山东省日照市高考物理三年(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·山东日照·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.法拉第发现了电磁感应现象,并得出了法拉第电磁感应定律
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
2.(2021·山东日照·统考三模)如图所示,一小球放在倾斜的墙面与木板之间。设小球对墙面的压力大小为,小球对木板的压力大小为。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置顺时针缓慢转到与墙面垂直的位置。不计摩擦,在此过程中( )
A.先减小后增大B.一直增大
C.一直减小D.先减小后增大
3.(2021·山东日照·统考三模)一物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过A、B、C三点,物体通过AB段与BC段所用时间相等。已知AB段距离为,BC段距离为,由题目提供的条件,可以求出( )
A.物体运动的加速度
B.从O点到A点的距离
C.物体通过AB段所用的时间
D.物体在B点的瞬时速度
4.(2021·山东日照·统考三模)在研究光电效应现象时,先后用单色光a、b、c照射同一光电管,所得到的光电流,与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.b、c两种单色光的颜色相同
B.a、b两种单色光的光照强度相同
C.增大c光的光照强度,电路中的饱和光电流将增大
D.增大b光的光照强度,射出的光电子的最大初动能增大
5.(2021·山东日照·统考三模)如图所示的区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一扇形闭合导线框,电阻为R、半径为L、圆心角为60°,绕顶点O(位于磁场边界)在纸面内匀速转动,角速度为。线框串有一理想交流电流表(未画出),则交流电流表的示数为( )
A.B.C.D.
6.(2021·山东日照·统考三模)2020年7月23日12时41分,在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,“天问一号”火星探测器发射成功,一次实现火星环绕和着陆巡视探测。假设航天员登上火星后进行科学探测与实验,航天员在火星的极地表面放置了一倾角为的斜坡,然后从斜坡顶端以初速度水平抛出一个小物体,经时间t落回到斜坡上。已知火星的半径为R,自转周期为,引力常量为G,不计阻力。则火星的( )
A.质量为B.第一宇宙速度为
C.密度为D.同步卫星离地面高度为
7.(2021·山东日照·统考三模)现代科学仪器常用电场、磁场控制带电粒子的运动。真空中存在着如图所示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,电场和磁场的宽度都相同,长度足够长。电场强度方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个带正电的粒子在第1层左侧边界某处由静止释放,不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。已知粒子从第4层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水平方向的夹角为30°。若保证粒子不能从第一层磁场右边界穿出,至少为( )
A.12B.16C.20D.24
8.(2022·山东日照·统考三模)下列说法正确的是( )
A.物体放出热量,其内能一定减小
B.物体吸收热量,分子的平均动能一定增大
C.第二类永动机没有违反能量守恒定律
D.空调既能制热又能制冷,说明自发条件下热传递可以逆向
9.(2022·山东日照·统考三模)甲、乙两物体分别从h和2h高处自由下落,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.落地时乙的速度大小是甲的2倍
B.乙的下落时间是甲的2倍
C.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相同
D.甲、乙两物体在最后1s内的速度变化量相同
10.(2022·山东日照·统考三模)用单色光a、b、c分别照射同一光电管,研究产生的光电效应现象,得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、c单色光的颜色相同
B.a照射光电管时,逸出光电子的最大初动能最大
C.增大b光的光照强度,逸出光电子的最大初动能增大
D.若b光照射某金属发生光电效应,a光照射该金属也一定发生光电效应
11.(2022·山东日照·统考三模)如图所示,轻绳的一端与静止在斜面上的物块a相连,另一端通过滑轮与静止在弹簧上的容器b相连,不计轻绳与滑轮间的摩擦。现缓慢向容器b中加水,在物块a保持静止状态的过程中( )
A.轻绳的拉力逐渐增大
B.弹簧的弹力逐渐增大
C.物块a受到的摩擦力逐渐增大
D.轻绳对滑轮的作用力保持不变
12.(2022·山东日照·统考三模)光程是光学中的概念,定义为光在介质中经过的几何路程与该介质折射率的乘积。当两束相干光的光程差为波长的整数倍时,在屏幕上出现亮条纹。瑞利干涉仪就是利用这个原理测量气体的折射率。如图甲所示,两束光的光程差为零时,屏幕上O点为零级干涉亮条纹。将长度为、装有待测气体的透明薄管放在S1后面,如图乙所示,零级亮条纹移至屏幕上的O'点,O点为第级干涉亮条纹。已知空气的折射率为,所用光的波长为,待测气体的折射率为( )
A.B.C.D.
13.(2022·山东日照·统考三模)如图所示,游乐场内的扶梯 AB和水上滑梯轨道BC在B点相接,滑梯轨道BC是半径为R的四分之一光滑圆弧,圆心O点和轨道上C点恰好在水面上,整个装置处在同一竖直平面内。小朋友沿着扶梯 AB运动到B点静止,当受到微小扰动时,小朋友将沿着圆弧轨道下滑。已知重力加速度大小为g,不计空气阻力,小朋友可视为质点。(提示∶在圆周运动过程中任一点,质点所受的向心力与其速率的关系为),则小朋友滑离圆弧轨道时的速度大小为( )
A.B.C.D.
14.(2022·山东日照·统考三模)一定质量的理想气体处于初始状态A时,其体积为V0,温度为T0,压强为p0,该理想气体经过等压变化到状态B,温度缓慢升高了3T0,气体的内能增加了。下列说法正确的是( )
A.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多
B.气体分子对器壁单位面积的平均撞击力变大
C.理想气体经过等压变化,外界对气体做功为-2p0V0
D.该过程中理想气体与外界交换的热量为+3p0V0
15.(2022·山东日照·统考三模)悬吊的光滑绝缘水平杆上有A、O、B三点,以O点为坐标原点、向右为正方向建立轴,A点坐标为-d,B点坐标为d,如图甲所示。A、B两点间沿轴的电势变化如图乙所示,左侧图线为一条倾斜线段,右侧为抛物线,现将套在杆上的带电圆环从A点由静止释放(忽略带电圆环形成的电场),到达O点时速度大小为。下列说法正确的是( )
A.圆环带正电
B.圆环的带电量与质量之比为
C.圆环向右运动的过程中,在AO段的运动时间大于在OB段的运动时间
D.圆环刚通过O点的瞬间一定不受电场力作用
16.(2023·山东日照·统考三模)在力学中,物体间的相互作用抽象为力的概念。下列有关力的说法,正确的是( )
A.物体的运动状态发生变化,所受合力的大小一定变化
B.重心可以看作是物体所受重力的作用点
C.桌面上的书本受到向上的支持力,是因为书本发生了形变
D.爬杆表演时,杂技演员沿竖直杆匀速上爬,受到的摩擦力方向竖直向下
17.(2023·山东日照·统考三模)能够揭示原子的核式结构模型的是( )
A.粒子散射实验B.伦琴射线的发现
C.对阴极射线的研究D.天然发射现象的发现
18.(2023·山东日照·统考三模)如图所示,理想变压器输入端、所接电压随时间的变化关系,灯泡上标有“”的字样。定值电阻,。闭合开关后,灯泡正常发光,则理想变压器原、副线圈的匝数比为( )
A.B.C.D.
19.(2023·山东日照·统考三模)关于光电效应,下列说法正确的是( )
A.从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大,此金属的逸出功越小
B.无论光的频率多低,只要光照时间足能长就能产生光电效应
C.同种金属逸出光电子的最大初动能与入射光的频率有关
D.遏止电压与入射光的频率无关
20.(2023·山东日照·统考三模)在同一水平面内平行正对放置的两相同细金属杆、,分别带有沿杆均匀分布的等量异种电荷,如图所示。水平面上方的点到每杆两端点的距离都相等,点是点在水平面内的投影点(、两点图中末标出)。下列说法正确的是( )
A.点的电场强度大小为零
B.将负试探电荷从点沿连线移到点的过程中,其电势能不断减小
C.在点另放入一个正点电荷后,点的电势一定升高
D.在点另放入一个负点电荷后,点的电场强度可能减小
21.(2023·山东日照·统考三模)电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,原理示意图如图所示。图中直流电源电动势为,电容器的电容为。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为,电阻不计。导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场(图中末画出),炮弹等效为一质量为、电阻为的金属棒,垂直放在两导轨间处于静止状态,并与导轨接触良好。首先开关接1,使电容器完全充电。然后将开关接至2,开始向右加速运动。已知达到最大速度后才离开导轨,忽略空气阻力,则( )
A.直流电源的端是正极
B.刚开始运动时,加速度大小为
C.离开导轨时,电容器已经放电完毕
D.离开导轨时,电容器上剩余的电荷量为
22.(2023·山东日照·统考三模)2023年5月11日,天舟六号货运飞船成功对接中国空间站天和核心舱,空间站和另一地球卫星的轨道如图所示,二者的运动均可看成匀速圆周运动。已知卫星-地心的连线与卫星—空间站的连线的最大夹角为,地球半径为,空间站距地面的高度为,万有引力常量为,重力加速度为,忽略地球自转。下列判断正确的是( )
A.中国空间站的运行周期为
B.卫星的轨道半径为
C.空间站与卫星的线速度之比为
D.空间站与卫星的角速度之比为1:
23.(2023·山东日照·统考三模)如图所示,三个同心圆、、的半径分别为、、,在圆区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场。在圆和圆间的环形区域存在背向圆心的辐向电场,在圆和圆间的环形区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。一质量为、电荷量为的粒子,从圆边界上的A点沿半径方向以速度射入圆内,第一次从圆边界射出时速度方向偏转,经过辐向电场加速后,从圆边界上进入外环区域,粒子恰好不会从圆飞离磁场。已知磁感应强度,不计粒子的重力。则( )
A.圆区域内匀强磁场的磁感应强度大小为
B.圆与圆两边界间辐向电场的电势差为
C.粒子从电场回到入射点A,在磁场中运动的最短时间为
D.粒子从电场回到入射点A,在磁场中运动的最短时间为
二、多选题
24.(2021·山东日照·统考三模)蛟龙号是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,下潜深度已突破7000m。已知在深度3000m以下,海水温度基本不变。若蛟龙号在执行某次任务时,外部携带一装有氧气(可看作理想气体)的小型汽缸,汽缸及活塞导热性能良好,活塞与汽缸间无摩擦,若蛟龙号从4000m深度下潜到5000m深度的过程中,气体质量不变,则( )
A.每个氧气分子的动能均不变
B.5000m深度时氧气的体积为4000m深度时体积的
C.外界对氧气做的功大于氧气放出的热量
D.氧气分子单位时间撞击汽缸壁单位面积的次数增加
25.(2021·山东日照·统考三模)在轴上分别固定两个点电荷位于坐标原点O处。两点电荷形成的静电场中,轴上的电势随变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.处电势最高,电场强度最大
B.带正电,带负电
C.的电荷量小于的电荷量
D.电子从处沿x轴移动到处,电势能增加
26.(2021·山东日照·统考三模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图中的实线所示,t=0.1s时刻的波形如图中的虚线所示。P是传播介质中的一个质点,其平衡位置坐标。下列说法正确的是( )
A.波的频率可能为25Hz
B.波的传播速度可能为90m/s
C.t=0时刻,质点P相对平衡位置的位移为0.05m
D.若波的传播速度为10m/s,则时P点位于波峰
27.(2021·山东日照·统考三模)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨,相同的光滑金属棒P、Q静止在导轨上。t=0时,用水平恒力向右拉动金属棒Q,运动过程中,金属棒P、Q始终与导轨垂直并接触良好,金属棒P的速度用表示,加速度用表示;P、Q与导轨构成的回路中的电流用I表示,磁通量用表示。与时间t的关系图像,正确的是( )
A.B.
C.D.
28.(2021·山东日照·统考三模)如图所示,倾角为、半径为R的倾斜圆盘,绕圆心O处的转轴匀速转动(转轴垂直于盘面)。一个质量为m的小物块(可视为质点)放在圆盘的边缘,当小物块与圆盘间的动摩擦因数时,恰好随着圆盘一起匀速转动。图中A、B分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点,OC与OB的夹角为60°。小物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小物块在A点时受到的摩擦力最大
B.圆盘转动的角速度为
C.小物块在C点时受到的摩擦力大小为
D.小物块从B运动到A的过程,摩擦力做功为
29.(2022·山东日照·统考三模)如图所示为一小型交流发电的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小B=T。矩形线框ABCD匝数n=100,面积S=0.02m²,线圈内阻r=5Ω,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'逆时针匀速转动,角速度=100rad/s。矩形线框通过滑环与R=15Ω的电阻相连,电压表为理想电表。则( )
A.线圈从图示位置开始计时,产生感应电动势的表达式(V)
B.线圈从图示位置开始转过90°时,电压表示数为零
C.该交流电可以直接加在击穿电压为200V的电容器上
D.在0.5s的时间内电阻R上产生的热量为750J
30.(2022·山东日照·统考三模)如图所示,水平地面上方存在相互正交的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下、磁场方向水平向里。一个带正电的小球从A点沿水平向右方向进入该区域,落到水平地面上,设飞行时间为,水平射程为,着地速度大小为,电场力的瞬时功率为;撤去磁场,其余条件不变,小球飞行时间为,水平射程为,着地速度大小为,电场力的瞬时功率为。下列判断正确的是( )
A.C.D.
31.(2022·山东日照·统考三模)如图所示,极地轨道卫星a从北极的正上方第一次运行到南极的正上方所用时间为1.5h。已知地球表面重力加速度在两极和赤道的大小分别为和g,地球自转的周期为T=24h,同步卫星离地面的高度约为地球半径的5.6倍,引力常量为G,地球可视为质量分布均匀的球体,物体b静止在赤道上。下列说法正确的是( )
A.地球的密度为
B.a与同步卫星的运行速度大小之比为2∶1
C.b与同步卫星的运行速度大小之比约为1∶5.6
D.b与同步卫星的向心加速度大小之比约为6.62∶1
32.(2022·山东日照·统考三模)如图所示,铁块a与内壁光滑的半圆形凹槽b并排静止在光滑的水平地面上,半圆形凹槽的半径为R,直径POQ水平。可视为质点的小球c自P点正上方高3R处由静止开始下落,恰好从P点进入槽内。已知铁块 a、半圆形凹槽b和小球c的质量均为m,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则之后的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.c开始下落至再次到达最高点的过程中,c和b组成的系统动量和机械能都守恒
B.c开始下落至第一次到达最低点的过程中,a的位移大小为
C.c第一次冲出 Q点后,上升的最大高度为2R
D.b能获得的最大速度为
33.(2023·山东日照·统考三模)下列说法正确的是( )
A.光电效应揭示了光的粒子性,而康普顿效应则反映了光的波动性
B.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的
C.在组成太阳光的各种可见光中,紫光光子的能量最大
D.宏观物体的波动性不易观察到,是因为它的波长太长
34.(2023·山东日照·统考三模)一定质量的理想气体从状态开始,经历三个过程、、回到原状态,其图像如图所示。其中的延长线过坐标原点。下列判断正确的是( )
A.气体在、两状态的体积相等
B.的过程中,气体既不吸热也不放热
C.气体在状态时的内能小于它在状态时的内能
D.和两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
35.(2023·山东日照·统考三模)一质量为的物块恰好能沿倾角为的足够长斜面匀速下滑。物块在沿斜面匀速下滑的过程中,在竖直平面内给物块一外力,与水平方向的夹角为,斜面始终处于静止状态,如图所示。已知重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.若,物块沿斜面下滑过程中,地面对斜面的摩擦力水平向左
B.若,物块沿斜面下滑过程中,地面对斜面的摩擦力为零
C.若,物块仍沿斜面匀速下滑
D.若推着物块沿斜面匀速上滑,则的最小值为
36.(2023·山东日照·统考三模)如图所示,水平传送带以的速率顺时针转动,左右两端点A、间距。光滑水平面、足够长的光滑斜面及传送带左侧平滑相连,竖直面内半径的光滑半圆形轨道与传送带右侧相切于点(物块通过各连接处时无机械能损失)。现将一质量的小物块(视为质点)自斜面上高度为的某点由静止释放,能顺利通过传送带从半圆轨道点水平拋出。已知物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度。下列判断正确的是( )
A.物块通过半圆轨道点时对轨道的最小压力为零
B.物块通过点时的最小速度为
C.若物块总能以相同的速度通过轨道点,则最小为
D.若物块总能以相同的速度通过轨道点,则最大为
参考答案:
1.C
【详解】A.法拉第发现了电磁感应现象,纽曼和韦伯得出了法拉第电磁感应定律,所以A错误;
B.库仑提出了点电荷间的作用规律,密立根用实验测得元电荷e的数值,所以B错误;
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,所以C正确;
D.牛顿发现了万有引力定律,但是万有引力常数还无法确定,则其没有计算出太阳与地球之间的引力大小,所以D错误;
故选C。
2.C
【详解】以小球为研究对象,受到重力G、墙面的支持力N1和木板的支持力N2,如图所示
木板从图示位置顺时针缓慢转到与墙面垂直位置的过程中,画出对应的矢量三角形关系图,可以看出N1减小,N2减小,由牛顿第三定律可知,、均一直减小,C正确。
故选C。
3.B
【详解】A.根据
则需要知道物体通过AB段与BC段所用时间,才能求出物体运动的加速度,所以A错误;
B.设OA段距离为x,加速度为a,物体通过AB段与BC段所用时间为T,由题意可得
, ,
联立解得
所以从O点到A点的距离可以求出,则B正确;
CD.物体通过AB段所用的时间,物体在B点的瞬时速度,无法求出,所以CD错误;
故选B。
4.C
【详解】A.根据图像可知单色光c的遏止电压小于单色光b,根据
可知b、c两种单色光频率不同,所以颜色不同,故A错误;
B.由图可知单色光a的饱和电流大于单色光b,故可知单色光a的光照强度大于单色光b,故B错误;
C.电路中的饱和光电流与光的强度有关,在其它条件相同的情况下,光强度越大,光电流越大;故增大c光的光照强度,电路中的饱和光电流将增大,C正确;
D.射出的光电子的最大初动能与光的强度无关,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】设线框转动周期为T,而线框转动一周只有的时间内有感应电流,此时感应电流的大小为
根据有效值的定义有
所以感应电流的有效值为
故选D。
6.A
【详解】A.根据万有引力提供向心力有
在火星上做平抛运动有
联立解得
,
B.第一宇宙速度为v,根据重力提供向心力有
解得
所以B错误;
C.火星的密度为
所以C错误;
D.同步卫星离地面高度为h,则有
解得
所以D错误;
故选A。
7.B
【详解】设粒子在第n层磁场中运动的速度为vn,轨道半径为rn,则有
设粒子进入第n层磁场时,速度的方向与水平方向的夹角为,从第n磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为 ,粒子在电场中运动时,垂直于电场线方向的速度分量不变,则有
由图甲可知
则有
则
为一组等差数列,公差为d,可得
当n=1时,由图乙可知
则
解得
若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出,则 即
由题目可知当n=4时,,即
当时,联立解得
所以B正确;ACD错误;
故选B。
8.C
【详解】A.由热力学第一定律知,物体放出热量的同时如果外界对物体做功,物体内能可能增大或不变,A错误;
B.由热力学第一定律知,物体吸热的同时如果在对外做功,内能可能减小,则分子平均动能减小,B错误;
C.第二类永动机没有违反能量守恒定律,C正确;
D.根据热力学第二定律可知,热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体,在有外界做功的条件热传递可以逆向,D错误。
故选C。
9.D
【详解】B.由自由落体运动规律知
由下落高度之比为1:2,可知乙落地的时间是甲落地时间的倍,故B错误;
A.由
可知乙落地的速度大小是甲的倍,故A错误;
C.物体在最后1s内下落的高度可表示为(v是末速度)
由于二者落地速度不等,所以最后1s内下落的高度不同,C错误;
D.自由落体是匀变速直线运动,任意相等时间内速度变化量都相同,所以甲、乙两物体在最后1s内的速度变化量相同,D正确。
故选D。
10.A
【详解】A.由题图知,a、c照射逸出的光电子遏制电压相等,根据
知a、c单色光的频率相同,所以颜色相同,A正确;
B.由题图知,b光照射逸出的光电子的遏制电压最大,由知,b的光电子最大初动能最大,B错误;
C.增大b光的光照强度,可以使单位时间逸出的光电子数量变多,饱和电流增大,而最大初动能不变,C错误;
D.由AB中分析可知,b光的频率大于a和c,若b光照射某金属发生光电效应,a光照射该金属不一定发生光电效应,D错误。
故选A。
11.A
【详解】AB.由题意,a保持静止,说明轻绳未移动,b保持静止,则弹簧弹力不变,对b受力分析可知,加入水后向下的力增大,则轻绳向上的拉力增大,A正确,B错误;
C.a初状态平衡,受斜面摩擦力可能沿斜面向下,可能为零,也可能沿斜面向上,所以细绳拉力增大,摩擦力可能沿斜面向下增大,也可能沿斜面向上减小,C错误;
D.两部分轻绳拉力大小增大,夹角不变,则合力增大,所以对滑轮的作用力增大,D错误。
故选A。
12.B
【详解】乙图中两束光到O点的光程差为
根据题意得
联立可得
故选B。
13.C
【详解】设滑离轨道时的位置与O点连线与竖直方向的夹角为θ,则
由能量关系可知
解得
故选C。
14.D
【详解】A.根据盖吕萨克定律有
解得
气体体积变大,每秒撞击单位面积器壁的气体分子数减少,A错误;
B.气体压强不变,气体分子对器壁单位面积的平均撞击力不变,B错误;
C.此过程气体体积变大,气体对外做功为
C错误;
D.根据热力学第一定律有
故
D正确。
故选D。
15.C
【详解】A.带电圆环从A点由静止释放向右运动,受向右电场力,由图乙知A→O电势升高,说明电场方向向左,所以圆环带负电,A错误;
B.对圆环从A到O,由动能定理
又
联立解得
B错误;
C.圆环从A到B,由动能定理
又
联立解得
由于沿场强方向电势降低,所以AO段场强沿OA方向,OB段场强沿OB方向;
图像切线的斜率表示场强,由图像可知,A到O斜率不变,圆环做匀加速直线运动,OB段斜率越来越大,电场强度越来越大,加速度越来越大,圆环做加速度增大的减速运动;电荷在AB间运动v-t图像如图
AO、OB段,由于位移相等,则图线与t轴围成的面积相等,显然AO段的时间大于OB段的时间,C正确;
D.由图乙可知,在O→B阶段,虽然是抛物线,因不清楚该点是否是抛物线的顶点也就不知道该点的斜率是否为零,因此场强大小不一定为零,电场力不一定为零,D错误。
故选C。
16.B
【详解】A.力是改变物体运动状态的原因,力可以是恒力也可以是变力,故A错误;
B.重心是重力的等效作用点,可以看作是物体所受重力的作用点,故B正确;
C.桌面上的书本受到向上的支持力,是因为桌面发生了形变,故C错误;
D.爬杆表演时,杂技演员沿竖直杆匀速上爬,演员受到重力和摩擦力,二力平衡,所以摩擦力方向竖直向上,故D错误。
故选B。
17.A
【详解】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子核式结构模型,故选A。
18.A
【详解】原线圈电压
灯泡正常发光,流过灯泡的电流
副线圈电压
理想变压器原、副线圈的匝数比为
故选A。
19.C
【详解】A.金属的逸出功是其本身的属性,与其它因素无关,故A错误;
B.只有光的频率达到极限频率时才能产生光电效应,故B错误;
C.根据爱因斯坦光电效应方程,同种金属逸出光电子的最大初动能与入射光的频率有关,故C正确;
D.根据
遏止电压与入射光的频率有关,故D错误。
故选C。
20.C
【详解】A.等量异种点电荷中垂线上点的电场强度不为零,所以点的电场强度大小不为零,故A错误;
B.等量异种点电荷中垂线是等势线,将负试探电荷从点沿连线移到点的过程中,其电势能不变,故B错误;
C.Q点的电势是各个点电荷在Q点电势的代数和,在点另放入一个正点电荷后,点的电势一定升高,故C正确;
D. Q点的电场强度是各个点电荷在Q点电场强度的矢量和,点的电场强度增大,故D错误。
故选C。
21.D
【详解】A.MN向右加速,则安培力向右,磁场方向垂直于导轨平面向上,可知电流从N到M,则电容器下极板带正电,即直流电源的b端是正极,选项A错误;
B.MN刚开始运动时,加速度大小为
选项B错误;
C.MN达到最大速度才离开导轨,此时MN中电流为零,即MN产生的感应电动势等于电容器两板间的电压,此时电容器还没有放电完毕,选项C错误;
D.当电容器充电完毕时,设电容器上电量为Q0,有
Q0=CE
开关S接2后,MN开始向右加速运动,速度达到最大值vmax时,设MN上的感应电动势为E′,有
E′=BLvmax
依题意有
设在此过程中MN的平均电流为,MN上受到的平均安培力为,有
由动量定理,有
又
联立得
选项D正确。
故选D。
22.D
【详解】A.在地表附近万有引力近似等于重力,则
根据万有引力提供向心力可知
解得
故A错误;
B.根据题意结合几何关系可知卫星的轨道半径为
故B错误;
CD.由万有引力提供向心力可得
解得
所以空间站与卫星的线速度之比为,角速度之比为1:。
故C错误,D正确;
故选D。
23.B
【详解】A.如图
根据
由几何关系得,半径
联立解得
故A错误;
B.如图
根据几何关系,在圆和圆间的环形区域的匀强磁场偏转半径
又
联立解得
U=
故B正确;
CD.粒子运动轨迹如图
粒子圆区域内匀强磁场运动的周期
粒子从电场回到入射点A,在磁场中运动的最短时间为
故CD错误。
故选B。
24.BD
【详解】A.每个氧气分子的运动是无规律的其动能无法确定,温度不变是分子的平均动能不变,所以A错误;
B.根据玻意耳定律有
, ,
代入数据可得
所以5000m深度时氧气的体积为4000m深度时体积的,则B正确;
C.根据热力学第一定律
由于温度不变,气体的内能不变 ,气体压强增大,体积减小,外界对气体做正功,则氧气放出热量,并且外界对氧气做的功等于氧气放出的热量,所以C错误;
D.气体压强增大,体积增小,但是温度不变,气体分子的平均动能不变,则氧气分子单位时间撞击汽缸壁单位面积的次数增加,压强才会增大,所以D正确;
故选BD。
25.BD
【详解】A.由于
则图像的斜率表示电场强度,所以由图像可知处电势最高,电场强度最小为0,则A错误;
BC.由于沿着电场线方向电势逐渐降低,则O-电场线方向指向x轴的负方向,,电场线方向指向x轴的正方向,并且在处电势最高,电场强度最小为0,根据点电荷场强公式
由近小远大规律可知,的电荷量大于的电荷量,并且带正电,带负电,所以B正确;C错误;
D.电子从处沿x轴移动到处,电场力做负功,电势能增加,所以D正确;
故选BD。
26.BC
【详解】A.波向右传播,则0.1s时
则频率
不可能等于25Hz,A错误;
B.由图可知波长为4m,0.1s时间,波传播了
则速度为
当时,速度为90m/s,B正确;
C.P的位置对应正玄函数的角度为
所以位置为
C正确;
D.由B选项,当时,即波走了四分之一个周期。
由C选项,时,P点对应的角度为
经过六分之一秒,波移动
此时P点的位置为
在平衡位置,D错误。
故选BC。
27.AC
【详解】ABC.由题意可知Q棒由静止开始加速,受F和反向的安培力作用;P棒在安培力作用下同样由静止加速,则有
刚开始一段时间内,故增大;又因为
所以I一开始增大,且变化速率与相同,越来越小;当和相同时达到稳定状态,不变,电流不变;故金属棒P先做加速度增大的加速运动,然后做匀加速运动;故AC正确,B错误;
D.达到稳定状态时,但,PQ间的距离xPQ增大,故根据
可知不断增大,故D错误。
故选AC。
28.BD
【详解】A.设物块在B点时受到的摩擦力为,则由牛顿第二定律可得
设物块在A点时受到的摩擦力为,方向有可能指向圆心,也可能背离圆心,则由牛顿第二定律可得
或
联立可得: ,因此小物块在B点时受到的摩擦力最大,A错误;
B.物块在B点时受到的摩擦力最大,当小物块与圆盘间的动摩擦因数时,恰好随着圆盘一起匀速转动,则有
解得:,B正确;
C.物块在C点时所需的向心力为
由三角形定则可得,小物块在C点时受到的摩擦力大小为
C错误;
D.物块从B运动到A的过程,由动能定理可得
解得:,D正确;
故选BD。
29.AD
【详解】A.线圈中产生的感应电动势的最大值为
图示位置线圈平面垂直于中性面,从该时刻开始计时,线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为
(V)
A正确;
B.电压表示数为交流电压的有效值,所以示数不为零,B错误;
C.该交流电电压最大值为,超过电容器的击穿电压200V,C错误;
D.线圈和R组成闭合电路,电路中电流的有效值为
则在0.5s的时间内电阻R上产生的热量为
D正确。
故选AD。
30.BC
【详解】小球在电场与磁场同时存在的情况下落到地面,与撤去磁场时相比,多受一大小变化、方向斜向右上(A点水平向右)的洛伦兹力,设速度与水平方向夹角为,竖直方向上,由牛顿第二定律有
,
得
水平方向上
,
AB.对两球竖直方向上,都下落h,由
,
可知
水平方向上,由
,
可知
A错误,B正确;
C.由动能定理可知两种情况粒子抛出到地面过程中,都只有重力和电场力做功,总功相同,由动能定理
所以有
C正确;
D.设两种情况小球落地时速度与水平方向夹角分别为和,则有运动分析可知
竖直方向上分速度
,
有
电场力的瞬时功率为
可知
D错误。
故选BC。
31.AB
【详解】A.由题意可知,设地球半径为R,质量为m的物体放在地球赤道和两极处,有
,
可得
则地球的密度为
A正确;
B.由题意知卫星a圆周运动周期为
卫星绕地球做圆周运动,有
得
,
B正确;
CD.b与同步卫星的角速度、周期相等,由
,
可知b与同步卫星的运行速度大小之比、向心加速度大小之比都为1∶6.6,CD错误。
故选AB。
32.BCD
【详解】A.c开始下落至再次到达最高点的过程中,c和b组成的系统水平方向由于受到铁块a的作用力,则水平方向动量不守恒;竖直方向受合力不为零,则动量也不守恒,即c和b组成的系统动量不守恒;因为铁块a对b做功,则c和b组成的系统机械能不守恒,选项A错误;
B. c开始下落至第一次到达最低点的过程中,设ab向左的位移为x,则由人船模型可知
a的位移大小为
选项B正确;
C. c第一次到达最低点时,ab速度向左,大小为v1x,c速度向右,大小为v2x,则
由能量关系
解得
当c从最低点滑到右侧Q点时,b减速,铁块a与b分离,则此时对bc系统
解得
H=2R
选项C正确;
D.当c从右端滑下经过最低点时,bc速度交换,b能获得的最大速度为,选项D正确。
故选BCD。
33.BC
【详解】A.光电效应和康普顿效应均反映了光的粒子性,故A错误;
B.电子的衍射证实了物质波的假设是正确的,故B正确;
C.在组成太阳光的各种可见光中,紫光光子频率最大,能量最大,故C正确;
D.宏观物体的波动性不易观察到,是因为它的波长太短,故D错误。
故选BC。
34.AD
【详解】A.根据可知,气体在、两状态的体积相等,选项A正确;
B.的过程中,气体温度不变,内能不变,压强减小,则体积变大,气体对外做功,则气体吸热,选项B错误;
C.因c态的温度高于a态,可知气体在状态时的内能大于它在状态时的内能,选项C错误;
D.和两个状态中,温度相同,分子运动的平均速率相同;b态压强大,体积小,分子数密度较大,则b态中容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数较多,选项D正确。
故选AD。
35.BC
【详解】ABC.未加F时,物块匀速下滑,受力平衡,物块受到重力、支持力和摩擦力的作用,由平衡条件得
解得物块与斜面间的动摩擦因数
物块匀速下滑过程中,整体水平方向受力平衡,则地面对斜面的摩擦力为零;
若,对物块施加一个水平方向的力,物块下滑过程中对斜面压力和摩擦力成比例增加,即物块对斜面的作用力方向没有变,则地面对斜面的摩擦力仍为零;若,对物体施加一个垂直于斜面方向的力F,物块下滑过程中,对斜面的压力增加F、摩擦力增加,如图所示
根据几何关系可知
故此时物块对斜面的作用力方向仍向下,地面对斜面的摩擦力为零,在竖直平面内给物块一任意方向的外力F,此力F可以分解为垂直于斜面方向的力和沿斜面方向的力,而这两个分力对斜面的摩擦力均为零,所以无论施加什么方向的力,在B停止运动前,地面对斜面的摩擦力为零,物块仍沿斜面匀速下滑,故A错误,BC正确;
D.若推着物块沿斜面匀速上滑,设F与斜面夹角,根据平衡条件得
解得
所以
故D错误。
故选BC。
36.CD
【详解】A.物块通过半圆轨道点对轨道的最小压力为零时,有
此时
无论h值多少,物块运动到D点时,速度均大于,所以物块通过半圆轨道点时对轨道的最小压力不可能为零,故A错误;
B.若物块从A点由静止开始运动,根据
解得,运动到B点时速度
由因为从h高度滑下,所以物块通过点时的最小速度一定大于,故B错误;
C.根据机械能守恒,若物块总能以相同的速度通过轨道点,则总能以相同的速度通过B点,通过B点时速度
当h取最小时,物块在传送带上做加速运动,根据动能定理
解得
故C正确;
D.当h取最大时,物块在传送带上做加速运动,根据动能定理
解得
故D正确。
故选CD。
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