辽宁省大连市高考物理三年(2021-2023)模拟题(一模)按题型分类汇编-01选择题
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一、单选题
1.(2021·辽宁大连·统考一模)如图所示,一架雪橇在水平拉力的作用下沿水平面向右做直线运动,若水平面的粗糙程度相同,下列几种运动中拉力最大的是( )
A.以3m/s的速度匀速运动 B.以4m/s的速度匀速运动
C.以1m/s2的加速度匀加速运动 D.以2m/s2的加速度匀加速运动
2.(2021·辽宁大连·统考一模)如图所示是氢原子的能级图,其中由高能级向n=2能级跃迁时释放的一组谱线称为“巴尔末线系”。现有大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁,则( )
A.产生的光子中有3种属于巴尔末线系
B.产生的光子中有6种属于巴尔末线系
C.从n=5能级跃迁到n=2能级时产生的光子波长最长
D.从n=4能级跃迁到n=2能级要吸收2.55eV的能量
3.(2021·辽宁大连·统考一模)查理定律指出,一定质量的某种气体在体积一定时,气体的压强与温度之间有线性关系,如图所示。则一定质量的某种气体从状态A到状态B,下列说法正确的是( )
A.气体向外界放出热量
B.气体分子的平均动能不变
C.外界对气体做功
D.单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
4.(2021·辽宁大连·统考一模)2021年2月,我国“天问一号”火星探测器成功实施近火捕获制动,顺利进入环火轨道,成为我国发射的第一颗火星的人造卫星。关于该次近火捕获制动,下列说法正确的是( )
A.如果制动时间过短,速度减得少,探测器会撞上火星
B.如果制动时间过长,速度减得多,探测器会飞离火星
C.制动过程中由于开动发动机,探测器的机械能会增加
D.捕获成功后沿环火轨道运动,探测器机械能保持不变
5.(2021·辽宁大连·统考一模)“ETC”是高速公路上电子不停车收费系统的简称。若某汽车以恒定功率匀速行驶,为合理通过收费处,司机在t1时刻使汽车功率减半,并保持该功率行驶,到t2时刻又做匀速运动;通过收费处后,逐渐增加功率,使汽车做匀加速运动直到恢复原来功率,以后保持该功率行驶。设汽车所受阻力大小不变,则在该过程中,汽车的速度随时间变化图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2021·辽宁大连·统考一模)p、q两列简谐横波在同一均匀连续介质中沿+x方向传播,振幅为5cm,波速为v=10m/s。在t=0时刻的波形如图所示,则( )
A.此时x=-1.5m处质点的位移为-5cm
B.此时x=-1.0m处的质点正沿-y方向振动
C.p、q两列波的波长之比为2:3
D.p、q两列波能形成稳定的干涉图样
7.(2021·辽宁大连·统考一模)如图所示,空间中存在着由一固定的点电荷(图中未画出)产生的电场。另一同种点电荷q仅在电场力作用下沿曲线MN运动,q在M点的速度小于到达N点时的速度。图中两虚线与运动轨迹相切,则( )
A.点电荷Q有可能位于图中的区域①内
B.q在M点的加速度比在N点的加速度小
C.q在M点的电势能比在N点的电势能大
D.Q的电场中M点的电势一定比N点的高
8.(2022·辽宁大连·统考一模)氚核是最简单的放射性原子核,发生β衰变时的半衰期为12.5年,下列说法正确的是( )
A.氚核衰变放出的新核是
B.氚核衰变放出的射线是高速电子流,来源于核外电子
C.氚核衰变生成的新核平均核子质量小于氚核的核子平均质量
D.10个氚核经过12.5年,一定有5个发生了衰变
9.(2022·辽宁大连·统考一模)一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,某时刻司机发现前方施工需减速行驶,司机反应了0.2s后才开始刹车,如图所示为发现施工提示后的速度平方v2随位移x的变化关系。从司机发现前方施工提示至汽车速度减小到5m/s过程中,汽车的位移为( )
A.37.5m B.40m C.41.5m D.44m
10.(2022·辽宁大连·统考一模)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,该气体体积V随摄氏温度t变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A→B过程中,气体吸收热量
B.A→B过程中,气体压强增大
C.B→C过程中,气体压强不变
D.B→C过程中,气体分子的数密度减少
11.(2022·辽宁大连·统考一模)2021年5月我国研制的“天问一号”火星探测器着陆火星,巡视器与环绕器分离。如图为“天问一号”发射过程的简化示意图,虚线为卫星的椭圆转移轨道,将火星与地球绕太阳的运动简化为在同一平面、沿同一方向的匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.天问一号的发射速度大于7.9km/s小于11.2km/s
B.天问一号在转移轨道上远日点的线速度小于地球绕太阳公转的线速度
C.火星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度
D.天问一号从地球飞到火星轨道的时间为地球绕太阳公转周期的一半
12.(2022·辽宁大连·统考一模)如图所示,真空中固定着两个等量同种点电荷A、B,AB连线的中点为O。在过O点并且垂直于AB连线的平面内,a、b两个相同的带电粒子,仅在电场力的作用下,以O点为圆心做半径不同的匀速圆周运动。已知a的半径小于b的半径,不计两个粒子之间的相互作用,则下列说法正确的是( )
A.a粒子的动能一定比b粒子的动能小 B.a粒子的动能一定比b粒子的动能大
C.a粒子的电势能一定比b粒子的电势能小 D.a粒子的电势能一定比b粒子的电势能大
13.(2022·辽宁大连·统考一模)如图所示,粗糙水平面上放置一倾角为的斜面体,工人在斜面体上匀速向上推动木箱。已知木箱质量和工人质量相等,工人对木箱的力一直平行于斜面向上,工人的脚与斜面间始终没有打滑,斜面的粗糙程度处处相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列关于该过程的说法正确的是( )
A.工人和重物受到斜面的摩擦力大小相等,方向相反
B.工人受到的摩擦力对工人做正功,木箱受到的摩擦力对木箱做负功
C.斜面体受到地面的摩擦力,方向水平向左
D.工人鞋底和斜面间的动摩擦因数大于木箱和斜面间的动摩擦因数
14.(2022·辽宁大连·统考一模)理想变压器与电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示电路,a、b两端接电压恒定的正弦交流电源。现使变阻器滑片P向左滑动,则下列说法中正确的是( )
A.流过R1的电流减小
B.R2两端的电压变大
C.变阻器R两端电压变大
D.电源的输出功率变小
15.(2023·辽宁大连·统考一模)篮球运动深受同学们喜爱。在某次篮球比赛中,质量为m的篮球以水平速度大小v撞击竖直篮板后,以水平速度大小被弹回,已知,篮球与篮板撞击时间极短。下列说法正确的是( )
A.撞击时篮球受到的冲量大小为
B.撞击时篮板受到的冲量大小为
C.撞击过程中篮球和篮板组成的系统动量不守恒
D.撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能守恒
16.(2023·辽宁大连·统考一模)如图为大连星海湾大桥上的四段长度均为L的等跨连续桥梁,汽车从a处开始做匀减速直线运动,恰好行驶到e处停下。汽车通过ab段的平均速度为,汽车通过de段的平均速度为,则满足( )
A.
B.
C.
D.
17.(2023·辽宁大连·统考一模)某双层晾衣篮正常悬挂时的尺寸如图所示,已知上、下篮子完全相同且保持水平,篮子底面为圆形,直径D=48cm,质量均为m,在两篮的四等分点处,用四根等长的轻绳将两篮相连,上篮用另外四根等长的轻绳系在挂钩上,绳长。重力加速度大小为g,则图中上篮单根绳中的张力T大小为( )
A. B. C. D.
18.(2023·辽宁大连·统考一模)如图所示为光电效应演示实验中,用a、b、c三束光照射某金属得到的电流与电压之间的关系曲线。下列说法正确的是( )
A.同一介质中a光的波长大于c光的波长 B.同一介质中a光的速度小于c光速度
C.a光的光照强度小于b光的光照强度 D.a光照射时光电子最大初动能最大
19.(2023·辽宁大连·统考一模)一列简谐横波在时的波形如图甲所示,P是介质中的质点,图乙是质点P的振动图像。已知波在介质中的波长为12m,则下列说法正确的是( )
A.波的周期为0.6s B.波的波速为20m/s
C.波沿x轴负方向传播 D.质点P的平衡位置坐标为
20.(2023·辽宁大连·统考一模)如图甲所示,在真空中固定的两个相同点电荷A、B关于x轴对称,它们在x轴上的E-x图像如图乙所示(规定x轴正方向为电场强度的正方向)。若在坐标原点O由静止释放一个正点电荷q,它将沿x轴正方向运动,不计重力。则( )
A.A、B带等量正电荷 B.点电荷q在处电势能最大
C.点电荷q在处动能最大 D.点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为
21.(2023·辽宁大连·统考一模)如图所示,将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方,O为球心,上表面恰好水平,轴线OO'垂直于水平桌面。位于O点正上方某一高度处的点光源S发出一束与OO'夹角的单色光射向半球体上的A点,光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点,已知,光在真空中传播速度为c,不考虑半球体内光的反射,则下列说法正确的是( )
A.透明半球体对该单色光的折射率 B.透明半球体对该单色光的折射率
C.该光在半球体内传播的时间为 D.该光在半球体内传播的时间为
二、多选题
22.(2021·辽宁大连·统考一模)在光滑水平桌面上有一个静止的木块,高速飞行的子弹水平穿过木块,若子弹穿过木块过程中受到的摩擦力大小不变,则( )
A.若木块固定,则子弹对木块的摩擦力的冲量为零
B.若木块不固定,则子弹减小的动能大于木块增加的动能
C.不论木块是否固定,两种情况下木块对子弹的摩擦力的冲量大小相等
D.不论木块是否固定,两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等
23.(2021·辽宁大连·统考一模)劳伦斯和利文斯设计的回旋加速器如图所示,高真空中的两个D形金属盒间留有平行的狭缝,粒子通过狭缝的时间可忽略。匀强磁场与盒面垂直,加速器接在交流电源上,若A处粒子源产生的质子可在盒间被正常加速。下列说法正确的是( )
A.虽然逐渐被加速,质子每运动半周的时间不变
B.只增大交流电压,质子在盒中运行总时间变短
C.只增大磁感应强度,仍可能使质子被正常加速
D.只增大交流电压,质子可获得更大的出口速度
24.(2021·辽宁大连·统考一模)如图所示,在斜面的虚线以下有垂直斜面向下的匀强磁场,甲、乙两个正方形闭合线框是用相同材料的电阻丝围成的,边长相等,电阻丝的横截面积之比为2:1,放在粗糙斜面上从同一高度由静止释放,下滑过程中线框不发生转动。则( )
A.俯视两线框进入磁场的过程中,感应电流都是逆时针方向
B.从开始运动到滑至斜面底端,甲线框比乙线框所用时间短
C.两线框刚进入磁场瞬间,甲、乙中感应电流之比为2:1
D.下滑全过程中,甲、乙两线框机械能减少量之比为2:1
25.(2022·辽宁大连·统考一模)如图甲所示,陀螺可在强磁性材料制成的圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,被称为“魔力陀螺”。它可等效看成一质点在圆轨道外侧运动的模型,如图乙所示,在竖直面内固定的强磁性圆轨道上,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F。当质点以速率通过A点时,对轨道的压力为其重力的7倍。已知该质点的质量为m,强磁性圆轨道半径为R,重力加速度为g,不计一切摩擦和空气阻力。下列说法正确的是( )
A.强磁性引力F大小为8mg
B.质点在B点的速率为
C.质点在B点对轨道的压力大小为6mg
D.要使陀螺不脱离强磁性圆轨道,它在B点的速率不能超过
26.(2022·辽宁大连·统考一模)半径为R、长为L的半圆柱型玻璃砖置于水平桌面上,玻璃砖的上表面水平,柱面与桌面相切。O为半圆形截面的圆心,一单色平行光束从半圆柱体的矩形上表面射入,该光束平行于半圆形截面并与上表面成45°,如图所示。已知半圆型玻璃砖的折射率为,光在真空中传播速度为c,不考虑光线在玻璃砖内的多次反射,下列说法正确的是( )
A.从O点正下方射出玻璃砖的光线在玻璃砖中传播的时间为
B.从O点正下方射出玻璃砖的光线在玻璃砖中传播的时间为
C.该光束射入玻璃砖后,从部分柱面有光线射出,该部分柱面的面积为
D.该光束射入玻璃砖后,从部分柱面有光线射出,该部分柱面的面积为
27.(2022·辽宁大连·统考一模)如图所示,两条足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为L,电阻不计,导轨最右端接有阻值为R的定值电阻。整个装置处于两种磁感应强度大小均为B、方向相反的竖直方向匀强磁场中,虚线为两磁场的分界线。质量均为m的两根导体棒MN、PQ静止于导轨上,两导体棒接入电路的电阻均为R,与导轨间的动摩擦因数均为μ(设导体棒的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。t1时刻,用水平向左的恒力F拉导体棒MN,使其由静止开始运动,t2时刻,导体棒PQ刚好要滑动。在这个过程中,两棒始终与导轨垂直且接触良好,通过导体棒PQ的电荷量为q,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.t2时刻,导体棒PQ受到的安培力方向水平向右
B.t2时刻,导体棒MN速度大小为
C.从t1到t2时间内,导体棒MN在导轨上运动的距离为
D.从t1到t2时间内,导体棒MN产生的焦耳热为
28.(2023·辽宁大连·统考一模)2021年2月,我国执行火星探测任务的“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动,完成火星捕获,正式进入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为的均匀球体,探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动,周期为。如图所示,椭圆轨道的近火点离火星表面的距离为,远火点离火星表面的距离为,万有引力常量为。下列说法正确的是( )
A.根据以上条件,可以求出火星的质量
B.根据以上条件,可以求出卫星的质量
C.根据以上条件,可以求出火星近地卫星的周期
D.“天问一号”在近火点和远火点的加速度大小之比为
29.(2023·辽宁大连·统考一模)如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间的动摩擦因数为,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g。现对物块施加一水平向右的拉力F,则木板的加速度大小可能是( )
A. B. C. D.
30.(2023届辽宁省大连市高三下学期一模物理试题)如图所示,两根足够长的、间距为L的光滑竖直平行金属导轨,导轨上端接有开关、电阻、电容器,其中电阻的阻值为R,电容器的电容为C(不会被击穿),金属棒MN水平放置,质量为m,空间存在垂直轨道向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场,不计金属棒和导轨的电阻。只闭合某一开关后,将MN沿导轨由静止开始下滑,金属棒MN和导轨始终接触良好,下列说法正确的是(已知重力加速度大小为g)( )
A.只闭合开关,金属棒MN做匀加速直线运动
B.只闭合开关,金属棒MN做匀加速直线运动
C.只闭合开关,金属棒MN下降高度为h时速度为v,则所用时间
D.只闭合开关,通过金属棒MN的电流
参考答案:
1.D
【详解】当在水平拉力的作用下沿水平面向右做匀速直线运动时,则
当在水平拉力的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动时,则
解得
则加速度越大,拉力越大。
故选D。
2.A
【详解】AB.大量处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时,其中的5→2,4→2,3→2三种跃迁产生的谱线属于巴尔末线系,选项A正确,B错误;
C.从n=5能级跃迁到n=4能级时,能级差最小,则产生的光子频率最小,波长最长,选项C错误;
D.从n=4能级跃迁到n=2能级要放出(-0.85)-(-3.4)=2.55eV的能量,选项D错误。
故选A。
3.D
【详解】AC.题图为p-t图像转化p-T图像,则可知为一条过坐标原点的直线,该气体做等容变化,外界对气体不做功,温度升高,内能增加,必定从外界吸收热量,AC错误;
B.随着压强增大,气体的温度也增大,分子平均动能增大,B错误;
D.由于气体体积不变,分子数密度不变,但分子平均速率增加,所以单位时间碰撞到单位面积上的分子数增多,D正确;
故选D。
4.D
【详解】A.如果制动时间过短,速度减得少,则万有引力不足够提供向心力,探测器会飞离火星,所以A错误;
B.如果制动时间过长,速度减得多,则万有引力大于向心力,探测器将做近心运动,撞上火星,所以B错误;
C.制动过程中由于开动发动机,让探测器做减速运动,外力做了负功,所以探测器的机械能会减小,则C错误;
D.捕获成功后沿环火轨道运动,探测器做匀速圆周运动,所以探测器机械能保持不变,则D正确;
故选D。
5.C
【详解】0-t1时间内,汽车以恒定功率匀速行驶,则有
t1时刻使汽车功率减半,则有
解得
则汽车做减速运动,速度减小,t1到t2时刻保持该功率行驶,所以牵引力增大,由牛顿第二定律可得
则汽车做加速度逐渐减小的减速运动,t1到t2时间内图像的斜率逐渐减小;
t2到 t3时间内做匀速运动则速度保持不变;
t3到 t4时间内先做匀加速运动有
由于牵引力不变,速度增大,功率增大,当时,保持功率不变,则汽车继续加速运动,其牵引力减小,由牛顿第二定律可知,汽车做加速度逐渐减小的加速度运动,加速度为0时,汽车的速度达到最大值,最后做匀速运动。所以在t3到 t4时间内图像斜率保持不变,再逐渐减小,最后为0。ABD错误,C正确;
故选C。
6.B
【详解】A.由波的叠加原理可知,此时x=-1.5m处质点的位移为-10cm,选项A错误;
B.此时对于x=-1.0m处的质点,由两列波引起的振动方向均沿-y方向,则该质点正沿-y方向振动,选项B正确;
C.由图可知p、q两列波的波长分别为3m和2m,则波长之比为3:2,选项C错误;
D.p、q两列波波长不同,波速相同,则频率不同,则不能形成稳定的干涉图样,选项D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.根据同种电荷相互排斥,若点电荷Q位于图中的区域①内,则两电荷应是吸引关系,应是异种电荷,所以A错误;
C.由于q在M点的速度小于到达N点时的速度,根据动能定理可知,q从M到N过程电场力做正功,则电势能减小,所以q在M点的电势能比在N点的电势能大,则C正确;
B.由于电场力做正功,则N点到点电荷Q的距离较大,根据场强公式
可知,在N点的场强较小,所以q在M点的加速度比在N点的加速度大,则B错误;
D.由于两点电荷的电性不确定,所以电势能大的位置电势无法确定大小关系,则D错误;
故选C。
8.C
【详解】A.根据质量数守恒,电荷数守恒
故A错误;
B.氚核衰变放出的射线是高速电子流,来源于核内一个中子转化为一个质子和一个电子,故B错误;
C.该反应释放能量,所以氚核衰变生成的新核平均核子质量小于氚核的核子平均质量,因为存在质量亏损,故C正确;
D.半衰期对大量样本才有意义,对少数不具有统计规律,故D错误。
故选C。
9.C
【详解】由运动学知识
结合图像可知
当开始减速到减速到时,结合上述分析可知此时的位移为
所以从司机发现前方施工提示至汽车速度减小到5m/s过程中,汽车的位移为
故选C。
10.A
【详解】A.A→B过程为恒温过程,体积增大,气体对外界做功,由可知,气体吸收热量。A正确;
B.结合A中分析,由可知,压强减小。B错误;
CD.B→C过程,根据
结合数学知识可知,B、C两点与—273.15℃点的连线为等压线,并且,斜率越大,压强越小,所以B→C过程压强增大,由题意,B→C分子数不变,体积减小,气体分子的数密度增大。CD错误。
故选A。
11.B
【详解】A.天问一号要离开地球到达火星,所以它的发射速度大于11.2km/s小于16.7km/s,A错误;
B.对火星和地球分析,可知都围绕太阳做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,则有
可得
由于火星的公转半径大于地球公转半径,则有;而天问一号从转移轨道变到火星运行轨道,则要在转移轨道上的远日点进行点火加速,做离心运动,则在转移轨道远日点的速度小于,所以综合分析有,B正确;
C.由牛顿第二定律
解得
由于火星的公转半径大于地球公转半径,则火星公转的向心加速度小于地球公转的向心加速度,C错误;
D.由开普勒第三定律可知
由于天问一号椭圆轨道半长轴大于地球轨道半径,天问一号从地球飞到火星轨道的时间大于地球绕太阳公转周期的一半,D错误。
故选B。
12.C
【详解】AB.a、b做匀速圆周运动,向心力为
同时
a、b相同粒子,a离场源电荷近,根据库仑力公式
可知
但
可得
所以不确定与的大小,又
它们的大小无法确定,AB错误;
CD.以A、B为正电荷为正电荷为例分析,如图所示
则a、b为负电荷,因为
为负电,则与成反比,由电场线方向可知
沿电场线方向电势降低,则
D错误,C正确。
故选C。
13.D
【详解】A.因人和箱子质量相等,设为m。对人
对箱
故
A错误;
B.工人受到的静摩擦力对工人不做功,木箱受到的摩擦力对木箱做负功,B错误;
C.把人、箱、斜面看成整体,三者都处在平衡态,水平方向无加速度,所以地面给斜面的摩擦力为0,C错误;
D.人与斜面之间为静摩擦力,故
解得
箱子匀速上滑
解得
故
D正确。
故选D。
14.B
【详解】AD.设原线圈电压为U1,原线圈电路电流为I1,副线圈电压为U2,副线圈电路电流为I2,原副线圈匝数分别为n1,n2由线圈匝数比等于电压比可知
由闭合电路欧姆定律
联立可得
由题意,P向左滑动,R减小,I1增大。A错误;
B.由A中分析可知,I1增大,则I2增大,所以R2两端的电压变大,B正确;
C.由
知U1减小,则U2减小,而R2两端的电压变大,所以变阻器R两端电压变小,C错误;
D.电源输出功率为
由I1增大,U不变知电源输出功率增大,D错误。
故选B。
15.C
【详解】AB.取初速度方向为正方向,则由动量定理可得冲量大小为
故AB错误;
C.撞击过程中篮球和篮板组成的系统所受合外力不等于零,则系统动量不守恒,故C正确;
D.由于反弹速度减小,则撞击过程中篮球和篮板组成的系统机械能不守恒,故D错误。
故选C。
16.B
【详解】将汽车从a到e的匀减速直线运动,看作反向初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可得,汽车经过de段和ab段所用的时间之比为
1:,所以汽车经过ab段的平均速度与通过de段的平均速度之比为
又因为
所以
ACD错误,B正确。
故选B。
17.C
【详解】将绳中张力分解为竖直和水平方向,则
又
所以
则有
解得
故选C。
18.A
【详解】A.a光的截止电压小于c光的截止电压,可知a光的频率小于c光的频率,即a光的波长大于c光的波长,A正确;
B.a光的频率小于c光的频率,则a光的折射率小于c光的折射率,根据可知,同一介质中a光的速度大于c光速度,B错误;
C.a光的饱和光电流大于b光的饱和光电流,可知a光的光照强度大于b光的光照强度,C错误;
D.a光的截止电压小于c光的截止电压,a光对应的光电子最大初动能小于c光的光电子最大初动能,D错误。
故选A。
19.D
【详解】A.由图乙可知,波的周期为1.2s,A错误;
B.波速为
B错误;
C.质点P在时,向y轴正方向运动,根据“上下坡法”,波沿x轴正方向传播,C错误;
D.振动方程为
x=0处的质点从平衡位置到y=5cm处的时间为
质点P的平衡位置坐标为
D正确。
故选D。
20.D
【详解】A.由E-x图像可知,在x轴上的P点对应x2点,在P点的左侧电场强度为正值,沿x轴正方向,右侧为负值,可知A、B带等量负电,A错误;
BC.电荷量为q的正点电荷,从O点到P点,电场力做正功,电势能减小,从P点沿x轴正方向运动,电场力做负功,电势能增加,因此点电荷q在x1处电势能不是最大;可知点电荷q在x2处动能最大,BC错误;
D.由对称性可知,点电荷q沿x轴正方向最远能到达O点关于P点的对称点O'点位置,故点电荷q沿x轴正向运动的最远距离为,D正确。
故选D。
21.B
【详解】AB.光从光源S发出经半球到达水平桌面的光路图如下
光由空气射向半球体,由折射定律有
在中
可知
由几何关系可知
故
光由半球体射向空气,由折射定律有
故
由几何知识可得
故
故
故A错误,B正确;
CD.光在半球体中的传播速度为
由几何知识可得
解得
光在半球体内传播的时间为
故CD错误。
故选B。
22.BD
【详解】A.若木块固定,子弹在木块中运动的时间t不为零,摩擦力f不为零,则子弹对木块的摩擦力的冲量I=ft不为零,A错误;
B.若木块不固定,子弹减小的动能等于木块增加的动能与系统增加的内能之和,可知子弹减小的动能大于木块增加的动能,B正确;
C.木块固定时子弹射出木块所用时间较短,木块不固定时子弹射出木块所用时间较长,摩擦力大小不变,则木块不固定时木块对子弹的摩擦力的冲量大小大于木块固定时木块对子弹的摩擦力的冲量大小,C错误;
D.不论木块是否固定,摩擦产生的热量等于摩擦力与木块厚度的乘积,摩擦力与木块厚度都不变,因此两种情况下子弹与木块间因摩擦产生的热量相等,D正确。
故选BD。
23.AB
【详解】A.质子在D形盒中运动的周期,半个周期为,粒子的比荷不变,则质子每运动半周的时间不变,故A对;
B.质子在电场中加速,根据
联立可得
增大交变电压,质子运动的半径增大,则质子在回旋加速器中加速的次数减少,又因为周期不变,则运行时间会变短,故B对;
C.由可知,若磁感应强度B增大,则T会减小,只有交流电频率增大,才能正常工作,故C错;
D.设D形盒的最大半径为,质子可获得更大的出口速度满足
可得
与电压无关,故D错误。
故选AB。
24.ACD
【详解】A.线框进入磁场的过程,根据右手定则,感应电流都是逆时针方向,A正确;
B.线框是相同材料的电阻丝围成的,边长相等,电阻丝的横截面积之比为2:1,根据
甲乙两个线框的质量之比为2:1,两线框刚进入磁场瞬间,两线框下落的高h相等,设斜面的倾角为 ,根据动能定理
两个线框刚进入的速度相等,产生的感应电动势为
线框是用相同材料的电阻丝围成的,边长相等,电阻丝的横截面积之比为2:1,根据
则电阻之比为1:2,则线框受到的安培力
线框穿过磁场边缘时有,根据牛顿第二定律
联立方程可得
线框完全进入磁场后,根据牛顿第二定律
则
两线框进入磁场的速度相等,加速度也一直相等相等,则从开始运动到滑至斜面底端,甲线框比乙线框所用时间一样,B错误;
C.两线框刚进入磁场瞬间,两线框下落的高度h相等,设斜面的倾角为 ,根据动能定理
两个线框刚进入的速度相等,产生的感应电动势为
线框是用相同材料的电阻丝围成的,边长相等,电阻丝的横截面积之比为2:1,根据
则电阻之比为1:2,则电路中的电流为
则甲、乙中感应电流之比为2:1,C正确;
D.由B分析可得,线框速度、加速度一直相等,则最终的速度大小相等,则机械能的减少量
线框下滑高度、末速度相同,则减小的机械能之比为2:1,D正确。
故选ACD。
25.ABD
【详解】A.在A点由牛顿第二定律
解得
A正确;
B.从A点到B点,只有重力做功,由动能定理
解得
B正确;
C.在B点由牛顿第二定律
解得
质点在B点对轨道的压力大小为mg,C错误;
D.陀螺恰好不脱离强磁性圆轨道时,轨道弹力为零,则此时由牛顿第二定律
解得
D正确。
故选ABD。
26.BC
【详解】AB.由临界角公式
所以临界角为45°,由折射定律
所以
又因为
联立解得
A错误,B正确;
CD.如图
设折射光线PM在半圆截面刚好发生全反射,由上述分析可知:临界角
OM与水平方向的夹角为
所以ON与竖直方向的夹角为15°,有光透出的部分为MN圆弧对应的圆心角为
则ABCD面上有光透出部分面积为
C正确,D错误。
故选BC。
27.AD
【详解】A.由于金属棒MN向左运动,根据右手定则可知,金属棒PQ的电流方向为P到Q,根据左手定则可知,金属棒PQ受到的安培力方向水平向右,A正确;
B.时刻,PQ刚好要滑动,设PQ上的电流为I,则有
金属棒MN产生的感应电动势为
由于金属棒PQ与电阻R并联,所以金属棒MN上的电流为2I,则根据闭合电路欧姆定律有
联立可得,时刻,金属棒MN速度大小为
B错误;
C.通过金属棒PQ的电荷量为q,则通过金属棒MN的电荷量为2q,则有
可得,从到时间内,金属棒MN在导轨上运动的距离为
C错误;
D.从到时间内,根据功能关系有
由于金属棒MN在干路上,而金属棒PQ与电阻R并联,则金属棒MN产生的焦耳热为
D正确。
故选AD。
28.AC
【详解】AC.根据题意可知,椭圆轨道的半长轴为
由开普勒第三定律有
解得近地卫星的周期为
由万有引力提供向心力有
解得
即可以求出火星的质量和近地卫星的周期,故AC正确;
B.根据题意,由万有引力提供向心力有
可知,卫星的质量消掉,则不可以求卫星的质量,故B错误;
D.根据题意,根据题意,由万有引力提供向心力有
解得
“天问一号”在近火点和远火点的轨道半径之比为
则有
故D错误。
故选AC。
29.BC
【详解】若两者恰能发生相对滑动时,对木板有
解得
对木块
解得
当时两者发生相对滑动,此时木板的加速度;
当时二者之间不发生相对滑动,有
解得
故选BC。
30.BCD
【详解】A.只闭合开关,金属棒MN刚释放时有
之后导体棒受重力和安培力共同作用,根据左手定则和牛顿第二定律有
其中导体棒速度v在增大,则导体棒做加速度减小的加速运动,直到安培力和重力平衡后做匀速直线运动,A错误;
BD.只闭合开关,金属棒MN运动过程中取一段时间,且趋近于零,设导体棒加速度为a,有
解得
对导体棒有
联立解得
则导体棒做匀加速直线运动,通过金属棒MN的电流为
BD正确;
C.只闭合开关,金属棒MN下降高度为h时速度为v,在这个过程中对导体棒用动量定理有
解得
C正确。
故选BCD。
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