浙江省（2019.01-2021.01）高考物理真题知识点分类汇编-选择题1（28题，含答案）

这是一份浙江省（2019.01-2021.01）高考物理真题知识点分类汇编-选择题1（28题，含答案），共32页。
1．（2020•浙江）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（ ）
A．受到的重力大小为16mg
B．受到的合力大小为16mg
C．对球面的压力大小为16mg
D．对球面的作用力大小为16mg
2．（2022•浙江）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳的合拉力大小为μmgcsθ
B．轻绳的合拉力大小为μmgcsθ+μsinθ
C．减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小
D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小
3．（2022•浙江）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触），P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是（ ）
A．Q对P的磁力大小等于GP
B．P对Q的磁力方向竖直向下
C．Q对电子秤的压力大小等于GQ+F
D．电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ
二．牛顿第二定律（共2小题）
4．（2021•浙江）如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时（ ）
A．小车只受重力、支持力作用
B．木板对小车的作用力方向水平向左
C．木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
5．（2020•浙江）如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车（ ）
A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动
B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动
C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D．急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动
三．万有引力定律及其应用（共4小题）
6．（2021•浙江）嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2地球质量m1＝6.0×1024kg，月球质量m2＝7.3×1022kg，月地距离r1＝3.8×105km，月球半径r2＝1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（ ）
A．16m/sB．1.1×102m/sC．1.6×103m/sD．1.4×104m/s
7．（2021•浙江）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02﹣2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（ ）
A．绕地运行速度约为2.0km/s
B．绕地运行速度约为8.0km/s
C．在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
D．在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
8．（2020•浙江）火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，则火星与地球绕太阳运动的（ ）
A．轨道周长之比为2：3
B．线速度大小之比为3：2
C．角速度大小之比为22：33
D．向心加速度大小之比为9：4
9．（2022•浙江）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（ ）
A．发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
B．从P点转移到Q点的时间小于6个月
C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小
D．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
四．人造卫星（共1小题）
10．（2020•浙江）如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（ ）
A．a、b的周期比c大B．a、b的向心力一定相等
C．a、b的速度大小相等D．a、b的向心加速度比c小
五．功率、平均功率和瞬时功率（共2小题）
11．（2021•浙江）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱，达到1000W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率P＝3×107W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（ ）
A．100m 25mB．100m 50m
C．200m 100mD．200m 50m
12．（2021•浙江）一辆汽车在水平高速公路上以80km/h的速度匀速行驶，其1s内能量分配情况如图所示。则汽车（ ）
A．发动机的输出功率为70kW
B．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×104J
C．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9×104J
D．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0×104J
六．机械能守恒定律（共2小题）
13．（2021•浙江）如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们（ ）
A．沿雪道做匀速直线运动
B．下滑过程中机械能均守恒
C．前后间的距离随时间不断增大
D．所受重力沿雪道向下的分力相同
14．（2021•浙江）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是（ ）
A．相邻位置运动员重心的速度变化相同
B．运动员在A、D位置时重心的速度相同
C．运动员从A到B和从C到D的时间相同
D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间
七．库仑定律（共1小题）
15．（2020•浙江）如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qA＝q0＞0，qB＝﹣q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（ ）
A．qc=47q0
B．弹簧伸长量为Mgsinαk0
C．A球受到的库仑力大小为2Mg
D．相邻两小球间距为q03k7Mg
八．带电粒子在匀强电场中的运动（共2小题）16．（2020•浙江）如图所示，电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中，已知极板长度l，间距d，电子质量m，电荷量e。若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是（ ）
A．偏转电压B．偏转的角度
C．射出电场速度D．电场中运动的时间
17．（2020•浙江）如图所示，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v0从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达MN连线上的某点时（ ）
A．所用时间为mv0qE
B．速度大小为3v0
C．与P点的距离为22mv02qE
D．速度方向与竖直方向的夹角为30°
九．电功、电功率（共1小题）
18．（2022•浙江）某节水喷灌系统如图所示，水以v0＝15m/s的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H＝3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（ ）
A．每秒水泵对水做功为75J
B．每秒水泵对水做功为225J
C．水泵输入功率为440W
D．电动机线圈的电阻为10Ω
一十．导体切割磁感线时的感应电动势（共1小题）
19．（2020•浙江）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO'上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为12Bl2ω
B．微粒的电荷量与质量之比为2gdBr2ω
C．电阻消耗的电功率为πB2r4ω2R
D．电容器所带的电荷量为CBr2ω
一十一．楞次定律（共1小题）
20．（2022•浙江）如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B＝kt的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为d（d≪r），则（ ）
A．从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向
B．圆管的感应电动势大小为kπr2hC．圆管的热功率大小为πdhk2r32ρ
D．轻绳对圆管的拉力随时间减小
一十二．横波的图象（共1小题）
21．（2021•浙江）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是（ ）
A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m
B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s
C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动
D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m
一十三．波长、频率和波速的关系（共1小题）
22．（2021•浙江）已知普朗克常量h＝6.63×10﹣34J•s，电子的质量为9.11×10﹣31kg。一个电子和一滴直径约为4μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（ ）
A．10﹣8B．106C．108D．1016
一十四．光的折射定律（共4小题）
23．（2021•浙江）用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b间的夹角为90°，则（ ）
A．光盘材料的折射率n＝2
B．光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二
C．光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度
D．光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
24．（2020•浙江）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（ ）
A．玻璃砖的折射率为1.5
B．OP之间的距离为22R
C．光在玻璃砖内的传播速度为33c
D．光从玻璃到空气的临界角为30°
25．（2020•浙江）如图所示，一束光与某材料表面成45°角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍（0＜k＜1）。若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的（1﹣k2）倍，则该材料折射率至少为（ ）
A．62B．2C．1.5D．2
26．（2022•浙江）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d四也会随之转动，则（ ）
A．光束b顺时针旋转角度小于Δθ
B．光束c逆时针旋转角度小于Δθ
C．光束d顺时针旋转角度大于Δθ
D．光速b、c之间的夹角减小了2Δθ
一十五．天然放射现象（共1小题）
27．（2020•浙江）下列说法正确的是（ ）
A．质子的德布罗意波长与其动能成正比
B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是α射线
C．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关D．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
一十六．轻核的聚变（共1小题）
28．（2020•浙江）下列说法正确的是（ ）
A．α射线的穿透能力比γ射线强
B．天然放射现象说明原子具有复杂的结构
C．核聚变中平均每个核子放出的能量比裂变中平均每个核子的小
D．半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关参考答案与试题解析
一．共点力的平衡（共3小题）
1．（2020•浙江）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（ ）
A．受到的重力大小为16mg
B．受到的合力大小为16mg
C．对球面的压力大小为16mg
D．对球面的作用力大小为16mg
【解析】解：A、工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力为：G＝mg，故A错误；
B、工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，故B错误；
C、工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于16mg，故C错误；
D、球面对工作人员的作用力为F，由平衡条件得：56mg+F＝mg，解得：F=16mg，根据牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为F′＝F=16mg，故D正确。
【答案】D。
2．（2022•浙江）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是（ ）
A．轻绳的合拉力大小为μmgcsθB．轻绳的合拉力大小为μmgcsθ+μsinθ
C．减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小
D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小
【解析】解：AB．设轻绳的合拉力大小为T，对石墩受力分析，如图所示：
由平衡条件，可知在水平方向上有：Tcsθ＝f
竖直方向上有：Tsinθ+N＝mg
根据滑动摩擦力公式得：f＝μN
联立解得轻绳的合拉力大小为：T=μmgcsθ+μsinθ，故A错误，B正确；
C．合拉力的大小为：T=μmgcsθ+μsinθ=μmg1+μ2sin(θ+α)
其中tanα＝μ，可知当θ+α＝90°时，拉力有最小值，即减小夹角θ，轻绳的合拉力不一定减小，故C错误；
D．摩擦力大小为：f＝Tcsθ=μmgcsθcsθ+μsinθ=μmg1+μtanθ
可知增大夹角θ，摩擦力一直减小，当趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故D错误；
【答案】B。
3．（2022•浙江）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件P和左端有玻璃挡板的凹形底座Q构成，其重量分别为GP和GQ。用手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即P和Q的其余部分均不接触），P与Q间的磁力大小为F。下列说法正确的是（ ）
A．Q对P的磁力大小等于GP
B．P对Q的磁力方向竖直向下C．Q对电子秤的压力大小等于GQ+F
D．电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ
【解析】解：AB．由题意可知，因手使P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到P对手有靠向玻璃挡板的力，即Q对P有水平向左的磁力；P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态，则说明Q对P有竖直向上的磁力，则Q对P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于GP，故AB错误；
CD．对PQ的整体受力分析，在竖直方向上，根据平衡条件可知电子秤对Q的支持力大小等于GP+GQ，根据牛顿第三定律可知Q对电子秤的压力大小等于GP+GQ，故C错误，D正确。
【答案】D。
二．牛顿第二定律（共2小题）
4．（2021•浙江）如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时（ ）
A．小车只受重力、支持力作用
B．木板对小车的作用力方向水平向左
C．木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
【解析】解：A、小车加速向左运动，受到自身的重力和电机的驱动力，受到长木板对小车的支持力和阻力，故A错误；
B、木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力，根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向，故B错误；
CD、木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误，D正确。
【答案】D。
5．（2020•浙江）如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。当公交车（ ）
A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动
B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动
C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动
D．急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动
【解析】解：设行李箱a竖立时与汽车发生相对运动的加速度为a1，行李箱b平放时与汽车发生相对运动的加速度为a2，根据实际情况可知a1＜a2。
A、缓慢起动时，汽车的加速度比较小，如果小于a1，则两只行李箱不会相对车子运动，故A错误；
B、急刹车时，汽车减速运动的加速度很大，行李箱a一定相对车子向前运动，故B正确；
C、缓慢转弯时，只要转动的向心加速度小于a1，两只行李箱不会相对车子向外侧运动，故C错误；
D、急转弯时，行李箱b一定会相对车子向外侧运动，不会相对车子向内侧运动，故D错误。
【答案】B。
三．万有引力定律及其应用（共4小题）
6．（2021•浙江）嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量G＝6.67×10﹣11N•m2/kg2地球质量m1＝6.0×1024kg，月球质量m2＝7.3×1022kg，月地距离r1＝3.8×105km，月球半径r2＝1.7×103km。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约200km处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为（ ）
A．16m/sB．1.1×102m/sC．1.6×103m/sD．1.4×104m/s
【解析】解：组合体在离月球表面距离为r＝r2+h；设组合体质量为m，月球对组合体的万有引力充当向心力，
根据Gm2mr2=mv2r
可得v=Gm2r=6.67×10-11×7.3×1022(1.7×103+200)×103m/s＝1.6×103m/s，故C正确，ABD错误。
【答案】C。
7．（2021•浙江）空间站在地球外层的稀薄大气中绕行，因气体阻力的影响，轨道高度会发生变化。空间站安装有发动机，可对轨道进行修正。图中给出了国际空间站在2020.02﹣2020.08期间离地高度随时间变化的曲线，则空间站（ ）
A．绕地运行速度约为2.0km/s
B．绕地运行速度约为8.0km/s
C．在4月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
D．在5月份绕行的任意两小时内机械能可视为守恒
【解析】解：AB、卫星贴近地面做匀速圆周运动的线速度大小设为v1，此速度为第一宇宙速度，即v1＝7.9km/s；
根据万有引力提供向心力可得：GMmR2=mv12R，解得：v1=GMR=7.9km/s；
设该空间站绕地运行速度大小为v2，根据万有引力提供向心力可得：
GMm(R+h)2=mv12R+h，解得：v1=GMR+h
根据图象可知，空间站距离地面的最小高度约为h＝418km＜R＝6400km，则
v2＞v12=7.92km/s＝5.58km/s，
所以空间站绕地运行速度5.58km/s＜v2＜7.9km/s，故AB错误；
CD、由图可知，在4月份期间空间站高度进行了轨道修正，即存在发动机做功，则任意两小时内其机械能不可视为守恒；在5月份期间无外力做功，地球外层的稀薄空气任意两小时内对空间站做功很少，可以忽略不计，机械能可视为守恒，故D正确，C错误。
【答案】D。
8．（2020•浙江）火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，则火星与地球绕太阳运动的（ ）
A．轨道周长之比为2：3
B．线速度大小之比为3：2
C．角速度大小之比为22：33
D．向心加速度大小之比为9：4
【解析】解：A、轨道周长C＝2πr，故轨道周长之比为半径之比为3：2，故A错误；
BCD、行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力由太阳对其的万有引力提供得：GMmr2=man=mv2r=mω2r，
则v=GMr，线速度大小之比为2：3；
ω=GMr3，角速度大小之比为23：33=22：33；
an=GMr2，向心加速度大小之比为22：32＝4：9；
故BD错误，C正确；
【答案】C。
9．（2022•浙江）“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（ ）
A．发射速度介于7.9km/s与11.2km/s之间
B．从P点转移到Q点的时间小于6个月
C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小
D．在地火转移轨道运动时的速度均大于地球绕太阳的速度
【解析】解：A、天问一号需要脱离地球引力的束缚，第二宇宙速度11.2km/s为脱离地球的引力，在地球发射天问一号的速度要大于第二宇宙速度，故A错误。
B、地球公转周期为12个月，根据开普勒第三定律可知，a3T2=k，天问一号在地火转移轨道的轨道半径大于地球公转半径，则运行周期大于12个月，从P点转移到Q点的时间大于6个月，故B错误；
C、同理，环绕火星的停泊轨道半径小于调相轨道半径，则在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小，故C正确；
D、天问一号在Q点点火加速进入火星轨道，则在地火转移轨道运动时，Q点的速度小于火星轨道的速度，根据万有引力提供向心力可知，GMmr2=mv2r，解得线速度：v=GMr，地球公转半径小于火星公转半径，则地球绕太阳的速度大于火星绕太阳的速度，则在地火转移轨道运动时，Q点的速度小于地球绕太阳的速度，故D错误。
【答案】C。
四．人造卫星（共1小题）
10．（2020•浙江）如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（ ）
A．a、b的周期比c大B．a、b的向心力一定相等
C．a、b的速度大小相等D．a、b的向心加速度比c小
【解析】解：卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，GMmr2=m4π2T2r=mv2r=ma，解得周期T=2πr3GM，v=GMr，a=GMr2。
ACD、a、b卫星的轨道半径相等，则周期相等，线速度大小相等，向心加速度大小相等，c卫星的轨道半径大于a、b卫星的轨道半径，则c卫星的向心加速度小于a、b的向心加速度，故AD错误，C正确。
B、卫星的质量未知，无法比较向心力的大小，故B错误。
【答案】C。
五．功率、平均功率和瞬时功率（共2小题）
11．（2021•浙江）大功率微波对人和其他生物有一定的杀伤作用。实验表明，当人体单位面积接收的微波功率达到250W/m2时会引起神经混乱，达到1000W/m2时会引起心肺功能衰竭。现有一微波武器，其发射功率P＝3×107W。若发射的微波可视为球面波，则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离约为（ ）
A．100m 25mB．100m 50m
C．200m 100mD．200m 50m
【解析】解：引起神经混乱时，单位面积接收的微波功率达到250W/m2，则接触面积：
S=P250=3×107250m2=1.2×105m2，
因为发射的微波可视为球面波，所以接触面积：S＝4πR12，
代入数据解得：R1≈100m；
当心肺功能衰竭时，单位面积接收的微波功率达到1000W/m2，则接触面积：
S'=P1000=3×1071000m2=3×104m2，
因为发射的微波可视为球面波，所以接触面积：S′=4πR22，
代入数据解得：R2≈50m，
则引起神经混乱和心肺功能衰竭的有效攻击的最远距离分别约为100m和50m，故B正确，ACD错误。
【答案】B。
12．（2021•浙江）一辆汽车在水平高速公路上以80km/h的速度匀速行驶，其1s内能量分配情况如图所示。则汽车（ ）
A．发动机的输出功率为70kW
B．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是5.7×104J
C．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是6.9×104J
D．每1s消耗的燃料最终转化成的内能是7.0×104J
【解析】解：A、由图可知，发动机1s内输出的功为W＝1.7×104J，则输出功率为：P=Wt=1.7×1041W＝1.7×104W＝17kW，故A错误；
BCD、每1s消耗的燃料有△E＝6.9×104J进入发动机，则最终转化成的内能为：Q＝△E＝6.9×104J，故C正确，BD错误。
【答案】C。
六．机械能守恒定律（共2小题）
13．（2021•浙江）如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们（ ）
A．沿雪道做匀速直线运动
B．下滑过程中机械能均守恒
C．前后间的距离随时间不断增大
D．所受重力沿雪道向下的分力相同
【解析】解：A、设平直雪道的倾角为θ，同学坐在轮胎上从静止开始沿雪道下滑，做加速运动，根据牛顿第二定律可知加速度为：a=mgsinθ-μmgcsθm=gsinθ﹣μgcsθ，又因为μ相同，所以同学们做加速度相同的匀加速直线运动，故A错误；
B、下滑过程中摩擦力做负功，雪道上的同学们机械能减小，故B错误；
C、设前一个同学下滑时间t0后，另一个同学开始下滑，根据匀加速直线运动位移与时间的关系可得前后两个同学的间距△x=12a(t+t0)2-12at2=att0+12at02，可知同学们前后距离随着时间t的不断增大而增大，故C正确；
D、各同学质量可能不同，所以重力沿雪道向下的分力为mgsinθ也可能不相同，故D错误。
【答案】C。
14．（2021•浙江）某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，A、B、C和D表示重心位置，且A和D处于同一水平高度。下列说法正确的是（ ）
A．相邻位置运动员重心的速度变化相同
B．运动员在A、D位置时重心的速度相同
C．运动员从A到B和从C到D的时间相同D．运动员重心位置的最高点位于B和C中间
【解析】解：A、因每次曝光的时间间隔相等，设为△t，而运动员在空中只受重力作用，加速度为g，则相邻位置运动员重心的速度变化均为g△t，故A正确；
B、A和D处于同一水平高度，根据机械能守恒知运动员在A、D位置时重心的速度大小相同，但是方向不同，所以速度不同，故B错误；
C、由图可知，运动员从A到B为5△t，从C到D的时间6△t，时间不相同，故C错误；
D、由图知A到C的时间等于C到D的时间，根据斜抛运动的对称性可知运动员重心位置的最高点位于C点，故D错误。
【答案】A。
七．库仑定律（共1小题）
15．（2020•浙江）如图所示，在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与A球连接。A、B、C三小球的质量均为M，qA＝q0＞0，qB＝﹣q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，则（ ）
A．qc=47q0
B．弹簧伸长量为Mgsinαk0
C．A球受到的库仑力大小为2Mg
D．相邻两小球间距为q03k7Mg
【解析】解：AD、对C分析，受重力、支持力和AB的库仑力，则AB的库仑力之和沿斜面向上，又B距离C近，给C的库仑力大，则C球带正电，设小球间距为a，
对C：kq0qCa2-kq0qC(2a)2=Mgsinα
对B：kq02a2-kq0qCa2=Mgsinα
联立解得：qC=47q0
代入kq02a2-kq0qCa2=Mgsinα
解得：a＝q03k7Mgsinα，故A正确，D错误；
对ABC用整体法，ABC受力平衡，即ABC受到的弹力等于重力的分力。即得弹簧伸长量△x=3Mgsinαk0，故B错。
对BC用整体法，BC受力平衡，即BC受到库仑力等于重力分力，即得A受到的库仑力为2Mgsinα，故C错。
【答案】A。八．带电粒子在匀强电场中的运动（共2小题）
16．（2020•浙江）如图所示，电子以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中，已知极板长度l，间距d，电子质量m，电荷量e。若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是（ ）
A．偏转电压B．偏转的角度
C．射出电场速度D．电场中运动的时间
【解析】解：AB、出射速度方向反向延长线过水平位移的中点，设偏转角度为θ，则tanθ=d2l2=dl，电子偏转的角度可求；
电子在电场中做类平抛运动，设初速度为v0，平行于极板方向做匀速直线运动，垂直于极板方向做初速度为零的匀加速直线运动，则运动时间为t=Lv0，离开电场时垂直于极板方向的分速度为vy＝at，加速度a=eUmd，
tanθ=vyv0=eULmdv02，由于初速度不知道，所以偏转电压无法求解，故A错误、B正确；
C、由于tanθ=vyv0，两个速度都无法得到，故射出电场的速度无法求解，故C错误；
D、运动时间为t=Lv0，初速度不知道，偏转电压不知道，无法求解时间，故D错误。
【答案】B。
17．（2020•浙江）如图所示，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v0从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达MN连线上的某点时（ ）
A．所用时间为mv0qE
B．速度大小为3v0
C．与P点的距离为22mv02qE
D．速度方向与竖直方向的夹角为30°【解析】解：A、粒子在电场中做类平抛运动，当到达MN连线上某点时，位移与水平方向的夹角为45°，根据牛顿第二定律a=Eqm，垂直电场方向的位移x＝v0t，平行电场方向的位移y=12at2，根据几何关系tan45°=yx，联立解得t=2mv0qE，故A错误；
B、水平速度vx＝v0，竖直方向速度vy＝at=Eqm⋅2mv0qE=2v0，则到到达MN连线上某点速度v=vx2+vy2=5v0，故B错误；
C、水平位移x＝v0t=2mv02qE，竖直位移与水平位移相等，所以粒子到达MN连线上的点与P点的距离即合位移为l=x2+y2=2x=22mv02qE，故C正确；
D、速度方向与竖直方向的夹角正切值为tanθ=v0vy=12，夹角不等于30°，故D错误；
【答案】C。
九．电功、电功率（共1小题）
18．（2022•浙江）某节水喷灌系统如图所示，水以v0＝15m/s的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H＝3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（ ）
A．每秒水泵对水做功为75J
B．每秒水泵对水做功为225J
C．水泵输入功率为440W
D．电动机线圈的电阻为10Ω
【解析】解：AB、水泵的输出功率P出=Wt=12mv02+mgHt
解得P出＝300W，即做功为300J，故AB错误
C、由水泵的抽水效率关系75%P入＝P出
解得P入＝400W，故C错误
D、P内＝P总﹣P入＝UI﹣P入又P内＝I2R
解得R＝10Ω，故D正确。
【答案】D。
一十．导体切割磁感线时的感应电动势（共1小题）
19．（2020•浙江）如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO'上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．棒产生的电动势为12Bl2ω
B．微粒的电荷量与质量之比为2gdBr2ω
C．电阻消耗的电功率为πB2r4ω2R
D．电容器所带的电荷量为CBr2ω
【解析】解：A、由于在圆环内存在磁感应强度为B的匀强磁场，所以金属棒有效切割长度为r，根据E＝Brv可得棒产生的电动势为12Br2ω，故A错误；
B、微粒处于静止状态，根据平衡条件可得：qEd=mg，解得微粒的电荷量与质量之比为qm=2gdBr2ω，故B正确；
C、电阻消耗的电功率为P=E2R=B2r4ω24R，故C错误；
D、电容器所带的电荷量为Q＝CE=12CBr2ω，故D错误。
【答案】B。
一十一．楞次定律（共1小题）
20．（2022•浙江）如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B＝kt的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，其电阻率为ρ、高度为h、半径为r、厚度为d（d≪r），则（ ）
A．从上向下看，圆管中的感应电流为逆时针方向
B．圆管的感应电动势大小为kπr2h
C．圆管的热功率大小为πdhk2r32ρ
D．轻绳对圆管的拉力随时间减小
【解析】解：A、根据安培定则可知螺线管产生的磁场的方向向上，由于螺线管产生的磁场随时间增强，根据楞次定律，圆管产生的感应电流方向从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向，故A错误；
B、圆管的横截面积：S＝πr2，根据法拉第电磁感应定律，则产生的电动势：E=ΔΦΔt=ΔBSΔt=kΔtπr2Δt=kπr2，故B错误；
C、根据电阻定律，圆管的电阻：R=ρ⋅2πrhd，
圆管内的感应电流的大小：I=ER=kπr2hd2πρr=krhd2ρ，
圆管的热功率大小为：P＝I2R=πdhk2r32ρ，故C正确；
D、根据左手定则可知，圆管受到的安培力的方向指向圆管的圆心，虽然安培力变化，但安培力的大小对轻绳对圆管的拉力没有影响，所以轻绳对圆管的拉力不变，故D错误。
【答案】C。
一十二．横波的图象（共1小题）
21．（2021•浙江）两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距0.48m的A、B间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为0.12s，下列说法正确的是（ ）
A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.24m
B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为0.48s
C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动
D．两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是0.48m【解析】解：A、这两列波在AB之间的区域内发生了干涉现象，根据干涉图象的特点可知，AB之间的距离等于一个波长，所以简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为0.48m，故A错误；
B、从波形1到波形5经历的时间为12T，则12T=4×0.12s，可得简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为T＝0.96s，故B错误；
C、由图可知A、B、C三个点的振幅都是零，其余的各点的振幅不是零，即绳上各点振幅不相同，故C错误；
D、A、B、C三个点的振幅都是零，则A、B、C三点均为振动减弱点，则两波源到A、C两点的距离之差分别为(2n+1)λ2和(2n-1)λ2，则两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是|(2n+1)λ2-(2n-1)λ2|=λ=0.48m，故D正确。
【答案】D。
一十三．波长、频率和波速的关系（共1小题）
22．（2021•浙江）已知普朗克常量h＝6.63×10﹣34J•s，电子的质量为9.11×10﹣31kg。一个电子和一滴直径约为4μm的油滴具有相同动能，则电子与油滴的德布罗意波长之比的数量级为（ ）
A．10﹣8B．106C．108D．1016
【解析】解：直径为d＝4μm的油滴的半径为r＝2μm＝2×10﹣6m，其质量为：m油＝ρV=43ρπr3，
油的密度比水的密度小，约为ρ＝0.8×103kg/m3，代入数据解得：m油≈3×10﹣14kg；
根据德布罗意波长计算公式可得：λ=hp，而p=2mEk，
电子和油滴的动能相等，则电子与油滴的德布罗意波长之比为：
λ1λ2=m油me=3×10-149.11×10-31≈1.8×108，其数量级为108，故C项正确，ABD项错误。
【答案】C。
一十四．光的折射定律（共4小题）
23．（2021•浙江）用激光笔照射透明塑料制成的光盘边缘时观察到的现象如图所示。入射点O和两出射点P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，空气中的四条细光束分别为入射光束a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b间的夹角为90°，则（ ）
A．光盘材料的折射率n＝2
B．光在光盘内的速度为真空中光速的三分之二C．光束b、c和d的强度之和等于光束a的强度
D．光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
【解析】解：AB、依题意的光路图如右图所示，
由题意可知：∠OO′P＝120°，可得在O点处的折射角：γ＝30°，
由题意可知：α+β＝90°，由反射定律得：α＝β，解得：α＝β＝45°，
由折射定律得：n=sinαsinγ=sin45°sin30°=2，
光在光盘内的速度：v=cn=22c
光盘材料的折射率n=2，光在光盘内的速度为真空中光速的22，故AB错误；
C、由能量守恒定律可知：若忽略光在传播过程的能量衰减，则光束a的强度应等于光束b、c、d和e的强度之和，若考虑光在传播过程的能量衰减，则光束a的强度应大于光束b、c、d和e的强度之和，总之光束a的强度应一定大于光束b、c和d的强度之和，故C错误。
D、在P点处光束OP为入射光束，而光束c和光束PQ分别为折射和反射光束，由能量守恒定律可知：在P点处光束OP的强度等于光束c和光束PQ的强度之和，因此无论是否考虑传播过程能量衰减，光束c的强度一定小于O点处折射光束OP的强度，故D正确。
【答案】D。
24．（2020•浙江）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行。已知真空中的光速为c，则（ ）
A．玻璃砖的折射率为1.5
B．OP之间的距离为22R
C．光在玻璃砖内的传播速度为33c
D．光从玻璃到空气的临界角为30°
【解析】解：ABD、根据题意可知，当光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射，如图甲所示；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行，则光线折射光线与垂直于OP的夹角相等，故光路如图乙所示。
对图甲根据全反射的条件可得：sinC=1n=OPR
对图乙根据折射定律可得：n=sinθsinα
其中sinα=OPOP2+R2
联立解得：OP=33R，n=3，临界角为：C＝arcsin33，故ABD错误；
C、光在玻璃砖内的传播速度为：v=cn=33c，故C正确。
【答案】C。
25．（2020•浙江）如图所示，一束光与某材料表面成45°角入射，每次反射的光能量为入射光能量的k倍（0＜k＜1）。若这束光最终进入材料的能量为入射光能量的（1﹣k2）倍，则该材料折射率至少为（ ）
A．62B．2C．1.5D．2
【解析】解：这束光最终进入材料的能量为入射光能量的（1﹣k2）倍，说明经过两次反射进入材料后会发生全反射，光路图如图所示，
设折射率为n，在B点的折射角为θ，则全反射角为90°﹣θ，根据折射定律知
sin45°sinθ=n…①
1sin(90°-θ)=n…②联立解得：n=62，故A正确，BCD错误。
【答案】A。
26．（2022•浙江）如图所示，用激光笔照射半圆形玻璃砖圆心O点，发现有a、b、c、d四条细光束，其中d是光经折射和反射形成的。当入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，b、c、d四也会随之转动，则（ ）
A．光束b顺时针旋转角度小于Δθ
B．光束c逆时针旋转角度小于Δθ
C．光束d顺时针旋转角度大于Δθ
D．光速b、c之间的夹角减小了2Δθ
【解析】解：A.设入射光线的入射角为α，则反射角为α，光束c的折射角为β，光束d的反射角也为β.入射光束a绕O点逆时针方向转过小角度Δθ时，入射角变为
α'＝Δθ+α
由反射定律可知反射角等于入射角，则光束b顺时针旋转角度等于Δθ，故A错误；
B.由折射定律有
sinαsinβ=n＞1
sin(α+Δθ)sin(β+Δθ')=n＞1
可得
Δθ′＜Δθ
即光束c逆时针旋转角度小于Δθ，故B正确；
C.光束d的反射角变化与光束c的折射角变化相等，则光束d顺时针旋转角度小于Δθ，故C错误；
D.光束b顺时针旋转角度等于Δθ，光束c逆时针旋转角度小于Δθ，则光速b、c之间的夹角减小的角度小于2Δθ，故D错误；
【答案】B。
一十五．天然放射现象（共1小题）
27．（2020•浙江）下列说法正确的是（ ）
A．质子的德布罗意波长与其动能成正比B．天然放射的三种射线，穿透能力最强的是α射线
C．光电效应实验中的截止频率与入射光的频率有关
D．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
【解析】解：A、由p=2mEk及德布罗意波长λ=hp，得质子的德布罗意波长λ=h2mEk得质子的德布罗意波长与动能的开方成反比，故A错误；
B、天然放射的三种射线，穿透能力最强的是γ射线，故B错误；
C、发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与截止的频率无关，故C错误；
D、衍射是波特有的现象，电子束的衍射图样说明电子具有波动性，故D正确。
【答案】D。
一十六．轻核的聚变（共1小题）
28．（2020•浙江）下列说法正确的是（ ）
A．α射线的穿透能力比γ射线强
B．天然放射现象说明原子具有复杂的结构
C．核聚变中平均每个核子放出的能量比裂变中平均每个核子的小
D．半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关
【解析】解：A、根据三种射线的特点可知，γ射线的穿透本领比α射线的强，故A错误；
B、天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，故B错误；
C、核聚变中平均每个核子放出的能量比裂变中平均每个核子的大，故C错误；
D、半衰期仅有原子核本身决定，与原子所处的物理、化学状态无关，故D正确；
【答案】D。