湖南省岳阳市平江县高考物理三年(2021-2023)模拟题(三模)按题型分类汇编-01选择题
展开一、单选题
1.(2021·湖南岳阳·统考三模)如图所示,图甲为氢原子的能级图,大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时,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。下列说法正确的是( )
A.阴极K金属的逸出功为6.75eV
B.氢原子跃迁时共发出4种频率的光
C.保持入射光不变,向右移动滑片P,电流表示数可能变大
D.光电子最大初动能与入射光的频率成正比
2.(2021·湖南岳阳·统考三模)甲乙两质点从同一地点同时开始在同一直线上运动,取开始运动的时刻t=0,它们的v﹣t图象如图所示,则( )
A.甲在t1时刻改变运动方向
B.在t2时刻,甲乙相距最远
C.在t3时刻,甲乙位移相同
D.在t3时刻,甲乙相距最远
3.(2021·湖南岳阳·统考三模)第32届夏季奥林匹克运动会即东京奥运会,男子跳远比赛我国有三位选手获得参赛资格。其中黄常洲在沈阳全国田径锦标赛首日夺得跳远冠军,如图所示,他(可看作质点)跳远的水平距离可达8.16m,高达2.04m。设他离开地面时的速度方向与水平面的夹角为α,若不计空气阻力,则tanα的倒数等于( )
A.1B.2C.4D.8
4.(2021·湖南岳阳·统考三模)一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳,经Δt时间,身体伸直并刚好离开地面,速度为v,在此过程中( )
A.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为mv2
B.地面对他的冲量为mv+mgΔt,地面对他做的功为零
C.地面对他的冲量为mv,地面对他做的功为mv2
D.地面对他的冲量为mv-mgΔt,地面对他做的功为零
5.(2021·湖南岳阳·统考三模)2021年的春节是个热闹的火星年。2月5日,我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张火星图像(图甲),给我们送来了新年大礼包;2月10日19时52分,“天问一号”探测器实施近火捕获,顺利进入近火点高度约400千米,周期约10个地球日,倾角约10°的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,实现“绕、落、巡”目标的第一步,环绕火星成功。图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图,轨道Ⅰ、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点,轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道,P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点,P、S、Q三点与火星中心在同一直线上,下列说法正确的是( )
A.探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ需要点火加速
B.探测器在轨道Ⅲ上Q点的速度大于在轨道Ⅱ上S点的速度
C.探测器在轨道Ⅱ上运行时,在相等时间内与火星连线扫过的面积与在轨道Ⅲ上相等
D.探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间
6.(2021·湖南岳阳·统考三模)如图所示,+Q和-Q是两个等量异种点电荷,以点电荷+Q为圆心作圆,A、B为圆上两点,MN是两电荷连线的中垂线,与两电荷连线交点为O,下列说法正确的是( )
A.A点的电场强度等于B点的电场强度
B.电子在A点的电势能小于在B点的电势能
C.把质子从A点移动到B点,静电力对质子做功为零
D.把质子从A点移动到MN上任何一点,质子电势能都增加
7.(2022·湖南岳阳·统考三模)物理学家在物理学的发展史上做出了卓越的贡献,下列有关物理学史的说法正确的是( )
A.奥斯特发现了电磁感应现象,法拉第得出了电磁感应定律
B.库仑提出了点电荷间的作用规律,并最早用实验测得元电荷e的数值
C.伽利略首先建立了瞬时速度、加速度的概念,并研究得出了自由落体运动的规律
D.牛顿发现了万有引力定律,并计算出太阳与地球之间的引力大小
8.(2022·湖南岳阳·统考三模)下列关于衰变与核反应的说法正确的是( )
A.衰变为,经过3次α衰变,2次β衰变
B.衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C.核聚变反应方程中,X表示质子
D.高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,核反应方程为
9.(2022·湖南岳阳·统考三模)如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为37º和53º,在顶点把两个相同小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平拋出,小球都落到斜面上,若不计空气阻力,则A、B 两个小球运动到斜面过程中动量的变化量大小之比为( )
A.4:3B.3:4C.9:16D.16:9
10.(2022·湖南岳阳·统考三模)如图所示为真空中某点电荷的等差等势面,一质子仅在电场力作用下先后经过三点。下列说法正确的是( )
A.该点电荷可能为负电荷,a点的电势可能比b点的电势高
B.该点电荷一定为正电荷,a点的场强比c点的场强大
C.质子经过b点时的动能一定比经过c点时的动能小
D.质子由a点到b点可能沿直线运动
11.(2022·湖南岳阳·统考三模)如图所示,固定有光滑竖直杆的三角形斜劈放置在水平地面上,放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接,开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力F,使小滑块沿杆缓慢上升,整个过程中小球始终未脱离斜劈,则( )
A.小球对斜劈的压力逐渐减小
B.斜劈对地面压力保持不变
C.地面对斜劈的摩擦力逐渐减小
D.轻绳对滑块的拉力先减小后增大
12.(2022·湖南岳阳·统考三模)如图所示为理想变压器,原线圈的匝数 匝,接电动机的副线圈匝数 匝,电动机M正常工作电流为0.5 A,内阻为2 Ω,L是规格为“6 V 2 W”的小灯泡,理想变压器的原线圈两端接人电压为的交变电流,电动机和小灯泡均正常工作,则( )
A.该交流电的频率为100 Hz
B.通过原线圈的电流为
C.小灯泡所连接的副线圈的匝数匝
D.电动机输出的机械功率为4 W
13.(2022·湖南岳阳·统考三模)神舟十三号载人飞船入轨后经历多次机动变轨,于北京时间10月16日6时56分与空间站组合体成功实现自主快速交会对接,顺利完成入轨状态设置,成功对接于天和核心舱径向端口,如图所示,假设神舟十三号载人飞船A与天和核心舱B(均可看成质点)对接前分别在轨道1和轨道2上做圆周运动。神舟十三号载人飞船A在适当位置经短时加速变轨后与轨道2上运行的天和核心舱B于P点实现对接,不计飞船发动机喷气的质量损耗,下列说法错误的是( )
A.A在轨道1上运行时的加速度大于在轨道2上运行时的加速度
B.随着航天技术的发展,可以实现飞船与空间站的同轨加速追及对接
C.A与B对接后在高轨道的运行速度比A在原轨道的运行速度小
D.在A的变轨过程中,A的引力势能逐渐增加
14.(2022·湖南岳阳·统考三模)生活中可以通过霍尔元件来测量转动物体的转速。如图,在一个转动的圆盘边缘处沿半径方向均匀地放置四个小磁铁,其中两个N极向外,两个S极向外.在圆盘边缘附近放置一个霍尔元件,其尺寸如图所示。当电路接通后,会在a、b两端产生电势差,经电路放大后得到脉冲信号。已知脉冲信号的周期为T,若忽略感应电动势的影响,则( )
A.盘转动的转速为n=
B.转速越大,脉冲信号的最大值就越大
C.脉冲信号的最大值与h成正比
D.圆盘转到图示位置时,如果a点电势高,则霍尔元件中定向移动的电荷带负电
15.(2023·湖南岳阳·统考三模)图甲为研究光电效应的电路,K极为金属钠(截止频率为Hz,逸出功为2.29eV)。图乙为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光,分别是从、5、4、3能级跃迁到能级产生的。下列说法正确的是( )
A.氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应
B.大量处于能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光
C.仅将图甲中P向右滑动,电流计示数一定变大
D.仅将图甲中电源的正负极颠倒,电流计示数一定为0
16.(2023·湖南岳阳·统考三模)科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知( )
A.时间内,训练后运动员的平均加速度大
B.时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等
C.时间内,训练后运动员的平均速度小
D.时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动
17.(2023·湖南岳阳·统考三模)如图所示,四分之一圆柱体P放在水平地面上,球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A,一根轻绳跨过定滑轮,一端和置于圆柱体P上质量为m的小球连接,另一端系在固定竖直杆上的B点,一质量为的钩码挂在AB间的轻绳上,整个装置处于静止状态,四分之一圆柱体P与水平地面上有摩擦,其它摩擦不计,若在钩码下方再加挂一个钩码,P始终未动,小球没有离开圆柱体P,当系统再次处于静止状态时,则( )
A.轻绳的张力增大B.P对小球的弹力减小
C.P对地面的压力不变D.P对地面的摩擦力减小
18.(2023·湖南岳阳·统考三模)中国预计将在2028年实现载人登月计划,把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号奔月”的示意图,“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨,进入地月转移轨道,最终被月球引力捕获,成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是( )
A.发射时的速度必须达到第三宇宙速度
B.在绕地轨道中,公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变
C.在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度
D.在不同的绕月轨道上,相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同
19.(2023·湖南岳阳·统考三模)在如图所示的电路中,电容器的电容为,两极板间有一静止的带电液滴。现将滑动变阻器的滑片稍向上移动一些,电压表示数变化量的绝对值为,电容器电量变化量的绝对值为。下列说法正确的是( )
A.一定大于B.灯泡一定变亮
C.电源输出功率一定减小D.带电液滴向上运动
20.(2023·湖南岳阳·统考三模)如图甲所示,质量为2kg的小球B与质量未知的小球C用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,另有一小球A以6m/s的初速度向右运动,t=2s时球A与球B碰撞并瞬间粘在一起,碰后球B的ν-t图像如图乙所示。已知弹簧的弹性系数k=240N/m,弹簧的弹性势能(x为弹簧的形变量),整个运动过程中弹簧始终在弹性限度内。下列判断正确的是( )
A.碰后球B的速度为零时弹簧长度最短
B.碰后球B的速度为零时球C的加速度为零
C.碰后运动过程中,小球B加速度的最大值为20m/s2
D.碰后运动过程中,小球B加速度的最大值为30m/s2
二、多选题
21.(2021·湖南岳阳·统考三模)如图所示,虚线上方存在垂直纸面的匀强磁场,一电子以大小为v0的速度从边界上的P点与边界成角的方向射入磁场,从Q点射出磁场测得P、Q两点间的距离为a,已知电子的比荷为k,不计电子受到的重力。则下列分析正确的( )
A.该匀强磁场的方向垂直纸面向外
B.该匀强磁场的磁感应强度大小为
C.电子在磁场中运动的时间为
D.电子在磁场中运动的轨迹半径为
22.(2021·湖南岳阳·统考三模)如图所示,物体A和B的质量分别为4kg和1kg,用跨过定滑轮的细线相连,叠放在倾角为θ=30°的光滑斜面上,A 与 B间的动摩擦因数为0.2,现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上,物体A、B保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g=10m/m2)。则拉力F的值可能为( )
A.10NB.20NC.30ND.40N
23.(2021·湖南岳阳·统考三模)如图所示,理想变压器原线圈接在的交流电源上,阻值的电阻与变压器原线圈并联。副线圈与阻值为的电阻组成闭合回路,电流表为理想电流表。已知电阻消耗的电功率是消耗的电功率4倍,则下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为
B.电阻消耗的电功率为
C.电源输出的功率为
D.变压器原、副线圈的匝数之比为
24.(2021·湖南岳阳·统考三模)如图所示,x轴上方第一象限和第二象限分别有垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度大小相同,现有四分之一圆形线框OMN绕O点逆时针匀速转动,若规定线框中感应电流I顺时针方向为正方向,从图示时刻开始计时,则感应电流I及ON边所受的安培力大小F随时间t的变化示意图正确的是
A.B.
C.D.
25.(2021·湖南岳阳·统考三模)下列说法正确的是( )
A.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
B.空气的相对湿度定义为空气中所含水蒸气压强与同温度水的饱和蒸汽压的比值
C.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润
D.将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,则这两个分子间分子力先增大后减小最后再增大,分子势能是先减小再增大
E.尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降至绝对零度
26.(2021·湖南岳阳·统考三模)某横波在介质中沿x轴正方向传播,t=0时刻,O点开始向正方向运动,经t=0.2s,O点第一次到达正方向最大位移处,某时刻形成的波形如图所示,下列说法正确的是( )
A.该横波的波速为5m/s
B.质点L与质点N都运动起来后,质点L经过半个周期的时间会到达质点N的位置
C.在0.2s的时间内质点M通过的路程为1m
D.在t=2.6s时刻,质点M处于平衡位置,正沿y轴负方向运动
E.图示波形图可能是t=1.2s时刻的
27.(2022·湖南岳阳·统考三模)如图所示,光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨距离为L,两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2,两导轨间有一边长为的正方形区域abcd,该区域内有方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处,现用一恒力F沿水平方向拉杆,使之由静止向右运动,若杆拉出磁场前已做匀速运动,不计导轨及金属杆的电阻,则( )
A.金属杆出磁场前的瞬间,流过R1的电流大小为
B.金属杆穿过整个磁场过程中R1上产生的电热为FL-
C.金属杆做匀速运动时的速率为
D.金属杆穿过整个磁场过程中通过电阻R1的电荷量为
28.(2022·湖南岳阳·统考三模)内部长度为L、质量为M的木箱静止在光滑的水平面上,木箱内部正中间放置一可视为质点的质量为m的木块,木块与木箱之间的动摩擦因数为。初始时木箱向右的速度为v0,木块无初速度。木箱运动的图像如图所示,所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短,重力加速度为g,则在0~t0内,下列说法正确的是( )
A.B.M与m间的相对路程为
C.M对地的位移为D.m对地的位移为
29.(2022·湖南岳阳·统考三模)如图,一开口向上的导热汽缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中( )
A.气体体积逐渐减小,内能增加
B.气体压强逐渐增大,内能不变
C.气体压强逐渐增大,放出热量
D.外界对气体做功,气体内能不变
E.外界对气体做功,气体吸收热量
30.(2022·湖南岳阳·统考三模)一列简谐横波在时刻的波形图如图中实线所示,从此时刻起,经0.1s波形图如图中虚线所示,若波传播的速度为20,下列说法正确的是( )
A.这列波的周期为0.4s
B.这列波沿x轴正方向传播
C.时刻质点a沿y轴正方向运动
D.从时刻开始质点a经0.2s通过的路程为0.8m
E.处的质点的位移表达式为
31.(2023·湖南岳阳·统考三模)有一列简谐横波的波源在处,某时刻沿轴正方向传播的振动形式传到处,此时轴上处的质点已振动,质点离处,如图所示,取该时刻为,下列说法正确的是( )
A.质点开始振动时的速度方向沿轴正方向
B.波的传播速度为
C.经过,质点第一次到达波峰
D.在时间内,处的质点振动的速度逐渐增大
32.(2023·湖南岳阳·统考三模)某国产手机采用磁吸式无线充电,通过磁铁的吸附力,把无线充电发射线圈和接收线圈紧密结合在一起,大大降低了能量损耗。已知无线充电底座线圈接在220V的交流电源上,手机在无线充电过程中,接收线圈提供的电压为5V,功率为20W,若不计能量损耗,下列说法正确的是( )
A.无线充电接收线圈主要工作原理是电磁感应
B.无线充电接收线圈主要工作原理是电流磁效应
C.发射线圈和接收线圈的匝数比为44:1
D.正常充电时,充电底座线圈的输入电流为A
33.(2023·湖南岳阳·统考三模)沿电场中某条电场线方向建立x轴,该电场线上各点电场强度E随x的变化规律如图所示,坐标轴上的点0、x1、x2和x3分别与x轴上O、A、B、C四点相对应,相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从O点由静止释放,运动到A点的动能为Ek,仅考虑电场力作用,则下列说法正确的是( )
A.从O点到C点,电势先升高后降低B.粒子先做匀加速运动,后做变加速运动
C.粒子运动到C点时动能大于3EkD.粒子在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量
34.(2023·湖南岳阳·统考三模)一种发光装置是由半径为的半球体透明介质和发光管芯组成的,管芯发光部分是一个圆心与半球体介质球心重合的圆面。其纵截面如图所示,,上的点发出的一条光线经点的折射光线平行,已知,圆弧长,则下列说法正确的是( )
A.该透明介质折射率为
B.沿方向的光线从半球面射出时的折射角是
C.为使从管芯射向半球面上的所有光线都不会发生全反射,的半径要小于
D.不论发光管芯的半径多大,总会有部分光线到达球面时发生全反射现象
35.(2023·湖南岳阳·统考三模)如图所示,挡板P固定在倾角为的斜面左下端,斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮,。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接(弹簧平行于斜面),其中物块C紧靠在挡板P处,物块B用跨过滑轮的轻质细绳与一质量为4m、大小可忽略的小球A相连,初始时刻小球A锁定在M点,细绳与斜面平行,且恰好绷直而无张力,B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定,当小球A沿圆弧运动到最低点N时(物块B未到达M点),物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g,不计一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为
B.小球A到达N点时的速度大小为
C.小球A到达N点时的速度大小为
D.小球A由M运动到N的过程中,小球A和物块B的机械能之和先增大后减小
参考答案:
1.C
【详解】A.由爱因斯坦光电效应方程
和
得
则
故A错误;
B.大量氢原子跃迁时共发出=3种频率的光,故B错误;
C.保持射光不变,向右移动滑片P,当光电流未到达饱和光电流时,电流表示数会变化,故C正确;
D.由爱因斯坦光电效应方程可知,光电子最大初动能与入射光的频率成一次函数关系,但不是成正比,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.甲在t1时刻前后速度均为正,运动方向没有改变,故A错误;
BD.甲乙两质点从同一地点同时开始在同一直线上运动,乙一直沿正向运动,甲在0﹣t2时间内沿负向运动,两者间距增大.t2﹣t3时间内乙沿正向运动,甲在乙的前方运动,乙的速度小于甲的速度,所以两者间距增大;t3时刻之后,乙的速度大于甲的速度,两者间距减小,则在t3时刻,甲乙相距最远.故B错误,D正确;
C.根据图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移,图象在时间轴上方表示的位移为正,在时间轴下方表示的位移为负,由几何知识可得在t3时刻,甲位移较大,故C错误。
故选D。
3.A
【详解】从起点A到最高点B可看作平抛运动的逆过程,如图所示,黄常洲做平抛运动的位移方向与水平方向夹角的正切值
tanβ=0.5
速度方向与水平方向夹角的正切值
tanα=2tanβ
正切值tanα的倒数等于1。
故选A。
4.B
【详解】设向上为正方向,则由动量定理
解得地面对他的冲量为
I=mv+mgΔt
因地面对人的作用力没有位移,则地面对他做的功为零.
故选B。
5.B
【详解】A.探测器由轨道I进入轨道II做的是近心运动,需点火减速,使万有引力大于所需的向心力,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力,有
解得线速度
可知在轨道II上S点对应圆轨道的速度小于近火星点Q处圆轨道上的速度,而在轨道II上S点的速度小于该处对应圆轨道上的速度,所以探测器在轨道II上S点的速度小于轨道III上Q点的速度,故B正确;
C.开普勒第二定律描述的是卫星在一个轨道上相等的时间连线扫过的面积相等,探测器在轨道II和轨道III属于两不同的轨道,线速度不同,故C错误;
D.因轨道II的半长轴大于轨道III的半径,根据开普勒第三定律,知轨道II的周期大于轨道III的周期,而探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间和探测器在轨道III上由P点运动到Q点的时间都是各自周期的一半,故探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间大于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间,故D错误;
故选B。
6.B
【详解】等量异号电荷电场线分布如图所示
A.由图示电磁线分布可知,A处的电场线比B处的电场线稀疏,则A点的场强小于B点的场强,A错误;
B.电场线与等势面相互垂直,电场线从高等势面指向低等势面,由下图所示可知
A点所在等势面高于B点所在等势面,A点电势高于B点电势,电子带负电,则电子在A点的电势能小于在B点的电势能,B正确;
C.A、B两点电势不同,两点间的电势差不为零,把质子从A点移动到B点,静电力对质子做功不为零,C错误;
D.等量异号电荷连线的中垂线MN是一条等势线,A与MN上任何一点间的电势差都相等,把质子从A点移动到MN上任何一点,电场力做正功都相等,质子的电势能都减小,D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.法拉第发现了电磁感应现象,纽曼和韦伯总结出电磁感应定律,故A错误;
B.库仑提出了点电荷间的作用规律,密立根最早用实验测得元电荷e的数值,故B错误;
C.伽利略首先初步建立了平均速度、瞬时速度、加速度的概念,设计了斜面滚球实验,验证了小球沿斜面滚下的运动是匀加速运动,并将上述结果外推到自由落体得到相应规律,故C正确;
D.牛顿发现了万有引力定律,但由于当时并没有测出引力常量,无法计算出太阳与地球之间的引力大小,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】A.设发生n次α衰变,m次β衰变,则有
解得
A正确;
B.β衰变所释放的电子是原子核内一个中子转变成一个质子和一个电子,B错误;
C.由电荷量和质量数守恒,可知X表示中子,C错误;
D.高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,核反应方程为
D错误。
故选A。
9.C
【详解】根据
得平抛运动的时间
因为
可知两球所用时间之比,根据
可知速度变化量的大小之比,根据
得动量的变化量大小之比
故选C。
10.C
【详解】AB.质子仅在电场力作用下先后经过三点,粒子的大致运动轨迹如图所示
质子受到斥力作用,中心的电荷一定为正电荷,a点的电势比b点的电势低。A错误;a点的场强和c点的场强大小相等。B错误;
C.由动能定理,b点到c点,静电力做正功,动能增大,b点时的动能一定比经过c点时的动能小。C正确;
D.质子由a点到b点速度方向和静电力方向不始终在同一方向上,质子由a点到b点不可能沿直线运动。D错误;
故选C。
11.A
【详解】AD.对小球受力分析,受重力、支持力和细线的拉力,如图所示
根据平衡条件可知,细线的拉力T增加,故轻绳对滑块的拉力增大,小球受到的斜劈的支持力N逐渐减小,根据牛顿第三定律,小球对斜面的压力也减小,故A正确,D错误;
BC.对球和滑块整体分析,受重力、斜面的支持力N,杆的支持力N′,拉力F,如图所示
根据平衡条件,有水平方向
竖直方向
由于N减小,故N′减小,F增加;
对小球、滑块和斜劈整体分析,在竖直方向
故
根据牛顿第三定律,斜劈对地面压力减小。整体在水平方向不受力,故地面对斜劈的摩擦力始终为零,故BC错误。
故选A。
12.B
【详解】A.根据
可得
解得
A错误;
B. 理想变压器中,输入功率等于输出功率,则有
则通过原线圈的电流为
B正确;
C.由理想变压器电压与线圈匝数的关系为
可得
C错误;
D.由理想变压器电压与线圈匝数的关系可得
可得
则电动机输出的机械功率为
D错误。
故选B。
13.B
【详解】A.根据
解得
因此A在轨道1上运行时的加速度大于在轨道2上运行时的加速度,故A正确,不符合题意;
B.A在轨道1上加速后将做离心运动,无法实现同轨加速追及对接,故B错误,符合题意;
C.根据
解得
可因此A与B对接后在高轨道的运行速度比A在原轨道的运行速度小,故C正确,不符合题意;
D.在A与B对接的变轨过程中,万有引力对A做负功,故A的引力势能逐渐增加,故D正确,不符合题意。
故选B。
14.D
【详解】A.由题意可知,盘转动的周期与产生的脉冲信号周期相同,由公式
可得
A错误;
BC.由公式
可知
所以霍尔元件所在处的磁场越强,脉冲信号的最大值就越大,与转速无关,结合公式
可得
所以脉冲信号的最大值与h无关,BC错误;
D.圆盘转到图示时,由左手定则可知,定向移动的电荷向下偏转,若要a点电势更高,则定向移动的电荷为负电荷,D正确。
故选D。
15.A
【详解】A.从、5、4、3能级跃迁到能级产生的光的能量分别为3.02eV、2.86 eV、2.55 eV,、1.89 eV,大于2.29eV的跃迁有三种,即氢原子光谱中有三种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应,选项A正确;
B.大量处于能级的氢原子最多能辐射出种不同频率的光,选项B错误;
C.仅将图甲中P向右滑动,正向电压变大,则开始阶段电流计示数变大,当达到饱和光电流时,电流不再增加,选项C错误;
D.仅将图甲中电源的正负极颠倒,光电管加反向电压,仍有光电子到达A极,即电流计示数不一定为0,选项D错误。
故选A。
16.D
【详解】A.根据图像的斜率表示加速度,由题图可知时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,故A错误;
B.根据图像围成的面积表示位移,由题图可知时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,故B错误;
C.根据图像围成的面积表示位移,由题图可知时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大,故C错误;
D.根据图像可直接判断知,时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动;时刻后,运动员训练后速度增加,做加速运动,故D正确。
故选D。
17.D
【详解】AB.对m进行受力分析,如图所示
设四分之一圆柱体的半径为R,定滑轮A左侧轻绳长度为L,根据相似三角形有
在钩码下方再加挂一个钩码直至系统再次处于静止状态的过程中,小球会沿着P上移,小球再次处于静止状态时,由于AO、mg、R不变,L减小,则N不变、T减小,AB错误;
C.设小球对P的压力与竖直方向的夹角为θ,地面对P的支持力为N1,则有
θ变小,则csθ增大,则地面对P的支持力增大,根据牛顿第三定律可知,P对地面的压力增大,C错误;
D.设轻绳与竖直方向的夹角为α,对小球和P整体分析可知
T和α均变小,则f变小,即P对地面的摩擦力减小,D正确。
故选D。
18.B
【详解】A.第三宇宙速度是指发射物体能够脱离太阳系的最小发射速度,而“嫦娥一号”仍然没有脱离地球引力的范围,所以其发射速度小于第二宇宙速度,故A错误;
B.在绕地轨道中,根据开普勒第三定律
可知,同一中心天体,椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比为定值,故B正确;
C.设轨道Ⅰ的速度为v1,轨道Ⅱ近地点速度为v2,轨道Ⅱ远地点速度为v3,在轨道Ⅱ的远月点建立一以月球为圆心的圆轨道,其速度为v4,则根据离月球的远近,再根据圆周运动加速离心原理,可得
v2>v1,v4>v3
结合万有引力提供向心力圆周运动知识,有
解得
可知,圆轨道半径越大,线速度越小,所以
v1>v4
因此
v2>v1>v4>v3
故在轨道Ⅰ上运动时的速度v1不是小于轨道Ⅱ上任意位置的速度,故C错误;
D.根据开普勒第二定律,可知在同一绕月轨道上,相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同,但是在不同的绕月轨道上不满足,故D错误。
故选B。
19.A
【详解】A.将滑动变阻器的滑片稍向上移动时,变阻器接入电路的电阻变小,外电路总电阻变小,总电流变大,电源的内电压变大,则路端电压变小。总电流变大,灯泡的电压变大,即电压表的示数变大。根据路端电压等于灯泡的电压与右侧并联部分电压之和,可知,右侧并联部分电压变小,由于路端电压变小,所以右侧并联部分电压减小量大于灯泡电压的增加量,所以电容器电压的变化量绝对值大于,因此电容器电量变化量的绝对值为一定大于,故A正确;
B.右侧并联部分电压变小,灯泡的电压变小,则灯泡一定变暗,故B错误;
C.由于电源的内外电阻关系未知,所以不能判断电源输出功率如何变化,故C错误;
D.电容器板间电压变小,电场强度变小,带电液滴向下运动。故D错误。
故A。
20.C
【详解】A.当三球共速时,弹簧弹性势能最大,压缩量最大,弹簧长度最短,故A错误;
B.由图可知,B的速度为零后继续反向加速,说明弹簧弹力不为0,故C球受到弹簧弹力,加速度不为0,故B错误;
CD.AB发生完全非弹性碰撞,则
解得
ABC整体动量守恒
当弹簧恢复原长时,此时,满足
即
解得
当ABC共速时
联立解得
解得
此时小球B加速度最大
故C正确,D错误。
故选C。
21.BD
【详解】A.由左手定则可判断该匀强磁场的方向垂直纸面向里,所以A错误;
BD.电子在磁场中运动有
,
由几何关系可得
联立解得
,
所以BD正确;
C.电子在磁场中运动的时间为
所以C错误;
故选BD。
22.AB
【详解】拉力最大时,对A
对B
解得
拉力最小时,对A
对B
解得
拉力F取值范围;
故选AB。
23.AB
【详解】D.电阻R1消耗的电功率是R2消耗的电功率4倍,电阻R1两端电压是R2两端电压的2倍,原、副线圈的匝数比为2:1,D错误;
A.加在电阻两端电压的有效值为
电阻两端的电压为
电流表的示数为
A正确;
BC.电阻消耗的功率为
电阻消耗的电功率为
电源输出的功率为
B正确、C错误。
故选AB。
24.AD
【详解】设OM=ON=R,线圈的电阻为r.在0~t0时间内,线框从图示位置开始(t=0)转过90°的过程中,产生的感应电动势为 E1=Bω•R2,由闭合电路欧姆定律得,回路中的电流为,根据楞次定律判断可知,线框中感应电流方向为逆时针方向,为负.ON边在磁场外,不受安培力.在t0~2t0时间内,线框进入第二象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向,为正.回路中产生的感应电动势为 E2=Bω•R2+Bω•R2=BωR2=2E1;感应电流为I2=2I0.ON边所受的安培力大小 F2=BI2R=2BI0R.在2t0~3t0时间内,线框进入第三象限的过程中,回路中的电流方向为逆时针方向,为负.回路中产生的感应电动势为 E3=Bω•R2=E1;感应电流为I3=I0.ON边所受的安培力大小 F3=BI3R=BI0R,所以F2=2F3=F0.在3t0~4t0时间内,线框在磁场外,没有感应电流,故AD正确,BC错误.故选AD.
【点睛】对于电磁感应现象中的图象问题,磁场是根据楞次定律或右手定则判断电流方向,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间变化关系,由此进行解答,这是电磁感应问题中常用的方法和思路.
25.BCD
【详解】A.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能增加,故A错误;
B.相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分比,相对湿度则给出大气的潮湿度,故B正确;
C.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,附着层内分子之间的作用表现为斥力,附着层由扩展趋势,这样液体与固体间表现为浸润,故C正确;
D.将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子,则这两个分子间分子力从零先增大,表现为引力,当分子间距离减小到某一值时,分子力又开始减小,分子间距离小于平衡位置后,分子力再增大,分子力开始做正功后做负功,所以分子势能是先减小再增大,故D正确;
E.根据热力学第二定律,尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机也不可以使温度降至绝对零度,故E错误。
故选BCD。
26.ADE
【详解】A.由题意可知,波源振动的周期为
T=4×0.2s=0.8s
波速为
选项A正确;
B.机械波传播的过程中,质点只在自己平衡位置附近上下振动,但是不随波迁移,选项B错误;
C.在0.2s=的时间内质点M从图示位置开始计时,通过的路程为0.2m,选项C错误;
D.从O点开始振动到波传到M点用时间
此时M点向上振动,则再经过2s=2.5T,即在t=2.6s时刻,质点M处于平衡位置,正沿y轴负方向运动,选项D正确;
E.因振动传到x=6m处的位置需要的时间为
则图示波形图可能是t=1.2s时刻的,选项E正确。
故选ADE。
27.CD
【详解】A.杆拉出磁场前已做匀速运动,设流过金属杆中的电流为,由平衡条件得
解得
所以中的电流大小为
方向从M到P,A错误;
BC.设杆做匀速运动的速度为v, 杆切割磁感线产生的感应电动势大小为
由闭合电路欧姆定律
可解得
设整个过程电路中产生的电热为Q,根据能量守恒定律
代入v可得
使上产生的电热为
B错误;C正确;
D.根据电荷量的定义可知
而流过的电荷量只是中电荷量的一半,所以通过电阻R1的电荷量为,D正确。
故选CD。
28.BCD
【详解】A.由图像可知木块与木箱最终共速,则
得
故A错误;
B.由能量守恒可得
得到两物体的相对路程为
故B正确;
CD.由图知共碰撞三次,都是弹性碰撞,到共速为止所花总时间为
设木块经过三次碰撞之后,在距木箱左端处与木箱共速,根据题意和B选项分析可得
可得
根据图像可知木箱对地的位移为
木块相对地面的位移为
故CD正确。
故选BCD。
29.BCD
【详解】A.理想气体的内能与温度之间唯一决定,温度保持不变,所以内能不变,A错误;
BCED.由理想气体状态方程,可知体积减少,温度不变,所以压强增大。因为温度不变,内能不变,体积减少,外界对系统做功,由热力学第一定律可知,系统放热,BCD正确,E错误;
故选BCD。
30.ADE
【详解】A.由图可知波长,则
选项A正确;
B.实线波与虚线波相差,即
得
n=0
故波沿x轴负方向传播,选项B错误;
C.由“同侧法”可知,t=0时刻质点a沿y轴负方向运动,选项C错误;
D.0.2s为二分之一周期,所以运动的路程为2A=0.8m,选项D正确;
E.x=4m处的质点,刚好滞后半个周期,由于,所以x=4m处的质点的位移表达式为,选项E正确。
故选ADE。
31.BC
【详解】A.波沿x轴正方向传播,根据波形平移法可知,质点A起振方向沿y轴负方向,各个质点的起振方向均相同,故质点P的起振时的速度方向沿y轴负方向,故A错误;
B.根据题图可知波长为,此时x轴上10cm处的质点已振动0.2s,则周期为,可知波的传播速度为
故B正确;
C.根据波形图可知,质点P第一次到达波峰经过的时间
故C正确;
D.在时间内,处的质点从平衡位置向波峰位置运动,速度逐渐减小,故D错误。
32.ACD
【详解】AB.接收线圈的工作原理是电磁感应,A项正确,B项错误;
C.根据电磁感应定律可得
C项正确;
D.因为不计能量损耗,所以发射线圈的输入功率等于接收线圈的输出功率,因此充电底座线圈的输入电流
D项正确。
故选AD。
33.CD
【详解】A.由O点到C点,沿电场方向,电势一直降低,A错误;
B.电场强度大小一直在变化,电场力也就在不断变化,带正电的粒子的加速度在不断变化,是变加速运动,B错误;
C.根据E随x的变化规律可知,由A到C电场强度平均值大于OA段电场强度平均值,A到C电场力做功大于2Ek,则粒子运动到C点时动能大于3Ek,C正确;
D.粒子在AB段平均电场力大于BC段平均电场力,则AB段电场力做的功大于BC段电场力做的功,所以在AB段电势能减少量大于BC段电势能减少量,D正确。
故选CD。
34.AC
【详解】A.光路图如图所示
由几何关系可知光线入射到D点的入射角,折射角,则折射率为
故A正确;
CD.设临界角为C,则
从发光管上某点发出的光线与MN的夹角设为,射到球面上的入射角设为,该点到O点的距离设为r,由正弦定理可知
所以当且时,最大。最大时有
所有光线能射出时有
可得MN的半径
故C正确,D错误;
B.沿方向的光线光路图如图所示
由几何知识可得
所以光线可以发生折射,设折射角为,则有
解得
故B错误。
故选AC。
35.BD
【详解】A.设弹簧的劲度系数为k,初始时刻弹簧的压缩长度为,则B沿斜面方向受力平衡,则
小球A沿圆弧运动到最低点N时,物块C即将离开挡板时,设弹簧的拉伸长度为,则C沿斜面方向受力平衡,则
易得
当小球A沿圆弧运动到最低点N时,B沿斜面运动的位移为
所以
解得
,
故A错误;
BC.设小球A到达N点时的速度为,对进行分解,在沿绳子方向的速度
由于沿绳子方向的速度处处相等,所以此时B的速度也为,对A、B、C和弹簧组成的系统,在整个过程中,只有重力和弹簧弹力做功,且A在M和N处,弹簧的形变量相同,故弹性势能不变,弹簧弹力做功为0,重力对A做正功,对B做负功,A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒,可知
解得
故B正确,C错误;
D.小球A由M运动到N的过程中,A、B、C和弹簧组成的系统机械能守恒,则小球A和物块B的机械能之和与弹簧和C的能量之和不变,C一直处于静止状态,弹簧一开始处于压缩状态,之后变为原长,后开始拉伸,则弹性势能先减小后增大,故小球A和物块B的机械能之和先增大后减小,故D正确。
故选BD。
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