出有规律的分布，已知气压越大，火焰的高度越高。下列说法正确的是（　　）

A．空气中的声波是一种横波
B．声波中气体分子的振动方向与波的传播方向相互垂直
C．在声波的密部处，火焰的高度最大
D．增大声波频率时，火焰最高处的间隔会变小
10．关于下列物理情景图片，说法正确的是（　　）
A．图甲3D眼镜是利用光的全息照相原理
B．图乙用单色光检查工件表面的平整度是利用光的干涉原理
C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，电磁波也会产生多普勒效应
D．图丁直接把墙壁上一个亮条纹的宽度当作条纹间距计算光的波长，结果会偏大
11．（多选）原子钟对提升导航定位、深空探测、电力系统授时等技术具有重要意义，如图所示为某原子钟工作原子的四能级体系。首先，工作原子吸收波长为的光子a，从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ。然后，工作原子自发辐射出波长为的光子，跃迁到“钟跃迁”的上能级2，并在一定条件下跃迁到“钟跃迁”的下能级1，辐射出波长为的光子，实现受激辐射，发出钟激光。最后，工作原子从下能级1回到基态，同时辐射出波长为的光子。则（　　）
A．某“振荡器”产生的电磁场能使工作原子从能级1跃迁到能级2，则“振荡器”的振荡频率为
B．该原子钟产生的钟激光的波长
C．光子a的动量一定比钟激光的动量大
D．钟激光可以让某金属材料发生光电效应，光子a一定也可以
12．（多选）如图所示，镅是一种半衰期长达年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为，在该烟雾探测器中装有大约微克的镅，其释放的射线可以使腔内空气电离，从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器，就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是（　　）
A．是粒子，有很强的贯穿本领
B．镅衰变过程要放出能量，故的比结合能比的小
C．微克的镅经过年剩余的质量为微克
D．是光子，不具有能量
13．（多选）如图所示，真空中有一平行板电容器，两极板分别由金属A和金属B（其极限波长分别为和）制成，板的面积均为S，板间距离为d。现用波长为的激光持续照射两板内表面，稳定后，则（　　）
A．A板带正电，B板带负电
B．仅d增大，电容器带电荷量将减小
C．撤去激光，d增大，板间电场强度将变小
D．若改用波长为的激光照射，则产生的光电子运动的最远距离离B板为
14．（多选）我国太阳能发电的发展现状非常积极，取得了显著进展。截至2024年底，全国太阳能发电装机容量约为8.9亿千瓦。太阳能电池的核心部分是型和型半导体的交界区域——结。型半导体中导电的粒子为空穴（可视为正电荷），而型半导体中导电的粒子为电子。某太阳能电池的结至少需要吸收能量为的光子才能产生一对自由电子和空穴，电子—空穴对会向电池板表面迅速扩散，形成一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。光照强度越大，太阳能电池单位时间内释放出的电子、空穴越多，设光速为，普朗克常量为，则（ ）
A．太阳能电池内部电流方向由型区域流向型区域
B．增大光照强度，上、下电极间的电压保持恒定
C．能量为的光子照射PN结，产生的电子和空穴的最大初动能为零
D．该太阳能电池发生光电效应的极限频率为
15．（多选）光镊效应利用了激光束对物体的作用，像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。如图所示，一激光束经S点后被分成两束细光束①和②，若不考虑光的反射和吸收，细光束①和②穿过介质小球的光路如图所示，点是介质小球的球心，入射时光束①和②与的夹角相同，出射时光束均与平行，介质小球的折射率大于周围空气的折射率。已知激光束的总功率为，激光束可看成粒子流（粒子以相同的动量沿光的传播方向运动），激光在空气中速度为，下列说法正确的是（　　）
A．两束光总动量变化量的方向可能左偏下
B．两束光对小球产生的合力方向可能左偏上
C．两束光对小球产生的合力大小可能为
D．两入射光束沿水平虚线方向的动量之和可能大于两出射光束的动量之和
16．（多选压轴）如图甲所示，水平传送带、两轮间的距离，质量的物块（可视为质点）随传送带一起以恒定的速率向左匀速运动。当物块运动到最左端时，质量的子弹以的水平速度向右射中物块并穿出。且从第一颗子弹击穿物块开始，每隔就有一颗相同的子弹以同样的速度击穿物块，直至物块最终离开传送带（如果物块到右端时速度恰好为0，不会向左返回）。在传送带的右侧有一速度传感器，画出物块被第一颗子弹击穿后的速度随时间的变化关系如图乙所示（图中取向右运动的方向为正方向，子弹射出物块的瞬间为时刻）。设所有子弹与物块间的相互作用力均相同，子弹击穿物块的时间极短，且不会击中传感器而发生危险。物块的质量保持不变，不计空气阻力及、轮的大小，取重力加速度。则下列说法正确的是（　　）
A．物块与传送带之间的动摩擦因数为0.40
B．子弹击穿物块后的速度为
C．整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
D．整个过程中物块与传动带之间因摩擦产生的热量为
17．（多选压轴）如图所示为超市里可以相互嵌套的手推购物车，现水平地面上有4辆质量均为的手推车沿一条直线排列，相邻两手推车的间距均为，从左往右依次编号1、2、3、4，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其向右运动，当车运动了距离时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离时与第三辆车相碰，三车以共同速度运动，后面重复。已知手推车在运动时受到的阻力恒为车重的倍，手推车第一次碰撞时损失的机械能，假设车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，且碰撞时间极短，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．第一辆车获得的初动能为
B．第一辆车获得的初动能为
C．手推车第一次碰撞与第二次碰撞过程损失的机械能之比为
D．第一辆车滑行的总距离为
18．（多选压轴）引力弹弓效应是一种利用大质量天体的引力场来加速或减速小质量飞行器的现象。当飞行器接近一个大质量天体（如行星，质量远大于飞行器）时，由于天体的引力作用，飞行器会被吸引并改变其速度。具体原理可以简化为在行星的运动方向上，可以视为弹性碰撞。如图所示，以太阳为参考系，设行星运动的速度为u，飞行器的初速度大小为，在图示的两种情况下，飞行器在远离行星后速度大小分别为和。那么下列判断中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
19．（多选压轴）在滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球，通过不可伸长的绝缘轻质细线，连接成边长为d的正三角形，如图甲所示。小球质量都为m，带电量均为+q，可视为点电荷。初始时，小球均静止，细线拉直现将球A和球B间的细线剪断，当三个小球运动到同一条直线上时，速度大小分别为v1、v1、v2，如图乙所示。当三个小球再次运动到成正三角形时，速度大小别为v3、v3、v4，不计空气阻力，已知两点电荷的电势能（r为两点电荷之间的距离，k为静电力常量）。下列说法正确的是（　　）
A．图甲到图乙过程中，系统电势能减少
B．图甲到图乙过程中，球A所受合力冲量大小为
C．图甲到图丙过程中，球C所受合力冲量大小大于小球B所受合力冲量大小
D．速度大小v2>v1，v4>v3
20．（多选压轴）如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台，上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为。木栓质量为m，与方孔侧壁的动摩擦因数为。将木栓对准方孔，接触但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I，方向竖直向下。木栓在竖直方向前进了的位移，未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，则（　　）
A．进入过程，木料对木栓的合力的冲量为
B．进入过程，木料对木栓的平均阻力大小约为
C．进入过程，木料和木栓的机械能共损失了
D．木栓前进后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约为
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑