湖南省衡阳市2021届-2023届高考物理三年模拟(二模)按题型分类汇编-01选择题
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一、单选题
1.(2021·湖南衡阳·统考二模)核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的元素,它可破坏细胞基因,增加患癌的风险。已知钚的一种同位素的半衰期为2.41万年,其衰变方程为,则下列说法中正确的是( )
A.发生的衰变为衰变
B.衰变发出的射线是波长很短的光子,电离能力很强
C.衰变过程中总质量不变
D.10个经过2.41万年后一定还剩余5个
2.(2021·湖南衡阳·统考二模)2018年国际基本单位之一“千克”被重新定义为:一千克等于普朗克常量h除以6.62607015×10-34m2s-1,则普朗克常量h的单位是( )
A. B. C. D.
3.(2021·湖南衡阳·统考二模)如图所示,2021个完全相同的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿水平面向右运动,设1和2之间弹簧的弹力为,2和3间弹簧的弹力为,……,2020和2021间弹簧的弹力为,则下列结论正确的是( )
A.若水平面光滑,从左到右每根弹簧长度之比为1:2:3:…:2020
B.若水平面光滑,
C.若水平面粗糙,的大小无法确定
D.若水平面粗糙,撤去F的瞬间,第2020号小球的加速度突然反向
4.(2021·湖南衡阳·统考二模)如图所示,在匀强磁场区域内有一倾角为的光滑斜面,在斜面上水平放置一根长为L、质量为m的导线,通以如图所示方向的电流I时,通电导线能静止在斜面上,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.导线所受的安培力方向可能垂直于斜面向下
B.磁感应强度可能为大小,方向竖直向上
C.磁感应强度可能为大小,方向水平向左
D.磁感应强度方向垂直于斜面向下时,其大小最小,且最小值为
5.(2021·湖南衡阳·统考二模)如图所示,足够长的水平粗糙面与半径为R的圆弧在最低点C相连,两个长度分别为和R的光滑斜面AC和BC先后固定于圆弧处,均与水平面在C点平滑连接,质量为m的滑块1从斜面AC顶端由静止释放,质量也为m的滑块2从斜面BC顶端由静止释放,两滑块与水平面间的动摩擦因数相同,则( )
A.滑块1、2在C点时的动量相同
B.滑块1、2在斜面上运动的时间之比为2∶1
C.滑块1、2在C点时的动能之比为2∶ 1
D.滑块1、2在CD上滑行的最大距离之比为1∶2
6.(2021·湖南衡阳·统考二模)匀强电场中有一与电场方向平行的扇形AOB区域,如图所示,圆心角θ=120°,半径R=1m,其中C、D、F将圆弧AB四等分。已知以下说法错误的是( )
A.
B.
C.电场方向沿A、O连线方向
D.场强大小为3V/m
7.(2022·湖南衡阳·统考二模)近来中国探月工程取得重大成就。月球夜晚温度低至180℃,为避免低温损坏仪器,“玉兔二号”月球车携带的放射性同位素钚238()会不断衰变,释放能量为仪器设备供热。可以通过以下反应过程得到:,。已知的衰变方程为,其半衰期为88年。则下列说法正确的是( )
A.为轻核聚变
B.的比结合能比的比结合能小
C.Y为质子
D.白天时温度升高,的半衰期会减小
8.(2022·湖南衡阳·统考二模)利用霍尔效应传感器可以设计出自行车速度计。如图甲所示,一块磁铁安装在自行车前轮上,轮子每转一圈,这块磁铁就靠近传感器一次,传感器会输出一个脉冲电压。如图乙所示,为霍尔元件的工作原理图,电源输出电压为。当磁场靠近霍尔元件时,在导体前后表面间出现电势差,称为霍尔电势差。下列说法正确的是( )
A.图乙中霍尔元件的载流子带正电
B.自行车的车速变大,霍尔电势差不变
C.传感器的电源输出电压变小,霍尔电势差变大
D.已知自行车车轮的半径,再根据霍尔电势差的大小,即可求得车速大小
9.(2022·湖南衡阳·统考二模)2022年北京冬奥会在某次冰壶比赛中,如图所示∶蓝壶静止在大本营Q处,材质相同、质量相等的红壶与蓝壶发生对心正碰,在摩擦力作用下最终分别停在M点和N点。下列说法正确的是( )
A.碰后两壶动量的变化量相同
B.两壶碰撞过程为弹性碰撞
C.碰后蓝壶速度约为红壶速度的2倍
D.红壶碰前速度约为碰后速度的4倍
10.(2022·湖南衡阳·统考二模)宇航员驾驶宇宙飞船绕质量分布均匀的一星球做匀速圆周运动,测得飞船线速度大小的二次方与轨道半径的倒数的关系图像如图中实线所示,该图线(直线)的斜率为k,图中(该星球的半径)为已知量。引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.该星球的质量为
B.该星球自转的周期为
C.该星球表面的重力加速度大小为
D.该星球的第一宇宙速度为
11.(2022·湖南衡阳·统考二模)根据机动车的运动情况,绘制如右图图像,已知机动车质量为kg,其在水平路面沿直线行驶,规定初速度的方向为正方向,运动过程中所受阻力恒定为N。则以下说法合理的是( )
A.1秒末机动车牵引力功率为W
B.机动车的初速度为20m/s
C.机动车的加速度为8m/s2
D.机动车在前3秒的位移是24m
12.(2022·湖南衡阳·统考二模)手机无线充电技术越来越普及,其工作原理如图所示,其中送电线圈和受电线圈匝数比,两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当间接上的正弦交变电源后,受电线圈中产生交变电流给手机快速充电,这时手机两端的电压为,充电电流为。若把装置线圈视为理想变压器,下列说法正确的是( )
A.R的值为
B.快速充电时,间电压
C.快速充电时,送电线圈的输入电压
D.快速充电时,送电线圈的输入功率为
13.(2023·湖南衡阳·校联考二模)在重核裂变反应方程中( ),括号中的产物是( )
A.粒子 B.粒子 C.光子 D.中子
14.(2023·湖南衡阳·校联考二模)电流i随时间变化的关系如下图,它的有效值是( )
A.10A B. C. D.20A
15.(2023·湖南衡阳·校联考二模)光既有波动性,又具有粒子性。证明光具有粒子性的实验是( )
A.光电效应实验 B.光的衍射实验 C.光的干涉实验 D.光的偏振实验
16.(2023·湖南衡阳·校联考二模)下列关于分子动理论的说法中,正确的是( )
A.布朗运动就是分子的运动
B.物体的内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C.物体的内能越多,温度一定越高
D.扩散现象和布朗运动说明了分子在做永不停息的无规则运动
17.(2023·湖南衡阳·校联考二模)如图所示,两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反,金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生逆时针方向感应电流的是( )
A.同时增大,减小 B.同时减小,增大
C.同时以相同的变化率增大和 D.同时以相同的变化率减小和
18.(2023·湖南衡阳·校联考二模)如图为常见的“汽车千斤顶”。当汽车需要换轮胎时,司机将它放在车身底盘和地面之间,只需摇动手柄使螺旋杆转动,O、A之间的距离就会逐渐减小,O、C之间的距离就会增大,就能将汽车车身缓缓地顶起来。在千斤顶将汽车顶起来的过程中,下列关于、之间的弹力的说法正确的是( )
A.、之间的弹力不断变大
B.、之间的弹力不断变小
C.之间的弹力变大、之间的弹力变小
D.之间的弹力变小、之间的弹力变大
二、多选题
19.(2021·湖南衡阳·统考二模)2020年11月24日,长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入预定轨道,11月28日,嫦娥五号进入环月轨道飞行,12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时,在距月球表面高度为h处,绕月球做匀速圆周运动(不计周围其他天体的影响),测出飞行周期T,已知万有引力常量G和月球半径R。则下列说法正确的是( )
A.嫦娥五号绕月球飞行的线速度为
B.月球的质量为
C.月球的第一宇宙速为
D.月球表面的重力加速度为
20.(2021·湖南衡阳·统考二模)图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图,转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电加在理想变压器的原线圈上,设变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气,闭合S,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为50V
B.在正常点燃燃气的情况下,两点火针间电压的有效值一定大于5000V
C.当时,点火针每个周期的放电时间大于0.01s
D.当时,才能点燃燃气
21.(2021·湖南衡阳·统考二模)为了研究某品牌玩具车的性能,生产厂家拿两辆完全相同的玩具车做测试:将玩具车甲、乙放在平直的轨道上同时沿同一起始线释放,已知两玩具车的运动方向相同,乙运动5m停下,在该过程中通过计算机描绘了两玩具车速度的平方与位移的关系图像。下列说法正确的是( )
A.两车均做匀变速直线运动,且加速度方向相反
B.两车在时再次并排行驶
C.甲车在时追上乙车
D.乙车停止运动前两车的最大间距为
22.(2021·湖南衡阳·统考二模)如图所示,虚线MN将竖直平面分成I和II两个区域,两个区域分别存在着垂直纸面方向的匀强磁场,一带电粒子仅在洛伦兹力作用下由I区运动到II区。曲线apb为运动过程中的一段轨迹,其中弧ap、弧pb的弧长之比为2:1,且粒子经过a、b点时的速度方向均水平向右,下列判断正确的是( )
A.弧ap与弧pb对应的圆心角之比为2:1
B.粒子通过ap、pb两段弧的时间之比为2:1
C.粒子在I、II区域两个磁场中的运动半径之比为1:1
D.I、II区域两个磁场的磁感应强度方向相反,大小之比为1:2
23.(2021·湖南衡阳·统考二模)下列说法正确的是
A.一定质量的0℃冰熔化成0℃水,其分子势能减少
B.用NA表示阿伏加德罗常数,M表示铜的摩尔质量,表示实心铜块的密度,那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为
C.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液
D.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
E.恒温水池中,小气泡由底部缓慢上升过程中,气泡中的理想气体内能不变,对外做功,吸收热量
24.(2021·湖南衡阳·统考二模)如图所示,某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射,当在O点的入射角为时,出射光线分成a、b两束,光束a与下边界的夹角为,光束b与下边界的夹角为,则下列说法正确的是
A.a光的频率比b光的频率大
B.a光在玻璃砖中的传播速率比b光的大
C.a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为3:4
D.若使入射角增大,则出射光线a先消失
E.若用a、b两束光分别照射同一双缝干涉装置时,a的干涉条纹间距比b的小
25.(2022·湖南衡阳·统考二模)如图所示,在匀强电场中有边长为5cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行。O点为该三角形的中心,D、E、F分别为AB、BC和AC边的中点。三角形各顶点的电势分别为、、,下列说法正确的是( )
A.O点电势为10V
B.匀强电场的场强大小为160V/m,方向由C指向A
C.将电子由E点移到C点,电子的电势能减少了2eV
D.在三角形ABC内切圆的圆周上,D点电势最低
26.(2022·湖南衡阳·统考二模)跳台滑雪是冬奥会的重要项目之一。如图所示,某次比赛中,质量为m的运动员(包括滑雪板)以速度从跳台顶端水平飞出,经过一段时间后落在倾斜赛道上,赛道的倾角为,重力加速度为g,空气阻力忽略不计,运动员(包括滑雪板)视为质点。则运动员在空中运动的过程中下列说法正确的是( )
A.动量变化量的大小为
B.距离赛道最远时所花时间为
C.距离赛道最远时的速度大小为
D.距离赛道最远时的竖直位移为总竖直位移的
27.(2022·湖南衡阳·统考二模)如图,光滑平行导轨上端按电阻R,导轨弯曲部分与水平部分平滑连接,导轨相距为l,导轨和金属棒的电阻不计,导轨水平部分左端有一竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,现将金属棒PQ从导轨弯曲部分的上端由静止释放,金属棒刚进入磁场时的速度为v1,离开磁场时的速度为v2,改变金属棒释放的高度,使其释放高度变为原来的,金属棒仍然可以通过磁场区域,则( )
A.金属棒通过磁场区域时金属棒中的电流方向为由P到Q
B.金属棒第二次离开磁场时的速度为
C.金属棒在两次通过磁场区域的过程中电阻R上产生的热量相等
D.金属棒在两次通过磁场区域的过程中通过电阻R的电荷量相等
28.(2022·湖南衡阳·统考二模)如图,木板C被锁定在水平面上,小木块A、B置于C上。已知A的质量为3m, B、C质量均为2m, A与C之间的动摩擦因数=0.5, B与C、C与水平面间的动摩擦因数均为=0.2,g=10 m/s2。现让B以一定的速率与A发生碰撞,碰后瞬间解除对C的锁定,则碰后瞬间A、B、C的加速度大小可能是以下哪些值( )
A.;;
B.;;
C.;;
D.;;
29.(2022·湖南衡阳·统考二模)一个气泡从恒温水槽的底部缓慢向上浮起,若不计气泡内空气分子个数和分子势能的变化,则在气泡上浮的过程中下列说法正确的是( )
A.气泡对外界做功
B.分子的平均动能变小
C.气泡从外界吸热
D.气泡体积增大,压强变小,内能增大
E.气体内能不变
30.(2022·湖南衡阳·统考二模)如图所示,有两列频率相同、振动方向相同、振幅均为A、传播方向互相垂直的平面波相遇发生干涉,两列波的传播方向如图中箭头所示。图中实线表示波峰,虚线表示波谷,a为波谷与波谷相遇点,b、c为波峰与波谷相遇点,d为波峰与波峰相遇点,e、g是a、d连线上的两点,其中e为连线的中点,则下列描述正确的是( )
A.a、d处的质点位移始终为2A,b、c处的质点位移始终为0
B.图示时刻,e正处于波峰位置
C.从图示时刻经过个周期,e处质点将处于波谷位置
D.e处的质点振幅为2A
E.图示时刻,g处质点正向下振动
31.(2023·湖南衡阳·校联考二模)如图所示,“天问一号”探测器先在地球轨道上绕太阳匀速转动,在近日点短暂点火后进入霍曼转移轨道,到达远日点再次短暂点火进入火星轨道。已知万有引力常量为,太阳质量为,地球轨道和火星轨道半径分别为和,地球、火星、“天问一号”探测器运动方向都为逆时针方向。若只考虑太阳对“天问一号”探测器的作用力,下列说法正确的是( )
A.“天问一号”在地球轨道上的角速度小于在火星轨道上的角速度
B.“天问一号”运动中在转移轨道上点的加速度等于在火星轨道上点的加速度
C.两次点火之间的时间间隔为
D.两次点火喷射方向都与速度方向相同
32.(2023·湖南衡阳·校联考二模)如图所示,两个固定的点电荷A、B,其中A所带电荷量为,B所带电荷量为,AB间的距离为l,将一个试探电荷放在C点时,试探电荷所受电场力为0,规定无穷远处电势为0。则下列说法正确的是( )
A.B、C两点之间的距离为l
B.AB直线上A、B之间必有一个电势为0的点,而B、C之间没有电势为0的点
C.空间中除无穷远的点电势为0外,还有一个以B为球心的球面为零等势面
D.C点的电势是直线AB上B点右侧各点中最高的
33.(2023·湖南衡阳·校联考二模)如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由蓝光和黄光组成的复色光沿AO方向从真空射入玻璃,分两束分别射到圆柱面的B、C两点。只考虑第一次射向圆弧的光线,下列说法正确的是( )
A.从B、C两点射出的光分别是黄光、蓝光
B.光从O传到B与光从O传到C的时间相等
C.若从圆弧面只有一处光线射出,则一定是从B点射出
D.若仅将复色光的入射点从O平移到D的过程中,可能出现从圆弧射出的两束光线平行
34.(2023·湖南衡阳·校联考二模)一列简谐横波沿轴传播,在时的波形如图甲所示,M、N、P、Q是介质中的四个质点,已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为。如图乙所示为质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为
B.该波沿轴负方向传播
C.质点的平衡位置位于处
D.从开始,质点比质点早回到平衡位置
35.(2023·湖南衡阳·校联考二模)主题口号为“一起向未来”的2022年北京冬奥会圆满落幕。跳台滑雪比赛在河北张家口举行,如图,跳台滑雪赛道由助滑道、着陆坡、停止区三部分组成。比赛中,甲、乙两运动员先后以速度、从点正上方处沿水平方向飞出,分别落在了着陆坡的中点和末端,运动员可看成质点,不计空气阻力,着陆坡的倾角为,重力加速度为,则( )
A.甲运动员从点飞出到距离斜面最远所需要的时间
B.、的大小关系为
C.甲、乙两运动员落到着陆坡前瞬间速度方向相同
D.甲运动员落到着陆坡前瞬间速度方向与水平方向的夹角比乙的大
参考答案:
1.A
【详解】A.由质量守恒和电荷量守恒可知, 发生的衰变为衰变,故A正确;
B.衰变发出的射线是波长很短的光子,不带电,穿透能力很强,故B错误;
C.衰变过程中,释放能量,由质能亏损方程可知,总质量减少,故C错误;
D.半衰期具有统计规律的性质,对大量原子核适用,对10个原子核不适用,故D错误。
故选A。
2.B
【详解】ABCD.由题可知
则普朗克常量的单位为,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.B
【详解】B.以整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得
F=2021ma
解得
以后面的第1、2、3…2020个小球为研究对象,根据牛顿第二定律可得可知
…
则
F1-2:F2-3:……F2020-2021=1:2:3:……2020
故B正确;
A.由胡克定律知F=kx,结合A的分析可知从左到右每根弹簧伸长量之比为
x1-2:x2-3:……x2020-2021=1:2:3:……2020
但弹簧的长度之比不满足1:2:3:…:2020,故A错误;
C.若水平面粗糙,设每个小球受的滑动摩擦力为f,则以整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得
F-2021f=2021ma′
解得
以后面的第1、2、3…2020个小球为研究对象,根据牛顿第二定律可得可知
…
则
F′1-2:F′2-3:……F′2020-2021=1:2:3:……2020
故C错误;
D.若水平面粗糙,撤去F的瞬间,第2020号小球所受的两边弹簧的弹力以及摩擦力都不变,则加速度不变,选项D错误。
故选B。
4.D
【详解】A.导线所受的安培力若垂直于斜面向下,则导线合力不能为0,导线不能静止,A错误;
B.若磁场方向竖直向上,则安培力方向水平水平向左,导体棒不能静止,B错误;
C.若磁场方向水平向左,则安培力方向竖直向下,导体棒不能静止,C错误;
D.根据重力、支持力、安培力三力平衡可知,当安培力方向沿斜面向上时,即磁场方向垂直于斜面向下时,安培力最小,此时磁感应强度最小,故有
解得
D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.滑块1、2在C点时速度方向不同,则动量方向不同,故A错误;
B.对滑块1,根据牛顿运动定律
,
对滑块2,根据牛顿运动定律
,
解得滑块1、2在斜面上运动的时间之比为1:1,故B错误;
C.根据 可知,到C点时速度大小之比为 ,故动能之比为2:1,故C正确;
D.滑块1、2在CD上滑行减速加速度
,
所以滑块1、2在CD上滑行的最大距离之比为2:1,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】AB.如图所示,连结AB、OC、OD、OF,令OC、OD、OF与AB交点分别为I、H、G。易知
且
所以
,
在△IGO中,有
所以△IGO为等边三角形,则
所以I、G将AB三等分,根据匀强电场中电势均匀变化可知
,
所以OF为一条等势线,则
根据几何关系可知
所以
则△DHI全等于△HIO,即
则DI连线垂直于AO,且平行于FO,说明DI是一条等势线,所以
故AB正确;
C.电场强度方向垂直于等势线OF和DI,根据沿电场强度方向电势降低可知电场方向沿A、O连线方向,故C正确;
D.根据匀强电场中场强与电势差的关系可得
故D错误。
本题选错误的,故选D。
7.B
【详解】A.由反应方程
可知,该反应不是聚变反应,是人工核反应,A错误;
B.核子数较小的轻核与核子数较大的重核,比结合能都比较小,所以的比结合能比的比结合能小,B正确;
C.根据质量数和电荷数守恒可得:Y的质子数为
Z=94−92=2
质量数为
A=238−234=4
由此可知Y为α粒子,C错误;
D.半衰期与温度、环境无关,故D错误。
故选B。
8.B
【详解】A.根据电流方向及左手定则可以判定该霍尔元件载流子为负电荷,A错误;
B.设霍尔元件的长为a,宽为b,高为c,稳定后电荷所受电场方和洛伦兹力平衡,即
解得
由电流微观表达式
n是是霍尔元件内的载流子数,q是单个载流子所带的电量,S是导体的横截面积,是载流子的运动速度,整理得
由于电流强度I和磁感强度B不变,因此霍尔电势差与车速大小无关,B正确;
C.由
可知,若传感器的电源电压变小,那么电流I减小,则霍尔电势差将减小,C错误;
D.根据霍尔电势差的大小,不能求出单位时间内的脉冲数,因此不能求得车的速度大小,D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.碰后两壶运动距离不相同,碰后两球速度不相同,因此动量的变化量不相同,A错误;
C.碰后红壶运动的距离为
蓝壶运动的距离为
二者质量相同,二者碰后的所受摩擦力相同,即二者做减速运动的加速度相同,对红壶,有
对蓝壶,有
联立可得
即碰后蓝壶速度约为红壶速度的2倍,C正确;
D.设红壶碰前速度为,根据动量守恒,则有
解得
即红壶碰前速度约为碰后速度的3倍,D错误;
B.碰前的动能为
碰后动能为
则有
机械能不守恒,D错误。
故选C。
10.C
【详解】A.根据
得到
可知斜率
该星球的质量
故A错误;
B.显然自转周期没有条件可以求解,故B错误;
C.由
可得
故C正确;
D.由第一宇宙速度
可得
故D错误。
故选C。
11.B
【详解】ABC.由图像设与的函数关系式为
整理可得
由运动学公式知上式中,加速度,故B正确,C错误。1秒末机车的速度
根据牛顿第二定律
解得到
故A错误;
D.机车做减速运动经时间
所以前3秒的位移
故D错误。
故选B。
12.D
【详解】BC.对送电线圈有
受电线圈有
由原副线圈电流和匝数的关系得
联立解得
故BC错误;
A.由欧姆定律可得
故A错误。
D.变压器原副线圈的功率相等,则送电线圈的输入功率
故D正确。
故选D。
13.D
【详解】根据电荷数守恒,知道该粒子的电荷数为0,A、B错误;
由质量数守恒,知道该粒子的质量数为3,排除C,因而正确答案是D。
故选D。
14.A
【详解】根据有效值的定义,可得
可以知道一个周期3s内
解得
故选A。
15.A
【详解】光的衍射实验,光的干涉实验和光的偏振实验证明了光具有波动性,只有光电效应才证明光具有粒子性。
故选A。
16.D
【详解】A.布朗运动指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动,是固体微粒的运动,不是分子的运动,A错误;
B.物体的内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能的总和,B错误;
C.物体的内能与物体的温度和体积有关,温度越高,只能表明物体分子的平均动能越大,不能说明物体内能越多,C错误;
D.扩散现象是指物质分子从高浓度区域向低浓度区域转移,直到均匀分布的现象,布朗运动指悬浮在液体或气体中的固体微粒所做的永不停息的无规则运动,扩散现象和布朗运动均说明了分子在做永不停息的无规则运动,D正确。
故选D。
17.A
【详解】A B. 由于两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反,金属圆环的直径与两磁场的边界重合,变化前金属圆环的磁通量为0,要使环中产生感应电流,金属圆环的磁通量一定增大,并且环中产生逆时针方向感应电流,,感应电流产生的感应磁场方向垂直纸面向外,根据楞次定律可知,金属圆环的磁通量变化只能向里增大,可能的变化如下:
①和同时增大,增大比增大快;
②和同时减小,减小比减小慢;
③同时增大,减小;
选项A正确,B错误;
CD. 同时以相同的变化率增大和或同时以相同的变化率减小和,金属圆环的磁通量始终为0,不会产生感应电流,选项CD错误。
故选A。
18.B
【详解】对点进行受力分析,它受到竖直方向的汽车对它的压力,大小等于汽车的重力;方向杆的拉力,方向的弹力,与水平方向夹角为,可知
当变大时,和均变小。
故选B。
19.AC
【详解】A.嫦娥五号绕月球飞行的轨道半径为(R+h),所以飞行的线速度为
A正确;
B.嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动,由牛顿第二定律
解得月球的质量为
B错误;
C.月球第一宇宙速度为绕月球表面运行的卫星的速度,由牛顿第二定律得
解得月球的第一宇宙速度为
C正确;
D.在月球表面,重力等于万有引力,则有
月球表面的重力加速度为
g月=
D错误。
故选AC。
20.CD
【详解】A.由图乙知原线圈电压的最大值为50V,故电压表的示数为有效值即,故A错误;
B.两点火针间最大电压U2>5000V就会产生电火花,所以有效值一定大于
故B错误;
C.当匝数比为200时,则副线圈电压为,最大值为10000V,根据三角函数关系可知其每个周期放电时间为,即
故C正确;
D.根据变压器的变压比得:,当
才能点燃燃气,故D正确。
故选CD。
21.AD
【详解】A.由匀变速直线运动规律有
整理得
所以的图像为倾斜的直线,斜率,截距,由图可知
,
所以两车均做匀变速直线运动,且加速度方向相反, A正确;
B.两车在时速度相同,但速度相同前的过程,乙车的速度一直大于甲车的速度,所以乙车先到达处, B错误;
C.乙车从释放到停下所用时间为
设经过时间甲车追上乙车,则有
解得
说明实际上甲车追上乙车时,乙车早已经停止,故甲车追上乙车时走的位移为,则有
解得
即甲车在时追上乙车,C错误;
D.当两车速度相同时,两车相距最远,则有
解得
则两车相距最远为
故乙车停止运动前两车的最大间距为,D正确;
故选AD。
22.BD
【详解】ABC.粒子在磁场中只受洛伦兹力作用,洛伦兹力做向心力,故有:,根据粒子偏转方向相反,由粒子经过a、b点时的速度方向均水平向右可得:两粒子转过的角度相等,则弧ap与弧pb对应的圆心角之比为1:1,又有弧ap、弧pb的弧长之比为2:1,故弧ap与弧pb对应的圆心角相等,那么,粒子在Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场中的运动半径之比为2:1;根据
可知粒子通过ap、pb两段弧的时间之比为2:1,故AC错误B正确;
D.根据粒子偏转方向相反可得:Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场的磁感应强度方向相反;根据磁感应强度可得:Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场的磁感应强度大小之比为1:2;故D正确。
故选BD。
23.BCE
【详解】A.一定质量的0℃冰熔化成0℃水,需要吸收热量,内能增加,而温度不变分子平均动能不变,所以分子势能增加,选项A错误;
B.NA表示阿伏加德罗常数,M表示铜的摩尔质量,表示实心铜块的密度,那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为
选项B正确;
C.脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润,以便吸取药液,选项C正确;
D.用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,是由于云母片具有各向异性的原因,说明云母片是晶体,选项D错误;
E.恒温水池中,小气泡由底部缓慢上升过程中,温度不变,气泡中的理想气体内能不变,但随着液体压强的减小,小气泡体积增大,对外做功,吸收热量,选项E正确。
故选BCE。
24.ADE
【详解】A.由光路图可知,a光的偏折程度比b光大,则玻璃对a光的折射率较大,则a光的频率比b光的频率大,选项A正确;
B.根据
可知,a光在玻璃砖中的传播速率比b光的小,选项B错误;
C.根据
a、b两束光在该玻璃砖中的折射率分别为
则折射率之比为4:3,选项C错误;
D.根据
可知,a光临界角较小,则若使入射角增大,则出射光线a先消失,选项D正确;
E.因a光的波长小,根据
可知,若用a、b两束光分别照射同一双缝干涉装置时,a的干涉条纹间距比b的小,选项E正确。
故选ADE。
25.BC
【详解】A.三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,D为边的中点,则有
可得
同理F为的中点,可得,故为等势线,,A错误;
B.场强方向垂直于斜向左上,由电场强度与电势差关系公式可得场强
方向从C到A,B正确;
C.因为
将电子由E点移到C点,电场力做功为
电子由E点移到C点,电场力做正功,电子的电势能减少了,C正确;
D.过圆心O作的平行线,在圆上的交点不为D点,由题图可知,D点电势高于圆的上交点电势,D错误。
故选BC。
26.BC
【详解】A.根据平抛运动中,速度方向与水平方向的夹角正切值是位移方向与水平方向夹角正切值的2倍,可知,落到斜面时,速度方向与水平方向夹角正切值为
则竖直方向速度为
动量的变化量
故A错误;
B.距离赛道最远时,速度与斜面平行,有
得
故B正确;
C.距离赛道最远时,根据几何关系
得到
故C正确;
D.总飞行时间
由于距离赛道最远时飞行时间为总时间的一半,根据竖直方向初速为0的匀加速直线运动比例式,距离赛道最远时竖直位移为总竖直位移的,故D错误。
故选BC。
27.BD
【详解】A.金属棒通过磁场区域时,由右手定则可以判断金属棒中的电流方向为由Q到P,故A错误;
B.棒第二次释放高度变为原来的,由动能定理可知,进入匀强磁场时的速度为
金属棒通过磁场区域的过程中,根据动量定理有
又因为
所以
则金属棒两次通过匀强磁场区域的过程中动量变化量相同,速度变化量也相同,即
故金属棒第二次离开磁场时的速度为
故B正确;
C.金属棒第二次通过磁场区域的过程中所用时间长且减少的动能少,电阻R上产生的热量少,消耗的平均功率比第一次小,故C错误;
D.通过导线截面的电荷量
可知金属棒在两次通过磁场区域的过程中通过电阻R的电荷量相等,故D正确。
故选BD。
28.BD
【详解】B.若碰后A、B的速度相同,对A、B整体有
解得
对C有
解得
故B正确;
ACD.若发生碰撞后A向左运动,B向右运动,则
对C有
说明C静止,若发生碰撞后A、B均向左运动,且,则
对C有
解得
故D正确,AC错误。
故选BD。
29.ACE
【详解】BE.水槽恒温,气体分子平均动能不变,气泡内能不变,故B错误, E正确;
AD.气泡上升,压强变小,体积变大,气体对外做功,水槽恒温,内能不变,故A正确,D错误;
C.根据热力学第一定律,内能不变,气体对外做功,必然气体从外界吸热,故C正确。
故选ACE。
30.CDE
【详解】A.由题意可知,a、d处为振动加强点,振幅为2A,但位移时刻变化,b、c处为振动减弱点,位移始终为零,故A错误;
B.根据波形的特点可知图示时刻,e正处于平衡位置,故B错误;
C.经过个周期a点的振动状态刚好传播到e点,此时e点将处于波谷位置,故C正确;
D.图时时刻,e点同时位于两列波传播方向波形的上坡上,所以两列波使e点产生的振动方向相同,即e点为振动加强点,振幅为2A,故D正确;
E.图时时刻,g处质点同时位于两列波传播方向波形的上坡上,所以g处质点正向下振动,故E正确。
故选CDE。
31.BC
【详解】A.由万有引力提供向心力可知
得
由于“天问一号”在地球轨道上的轨道半径小于在火星轨道上的轨道半径,故“天问一号”在地球轨道上的角速度大于在火星轨道上的角速度,故A错误;
B.由万有引力提供向心力可知
得
点到太阳距离相同, “天问一号”运行中在转移轨道上点的加速度和在火星轨道上点的加速度相等,故B正确;
C.由开普勒第三定律可知,霍曼转移轨道和地球轨道的周期与半长轴满足关系式
地球轨道上,由万有引力提供向心力有
联立解得
则两次点火之间的时间间隔为
故C正确;
D. “天问一号”探测器在两次点火时都要做离心运动,要加速,故点火方向都与运动方向相反,故D错误。
故选BC。
32.AD
【详解】A.由C处试探电荷受力平衡,可得
解得
A正确;
B.AB直线上A、B之间必有一个电势为0的点,而B、C之间也有电势为0的点,B错误;
C.由不等量异种电荷的电场线分布特点,作出等势面
可知以B点为球心的球面电势不相等,不是等势面,C错误;
D.C点的电势是直线AB上B点右侧各点中最高的,D正确。
故选AD。
33.BD
【详解】A.同一介质对不同频率的光具有不同的折射率,折射率随频率的增大而增大,即玻璃对蓝光的折射率大。由于光束OB的偏转程度大于OC,可知光束OB为蓝光,光束OC为黄光。从B、C两点射出的光分别是蓝光、黄光。A错误;
B.设OD长度为d,折射角分别为、,连接BD、CD,如下图
根据
解得
光在玻璃中传播时间为
可解得
故B正确;
C.由
又
黄光的临界角大于蓝光的临界角。又蓝光与法线的夹角大于黄光与法线的夹角,若从圆弧面只有一处光线射出,则一定是从C点射出。C错误;
D.设复色光的入射点从O平移到D的过程中,从圆弧射出的两束光线入射角和折射角分别为:、、、,如图所示
由数学关系可知,存在从圆弧射出的两束光线平行且满足
D正确。
故选BD。
34.BD
【详解】A.设该波的波长为,根据三角函数知识可知,两质点平衡位置间的距离
解得
由题图乙可知该波的周期,所以该波的波速
故A错误。
B.由题图乙可知,时刻,质点沿轴负方向运动,此时应位于波传播方向波形的上坡,所以该波沿轴负方向传播,故B正确。
C.由题图乙可知,在后,质点第一次位于波峰的时刻, 易知此波峰为时刻质点所在处的波峰传播来的,所以有
解得
故C错误。
D.从开始,质点第一次回到平衡位置所经历的时间
题图甲中,质点左侧波形的第一个平衡位置处坐标
该振动状态第一次传播到质点所经历的时间
则
即质点比质点早回到平衡位置,故D正确。
故选BD。
35.AD
【详解】A.甲运动员从点飞出到距离斜面最远时,速度方向与斜面平行,则有
解得
A正确;
B.设高度为,长度为,对甲运动员有
解得
对乙运动员有
解得
可得
即
B错误;
CD.设甲、乙两运动员落到着陆坡前瞬间速度方向与水平方向成和,位移方向与水平方向成和,根据平抛运动推论可知
由情景图可知,甲运动员落到着陆坡前瞬间位移方向与水平方向夹角比乙的大,即
则有
可得
即甲运动员落到着陆坡前瞬间速度方向与水平方向的夹角比乙的大,C错误,D正确;
故选AD。
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