辽宁省丹东市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·辽宁丹东·统考二模)与下列图片相关的物理知识说法正确的是( )
A.甲图,卢瑟福通过粒子散射实验,建立了原子核式结构模型
B.乙图,氢原子的能级结构图,大量处于n=4能级的原子向低能级跃迁时,能辐射4种不同频率的光子
C.丙图,“光电效应”实验揭示了光的粒子性,普朗克为此提出了相对论学说,建立了光电效应方程
D.丁图,重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续进行,称为链式反应,其中一种核裂变反应方程为
2.(2021·辽宁丹东·统考二模)如图所示,两根轻绳一端系于结点O,另一端分别系于固定圆环上的A、B两点,O为圆心。O点下面悬挂一物体M,绳OA水平,拉力大小为F1,绳OB与绳OA成,拉力大小为F2。将绳OA缓慢顺时针转过75°,并保持O、B两点位置始终不变,物体始终保持静止状态。则在OA旋转过程中,下列说法正确的是( )
A.F1逐渐增大 B.F1先增大后减小
C.F2逐渐减小 D.F2先减小后增大
3.(2021·辽宁丹东·统考二模)关于下列光学现象,说法正确的是( )
A.蓝光比红光的波长短,所以在真空中蓝光的传播速度更大些
B.在同种均匀介质中,蓝光比红光折射率小,所以蓝光传播速度大
C.在同一条件下,若蓝光能发生全反射则红光也一定能发生全反射
D.在同一双缝干涉实验装置中,蓝光条纹间距比红光条纹间距窄
4.(2021·辽宁丹东·统考二模)如图所示是一降压式自耦变压器的电路,其副线圈匝数可调。该理想变压器的原线圈接(V)的交变电压,副线圈通过电阻r=2的导线对“220V、440W”的用电器R供电,该用电器正常工作。由此可知( )
A.原、副线圈的匝数比为19:11
B.交变电压的频率为100Hz
C.副线圈中电流的有效值为2A
D.变压器的输入功率为440W
5.(2021·辽宁丹东·统考二模)如图所示,一定质量的理想气体,从状态A经等温过程A→B、等容过程B→C、绝热过程C→A又回到了状态A,则( )
A.A→B过程气体放热
B.B→C过程气体内能减小
C.C→A过程气体内能减小,气体可能对外界做功
D.全部过程中气体对外界做的功小于外界对气体做的功
6.(2021·辽宁丹东·统考二模)边长为L的闭合金属正三角形框架,导线粗细均匀,右边竖直且与磁场右边界平行,完全处于垂直框架平面向里的匀强磁场中。现从x=0处把框架水平向右匀速拉出磁场,线框产生的感应电动势E电动势、水平外力F外、外力功率P外力功率随线框位移x变化规律如图所示,则下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2021·辽宁丹东·统考二模)嫦娥五号“绕、落、回”三步走规划完美收官,是我国航天事业发展的里程碑。若在本次任务中封装月壤的仪器在月球表面的重力为G1,返回地球表面时的重力为G2,月球与地球均视为质量均匀分布的球体,其半径分别为R1、R2,地球表面重力加速度为g,万有引力常量为G,则( )
A.月球的第一宇宙速度为
B.嫦娥五号环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为
C.月球的质量为
D.月球的密度为
8.(2022·辽宁丹东·统考二模)下列说法中正确的是( )
A.单晶体有固定的熔点,多晶体没有固定的熔点
B.1kg氧气在0℃时分子热运动的平均动能比0.1kg氧气在27℃时分子热运动的平均动能小
C.在阳光照射下的教室里,眼睛直接看到的空气中尘粒的运动属于布朗运动
D.地面上自由滚动的足球逐渐停下来,违反了能量守恒定律
9.(2022·辽宁丹东·统考二模)2021年5月28日,中科院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克(EAST)装置缔造了新的纪录,实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。已知该装置内部发生的核反应方程为:①,②。则下列说法中正确的是( )
A.X是质子
B.①②反应过程都吸收能量
C.①②反应都是核裂变
D.①②反应都存在质量亏损,根据可知,①②反应都会释放能量
10.(2022·辽宁丹东·统考二模)在匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的轴匀速转动,线框中产生的电流为如图所示的正弦式交变电流,则这段时间( )
A.电流的有效值等于
B.t=0.01s时穿过线框的磁通量为零
C.图线与横轴围成的面积与所对应的时间的比值表示电流的平均值
D.图线与横轴围成的面积与所对应的时间的比值表示电流的有效值
11.(2022·辽宁丹东·统考二模)如图所示,A、B两小球用等长的细线悬挂在倾角为30°的直杆上。现同时剪断细线,A球比B球晚落地0.2s。B球与地面的高度差h=5m(不计空气阻力,g取10m/s2)。则( )
A.A球与地面的高度差为6m
B.A、B两小球释放前相距4.4m
C.若先剪断悬挂B球的细线,A、B两球有可能同时落地
D.A球比B球在空中运动的时间长,所以A球的速度变化率比B球的大
12.(2022·辽宁丹东·统考二模)如图所示电路,三个定值电阻、、的阻值之比为1:2:3。当在A、B之间接入一稳压电源,在C、D之间接入一电容器时,电容器的带电量为。现将电源、电容器的位置互调,此时电容器的带电量为,则( )
A.
B.
C.电源、电容器的位置互调后,短路电阻,电容器所带电量将减小
D.电源、电容器的位置互调后,短路电阻,电容器所带电量将增大
13.(2022·辽宁丹东·统考二模)如图所示,矩形ABCD为一玻璃砖的截面,AB=L、AD=2L。该截面内一条紫色光线从A点射向BC中点E,刚好在E点发生全反射并直接射向D点。若把紫色光线换成红色光线(光在真空中的光速为c),则( )
A.红色光线一定也在E点发生全反射
B.紫色光线在玻璃砖中的传播速度为0.5c
C.玻璃砖对紫色光线的折射率为
D.红色光线在玻璃砖中的传播时间比紫色光线长
14.(2022·辽宁丹东·统考二模)如图所示,A、B两卫星绕地球做匀速圆周运动,它们的轨道在同一平面内且绕行方向相同。若A离地面的高度为h,运行周期为T,根据观测记录可知,A观测B的最大张角θ=60°。设地球的半径为R,则下列说法中不正确的是( )
A.卫星B的运行轨道半径为
B.卫星A与B的加速度之比为1:4
C.卫星A与B运行的周期之比为
D.若某时刻卫星A和B相距最近,则再经过时间T,它们又相距最近
15.(2023·辽宁丹东·统考二模)在物理学的发展过程中,许多科学家做出了巨大贡献,他们的科学发现和所采取的科学方法推动了人类社会的进步。以下说法中正确的是( )
A.用时间内的位移与的比值定义时刻的瞬时速度,运用了微元法的思想
B.光电效应和康普顿效应分别从能量和动量角度反映了光的粒子性
C.麦克斯韦预言了电磁波,并证实了电磁波的存在
D.汤姆孙发现了天然放射现象,说明原子核具有复杂的结构
16.(2023·辽宁丹东·统考二模)甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动,其速度随时间的变化规律分别如图中、所示,图线是直线,图线是抛物线,时间内图线a、b与横轴围成的面积之比是,抛物线顶点的横坐标为,下列说法正确的是( )
A.时间内甲、乙的距离一直在减小
B.时间内乙的平均速度等于
C.时间内乙的加速度一直小于甲的加速度
D.时间内甲、乙的位移大小相等
17.(2023·辽宁丹东·统考二模)如图甲所示,我国航天员王亚平在天宫课堂上演示了微重力环境下的神奇现象。液体呈球状,往其中央注入空气,可以在液体球内部形成一个同心球形气泡,如图乙所示。假设此液体球其内外半径之比为,当由a、b、c三种颜色的光组成的细光束在过球心的平面内,从A点以的入射角射入球中,其中光的折射光线刚好与液体球内壁相切,则下列说法正确的是( )
A.该液体材料对a光的折射率小于对c光的折射率
B.若继续增大入射角i,b光可能因发生全反射而无法射出液体球
C.该液体材料对光的折射率为
D.光在液体球中的传播速度最小
18.(2023·辽宁丹东·统考二模)科幻电影《流浪地球》红遍大江南北。电影讲述的是太阳即将毁灭,人类在地球上建造出巨大的推进器,使地球经历停止自转、加速逃逸、匀速滑行、减速入轨等阶段,最后成为新恒星(比邻星)的一颗行星的故事。若多年以后地球来到比邻星附近,其变轨的简化过程如图所示,轨道1为地球公转的近似圆轨道,轨道2、3为椭圆轨道,P、Q为椭圆轨道3长轴的两个端点。以下说法正确的是( )
A.地球若要逃离太阳的束缚速度只需达到
B.地球在1、2、3轨道运行时经过点的速度分别为、、,则
C.地球在1、2轨道运行时经过的加速度分别为、,则
D.沿轨道1和轨道2运行时,相同时间内地球与比邻星连线扫过的面积相等
19.(2023·辽宁丹东·统考二模)如图所示,细线一端系在质量为的圆环A上,另一端系一质量为的物块B。细线对圆环A的拉力方向水平向左。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,直杆倾角,要保证圆环A静止不动,则A与固定直杆间动摩擦因数至少为(,)( )
A. B. C. D.
20.(2023·辽宁丹东·统考二模)如图所示,某空间存在电场强度为的水平方向匀强电场和磁感应强度为的垂直纸面向外的匀强磁场。质量为,带电量为的小球以速度沿光滑管道轴线由端恰好无触碰的运动到端。轴线与水平方向成60°角,管道内径大于小球直径,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.电场强度方向一定水平向左
B.电场强度和磁感应强度的大小关系为
C.磁感应强度
D.若小球以大于的速度从端进入管道后将不能做匀速运动
21.(2023·辽宁丹东·统考二模)如图所示,一定质量的理想气体用质量可忽略的活塞封闭在导热性能良好的质量的气缸中,活塞的密封性良好,用劲度系数为轻弹簧将活塞与天花板连接。气缸置于水平桌面上,开始时弹簧刚好处于原长。已知活塞与气缸底部的间距为,活塞的横截面积为,外界环境的压强为,温度为,忽略一切摩擦,重力加速度。缓慢降低环境温度,则当气缸刚好要离开水平桌面时环境温度为( )
A. B. C. D.
二、多选题
22.(2021·辽宁丹东·统考二模)真空中,位于x轴上的两个带等量负电的点电荷关于坐标原点O对称。电场强度E与位置x的关系E—x图像、电势与位置x的关系—x图像正确的是( )(规定无穷远处电势为零,电场强度沿x轴正方向为正)
A. B. C. D.
23.(2021·辽宁丹东·统考二模)如图所示,足够长的光滑斜面固定在水平地面上,斜面倾角为,底部连接一个劲度系数为k的轻质弹簧,且弹簧与斜面平行。质量为m的物块在力F的作用下处于静止状态(物块与弹簧不栓接),此时弹簧的形变量为x0。撤去F后,物块沿斜面向上运动的最大距离为4x0,弹簧始终处于弹性限度内。若重力加速度为g,则下列说法正确的( )
A.撤去F后,物块先做匀加速运动,再做匀减速运动
B.撤去F瞬间物块的加速度大小为
C.物块做匀减速运动的时间为
D.物块从开始向上运动至速度达到最大的过程中,物块克服重力做的功为
24.(2021·辽宁丹东·统考二模)一质量为m、带电量为q(q>0)的小球,在真空中由A点无初速度自由下落,经过t时间落到B点。此时在空间加竖直向上的匀强电场,使该小球又经过t时间返回A点。已知重力加速度为g,空间足够高。则下列说法正确的是( )
A.小球返回A点时的速率是其下落至B点时速率的3倍
B.空间所加匀强电场的电场强度大小为
C.小球自A点下落至最低点的过程中重力的冲量大小为
D.小球自A点下落到再返回A点的过程中机械能增量为
25.(2022·辽宁丹东·统考二模)如图所示,一质量为M的斜劈静止于粗糙水平地面上,质量为m的滑块恰好沿斜面匀速下滑,此时若对滑块施加一沿斜面向下的恒力F(过程中斜劈始终不动)。则下列判断正确的是( )
A.滑块将保持匀速运动,斜劈对地面有水平向左的静摩擦力作用
B.滑块将沿斜面做匀加速运动,斜劈对地面有水平向右的静摩擦力作用
C.滑块将沿斜面做匀加速运动,斜劈对地面无摩擦力的作用
D.滑块将沿斜面做匀加速运动,地面对M的支持力等于M、m重力之和
26.(2022·辽宁丹东·统考二模)如图所示,一个质量为m的刚性圆环套在粗糙的竖直固定细杆上,圆环内径略大于细杆直径,圆环的两侧与两个劲度系数均为k的轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固定在和圆环同一高度的M、N两点。圆环位于与M、N等高的O点时弹簧处于原长状态且原长为L,细杆上A、B两点到O点的距离都为。将圆环拉至A点由静止释放,若重力加速度为g,圆环运动过程中弹簧一直在弹性限度内。对于圆环从A点运动到B点的过程中,下列说法正确的是( )
A.圆环从A点出发时的加速度为
B.圆环通过O点时的加速度为g
C.圆环在B点时的动能小于
D.圆环在B点时的重力功率为零
27.(2022·辽宁丹东·统考二模)如图所示,在直角坐标系xOy的第一象限内有一虚线,虚线与x轴正方向间夹角θ=30°。虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.75×10-3T。虚线下方到第四象限内有与虚线平行、电场强度E=20N/C的匀强电场。一比荷的带电粒子从y轴正半轴上的P点以速度 沿x轴正方向射入磁场,粒子进入磁场后,从虚线上的M点(M点图中未画出)垂直虚线方向进入电场(不计重力),则( )
A.该带电粒子一定带正电
B.OM之间的距离为2m
C.粒子第一次穿过虚线后与x轴间的最小距离约为0.98m
D.粒子第一次穿过虚线后能击中x轴
28.(2023·辽宁丹东·统考二模)一列简谐横波在均匀介质中沿轴传播,时刻的波形如图甲所示,其中位于横坐标的一质点A的振动图像如图乙所示,是图甲中纵坐标为的一质点,则下列说法正确的是( )
A.该横波的传播速度大小为 B.时刻后A点比点先达到波谷
C.在时点的位移是 D.时点振动方向为轴负方向
29.(2023·辽宁丹东·统考二模)家用燃气热水器的内部构造如图甲所示,位于底部的脉冲点火器工作原理电路如图乙所示:点火器电源为2节的干电池,先利用转换器将直流电压转换为正弦交变电压,再将该交变电压加在理想变压器的原线圈上,当副线圈两端的放电针之间电压的最大值超过时就可以高压放电,所产生的电火花就可点燃燃气。则下列说法正确的是( )
A.图中电压表的示数为
B.点火器正常工作时,每秒点火100次
C.若转换器损坏了,副线圈两端的放电针依然可以点火
D.只有变压器的匝数超过时,点火器才能正常工作
30.(2023·辽宁丹东·统考二模)如图所示,两根足够长的、间距为的光滑竖直平行金属导轨,导轨上端接有开关、电阻、电容器,其中电阻的阻值为,电容器的电容为(不会被击穿),金属棒MN水平放置,质量为,空间存在垂直轨道向外的磁感应强度大小为的匀强磁场,在时刻单刀双掷开关接1,同时由静止释放金属棒,时单刀双掷开关瞬间接到2,此后再经过一段时间后金属棒做匀速直线运动,金属棒MN和导轨始终接触良好(不计金属棒和导轨的电阻,重力加速度),下列说法正确的是( )
A.单刀双掷开关接1后,金属棒MN做加速度逐渐减小的加速运动
B.在时电容器带的电荷量是
C.单刀双掷开关接2瞬间金属棒MN的加速度大小是
D.最后金属棒做匀速直线运动的速度大小是
参考答案:
1.A
【详解】A.甲图,卢瑟福通过粒子散射实验,建立了原子核式结构模型,所以A正确;
B.乙图,氢原子的能级结构图,大量处于n=4能级的原子向低能级跃迁时,能辐射6种不同频率的光子,所以B错误;
C.丙图,“光电效应”实验揭示了光的粒子性,爱因斯坦为此提出了相对论学说,建立了光电效应方程,所以C错误;
D.丁图,重核裂变产生的中子能使核裂变反应连续进行,称为链式反应,其中一种核裂变反应方程为,所以D错误;
故选A。
2.C
【详解】物体始终保持静止,所受合力为零,在OA旋转过程中,根据平行四边形法则画出力的动态变化图如下
由图可知,在OA顺时针缓慢旋转75°过程中,F1先减小后增大,F2一直减小。
故选C。
3.D
【详解】A.蓝光和红光在真空中传播时的速度相等都是光速,A错误;
B.在同种介质中,由于蓝光的频率比红光的频率大,蓝光的折射率比红光的折射率大,由可知蓝光的传播速度小,B错误;
C.在同一条件下,由于蓝光的折射率比红光的大,由知,蓝光的临界角小,容易产生全反射,所以蓝光能产生全反射,红光不一定能产生全反射,C错误;
D.由双缝干涉现象的条纹间距可知,蓝光的波长比红光的小,所以蓝光的条纹间距比红光的条纹间距窄,D正确。
故选D。
4.C
【详解】A.用电器的电流
电阻r两端的电压
由串联电路分压可得副线圈两端的电压为224V,
原线圈两端的电压
故
故A错;
B.由
得
而
故
故B错;
C.由A选项可知副线圈的电流为2A,故C正确;
D.由理想变压器原副线圈功率相等可得
故D错误。
故选C。
5.B
【详解】A.A到B等温膨胀,气体的内能不变,由于气体对外界做功,所以该过程一定吸热,故A错误;
B.B到C体积不变,压强减小,根据理想气体的状态方程可知,温度一定降低,所以气体的内能减小,故B正确;
C.C到A的过程中,体积减小,外界对气体做功,故C错误;
D.图像中,图线与坐标轴围成的面积等于该过程做的功,由图像可知,A到B的过程中气体对外界做的功大于C到A的过程中外界对气体做的功,B到C体积不变不做功,所以全部过程中气体对外界做的功大于外界对气体做的功,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】AB.为
由几个关系可得
联立可得
与x是负相关的关系,故A错,B正确;
C.
带入l得
由式子分析,C错误;
D.
由式子分析D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.月球表面
由于
G1=mg1
G2=mg
可得月球的第一宇宙速度为
选项A错误;
B.嫦娥五号环绕月球表面做匀速圆周运动的周期为
选项B错误;
C.月球的质量为
选项C正确;
D.月球的密度为
选项D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.晶体都有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,故A错误
B.温度是分子平均动能大小的标志,温度越高分子平均动能越大,所以1kg氧气在0℃时分子热运动的平均动能比0.1kg氧气在27℃时分子热运动的平均动能小,故B正确;
C.布朗运动的颗粒很小,眼睛不能直接看见,空气中尘粒的运动是因为空气的对流形成的,不属于布朗运动,故C错误;
D.地面上自由滚动的足球逐渐停下来,在摩擦力的作用下将动能转化成内能,符合能量守恒定律,故D错误。
故选B。
9.D
【详解】A.根据质量数守恒和核电荷数守恒,可知X是中子,故A 错误;
BCD.根据质量数守恒和核电荷数守恒,可知Y是,①②反应都是核聚变,存在质量亏损,根据
可求出释放的能量,故BC错误,D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.根据图像可知电流的最大值为
则可得此时电流的有效值为
故A错误;
B.在t=0.01s时产生的感应电流为0,此时线圈和磁场垂直,此时线框的磁通量最大,故B错误;
CD.图线与横轴围成的面积根据可表示为通过整个电路的总电荷量,则图线与横轴围成的面积与所对应的时间的比值为
即为电流的平均值,故C正确,D错误;
故选C。
11.B
【详解】A.设B球用时为t,则有
对A球有
联立解得
故A错误;
B.据前面分析,A、B两小球释放前高度差为
则相距为
故B正确;
C.B球离地面近,若先剪断悬挂B球的细线,B球会更早于A球落地,故C错误;
D.速度变化率即为加速度,两球加速度均为重力加速度,速度变化率相同,故D错误。
故选B。
12.A
【详解】A B.假定该稳压电源的电动势为E,当在A、B之间接入一稳压电源时,电路如图所示,
依题意有
同理当在C、D之间接入一稳压电源时,有
可知有
故A正确,B错误;
C D.电源、电容器的位置互调后,电路结构为:R1与电容器串联然后与R2并联,再与R3串联,并没有短路电阻R1,故CD错误。
故选A。
13.C
【详解】A.根据 ,红色光线比紫色光线的折射率小,发生全反射的临界角大,红光在E点不会发生全反射,A错误;
C.根据
根据题意得
解得,玻璃砖对紫色光线的折射率为
C正确;
B.紫色光线在玻璃砖中的传播速度为
B错误;
D. 红色光线在E点发生折射,射出玻璃砖,红光传播距离短,传播速度大,则红光玻璃砖中的传播时间比紫色光线短,D错误。
故选C。
14.D
【详解】A.卫星B的运行轨道半径为
解得
A正确,不符合题意;
B.根据牛顿第二定律得
解得
卫星A与B的加速度之比为
B正确,不符合题意;
C.根据牛顿第二定律得
解得
C正确,不符合题意;
D.若某时刻卫星A和B相距最近,设再经过时间t,它们又相距最近
解得
D错误,符合题意。
故选D。
15.B
【详解】A.用时间内的位移与的比值定义时刻的瞬时速度,运用了极限法的思想,A错误;
B.光电效应和康普顿效应分别从能量和动量角度反映了光的粒子性,B正确;
C.麦克斯韦预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在,C错误;
D.贝克勒尔发现了天然放射现象,说明原子核具有复杂的结构,D错误。
故选B。
16.D
【详解】A.v-t图像中,图线与时间轴围成的面积表示位移,由图可知时间内甲、乙的距离一直在增大,故A错误;
B.假设乙是做匀变速直线运动,则在时间内满足,但图线b是抛物线,则在时间内平均速度大于,故B错误;
C.v-t图像中,图象的斜率代表加速度,由图可知初始阶段乙的加速度大于甲的加速度,故C错误;
D.由图可知是0~的中间时刻,根据匀变速直线运动规律可知甲在0~的位移是~的3倍,时间内图线a、b与横轴围成的面积之比是,根据数学方法可知,时间内甲、乙的位移大小相等,故D正确。
故选D。
17.C
【详解】A.由图乙可知,a光在液体材料中的折射角比c光的小,由折射率, 可知该液体材料对a光的折射率大于对c光的折射率,故A错误;
B.若继续增大入射角i,b光的折射角增大,光线远离同心球形气泡,光线从液体材料射出时的入射角与射入液体材料时的折射角大小相等,根据光的可逆性可知不会发生全反射,故B错误;
C.由图乙可得,b光在液体材料中的折射角
由折射率,可得该液体材料对光的折射率为
故C正确;
D.由图乙可知,a、b、c三种颜色的光的入射角相同,c光的折射角最大,由折射率公式,可知c光的折射率最小;由,可知光在液体球中的传播速度最大,故D错误。
故选C。
18.C
【详解】A.地球若要逃离太阳的束缚速度需达到第三宇宙速度16.7km/s,故A错误;
B.地球从轨道1上的P点进入轨道2,需点火加速,可知
同理,地球从轨道2上的P点进入轨道3,需点火加速,可知
所以有
故B错误;
C.地球在1、2轨道运行时经过的加速度分别为、,由牛顿第二定律
解得
在P点,轨道不同加速度相同,则
故C正确;
D.由开普勒第二定律可知,地球沿同一个轨道运行时,相同时间内地球与比邻星连线扫过的面积相等,不同轨道相同时间内地球与比邻星连线扫过的面积不相等,故D错误。
故选C。
19.A
【详解】对圆环A受力分析,受重力mg、细线拉力F、直杆弹力T作用,假设摩擦力f沿杆向下,如图
则细线拉力
所以弹力
摩擦力
由
可得
故选A。
20.C
【详解】A.小球在叠加场中受重力、电场力和洛伦兹力沿光滑管道轴线由端恰好无触碰的运动到端,根据洛伦兹力的特点可知,小球做的是匀速直线运动。小球带正电时
受到重力竖直向下,从P端运动到Q端时,洛伦兹力垂直于虚线向右上,根据匀速直线运动的条件是合力为零,所以电场力方向水平向右,故电场方向向右,A错误;
B.由以上分析可知,根据共点力平衡,有
整理得
B错误,C正确;
D.若小球以大于的速度从端进入管道后,受到的重力和电场力不变,但是洛伦兹力会变大,这时管道对小球会产生垂直于管道向右下方的支持力,管道光滑,所以不会有摩擦力,即小球合力仍为零,做匀速直线运动,D错误。
故选C。
21.B
【详解】当气缸刚好要离开水平桌面时,弹簧的弹力为,则
解得弹簧伸长量为
则当气缸刚好要离开水平桌面时,活塞与气缸底部的间距为
当气缸刚好要离开水平桌面时,气缸内气体压强为
对气缸内气体由理想气体状态方程得
解得当气缸刚好要离开水平桌面时环境温度为
故选B。
22.AD
【详解】AB.根据电场的叠加原理可知,在x轴上O点是两个电荷连线的对称点,所以O点的场强为零,并且在x轴两侧的电场强度方向相反,B错误A正确;
CD.无穷远处电势为零,负电荷周围的电势都小于零,是负值,所以在x轴上坐标原点O的电势不为零,C错误D正确。
故选AD。
23.BD
【详解】A.撤去F后,弹力逐渐变小,合力先变小,后变大,最后不变,故物体先做变加速运动,然后做变减速运动,最后做匀减速运动,故A错;
B.撤去外力的瞬间,对物块受力分析,由牛顿第二定律
解得
故B正确;
C.当物块刚好离开弹簧时,做匀减速运动,由
有
上升过程与下降过程对称
解得
故C错误;
D.当弹力刚好减小到刚好等于重力的分力时,物块速度达到最大,设此时弹簧的形变量为x,则有
解得
则重力做的功
故D正确。
故选BD。
24.BCD
【详解】A.根据平均速度可得
解得
vA=2vB
选项A错误;
B.由于
解得
选项B正确;
C.从B点到最低点的时间
小球自A点下落至最低点的过程中重力的冲量大小为
选项C正确;
D.小球自A点下落到再返回A点的过程中电场力做功
则机械能增量为,选项D正确。
故选BCD。
25.CD
【详解】以滑块为研究对象,因滑块匀速运动,原先合力为零,斜面对其作用力与其重力相平衡,加上力F后,滑块的合力即为F,所以滑块将加速下滑;
以斜劈为研究对象,其受力如图所示
受到滑块沿斜面向下的滑动摩擦力与滑块垂直于斜面向下的压力,且大小不变,两个力的合力等于滑块的重力,方向竖直向下,所以地面对其的支持力等于整体重力之和,斜劈与地面无静摩擦力的作用,故AB错误,CD正确。
故选CD。
26.AB
【详解】A.由题意得在A点时,弹簧与竖直方向的夹角为,弹簧的长度为,弹簧圆环在A点有
解得
故A项正确;
B.圆环通过O点时,水平方向合力为零,竖直方向只受重力,故加速度等于g,故B项正确;
C.圆环从A点运动到B点过程中,重力做功,由题意知,弹簧在A点和B点的形变量相同,故弹性势能没有发生变化,则有
解得
圆环在B点时的动能等于,故C项错误;
D.由C项可知,圆环在B点有速度,且速度方向与重力方向相同,故圆环在B点的重力功率不可能为零,故D项错误。
故选AB。
27.BC
【详解】A.该粒子所受洛伦兹力向下,根据左手定则,该带电粒子一定带电,A错误;
B.根据牛顿第二定律得
解得
OM之间的距离为2m,B正确;
CD.竖直方向的分速度为
竖直方向的加速度为
竖直方向的位移为
解得
M点到x轴的距离为
粒子第一次穿过虚线后与x轴间的最小距离约为
C正确,D错误。
故选BC。
28.AC
【详解】A.由波的图像可知波长为
由振动图像可知
则波速为
故A正确;
B.时刻质点向轴正方向运动,根据同侧法可知波沿轴正方向传播,根据同侧法可知质点向轴负方向运动,可知时刻后B点比A点先达到波谷,B错误;
C.B点简谐运动的表达式为
由图像可知
,
则有
cm
当时,,则
解得
则
代入可得
C正确;
D.,根据周期性可知点振动方向为轴正方向,D错误。
故选AC。
29.BD
【详解】A.由正弦交变电压可知,最大值为
图中电压表的示数为有效值
故A错误;
B.交变电流的频率为
交变电流一个周期两次达到电压最大值,所以点火器正常工作时,每秒点火100次,故B正确;
C.若转换器损坏了,变压器不能工作,副线圈两端没有电压,放电针不可以点火,故C错误;
D.由变压器电压与匝数的关系,可得
所以只有变压器的匝数超过时,点火器才能正常工作,故D正确。
故选BD。
30.BD
【详解】A.单刀双掷开关接1后,金属棒MN在导轨上运动,电容器的充电电流为
电容器所带电荷量的变化量
感应电动势
则可知
而金属棒的加速度
由此可知
而根据牛顿第二定律有
可得
故A错误;
B.在时,金属棒的速度为
电容器两端的电压为
则可知电容器的电荷量为
故B正确;
C.单刀双掷开关接2瞬间,金属棒与电阻串联构成闭合回路,由牛顿第二定律有
而
联立解得
故C错误;
D.设金属棒最后做匀速直线运动的速度为,则由平衡条件有
解得
故D正确。
故选BD。
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