2024-2025高三物理选择题专题训练100题
一、磁场
1.(24-25高三上·安徽·阶段练习)如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B,L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场中。已知ab边长为4L,与磁场方向垂直,bc边长为3L,与磁场方向平行,则该导线受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2020高二·北京·学业考试)如图所示,通电长直导线中的电流方向向上,是其附近的一点,P点的磁感强度大小为0.2T。P点有一电子正以5×105m/s的速度水平向右运动。P点的磁场方向是( )
A.垂直于纸面向里 B.垂直于纸面向外
C.平行于导线向上 D.平行于导线向下
3.(2019·山东德州·一模)如图所示,足够长的光滑绝缘斜面处于水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中.将一带负电的小球自斜面上的某点由静止释放,小球沿斜面向下运动,以下说法正确的是( )
A.小球的机械能守恒
B.小球的电势能和机械能之和减少
C.静电力做的功等于小球机械能的增加
D.静电力做的功等于小球动能的增加
4.(2024·北京东城·二模)水平放置的M、N两金属板,板长均为L,板间距为d,两板间有竖直向下的匀强电场,场强大小为E,在两板左端点连线的左侧足够大空间存在匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速v0紧靠M板从右端水平射入电场,随后从P点进入磁场,从Q点离开磁场(P、Q未画出)。不考虑粒子的重力,下列说法正确的是
A.PQ间距离与E的大小无关
B.PQ间距离与v0的大小无关
C.P点的位置与粒子的比荷无关
D.带电粒子不可能打在N板上
5.(2022·浙江温州·二模)如图所示,正方形abcd的四个顶角各有一根垂直于正方形平面的细长直导线,通有大小相同的电流,相邻导线电流方向相反,O为正方形的中心,下列说法正确的是( )
A.a、b连线中点的磁感应强度为零
B.a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度相同
C.a、c两点的两根导线受到的安培力大小相等,方向垂直
D.a、b两点的两根导线受到的安培力大小相等,方向垂直
6.(2019·安徽·一模)下列判断不正确的是
A.用弧光灯照射锌板后打出的粒子可以在电场中运动而保持动能不变
B.若只受洛伦茲力,静止的原子核发生a衰变,新核在匀强磁场中一定做匀速圆周运动
C.用光照射静止的氦核分解成质子和中子,光子的能量必须不小于氦核的结合能
D.处于基态的氢原子吸收光子发生跃迁后核外电子动能减少
7.(2021·河北张家口·三模)如图所示,将一质量为m,带电量为+q的小球在空间垂直纸面向里的匀强磁场中由静止释放,其运动轨迹为“ 轮摆线”,为方便分析,可将初始状态的速度(为零)分解为一对水平方向等大反向的速度v,即该运动可以分解为一个匀速直线运动1和一个匀速圆周运动2两个分运动,重力加速度为g,磁感应强度大小为B,为实现上述运动的分解,下列说法正确的是( )
A.速度
B.分运动2的半径为
C.小球在轨迹最低点处的曲率半径为
D.小球从释放到最低点的过程中重力势能的减少量为
8.(2020·四川·模拟预测)如图,金属导体的长度,宽度,厚度分别为a、b、d,导体处在方向垂直前后面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中。现给导体通以图示方向的恒定电流,稳定后,用电压表测得导体上、下表面的电压大小为U。下列说法正确的是( )
A.上表面的电势高于下表面的电势
B.导体单位体积内的自由电子数越多,电压表的示数越大
C.导体中自由电子定向移动的速度大小为
D.导体中自由电子定向移动的速度大小为
二、直线运动
9.(2021高二上·广西柳州·学业考试)商场的扶梯在无人乘坐时低速运行,当有人乘坐时,扶梯经短暂加速之后以较快的速度匀速运行。则有人乘坐后,扶梯的速度随时间变化曲线大致为( )
A. B.
C. D.
10.(21-22高一上·辽宁锦州·期中)在离地面h=15m高处,以v0=10m/s的速度同时竖直向上与向下抛出甲、乙两小球,不计空气阻力,小球落地后就不再弹起,重力加速度g=10m/s2,下列说法错误的是( )
A.两小球落地时的速度相等
B.两小球落地的时间差为3s
C.乙球落地时甲球恰好运动到最高位置
D.t=2s时,两小球相距15m
11.(2020·全国·模拟预测)新冠肺炎疫情发生以来,国产大型运输机运-20“胖妞”成为众多驰援武汉运输队伍中最亮眼的明星。设想运-20在平直跑道上起飞的过程:飞机从O点由静止出发,依次经过跑道上的A、B两点,OA=x0、OB=2x0,其速度v随位移x的变化规律如图。飞机从O点到B点的运动过程中质量视为不变,则下列说法正确的是( )
A.运-20飞机在直跑道上起飞的过程是匀加速直线运动
B.运-20飞机在A点的加速度小于在B点的加速度
C.运-20飞机在OA之间和AB之间的动能增加量相等
D.运-20飞机在A点所受合外力等于在B点所受合外力
三、运动的描述
12.(10-11高一上·广东广州·阶段练习)短跑运动员在100米竞赛中,测得7秒末的速度是9m/s,10秒末到达终点时的速度是10.2m/s,则运动员在全程内的平均速度为( )
A.9m/s B.9.6m/s C.10m/s D.10.2m/s
13.(2022高二·江苏扬州·学业考试)手机导航App极大地方便了“不识路”的驾车一族,如图为某车主从扬州大学(瘦西湖校区)到扬州东高铁站的手机导航图,下列说法不正确的是( )
A.图中“25分钟”指的是时间间隔
B.图中“14公里”指的是位移
C.图中“预计15:16到达”指的是时刻
D.研究汽车在导航图中的位置时,可把汽车看作质点
14.(18-19高三上·江西宜春·阶段练习)两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上,从两个框的长边同时以相同的速度分别发小球A和B,如图所示.设球与框边碰撞时无机械能损失,不计摩擦,则两球回到最初出发的框边的先后是( )
A.A球先回到出发框边
B.B球先回到出发框边
C.两球同时回到出发框边
D.因两框长度不明,故无法确定哪一个球先回到出发框边
四、牛顿运动定律
15.(2016高二·江苏南京·学业考试)从飞机起飞后,攀升过程中,假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动,该过程飞行员( )
A.一直处于失重状态
B.一直处于超重状态
C.先处于失重状态,后处于超重状态
D.先处于超重状态,后处于失重状态
16.(2019·广东珠海·一模)如图,一物体沿光滑斜面由静止开始从顶端下滑到底端,若用、、、分别表示物体下降的高度、位移、速度和加速度,表示所用的时间,则在乙图画出的图像中正确的是
A. B. C. D.
17.(2023·安徽·模拟预测)如图所示,固定斜面上半部分AB段粗糙且粗粘程度相同,下半部分BC段光滑,滑块从斜面顶端A点由静止释放,沿斜面向下滑动,取沿斜面向下为正方向,下列选项中分别是滑块的速度v、位移x、加速度a、重力的瞬时功率PG与时间t的关系图像,其中正确的是( )
A. B. C. D.
18.(2024·四川泸州·一模)如图1,水平地面上有一长木板,将一小物块放在长木板上,给小物块施加一水平外力F,通过传感器分别测出外力大小F和长木板及小物块的加速度a的数值如图2所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则以下说法正确的是( )
A.小物块与长木板间的动摩擦因数
B.长木板与地面间的动摩擦因数
C.小物块的质量
D.长木板的质量
19.(22-23高三上·江苏南通·期末)如图所示,光滑水平面上放有质量为M=2kg的足够长的木板B,通过水平轻弹簧与竖直墙壁相连的物块A叠放在B上,A的质量为m=1kg,弹簧的劲度系数k=100N/m。初始时刻,系统静止,弹簧处于原长。现用一水平向右的拉力F=10N作用在B上,已知A、B间动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则( )
A.A受到的摩擦力逐渐变大
B.A向右运动的最大距离为4cm
C.B做加速度减小的加速运动
D.B对A的摩擦力一直对A做正功
20.(16-17高三·湖南长沙·阶段练习)如图,电梯与水平地面成θ角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以恒定加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和Ff。若电梯启动加速度减小为,则下面结论正确的是( )
A.水平梯板对人的支持力变为
B.水平梯板对人的摩擦力变为为
C.电梯加速启动过程中,人处于失重状态
D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比仍为为
五、恒定电流
21.(22-23高二上·上海闵行·期末)图示电路中有a、b、c三根电阻丝,关于三根电阻丝的电阻值,有( )
A.长度最大的电阻丝b的阻值最大
B.横截面积最大的电阻丝c的阻值最大
C.若三根电阻丝的材料相同,则它们的阻值也相同
D.若三根电阻丝的材料相同,则长度最大、横截面积最小的电阻丝b的阻值最大
22.(2022高二·山东济南·学业考试)有两个电阻,,,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比为( )
A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.2∶5
23.(12-13高二上·甘肃天水·期中)在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内电阻为r,L1、L2是两个小灯泡.闭合S后,两灯均能发光.当滑动变阻器的滑片向右滑动时,会出现( )
A.L1变暗,L2变暗
B.L1变亮,L2变暗
C.L1变亮,L2变亮
D.L1变暗,L2变亮
24.(2022高二上·福建泉州·学业考试)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向B移动时( )
A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数减小
D.电流表示数减小,电压表示数增大
(2024高三·北京·学业考试)请阅读下述文字,完成下列小题。
电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。已知电阻R=3.0Ω,电源的内阻r=1.0Ω,闭合开关S后,电流表示数I=0.50A。
25.在通电时间4.0s内,通过电阻R的电荷量q为( )
A.2.0C B.1.5C C.1.0C D.0.5C
26.该电源的电动势E为( )
A.2.0V B.1.5V C.1.0V D.0.5V
27.电阻R产生的热功率P为( )
A.0.25W B.0.50W C.0.75W D.1.0W
28.(19-20高二·全国·课后作业)如图所示的电路中,闭合开关S,灯正常发光,由于电路突然出现故障,发现灯变亮,灯变暗,电流表的读数变小,则发生的故障可能是(电源内阻不计)( )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
六、相互作用
29.(2023高二·湖北·学业考试)运动员踢出足球后,皮球在飞行的过程中受到的力有( )
A.重力 B.重力、脚踝对球的推力
C.重力、足球向前飞行的惯性力 D.重力、脚踝对球的推力、篮球向前飞行的惯性力
30.(2014·山西忻州·一模)如图所示,绳子一端系于天花板上点,另一端系住小球置于光滑的斜面上,小球处于静止状态,现将斜面水平向左移动一段距离,小球再次处于静止(斜面足够长),则两个位置相比,斜面对小球的支持力和绳子对小球的拉力变化情况为( )
A.支持力一定增大 B.支持力可能不变
C.拉力一定增大 D.拉力一定不变
31.(2020·全国·一模)将某劲度系数为k的轻质弹簧一端固定在墙上,另一端用100N的力来拉,弹簧的伸长量为10cm;若对该弹簧两端同时用50N的力反向拉时,弹簧的伸长量为ΔL。则( )
A.k=10N/m,ΔL=10cm
B.k=100N/m,ΔL=10cm
C.k=200N/m,ΔL=5cm
D.k=1000N/m,ΔL=5cm
32.(2024·湖南·一模)如图所示,固定的倾角为37°的粗糙斜面上放置一长方体物块,现用一大小等于物块重力,方向与斜面成37°角斜向下的推力推动物块(力的作用线在斜面上的投影与斜面底边平行),物块在斜面上恰好做匀速运动。则物块与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
33.(2025·广东·一模)如图,光滑圆环竖直固定在水平地面上,细线通过圆环最高点的小孔Q与套在圆环上的小球相连,拉住细线使小球静止于P处。设小球的重力为G,细线与圆环竖直直径的夹角为,细线对小球的拉力大小为T。拉动细线使小球缓慢沿圆环向上移动,则下列T随变化的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
34.(2024·北京通州·一模)如图1所示,磁铁将一张厚纸片压在竖直磁性黑板上保持不动。若将这张厚纸片两次折叠后仍能被该磁铁压在黑板上保持不动,如图2所示。图1中黑板对厚纸片的摩擦力为,最大静摩擦力为,图2中黑板对厚纸片的摩擦力为。最大静摩擦力为下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
35.(2022·四川泸州·模拟预测)如图,光滑球与粗糙半球放在倾角为30°的斜面上,放在水平地面上,均处于静止状态。若与的半径相等,的质量为,的质量为,重力加速度大小为,则( )
A.对的支持力大小为 B.对的摩擦力大小为
C.对的支持力大小为 D.地面对的摩擦力大小为
36.(2022·湖北襄阳·模拟预测)如图所示,一可视为质点的小球用两根不可伸长的轻质细线OA和OB连接后挂在天花板和墙上,AOM水平,OB倾斜,ON竖直,A、B、O、M、N各点在同一竖直平面内。现对小球施加一大小恒定、方向由OM逐渐变化至ON方向的力F,则此过程中,两细线上的拉力大小变化情况为( )
A.细线OA上的拉力先增大后减小
B.细线OA上的拉力一直减小
C.细线OB上的拉力先增大后减小
D.细线OB上的拉力一直减小
37.(2021·青海海东·二模)如图所示,把一质量分布均匀的光滑小球放在竖直墙与板d(c处为固定转轴)之间静止,板与墙间的夹角为,若把板的d端缓慢向右转动,使角增大,下列说法正确的是( )
A.墙受到的压力增大
B.墙受到的压力不变
C.板受到的压力减小
D.若把板的d端缓慢向左转动,减小角,小球受到的合力增大
七、原子结构
38.(2011·河北邢台·一模)原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子。例如在某种条件下,铬原子的能级上的电子跃迁到能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给能级上的电子,使之能脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子,已知铬原子的能级公式可简化表示为,式中,,表示不同能级,是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是( )
A. B. C. D.
39.(2022·北京海淀·三模)下列说法中正确的是( )
A.天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的
B.放射性元素的半衰期随温度的升高而变短
C.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,原子总能量减少
D.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
八、静电场
40.(19-20高三上·浙江湖州·期中)如图所示,两个带电小球被系在一根轻绳的两端,质量分别为,电量分别为,轻绳跨过光滑的圆柱形挂钉,系统处于平衡状态,此时两小球与竖直方向的夹角分别为和,则下列说法中正确的是( )
A.A、B两小球带异种电荷 B.若,则
C.若,则 D.不论两球质量,电量如何,始终等于
41.(22-23高三·湖北武汉·阶段练习)如图所示,A、B为两个等量负点电荷连线上的两点,B为连线的中点,C为连线中垂线上的一点。一个负点电荷在A、B、C点的电势能分别为、、,则( )
A. B.
C. D.
42.(23-24高三上·天津河东·阶段练习)某一区域的电场线分布如图所示,M、N、P是电场中的三个点,电场强度分别为、、,电势分别为、、,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
43.(2021·浙江台州·二模)如图甲所示,为无限大的不带电的金属平板,且与大地连接。现将一个电荷量为+Q的点电荷置于板的右侧,电场线分布如图乙所示。a、b、c、d四个点是点电荷为圆心的圆上的四个点,四点的连线刚好组成一个正方形,其中、与金属平板垂直,下列说法不正确的是( )
A.b、c两点具有相同的电势
B.a、d两点具有相同的电场强度E
C.将一个正试探电荷从平板上的e点沿着板移到f点的过程中,电势能一直保持不变
D.将一个负试探电荷q从a点沿着方向移动到d点的过程中,电势能先减小后增大
44.(2020·北京平谷·一模)如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,A、B为x轴上的两点,xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿x轴运动,该电子的动能Ek随其坐标x变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.A点的电场强度小于B点的电场强度
B.A点的电场强度等于B点的电场强度
C.A点的电势高于B点的电势
D.电子由A点运动到B点的过程中电势能的改变量
45.(2021·上海宝山·二模)如图所示,在匀强电场中A、B、C、D、E、F六点构成一正六边形,电场方向平行于纸面。一电子在外力作用下从C点移动到E点,克服电场力做功W,从E点移动到A点,其电势能减少W。则匀强电场的场强方向为由( )
A.F指向C B.B指向E
C.A指向C D.C指向E
46.(17-18高二上·福建·期末)如图所示,MN是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示。下列中结论正确的是( )
A.带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小
B.电场线的方向由N指向M
C.带电粒子在a点时的电势能小于在b点时的电势能
D.带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度
47.(2024·江苏盐城·模拟预测)电流传感器和计算机相连能画出电流随时间变化的图像。某同学在观察电容器的充放电现象时,按照图甲连接成如图乙所示电路。开始,开关接1;时,把开关改接2,得到电流传感器中的电流随时间变化的图像如图丙所示。该过程中电容器两端的电压随时间变化的图像可能正确的是( )
A. B. C. D.
48.(2022·安徽淮北·一模)如图甲所示,两平行金属板A,B放在真空中,间距为d,为板间水平中线,AB板间的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示。有一个质量为m,电荷量为q的带电小球,从O点以的速度水平射入电场。T时刻小球恰好从点射出电场,小球运动过程中未与极板相碰。则下列说法正确的是( )
A.板间电压 B.板间电压
C.小球从点射出时速度方向水平 D.时刻,小球运动到最低点
49.(21-22高三上·江西宜春·阶段练习)空间存在着平行纸面的匀强电场,现用仪器在纸面内沿互成60°角的OA、OB上两个方向探测该静电场中各点电势(如图甲所示),得到OB、OA上各点电势φ与到O点距离的函数关系分别如图乙、丙所示,则下列关于该电场的电场强度E的说法中正确的是( )
A.E=200 V/m,沿AO方向
B.E=400 V/m,沿BO方向
C.E=200V/m,垂直OB向下
D.E=200V/m,垂直OA斜向右下方
50.(2020·广西·一模)示波管是电子示波器的心脏。在示波管中,电子通过电子枪加速,进入偏转电极,然后射到荧光屏上。如图所示,电子从静止开始,经过电压为U0的加速电场加速并进入偏转电场,射出偏转电场后射到荧光屏上的动能为Ek。电子的电荷量为e,偏转电场中两板之间的距离与板长之比为k,电子重力不计。偏转电场中两板之间的电压为( )
A. B.
C. D.
51.(2010·江西九江·二模)如图所示,固定光滑的绝缘斜面倾角为30°,其上方空间有平行于斜面的匀强电场E,将质量为m=0.8kg,电荷量为+10-4C的物体(可视为质点)放在斜面上,场强E的大小变化如下图所示,将物质由静止释放,则在3s内物体位移最大的是 ( )
A. B.
C. D.
52.(2021·内蒙古赤峰·模拟预测)如图甲所示为一平行板电容器,A极板上有一小孔C,在小孔处由静止释放一个带负电的粒子,已知该带电粒子只受电场力的作用,在电容器两极板间加如图乙所示的电压,电压的变化周期为T,若粒子从t=时刻释放,则下列说法正确的是( )
A.粒子可能运动到B极板上
B.粒子一定一直向B极板运动
C.粒子的速度时间图像不可能为图丙
D.粒子的速度时间图像可能为图丁
53.(2022·陕西西安·模拟预测)真空中一平面直角坐标系xOy内,存在着平行x轴方向的电场,x轴上各点的电势随位置x变化的关系图像如图所示,处电势为6V.一个带负电粒子从处由静止释放,不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
A.处的电势为零,电场强度大小也为零
B.的电场强度大于处的电场强度
C.粒子沿x轴负方向运动过程中,电势能先变大后变小
D.粒子沿x轴负向运动到的最远位置处的坐标为
54.(18-19高二上·上海浦东新·期中)如图所示,虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴,相交于O点,两个等量异号点电荷分别位于椭圆的两个焦点M、N上.下列说法中正确的是( )
A.O点的电场强度为零
B.A、B两点的电场强度相同
C.将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先减少后增加
D.将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先增加后减少
55.(2020·浙江·一模)如图所示,轻质弹簧一端系在墙上,另一端系在三根长度相同的轻绳上,轻绳的下端各系质量与电荷量均相同的带正电小球,且三个小球均处于静止状态,已知重力加速度为g。四种情形下每个小球受到的电场力大小与轻绳长度、小球质量、小球电荷量的关系如表所示,以下说法正确的是( )
情形 轻绳长度 小球质量 小球电荷量 小球受到的电场力大小
1 L m ①
2 2L m ②
3 L 2m ③
4 L m ④
A.②中电荷量为①中电荷量的倍
B.③中电荷量为②中电荷量的倍
C.④中电荷量为③中电荷量的倍
D.情形④下弹簧的伸长量最大
56.(2023高三·浙江台州·竞赛)如图所示,光滑水平地面上固定M、N两个等量同种正电荷,带电量为Q,相距为,在其连线的中垂线上任意一点P自由释放一个负点电荷,电量为,质量为m,下列说法正确的是( )
A.从P→O的过程中,加速度越来越大,速度越来越大
B.从P→O的过程中,加速度越来越小,速度越来越大
C.中垂线上场强最大的位置离O点距离为
D.在中垂线上O点附近做小振动的周期为
九、传感器
57.(2017高二上·贵州·学业考试)某同学拟设计一个汽车超载自动报警装置,以更好地保障道路交通安全。该同学可能选择的传感器是( )
A.湿度传感器 B.压力传感器
C.声音传感器 D.气体传感器
十、分子动理论
58.(2020·北京东城·一模)一定质量理想气体从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A,其体积V与温度T的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.从状态A到状态B的过程中,气体内能减小
B.从状态B到状态C的过程中,气体向外放热
C.从状态C到状态D的过程中,气体对外做功
D.从状态D到状态A的过程中,气体压强增大
十一、机械能及其守恒定律
59.(2021高二下·新疆·学业考试)质量为1kg的物体从静止自由下落5m的过程中,不计空气阻力,重力做功的平均功率为(取)( )
A.5W B.10W C.50W D.100W
60.(17-18高一下·江苏宿迁·期末)如图所示,排球比赛时,运动员将质量为m的排球在离地面H高处以速度v0水平击出,排球恰好擦网而过,网高为h,取击球点所在平面为零势能参考面,不计空气阻力.则小球过网时的机械能和落地时的动能分别为( )
A.,
B.,
C.,
D.,
61.(13-14高二上·山西忻州·期末)一轻质弹簧,固定于天花板上的O点处,原长为,如图所示,一个质量为的物块从A点竖直向上抛出,以速度与弹簧在B点相接触,然后向上压缩弹簧,到C点时物块速度为零,在此过程中无机械能损失,则下列说法正确的是( )
A.由A到C的过程中,动能和重力势能之和不变
B.由B到C的过程中,弹性势能和动能之和不变
C.由A到C的过程中,物块的机械能守恒
D.由B到C的过程中,物块与弹簧组成的系统机械能守恒
62.(2017高二上·江苏泰州·学业考试)关于重力做功和重力势能的变化,下列叙述正确的是( )
A.做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,重力做负功,重力势能减少.
B.做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,重力做正功,重力势能增加.
C.做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,重力做负功,重力势能增加.
D.做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,重力做正功,重力势能减少.
63.(16-17高三上·广东东莞·阶段练习)如图所示,一个小球套在固定的倾斜光滑杆上,一根轻质弹簧的一端悬挂于O点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,将小球沿杆拉到与O点等高的位置由静止释放,小球沿杆下滑,当弹簧处于竖直时,小球速度恰好为零,若弹簧始终处于伸长且在弹性限度内,在小球下滑过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的机械能先增大后减小
B.弹簧的弹性势能一直增加
C.重力做功的功率一直增大
D.当弹簧与杆垂直时,小球的动能最大
十二、曲线运动
64.(2024·河南·模拟预测)如图甲所示,一条小河宽度为d,两河岸P、Q平行,一小船以恒定速度v0从河岸P出发,船头总保持与河岸P垂直,河水速度v与离河岸P的距离x的关系图像如图乙所示,则小船在小河中运动的轨迹可能正确的是( )
A. B.
C. D.
65.(23-24高三上·黑龙江大庆·阶段练习)刀削面是北方人喜欢的面食之一,因其风味独特,驰名中外,刀削面全凭刀削,因此得名。如图所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿,面片便水平飞向锅里,若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m,最近的水平距离为0.5m,锅的半径为0.5m,要想使削出的面片落入锅中,则面片的水平速度不能是下列选项中的哪些( )
A.1.5m/s B.3m/s C.3.7m/s D.4m/s
66.(2024·海南·一模)如图,在海口白沙门公园内,摩天轮和悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。是摩天轮的水平直径。对于坐在某座舱内相对座舱静止的游客,下列说法正确的是( )
A.在最高点处于超重状态
B.在最低点处于失重状态
C.在和位置所受合力均为0
D.在和位置所受合力方向相反
67.(2021·山东烟台·三模)小明是一位网球爱好者,有一次小明在体育馆面对着竖直墙壁练习接发球技术,设某次小明在距离水平地面3.2m、距离竖直光滑墙壁15m处发球,发出的网球以30m/s的速度向墙水平抛出,网球与墙壁碰撞后落地,不计碰撞过程中的能量损失,忽略空气阻力和碰撞时间,重力加速度,则网球落地点到墙壁的距离为( )
A.6m B.9m C.15m D.24m
68.(2018·四川广元·三模)将一只苹果(可看成质点)水平抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3,图中曲线为苹果在空中运行的轨迹.若不计空气阻力的影响,则
A.苹果通过第3个窗户期间重力所做的功最多
B.苹果通过第1个窗户期间重力做功的平均功率最小
C.苹果通过第3个窗户期间速度变化量最大
D.苹果通过第1个窗户期间竖直方向上的平均速度最大
69.(2022·湖北·模拟预测)如图所示,长木板AB倾斜放置,板而与水平方向的夹角为,从B端以大小为v0的初速度水平向左抛出一个小球,小球能打在板面上。小球做平抛运动的水平位移为x,打在板面上时速度大小为v,当变小后,让小球仍从B端以相同的初速度水平抛出,则( )
A.x变小,v变小 B.x变大,v变大
C.x不变,v不变 D.x变化不确定,v变化不确定
70.(2024·黑龙江·二模)如图所示,半径为1m的四分之三光滑圆轨道竖直固定在水平地面上,B点为轨道最低点,A点与圆心O等高。质量为1kg的小球(可视为质点)在A点正上方0.75m处静止释放,下落至A点时进入圆轨道,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则( )
A.小球在B点的动能为7.5J B.小球在A点受到轨道的弹力大小为10N
C.小球上升过程中距地面的最大高度为1.75m D.小球离开轨道后将落至轨道B点
十三、匀变速直线运动
71.(19-20高一上·山东济南·期末)一辆货车以20m/s的速度行驶,遇到紧急情况后开始刹车,若驾驶员的反应时间为0.5s货车行驶50m后停下来,货车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
72.(2024·陕西宝鸡·二模)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的位移时间图像,两图像相切于A点,其坐标为(2.0,4.0)。已知甲物体的初速度为零,乙物体的加速度大小为1m/s2,由图像可知( )
A.甲、乙两物体的运动方向相反,加速度方向相同
B.乙物体的初速度大小为6m/s
C.甲物体的加速度大小为4m/s2
D.t=0时刻,甲、乙两物体相距10m
73.(20-21高三下·江西·阶段练习)一汽车在水平路面上开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动,已知刹车开始第一秒内与最后一秒内的位移之比为K,刹车距离为x,则整个过程的平均速度的数值为( )
A. B. C. D.
十四、万有引力与宇宙航行
74.(2021高二上·江苏徐州·学业考试)如图所示,“嫦娥一号”和“嫦娥三号”分别在各自轨道上绕月球做匀速圆周运动。关于这两颗卫星的运行速度和运行周期,下列说法正确的是( )
A.“嫦娥三号”的运行速度较小 B.“嫦娥三号”的运行速度较大
C.“嫦娥三号”的运行周期较大 D.两颗卫星的运行周期相同
75.(19-20高一下·甘肃武威·期末)关于三个宇宙速度,下列说法正确的是( )
A.第一宇宙速度是卫星环绕行星的最小运行速度
B.地球的第二宇宙速度大小为16.7km/s
C.当人造地球卫星的发射速度达到第二宇宙速度时,卫星就逃出太阳系了
D.地球静止卫星在轨道上运行的速度一定小于第一宇宙速度
76.(17-18高一下·新疆·期末)我国今年利用一箭双星技术发射了两颗“北斗”导航卫星,计划到2020年左右,建成由5颗地球静止轨道卫星和30颗其他轨道卫星组成的覆盖全球的“北斗”卫星导航系统.如图所示为其中的两颗地球静止轨道卫星A、B,它们在同一轨道上做匀速圆周运动,卫星A的质量大于卫星B的质量.下列说法正确的是( )
A.它们的线速度大小都是 B.它们受到的万有引力大小相等
C.它们的向心加速度大小相等 D.它们的周期不一定相等
77.(2019·安徽黄山·二模)2018年5月和12月,我国分别成功地将探月工程的鹊桥号中继星和嫦娥四号登月探测器发射升空.鹊桥号中继星是世界首颗运行于地月拉格朗日L2点的通信卫星,为在月球背面工作的 嫦娥四号登月探测器提供地月间的中继通信.该L2点位于地球和月亮连线的延长线上,如图所示,鹊桥号在该点消耗很少燃料就可较长期地与月球同步绕地球做圆周运动.嫦娥四号登月探测器软着陆月球背面,更深层次地探测月球地质、资源等方面的信息.请根据上述信息和你所掌握的物理知识,确定下列叙述中正确的是
A.地球对鹊桥号的万有引力作用可忽略不计
B.以同样的速度爬上相同的坡道,探测器在月球上将比在地球上消耗更大的功率
C.相对月面静止的探测器绕地球运行的向心加速度比鹊桥号的向心加速度小
D.在降落到月面的过程中,探测器和月球系统的机械能守恒
78.(2024·广东汕头·一模)如图所示,“天问一号”探测飞船经变轨后进入近火星表面轨道做匀速圆周运动。已知万有引力常量G,以下哪些物理量能估算火星的第一宇宙速度( )
A.火星的质量M和火星的半径R
B.“天问一号”在火星表面环绕的周期T
C.“天问一号”在火星表面环绕的轨道半径r
D.“天问一号”在火星表面环绕的向心加速度a
79.(2024·海南·一模)如图所示的两虚线圆分别表示a、b两颗人造地球卫星的运行轨道,下列说法正确的是( )
A.卫星a的环绕周期大于卫星b的环绕周期
B.卫星a的环绕速度大小大于卫星b的环绕速度大小
C.卫星a的向心加速度大小小于卫星b的向心加速度大小
D.卫星a的机械能一定小于卫星b的机械能
80.(23-24高三上·山西吕梁·开学考试)中国在2030年之前将实现载人登月。假设质量为m的飞船到达月球时,在距离月面的高度等于月球半径的处先绕着月球表面做匀速圆周运动,其周期为,已知月球的自转周期为,月球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A.月球两极的重力加速度为
B.月球的第一宇宙速度为
C.当飞船停在月球赤道的水平面上时,受到的支持力为
D.当飞船停在月球纬度的区域时,其自转向心加速度为
十五、光的干涉
81.(2024·河北·模拟预测)把镀过增透膜的玻璃作为墙面来代替有色玻璃,黄绿光能畅通无阻地进入室内,使得建筑物内的人可对外面景物一览无余,而外面的人只能从蓝紫色的反射光看到天光云影,对建筑物内部的情况却难窥一斑。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.该现象与光的干涉有关 B.该现象与海市蜃楼的成因相同
C.该现象是由于蓝紫色的光发生了全反射 D.该现象与泊松亮斑的成因相同
十六、运动和力的关系
82.(2022·湖南常德·模拟预测)如图所示,一个箱子中放有一物体,已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力, 且物体与箱子上表面刚好接触。现将箱子以初速度v0竖直向上抛出,已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比,且箱子运动过程中始终保持图示姿态,则下列说法正确的是( )
A.上升过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力越来越小
B.上升过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力越来越大
C.下降过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力可能越来越大
D.下降过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力可能越来越小
83.(2024·河南·二模)如图所示,竖直挡板P固定在足够高的水平光滑绝缘桌面上。一个带正电荷的小物体A放在桌面上,小物体A的左端与绝缘的轻弹簧相连,轻弹簧的左端固定在挡板P上。一不可伸长的绝缘轻绳跨过轻质光滑定滑轮,一端与A连接,另一端连接一轻质小钩。整个装置处于方向水平向左的匀强电场中。开始时A静止,所带电荷量保持不变,且不会碰到定滑轮。现用一竖直向下的力F作用在轻质小钩上,使小物体A水平向右做匀加速直线运动,以x表示小物体A离开静止位置时的位移,在弹簧恢复原长前(弹簧始终在弹性限度内),下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
84.(2021·内蒙古乌兰察布·一模)如图所示,水平地面上有一倾角为θ=37°的传送带,以v0=16m/s的速度逆时针匀速运行。将一煤块从h=33.6m的高台从静止开始运送到地面,煤块可看做质点,已知煤块的质量为m=1kg,煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.25,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.煤块由高台运送到地面的过程中,下列说法正确的是( )
A.运送煤块所用的时间为4.5s B.摩擦力对煤块做的功为-48J
C.煤块相对传送带运动而产生的划痕长8m D.煤块与传送带之间因摩擦产生的热量为16J
85.(21-22高一下·辽宁沈阳·期末)如图甲所示,原长为的轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m=0.2kg的小球从弹簧上端某高度(对应图像P点)自由下落,其速度v和离地高度h之间的关系图像如图乙所示,其中A为曲线的最高点,B是曲线和直线的连接点,空气阻力忽略不计,小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计,g取,则下列说法正确的是( )
A.P点的离地高度为2.15m,弹簧的原长
B.小球运动的过程中,加速度的最大值为
C.从小球开始运动到将弹簧压缩至最短的过程中,小球的机械能守恒
D.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
86.(2023·湖南怀化·二模)当物体从高空下落时,在无风的条件下,空气对物体的阻力会随物体速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将会匀速下落,这个速度称为此物体下落的稳态速度。物理学习兴趣小组探究发现,在相同的环境条件下,球形物体的稳态速度仅与球半径及质量有关,下表是某学习兴趣小组探究的实验数据(g取)
小球 A B C D E
小球半径r() 0.5 0.5 1.5 2.0 2.5
小球质量m() 2 5 45 40 100
小球稳态速度v(m/s) 16 40 40 20 32
试根据表中的数据分析判断下列说法正确的是( )
A.探究球形物体所受空气阻力f与球的速度v关系时应该选择B、C两球
B.探究球形物体所受空气阻力f与球的半径r关系时应该选择A、B两球
C.由上表实验数据可得出球形物体所受空气阻力f与球的速度v及半径r的关系式为
D.B、C两球达到稳态速度时所受空气阻力之比为
87.(19-20高一上·广东·期末)光滑水平面上静止叠放着物块A和木板B,质量分别为1kg和3kg。t=0时刻给木板B施加一个随时间变化的水平拉力F,拉力F与时间t的关系为(N)。已知A和B之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板足够长,g取10m/s2下列说法正确的是( )
A.t=0时刻时B的加速度为零 B.1s末A、B即将相对滑动
C.3s末A、B加速度相同 D.4s末B的加速度为4m/s2
十七、波粒二象性
88.(2017·江西南昌·二模)下列说法正确的是( )
A.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量
B.比结合能越大,原子核越不稳定
C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期
D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损
十八、机械振动与机械波
89.(22-23高二上·河南郑州·期末)一个质点做简谐振动,周期为T,当质点由平衡位置向x轴正方向运动时,由平衡位置到二分之一最大位移处所需要的最短时间为( )
A. B. C. D.
90.(21-22高二下·浙江金华·期末)如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平地面上,上端连接一轻质薄板。t=0时刻,一质量为m的物块从其正上方某处由静止下落,落至薄板上后和薄板始终粘连,其位置随时间变化的图像(x-t)如图乙所示,其中t=0.2s时物块刚接触薄板。弹簧形变始终在弹性限度内,空气阻力不计,则( )
A.当物块开始简谐运动后,振动周期为0.4s
B.t=0.4s时弹簧的弹力小于2mg
C.从0.2s到0.4s的过程中物块加速度先变小再变大
D.若增大物块自由下落的高度,则物块与薄板粘连后简谐运动的周期增大
91.(2024·浙江·模拟预测)在匀质轻绳上有两个相距10m的波源S1、S2,两波源上下振动产生两列绳波,可将其看作简谐波。两波源的连线上有两质点A、B,A距S1波源3m,B距S2波源5m,如图甲所示。t=0时波源S1开始向上振动,其振动方程为cm,而波源S2的振动图像如图乙所示。t=0.2s时质点A开始振动,则下列说法不正确的是( )
A.1s后S1、S2两波源之间有7个振动加强点
B.波源S1产生的波的波长为3m
C.波源S1产生的波的波速为15m/s
D.0~s内质点B通过的路程为40cm
十九、热力学定律
92.(21-22高三·全国·课后作业)一定量的理想气体的压强p与热力学温度T的变化图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.A→B的过程中,气体对外界做功,气体内能增加
B.A→B的过程中,气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量
C.B→C的过程中,气体体积增大,对外做功
D.B→C的过程中,气体对外界放热,内能减小
二十、气体、固体和液体
93.(22-23高二下·湖北咸宁·期末)一定质量的理想气体经历了如图所示的四个过程,其中的延长线通过坐标原点,四个状态气体的压强与温度如图所示,则( )
A.气体在过程中内能的增加量小于过程中内能的减少量
B.气体在过程中吸收的热量大于过程中放出的热量
C.气体在过程中体积的变化量小于过程中体积的变化量
D.气体在过程中体积的变化量等于过程中体积的变化量
94.(16-17高三·北京·强基计划)真空室内初始压强为,体积恒定。现对其加热到300K,压强变为,则容器中释放的气体分子数的数量级为( )
A. B. C. D.
二一、原子核
95.(2022·安徽·一模)两个轻核结合成质量较大的核称为核聚变,一个氘核和一个氚核的聚变方程为,已知几种常见原子核质量:氘、氚、氦、质子、中子,,光速,以下说法正确的是( )
A.X粒子带正电
B.一次上述聚变反应亏损质量为
C.一次上述聚变反应放出能量约为
D.氘核的比结合能大于氦核的比结合能
二二、交变电流
96.(23-24高三上·山东枣庄·期末)如图所示,磁感应强度大小为的匀强磁场中一矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,转动角速度为,产生的电能通过滑环由单刀双掷开关控制提供给电路中的用电器。线圈的面积为,匝数为,线圈的总阻值为,定值电阻,理想变压器的原、副线圈匝数比为,电压表为理想电表。线圈由图示位置转过的过程中,下列说法中正确的是( )
A.若开关打到“1”,通过电阻的电荷量
B.若开关打到“1”,电阻产生的热量
C.若开关打到“2”,电压表的示数为
D.若开关打到“2”,电阻产生的热量
97.(2021·湖南·高考真题)如图,理想变压器原、副线圈匝数比为,输入端、接入电压有效值恒定的交变电源,灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻的阻值相同。在滑动变阻器的滑片从端滑动到端的过程中,两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内,下列说法正确的是( )
A.L1先变暗后变亮,L2一直变亮
B.L1先变亮后变暗,L2一直变亮
C.L1先变暗后变亮,L2先变亮后变暗
D.L1先变亮后变暗,L2先变亮后变暗
二三、全反射
98.(2023·浙江·高考真题)在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体,直角边的长度为0.9m,水的折射率,细灯带到水面的距离,则有光射出的水面形状(用阴影表示)为( )
A. B. C. D.
99.(2019·北京海淀·三模)光纤主要由折射率较大的纤芯与折射率较小的外套组成.在光纤中传输的信号是脉冲光信号。当一个光脉冲从光纤中输入,经过一段长度的光纤传输之后,其输出端的光脉冲会变宽,这种情况较严重(脉冲变宽到一定程度)时会导致信号不能被正确传输.引起这一差别的主要原因之一是光通过光纤纤芯时路径长短的不同(如图),沿光纤轴线传输的光纤用时最短,在两种介质界面多次全反射的光线用时最长。为简化起见,我们研究一根长直光纤,设其内芯折射率为n1,外套折射率为n2.在入射端,光脉冲宽度(即光持续时间)为Δt,在接收端光脉冲宽度(即光持续时间)为Δt', Δt'>Δt。下面正确的是( )
A.为了保证光脉冲不从外套“漏”出,内芯和包套材料折射率的关系应满足:n1B.内芯材料的折射率n1越大,光脉冲将越不容易从外套“漏”出
C.为了尽可能减小Δt'和Δt的差值,应该选用波长更短的光
D.为了尽可能减小Δt'和Δt的差值,应该减小光纤的直径
二四、动量守恒定律
100.(21-22高三下·山东济南·阶段练习)如图所示,在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面的左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B车的总质量是A车质量的4040倍。两车开始都处于静止状态,小孩把A车以相对于地面为v的速度推出,A车与墙壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A车后,又把它以相对于地面为v的速度推出。往后小孩每次推出A车,A车相对于地面的速度都是v,方向向左,则小孩把A车推出几次后,A车返回时小孩不能再接到A车( )
A.2020 B.2021
C.2022 D.2023
二五、功和能
101.(21-22高三下·四川成都·开学考试)如图所示,质量为2kg的木板M放置在足够大光滑水平面上,其右端固定一轻质刚性竖直挡板,能承受的最大压力为4N,质量为1kg的可视为质点物块m恰好与竖直挡板接触,已知M、m间动摩擦因数,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始两物体均静止,某时刻开始M受水平向左的拉力F作用,F与M的位移x的关系式为(其中,F的单位为N,x的单位为m),重力加速度,下列表述正确的是( )
A.m的最大加速度为
B.m的最大加速度为
C.竖直挡板对m做的功最多为48J
D.当M运动位移为24m过程中,木板对物块的冲量大小为
二六、动量及其守恒定律
102.(2021·河北石家庄·二模)如图甲所示,长为L的两块正对金属板A、B水平放置,两板接上如图乙所示随时间变化的交变电压UAB,电子流沿中心线OO′从O点以初速度射入板间,电子都不会碰到极板已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子重力及电子间相互作用。下列说法正确的是( )
A.两板间距
B.电子在t=0时刻从O点射入时一定从中心线离开电场
C.电子在时刻从O点射入时一定从中心线离开电场
D.电子无论在哪一时刻从O点射入,离开电场时的速率一定为v0
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C A D B C C C B
题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 B C B C D C D C B B
题号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
答案 D C D B A A C A A A
题号 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
答案 D D D C C A C C D D
题号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
答案 A B B B B B D A B D
题号 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
答案 A A D B C C B B C C
题号 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
答案 D C A D D D B B A D
题号 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80
答案 C B D B D C C A B C
题号 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90
答案 A C C B B C D A A C
题号 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
答案 A B C A C C A C B B
题号 101 102
答案 C D
1.B
【详解】因段与磁场方向平行,故不受安培力,段与磁场方向垂直,所受安培力大小为
则该导线受到的安培力大小为。
故选B。
2.A
【详解】根据安培定则可知,通电直导线右侧的点的磁场方向垂直纸面向里。
故选A。
3.C
【详解】小球沿斜面向下运动时,静电力对小球要做正功,所以小球的机械能增加,故A错误.根据能量守恒定律,可知小球的电势能和机械能之和保持不变,故B错误.小球沿斜面向下运动时,洛伦兹力不做功,静电力对小球做正功,导致小球的机械能增加,由功能原理知,静电力做的功等于小球机械能的增加.故C正确.根据动能定理知,静电力和重力做功之和等于小球动能的增加,故D错误. 故选C.
4.A
【详解】AB.粒子进入磁场时的速度为,进入磁场后粒子在磁场中做圆周运动,偏转后从MN边界离开磁场,则由洛伦兹力充当向心力有
可得
又粒子在电场中做类平抛运动,设粒子进入磁场时的速度与水平方向的夹角为,则有
根据几何关系可得,粒子进入磁场的位置与射出磁场的位置之间的距离为
所以PQ间距离与无关,与有关,故A正确,B错误;
C.根据类平抛运动的规律有,水平方向
竖直方向
加速度
可知
可知P点的位置与粒子的比荷有关,故C错误;
D.题中的值未做明确限制,若,则带电粒子有可能打在板上,故D错误。
故选A。
5.D
【详解】A.、两根导线在a、b连线中点的合磁感应强度垂直、向下,、两根导线在a、b连线中点的合磁感应强度垂直、向上,由于、离a、b连线中点的距离较大,所以a、b连线中点的磁感应强度垂直a、b连线向下,故A错误;
B.由对称性可知,a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度大小相等,方向不同,故B错误;
CD.根据同向电流相互吸引,异向电流相互排斥的规律,、、、四处导线受力如图
且导线间距离越小作用力越大,则四根导线受到的合力方向都是沿对角线指向外侧,可知a、c两点的两根导线受到的安培力大小相等,方向相反,a、b两点的两根导线受到的安培力大小相等,方向垂直,故D正确,C错误。
故选D。
6.B
【详解】用弧光灯照射锌板后打出的粒子为电子,可以在电场中做匀速圆周运动时,电场力不做功,动能不变,选项A正确;若只受洛伦茲力,静止的原子核发生a衰变,新核在匀强磁场中,若粒子的运动方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力作用,可能做匀速直线运动,故B错误;用光照射静止的氦核分解成质子和中子,光子的能量必须不小于氦核的结合能,选项C正确;处于基态的氢原子吸收光子发生跃迁,原子由低能级跃迁到高能级,电子运动的轨道半径随之增加,根据可知,核外电子动能减少,选项D正确;此题选择不正确的选项,故选B.
7.C
【详解】A.分运动1为匀速直线运动,根据平衡条件有
解得
故A错误;
B.分运动2做匀速圆周运动,可得
解得
故B错误;
C.小球在最低点的速度大小为2v,则有
且,解得
故C正确;
D.此过程只有重力做功,重力势能全部转化为动能,所以有
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.电流方向向右,电子定向移动方向向左,根据左手定则判断可知,电子所受的洛伦兹力方向向上,则上表面积累了电子,上下表面之间产生向上的电场,所以上表面的电势比下表面的电势低,选项A错误;
CD.稳定时有
得自由电子定向移动的速度为
选项C正确,D错误;
B.电流的微观表达式是I=nevS可知导体单位体积内的自由电子数
又
,
代入得
可见导体单位体积内的自由电子数越多,电压表的示数越小,选项B错误。
故选C。
9.C
【详解】由题知当有人乘坐时,扶梯经短暂加速之后以较快的速度匀速运行,则v-t图像是先向上倾斜,再与t轴平行。
故选C。
10.B
【详解】A.甲、乙两小球抛出时速率相等,机械能相等。由于不计空气阻力,所以两球运动过程中机械能都守恒,则落地时机械能也相等,落地时的速度必定相等,故A正确,不符合题意;
B.落地时,对于甲球,取竖直向上为正方向,有
解得
t甲=3s
对于乙球,有
解得
t乙=1s
所以两小球落地的时间差为2s,故B错误,符合题意;
C.甲球上升的时间为
所以乙球落地时甲球恰好运动到最高点,故C正确,不符合题意;
D.t=2s时,甲球的位移为
乙球已落地并不再弹起,所以t=2s时,两小球相距15m,故D正确,不符合题意。
故选B。
11.B
【详解】ABD.做出飞机的速度-时间图像,面积表示位移,因为OA=x0、OB=2x0,图像一定向上弯曲,加速度一定增大,飞机所受的合外力一定增大,B正确,AD错误;
C.两段动能的增量分别为
两段动能的增加量不相等,C错误。
故选B。
12.C
【详解】运动员在全程内的平均速度
故选C。
13.B
【详解】A.图中“25分钟”指的是时间间隔。故A正确,与题意不符;
B.图中“14公里”指的是路程。故B错误,与题意相符;
C.图中“预计15:16到达”指的是时刻。故C正确,与题意不符;
D.研究汽车在导航图中的位置时,可以忽略汽车的形状和大小,所以能把汽车看作质点。故D正确,与题意不符。
本题选不正确的故选B。
14.C
【详解】设台球框的宽度为L,两球沿图示向上方向的分速度大小为vy.由题不计一切摩擦,两个球与框边碰撞前后做匀速直线运动,则有:,L相同,vy也相等,所以两球回到最初出发的框边所用时间t相同,同时回到最初出发的框边,故C正确,ABD错误.
15.D
【详解】飞机攀升过程中,假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动,飞机向上加速的过程中加速度的方向向上,处于超重状态;飞机向上减速的过程中加速度的方向向下,处于失重状态.
故选D
16.C
【详解】物体受重力和斜面的支持力,设斜面的倾角为,根据牛顿运动定律知加速度为不变,物体做初速度为零的匀加速直线运动.
A、B、位移,则,都与时间的平方成正比,故A,B错误;
C、速度v=at,与时间成正比,故C正确;
D、加速度不变,故D错误;
故选C.
17.D
【详解】ABC.物块在两段均做匀加速直线运动,在段加速度为,在段加速度为,且
则
故ABC错误
D.重力的功率
BC段速度较大,重力功率较大。
故选D。
18.C
【详解】由题中a-F图像知,当F=F1时小物块与长木板均恰好开始相对地面滑动,则有
F1=μ2(m+M)g
当F1<F≤F3时,小物块与长木板相对静止一起加速运动,有
F-μ2(m+M)g=(m+M)a
即
结合图像的截距有
-a0=-μ2g
联立可解得
当F>F3时,小物块相对长木板滑动,对小物块有
F-μ1mg=ma
整理得
结合图像有
则小物块的质量
对长木板根据牛顿第二定律有
μ1mg-μ2(M+m)g=Ma1
联立解得
由题中a-F图像知
可解得
故选C。
19.B
【详解】A.当拉力F=10N刚刚作用在B上时,假设AB保持相对静止,则
解得
可知,假设不成立,AB将发生相对运动,A相对B向左运动,AB之间的摩擦力为滑动摩擦力,则
可知,A受到的摩擦力始终为2N,A错误;
B.A、B间的最大静摩擦力
f=μmg=2N
当B对A的静摩擦力达到最大时,A向右运动的距离为
此时弹簧弹力与摩擦力大小相等(平衡位置),A的速度达到最大值,A始终受到向右的大小不变的滑动摩擦力作用,A继续向右运动,令A向右运动过程中A相对平衡位置的位移为x,则有
可知,A向右做简谐运动,根据简谐运动的对称性可知,A向右运动的最大距离为
B正确;
C.对B受力分析可知
A、B间发生相对滑动,f保持不变,则B的加速度保持不变,C错误;
D.B对A的摩擦力向右,A向右先加速后减速运动,摩擦力对A物块做正功,A减速至0后将向左运动,摩擦力向右,摩擦力对A做负功,D错误。
故选B。
20.B
【详解】A当电梯加速度为a时,竖直方向上有:
水平梯板对人的支持力:
当电梯加速度由a减小为时,在竖直方向上有:
水平梯板对人的支持力:
故A错误;
B当电梯加速度为a时,水平梯板对人的摩擦力为:
当电梯加速度由a减小为时,水平梯板对人的摩擦力变为:
故B正确;
C电梯加速启动过程中,人有向上的加速度,处于超重状态而不是失重状态。故C错误;
D水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为:
故D错误。
21.D
【详解】由电阻定律可知,在外界环境因素相同的条件下,导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,且电阻与导体长度成正比,与横截面积成反比,即若三根电阻丝的材料相同,则长度最大、横截面积最小的电阻丝b的阻值最大。
故选D。
22.C
【详解】并联电路两端的电压相等,设为U,则有
,
所以
故选C。
23.D
【详解】试题分析:当滑动变阻器的滑片向右滑动时,滑动变阻器电阻增大,回路中总电阻增大,干路电流减小,L1变暗,路端电压U=E-Ir可知路端电压增大,灯泡L1两端电压减小,所以灯泡L2两端电压增大,L2变亮,D对;
考点:考查闭合电路欧姆定律
点评:在求解闭合电路动态变化问题时,明确电路中的串并联关系,根据部分-整体-部分的顺序进行判断
24.B
【详解】ABCD.由电路图可知,滑动变阻器与R串联;滑片向B端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,总电阻减小;则根据闭合电路欧姆定律
可知,电流增大;由
可知,路端电压减小;故电流表示数增大,电压表示数减小。
故选B。
25.A 26.A 27.C
【解析】25.根据电流的定义式可得
故选A。
26.根据闭合电路欧姆定律
故选A。
27.电阻R产生的热功率P为
故选C。
28.A
【详解】在原图中标上a、b、c、d、e、f共6个点,如图所示
由图可知,两端电压为,两端的电压为,因,故,即与并联;两端电压为,两端电压为,因,故,即与并联;两端电压为,两端的电压为,因,故,即与并联再与电流表、串联,最后与并联,简化电路如图所示.
A.若断路,则电路中总电阻增大,总电流减小,右侧部分总电阻不变,则右侧分压将减小,电流表A的读数变小,灯变暗,灯两端的电压将增大,则灯将变亮,A正确;
B.若断路,则电路中总电阻增大,总电流减小,可知变暗,故B错误;
C.若短路,则被短路,电路中总电阻将减小,电路中电流增大,灯两端的电压增大,变亮,两端的电压减小,灯变暗,总电流变大,通过的电流变小,则电流表的读数将增大,故C错误;
D.若短路,则电路中总电阻减小,电路中电流增大,变亮,两端的电压减小,故变暗,总电流变大,通过的电流变小,则电流表A的示数增大,故D错误。
故选A。
29.A
【详解】忽略空气阻力,皮球在飞行的过程中只受重力作用,没有脚踝对球的推力,也没有篮球向前飞行的惯性力。
故选A。
30.A
【详解】根据题意,以小球为研究对象,其受力分析如图所示
因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,由图知斜面水平向左移动一段距离的过程中,F减小,N一直增大。
故选A。
31.D
【详解】弹簧上的弹力为100N,伸长量
由F=kx得
用50N力拉时
故选D。
32.D
【详解】物块所受支持力
物块所受摩擦力
重力和平行于斜面方向的合力
物块在斜面上恰好做匀速运动,则
又
联立解得
故选D。
33.D
【详解】对小球进行分析,小球受到重力、绳的拉力T与圆环的弹力N三个力的作用,令圆环的圆心为O,半径为R,则重力方向平行于图中虚线表示的直径,绳拉力方向沿绳,圆环弹力方向沿半径指向圆心,根据相似三角形有
根据几何关系有
解得
可知,T随变化的图像为余弦曲线关系,且最大值为2G,只有第四个选择项符合要求。
故选D。
34.C
【详解】AB.根据平衡条件,黑板对纸片的摩擦力与纸片的重力等大反向,即
故AB错误;
CD.纸片折叠后变厚,则磁铁距离黑板的距离变大,吸引力减小,则黑板对厚纸片的弹力减小,磁铁对厚纸片的弹力减小,黑板与厚纸片间的最大静摩擦力减小,即
故C正确,D错误。
故选C。
35.C
【详解】AC.由几何关系可知,C对A的支持力、B对A的支持力与A的重力的反向延长线的夹角都是,由平衡条件可知
故C正确,A错误;
B.以A、B整个为对象,沿斜面方向静摩擦力与重力的分力平衡,所以C对B的摩擦力大小为
故B错误;
D.以A、B、C整体为对象,水平方向不受力,所以地面对C的摩擦力大小为0,故D错误。
故选C。
36.A
【详解】未施加力前,将重力沿两细线方向分解,如图甲所示可知
,
外加方向顺时针改变的作用力后,采用画圆法将沿两细线方向分解,如图乙所示,先增加后减小,一直增大,细线上的拉力
细线上的拉力
细线上的拉力大小先增大后减小,细线上的拉力大小一直增大,故A正确,BCD错误。
故选A。
37.C
【详解】ABC.以光滑的圆柱体为研究对象,作出重力的分解图如图:
根据几何知识得:
当夹角α增大时,sinα、tanα增大,则G1变小,G2变小。选项AB错误,C正确;
D.若把板的d端缓慢向左转动,小球处在动态平衡状态,受到的合力不变,选项D错误。
故选C。
38.C
【详解】由题意可知能级能量为
能级能量为
从能级跃迁到能级释放的能量为
从能级能量为
电离需要能量为
所以从能级电离后的动能为
故选C。
39.D
【详解】A.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂结构,不能揭示原子核是由质子和中子组成,选项A错误;
B.放射性元素的半衰期由自身性质决定,与外界环境无关,选项B错误;
C.氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,需吸收能量,原子总能量增大,选项C错误;
D.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应,选项D正确。
故选D。
40.D
【详解】对两球受力分析如图,可知两球带同种电荷;
由于是同一根绳子,所以绳子对两个小球的拉力大小是相等的,设为T;两个小球之间的库仑力是一对作用力与反作用力,所以也是大小相等,与两球电量大小无关,设为F1和F2,则
F1=F2
由于F1和F2在同一条直线上,设该连线的方向与竖直方向之间的夹角为γ,则
F1sinγ=T sinα
同理
F2sinγ=T sinβ
联立可得
α=β
与两球带电量关系和质量关系无关。
故选D。
41.A
【详解】根据等量负点电荷场线分布可知,A点的电场强度方向水平向左,所以;C点的电场强度方向竖直向下,所以。故可得
又由电势能公式
又因为
所以
即
故A正确。
故选A。
42.B
【详解】根据沿电场线方向电势逐渐降低可知
根据电场线的疏密程度表示场强大小可知
故选B。
43.B
【详解】A.根据对称性可知,由于b、c离场源电荷的距离相同,则b、c两点具有相同的电势,故A正确;
B.由图可知,a、d两点场强大小相等,方向不同,故B错误;
C.平板上的场强方向与平板垂直,则将一个正试探电荷从平板上的e点沿着板移到f点的过程中,电场力不做功,所以电势能不变,故C正确;
D.电场线的切线方向为该点的场强方向,若移动的是正电荷,正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同,从a到ad中点的过程中,电场力方向与位移方向夹角大于90°,电场力做负功,从ad中点到d点的过程中,电场力方向与位移方向夹角小于90°,电场力做正功,所以电荷的电势能先增大后减小,若移动的是负电荷,电势能先减小后增大。故D正确。
本题选不正确的,故选B。
44.B
【详解】AB.根据动能定理得知:电场力做功等于电子动能的变化,则有
根据数学知识可知,图线的斜率
斜率不变,q保持不变,说明电场强度不变,所以该电场一定是匀强电场,则
故A错误,B正确;
C.由图知,电子从A到B动能增大,电场力做正功,则知电场力方向从A→B,电场线方向从B→A,根据顺着电场线方向电势降低,则有
故C错误;
D.根据动能定理知
即
故D错误。
故选B。
45.B
【详解】电子从从C点移动到E点,克服电场力做功W,电势能增加W,从E点移动到A点,其电势能减少W,即电子从A点移动E点,其电势能增加W,因此A、C为等势点,所以电场线方向垂直于AC,电子从C到E电场力做负功,可知电场力方向为E指向B,则电场的方向由B指向E。
故选B。
46.B
【详解】A.由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动,电场力指向轨迹内侧,电场力方向向左,带电粒子从a到b过程中,对带电粒子做正功,其动能增加,故A错误;
B.带正电的粒子所受电场力向左,电场线的方向由N指向M,负电荷在直线M点左侧,故B正确;
C.电场力对带电粒子做正功,其动能增加,电势能减小,则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,故C错误;
D.a点离点电荷较远,a点的电场强度小于b点的电场强度,带电粒子在a点的电场力小于在b点的电场力,根据牛顿第二定律得知,带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度,故D错误。
故选B。
47.D
【详解】根据图丙可知,开始,开关接1,电源对电容充电,充电电流逐渐变小,电容器两端的电压逐渐变大,并且电压的增大速度逐渐降低,故图线逐渐平缓;时,把开关改接2,电容放电,放电电流逐渐变小,容器两端的电压逐渐降低,并且降低的速度逐渐减小,故图线也逐渐平缓,故D正确,ABC错误;
故选D。
48.A
【详解】A B.设时间内的加速度为a,小球在竖直方向上的位移为零,根据运动学公式可得
解得
,
根据牛顿第二定律可得
联立解得
A正确,B错误;
C.小球在T时刻在竖直方向的分速度为
小球从点射出时在竖直方向有分速度,故速度方向不可能水平,C错误;
D.时刻,小球竖直方向速度大小为 ,运动方向向下,将继续向下运动,不是最低点,D错误。
故选A。
49.B
【详解】设电场线方向与OA方向夹角为,则与OB方向夹角为,设O点电势为0,则有沿OA方向
代入数据解得
说明电场强度方向与OB在同一直线上,由图可知,沿OB方向电势升高,则电场强度方向沿BO方向,电场强度大小为
故选B。
50.D
【详解】设电子的质量为m,电子刚进入偏转电场时的速度大小为v0,对电子在加速电场中加速的过程,由动能定理有
设电子进入偏转电场后做类平抛运动的时间为t,偏转电场中两板之间的距离为d,两板之间的电压为U,有
电子在偏转电场中运动的加速度大小
电子射出偏转电场时沿垂直于板方向的分速度大小
电子射出偏转电场时的速度大小
因电子射出偏转电场后做匀速直线运动,故有
解得
故D正确,ABC错误。
故选D。
51.A
【详解】规定沿斜面向上为正方向,根据牛顿第二定律可得
分别将、、代入后解得物体在三种场强中的加速度分别为
,,
A.根据运动学规律可得t=1s、2s和3s时刻物体的速度分别为
所以第1s、2s、3s内的位移分别为
总位移为
B.根据运动学规律可得t=1s、2s和3s时刻物体的速度分别为
所以第1s、2s、3s内的位移分别为
总位移为
C.根据运动学规律可得t=1s、2s和3s时刻物体的速度分别为
所以第1s、2s、3s内的位移分别为
总位移为
D.根据运动学规律可得t=1s、2s和3s时刻物体的速度分别为
所以第1s、2s、3s内的位移分别为
总位移为
本题选位移最大的,故选A。
52.A
【详解】AB. t=时刻释放,带电粒子做往复运动,经时间T粒子回到出发点,之后重复上述过程,不一定打到B极板上,故A正确,B错误;
CD.两极板间电压大小恒定,则电场强度大小恒定,根据牛顿第二定律得加速度大小恒定,粒子做匀加速或匀减速运动,则粒子的速度时间图像可能为图丙,故CD错误。
故选A。
53.D
【详解】A.φ -x图像的斜率等于电场强度,可知 x=2cm处的电势为零,电场强度大小不为零,A错误;
B.处直线的斜率小于处直线的斜率,可知处的电场强度小于处的电场强度, B错误;
C.粒子沿x轴负方向运动过程中,由于电势先增大后减小,则带负电的粒子电势能先减小后增大,C错误;
D.由能量关系,粒子沿x轴负向运动到的最远位置处的电势能等于处的电势能,则运动到的最远位置处的电势等于处的电势,则该位置坐标为,D正确。
故选D。
54.B
【详解】AB.由等量异种电荷的电场线分布情况可知,A、B两点的电场强度相同, O点的电场强度不为零,故A错误;B正确;
CD. 由等量异种电荷的等势面分布情况可知,
正电荷在电势高的地方电势能大,所以将电荷+q沿曲线CAD从C移到D的过程中,电势能先增大后减少,将电荷+q沿曲线CBD从C移到D的过程中,电势能先减少后增大,故CD错误.
55.C
【详解】由于三个小球质量和电荷量均相等,由对称性可知,三个小球必构成等边三角形,且每个小球受到的电场力相等,设绳的拉力为T,与竖直方向夹角为,两小球之间的距离为r、一个小球受到另外两个小球的电场力的合力为,对其中一个小球受力分析可得
解得
由几何关系可知,
整理得
A.对比①和②可知,并应用上式可得
解得
故电荷量之间的关系为
故A错误;
B.由③可知,
解得
故
故B错误;
C.由④可知
解得
故
故C正确;
D.以三个小球为整体可知,小球受到的弹力应该等于其重力,故小球质量越大,弹簧弹力越大,故情形③下弹簧的伸长量最大,故D错误;
故选C。
56.C
【详解】C.设PO线上的点与Q点的连线与水平方向的夹角为,则场强为
令
由于
可知当,即时,有
故C正确;
AB.这说明由于释放粒子初始位置的不同,可能出现以下两种情况:①加速度不断减小的加速运动;②加速度先增加后减小的加速运动。故AB错误;
D.设某时刻质点运动到距离O点上方x处,则其合力向下,为
周期为
故D错误。
故选C。
57.B
【详解】汽车超载自动报警装置类似于电子秤的工作原理,当电子秤受到压力的作用时,会显示相应的压力值大小,当示数超过规则的压力值时,会触发报警装置报警,所以应用的是压力传感器,故选B。
58.B
【详解】A.从状态A到状态B的过程中,气体温度升高,则理想气体内能增大,故A错误;
B.从状态B到状态C的过程中,温度不变,内能不变,由图可知,体积减小,外界对气体做功,由热力学第一定律
可知气体向外放热,故B正确;
C.从状态C到状态D的过程中,体积减小,外界对气体做功,故C错误;
D.从状态D到状态A的过程中,气体作等压变化,故D错误。
故选B。
59.C
【详解】物体自由下落5m,有
所用时间为
重力做功为
重力做功的平均功率为
故选C。
60.C
【详解】小球的机械能守恒,则过网时的机械能等于抛出时的机械能,大小为;根据动能定理,则落地时的动能为
即
故选C。
61.D
【详解】AC.由A到C的过程中,在压缩弹簧的过程,由于弹簧弹力对物块做负功,因此物块的机械能减小,动能和重力势能之和减小,AC错误;
BD.从B到C的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,物块与弹簧组成的系统满足机械能守恒,由于物块的重力势能增大,因此弹性势能和动能之和减小,B错误,D正确。
故选D。
62.C
【分析】由功的计算公式可知物体运动时重力做功的情况,由重力做功与重力势能的关系可知重力势能的变化;
【详解】做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,由于重力和位移方向相反,故重力对物体做负功,重力势能增加,故ABD错误,C正确.
【点睛】重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关,重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加.
63.A
【详解】A.光滑杆没有摩擦力做功,杆的弹力和运动方向垂直也不做功,那么整个过程只有弹簧弹力和小球重力做功,二者组成的系统机械能守恒,分析小球的受力,在沿杆方向一个是自身重力分力另外一个是弹力沿杆方向的分力,当弹簧与杆垂直时,沿杆方向没有弹簧的分力,只有重力沿杆向下的分力,说明小球在沿杆向下加速,由于全过程弹簧始终处于伸长状态那么弹簧与杆垂直时弹簧伸长量最小,弹性势能最小,根据小球弹簧系统机械能守恒,此时小球机械能最大,即小球的机械能先增加后减小,A正确;
B.弹簧的长度先减小后增加,所以弹簧的弹性势能先减小后增大,B错误;
C.小球的初速度和末速度都是零,所以重力的功率先增加后减小,C错误;
D.当重力沿杆的分力和弹力沿杆的分力相等时,速度最大,动能最大,该位置在垂直杆位置下面,D错误。
故选A。
64.D
【详解】在小船船头垂直于河岸P匀速运动的过程中,河水的速度先增加,后减小,即小船沿河岸方向先加速后减速到零。
故选D。
65.D
【详解】面片在空中做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,则有
所以面片落入锅中所用时间为
因为面片做平抛运动的水平位移满足
根据知,面片的水平初速度的范围为
不能是4m/s。
故选D。
66.D
【详解】A.乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动,在最高点,加速度向下,游客失重,选项A错误;
B.在最低点,加速度向上,游客超重,选项B错误;
C.在和位置所受合力提供向心力,不为0,选项C错误;
D.在和位置所受合力方向均指向圆心,方向相反,选项D正确。
故选D。
67.B
【详解】抛出的网球做平抛运动,飞行时间为
代入数据得
网球与墙壁碰后,能量无损失,水平方向速度反向,大小不变,则落地点距离墙的距离为
ACD错误,B正确。
故选B。
68.B
【详解】A项:窗户的高度一样,故通过每个窗户重力做功都为mgh,故A错误;
B项:苹果通过第一扇窗户时间最长,故通过第1个窗户重力做功的平均功率最小,故B正确;
C项:苹果在竖直方向运动速度越来越大,但窗户的高度一样,因此时间越来越短,由公式,所以速度变化量越来越小,故C错误;
D项:苹果在竖直方向运动速度越来越大,但窗户的高度一样,因此时间越来越短,故平均速度越来越大,故D错误.
点晴:苹果做平抛体运动,利用运动分解的思想可分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动,在竖直方向运动速度越来越大,但窗户的高度一样,因此时间越来越短,然后分别选用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判断.
69.A
【详解】小球做平抛运动,在水平方向上有
在竖直方向
小球落在斜面上有
联立解得
小球做平抛运动的水平位移为
由此可知当变小后,让小球仍从B端以相同的初速度水平抛出,水平位移为x变小;打在板面上时速度大小为
由此可知当变小后,让小球仍从B端以相同的初速度水平抛出,打在板面上时速度v大小将变小。
故选A。
70.D
【详解】A.小球从释放到最低点,根据动能定理有
解得
J
故A错误;
B.小球从释放到A点,根据动能定理有
在A点,根据牛顿第二定律有
解得
N
故B错误;
C.设小球上升过程中即将脱离轨道的位置与圆心的连线和竖直方向的夹角为,则有
根据动能定理有
解得
,
所以
之后小球做斜上抛运动,竖直速度减为零时,有
所以小球上升的最大高度为
故C错误;
D.假设小球离开轨道后将落至轨道B点,由C分析可知脱离轨道的速度为
m/s
根据斜抛的运动规律可知
解得
可知小球离开轨道后将落至轨道B点,故D正确。
故选D。
71.C
【详解】由题意可知
即
解得
故选C。
72.B
【详解】A.甲物体沿正方向做匀加速运动,乙物体沿正方向做匀减速运动,故甲、乙两物体速度方向相同,但加速度方向相反,故A错误;
C.甲物体的初速度为零,根据位移时间公式
将(2.0s,4.0m)代入解得
故C错误;
B.两图像相切于A点,图像的斜率表示速度,有
解得
故B正确;
D.乙物体的位移时间关系为
将(2.0s,4.0m)代入解得
则乙物体的出发位置为
所以时刻,甲、乙两物体相距6m,故D错误。
故选B。
73.D
【详解】设整个过程时间为t,加速度大小为a,则第1s内位移
最后1s内位移
解得
整个过程平均
故选D。
74.B
【详解】根据万有引力提供向心力得
AD.轨道半径越大,线速度越小,所以嫦娥三号的线速度较大,故A错误,B正确;
CD.轨道半径越大,周期越大,所以嫦娥三号的周期较小,故CD错误。
故选B。
75.D
【详解】A.第一宇宙速度是近地卫星的运行速度,是卫星最大的运行速度,是最小的发射速度,所以A错误;
B.地球的第二宇宙速度大小为11.2km/s,第三宇宙速度是16.7km/s,所以B错误;
C.当人造地球卫星的速度大于等于第二宇宙速度时,卫星将脱离地球的束缚,所以C错误;
D.地球静止卫星的轨道半径大于地球近地卫星的轨道半径,根据
得
所以地球静止卫星在轨道上运行的速度一定小于近地卫星的运行速度,即一定小于第一宇宙速度,所以D正确。
故选D。
76.C
【详解】由于 ,且A的质量大于卫星B的质量,故 ;由,可知;解得,故它们的向心加速度大小相等;解得,可知它们周期相等.综上分析,C正确.
77.C
【详解】A、由于地月拉格朗日L2点与月球、地球总在同一直线上,“鹊桥”号中继星绕地球运行的角速度和周期与月球相等,地球对鹊桥号的万有引力与月球对鹊桥号的万有引力的合力提供“鹊桥”号中继星绕地球运行的向心力,故A错误;
B、由于在月球表面上的加速度比在地球表面上的加速度小,以同样的速度爬上相同的坡道,在地球表面上克服引力做功大于在月球表面上克服引力做功,所以探测器在地球上将比在月球上消耗更大的功率,故B错误;
C、因为“鹊桥”号中继星绕地球运行轨道半径比月球的轨道半径大,由可知相对月面静止的探测器绕地球运行的向心加速度比鹊桥号的向心加速度小,故C 正确;
D、在降落到月面的过程中,地球对探测器的引力做功,探测器和月球系统的机械能不守恒,故D错误;
叙述正确的是选C.
78.A
【详解】A.根据
可得,火星的第一宇宙速度为
知道火星的质量和火星的半径可以求出第一宇宙速度,A正确;
B.根据
可得,火星的质量为
则第一宇宙速度为
知道周期和半径可以求出第一宇宙速度,B错误;
C.根据
第一宇宙速度为
知道轨道半径,无法求出第一宇宙速度,C错误;
D.根据
火星质量为
则第一宇宙速度为
知道向心加速度和半径可以求出第一宇宙速度,D错误。
故选A。
79.B
【详解】ABC.根据万有引力提供向心力
可知半径越小,周期越小,线速度越大,向心加速度越大,B正确,AC错误;
D. a的环绕速度大于卫星b的环绕速度,由于不知道两个卫星的质量关系,所以两个卫星的机械能大小没办法判断,D错误。
故选B。
80.C
【详解】A.飞船做匀速圆周运动时有
在月球两极表面时有
解得
故A错误;
B.设月球的第一宇宙速度为,则有
可得
故B错误;
C.当飞船停在月球赤道的水平面上,设水平面对其支持力为F,对飞船受力分析,由牛顿第二定律可得
解得
故C正确;
D.当飞船停在月球纬度的区域时,自转半径为
自转向心加速度为
解得
故D错误。
故选C。
81.A
【详解】A.增透膜的工作原理是光的干涉现象。光具有波粒二象性,即光波和机械波一样可发生干涉,在镜头前面涂上一层增透膜(一般是氟化钙),当光线照射到这层膜上时,如果膜的厚度等于入射光在增透膜中波长的四分之一,那么光线在膜的前后表面反射的光会发生干涉,从而相互抵消,减少反射光,A正确;
B.海市蜃楼是由于空气不均匀,光在不均匀介质中不沿直线传播,发生光的折射和全反射造成的,B错误;
C.发生全反射的条件是光由光密介质进入光疏介质,所以由空气(光疏介质)射入玻璃(光密介质)的蓝、紫光无法发生全反射,C错误;
D.泊松亮斑是由于光的衍射而产生的一种光学现象,是指当单色光照射直径小于或等于光源波长的不透光的小圆板时,会在小圆板之后的光屏上出现环状的明暗相间的衍射条纹,并且在圆心处会出现一个较小的亮斑,D错误。
故选A。
82.C
【详解】对箱子和物体整体受力分析,如图所示
由牛顿第二定律可知
则
又整体向上做减速运动,v减小,所以a减小;再对物体单独受力分析如图所示
因
所以物体受到箱子上底面向下的弹力FN,由牛顿第二定律可知
则
而a减小,则FN减小,所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压力越来越小;同理
当箱子和物体下降时,物体对箱子下底面有压力且压力越来越大。
故选C。
83.C
【详解】小物体带正电,所受电场力方向向左,根据平衡条件,可知,静止时,弹簧处于压缩状态,令此时的压缩量为x0,根据胡克定律有
以x表示小物体A离开静止位置时的位移,在弹簧恢复原长之前,弹簧处于压缩状态,根据牛顿第二定律有
结合上述有
在弹簧恢复原长之后,弹簧处于拉伸状态,根据牛顿第二定律有
结合上述有
可知,F和x之间的关系表达式始终为
可知F和x之间关系的图像是一条纵轴截距为正值,斜率也为正值的倾斜的直线,即第三个选择项符合要求。
故选C。
84.B
【详解】A.设传动带的长度为L
解得
煤块刚放上传动带时,受到的滑动摩擦力沿斜面向下,根据牛顿第二定律得
解得
则煤块从0加速到与传送带共速需要
煤块的位移为
由于
可知煤块与传送带共速后继续做匀加速运动,摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律得
解得
根据
解得
共计4s,A错误;
B.摩擦力大小为
第-过程摩擦力对煤块做功
第二个过程摩擦力对煤块做功
故摩擦力对全程对煤块做功为-48J,B正确;
C.第一个过程传动带的位移为
煤块与传送带的相对位移为
第二个过程传送带的位移
相对位移
第一个过程传送带运动快,第二个过程煤块运动快,煤块在传动带上的划痕应为16m,C错误;
D.第一个过程摩擦生热为
第二个过程摩擦生热为
故总产热
D错误。
故选B。
85.B
【详解】A.BP段,小球做自由落体运动,则
解得
则下降高度
故P点的离地高度为
小球在最低点时弹簧被压缩了
0.9m-0.29m=0.61 m
则弹簧的原长大于0.61m,故A错误;
B.在A点时,小球的重力和弹簧弹力大小相等,所以弹簧的劲度系数
当弹簧被压缩至最短时,小球的加速度最大
故B正确;
C.从小球开始运动到将弹簧压缩至最短的过程中,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,故C 错误;
D.从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球的重力势能减小,动能减小,弹簧的弹性势能增大,而系统的机械能不变,故小球重力势能的减少量和动能减少量之和等于弹簧弹性势能的增加量,故D错误。
故选B。
86.C
【详解】A.对于每个球,在达到稳态速度时,阻力与质量成正比,对于A、B球,半径相同,由A、B球数据可知,质量与终极速度成正比,从而可得,阻力与终极速度成正比,所以探究球形物体所受空气阻力f与球的速度v关系时应该选择A、B两球,故A错误;
B.由B、C两球数据分析可知阻力与半径的平方成正比,所以探究球形物体所受空气阻力f与球的半径r关系时应该选择B、C两球,故B错误;
C.阻力与终极速度成正比,阻力与半径的平方成正比,可得
代入一组数据得
k=5
所以
故C正确;
D.达到稳态速度时
f=mg
所以
故D错误。
故选C。
87.D
【详解】AB.设恰好发生相对滑动时的加速度为a0
解得
2s时开始滑动,t=0时刻的B加速度为
解得 ,AB错误;
C. 3s末A、B已经发生滑动,加速度不相同,C错误;
D. 4s末B的加速度为
解得 ,D正确。
故选D。
88.A
【详解】A.光子像其他粒子一样,不但具有粒子性,而且也有波动性,则不但具有能量,也具有动量,故A正确;
B.比结合能越大的原子核越稳定,B错误;
C.放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系,只和本身性质有关,C错误;
D.原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损,故D错误。
故选A。
89.A
【详解】质点的振动方程为
依题意,有
解得
所需要的最短时间为
故选A。
90.C
【详解】A.t=0.2s时物块刚接触薄板,落至薄板上后和薄板始终粘连,构成竖直方向的弹簧振子,并且从图像看,0.2s以后的图像为正弦函数曲线,B点为最低点,C点为最高点,故周期为
选项A错误;
B.B点为最低点,C点为最高点,由对称性可知x=30cm为平衡位置,有
则t=0.4s时即B点弹簧的弹力有
选项B错误;
C.x=30cm为平衡位置加速度最小,则从0.2s到0.4s的过程中物块加速度先变小再变大,选项C正确;
D.弹簧振子的周期只与振动系统本身有关,与物块起始下落的高度无关,故物块与薄板粘连后振动周期不变,选项D错误。
故选C。
91.A
【详解】BC.由振动方程可知A波源的振动周期为
在一个周期内振动从传到了A点,所以波源产生的波长为
波速为
故BC正确;
A.由图乙可知,振动的周期为
由于在同种介质中,所以激发的波的速度为
所以
由于两个波源的振动步调相反,1s后两波源之间的振动加强点到两波源之间的距离差满足
其中,由于,解得
则加强点为6个,故A错误;
D.由于B点到波源、的距离相等,所以两列机械波同时到达B点;并且两个波源的振动步调相反,所以B点始终是振动减弱处,其振幅为
则B点在一个周期内经过的路程为8cm;在内B点的振动时间为
则经过的路程为
故D正确。
本题要求选择错误的,故选A。
92.B
【详解】AB.从A到B的过程,是等容升温过程,气体不对外做功,气体从外界吸收热量,使得气体内能增加,故A错误,B正确;
CD.从B到C的过程是等温压缩过程,压强增大,体积减小,外界对气体做功,气体放出热量,内能不变,故CD错误。
故选B。
93.C
【详解】A.气体在过程温度变化量相同,则气体在过程中内能的增加量等于过程中内能的减少量,故A错误;
B.过程中体积不变,则过程中体积减小,则,则过程中吸收的热量过程中放出的热量为
其中
过程中吸收的热量小于过程中放出的热量,故B错误;
CD.气体在过程是等温压缩,压强增大到状态的1.5倍,则体积变为状态的;过程是等温膨胀,压强变为态压强的,则体积变为态体积的2倍;因两态体积相等,设为,则态体积态体积,气体在过程中体积的变化量小于过程中体积的变化量,故C正确,D错误;
故选C。
94.A
【详解】根据理想气体状态方程
可知
容器中释放的气体分子数的数量
故选A。
95.C
【详解】A.根据质量数与电荷数守恒,可知X的质量数与电荷数分别为
2+3-4=1,1+1-2=0
可知,X为中子,X不带电,A错误;
B.一次上述聚变反应亏损质量为
Δm=2.01410u+3.01605u-4.00260u-1.00867u=0.01888u
B错误;
C.根据上述可知,一次上述聚变反应放出能量约为
解得
C正确;
D.聚变过程释放出核能,说明氦核比氘核更加稳定,由于比结合能越大,原子核越稳定,可知,氘核的比结合能小于氦核的比结合能,D错误。
故选C。
96.C
【详解】A.若开关打到“1”,线圈由图示位置转过的过程中,平均感应电动势为
又有
,
可得
故A错误;
BCD.根据题意可知,线圈由图示位置转过的过程的时间为
线圈转动产生感应电动势的最大值为
有效值为
若开关打到“1”,感应电流的有效值为
电阻产生的热量
若开关打到“2”,设电压表读数为,流过的电流为,则原线圈两端电压为
流过原线圈的电流为
则原线圈的等效电阻为
则有
则电压表读数
电阻产生的热量
故BD错误,C正确。
故选C。
97.A
【详解】副线圈的总电阻为
解得
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中,副线圈的总电阻先增大后减小,根据等效电阻关系有
则等效电阻先增大后减小,由欧姆定律有
,先减小后增大,先减小后增大,则先变暗后变亮,根据
,
由于先减小后增大,则副线圈的电压先增大后减小,通过L2的电流为
则滑动变阻器R的滑片从a端滑到b端过程中,逐渐减小,副线圈的电压增大过程中 增大;在副线圈的电压减小过程中,通过R0的电流为
逐渐增大,则越来越小,则
则先变暗后变亮,一直变亮;
故选A。
98.C
【详解】灯带发出的光从水面射出时发生全反射临界角的正弦值
则
灯带上的一个点发出的光发生全反射的临界角如图所示
根据几何关系可得
则一个点发出的光在水面上能看到的的圆,光射出的水面形状边缘为弧形,如图所示
等腰直角三角形发光体的内切圆半径满足
解得
故中间无空缺。
故选C。
99.B
【详解】A.发生全反射的必要条件是:光必须从光密介质射入光疏介质,即从折射率大的介质射入折射率小的介质,所以当内芯的折射率比外套的大时,光在内芯与外套的界面上才能发生全反射,故,A错误;
B.根据,可知内芯材料的折射率n1越大,全反射的临界角C越小,越容易发生全反射,则光脉冲将越不容易从外套“漏”出,B正确;
CD.设光纤的长度为L,则光通过光纤轴线传输用时最