山东省青岛市高考物理三年(2021-2023)模拟题(一模)按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1.(2021·山东青岛·统考一模)青岛濒临黄海,是国内著名的滨海旅游城市,长达800多公里的海岸线,拥有众多优良海水浴场。在石老人海水浴场,某同学漂浮在海面上;水波以3m/s的速率向着海滩传播,该同学记录了第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间为18s。下列说法正确的是( )
A.该同学很快就会漂流到沙滩上
B.该水波的周期为1.8s
C.该水波的波长为6m
D.该水波可以绕过石老人继续传播属于波的干涉现象
2.(2021·山东青岛·统考一模)大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时产生的a、b两种单色光照射某光电管的阴极时,测得遏止电压之比为2:1,根据该信息下列说法正确的是( )
A.在同种介质中,b光的传播速度是a光的两倍
B.若b光是跃迁到n=3能级产生的,则a光可能是跃迁到n=4能级产生的
C.用同样的装置做双缝干涉实验,b光束的条纹间距是a光束的两倍
D.当两种光从水中射向空气时,a光的临界角小于b光的临界角
3.(2021·山东青岛·统考一模)在同一平直公路上,a、b两辆汽车同向行驶,行驶过程的v-t图像如图所示。已知两车在t=6s时并排行驶,下列说法正确的是( )
A.在t=0时,b车在a车前15m
B.在t=2s时,a车在b车后
C.在t=4s时,两车并排行驶
D.两车先后两次并排行驶的地点相距80m
4.(2021·山东青岛·统考一模)征途漫漫,星河璀璨,2021年2月10日,“天问一号”成功被火星捕获,进入环火星轨道。探测器被火星俘获后经过多次变轨才能在火星表而着陆。若探测器在半径为r的轨道1上绕火星做圆周运动,动能为Ek变轨到轨道2上做圆周运动后,动能增加了,则轨道2的半径为( )
A. B. C. D.
5.(2021·山东青岛·统考一模)在投掷游戏中,甲同学从A点将某个小玩具水平抛出,小玩具沿轨迹①落到了地面上的D点;乙同学从位于A点正下方地面上的B点斜向上将另一个同样的小玩具抛出,玩具沿轨迹②也恰好落到了D点,C点为轨迹最高点,A、C高度相同不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.两过程的水平速度相同
B.两过程中玩具在空中的运动时间相等
C.沿轨迹①落到D点时小玩具落地速度大
D.两个过程中重力的冲量相等
6.(2021·山东青岛·统考一模)合理利用自然界中的能源是一个重要的课题。在我国某海域,人们设计了一个浮桶式波浪发电灯塔。如图甲所示,该浮桶由内、外两密封圆筒构成,浮桶内磁体由支柱固定在暗礁上,内置N=100的线圈。线圈与阻值R=14的灯泡相连,随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动且始终处于磁场中;,其运动速度(m/s)。辐向磁场中线圈所在处的磁感应强度大小B=0.2T。线圈周长L=1.5m,总电阻r=1,圆形线所在处截面如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.线圈中感应电动势为
B.灯泡中流过电流的最大值为4A
C.灯泡的电功率为240W
D.1分钟内小灯泡消耗的电能为13440J
7.(2021·山东青岛·统考一模)如图,在竖直平面内,有一直角三角形金属框架,底边水平。质量为m的小球a和质量为m的小球b套在框架上,可以无摩擦地滑动。a、b之间不可伸长的细线连接。当系统处于平衡时,关于细线上的张力F及细线与金属框架形成的夹角,下列说法正确的是( )
A.F=mg, B.,
C., D.,
8.(2021·山东青岛·统考一模)如图,截面为正三角形的三棱镜放置在坐标纸上DE是在坐标纸上标记的线段,与三棱镜的ABC面垂直。从棱镜上方某位置观察,恰好在眼睛正下方看到DE的像,且点是DC的中点。该三棱镜的折射率为( )
A. B. C. D.
9.(2022·山东青岛·统考一模)日本福岛核废水中含有氚、锶、铯、碘等放射性元素,如果将该废水倒入大海将对海洋生态造成恶劣影响。其中锶()半衰期为30年,它通过衰变变为钇核,下列说法正确的是( )
A.钇核的质量数为89
B.钇核的比结合能比锶核大
C.衰变产生的射线比射线穿透本领强
D.如果核废水不排入大海,人们可以通过改变储藏环境缩短其放射性持续的时间
10.(2022·山东青岛·统考一模)下列关于热学中的一些说法正确的是( )
A.茶叶蛋变色是布朗运动产生的结果
B.第二类永动机违反了热力学第一定律
C.温度是分子平均动能的标志,两个动能不同的分子相比,动能大的温度高
D.一定质量理想气体对外做的功,同时从外界吸收的热量,则它的内能减小
11.(2022·山东青岛·统考一模)有网友乘坐上海回北京的复兴号动车上,某时刻后面追上来一列和谐号动车,两动车互相追赶,如图甲,这一段特殊的“飙车”视频红遍网络。两动车运动情况如图乙,时刻两动车车头刚好并排行驶,下列说法正确的是( )
A.前秒两车平均速度相等 B.图乙中复兴号的最大速度为
C.到内,两车头相距最远为 D.两车头在末再次并排行驶
12.(2022·山东青岛·统考一模)2016年在贵州建成了500米口径的球面射电望远镜——“中国天眼”,这是世界上单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜,它对电磁波的各个波段都具有良好的接收能力。下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.频率越高的电磁波越容易发生明显的衍射现象
B.频率越高的电磁波在真空中的传播速度越大
C.在水中紫外线的传播速度小于红外线的传播速度
D.红外线的显著作用是热效应,温度较低的物体不能辐射红外线
13.(2022·山东青岛·统考一模)2021年10月16日“神舟十三号”载人飞船成功进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,11月8日,航天员王亚平成功出舱作业,成为中国女航天员太空行走第一人。如图为王亚平在空间站外面进行操作的画面,“神舟十三号”飞船绕地心做匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.“神舟十三号”飞船的发射速度大于第二宇宙速度
B.航天员此时处于完全失重状态,故不受地球的引力作用
C.若航天员与连接空间站的安全绳脱落,航天员会立刻高速飞离空间站
D.若已知该飞船在轨运行周期、轨道半径及引力常量,则可估算出地球的质量
14.(2022·山东青岛·统考一模)如图,一直角斜劈绕其竖直边做圆周运动,斜面上小物块始终与斜劈保持相对静止。若斜劈转动的角速度缓慢增大,下列说法正确的是( )
A.斜劈对物块的作用力逐渐增大 B.斜劈对物块的支持力保持不变
C.斜劈对物块的支持力逐渐增大 D.斜劈对物块的摩擦力逐渐减小
15.(2022·山东青岛·统考一模)如图,在竖直平面内有、、三点,点在点正上方,、连线水平。现将一质量为、带电荷量为的正电小球从点以初速度抛出。第一次沿水平方向抛出小球,且空间无电场,小球经过点的速度大小变为;第二次沿某一方向抛出小球,空间存在方向平行于所在平面的匀强电场,小球经过点时的速度大小变为。不计空气阻力,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A.所加电场的方向水平向左 B.、两点之间的高度差为
C.、两点之间的距离为 D.、间的电势差为
16.(2022·山东青岛·统考一模)如图,变压器的输入端接入的交流电,开关接1,当滑动变阻器接入电路的阻值为时,此时电压表的读数为。变压器为理想变压器,二极管正向电阻不计,所有电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,则电流表示数减小,电压表示数增大
B.若只将从1拨到2,电流表示数变大
C.接1时,原、副线圈中接入电路的匝数之比为11:1
D.内滑动变阻器产生的热量为
17.(2023·山东青岛·统考一模)如图,某汽车机舱盖的支撑杆由汽缸和活塞组成。打开机舱盖时,汽缸内密闭压缩气体膨胀,将机舱盖顶起。在此过程中,汽缸内气体可视为理想气体,忽略缸内气体与外界的热交换。对于汽缸内的气体,下列说法正确的是( )
A.对外做正功,内能增大
B.对外做负功,内能减小
C.对外做正功,分子平均动能增大
D.对外做正功,分子平均动能减小
18.(2023·山东青岛·统考一模)氢原子第n能级的能量为,其中是基态能量,,2,3…。若某一氢原子辐射出能量为的光子后,氢原子处于比基态高出的激发态,则氢原子辐射光子前处于( )
A.第2能级 B.第3能级 C.第4能级 D.第6能级
19.(2023·山东青岛·统考一模)在x轴上关于O点对称的M、N处各固定一等量点电荷,取x轴正方向为电场强度的正方向,x轴上各点电场强度E随坐标x的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.两电荷连线中点O处的电势为零
B.x轴上从M点到N点电势先降低后升高
C.将一试探电荷从O点沿两电荷连线中垂线移动的过程中电场力不做功
D.将一正试探电荷从O点沿两电荷连线中垂线移动的过程中电势能先增大后减小
20.(2023·山东青岛·统考一模)如图,竖直放置的金属环内的肥皂薄膜干涉条纹间距上宽、下窄。下列说法正确的是( )
A.肥皂膜的竖直横截面可能是梯形
B.肥皂膜上的条纹是薄膜前后表面反射光形成的干涉条纹
C.肥皂膜从形成到破裂,条纹的宽度和间距不会发生变化
D.若将肥皂膜外金属环顺时针缓慢转过90°,则条纹也会跟着转过90°
21.(2023·山东青岛·统考一模)北斗卫星导航系统[BeiDou(COMPASS)NavigationSatelliteSystem]是我国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。如图,I为地球近地卫星,II为北斗卫星导航系统中的一颗静止轨道卫星,其对地张角为。已知地球自转周期为,万有引力常量为G。下列说法正确的是( )
A.地球的平均密度为 B.卫星I和卫星II的加速度之比为
C.卫星I的周期为 D.卫星II的发射速度大于11.2km/s
22.(2023·山东青岛·统考一模)“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证,如图为模拟远距离输电的部分测试电路。恒压交流电源、阻值为2Ω的定值电阻和理想变压器相连。变压器原副线圈匝数比为1∶3,电压表和电流表均为理想交流电表,是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的是( )
A.环境温度升高时,电流表示数减小,灯泡L变暗
B.环境温度降低时,电流表示数减小,电源输出功率变大
C.电压表示数变化和电流表示数变化的关系为
D.电压表示数变化和电流表示数变化的关系为
23.(2023·山东青岛·统考一模)如图,质量分别为m、2m、3m的物块a、b、c,放置在水平圆盘上随圆盘一起以角速度匀速转动,其中物块a、b叠放在一起。图中各接触面间的动摩擦因数均为,a、b和c与转轴的距离分别为r和1.5r。下列说法正确的是( )
A.b对a的摩擦力为 B.圆盘对b的摩擦力为
C.圆盘的角速度满足 D.圆盘的角速度满足
24.(2023·山东青岛·统考一模)如图,两端开口的圆筒与水平地面成一定角度倾斜放置。是圆筒的中轴线,M、N是筒壁上的两个点,且。一个可视为质点的小球自M点正上方足够高处自由释放,由M点无碰撞进入圆筒后一直沿筒壁运动,a、b、c是小球运动轨迹与MN的交点。小球从M到a用时,从a到b用时,从b到c用时,小球经过a、b、c时对筒壁压力分别为、、,、、表示M、a、b、c相邻两点间的距离,不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
25.(2021·山东青岛·统考一模)装修中用到的某些含有Th(钍)的花岗岩会释放出放射性惰性气体Rn(氡),核反应方程为:,而氡会继续发生衰变,放出、、射线,这些射线可能会诱发呼吸道方面的疾病,甚至会导致细胞发生癌变。下列说法正确的是( )
A.方程中x=3,y是电子
B.方程中x=2,y是中子
C.1000个氡经过一个半衰期后还剩下500个
D.上述核反应方程中,中子总数减少了2个
26.(2021·山东青岛·统考一模)在物理学发展过程中,最初把相等位移内速度变化相同的直线运动称为“匀变速直线运动”,这种运动的“加速度”定义式为“”,其中表示某段位移上的速度变化量。下列关于这种定义下的“匀变速直线运动”物体所受的合外力F、速度v、位移x、运动时间t等物理量间的的关系图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
27.(2021·山东青岛·统考一模)如图,将一带正电的点电荷固定在与纸面平行、电场强度为E的匀强电场中。a、b、c、d、e是以点电荷为圆心、半径为r的四周上的五个点,其中a、c和b、d分别位于圆的两条相互垂直的直径上。一个带负电的试探电荷置于a点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。下列说法正确的是( )
A.点电荷的带电量为,其中k为静电力常量
B.b、d两点的电强度相同
C.圆周上任意两点间的最大电势差为
D.a、b、c、d、e各点的电势低关系为
28.(2021·山东青岛·统考一模)如图,距地面h高处水平放置间距为L的两条光滑平行金属导轨,导轨左端接有电动势为E的电源,质量为m的金属杆静置于导轨上,与导轨垂直且电接触良好,空间有竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。现将开关S闭合,一段时间后金属杆从导轨右端水平飞出,测得其平射程为d,下列说法正确的是( )
A.金属杆离开导轨前做匀变速直线运动
B.金属杆离开导轨前做非匀变速直线运动
C.电源消耗的电能为
D.从闭合开关到金属杆刚要落地时,金属杆受到的冲量为
29.(2022·山东青岛·统考一模)如图,有一透明材料制成的空心球体,内径,外径为,在过球心的某截面内有一束单色光从球面上点射入,光线与间夹角,经折射后恰好与内球面相切,已知光速,下列说法正确的是( )
A.光线射入球体后频率变小
B.光线射入球体后波长变大
C.透明材料对该单色光的折射率为
D.从点射入球体的光线经反射再次回到点所用时间为
30.(2022·山东青岛·统考一模)沿电场线所在直线建立如图所示轴,轴上各点电势随的变化规律如图所示,坐标点、、、和分别与轴上、、、四点相对应,点电势为零。带电量为的电子从点由静止释放,仅受电场力作用,下列说法正确的是( )
A.在区间内,电场方向始终指向轴正方向
B.电子到达点时动能为
C.电子从运动到,加速度先减小后增大
D.若在点给电子一个沿轴方向的初速度,电子一定会在间做往复运动
31.(2022·山东青岛·统考一模)如图甲,质量分别为和的、两小球用轻质弹簧连接置于光滑水平面上,初始时刻两小球被分别锁定,此时弹簧处于压缩状态。时刻解除球锁定,时刻解除球锁定,、两球运动的图像如图乙,表示0到时间内的图线与坐标轴所围面积大小,、分别表示到时间内、的图线与坐标轴所围面积大小。下列说法正确的是( )
A.时刻后、系统的总动量大小始终为
B.
C.
D.时刻,弹簧伸长量大于0时刻的压缩量
32.(2022·山东青岛·统考一模)如图甲,平行金属导轨、固定在同一水平面内,导轨光滑且足够长,两导轨间距,电阻忽略不计,其间接有的电阻。垂直导轨放置质量、电阻的金属杆,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。现用水平向右的外力拉金属杆,使之由静止开始做加速运动,电压传感器工作电流很小,可忽略不计,它可将两端的电压即时采集并输入电脑,获得电压随时间变化的关系图像如图乙,图线为过原点直线。运动过程中,与导轨始终垂直且接触良好,下列说法正确的是( )
A.金属杆做匀加速运动且加速度大小为
B.第末外力的瞬时功率为
C.内金属杆上产生的焦耳热为
D.若末撤去外力,则杆还能运动
33.(2023·山东青岛·统考一模)如图,一束单色光从空气中与某种材料表面成45°角入射,每次反射的光能量为入射光能量的k倍,,若这束光最终进入材料的能量恰好为入射光能量的倍。设空气中的光速为c,下列说法正确的是( )
A.该材料折射率为 B.该材料折射率为
C.光在该材料中的传播速度为 D.光从空气进入该材料,光的频率变小
34.(2023·山东青岛·统考一模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,图甲是时刻的波形图,图乙和丙分别是x轴上某两处质点的振动图像。这两质点平衡位置之间的距离可能是( )
A.0.5m B.1.8m C.1.9m D.2.0m
35.(2023·山东青岛·统考一模)水平地面上有一足够长且足够宽的固定斜面,倾角为37°,小明站在斜面底端向斜面上投掷可视作质点的小石块。若石块出手时的初速度方向与水平方向成45°,出手高度为站立点正上方1.8m,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直,石块在斜面上的落点恰好与出手点等高,则石块出手时的初速度为
B.若石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直,石块在斜面上的落点恰好与出手点等高,则石块出手时的初速度为
C.若石块的初速度大小一定,当石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直时,石块飞行时间最短
D.若投出石块的最大初速度为8m/s,则石块在斜面上与出手点等高的所有落点所组成的线段长度不会超过12m
36.(2023·山东青岛·统考一模)如图,倾角的足够长传送带向上匀速传动,与传送带运动方向垂直的虚线MN与PQ间存在垂直传送带向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。质量为m、边长为L的正方形单匝导线框abcd随传送带一起向上运动;经过一段时间,当线框ab边越过虚线MN进入磁场后,线框与传送带间发生相对运动;当线框ab边到达虚线PQ处时,线框速度刚好与传送带共速。已知两虚线间距离为d,且,线框的阻值为R,线框与传送带间的动摩擦因数,重力加速度为g,整个过程中线框ab边始终与两虚线平行,下列说法正确的是( )
A.当线框ab边越过虚线MN后,线框做匀减速运动
B.当线框cd边越过虚线MN时,线框的速度必为
C.线框由开始进入磁场到开始离开磁场经历的时间为
D.线框在穿过磁场区域过程中产生的焦耳热为
参考答案:
1.C
【详解】A.该同学只会在平衡位置附近振动,不会随波迁移。A错误;
B.该水波的周期为
B错误;
C.根据波长公式得
C正确;
D.该水波可以绕过石老人继续传播属于波的衍射现象。D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.遏止电压是光电流为零时的最小反向电压,根据动能定理可知
则a、b两种单色光的频率有 ,在同种介质中,频率越大的,拆射率越大,光速越小,但不是正比关系,所以b光的传播速度不是a光的2倍,所以A错误;
B.遏止电压大,频率高,能量大,a光的能量大于b光的能量,若b光是跃迁到n=3能级产生的,则a光跃迁到比n=3能级低才能产生,B错误;
C.根据
a、b两种单色光的频率有,则b光的波长比a光波长的2倍小,有
b光束的条纹间距比a光束的条纹间距的2倍小,C错误;
D.遏止电压大,频率高,则a光的频率大,折射率大,根据
a光的临界角小,D正确。
故选D。
3.D
【详解】AB.因v-t图像的“面积”等于位移,两车在t=6s时并排行驶,因2s~6s内两车的位移相等,可知两车在t=2s时也并排行驶,而在0~2s内b车的位移大于a车的位移,可知在t=0时,b车在a车之后,选项AB错误;
C.两车在t=2s时也并排行驶,在2s~4s内b车的位移大于a车,可知在t=4s时b车在a车前面,选项C错误;
D.由图像可知,两车先后两次并排行驶的地点相距
选项D正确。
故选D。
4.A
【详解】根据牛顿第二定律得
解得
由此可知,轨道半径与动能成反比,则有
故选A。
5.C
【详解】AB.轨迹②小玩具能到达C点,从C到D在竖直方向做自由落体运动,而轨迹①在竖直方向直接做自由落体运动,根据竖直方向的运动情况可知轨迹②小玩具运动的时间为轨迹①的两倍,设轨迹①运动的时间为t1,轨迹②运动时间为t2,则有
t2=2t1
且两次在水平方向运动的位移相等,而时间之比为1:2,故水平初速度之比为2:1,故A、B错误;
C.由于两次击中D点时水平速度不相等,轨迹①的水平速度大,竖直速度相等,则轨迹①落地合速度大,即沿轨迹①落到D点时小玩具落地速度大,故C正确;
D.两个过程中重力相等,由于时间不相等,则两个过程中重力的冲量不相等,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】A.线圈在磁场中切割磁感线,产生电动势最大值为
Emax=NBLvmax
代入数据可得
线圈中感应电动势为
故A错误;
B.根据闭合电路欧姆定律可得最大电流为
故B错误;
C.电流的有效值为
灯泡的电功率为
故C错误;
D.1分钟内小灯泡消耗的电能为
故D正确。
故选D。
7.C
【详解】分别对两小球受力分析有
,
解得
,
故选C。
8.B
【详解】由题意可知,图中F点的位置为眼睛的位置,则光路图如图所示
三角形ABC是等边三角形,所以
又点是DC的中点,所以可知
,
则该三棱镜的折射率为
故选B。
9.B
【详解】A.衰变过程满足质量数守恒,电子的质量数为,故钇核的质量数为
A错误;
B.原子核的比结合能越大,原子核就越稳定,锶核通过衰变变为钇核,说明钇核比锶核更稳定,故钇核的比结合能比锶核大,B正确;
C.衰变产生的三种射线中,射线的穿透本领最强,射线的穿透本领最弱,即衰变产生的射线比射线穿透本领弱,C错误;
D.原子核衰变的半衰期只由原子核内部决定,与外界环境没有关系,故人们不可以通过改变储藏环境缩短其放射性持续的时间,D错误;
故选B。
10.D
【详解】A.茶叶蛋变色是扩散现象的结果,A错误;
B.第二类永动机违反了热力学第二定律,B错误;
C.温度是分子平均动能的标志是统计规律,适用于大量分子,对单个分子不成立,C错误;
D.一定质量理想气体对外做的功,同时从外界吸收的热量,根据热力学第一定律可得
可知气体的内能减小,D正确;
故选D。
11.C
【详解】A.图像与横轴围成的面积表示位移,由图乙可知在前秒内和谐号的位移大于复兴号的位移,故和谐号的平均速度大于复兴号的平均速度;A错误;
B.复兴号做匀加速直线运动的加速度大小为
由图乙可知在时刻,复兴号的速度最大,则有
故B错误;
C.到内,当两车的速度相等时,即在时刻,两车头相距最远,由图乙可知两车头最远距离为
C正确;
D.由图乙可知内和谐号比复兴号多走的位移为
内复兴号比和谐号多走的位移为
说明在内和谐号比复兴号多走的位移为
D错误;
故选C。
12.C
【详解】A.频率越高的电磁波,波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,故A错误;
B.电磁波在真空中的传播速度都一样,故B错误;
C.紫外线的频率比红外线的频率大,在水中折射率较大,根据可知在水中紫外线的传播速度小于红外线的传播速度,故C正确;
D.红外线的显著作用是热效应,任何温度的物体均可以辐射红外线,故D错误。
故选C。
13.D
【详解】A.第二宇宙速度是逃逸出地球引力场的最小速度,所以“神舟十三号”飞船的发射速度小于第二宇宙速度,故A错误;
B.航天员仍受到地球引力作用,由于万有引力完全用来提供圆周运动所需的向心力,所以航天员此时处于完全失重状态,故B错误;
C.若航天员与连接空间站的安全绳脱落,航天员继续绕地球做匀速圆周运动,故C错误;
D.若已知该飞船在轨运行周期、轨道半径及引力常量,根据
可得地球的质量为
故D正确。
故选D。
14.A
【详解】BCD.物块的向心加速度沿水平方向,加速度大小为
设斜劈倾角为,对物块沿方向有
垂直方向有
可得
斜劈转动的角速度缓慢增大,加速度增大,故摩擦力增大,支持力减小,故BCD错误;
A.斜劈对物块的作用力竖直方向的分力
保持不变;水平方向分力为
当角速度增大,加速度增大,可得水平方向分力增大,合力增大,故A正确。
故选A。
15.D
【详解】BC.第一次抛出时,空间无电场,小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则有
联立解得
,,
水平方向做匀速直线运动,则有
BC错误;
AD.第二次沿某一方向抛出,空间有电场时,从抛出到点过程,由动能定理可得
其中
联立解得
即
由于电场力做正功,小球带正电,如果电场方向水平向左,则电场力水平向左,从抛出到点过程电场力做负功,不符合实际电场力做正功,所以电场方向不可能水平向左,A错误,D正确;
故选D。
16.C
【详解】A.若只将滑动变阻器的滑片向下滑动,负载电阻增大,则副线圈电流减小,原线圈电流减小,即电流表示数减小,电压表示数由输入电压和匝数比决定,故电压表示数保持不变,A错误;
B.若只将从1拨到2,原线圈匝数增大,可知副线圈输出电压减小,滑动变阻器两端电压减小,故滑动变阻器消耗功率减小,根据变压器输入功率等于输出功率可得
可知,原线圈输入电压不变,滑动变阻器消耗功率减小,则原线圈电流减小,即电流表示数减小,B错误;
C.开关接1时,设此时副线圈的输出电压为,由于二极管的单向导电性,使得加在滑动变阻器上的电压只剩下一半波形,由电流热效应可得
解得
由题意可知
可得原、副线圈中接入电路的匝数之比为
C正确;
D.内滑动变阻器产生的热量为
D错误;
故选C。
17.D
【详解】根据题意,忽略缸内气体与外界的热交换,由热力学第一定律可知,气体对外做正功,内能减小,温度降低,分子平均动能减小,气体对外做负功,内能增加,温度升高,分子平均动能增大。
故选D。
18.C
【详解】设氢原子发射光子前后分别处于第k能级与第l能级,发射后的能量为
则有
解得
l=2
发射前的能量
根据玻尔理论有
=Em-En(m>n)
当氢原子由第k能级跃迁到第l能级时,辐射的能量为
解得
k=4
故选C。
19.B
【详解】A.由电场方向随x轴的变化可知,M、N两点放置的是等量正点电荷,根据电势叠加准则,原点处的电势大于零,故A错误;
B.E-x图像的斜率大小反应电势的大小,由图可知,从M点到N点的E-x图像斜率先减小后增大,故电势先降低后升高,故B正确;
C.两等量正点电荷中垂线的电场方向沿竖直方向,因此将一试探电荷从O点沿两点电荷连线中垂线移动的过程中电场力做功,故C错误;
D.两等量正点电荷中垂线上O点电势最高,因此将一正试探电荷从O点沿两电荷连线中垂线移动的过程中电势能一直减小,故D错误。
故选B。
20.B
【详解】A.由重力作用,肥皂膜前后表面的厚度从上到下逐渐增大,因表面张力的原因,侧截面是一个圆滑的曲面,不是梯形,故A错误;
B.肥皂膜上的条纹是薄膜前后两表面反射形成的两列光波叠加形成的干涉条纹,故B正确;
C.薄膜是等厚干涉,肥皂膜从形成到破裂,由于液体在向下流动,薄膜上部逐渐变薄,下部逐渐变厚,条纹的宽度和间距会发生变化,故C错误;
D.将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°,条纹不会跟着转动,仍在水平方向,故D错误。
故选B。
21.A
【详解】AC.设地球的质量为,卫星I、II的轨道半径分别为和,卫星II为同步卫星,周期为,根据开普勒第三定律可得
根据几何关系可得
可得卫星I的周期为
对卫星I,根据万有引力提供向心力可得
地球的密度
联立解得
故A正确,C错误;
B.根据
可得
可得卫星I和卫星II的加速度之比为,故B错误;
D.11.2km/s是第二宇宙速度,为逃逸出地球引力的最小发射速度,卫星II的处于地球引力场中,所以卫星II的发射速度小于11.2km/s,故D错误。
故选A。
22.D
【详解】A.环境温度升高时,减小,负载减小,交流电源电压不变,则原线圈电流增大,电流表示数增大,则分压增大,则原线圈电压减小,根据变压比可知,副线圈电压减小,则灯泡L变暗,故A错误;
B.同理,环境温度降低时,原线圈电流减小,电源输出功率为原线圈电流与恒压电源电压的乘积,一样减小,故B错误;
CD.原线圈电压
副线圈电压和电流为
整理可得
故
故C错误,D正确。
故选D。
23.D
【详解】A B.对物体a、b整体分析,水平方向上,b与桌面的静摩擦力提供向心力,则
对a进行受力分析,水平方向上,b对a的摩擦力提供向心力,则
A,B错误;
C D.因为三个物体转动的角速度一样,且动摩擦因数也一样,但物体c的半径大,所以若角速度增大的话,c先达到滑动的临界点,故
整理得
C错误,D正确。
故选D。
24.B
【详解】A.由题意可知,小球自M点正上方足够高处自由释放,由M点无碰撞进入圆筒后,其速度可分解为沿筒壁转动的速度和沿筒壁下滑的初速度,因圆筒倾斜放置,小球在圆筒中有沿筒壁向下的重力分力,因此小球在圆筒中做匀速圆周转动的同时又有沿筒壁向下做初速度不是零的匀加速直线运动,因转动周期相等,则有
A错误;
BC.小球在圆筒中做匀速圆周转动,转动速度大小相等,转动半径相同,由向心力公式可知,筒壁对小球的弹力大小相等,由牛顿第三定律可知,小球对筒壁的压力大小相等,因此则有
B正确,C错误;
D.因小球沿筒壁向下做初速度不是零的匀加速直线运动,由位移时间公式可知
D错误。
故选B。
25.AD
【详解】AB.根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,因He质量数为4,电荷数为2,可判断方程中x=3,y是电子,该反应为衰变方程,不可能出现中子,选项A正确,B错误;
C.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少量原子核衰变不适应,选项C错误;
D.上述核反应为
反应前中子数为232-90=142,反应后中子数为(220-86)+3(4-2)=140,即中子总数减少了2个,选项D正确。
故选AD。
26.AC
【详解】A.根据题意可知图像的斜率不变,A正确;
BC.图像的斜率为
如果是减速,则斜率逐渐减小,如果是加速,则斜率逐渐增大。B错误,C正确;
D.根据牛顿第二定律得
故力与速度成正比。D错误。
故选AC。
27.AD
【详解】A.设带负电的试探电荷点荷量为q,置于a点时仅在电场力的作用下恰好保持静止状态则有
解得
A正确;
B.带负电的试探电荷置于a点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态,则匀强电场的场强方向竖直向下,b、d两点的点电荷产生的场强大小相等方向相反,如图所示
根据电场的叠加,则b、d两点的电强度大小相同,方向不同,B错误;
CD.a、b、c、d、e各点在点电荷的电场中是在一个等势面上,电势相等,在匀强电场中,沿电场线方向电势降低,则有
而圆周上电势最大的两点是a、c、两点,则电势差为
C错误D正确。
故选AD。
28.BCD
【详解】AB.电键闭合后,导体棒受向右的安培力而做加速运动,随速度的增加,导体切割磁感线产生的感应电动势逐渐变大,因为此电动势与原电源电动势反向,可知电路中电流减小,金属棒受安培力减小,则金属杆离开导轨前做非匀变速直线运动,选项A错误,B正确;
C.金属棒做平抛运动的速度
由动量定理
电源消耗的电能为
选项C正确;
D.金属棒落地的速度
根据动量定理,从闭合开关到金属杆刚要落地时,金属杆受到的冲量为
选项D正确。
故选BCD。
29.CD
【详解】A.光线射入球体后频率不变,故A错误;
B.光线射入球体后速度变小,根据
可知波长变小,故B错误;
C.根据几何关系得在透明材料中的折射角的正弦值
根据折射定律得
故C正确;
D.做出如下光路图
由几何关系可得光在透明材料中的路程为
光在透明材料中的传播速度为
则时间为
故D正确。
故选CD。
30.BC
【详解】A.根据沿电场方向电势降低可知,在区间内,电场方向分别是从指向,指向,指向,A错误;
B.电子从点由静止释放到的过程,根据动能定理可得
解得
B正确;
C.由
可知图像的斜率绝对值表示电场强度大小,由图可知电子从运动到,电场强度先减小后增大,电场力先减小后增大,加速度先减小后增大,C正确;
D.若在点给电子一个沿轴方向的初速度,如果初速度方向沿方向,电子受到沿方向的电场力,电子做加速运动,电子并不会在间做往复运动,D错误;
故选BC。
31.ABC
【详解】A.图像的面积等于这段时间的速度变化量大小,时刻解除球锁定,时刻解除球锁定,说明时刻只有球具有速度,设此时球的速度为,则有
时刻后、组成的系统满足动量守恒,故总动量等于时刻球的动量,则有
A正确;
B.由图像可知时刻球的加速度为0,则此时弹簧弹力等于0,即弹簧处于原长状态,时刻两球的加速度都达到最大,说明此时弹簧的弹力最大,弹簧的伸长量最大,即时刻两球具有相同的速度,设时刻、两球的速度为,从到过程,球的速度变化量大小为
球的速度变化量大小为
从到过程,、组成的系统满足动量守恒,则有
可得
联立可得
B正确;
C.从到时刻,球速度变化量大小为
从到过程,球的速度变化量大小为
从到过程,球的速度变化量大小为
联立可得
C正确;
D.从到时刻,、、弹簧组成的系统满足机械能守恒,则有
说明时刻弹簧的弹性势能大于时刻弹簧的弹性势能,即时刻弹簧的压缩量大于时刻弹簧的伸长量,D错误;
故选ABC。
32.AD
【详解】A.由图乙可得
其中
设金属杆的运动速度为时,路端电压为,则有
联立解得
因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速直线运动,加速度为
A正确;
B.时,速度为
金属感受到的安培力为
根据牛顿第二定律可得
解得
故第末外力的瞬时功率为
B错误;
C.金属杆中的电流为
可知时的瞬时电流为,内电流的平均值为
由于电流随时间变化,要计算内金属杆上产生的焦耳热需要代入内电流的有效值,而不是代入电流平均值,即
C错误;
D.若末撤去外力,此时金属杆的速度为
撤去后到金属杆停下的过程,根据动量定理可得
其中
联立解得
D正确;
故选AD。
33.BC
【详解】AB.由题意可知,这束光最终进入材料的能量恰好为入射光能量的倍,说明光经过两次反射进入材料后会产生全反射,光路图如图所示,设折射率为n,在B点的折射角为θ,设在C点恰好产生全反射,则全反射角为90° θ,由折射定律可得
联立解得
A错误,B正确;
C.光在该材料中的传播速度为
C正确;
D.光从空气进入该材料,光的传播速度减小,光的频率不变,D错误。
故选BC。
34.AC
【详解】由图甲可知,波的波长为
解得
振幅为
设图乙的质点为A,根据题图可知,其在时在平衡位置上方,,运动方向沿y轴正方向;设图丙的质点为B,其处于平衡位置,向下振动,结合波形图找到两质点的对应点,如图所示
四分之一波长为0.3m,若A在B的左边,两平衡位置的距离为
若A在B的右边,两平衡位置的距离为
若考虑周期性得
或
故选AC。
35.ACD
【详解】AB.石块出手时的初速度方向与水平方向成45°,则
可得
石块落在1.8m高的斜面上,则
则石块的水平位移
由石块斜向上运动时
,
又
解得
所以石块出手时的初速度为
故A正确,B错误;
C.若石块的初速度大小一定,当石块的飞行轨迹所在平面与斜面底边垂直时,石块在斜面上的落点最高,石块下落时间最短,石块飞行时间最短,故C正确;
D.若投出石块的初速度为8m/s,则
石块在斜面上的落点恰好与出手点等高处,最大运动时间
最大水平位移为
石块在斜面上与出手点等高处与出手点最近点距离x=2.4m,则石块在斜面上与出手点等高的最远点与最近点的距离
则石块在斜面上与出手点等高的所有落点所组成的线段长度不会超过
故D正确。
故选ACD。
36.CD
【详解】AB.当线框ab边越过虚线MN后,边切割磁感线,产生感应电动势,根据楞次定律可知边受到沿斜面向下的安培力,由题意可知
线框做减速运动,随着速度减小,感应电动势减小,则,所受安培力减小,线框做加速度减小的减速运动,当
又
联立可得
线框做匀速运动时,线框可能完全进入磁场,也可能还没有完全进入磁场,故AB错误;
D.设传送带速度为,线框完全进入磁场时的速度为,从线框完全进入磁场到线框ab边到达虚线PQ过程中,根据动能定理
从线框ab边越过虚线MN进入磁场到线框完全进入磁场过程中,根据动能定理
联立解得
又
线框出磁场和进入磁场的过程中产生的焦耳热相等,则线框在穿过磁场区域过程中产生的焦耳热为
故D正确;
C.对线框由开始进入磁场到开始离开磁场的过程由动量定理
又
可得
联立解得
故C正确。
故选CD。
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