广东省各地区2023年高考物理模拟(一模)题按题型分类汇编-01选择题(单选题)
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一、单选题
1.(2023·广东惠州·统考一模)医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素,作示踪原子标记,其半衰期仅为。由小型回旋加速器输出的高速质子轰击获得,则下列说法正确的是( )
A.用高速质子轰击,生成的同时释放出中子
B.用高速质子轰击,生成的同时释放出粒子
C.的经后,剩余的质量为
D.将置于回旋加速器加速时,其半衰期可能会发生变化
2.(2023·广东惠州·统考一模)在科学研究中,人们利用风速仪测量风速的大小,其原理如图所示。仪器中有一根轻质金属丝,悬挂着一个金属球。若某次受到沿水平方向来的风时,稳定后,金属丝偏离竖直方向夹角为。已知风力F与风速v的大小关系为,k为常量,金属球的质量为m,重力加速度为g,则风速大小为( )
A. B. C. D.
3.(2023·广东惠州·统考一模)在我国汉代,劳动人民就已经发明了辘轳,如图所示,可转动的把手边缘上a点到转轴的距离为,辘轳边缘b点到转轴的距离为R,忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速往上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.把手边缘上a点的角速度小于辘轳边缘b点的角速度
B.水桶上升的速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小
C.绳子拉力对水桶做的功等于水桶和水的机械能的增加量
D.拉力对水桶的冲量等于水桶动量的变化量
4.(2023·广东惠州·统考一模)2022年10月12日,“天宫课堂”第三课在距地高度约的空间站里开讲,授课中地面传输中心调用两颗地球同步卫星“天链一号”03星和“天链一号”01星,为空间站提供天基测控和数据中继服务,如图所示。下列说法正确的是( )
A.空间站绕地球转动半周,所受万有引力的冲量为0
B.“天链一号”03星的线速度小于空间站的线速度
C.“天链一号”03星和空间站与地心的连线每秒扫过的面积相等
D.在空间站中的航天员可以用弹簧测力计测量小物块的重力大小
5.(2023·广东惠州·统考一模)如图所示,由红、蓝两种单色光组成的光束从空气照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面,经下表面反射后从玻璃砖上表面a、b两点射出,已知玻璃对蓝光的折射率大于红光的折射率,下列说法正确的是( )
A.从b点射出的光是蓝光
B.从a、b两点出射的光线平行
C.从a点射出的光在玻璃砖中的传播速度较大
D.增大光束在空气中的入射角,红、蓝两种单色光均有可能在玻璃砖的上表面发生全反射
6.(2023·广东惠州·统考一模)蹦床运动是运动员利用弹性蹦床的反弹在空中表演杂技的竞技运动,如图所示。若时刻,一运动员在最高点自由下落,直至运动到弹性蹦床最低点的过程中,忽略空气阻力,则运动员的速度v、加速度a随时间t及动能、机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2023·广东惠州·统考一模)空间某区域有一个正三角形,其三个顶点处分别固定有三个等量正点电荷,如图所示,D点为正三角形的中心,E、G、H点分别为正三角形三边的中点,E、F两点关于C点对称,取无限远处的电势为O,下列说法中正确的是( )
A.E、F两点连线为等势线
B.E、F两点的电场强度等大反向
C.G、H两点的电场强度相同
D.D点的电场强度为0
8.(2023·广东茂名·统考一模)主动降噪功能的耳机可以拾取噪声信号,经智能降噪处理器对不同的噪声精准运算,通过Hi-Fi扬声器播放与噪声频率相同、相位相反、振幅相同的降噪声波,从而起到抵消噪声的作用。如图为噪声在某时刻的简谐波图像,则( )
A.降噪声波的振幅为10cm
B.降噪声波和噪声叠加后,波的振幅变为20cm
C.质点P此时刻一定正从平衡位置向上振动
D.质点P再经过一个周期水平移动一个波长
9.(2023·广东茂名·统考一模)如图是2022年10月26日拍摄到的一张太阳“笑脸”照片。太阳为了形成这个笑脸,释放了巨大的能量。假设太阳内部热核反应方程为,下列说法正确的是( )
A.X为质子
B.核反应中的比结合能较的更大
C.射线γ电离能力比α射线弱
D.核电站利用核能的反应与该反应相同
10.(2023·广东茂名·统考一模)无线充电技术已经在新能源汽车等领域得到应用。地下铺设供电的送电线圈,车上的受电线圈与蓄电池相连,如图所示。送电线圈和受电线圈匝数比为。当送电线圈接上图中的正弦交流电后,受电线圈中的电流为2A。不考虑线圈的自感,忽略电能传输的损耗,下列说法正确的是( )
A.受电线圈的电流方向每秒改变50次
B.送电线圈的输入功率为110W
C.受电线圈的输出电压为V
D.送电线圈的输入电压为V
11.(2023·广东茂名·统考一模)电动平衡车是一种新的短途代步工具。已知人和平衡车的总质量是60kg,启动平衡车后,车由静止开始向前做直线运动,某时刻关闭动力,最后停下来,其图像如图所示。假设平衡车与地面间的动摩擦因数为μ,,则( )
A.平衡车与地面间的动摩擦因数为0.6
B.平衡车整个运动过程中的位移大小为195m
C.平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3m/s
D.平衡车在加速段的动力大小72N
12.(2023·广东茂名·统考一模)如图甲为明朝《天工开物》记载测量“号弦”张力的插图,图乙为示意图,弓的质量为m=5kg,弦的质量忽略不计,悬挂点为弦的中点。当在弓的中点悬挂质量为M=15kg的重物,弦的张角为θ=120°,,则弦的张力为( )
A.50N B.150N C.200N D.
13.(2023·广东茂名·统考一模)空间站是一种在近地轨道长时间运行、可供航天员工作和生活的载人航天器,其运行轨道可以近似为圆。如图甲为我国三名航天员站立在空间站内地板上的情景,图乙是航天员王亚平在空间站做的实验,下列说法正确的是( )
A.空间站内的航天员处于平衡状态
B.空间站内的航天员不能用拉力器锻炼肌肉力量
C.空间站的加速度比地球同步卫星向心加速度小
D.空间站内漂浮的水滴呈球形是因为水完全失重和水的表面张力共同造成的
14.(2023·广东茂名·统考一模)人体的细胞膜由磷脂双分子层组成,双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位),使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内,如图。初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下,从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点,则下列说法正确的是( )
A.A点电势低于B点电势
B.钠离子的电势能减小
C.钠离子的加速度变大
D.若膜电位上升但细胞膜厚度不变,钠离子进入细胞内的速度不变
15.(2023·广东湛江·统考一模)端午节是中国的传统节日,包粽子、吃粽子是人们的传统习惯之一。如图所示,某人把煮好的八个相同的粽子通过八根细绳用手提起后静止在空中,已知每个粽子的重力均为,每根绳子与竖直方向的夹角均为,每根细绳的拉力大小为T,手受到细绳的作用力为F,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
16.(2023·广东湛江·统考一模)甲、乙两同学各自骑自行车在一条平直公路上沿直线运动,其位移x随时间t的变化规律分别如图中甲、乙图线所示,图线甲是直线,图线乙是抛物线,下列说法正确的是( )
A.时间内甲、乙的平均速度相等
B.时间内甲、乙的最大距离为
C.时间内甲、乙的运动方向相反
D.时刻甲、乙的速度相同
17.(2023·广东湛江·统考一模)如图所示,某商场有一与水平方向成的自动扶梯,现有质量为的人与扶梯一起以的速度斜向上匀速运动。取重力加速度,,,则此过程中( )
A.人的重力势能增加了
B.人与扶梯之间产生的内能为
C.人克服重力做功的功率为
D.扶梯对人所做的功为
18.(2023·广东湛江·统考一模)实现核能电池的小型化、安全可控化一直是人们的目标。现在有一种“氚电池”,它的体积比一元硬币还要小,有的心脏起搏器就是使用“氚电池”供电,使用寿命长达20年。已知氚核的衰变方程为,其中是质量可忽略不计的中性粒子,氚核的半衰期为12.5年。设反应前的质量为,反应后的质量为,的质量为,光在真空中的传播速度为c.下列说法正确的是( )
A.,,原子核衰变时电荷数和质量数都守恒
B.100个经过25年后一定还剩余25个
C.发生的是衰变,射线的穿透能力最强
D.该衰变过程释放的能量为
19.(2023·广东湛江·统考一模)2022年11月30日,神舟十五号载人飞船与“天和核心舱”完成对接,航天员费俊龙、邓清明、张陆进入“天和核心舱”。对接过程的示意图如图所示,“天和核心舱”处于半径为的圆轨道Ⅲ;神舟十五号飞船处于半径为的圆轨道Ⅰ,运行周期为,通过变轨操作后,沿椭圆轨道Ⅱ运动到B处与“天和核心舱”对接。则神舟十五号飞船( )
A.由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点减速
B.沿轨道Ⅱ运行的周期为
C.在轨道Ⅰ上A点的加速度大于在轨道Ⅱ上A点的加速度
D.在轨道Ⅲ上B点的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的线速度
20.(2023·广东湛江·统考一模)利用超声波非破坏性地检查材料或机械部件的内部缺陷、伤痕的一种技术,广泛应用于机械、冶金等部门。如图所示为仪器检测到的发送和接收的短暂超声波脉冲图像,其中实线为沿x轴正方向发送的超声波脉冲,虚线为一段时间后遇到工件缺陷部分沿x轴负方向返回的超声波脉冲图像。已知检测仪器处反射波与入射波不相互叠加,此超声波在工件内的传播速度为。下列说法正确的是( )
A.质点N在图示虚线所示时刻沿x轴负方向运动
B.质点N在图示虚线所示时刻沿y轴负方向运动
C.从图示实线所示时刻开始,再经过,质点M恰好到达波峰
D.从图示实线所示时刻开始,再经过,质点M恰好到达波谷
21.(2023·广东湛江·统考一模)如图所示,空间正四棱锥的底边长和侧棱长均为a,此区域存在平行于边由C指向B方向的匀强磁场,现一质量为m、电量为的粒子,以竖直向上的初速度从底面的中心O垂直于磁场方向进入磁场区域,最后恰好没有从侧面飞出磁场区域,忽略粒子受到的重力。则磁感应强度大小为( )
A. B. C. D.
22.(2023·广东江门·统考一模)图甲为氢原子能级图,图乙为氢原子的光谱,、、、是可见光区的四条谱线,其中谱线是氢原子从能级跃迁到能级辐射产生的,下列说法正确的是( )
A.这四条谱线中,谱线光子频率最大
B.氢原子的发射光谱属于连续光谱
C.用能量为3.5eV的光子照射处于激发态的氢原子,氢原子不发生电离
D.若、、、中只有一种光能使某金属产生光电效应,那一定是
23.(2023·广东江门·统考一模)内壁光滑的“U”型导热汽缸用不计质量的轻活塞封闭一定体积的空气(可视为理想气体),浸在盛有大量冰水混合物的水槽中,活塞在水面下,如图所示。现在轻活塞上方缓慢倒入沙子,下列说法中正确的是( )
A.封闭空气分子的平均动能增大
B.活塞压缩封闭空气做功,封闭空气内能增大
C.封闭空气的压强变大
D.封闭空气从外界吸收了热量
24.(2023·广东江门·统考一模)如图所示,2022年2月5日,中国在交接棒时,“交棒”的曲春雨在“接棒”的任子威身后猛推一把,使任子威获得更大的速度向前滑行。若任子威的质量小于曲春雨的质量,不计阻力,在曲春雨用力推任子威的过程中,下列说法正确的是( )
A.任子威的动量增加量大于曲春雨的动量减少量
B.任子威的速度增加量大于曲春雨的速度减少量
C.曲春雨推任子威的力大于任子威对曲春雨的推力
D.曲春雨的加速度大于任子威的加速度
25.(2023·广东江门·统考一模)2022年11月,梦天实验舱完成转位操作,中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成,空间站运行周期约为90分钟。北斗系统的GEO卫星是地球同步卫星,空间站和GEO卫星绕地球均可视为匀速圆周运动,下列说法正确的是( )
A.GEO卫星可以在地面任何一点的正上方,但离地心的距离是一定的
B.空间站的轨道半径比GEO卫星的轨道半径大
C.空间站的线速度比GEO卫星的线速度大
D.空间站的向心加速度比GEO卫星的向心加速度小
26.(2023·广东江门·统考一模)人利用手推车搬运货物,手推车车沿水平方向以速度v做匀速直线运动,如图所示,已知推力F斜向下且与水平方向夹角为θ,下列说法正确的是( )
A.手推车受到的支持力大小为Fsinθ
B.手推车受到的阻力大小Fcosθ
C.推力的功率为Fv
D.无论推力与水平方向夹角多大,都可以推车前进
27.(2023·广东江门·统考一模)一种粒子探测器的简化模型如图所示。圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,PQ过圆心,平板MQN为探测器,整个装置放在真空环境中。所有带电离子从P点沿PQ方向射入磁场,忽略离子重力及离子间相互作用力。对能够打到探测器上的离子,下列分析正确的是( )
A.打在Q点的左侧的离子带正电
B.打在MQN上离Q点越远的离子,入射速度一定越大
C.打在MQN上离Q点越远的离子,比荷一定越大
D.入射速度相同的氢离子和氘离子,打在MQN上的位置更靠近Q点是氘离子
28.(2023·广东江门·统考一模)如图所示为某潜艇下潜和上浮的v—t图像,t = 0时刻潜艇从水面开始下潜,5t0时刻回到水面,规定竖直向上为正方向,下列说法正确的是( )
A.2t0末潜艇下潜至最深处 B.1t0 ~ 3t0内潜艇上浮
C.2t0末潜艇的加速度改变 D.3t0 ~ 5t0内潜艇的位移大于2v0t0
29.(2023·广东江门·统考一模)如图所示,在匀强电场中的O点固定一点电荷+Q,a、b、c、d、e、f为以O点为球心的同一球面上的点,aecf平面与电场线平行,bed平面与电场线垂直,下列判断中正确的是( )
A.a、c两点电势相等
B.b、d两点的电场强度相同
C.将点电荷+q从球面上b点移到e点,电场力做功为零
D.将点电荷+q从球面上a点移到c点,电场力做功为零
30.(2023·广东佛山·统考一模)据考古记载我国在春秋战国时期就开始利用杆秤来称量物体的质量。如图所示,悬挂秤盘的三根细绳等长,当将秤提起,杆秤平衡时( )
A.手提杆秤的力等于秤盘及盘中物体的总重力
B.每根细绳的拉力一定大于秤盘及盘中物体总重力的
C.每根细绳的拉力一定等于秤盘及盘中物体总重力的
D.每根细绳的拉力一定小于秤盘及盘中物体的总重力
31.(2023·广东佛山·统考一模)网球质量约60g,某球员高速击球时,球迎面飞来的速度约为50m/s,球与球拍接触的时间大约是0.004s,倘若要用球拍以同等的速率将球反向击回,则此过程中网球( )
A.动量变化量为0 B.动量变化量约为
C.受到球拍的冲击力约为750N D.受到球拍的冲击力约为1500N
32.(2023·广东佛山·统考一模)如图所示,为光滑绝缘水平面上正方形区域的几何中心,该区域有一匀强电场,方向水平由指向。一带负电小球从点以速度沿方向射入电场。以下说法正确的是( )
A.小球由向做减速运动
B.电场中点的电势低于点的电势
C.小球由向运动的过程中,电势能不断减小
D.该小球若从点沿方向射入,则小球将向边偏转
33.(2023·广东佛山·统考一模)跳板跳水是我国的奥运强项,从运动员离开跳板开始计时,其图像如下图所示,图中仅段为直线,不计空气阻力,则由图可知( )
A.段运动员做加速运动 B.段运动员的加速度保持不变
C.时刻运动员刚好接触到水面 D.段运动员的加速度逐渐增大
34.(2023·广东佛山·统考一模)偏心振动轮广泛应用于生活中的各个领域,如手机振动器、按摩仪、混凝土平板振动机等。如图甲,某工人正操作平板振动机进行水泥路面的压实作业。平板振动机中偏心振动轮的简化图如图乙所示,轮上有一质量较大的偏心块。若偏心轮绕转轴在竖直面内转动则当偏心块的中心运动到图中哪一位置时,振动机对路面压力最大( )
A. B. C. D.
35.(2023·广东佛山·统考一模)2022年11月1日,23吨的梦天实验舱与60吨的天和核心舱组合体顺利对接,完成了中国空间站建设最后一个模块的搭建。若对接前天和核心舱组合体在距地高度的正圆轨道运动,运行速度略小于梦天实验舱对接前的速度,则( )
A.对接时梦天舱和天和舱因冲击力而产生的加速度相同
B.对接前空间站内宇航员所受地球的引力为零
C.对接后空间站绕地运行速度大于第一宇宙速度
D.若不启动发动机调整轨道,对接后空间站的轨道将会是椭圆
36.(2023·广东佛山·统考一模)将一台智能手机水平粘在秋千的座椅上,使手机边缘与座椅边缘平行(图甲),让秋千以小摆角(小于)自由摆动,此时秋千可看作一个理想的单摆,摆长为。从手机传感器中得到了其垂直手机平面方向的关系图如图乙所示。则以下说法正确的是( )
A.秋千从摆动到停下的过程可看作受迫振动
B.当秋千摆至最低点时,秋千对手机的支持力小于手机所受的重力
C.秋千摆动的周期为
D.该地的重力加速度
37.(2023·广东佛山·统考一模)小明同学乘电动汽车出行,当汽车以的速度匀速行驶时,在该车的行车信息显示屏上看到了如下信息,电池组输出电压,电流为。已知该车电机及传动系统将电能转化为机械能的效率约为,则此时该车( )
A.电池组输出的电功率约为 B.牵引力的功率约为
C.受到的阻力约为 D.受到的牵引力约为
参考答案:
1.B
【详解】AB.根据质量数和电荷数守恒,写出用高速质子轰击生成的核反应方程式为
可知同时释放出粒子,A错误,B正确;
C.的半衰期为,的经后,剩余的质量为,C错误;
D.放射性物质的半衰期是物质本身的属性,与外界物理环境或化学环境无关,故将置于回旋加速器加速时,其半衰期不会发生变化,D错误。
故选B。
2.A
【详解】对小球受力分析,有
根据共点力平衡,有
又因为
联立解得
故选A。
3.C
【详解】A.手边缘上a点与辘轳边缘b点属于共轴转动,所以角速度相同,A错误;
B.根据角速度与线速度的关系,可得水桶上升的速度大小
把手边缘上a点的线速度大小为
所以水桶上升的速度大小小于把手边缘上a点的线速度大小,B错误;
C.水桶受到重力和拉力作用,根据功能关系可知绳子拉力对水桶做的功等于水桶和水的机械能的增加量,C正确;
D.对水平分析,根据动量定理
可知拉力对水桶的冲量等于重力对水桶的冲量与水桶动量的变化量之和,D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.空间站绕地球转动半周,空间站的速度方向变为反向,根据动量定理可知万有引力的冲量为2mv,A错误;
B.“天链一号”03星为同步卫星,空间站离地高度仅仅为,根据高轨低速可知“天链一号”03星的线速度小于空间站的线速度,B正确;
C.根据开普勒第二定律可知,同一颗卫星与地球的连线在相同时间内扫过的面积相同,所以“天链一号”03星和空间站与地心的连线每秒扫过的面积是不相等的,C错误;
D.在空间站中的所有物体均处于完全失重状态,所以航天员不可以用弹簧测力计测量小物块的重力大小,D错误。
故选B。
5.B
【详解】A.画出两束光的折射光路图,如图所示
蓝光折射率大,所以从空气射入玻璃砖后偏转角角度,折射角较小,所以从a点射出的光是蓝光,A错误;
B.根据几何关系
光从空气射入玻璃砖时的入射角相同,射入玻璃砖后的折射角与从玻璃砖射出时的入射角相同,所以两束光的出射角相同,即从a、b两点出射的光线平行,B正确;
C.根据折射率与光速的关系,有
已知玻璃对蓝光的折射率大于红光的折射率,从a点射出的光在玻璃砖中的传播速度较小,C错误;
D.根据光路可逆,可知增大光束在空气中的入射角,红、蓝两种单色光均不会在玻璃砖的上表面发生全反射,D错误。
故选B。
6.A
【详解】A.一运动员在最高点自由下落,直至运动到弹性蹦床最低点的过程中,运动员开始一段时间只受到重力作用,做自由落体运动,之后受到重力和弹性蹦床的的弹力作用,根据牛顿第二定律,有
弹性床对运动员的弹力逐渐变大,运动员的速度逐渐减小,所以运动员做加速度减小的加速运动,当弹性床的弹力大于运动员的重力之后,合力向上,根据牛顿第二定律可知
运动员做加速度增大的减速运动,因为速度-时间图像的斜率表示加速度,A正确;
B.根据运动员在弹性床上运动属于简谐运动的一部分,所以根据称性,可知运动员在最低点的加速度大于自由落体加速度,B错误;
C.自由下落阶段对运动员分析,根据动能定理,有
即接触弹性床之前,动能增加与下落距离成正比,图像为倾斜直线;接触弹性床之后到弹力等于重力之前,运动员依然做加速运动,所以动能继续增大,图像为向上斜率变小的曲线,之后,弹力大于重力后动能减少,C错误;
D.运动员在接触到弹性床之前,机械能守恒,接触弹性床之后,由于弹性床对运动员做负功,所以运动员的机械能减少,D错误。
故选A。
7.D
【详解】A.假设将一试探电荷由E点移动到F点,点电荷C对其做功为零,但是A、B两个电荷对其做功不为零,故试探电荷在E、F两点的电势能不相等,所以E、F两点不是等势点,即E、F两点的连线不是等势线,A错误;
B.设等边三角形的边长为a,点电荷所带电荷量为Q,根据电场强度的叠加,E点的电场强度为点电荷C在此处的电场强度
方向沿CE方向;
F点的场强为点电荷C与点电荷A、B在此处的合场强
方向沿CF方向,E、F两点的电场强度大小不等,方向相反,B错误;
C.根据电场强度的叠加,可知G点的电场强度为点电荷B在此处的场强
方向沿BG方向;H点的电场强度为点电荷A在此处的场强
方向沿AH方向;所以G、H两点的电场强度不相同,C错误;
D.D点的电场强度等于三个点电荷在此处产生的电场强度的矢量之和,根据矢量求合可知D点的电场强度为0,D正确。
故选D。
8.A
【详解】A.根据题意降噪声波与噪声声波振幅相同,即为10cm,A正确;
B.降噪声波与噪声声波频率相同、相位相反、振幅相同,相互叠加后波的振幅变为零,B错误;
C.因为不知道图中波的传播方向,所以无法判断此时质点P的振动方向,C错误;
D.质点P在平衡位置附近振动,不随波迁移,D错误。
故选A。
9.C
【详解】A.根据质量数守恒电荷数守恒可知
A=0
所以X为中子,故A错误;
B.因为生成物更稳定,所以生成物比结合能大,故B错误;
C.射线γ电离能力比α射线弱,故C正确;
D.核电站利用反应为重核的裂变,不是题中反应,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】A.受电线圈的电流频率与送点线圈中的电流频率相同,即为
一个周期内电流方向改变2次,所以每秒电流方向改变100次,A错误;
BD.根据图可知送电线圈上正弦交流电的有效值为
受电线圈中的电流为2A,可得送电线圈中的电流大小为
送电线圈的输入功率为
B正确,D错误;
C.对受电线圈的输出电压有
得
C错误。
故选B。
11.B
【详解】A.关闭动力后,车做匀减速运动,加速度大小为,结合图像可得
,
解得
A错误;
BC.图线与横轴围成的面积为位移,为
整个运动过程中的平均速度大小为
B正确,C错误;
D.平衡车在加速段时有
,
代入数值解得
D错误。
故选B。
12.C
【详解】整体法对弓和物体受力分析如图
竖直方向上由受力平衡可得
解得
F=200N
故选C。
13.D
【详解】A.空间站内的航天员处于完全失重状态,不是平衡状态,故A错误;
B.拉力器的工作原理是弹簧的形变,与重力无关,所以依然能用拉力器锻炼肌肉力量,故B错误;
C.因为空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径,根据
可知,空间站的加速度比地球同步卫星向心加速度大,故C错误;
D.空间站内漂浮的水滴呈球形是因为水完全失重和水的表面张力共同造成的,故D正确。
故选D。
14.B
【详解】A.初速度为零的正一价钠离子仅在电场力的作用下,从细胞膜外A点运动到细胞膜内B点,说明电场力向下,则电场线方向向下,根据沿着电场线电势降低可知,A点电势高于B点电势,故A错误;
B.电场力做正功,动能增大,电势能减小,故B正确;
C.膜内的电场可看作匀强电场,所以加速度不变,故C错误;
D.根据动能定理可知
若膜电位上升但细胞膜厚度不变,钠离子进入细胞内的速度变大,故D错误。
故选B。
15.C
【详解】B.以所有粽子为对象分析可知
故可知手受到细绳的作用力为
故B错误;
ACD.竖直方向平衡可知
解得
故AD错误,C正确。
故选C。
16.B
【详解】A.由图像可知内甲、乙的位移大小分别为、x1,位移不相等,所以甲、乙的平均速度不相等,A错误;
B.由图像可知内甲、乙的最大距离为,B正确;
C.由图像可知在内甲、乙的斜率均为负,所以他们的运动方向相同,C错误;
D.由两图线相交可知他们此时的位置相同,但斜率的绝对值大小不一定相等,即速度大小不一定相等,且斜率正负不同,即速度方向相反,可知,时刻甲、乙的速度不相同,D错误。
故选B。
17.C
【详解】A.人的重力势能增加量
故A错误;
B.静摩擦力对系统不做功,人与扶梯之间产生的内能为零,故B错误;
C.人克服重力做功的功率为
故C正确;
D.由动能定理可知
故D错误。
故选C。
18.A
【详解】AC.根据原子核衰变时质量数与电荷数都守恒可得
,
解得
,
由此可知发生的衰变为衰变,其穿透能力不是最强,故A正确,C错误;
B.由于半衰期是一种统计规律,对少量的原子核不适用,故B错误;
D.根据可知,该衰变过程释放的能量为,故D错误。
故A正确。
19.D
【详解】A.由低轨道进入高轨道需要点火加速,所以由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ需在A点加速,故A错误;
B.根据开普勒第三定律,有
解得
故B错误;
C.由万有引力公式可知,在轨道Ⅰ、Ⅱ上A点的合外力相同,加速度也相同,故C错误;
D.由轨道Ⅱ进入轨道Ⅲ需在B点加速,所以在轨道Ⅲ上B点的线速度大于在轨道Ⅱ上B点的线速度,故D正确。
故选D。
20.C
【详解】AB.质点N在接收的超声波脉冲图像上,此脉冲沿x轴负方向传播,由“上下坡法”可知,在图示虚线所示时刻质点N沿y轴正方向运动,故AB错误;
CD.由题意可知,发送和接收的超声波频率相同,由图像可知波长为
则周期为
实线为沿x轴正方向传播的超声波脉冲,由“上下坡法”可知,质点M此时刻沿y轴正方向运动,从图示实线所示时刻开始,再经过
质点M恰好到达波峰,故C正确,D错误。
故选C。
21.C
【详解】粒子从空间正四棱锥的底面中心O向上垂直进入磁场区域,最后恰好没有从侧面飞出磁场区域,可知粒子刚好与侧面相切,做出粒子的运动轨迹如图所示,
由几何关系可知
为面与底面的夹角,由几何关系可算出
由洛伦兹力提供向心力得
联立解得
故选C。
22.D
【详解】A.由图乙可知谱线对应的波长最大,由
可知,波长越大,能量越小,A错误;
B.氢原子的发射光谱属于线状谱,B错误;
C.处于n=2能级的氢原子电离至少需要吸收3.4eV的能量,C错误;
D.频率越大的光子越容易使金属产生光电效应,图中谱线波长最小,频率最大,光能量最大,若中只有一种光能使某金属产生光电效应,那一定是,D正确。
故选D。
23.C
【详解】AB.当将沙子缓慢倒在汽缸活塞上时,气体被压缩,外界对气体做功,但由于汽缸导热,且浸在盛有大量冰水混合物的水槽中,因此缸内气体的温度不变,则可知气体的内能不变,而温度是衡量分子平均动能的标志,温度不变则分子平均动能不变,故AB错误;
C.外界对气体做功,气体的体积减小,单位体积内的分子数目增多,而汽缸导热,温度不变,气体分子平均运动速率不变,则可知比起之前的状态,单位时间内单位体积的分子对器壁的碰撞次数增加,因此封闭气体的加强增大,故C正确;
D.根据热力学第一定律
由于汽缸导热,封闭气体的温度不变,即内能不变,而外界又对气体做功,因此气体要向外界放热,故D错误。
故选C。
24.B
【详解】A.曲春雨猛推任子威的前后瞬间可认为两人组成的系统动量守恒,而根据动量守恒定律可知,两人动量变化量的大小一定是相同的,因此任子威的动量增加量等于曲春雨的动量减少量,故A错误;
BCD.曲春雨猛推任子威的前后瞬间,作用瞬间极短,设为,两者之间的作用力为相互作用力,由牛顿第三定律可知,曲春雨推任子威的力等于任子威对曲春雨的推力,设为,曲春雨的质量设为,速度减少量为,任子威的质量设为,速度增加量为,则由动量定理可得
,
而任子威的质量小于曲春雨的质量,即
则可得
根据牛顿第二定律可得
任子威的质量小于曲春雨的质量,可知任子威的加速度大于曲春雨得加速度,故B正确,CD错误。
故选B。
25.C
【详解】A.北斗系统的GEO卫星是地球同步卫星,位于赤道正上方,故A错误;
B.根据开普勒第三定律
可得空间站的轨道半径比GEO卫星的轨道半径小,故B错误;
CD.根据根据万有引力提供向心力有
则
空间站的线速度比GEO卫星的线速度大,空间站的向心加速度比GEO卫星的向心加速度大,故C正确,D错误。
故选C。
26.B
【详解】AB.由题知,手推车车沿水平方向以速度v做匀速直线运动,且推力F斜向下且与水平方向夹角为θ,则有
Fsinθ+mg = FN
Fcosθ = f = μFN
A错误、B正确;
C.推力的功率为
P = Fvcosθ
C错误;
D.当推力在水平方向的分力小于手推车的水平方向的阻力时,将不能推车前进,D错误。
故选B。
27.D
【详解】A.由左手定则可知,正电荷受到的洛伦兹力向右,则打在Q点的右侧的离子带正电,A错误;
BC.作出离子的运动轨迹如下图所示
由上图可看出只有在圆形磁场区域的下半圆射出的离子才可能打到MQN上,且轨迹半径越小的离子离Q点越远,且
解得
则当比荷相同v越小或速度相同比荷越大的离子的轨迹半径越小,离子离Q点越远,BC错误;
D.入射速度相同的氢离子和氘离子,由于氘离子的比荷较小,则氘离子运动轨迹的半径越大,故打在MQN上的位置更靠近Q点是氘离子,D正确。
故选D。
28.A
【详解】A.潜艇先加速下潜,t0末潜艇下潜速度最大,之后减速下潜,2t0末速度减为0时潜艇离水面最远,A正确;
B.1t0 ~ 2t0潜艇减速下潜,2t0 ~ 3t0潜艇加速上浮,B错误;
C.1t0 ~ 3t0时间内v—t图像为一倾斜直线加速度不变,2t0末,潜艇的速度方向改变,加速度不变,C错误;
D.v—t图像图像与时间轴所围的面积表示位移,5t0末潜艇回到水面,所以0 ~ 2t0时间位移
2t0 ~ 3t0时间位移
可以求得3t0 ~ 5t0潜艇的位移为
x = x1-x2 = 2v0t0
D错误。
故选A。
29.C
【详解】AD.根据点电荷形成的电场可知,a、c两点距离点电荷的距离相等,则可知电势相同,但a、c两点又同时处在匀强电场中,而沿着电场线的方向电势降低,根据电势叠加原理可知,a点的电势高于c点的电势,因此将点电荷+q从球面上a点移到c点,电场力做正功,故AD错误;
B.根据场强的叠加原理可知,b、d两点的电场强度大小相同,方向不同,故B错误;
C.bed平面与电场线垂直,若只有匀强电场,则可知平面bed为等势面,而b、e两点又位于点电荷所在的球面上,若只有该点电荷,则可知b、e两点所在的球面为等势面,根据电势叠加原理可知,在该复合电场中,b、e两点电势仍然相等,因此将点电荷+q从球面上b点移到e点,电场力做功为零,故C正确。
故选C。
30.B
【详解】A.以秤和秤盘及盘中物体整体为研究对象,根据平衡条件可知手提杆秤的力等于秤和秤盘及盘中物体的总重力,故A错误;
BCD.设细绳与竖直方向的夹角为,秤盘及盘中物体总重力为,根据平衡条件可得
解得每根细绳的拉力
可知每根细绳的拉力一定大于秤盘及盘中物体总重力的,由于不确定,无法判断每根细绳的拉力与秤盘及盘中物体的总重力的大小关系,故B正确,CD错误。
故选B。
31.D
【详解】AB.取反弹后速度的方向为正方向,网球动量变化量约为
故AB错误;
CD.根据动量定理
解得
故D正确,C错误。
故选D。
32.C
【详解】A.小球带负电,可知小球所受电场力沿着方向,与小球得初速度方向相同,小球做加速运动,故A错误;
B.根据匀强电场的等势线和电场线垂直可知,C点的电势等于P点的电势,A点的电势等于Q点的电势,沿着电场线的方向电势逐渐降低,可知电场中点的电势高于点的电势,故B错误;
C.根据A选项分析可知小球所受电场力的方向与小球的运动方向相同,电场力做正功,则小球的电势能不断减小,故C正确;
D.根据A选项分析可知小球所受电场力沿着方向,该小球若从点沿方向射入,则小球将向AD边偏转,故D错误。
故选C。
33.B
【详解】A.由题图可知,段运动员向上做匀减速运动,选项A错误;
B.根据图像斜率表示加速度结合题意可知段运动员的加速度保持不变,选项B正确;
C.由题意可知段运动员的加速度为重力加速度;时刻后运动员刚好接触水面;时刻运动员速度达到最大,运动员受到合力为零,故C错误;
D.根据图像斜率表示加速度可知段运动员的加速度先增大后减小,故D错误。
故选B。
34.A
【详解】对偏心轮边缘的一点,转到最低点P时满足
可得地面对振动机的支持力
此时路面对振动机的支持力最大,根据牛顿第三定律可知振动机对路面压力最大。
故选A。
35.D
【详解】A.梦天舱和天和舱因之间因冲击对梦天舱和天和舱产生的力大小相等方向相反,可知梦天舱和天和舱的加速度方向不同,梦天舱和天和舱的质量不等,根据可知梦天舱和天和舱的加速度大小不相等,故A错误;
B.空间站内的宇航员受到地球的万有引力,由于万有引力全部提供做圆周运动的向心力,所以宇航员处于完全失重状态,故B错误;
C.第一宇宙速度为环绕地球做圆周运动的物体的最大速度,可知对接后空间站绕地运行速度小于第一宇宙速度,故C错误;
D.对接后空间站的速度会发生变化,若不启动发动机调整轨道,对接后空间站的轨道将会是椭圆,故D正确。
故选D。
36.D
【详解】A.秋千从摆动到停下的过程受空气阻力,振幅不断减小,为阻尼振动,故A错误;
B.在最低点,根据牛顿第二定律
可得秋千对手机的支持力
可知秋千对手机的支持力大于手机所受的重力,故B错误;
C.秋千的周期为从最大振幅偏角到另外一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用得时间,所以两次经过最低点,有两次向心加速度最大,故周期为
故C错误;
D.根据单摆周期公式
可得当地重力加速度
故D正确。
故选D。
37.C
【详解】A.电池组输出的电功率
故A错误;
B.牵引力的功率约为
故B错误;
CD.汽车做匀速运动,牵引力等于阻力,即
汽车的速度
汽车受到的阻力
故C正确,D错误。
故选C。
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