陕西省咸阳市高考物理三年(2021-2023)模拟题(一模)按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1.(2021·陕西咸阳·统考一模)下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现,下列说法错误的是( )
A.伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动状态的原因
B.卡文迪许运用放大原理设计引力扭秤测定出了万有引力常量
C.安培通过实验研究,发现了电流的磁效应
D.库仑通过电荷均分原理及静电力扭秤实验,发现了库仑定律
2.(2021·陕西咸阳·统考一模)用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示。P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是( )
A.P物体受3个力
B.Q受到3个力
C.若绳子变长,绳子的拉力将变小
D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大
3.(2021·陕西咸阳·统考一模)现在城市多路口交汇的地方,车流量非常大,为了应对,设置了环岛交通设施,需要通过路口的车辆都要按照逆时针方向行进,有效减少了交通事故发生。假设环岛路为圆形,外车道半径为72m,内车道半径为50m,汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍,g取10m/s2,当汽车匀速率通过环形路段时,则汽车的运动( )
A.一定受到恒定的合外力作用
B.受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用
C.最大速度不能超过20m/s
D.最大速度不能超过24m/s
4.(2021·陕西咸阳·统考一模)1820年4月,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。已知通电长直导线周围某点的磁感应强度,即磁感应强度B与导线中的电流I成正比、与该点到导线的距离r成反比。如图所示,两根平行长直导线相距为,分别通以大小不等、方向相同的电流,已知规定磁场方向垂直纸面向里为正,在区间内磁感强度B随x变化的图线可能是图中的( )
A. B. C. D.
5.(2021·陕西咸阳·统考一模)“儿童蹦极”是近期兴起的一项游戏项目。为保证儿童在游戏过程中的安全,需在腰间左、右两侧栓与悬点等高、完全相同的两根橡皮绳。质量为m的小朋友如图所示静止悬挂时,两橡皮绳与水平方向的夹角均为30°,则( )
A.每根橡皮绳上的拉力为
B.若将悬点间距离变小,则每根橡皮绳所受拉力将变大
C.若此时左侧橡皮绳在腰间突然断裂,则小朋友此时刻加速度a=g
D.若将橡皮绳换成不可伸长的轻绳,在左侧轻绳在腰间突然断裂时,小朋友此时刻的加速度a=g
6.(2021·陕西咸阳·统考一模)按压式圆珠笔内装有一根小弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出来。如图所示,使笔的尾部朝下,将笔在桌面上竖直向下按到最低点,使小帽缩进,然后放手,笔将竖直向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力,则笔从最低点运动至最高点的过程中( )
A.笔的动能一直增大
B.弹簧的弹性势能减小量等于笔的动能和重力势能总和的增加量
C.笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和一直减小
D.笔的加速度先增大后减小
7.(2021·陕西咸阳·统考一模)2020年9号台风“利奇马”登陆浙江,对浙江多地造成了不同程度的破坏。台风登陆某地时风速为v,该地公园内有一棵大树,台风过境时这棵大树与台风正对接触面积为S,假设台风与这棵大树接触后风速变为0,已知空气密度为,则台风对这棵大树的作用力大小为( )
A. B. C. D.
8.(2021·陕西咸阳·统考一模)如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图.如果发现电视画面的幅度比正常的偏小,可能引起的原因是( )
A.电子枪发射能力减弱,电子数减少
B.加速电场的电压过低,电子速率偏小
C.偏转线圈局部短路,线圈匝数减少
D.偏转线圈电流过大,偏转磁场增强
9.(2021·陕西咸阳·统考一模)据报道,2018年4月18日,某市一处高压电线落地燃烧,幸好没有造成人员伤亡。高压电线落地可能导致行人跨步触电,如图所示,设人的两脚间最大跨步距离为d,电线触地点O流入大地的电流为I,大地的电阻率为,间的距离为R。电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布,其电流密度为,若电流密度乘以电阻率等于电场强度,该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度。下列说法错误的是( )
A.两脚并拢跳离触地点是防跨步触电的一种有效方法等效
B.点电荷Q的电荷量为(k为静电力常量)
C.图中两脚间路步电压可能等于
D.当两脚间的距离处于最大跨步时,跨步电压可能为零
10.(2021·陕西咸阳·统考一模)我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”,为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图所示,假设与地球同球心的虚线球面为地球大气层边界,虚线球面外侧没有空气,返回舱从a点无动力滑入大气层,然后经b点从c点“跳出”,再经d点从e点“跃入”实现多次减速,可避免损坏返回舱。d点为轨迹最高点,离地面高h,已知地球质量为M,半径为R,引力常量为G。则返回舱( )
A.在d点加速度小于
B.在d点速度等于
C.虚线球面上的c、e两点离地面高度相等,所以vc和ve大小相等
D.虚线球面上的a、c两点离地面高度相等,所以va和vc大小相等
11.(2021·陕西咸阳·统考一模)曹冲称象故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量,下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是( )
A.牛顿的人造卫星发射设想 B.测静电力常量
C.探究二力合成的规律 D.研究影响向心力大小的因素
12.(2021·陕西咸阳·统考一模)图甲为家庭常用的燃气灶实物图,灶面上有一个支架。共有五个均匀分布的支承面,对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上,并抽象成示意图乙,已知支架的每个支承面与水平方向成角。蒸锅和里面的食物总重计为G,则每个支承面给蒸锅的支持力为(忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力)( )
A. B. C. D.
13.(2021·陕西咸阳·统考一模)时隔8年之后,2021年12月9日我国宇航员王亚平再次进行太空授课,引发了我国很多中小学生对微重力下液体内部的受力情况感到好奇,某同学为了在地面探究微重力下液体内部的受力情况,设计了如下实验,如图所示,密度为的木球与轻质弹簧相连后置于充满水的密闭容器中弹簧的另一端固定于容器的底部。水与木球的密度差为(>0),重力加速度为g。初始时整个系统静止,现将容器由静止释放,则释放瞬间木球相对于地面的加速度大小为( )
A.g B. C. D.
14.(2021·陕西咸阳·统考一模)如图所示,同一竖直平面内有四分之一圆环AC和倾角为=60°的斜面BC相接于C点,A、B两点与圆环AC的圆心O等高。现将甲、乙小球同时从A、B两点以一定大小的初速度沿水平方向同时抛出,两球恰好在C点相碰(不计空气阻力)。则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球初速度大小之比为:1
B.若仅增大两球质量,则两球不再相碰
C.若乙球速度大小变为原来的一半,则恰能落在斜面的中点D
D.若乙球速度大小变为原来的两倍,则可能垂直击中圆环AC
15.(2021·陕西咸阳·统考一模)质量为800kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a与速度的倒数的关系如图所示,已知图像斜率k的数值大小为500。则赛车( )
A.速度随时间均匀增大
B.加速度随时间均匀增大
C.赛车运动时发动机输出功率为400kW
D.图中b点取值应为0.01,其对应的物理意义表示赛车的最大时速为160km/h
16.(2021·陕西咸阳·统考一模)如图甲所示的电磁流速/流量仪是一种为多种行业测量流速/流量的便携式测量仪表,其简化模型如图乙所示,在磁感应强度为的匀强磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速流动时,导电液体切割磁感线产生电动势,在管道截面上垂直于磁场方向的直径两端安装一对电极,该电动势被信号电极采集,通过测量电压的仪表放大转换实现流速的测量,也可以实现流量(单位时间内流经某一段管道的流体体积)的测量。则关于电磁流速/流量仪的说法正确的是( )
A.测量电压仪表端的电势高于端的电势
B.稳定时信号电极采集到的电势差与流速大小成反比
C.仪表盘如果是刻度盘,流速/流量刻度都是均匀的
D.流量的测量值与电磁流速/流量仪管道的长度成正比
17.(2021·陕西咸阳·统考一模)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1是光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),R2是定值电阻,C是平行板电容器,V1、V2都是理想电压表。闭合开关S后,电容器中的带电小球处于静止状态。在光照强度增大的过程中,分别用△U1、△U2表示电压表V1和电压表V2示数变化的绝对值,且△U1<△U2,则下列说法正确的是( )
A.V1的示数增大,V2的示数减小
B.V1的示数减小,V2的示数增大
C.带电小球仍处于静止状态
D.带电小球向上运动
18.(2021·陕西咸阳·统考一模)如图所示,竖直墙与水平地面交点为O,从竖直墙上的A、B两点分别搭两条光滑轨道到M点,∠AMO=60°∠BMO=45°,M点正上方与A等高处有一C点。现同时将a、b、c球分别从A、B、C三点由静止开始释放,则( )
A.c球最先到达M点
B.b球最先到达M点
C.b球最后到达M点
D.a球和c球同时到达M点
19.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)下列关于静电场与磁场的应用,正确的是( )
A.图甲为示波器的示波管,要使荧光屏中间的亮斑向上移动,需要使竖直偏转板中上极板的电势低于下极板的电势
B.图乙为静电除尘装置,煤粉等粉尘在强大的电场作用下电离成正负离子分别吸附到和上
C.图丙是用线圈电阻产生的焦耳热来进行金属的冶炼
D.图丁是磁流体发电机示意图,由图可判断通过电阻的电流方向向上
20.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)滑沙是能够放松和解压的新兴旅游项目游客坐在一块板上沿沙山斜坡下滑,其过程可以简化为一物块沿倾斜角为θ的斜面下滑,如图所示若物块所受阻力的大小与速度大小的关系满足f=kv(k为定值),则( )
A.物块做匀加速直线运动
B.如果斜面足够长,物块最后做匀速直线运动
C.物块做加速度逐渐增大的加速运动
D.物块初始时刻加速度最小
21.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)如图所示是户外露营中使用的一种便携式三脚架,它由三根完全相同的轻杆通过铰链组合在一起,每根轻杆均可绕铰链自由转动,将三脚架静止放在水平地面上,吊锅通过细铁链静止悬挂在三脚架正中央,三脚架正中央离地高度为h且小于杆长,吊锅和细铁链的总质量为m,支架与铰链间的摩擦忽略不计,则( )
A.吊锅受3个力
B.减小h时,每根轻杆对地面压力减小
C.减小h时,每根轻杆对地面摩擦力增大
D.每根轻杆受到地面的作用力大小为
22.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)中国跳水“梦之队”在东京奥运会上荣获7金5银12枚奖牌。某同学将一小球(可看成质点)从平台边缘竖直向上抛出来模拟运动员的跳水运动,从小球抛出时开始计时,若小球的速度与时间关系的图像如图所示,不计空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.小球在1.2s时到达最高点
B.小球在水中最深处时加速度最大
C.跳台与水面的高度差是2.4m
D.小球潜入水中的深度为3.2m
23.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)某同学骑自行车在水平地面转弯时发现,自行车与竖直方向有一定的夹角才不会倾倒。查阅有关资料得知,只有当水平地面对自行车的支持力和摩擦力的合力方向与自行车的倾斜方向相同时自行车才不会倾倒。若该同学某次骑自行车时的速率为,转弯的半径为,取重力加速度大小。则自行车与竖直方向的夹角的正切值为( )
A. B. C. D.1
24.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)在2013年的下半年,我国将实施“嫦娥三号”的发射和落月任务,进一步获取月球的相关数据,如果该卫星在月球上空绕月做匀速圆周运动,经过时间t,卫星行程为s,卫星与月球中心连线扫过的角度是1弧度,万有引力常量为G,根据以上数据估算月球的质量是( )
A. B. C. D.
25.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)等量异种电荷、的等势线分布如图所示,相邻的等势线间电势差均相等,点、、连线与两电荷的连线平行,且。一带负电的点电荷仅在电场力的作用下经过点时速度方向如图,经过所在等势线到达所在等势线,取无穷远处电势为零。下列说法正确的是( )
A.、两点的电势相等
B.、两点的电场强度相同
C.点电荷在电场中运动运动轨迹关于等势线对称
D.点电荷穿越、、等势线时电势能满足
26.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)外电路为纯电阻的情况下,电源输出功率随路端电压变化的函数关系如图所示,则有( )
A.电源电动势为,内阻为
B.路端电压为时,电源输出功率为
C.外电阻的阻值为时,电源效率为75%
D.外电阻分别为与时,电源输出功率相同
27.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)如图所示是某同学自制的电流表原理图,质量为的均匀金属杆与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧劲度系数为,在边长为,的矩形区域内有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向垂直纸面向外。的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度,的长度大于,当中没有电流通过且处于静止状态时,与边重合,且指针指在标尺的零刻度;当中有电流时,指针示数可表示电流大小,始终在纸面内且保持水平,重力加速度为,设该电流表的量程为,则下列说法中错误的是( )
A.要使电流表正常工作,金属杆中电流方向应从至
B.当该电流表的示数为零时,弹簧的伸长量不为零
C.该电流表的刻度在范围内是均匀的
D.该电流表的量程是
28.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)一含有理想变压器的电路如图甲所示,图中理想变压器原、副线圈匝数之比为3:1,电阻和阻值分别为和,电流表、电压表均为理想电表,a、b端输入的电流如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为 B.电流表的示数为
C.0~0.04s内,电阻产生的焦耳热为0.20J D.0.07s时,通过电阻的电流为
二、多选题
29.(2021·陕西咸阳·统考一模)在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如题图所示,当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s,某行李箱的质量为5kg,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上,通过安全检查的过程中,g取10m/s2,则( )
A.开始时行李的加速度为2m/s2
B.行李到达B点时间为2s
C.传送带对行李做的功为0.4J
D.传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.04m
30.(2021·陕西咸阳·统考一模)一列火车共有n节车厢,各节车厢质量相等,车厢之间间隙相等,间隙长度的总和为L,静止于水平长直轨道上.若第一节车厢以v0向第二节车厢运动,碰撞后连在一起运动,再与第三节车厢碰撞后连在一起运动,再与第四节车厢碰撞……,以此类推,直到n节车厢全部运动,则火车的最后速度v及整个过程所经历的时间t为:(不计铁轨对车轮的阻力以及列车编组时的动力)
A. B. C. D.
31.(2021·陕西咸阳·统考一模)如图所示,滑轮大小可忽略的传送带以恒定速率顺时针转动,将小物块在传送带底端P点无初速度释放,小物块在摩擦力作用下运动至传送带顶端,在小物块运动过程中,下列说法中正确的是( )
A.小物块所受摩擦力的瞬时功率一定不断变大
B.小物块所受摩擦力做的功大于小物块动能的增加量
C.若物块滑到顶端时恰好与传送带共速,则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于物块增加的机械能
D.若物块滑动顶端时恰好与传送带共速,则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于物块增加的动能
32.(2021·陕西咸阳·统考一模)如图所示,曲线表示固定在x轴上a、b两点的两个点电荷产生的电势与位置之间的对应关系,两个点电荷所带电荷量分别为和,a、p间距离大于p、b间距离。从图可知以下正确的是( )
A.两点电荷带异种电荷
B.电势最低的p点的电场强度为零
C.p、b两点之间电场方向都指向p点
D.将一负电荷从p点移到a点电势能增加
33.(2021·陕西咸阳·统考一模)赤道平面内的某颗卫星自西向东绕地球做圆周运动该卫星离地面的高度小于地球同步卫星的高度,赤道上一观测者发现,该卫星连续两次出现在观测者正上方的最小时间间隔为t,已知地球自转周期为T0,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,由此可知该卫星绕地球运动的周期T和离地面的高度H为( )
A.
B.
C.
D.
34.(2021·陕西咸阳·统考一模)如图所示,两光滑平行长直导轨水平放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直。已知金属棒MN能沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R,金属棒与导轨电阻不计。金属棒在恒力F作用下从静止开始沿导轨向右运动,在以后过程中,金属棒速度v、加速度a、感应电动势E以及通过电阻R的电荷量q随时间t变化的关系表示正确的是( )
A. B.
C. D.
35.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)如图所示,在滑雪场中,现有甲乙两名运动员(均视为质点)从跳台处先后沿水平方向向左飞出,其速度大小之比为,不计空气阻力,则甲乙两名运动员从飞出至落到斜坡(可视为斜面)上的过程中,下列说法正确的是( )
A.他们飞行的水平位移之比为
B.他们飞行时间之比为
C.他们落到坡面上的瞬时速度方向平行
D.他们落到坡面上的瞬时速度大小之比为
36.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,恰好处于以AB为直径的圆周上,圆周所在平面与电场方向平行。已知A、B、C三点的电势分别为、0、0,AC的长度为,与AB夹角为。则下列说法正确的是( )
A.圆周上A点电势最高 B.圆周上BC弧的中点电势最低
C.点的电势为 D.该电场的电场强度大小为
37.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上,从时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用,F与时间t的关系如图甲所示,物体在时刻开始运动,其图象如图所示乙,若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则( )
A.物体与地面间的动摩擦因数为
B.物体在时刻的加速度大小为
C.物体所受合外力在时刻的功率为2F0v0
D.水平力F在到这段时间内的平均功率为
38.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)如图所示,水平粗糙地面上有两磁场区域,左右两磁场区域内的匀强磁场宽度均为L,磁感应强度大小分别为B和2B,左磁场区磁场方向竖直向下,右磁场区磁场方向竖直向上,两磁场间距为2L。一个质量为m、匝数为n、电阻为R、边长为L的正方形金属线框以速度v水平向右进入左磁场区域,当金属线框刚离开右磁场区域时速度为,金属线框离开右磁场区运动一段距离后停下、金属线框与水平面间的动摩擦因数为μ。关于金属线框的运动下列判断正确的是( )
A.金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的电荷量为0
B.金属线框从刚进入左磁场时到最终停止的过程中一直做匀减速直线运动
C.金属线框通过两个磁场区域全过程中产生的焦耳热为
D.若金属线框从刚进入左磁场区域到刚好完全进入左磁场区域过程所用时间为t,则金属线框刚好完全进入左磁场区域时的速度为
39.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考一模)如图(a),质量分别为、的、两物体用轻弹簧连接构成一个系统,外力作用在上,系统静止在光滑水平面上(靠墙面),此时弹簧形变量为。撤去外力并开始计时,、两物体运动的图像如图(b)所示,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.到时间内,墙对的冲量为0 B.运动后,弹簧的最大形变量等于
C. D.
参考答案:
1.C
【详解】A.伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因,故A正确;
B.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量,故B正确;
C.奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场,故C错误;
D.库仑通过静电力扭秤实验研究,发现了库仑定律,故D正确;
故选C。
2.C
【详解】A.P受到重力、Q的支持力和静摩擦力,绳子的拉力,共4个力作用,A错误;
B.Q受到重力、墙壁的弹力、P的压力和静摩擦力,共4个力作用,B错误;
C、设绳子与竖直方向的夹角为,P的重力为G,绳子的拉力大小为F,则由平衡条件得
,
则
GP与GQ不变,若绳子变长,变小,变大,则F变小,C正确;
D、Q受到的静摩擦力竖直向上,与其重力平衡,与绳子长度无关,所以若绳子变短,Q受到的静摩擦力不变,D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.汽车在水平路面上做匀速圆周运动,合力等于向心力,方向始终指向圆心,是变力,A错误;
B.重力、弹力、摩擦力是性质力,向心力是效果力,不能单独作为一个力去进行受力分析,B错误;
CD.汽车受到的摩擦力提供向心力,则
解得
即汽车最大速度不能超过24m/s,C错误,D正确。
故选D。
4.A
【详解】由安培定则可知,左侧导线中的电流在该导线右侧产生的磁场的方向向里,而右侧导线中的电流在该导线左侧产生的磁场的方向向外,故在区间内磁场方向先为正后为负。根据通电长直导线周围某点磁感应强度
和
可知,在的位置磁场方向为正方向,故A正确,BCD错误。
故选A。
5.C
【详解】A.小朋友的受力情况如下图所示
小孩受重力和两个拉力而平衡,根据平衡条件,有
解得
故A错误;
B.设两橡皮绳与水平方向的夹角均为θ,根据共点力平衡条件得
当悬点间的距离变小,则θ变大, sinθ变大,可知悬绳的拉力将变小,故B错误;
C.当左侧橡皮绳断裂,断裂的瞬间,右侧弹性绳的拉力不变,则重力和右侧绳拉力的合力与左侧绳初始时拉力大小相等,方向相反,根据平行四边形定则知,则合力大小为mg,加速度为g,故C正确;
D.由于是两根轻绳,当左侧绳断裂时,绳子的力立刻消失,将重力沿绳方向和垂直绳方向分解,合力为
则由牛顿第二定律得小朋友的加速度
故D错误。
故选C。
6.B
【详解】AD.笔从最低点向上运动,弹簧压缩量变小,弹力减小,加速度减小直至等于零,弹力等于重力,此时笔的速度最大。笔继续往上运动,弹力继续减小,加速度反向增加,速度减小,直至弹簧恢复原长,笔脱离桌面竖直上抛,加速度不变,故动能先增大后减小,加速度先减小后增大最后保持不变,故AD错误;
B.笔和弹簧组成系统机械能守恒,则弹簧的弹性势能减小量等于笔的动能和重力势能总和的增加量,故B正确;
C.因为动能先增加后减小,所以笔的重力势能与弹簧的弹性势能总和先减小后增大,故C错误。
故选B。
7.A
【详解】台风过境时这棵大树与台风正对接触,台风与大树接触前的动量为
台风与这棵大树接触后风速变为0,根据动量定理可得
则台风对这棵大树的作用力大小为
故选A。
8.C
【详解】如果发现电视画面幅度比正常时偏小,是由于电子束的偏转角减小,即电子的轨道半径增大所致.
A.电子枪发射能力减弱,电子数减少,但运动的电子速率及磁场不变,由公式,电子在磁场中轨道半径不变,通过磁场后偏转角不变,因此不会影响电视画面偏大或小,故A错误;
B.当加速电场电压过低,电子获得的速率偏小,由公式,可知电子运动半径减小,从而使偏转角度增大,导致画面比正常偏大,故B错误;
C.当偏转线圈匝间短路,线圈匝数减小时,导致偏转磁场减小,由公式,可知电子的运动半径增大,所以导致画面比正常偏小,故C正确;
D.当偏转线圈电流过大,偏转磁场增强时,从而导致电子运动半径变小,所以导致画面比正常偏大,故D错误.
9.C
【详解】A.两脚并拢后,两个脚之间不存在电势差,这时就没有电流流过人体从而防止人体触电,A正确,不符合题意;
B.由题可知等效电场强度
根据点电荷的电场强度公式
因此点电荷Q的电荷量
B正确,不符合题意;
C.由题可知在N点处的电场强度
而MN间的电场不是匀强电场,越靠近M点,场强越大,根据
可知MN之间的电势差一定大于,C错误,符合题意;
D.若两脚站在同一条等势线上,无论距离是多少,两脚间的跨步电压都是零,D正确,不符合题意。
故选C。
10.C
【详解】A.在d点,由万有引力提供向心力,则有
解得
所以在d点加速度等于,A错误;
B.若返回舱在与d点相切的圆轨道上做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力,则有
解得
而在d点时,由于返回舱做近心运动,则万有引力大于所需的向心力,所以线速度大小,小于,则B错误;
CD.从a到c过程由于空气阻力做负功,动能减小,c到e过程,没有空气阻力,只有引力做功,机械能守恒,所以a、b、c点的速度大小关系有
C正确,D错误。
故选C。
11.C
【详解】曹冲称象是等效替代的思想。
A.牛顿的人造卫星发射设想是由已知现象,经过逻辑推理和数学工具验证,再进行合理延伸的科学思维方法,故A不符合题意;
B.通过扭秤实验测静电力常量时,将金属球之间微弱的静电力通过悬丝扭转的角度表示出来,运用了放大法,故B不符合题意;
C.探究二力合成的规律时,用一个力单独作用时的效果来代替另外两个力共同作用时的效果,利用了等效替代的思想,故C符合题意;
D.研究影响向心力大小的因素,运用了控制变量法,故D不符合题意。
故选C。
12.B
【详解】五个支撑面对蒸锅的支持力的合力与蒸锅包括食物的重力相等,设其中一个支撑面对蒸锅的支持力为N,则其方向与竖直方向夹角为α,由分析可知
又在竖直方向受力平衡,有
解得
故选B.
13.D
【详解】初始时整个系统静止,弹力为F,对木球分析
释放瞬间,弹力不变,系统处于完全失重状态,浮力消失
故选D。
14.A
【详解】A.甲乙两球从等高处做平抛运动恰好在C点相碰,则时间相等,水平方向有
,
所以甲、乙两球初速度大小之比为:1,故A正确;
B.两球运动时间与质量无关,故改变质量,两球仍会相碰,故B错误;
C.若v2大小变为原来的一半,在时间不变的情况下水平位移会变为原来的一半,但由于乙球会碰到斜面,下落高度减小,时间减小,所以乙球的水平位移小于原来的一半,不会落在斜面的中点,故C错误;
D.若乙球垂直击中圆环AC,则落点时速度的反向延长线过圆心O,由几何关系有
(落点和圆心连线与OC夹角为)
解得
故D错误。
故选A.
15.C
【详解】A.由图可知,加速度变化,故做变加速直线运动,故A错误;
B.函数方程为
汽车加速运动,速度增大,加速度减小,故B错误;
C.对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有
,
联立得
结合图线,故
,
所以
,
故C正确;
D.当物体的速度最大时,加速度为零
故D错误;
故选C.
16.C
【详解】A.根据左手定则可知测量电压的仪表端的电势低于端的电势,A错误;
B.当导电液体在管道中以流速流动时,正负离子在磁场的作用下偏转,电极两端形成了电势差,当
即
电势差恒定,保持稳定输出,所以信号电极采集到的电势差与流速大小成正比,B错误;
CD.流量为
流量的测量值与流速成正比,与电磁流速/流量仪管道的长度无关,在仪表内部参数确定后,测量流速和流量的仪表盘刻度都是均匀的,C正确,D错误;
故选C。
17.B
【详解】AB.在光照强度增大的过程中,R1的阻值减小,电路总电阻减小,总电流增大,则R2的电压增大,V2的示数增大。内电压和R2的电压增大,则路端电压减小,V1的示数减小,R1的电压减小,故A错误B正确;
CD.R1的电压减小,则电容器板间电压减小,板间场强减小,带电小球受到的电场力减小,则带电小球向下运动,故CD错误。
故选B。
18.A
【详解】设BO距离为R,对于AM轨道位移
x1=2R
加速度为
根据解得
对于BM轨道,位移
加速度为
根据
解得
对于C到M
解得
c球最先到达M点。
故选A.
19.D
【详解】A.图甲为示波器的示波管,要使荧光屏中间的亮斑向上移动,需要使电子受向上的电场力,即使竖直偏转板中上极板的电势高于下极板的电势,选项A错误;
B.图乙为静电除尘装置,空气分子被电离为电子和正离子,煤粉等烟尘俘获电子后被吸在A上,故B错误;
C.图丙是用根据高频交流电产生涡流使金属发热来进行金属的冶炼,选项C错误;
D.图丁是磁流体发电机示意图,由图可判断正离子偏向下极板,则下极板电势高,通过电阻的电流方向向上,选项D正确。
故选D。
20.B
【详解】AC.根据牛顿第二定律,得
可知,随速度增加,加速度减小。故AC错误;
B.由A选项可知,当
物块受力平衡,做匀速直线运动。故B正确;
D.由A选项可知,初始时物块加速度最大。故D错误。
故选B。
21.C
【详解】A.吊锅受到自身重力及细铁链的拉力两个力的作用,故A错误;
B.以整个装置为研究对象,设地面对每根杆的支持力为,根据受力平衡可得
解得
显然减小h,仍然保持不变,根据牛顿第三定律知每根杆对地面的压力不变,B错误;
C.以吊锅和细铁链为研究对象,设每根杆中的弹力为,杆与竖直方向夹角为,在竖直方向上,受力平衡有
解得
水平方向上,地面对杆的摩擦力为
当减小h时,增大,则可知增大,根据牛顿第三定律可知:每根轻杆对地面的摩擦力均增大,故C正确。
D.以杆为研究对象,设每根轻杆受到地面的作用力大小为F,则有
故D错误。
故选C。
22.C
【详解】A.小球在0.4s到达最高点时速度为零,达到最高点,A项错误;
B.速度-时间图像的斜率表示加速度,1.2s刚入水时图像斜率最大,此时小球的加速度最大,B项错误;
C.跳台与水面的高度差
C项正确;
D.若小球入水后做匀减速直线运动,小球潜入水中的深度
因为小球做变减速运动,图像中不规则图形的面积小于三角形的面积,所以小球潜入水中的深度小于3.2m,D项错误。
故选C。
23.B
【详解】自行车(含该同学)受力如图所示
由牛顿第二定律得
其中
解得自行车与竖直方向的夹角的正切值为
故B正确,ACD错误。
故选B。
24.B
【详解】根据题意得:卫星运行的角速度
由几何知识可知弧长
所以
设月球的质量为M,卫星的质量为m,根据万有引力提供向心力则得
解得
故选B。
25.D
【详解】A.a、c两点分别位于正、负电荷附近,则有,故A错误;
B.、两点关于中轴对称,由等量异种电荷电场分布可知,两点场强大小相同,方向不同,故B错误;
C.在M到达等势线b时,竖直方向速度为不为0,在b右侧仍有一段向下运动的过程,所以不可能对称,故C错误;
D.M穿越a、b、c,M带负电,所以电场力做负功,电势能变大,故D正确。
故选D。
26.C
【详解】A.根据
有图像可知,当时,,有
当时,,有
解得
故A项错误;
B.根据之前的分析有
可知,当路端电压为4V时,电源输出功率为8W,故B项错误;
C.滑动变阻器的阻值为时,有
故C项正确;
D.外电阻为时,路端电压为
电源输出功率为
外电阻为时,路端电压为
电源输出功率为
故D项错误。
故选C。
27.D
【详解】A.要使电流表正常工作,金属杆应向下移动,所受的安培力应向下,由左手定则知金属杆中的电流方向应从M至N,故A正确,不符合题意;
B.当该电流表的示数为零时,MN与ab边重合,弹簧的弹力与杆的重力平衡,弹簧处于伸长状态,故B正确,不符合题意;
C.设当电流表示数为零时,弹簧的伸长量为,由平衡条件得
解得
当电流为I时,安培力为
静止时弹簧伸长量的增加量为,根据胡克定律,得
故该电流表的刻度是均匀;当
则有
得
故C正确,D错误。
本题选错误的,故选D。
28.A
【详解】AB.设电流表的示数为I1,则有
解得
理想变压器原、副线圈匝数之比为3:1,根据理想变压器规律
解得副线圈电流峰值为
因原线圈中电流只有前半个周期电流大小变化时才能输出到副线圈中,设副线圈中交变电
电的有效值为I2,则
求得
因此电压表的示数为
故A正确,B错误;
C.在0~0.04s内,电阻R2产生的焦耳热为
故C错误;
D.由图可知,在0.07s的前后,原线圈中的电流不变化,则副线圈中没有感应电流,所以通过电阻R1的瞬时电流为0,故D错误。
故选A。
29.ACD
【详解】行李开始运动时由牛顿第二定律有:μmg=ma,所以得:a=2 m/s2,故A正确;由于传送带的长度未知,故不能求出运动的时间,故B错误;行李最后和传送带最终一起匀速运动,根据动能定理知,传送带对行李做的功为:W=mv2=0.4 J,故C正确;行李和传送带相对滑动的时间为:,则在传送带上留下的痕迹长度为:s=vt-vt=vt=0.04 m,故D正确.故选ACD.
30.AD
【详解】AB.n节车厢运动、碰撞过程中,系统所受外力之和为零,故整个过程中动量守恒,则根据动量守恒有:
解得,故A正确,B错误.
CD.设每节车厢相邻间距为s,则有:
碰撞后链接在一起的车厢节数依次为2节、3节···(n-1)节,n节,它们的速度相应为所以火车最后的速度为,由:
得通过各间距的时间分别为:
···
整个过程经历的时间为:
故C错误,D正确.
31.BC
【详解】A.小物块放到传送带底端后,先向上加速,当速度与传送带相等时变为匀速,所受的摩擦力开始是滑动摩擦力,后是静摩擦力,根据P=fv可知小物块所受摩擦力的瞬时功率开始阶段不断变大,后不变,选项A错误;
B.根据动能定理可知,Wf-WG= Ek,则小物块所受摩擦力做的功大于小物块动能的增加量,选项B正确;
CD.若物块滑到顶端时恰好与传送带共速,此时滑块的位移
传送带的位移
产生的热量
此过程中摩擦力对木块做功为
Wf=fx1=vtf=Q
根据动能定理,摩擦力对物块做的功等于物块机械能的增量,则两者间因摩擦而产生的内能恰好等于物块增加的机械能,选项C正确,D错误;
故选BC。
32.BC
【详解】AB.由可知,φ x图象斜率表示电场强度,可知p点场强最小,由沿电场线方向电势降低,可知a、b两点电荷均为正电荷,且两点电荷在p点产生的场强大小相等,方向相反,所以电势最低的p点的电场强度是零,A错误,B正确;
C.由沿电场线方向电势降低,p点电势最低,可知p、b两点之间电场方向都指向p点,C正确;
D.由可知,负电荷在电势高处电势能小,在电势低处电势能大,将一负电荷从p点移到a点,即从低电势移到高电势,电势能减少,D错误。
故选BC。
33.AC
【详解】设卫星的周期为T,则有
解得
由万有引力提供向心力
又在地表处
联立解得
故选AC。
34.BCD
【详解】AB.金属棒受到恒力作用开始做加速运动,运动以后由于切割磁感线导体棒受到安培力的作用,加速度大小满足
随着速度的增大,加速度越来越小,最终将做匀速运动,A错误B正确;
C.电动势
E随t变化的图线切线斜率越来越小,最后E为一定值,C正确;
D.通过电阻R的电荷量
q跟导体棒的位移成正比,当导体棒做匀速运动时图线的切线斜率不变,D正确。
故选BCD。
35.AC
【详解】B.设斜坡倾角为,则有
解得
可知他们飞行时间之比为
B错误;
A.根据
可得他们飞行的水平位移之比为
A正确;
CD.根据平抛运动的推论:瞬时速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍,只要是落在斜面上,位移与水平方向夹角相同,所以两人落到斜坡上的瞬时速度方向一定相同,故落在斜面上的速度大小之比等于初速度之比为
C正确,D错误。
故选AC。
36.BC
【详解】C.在匀强电场中,B、C两点电势相同,说明BC是等势线,根据几何关系可知AC与BC垂直,所以AC方向就是电场线的方向。因为匀强电场中沿任何一条电场线,电势都是均匀降低的,所以
U=U
显然O点电势为V,选项C正确;
AB.过O点作AC的平行线,如图所示,交圆周于D、P两点,P为圆周上电势最高点,D为电势最低点,根据几何关系可知D点即为圆周上BC弧的中点,选项A错误,B正确;
D.该电场的电场强度为
选项D错误;
故选BC。
37.AD
【详解】A.物体在时刻开始运动,说明阻力等于水平拉力故为
摩擦因数为
故A正确;
B.在时刻有牛顿第二定律可知
解得
故B错误;
C.物体受到的合外力为
功率为
故C错误;
D.时刻速度为
在时刻的平均速度为
故平均功率为
故D正确。
故选AD。
【名师点睛
38.ACD
【详解】A.由法拉第电磁感应定律可知,平均感应电动势
由闭合电路欧姆定律可知,平均感应电流
通过金属线框的电荷量
联立得
金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的磁通量变化量
则金属线框穿过右磁场区域过程中通过金属线框的电荷量为0,故A正确;
B.金属线框穿过磁场区域时,由于速度减小,则产生的感应电动势减小,导致安培力减小,做加速度减小的变减速直线运动,故B错误;
C.设金属线框通过两个磁场区域全过程中产生的焦耳热为Q,金属线框从开始运动到离开右磁场区域过程,由能量守恒定律得
解得
故C正确;
D.金属线框进入左侧磁场过程中穿过金属线框的磁通量
通过金属线框的电荷量
设金属线框刚好完全进入左侧磁场区域时的速度大小为v,该过程,对金属线框,由动量定理得
其中
解得
故D正确。
故选ACD。
39.CD
【详解】A.由图像可以看出,t1s末B开始离开墙壁。在时间内,弹簧处于压缩状态,物体B静止,则墙对B的冲量大小等于弹簧对B的冲量大小,不为零,A错误;
B.B运动后,当A、B速度相等时弹簧形变量(伸长量或压缩量)最大,此时A、B的速度不为零,A、B的动能不为零,由能量守恒定律可知,弹簧形变量最大时A、B的动能与弹簧的弹性势能之和与撤去外力时弹簧的弹性势能相等,则弹簧形变量最大时弹簧弹性势能小于撤去外力时弹簧的弹性势能,弹簧形变量最大时弹簧的形变量小于撤去外力时弹簧的形变量x,故B错误;
CD.a t图线与坐标轴所围图形的面积大小等于物体速度的变化量,因t=0时刻A的速度为零,t1时刻A的速度大小
t2时刻A的速度大小
B的速度大小
由图(b)所示图象可知,t1时刻A的加速度为零,此时弹簧恢复原长,B开始离开墙壁,到t2时刻两者加速度均达到最大,弹簧伸长量达到最大,此时两者速度相同,即
则
t1到t2时间内,A与B组成的系统动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律得
联立解得
故CD正确。
故选CD。
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