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天津市南开区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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这是一份天津市南开区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，共27页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
天津市南开区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
一、单选题
1．（2021·天津南开·统考二模）如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（ ）
A．由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子波长最长
B．氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级后，其电势能减小，核外电子的动能增大，原子总能量不变
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应
2．（2021·天津南开·统考二模）蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘，而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说，蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，则下列说法正确的是（ ）
A．用a光可在光盘上记录更多的数据信息
B．b光在水中传播的速度较a光大
C．使用同种装置，用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽
D．增大水中复色光的入射角，则a光先发生全反射
3．（2021·天津南开·统考二模）科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事。地球流浪途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球。若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2；地球与木星均可视为球体其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（ ）
A．地球与木星的质量之比为
B．地球与木星的第一宇宙速度之比为
C．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D．地球逃逸前，发射的透出太阳系的航天器最小发射速度为11.2km/s
4．（2021·天津南开·统考二模）新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度均保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．充气过程中储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功并吸收热量
C．充气过程中，储气室内气体内能不变
D．喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力增大
5．（2021·天津南开·统考二模）如图所示，两带有等量异种电荷的平行金属板M、N水平放置，a、b为同一条电场线上的两点，若将一质量为m、电荷量为-q的带电粒子分别置于a、b两点，则粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能；若将该粒子从b点以初速度v0竖直向上抛出，则粒子到达a点时的速度恰好为零。已知a、b两点间的距离为d，金属板M、N所带电荷量始终不变，不计带电粒子的重力，则下列判断中正确的是（ ）
A．a点电势一定高于b点电势
B．两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为
C．a、b两点间的电势差为
D．若将M、N两板间的距离稍微增大一些，则a、b两点间的电势差变小
6．（2022·天津南开·统考二模）铀原子核既可发生衰变，也可发生裂变。其衰变方程为，裂变方程为，其中、、Y、的质量分别为、、、，光在真空中的传播速度为c、下列叙述正确的是（ ）
A．发生的是β衰变
B．Y原子核中含有56个中子
C．若提高温度，的半衰期将会变小
D．一个裂变时释放的能量为
7．（2022·天津南开·统考二模）自热米饭因其便于加热和携带越来越受到“驴友”的欢迎。自热米饭盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100℃，盖上盒盖便能在10~15分钟内迅速加热食品。自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸。下列说法正确的是（ ）
A．自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体内能增加
C．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度降低
D．自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了
8．（2022·天津南开·统考二模）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（位置未知）每秒公转12圈。若将两颗中子星都看做是质量均匀分布的球体，忽略其他星体的影响，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，则无法估算出这一时刻两颗中子星（ ）
A．各自的质量 B．质量之和 C．公转速率之和 D．公转的角速度
9．（2022·天津南开·统考二模）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为，下列说法正确的是（ ）
A．s内质点M运动的路程为2.4mm
B．超声波在血管中的传播速度为
C．质点M开始振动的方向沿y轴正方向
D．时质点N恰好处于负向最大位移处
10．（2022·天津南开·统考二模）在图中，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹acb曲线、adb曲线运动。则（ ）
A．甲、乙两粒子所带的电荷符号相同
B．甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d的速率
C．两个粒子的电势能都是先减小后增大
D．经过b点时，两粒子的动能一定相等
11．（2023·天津南开·统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
D．根据热力学第二定律可知热量只能从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
12．（2023·天津南开·统考二模）波源在坐标原点O沿y轴上下振动，形成的简谐波沿x轴正向传播，波速为2m/s。已知t=0时刻波恰好传到x=20cm的质点处，波形如图所示。则（ ）
A．波源的振动周期为0.2s
B．波源的起振方向一定沿y轴负方向
C．再经过0.4s波恰好传到x=60cm的P点
D．当波源沿x轴正向运动并靠近站在x轴正向相对于地面静止的观察者时，观察者接收到的波的频率为10Hz
13．（2023·天津南开·统考二模）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号到月球“挖土”成功返回。作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为，已知月球的半径为，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，忽略地球、月球自转的影响，则（ ）
A．月球质量与地球质量之比为
B．月球密度与地球密度之比为
C．月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为
D．嫦娥五号在月球表面所受万有引力与在地球表面所受万有引力之比为
14．（2023·天津南开·统考二模）如图甲所示为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．光电子最大初动能与入射光的频率成正比
B．阴极K金属的逸出功为
C．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出2种不同频率的光
15．（2023·天津南开·统考二模）可变电容器是一种电容可以在一定范围内调节的电容器，通过改变极极间相对的有效面积或极板间距离，它的电容就相应地变化。通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与电源负极相连，初始时开关S闭合，极板间有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应，关于两极板组成的电容器下列说法正确的是（ ）
A．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器电容增大
B．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器所带电荷量不变
C．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器两极板连线中点处电势变小
D．断开开关S，只将板间距变为原来的二倍，则带电粒子仍处于静止状态
二、多选题
16．（2021·天津南开·统考二模）一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起经0.1s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为10m/s，则（ ）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的周期为0.4s
C．t=0时刻质点a沿y轴正方向运动
D．从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4m
17．（2021·天津南开·统考二模）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（ ）
A．∆P′=∆P B．∆P′=∆P C．∆U′=∆U D．∆U′=∆U
18．（2021·天津南开·统考二模）如图甲所示，在公元1267 ~ 1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m= 80 kg的可视为质点的石块装在长L=m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成α= 30°。松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与O点的水平距离s= 100 m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g= 10 m/s2，下列说法正确的是（）
A．石块水平抛出时的初速度为25 m/s
B．重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量
C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功1.16×105J
D．石块圆周运动至最高点时，石袋对石块的作用力大小为1.42×104N
19．（2022·天津南开·统考二模）如图甲所示电路中，为标有“4V，2W”字样的小灯泡，、为两只标有“8V，6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为1.5A B．交变电压的最大值
C．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1 D．电压表的示数为24V
20．（2022·天津南开·统考二模）新冠病毒疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度（）时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速，则（ ）
A．波长10μm的红外线在真空中的频率为
B．将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C．光电子的最大初动能为0.02eV
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
21．（2022·天津南开·统考二模）2022年冬奥会在我国北京和张家口市举行，滑雪项目成为人们非常喜爱的运动项目。如图所示为运动员从高为的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，经过时间落到长直滑道上的C点，不计滑动过程中的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．若加倍，则水平飞出的速度加倍
B．若加倍，则在空中运动的时间加倍
C．若减半，运动员落到斜面时的速度方向不变
D．若减半，运动员在空中离斜面的最大距离变小
22．（2023·天津南开·统考二模）“浸没式”光刻机的原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为，当不加液体时（可视为真空）光刻胶的曝光波长为，则加上液体后与不加液体相比，该曝光光波（ ）
A．在液体中的频率变为原来的
B．在液体中的传播速度变为原来的倍
C．在液体中的曝光波长约为
D．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的倍
23．（2023·天津南开·统考二模）“张北的风点亮北京的灯”深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为、额定功率为的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的交变电压时，赛区的空LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为。则下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机的转速为
B．风力发电机内输出的电能为
C．降压变压器原、副线圈匝数比为
D．升压变压器副线圈输出的电压的有效值为
24．（2023·天津南开·统考二模）“神舟十三号”返回舱返回地面时，在距离地面大约十公里的地方打开主降落伞，一段时间后返回舱开始沿竖直方向匀速下落，从离地处经到达离地处，此时返回舱上的四台反冲发动机同时点火提供恒定作用力，使返回舱到达地面时速度减为，从而实现软着陆。设返回舱的质量为，取，忽略反冲发动机点火后主降落伞对返回舱的作用和空气对返回舱的作用，下列说法正确的是（ ）
A．匀速下落过程中，降落伞对返回舱做功的功率逐渐减小
B．反冲发动机工作时，舱内航天员的加速度大小为
C．减速过程反冲发动机对返回舱做的功为
D．减速过程反冲发动机对返回舱的冲量大小为
参考答案：
1．D
【详解】A．由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子波长最短，其释放的能量最大，所以A错误；
B．氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级后，其电势能减小，核外电子的动能增大，原子总能量减小，所以B错误；
C．这些氢原子总共可能辐射出6种不同频率的光，所以C错误；
D．根据
则用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应，所以D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．由图可知b光的偏折程度大，则b光的折射率大，所以b光为蓝光，用b光可在光盘上记录更多的数据信息，选项A错误；
B．b光的折射率大，根据可知b光在水中传播的速度较a光小，选项B错误；
C．a光的折射率小，波长大，根据可知使用同种装置，用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽，选项C正确；
D．a光的折射率小，根据可知a光的临界角大，增大水中复色光的入射角，则a光后发生全反射，选项D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．根据重力与万有引力相等，有
解得
可得地球的质量为
地
木星质量为
木
故地球与木星的质量之比为，选项A正确；
B．根据重力提供向心力得
解得地球上的第一宇宙速度
同理得木星上的第一宇宙速度为
故木星与地球的第一宇宙速度之比
选项B错误；
C．根据开普勒第三定律得
故
即地球与木星绕太阳公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方，选项C错误；
D．地球逃逸前，发射的透出太阳系的航天器最小发射速度为16.7km/s，选项D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．充气过程中储气室内气体分子数增多，但是充气过程中气体温度保持不变，则分子运动剧烈程度不变，所以A错误；
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功，喷液过程中温度保持不变，则气体的内能保持不变 ，根据热力学第一定律
可知 ，则气体吸收热量，所以B正确；
C．充气过程中，储气室内气体内能增大，因为气体的质量增大，分子数增大，总动能增大，则内能增大，所以C错误；
D．喷液过程中，根据等温变化，可知气体的体积增大，压强减小，则储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力减小，所以D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．由于粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能，则粒子从b运动到a过程电场力做负功，所以电场力方向由a指向b，则场强方向由b指向a，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，a点电势一定低于b点电势，所以A错误；
B．粒子从b运动到a过程，由动能定理可得
解得
所以B正确；
C． a、b两点间的电势差为
所以C错误；
D．根据平行板电容器的定义式及决定式有
， ，
联立解得
若将M、N两板间的距离稍微增大一些，两板间的电场强度保持不变，根据
则a、b两点间的电势差也保持不变，所以D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒，知X的质量数和电荷数分别为
，
为氦原子核，所以U发生的是α衰变，故A错误；
B．Y的质量数和电荷数分别为
A＝235＋1－89－3＝144， Z＝92－36＝56
由原子核的组成特点可知，Y原子核中含有56个质子，中子数为
144－56＝88
故B错误；
C．半衰期与温度、压强等外界因素无关，故C错误；
D．由于核裂变的过程中释放能量，根据爱因斯坦质能方程得
ΔE＝Δmc2＝(m1－2m2－m3－m4)c2
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体压强急剧增大的结果，故A错误；
BC．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体对外做功，且来不及与外界进行热量交换，根据热力学第一定律可知盒内气体内能减少，温度降低，故B错误，C正确；
D．自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，气体分子平均速率增大，表现的是一种统计规律，并不代表每一个气体分子速率都增大了，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】D．两颗中子星相距约400km，绕二者连线上的某点每秒公转12圈，可知两颗中子星公转的周期为
则公转的角速度为
可估算出这一时刻两颗中子星公转的角速度，D不满题意要求；
C．假设两中子星做圆周运动的半径分别为和，线速度大小分别为和，则有
，
又
联立可得
可估算出这一时刻两颗中子星公转速率之和，C不满题意要求；
AB．假设两中子星的质量分别为和，根据万有引力提供向心力可得
联立可得
解得
可估算出这一时刻两颗中子星质量之和，但不能估算出这一时刻两颗中子星各自的质量，B不满题意要求，A满题意要求；
故选A。
9．D
【详解】A．波的周期为
易知，则质点M运动的路程为
故A错误；
B．根据图像可得该波的波长为
由波速与波长的关系式可得
故B错误；
C．由波形图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点M开始振动的方向沿y轴负方向。故C错误；
D．由图可知，波传播过程中，离N点的最近的波谷与N点的距离为
波谷传播到N点的时间为
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】A．由轨迹看出，甲受引力，乙受斥力，甲、乙异号，故A错误；
B．电场力先对甲做正功，先对乙做负功，故B正确；
D．到b点，电场力对两粒子做功都为零，但动能不一定相等，因为质量不一定相等，故D错误；
C．甲粒子电势能先减小后增大，乙粒子电势能先增大后减小，故C错误。
故选B。
11．C
【详解】A．物体的温度越高，分子的平均动能就越大，并不是每个分子的动能都增大，A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，但能反映液体分子的运动，B错误；
C．做功和热传递都能改变内能，一定质量的理想气体从外界吸收热量，同时对外做等量的正功，内能不会发生改变，C正确；
D．根据热力学第二定律，可知热量能自发的从高温物体传到低温物体，但不能自发的从低温物体传到高温物体。但在消耗其他能量的情况下可以实现热量从低温物体传到高温物体，D错误。
故选C。
12．B
【详解】A．波源的振动周期为
故A错误；
B．由于沿x轴正向传播，根据“上下坡”法可知，x=20cm的质点沿y轴负方向振动，而介质中质点起振的方向与波源的起振方向相同，所以波源的起振方向一定沿y轴负方向，故B正确；
C．波在介质中匀速传播，所以经过0.4s，波向前传播的距离为
所以波恰好传到100cm处，故C错误；
D．波源振动的频率为
根据多普勒效应，当波源沿x轴正向运动并靠近站在x轴正向相对于地面静止的观察者时，观察者接收到的波的频率大于10Hz，故D错误。
故选B。
13．A
【详解】A．由
可得质量之比
故A正确；
B．由
可得密度之比
故B错误；
C．由
可得第一宇宙速度之比为
故C错误；
D．嫦娥五号在月球表面所受万有引力与在地球表面所受万有引力之比为
故D错误。
故选A。
14．D
【详解】A．由爱因斯坦光电效应方程知，光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是正比，故A错误；
B．大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出的光子中，其中频率最高的光子，对应的能量为
由光电效应方程可得
由丙图可知截止电压为，代入数据解得
故B错误；
C．至少需要用能量为的光子照射，才可使处于基态的氢原子电离，故C错误；
D．一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出2种不同频率的光，故D正确。
故选D。
15．D
【详解】AB．保持开关S闭合，则电容器两极板的电压U保持不变，若将上极板转过30°，两极板的正对面积减小，根据电容的定义式
S减小，C减小，Q减小，故AB错误；
C．根据电场强度与电势差的关系
可得，E不变，则电容器两极板连线中点与下极板间的电势差不变，由于下极板接地，其电势始终为零，所以电容器两极板连线中点处电势不变，故C错误；
D．断开开关S，则电容器两极板的带电荷量不变，只将板间距变为原来的二倍，则电容器的电容变为原来的一半，两极板的电压变为原来的二倍，所以电容器内部的电场强度不变，粒子所受电场力不变，带电粒子仍处于静止状态，故D正确。
故选D。
16．BD
【详解】AB．由图读出波长λ=4m，则波的周期为
由题波传播的时间为
根据波形的平移可知，波的传播方向沿x轴负方向，选项A错误，B正确；
C．波x轴负方向传播，由“上下坡法”可知t=0时，质点a沿y轴负方向运动，选项C错误；
D．从t=0时刻经0.2s时，由于
所以质点通过的路程等于2A=0.4m，选项D正确。
故选BD。
17．AD
【详解】输电线上损失的功率
ΔP＝( )2·r
损失的电压
ΔU＝·r
当输送电压变为原来的2倍，损失的功率变为原来的 ，即
ΔP′＝ΔP
损失的电压变为原来的，即
ΔU′＝ΔU
故选AD。
18．CD
【详解】A．石块平抛运动的高度
根据得
故石块水平抛出时的初速度
选项A错误；
B．转动过程中，重物的动能也在增加，因此重物重力势能的减少量不等于石块机械能的增加量，选项B错误；
C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功
选项C正确；
D．石块圆周运动至最高点时，有
所以
选项D正确。
故选CD。
19．ACD
【详解】A．、的额定电流为
所以电流表的示数为
故A正确；
C．通过原线圈的电流等于L1的额定电流，为
所以变压器原、副线圈的匝数之比为
故C正确；
D．副线圈两端电压等于L2和L3的额定电压，为
所以电压表的示数，即原线圈两端电压为
故D正确；
B．根据闭合电路欧姆定律可得
解得
故B错误。
故选ACD。
20．CD
【详解】A．波长10μm的红外线在真空中的频率为
A错误；
B．将图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，B错误；
C．由图乙可知，遏止电压为
根据动能定理可得光电子的最大初动能为
C正确；
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极溢出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确；
故选CD。
21．CD
【详解】A．运动员从高为的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，根据动能定理可得
解得
可知若加倍，则水平飞出的速度变成原来的倍，A错误；
B．假设斜面倾角为，落到斜面位置离点距离为，运动员在空中做平抛运动，则有
联立解得
可知若加倍，则在空中运动的时间变成原来的倍，B错误；
C．假设运动落地斜面上的速度方向与水平方向夹角为，竖直分速度为，则有
又
可得
说明落地斜面上的速度方向与水平方向夹角为定值，与抛出的速度没有关系，若减半，运动员落到斜面时的速度方向不变，C正确；
D．把运动员在空中的运动分解成沿斜面向下初速度为，加速度大小为的匀加速直线运动和垂直斜面向上初速度为，加速度大小为的匀减速直线运动，当垂直斜面的分速度减到时，运动员离斜面最远，则有
可知若减半，运动员在空中离斜面的最大距离变小，D正确；
故选CD。
22．CD
【详解】A．频率由光源决定，光由空气进入该液体中传播时，光波频率不变，故A错误；
B．光在液体中的传播速度为
解得
故B错误；
C．加上液体时光刻胶的曝光波长为
不加液体时，有
联立代入数据可得
故C正确；
D．由上分析可知，在液体中曝光光波的传播速度变为原来的，而传播距离不变，所以在液体中所需的时间变为原来的，故D正确。
故选CD。
23．ACD
【详解】A．由图乙可知该交流电的周期为
所以风力发电机的转速为
故A正确；
B．风力发电机输出功率为
故B错误；
C．输电线上损耗的功率为
由可得
降压变压器副线圈电流
所以降压变压器原、副线圈匝数比为
故C正确；
D．降压变压器原线圈电压
输电线上损耗的电压为
所以升压变压器副线圈输出的电压的有效值为
故D正确。
故选ACD。
24．BD
【详解】A．匀速下落过程中，返回舱对降落伞的作用力不变，所以返回舱对降落伞做功的功率不变，故A错误；
B．返回舱做减速运动的初速度为
则由
可得
反冲发动机工作时，舱内航天员的加速度值大小为3g，故B正确；
C．反冲发动机对返回舱做的功为
故C错误；
D．返回舱减速的时间为
返回舱的合冲量为
反冲发动机对返回舱的冲量为
冲量大小为，故D正确。
故选BD。
天津市南开区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
一、单选题
1．（2021·天津南开·统考二模）如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（ ）
A．由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子波长最长
B．氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级后，其电势能减小，核外电子的动能增大，原子总能量不变
C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光
D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应
2．（2021·天津南开·统考二模）蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘，而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说，蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，则下列说法正确的是（ ）
A．用a光可在光盘上记录更多的数据信息
B．b光在水中传播的速度较a光大
C．使用同种装置，用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽
D．增大水中复色光的入射角，则a光先发生全反射
3．（2021·天津南开·统考二模）科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事。地球流浪途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球。若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2；地球与木星均可视为球体其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（ ）
A．地球与木星的质量之比为
B．地球与木星的第一宇宙速度之比为
C．地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方
D．地球逃逸前，发射的透出太阳系的航天器最小发射速度为11.2km/s
4．（2021·天津南开·统考二模）新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度均保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．充气过程中储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功并吸收热量
C．充气过程中，储气室内气体内能不变
D．喷液过程中，储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力增大
5．（2021·天津南开·统考二模）如图所示，两带有等量异种电荷的平行金属板M、N水平放置，a、b为同一条电场线上的两点，若将一质量为m、电荷量为-q的带电粒子分别置于a、b两点，则粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能；若将该粒子从b点以初速度v0竖直向上抛出，则粒子到达a点时的速度恰好为零。已知a、b两点间的距离为d，金属板M、N所带电荷量始终不变，不计带电粒子的重力，则下列判断中正确的是（ ）
A．a点电势一定高于b点电势
B．两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为
C．a、b两点间的电势差为
D．若将M、N两板间的距离稍微增大一些，则a、b两点间的电势差变小
6．（2022·天津南开·统考二模）铀原子核既可发生衰变，也可发生裂变。其衰变方程为，裂变方程为，其中、、Y、的质量分别为、、、，光在真空中的传播速度为c、下列叙述正确的是（ ）
A．发生的是β衰变
B．Y原子核中含有56个中子
C．若提高温度，的半衰期将会变小
D．一个裂变时释放的能量为
7．（2022·天津南开·统考二模）自热米饭因其便于加热和携带越来越受到“驴友”的欢迎。自热米饭盒内有一个发热包，遇水发生化学反应而产生大量热能，不需要明火，温度可超过100℃，盖上盒盖便能在10~15分钟内迅速加热食品。自热米饭的盖子上有一个透气孔，如果透气孔堵塞，容易造成小型爆炸。下列说法正确的是（ ）
A．自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体内能增加
C．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体温度降低
D．自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，标志着每一个气体分子速率都增大了
8．（2022·天津南开·统考二模）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（位置未知）每秒公转12圈。若将两颗中子星都看做是质量均匀分布的球体，忽略其他星体的影响，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，则无法估算出这一时刻两颗中子星（ ）
A．各自的质量 B．质量之和 C．公转速率之和 D．公转的角速度
9．（2022·天津南开·统考二模）B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为，下列说法正确的是（ ）
A．s内质点M运动的路程为2.4mm
B．超声波在血管中的传播速度为
C．质点M开始振动的方向沿y轴正方向
D．时质点N恰好处于负向最大位移处
10．（2022·天津南开·统考二模）在图中，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势面，已知a、b两点在同一等势面上，c、d两点在另一个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率，沿不同的方向从同一点a射入电场，在电场中沿不同的轨迹acb曲线、adb曲线运动。则（ ）
A．甲、乙两粒子所带的电荷符号相同
B．甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d的速率
C．两个粒子的电势能都是先减小后增大
D．经过b点时，两粒子的动能一定相等
11．（2023·天津南开·统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，每个分子动能也越大
B．布朗运动就是液体分子的热运动
C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变
D．根据热力学第二定律可知热量只能从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
12．（2023·天津南开·统考二模）波源在坐标原点O沿y轴上下振动，形成的简谐波沿x轴正向传播，波速为2m/s。已知t=0时刻波恰好传到x=20cm的质点处，波形如图所示。则（ ）
A．波源的振动周期为0.2s
B．波源的起振方向一定沿y轴负方向
C．再经过0.4s波恰好传到x=60cm的P点
D．当波源沿x轴正向运动并靠近站在x轴正向相对于地面静止的观察者时，观察者接收到的波的频率为10Hz
13．（2023·天津南开·统考二模）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号到月球“挖土”成功返回。作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程，嫦娥五号任务实现了多项重大突破，标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器测得月球表面的重力加速度为，已知月球的半径为，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，忽略地球、月球自转的影响，则（ ）
A．月球质量与地球质量之比为
B．月球密度与地球密度之比为
C．月球第一宇宙速度与地球第一宇宙速度之比为
D．嫦娥五号在月球表面所受万有引力与在地球表面所受万有引力之比为
14．（2023·天津南开·统考二模）如图甲所示为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率不同的大量光子。其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．光电子最大初动能与入射光的频率成正比
B．阴极K金属的逸出功为
C．用能量为的光子照射，可使处于基态的氢原子电离
D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出2种不同频率的光
15．（2023·天津南开·统考二模）可变电容器是一种电容可以在一定范围内调节的电容器，通过改变极极间相对的有效面积或极板间距离，它的电容就相应地变化。通常在无线电接收电路中作调谐电容器用。如图所示，水平放置的两半圆形金属极板由绝缘转轴连接，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动，也可上下平移，起初两极板边缘对齐，上极板通过开关S与电源正极相连，下极板接地后与电源负极相连，初始时开关S闭合，极板间有一带电粒子P恰好处于静止状态。忽略边缘效应，关于两极板组成的电容器下列说法正确的是（ ）
A．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器电容增大
B．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器所带电荷量不变
C．保持开关S闭合，若只将上极板转过30°，则电容器两极板连线中点处电势变小
D．断开开关S，只将板间距变为原来的二倍，则带电粒子仍处于静止状态
二、多选题
16．（2021·天津南开·统考二模）一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起经0.1s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为10m/s，则（ ）
A．这列波沿x轴正方向传播
B．这列波的周期为0.4s
C．t=0时刻质点a沿y轴正方向运动
D．从t=0时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.4m
17．（2021·天津南开·统考二模）特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550 kV的超高压向B处输电，输电线上损耗的电功率为∆P，到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下，改用1 100 kV特高压输电，输电线上损耗的电功率变为∆P′，到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响，则（ ）
A．∆P′=∆P B．∆P′=∆P C．∆U′=∆U D．∆U′=∆U
18．（2021·天津南开·统考二模）如图甲所示，在公元1267 ~ 1273年闻名于世的“襄阳炮”其实是一种大型抛石机。将石块放在长臂一端的石袋中，在短臂端挂上重物。发射前将长臂端往下拉至地面，然后突然松开，石袋中的石块过最高点时就被抛出。现将其简化为图乙所示。将一质量m= 80 kg的可视为质点的石块装在长L=m的长臂末端的石袋中，初始时长臂与水平面成α= 30°。松开后，长臂转至竖直位置时，石块被水平抛出，落在水平地面上。石块落地点与O点的水平距离s= 100 m。忽略长臂、短臂和石袋的质量，不计空气阻力和所有摩擦，g= 10 m/s2，下列说法正确的是（）
A．石块水平抛出时的初速度为25 m/s
B．重物重力势能的减少量等于石块机械能的增加量
C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功1.16×105J
D．石块圆周运动至最高点时，石袋对石块的作用力大小为1.42×104N
19．（2022·天津南开·统考二模）如图甲所示电路中，为标有“4V，2W”字样的小灯泡，、为两只标有“8V，6W”字样的相同灯泡，变压器为理想变压器，各电表为理想电表，当ab端接如图乙所示的交变电压时，三只灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为1.5A B．交变电压的最大值
C．变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1 D．电压表的示数为24V
20．（2022·天津南开·统考二模）新冠病毒疫情防控工作中，体温枪被广泛使用，成为重要的防疫装备之一。某一种体温枪的工作原理是：任何物体温度高于绝对零度（）时都会向外发出红外线，红外线照射到体温枪的温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出物体的温度。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外光线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速，则（ ）
A．波长10μm的红外线在真空中的频率为
B．将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C．光电子的最大初动能为0.02eV
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
21．（2022·天津南开·统考二模）2022年冬奥会在我国北京和张家口市举行，滑雪项目成为人们非常喜爱的运动项目。如图所示为运动员从高为的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，经过时间落到长直滑道上的C点，不计滑动过程中的摩擦和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．若加倍，则水平飞出的速度加倍
B．若加倍，则在空中运动的时间加倍
C．若减半，运动员落到斜面时的速度方向不变
D．若减半，运动员在空中离斜面的最大距离变小
22．（2023·天津南开·统考二模）“浸没式”光刻机的原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为，当不加液体时（可视为真空）光刻胶的曝光波长为，则加上液体后与不加液体相比，该曝光光波（ ）
A．在液体中的频率变为原来的
B．在液体中的传播速度变为原来的倍
C．在液体中的曝光波长约为
D．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的倍
23．（2023·天津南开·统考二模）“张北的风点亮北京的灯”深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为、额定功率为的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的交变电压时，赛区的空LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为。则下列说法正确的是（ ）
A．风力发电机的转速为
B．风力发电机内输出的电能为
C．降压变压器原、副线圈匝数比为
D．升压变压器副线圈输出的电压的有效值为
24．（2023·天津南开·统考二模）“神舟十三号”返回舱返回地面时，在距离地面大约十公里的地方打开主降落伞，一段时间后返回舱开始沿竖直方向匀速下落，从离地处经到达离地处，此时返回舱上的四台反冲发动机同时点火提供恒定作用力，使返回舱到达地面时速度减为，从而实现软着陆。设返回舱的质量为，取，忽略反冲发动机点火后主降落伞对返回舱的作用和空气对返回舱的作用，下列说法正确的是（ ）
A．匀速下落过程中，降落伞对返回舱做功的功率逐渐减小
B．反冲发动机工作时，舱内航天员的加速度大小为
C．减速过程反冲发动机对返回舱做的功为
D．减速过程反冲发动机对返回舱的冲量大小为
参考答案：
1．D
【详解】A．由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子波长最短，其释放的能量最大，所以A错误；
B．氢原子由n=2能级跃迁到n=1能级后，其电势能减小，核外电子的动能增大，原子总能量减小，所以B错误；
C．这些氢原子总共可能辐射出6种不同频率的光，所以C错误；
D．根据
则用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应，所以D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．由图可知b光的偏折程度大，则b光的折射率大，所以b光为蓝光，用b光可在光盘上记录更多的数据信息，选项A错误；
B．b光的折射率大，根据可知b光在水中传播的速度较a光小，选项B错误；
C．a光的折射率小，波长大，根据可知使用同种装置，用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽，选项C正确；
D．a光的折射率小，根据可知a光的临界角大，增大水中复色光的入射角，则a光后发生全反射，选项D错误。
故选C。
3．A
【详解】A．根据重力与万有引力相等，有
解得
可得地球的质量为
地
木星质量为
木
故地球与木星的质量之比为，选项A正确；
B．根据重力提供向心力得
解得地球上的第一宇宙速度
同理得木星上的第一宇宙速度为
故木星与地球的第一宇宙速度之比
选项B错误；
C．根据开普勒第三定律得
故
即地球与木星绕太阳公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方，选项C错误；
D．地球逃逸前，发射的透出太阳系的航天器最小发射速度为16.7km/s，选项D错误。
故选A。
4．B
【详解】A．充气过程中储气室内气体分子数增多，但是充气过程中气体温度保持不变，则分子运动剧烈程度不变，所以A错误；
B．喷液过程中，储气室内气体对外界做功，喷液过程中温度保持不变，则气体的内能保持不变 ，根据热力学第一定律
可知 ，则气体吸收热量，所以B正确；
C．充气过程中，储气室内气体内能增大，因为气体的质量增大，分子数增大，总动能增大，则内能增大，所以C错误；
D．喷液过程中，根据等温变化，可知气体的体积增大，压强减小，则储气室内气体分子对器壁单位面积的平均作用力减小，所以D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．由于粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能，则粒子从b运动到a过程电场力做负功，所以电场力方向由a指向b，则场强方向由b指向a，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，a点电势一定低于b点电势，所以A错误；
B．粒子从b运动到a过程，由动能定理可得
解得
所以B正确；
C． a、b两点间的电势差为
所以C错误；
D．根据平行板电容器的定义式及决定式有
， ，
联立解得
若将M、N两板间的距离稍微增大一些，两板间的电场强度保持不变，根据
则a、b两点间的电势差也保持不变，所以D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．根据核反应过程中质量数守恒、电荷数守恒，知X的质量数和电荷数分别为
，
为氦原子核，所以U发生的是α衰变，故A错误；
B．Y的质量数和电荷数分别为
A＝235＋1－89－3＝144， Z＝92－36＝56
由原子核的组成特点可知，Y原子核中含有56个质子，中子数为
144－56＝88
故B错误；
C．半衰期与温度、压强等外界因素无关，故C错误；
D．由于核裂变的过程中释放能量，根据爱因斯坦质能方程得
ΔE＝Δmc2＝(m1－2m2－m3－m4)c2
故D正确。
故选D。
7．C
【详解】A．自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体压强急剧增大的结果，故A错误；
BC．在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气体对外做功，且来不及与外界进行热量交换，根据热力学第一定律可知盒内气体内能减少，温度降低，故B错误，C正确；
D．自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，气体分子平均速率增大，表现的是一种统计规律，并不代表每一个气体分子速率都增大了，故D错误。
故选C。
8．A
【详解】D．两颗中子星相距约400km，绕二者连线上的某点每秒公转12圈，可知两颗中子星公转的周期为
则公转的角速度为
可估算出这一时刻两颗中子星公转的角速度，D不满题意要求；
C．假设两中子星做圆周运动的半径分别为和，线速度大小分别为和，则有
，
又
联立可得
可估算出这一时刻两颗中子星公转速率之和，C不满题意要求；
AB．假设两中子星的质量分别为和，根据万有引力提供向心力可得
联立可得
解得
可估算出这一时刻两颗中子星质量之和，但不能估算出这一时刻两颗中子星各自的质量，B不满题意要求，A满题意要求；
故选A。
9．D
【详解】A．波的周期为
易知，则质点M运动的路程为
故A错误；
B．根据图像可得该波的波长为
由波速与波长的关系式可得
故B错误；
C．由波形图及波的传播方向为x轴正方向，可知质点M开始振动的方向沿y轴负方向。故C错误；
D．由图可知，波传播过程中，离N点的最近的波谷与N点的距离为
波谷传播到N点的时间为
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】A．由轨迹看出，甲受引力，乙受斥力，甲、乙异号，故A错误；
B．电场力先对甲做正功，先对乙做负功，故B正确；
D．到b点，电场力对两粒子做功都为零，但动能不一定相等，因为质量不一定相等，故D错误；
C．甲粒子电势能先减小后增大，乙粒子电势能先增大后减小，故C错误。
故选B。
11．C
【详解】A．物体的温度越高，分子的平均动能就越大，并不是每个分子的动能都增大，A错误；
B．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，但能反映液体分子的运动，B错误；
C．做功和热传递都能改变内能，一定质量的理想气体从外界吸收热量，同时对外做等量的正功，内能不会发生改变，C正确；
D．根据热力学第二定律，可知热量能自发的从高温物体传到低温物体，但不能自发的从低温物体传到高温物体。但在消耗其他能量的情况下可以实现热量从低温物体传到高温物体，D错误。
故选C。
12．B
【详解】A．波源的振动周期为
故A错误；
B．由于沿x轴正向传播，根据“上下坡”法可知，x=20cm的质点沿y轴负方向振动，而介质中质点起振的方向与波源的起振方向相同，所以波源的起振方向一定沿y轴负方向，故B正确；
C．波在介质中匀速传播，所以经过0.4s，波向前传播的距离为
所以波恰好传到100cm处，故C错误；
D．波源振动的频率为
根据多普勒效应，当波源沿x轴正向运动并靠近站在x轴正向相对于地面静止的观察者时，观察者接收到的波的频率大于10Hz，故D错误。
故选B。
13．A
【详解】A．由
可得质量之比
故A正确；
B．由
可得密度之比
故B错误；
C．由
可得第一宇宙速度之比为
故C错误；
D．嫦娥五号在月球表面所受万有引力与在地球表面所受万有引力之比为
故D错误。
故选A。
14．D
【详解】A．由爱因斯坦光电效应方程知，光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，但不是正比，故A错误；
B．大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时，发出的光子中，其中频率最高的光子，对应的能量为
由光电效应方程可得
由丙图可知截止电压为，代入数据解得
故B错误；
C．至少需要用能量为的光子照射，才可使处于基态的氢原子电离，故C错误；
D．一个处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，最多能放出2种不同频率的光，故D正确。
故选D。
15．D
【详解】AB．保持开关S闭合，则电容器两极板的电压U保持不变，若将上极板转过30°，两极板的正对面积减小，根据电容的定义式
S减小，C减小，Q减小，故AB错误；
C．根据电场强度与电势差的关系
可得，E不变，则电容器两极板连线中点与下极板间的电势差不变，由于下极板接地，其电势始终为零，所以电容器两极板连线中点处电势不变，故C错误；
D．断开开关S，则电容器两极板的带电荷量不变，只将板间距变为原来的二倍，则电容器的电容变为原来的一半，两极板的电压变为原来的二倍，所以电容器内部的电场强度不变，粒子所受电场力不变，带电粒子仍处于静止状态，故D正确。
故选D。
16．BD
【详解】AB．由图读出波长λ=4m，则波的周期为
由题波传播的时间为
根据波形的平移可知，波的传播方向沿x轴负方向，选项A错误，B正确；
C．波x轴负方向传播，由“上下坡法”可知t=0时，质点a沿y轴负方向运动，选项C错误；
D．从t=0时刻经0.2s时，由于
所以质点通过的路程等于2A=0.4m，选项D正确。
故选BD。
17．AD
【详解】输电线上损失的功率
ΔP＝( )2·r
损失的电压
ΔU＝·r
当输送电压变为原来的2倍，损失的功率变为原来的 ，即
ΔP′＝ΔP
损失的电压变为原来的，即
ΔU′＝ΔU
故选AD。
18．CD
【详解】A．石块平抛运动的高度
根据得
故石块水平抛出时的初速度
选项A错误；
B．转动过程中，重物的动能也在增加，因此重物重力势能的减少量不等于石块机械能的增加量，选项B错误；
C．石块从A到最高点的过程中，石袋对石块做功
选项C正确；
D．石块圆周运动至最高点时，有
所以
选项D正确。
故选CD。
19．ACD
【详解】A．、的额定电流为
所以电流表的示数为
故A正确；
C．通过原线圈的电流等于L1的额定电流，为
所以变压器原、副线圈的匝数之比为
故C正确；
D．副线圈两端电压等于L2和L3的额定电压，为
所以电压表的示数，即原线圈两端电压为
故D正确；
B．根据闭合电路欧姆定律可得
解得
故B错误。
故选ACD。
20．CD
【详解】A．波长10μm的红外线在真空中的频率为
A错误；
B．将图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，B错误；
C．由图乙可知，遏止电压为
根据动能定理可得光电子的最大初动能为
C正确；
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极溢出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确；
故选CD。
21．CD
【详解】A．运动员从高为的A点由静止滑下，到达B点后水平飞出，根据动能定理可得
解得
可知若加倍，则水平飞出的速度变成原来的倍，A错误；
B．假设斜面倾角为，落到斜面位置离点距离为，运动员在空中做平抛运动，则有
联立解得
可知若加倍，则在空中运动的时间变成原来的倍，B错误；
C．假设运动落地斜面上的速度方向与水平方向夹角为，竖直分速度为，则有
又
可得
说明落地斜面上的速度方向与水平方向夹角为定值，与抛出的速度没有关系，若减半，运动员落到斜面时的速度方向不变，C正确；
D．把运动员在空中的运动分解成沿斜面向下初速度为，加速度大小为的匀加速直线运动和垂直斜面向上初速度为，加速度大小为的匀减速直线运动，当垂直斜面的分速度减到时，运动员离斜面最远，则有
可知若减半，运动员在空中离斜面的最大距离变小，D正确；
故选CD。
22．CD
【详解】A．频率由光源决定，光由空气进入该液体中传播时，光波频率不变，故A错误；
B．光在液体中的传播速度为
解得
故B错误；
C．加上液体时光刻胶的曝光波长为
不加液体时，有
联立代入数据可得
故C正确；
D．由上分析可知，在液体中曝光光波的传播速度变为原来的，而传播距离不变，所以在液体中所需的时间变为原来的，故D正确。
故选CD。
23．ACD
【详解】A．由图乙可知该交流电的周期为
所以风力发电机的转速为
故A正确；
B．风力发电机输出功率为
故B错误；
C．输电线上损耗的功率为
由可得
降压变压器副线圈电流
所以降压变压器原、副线圈匝数比为
故C正确；
D．降压变压器原线圈电压
输电线上损耗的电压为
所以升压变压器副线圈输出的电压的有效值为
故D正确。
故选ACD。
24．BD
【详解】A．匀速下落过程中，返回舱对降落伞的作用力不变，所以返回舱对降落伞做功的功率不变，故A错误；
B．返回舱做减速运动的初速度为
则由
可得
反冲发动机工作时，舱内航天员的加速度值大小为3g，故B正确；
C．反冲发动机对返回舱做的功为
故C错误；
D．返回舱减速的时间为
返回舱的合冲量为
反冲发动机对返回舱的冲量为
冲量大小为，故D正确。
故选BD。
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