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湖南省怀化市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题
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这是一份湖南省怀化市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题，共43页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
湖南省怀化市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1．（2021·湖南怀化·统考一模）甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图中的a、b所示。下列判断正确的是（ ）
A．图线a与b不一定平行
B．图线a与b的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系
C．乙金属的极限频率小于甲金属的极限频率
D．甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率大
2．（2021·湖南怀化·统考一模）水平路面上匀速行驶的汽车，因紧急情况而刹车，刹车过程中汽车做匀减速直线运动，v-t图像如图所示。已知汽车开始刹车后，第2秒内的位移为4 m，2秒后的位移为0.5 m。汽车刹车过程的加速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
3．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，我国首颗火星探测器“天问一号”在降落火星之前，将进行五次近火制动，先后在5个近火点相同但远火点不同的轨道上运行。2月24日6时29分，“天问一号”探测器成功实施第三次近火制动，由停泊调相轨道进入停泊轨道。以下关于“天问一号”在停泊调相轨道和停泊轨道运行的说法正确的是（ ）
A．在两轨道的近火点的速度大小相同
B．在两轨道的周期相同
C．在两轨道的机械能相同
D．在两轨道的近火点加速度大小相同
4．（2021·湖南怀化·统考一模）质点Q在xoy平面内运动，其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点Q做匀变速度直线运动，初速度为12
B．质点Q做匀变速度曲线运动，加速度为5
C．质点Q做匀变速度直线运动，2秒末的速度为20
D．质点Q做匀变速度曲线运动，2秒内的位移为45
5．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与定值电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2，A、V是理想电表，已知R1=1 Ω。当R2=3 Ω时，电流表的读数为2 A，则（ ）
A．电源输出电压为6 V
B．电源输出功率为26 W
C．当R2=6 Ω时，电压表的读数为8 V
D．当R2=4 Ω时，变压器输出功率最大
6．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，A、B是粗糙水平面上的两点，O、P、A三点在同一竖直线上，且，在P点处固定一光滑的小立柱，一小物块通过原长为的弹性轻绳与悬点O连接。当小物块静止于A点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至B点（弹性轻绳处于弹性限度内，且满足胡克定律），由静止释放后小物块沿地面向左运动通过A点，若，则在小物块从B运动到A的过程中（ ）
A．小物块受到的滑动摩擦力保持不变 B．小物块到的滑动摩擦力逐渐减小
C．小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大 D．小物块受到的滑动摩擦力先减小后增大
7．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示为氢原子的能级示意图，则下列说法正确的是（ ）
A．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，能发出3种不同频率的光
B．一个处于能级的氢原子，最多只能放出6种光子
C．用能量为的大量电子，去激发处于基态的大量氢原子，可能使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D．已知金属钾的逸出功为，从能级跃迁到能级释放的光子可使金属钾发生光电效应
8．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，在水平力F作用下A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则（ ）
A．A的受力个数可能是3个 B．A的受力个数可能是5个
C．B的受力个数可能是3个 D．B的受力个数可能是5个
9．（2022·湖南怀化·统考一模）甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方随x的变化图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车的位移为8m
B．汽车甲的加速度大小为
C．汽车甲、乙在t＝4 s时相遇
D．汽车甲、乙在x＝6m处的速度大小为3 m/s
10．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，在竖直的平面直角坐标系xOy中，一无阻挡的抛物线边界把平面分为两部分，在y轴上A处有一质点小球以的初速度垂直于y轴射出，已知OA＝5m，不计空气阻力，，则（ ）
A．小球到达边界的时间为
B．小球到达边界的位置为（，2m）
C．小球到达x轴时速度方向与x轴负方向成30°
D．经过足够长的时间，小球速度方向可能和y轴平行
11．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，匝数为N的矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为1∶4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，、为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、。不计线框电阻，下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数为4NBSω
B．从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0
C．若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则电流表的示数增大
D．若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则变大
12．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷，则质子的速度可能为（ ）
A． B． C． D．
13．（2023·湖南怀化·统考一模）关于物理学史，下列说法中正确的是（ ）
A．惠更斯确定了单摆周期公式
B．爱因斯坦最早发现光电效应
C．居里夫人最早发现天然放射现象
D．麦克斯韦率先在实验室中制造出激光
14．（2023·湖南怀化·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图甲所示，则温度T1
C．图丙为康普顿效应的示意图，科学家通过X射线的衍射来获得晶体的结构图像，已知普朗克常量为h，真空的光速为c，若X射线在真空中的波长为λ，其对应的光子能量，该光子与电子碰撞后其波长将变大
D．在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点，蜡熔化的范围如图丁所示，则a一定是非晶体，b一定是晶体
15．（2023·湖南怀化·统考一模）汽车在高速公路上超速是非常危险的，为防止汽车超速，高速公路都装有测汽车速度的装置。如图所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图，测速仪A可发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度。B为汽车，两者相距352m，此时刻A发出超声波，同时B由于紧急情况而急刹车，当A接收到反射回来的超声波信号时，B恰好停止，且此时A、B相距336m，已知声速为340m/s，则汽车刹车过程中的加速度大小为（ ）
A．4m/s2 B．8m/s2 C．16m/s2 D．无法计算
16．（2023·湖南怀化·统考一模）晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，A、B两点等高，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止，如图所示。两杆间的距离为d，绳长为1.25d，衣服和衣架的总质量为m，重力加速度为g，sin37°=0.6。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．在有风且风力不变的情况下，绳子右端由A点沿杆向下移到C点，绳子的拉力变大
B．有风时，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等
C．相比无风时，在有风的情况下∠AOB小
D．无风时，轻绳的拉力大小为
17．（2023·湖南怀化·统考一模）12月10日，改编自刘慈欣同名系列长篇科幻小说的《三体》动画在哔哩哔哩上线便备受关注。动画版《三体》总编剧之一赵佳星透露，为了还原太空电梯的结构，他们研究太空电梯的运行原理。太空电梯的原理并不复杂，与生活的中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，在引力和向心加速度的相互作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站a，相对地球静止，卫星b与同步空间站a的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间t之后，a、b第一次相距最远。已知地球半径R，自转周期T，下列说法正确的是（ ）
A．太空电梯各点均处于完全失重状态
B．b卫星的周期为
C．太空电梯停在距地球表面高度为2R的站点，该站点处的重力加速度
D．太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成反比
18．（2023·湖南怀化·统考一模）如图，倾角为30°的斜面上有一个电荷量为q（q>0）质量为m的小球以v0的初速度水平抛出。竖直平面内有一水平向左的匀强电场，电场强度为E。已知小球回到斜面时速度方向与斜面的夹角不变，克服电场力做功。从抛出小球到小球回到斜面的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．
B．该系统的机械能不变
C．小球最小速度为
D．若第二次抛出小球时撤去电场，则两次小球离斜面最远距离之差为
19．（2023·湖南怀化·统考一模）如图甲所示，倾角θ = 37°光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为m = 1kg的物体A和固定在斜面底部的传感器P用一劲度系数k = 240N/m的轻弹簧连接。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的物体B连接，物体B穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，物体B位于Q处，绳与细杆的夹角α = 53°。图中SD水平且长度为d = 0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。按住物体A，将物体B放到位置R，在t0时刻由静止同时释放物体A、B，在电脑上显示出传感器受到的力的图像（图乙，力的方向沿斜面向上为正），sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．物体B的质量M = 1.08kg
B．物体B运动到位置Q的速率v = 1.2m/s
C．物体B通过位置S时的动能Ek = 1.08J
D．物体B从位置R运动到位置S的过程中轻绳对物体B做的功WT = 0.3J
二、多选题
20．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，双手端着半球形的玻璃碗，碗内放有三个相同的小玻璃球．双手晃动玻璃碗，当碗静止后碗口在同一水平面内，三小球沿碗的内壁在不同的水平面内做匀速圆周运动．不考虑摩擦作用，下列说法中正确的是
A．三个小球受到的合力值相等
B．距碗口最近的小球线速度的值最大
C．距碗底最近的小球向心加速度的值最小
D．处于中间位置的小球的周期最小
21．（2021·湖南怀化·统考一模）沿电场中某条电场线方向建立轴，该电场线上各点电场强度随的变化规律如图所示，坐标轴上的点0、、和分别与轴上、、、四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从点由静止释放，运动到点的动能为，仅考虑电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．从点到点，电势先升高后降低
B．粒子先做匀加速运动，后做变加速运动
C．粒子运动到点时动能大于
D．粒子在段电势能减少量大于段电势能减少量
22．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为x1=，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0．在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是（）
A．初始时刻导体棒受到的安培力大小F =
B．初始时刻导体棒加速度的大小
C．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热
D．导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态
23．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。先水平敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着水平敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，相对静止前B的加速度大小为，相对静止后B的加速度大小为，此后两者一起运动至停下。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．从左边缘再次对齐到A、B停止运动的过程中，A和B之间没有摩擦力
24．（2021·湖南怀化·统考一模）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作。该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成，如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（ ）
A．在状态a和c时的内能可能相等
B．在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C．b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能
D．d→a过程单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
E．在一次循环过程中吸收的热量等于放出的热量
25．（2021·湖南怀化·统考一模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在处的质点的振动图线如图甲所示，在处的质点的振动图线如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．该波的周期为12s
B．该波的传播速度可能为2m/s
C．从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
D．在0~4s内处的质点通过的路程等于处的质点通过的路程
E．该波在传播过程中若遇到4.8m的障碍物，可能发生明显衍射现象
26．（2022·湖南怀化·统考一模）土星的卫星很多，现已发现数十颗，这些卫星的运动可视为绕土星的匀速圆周运动。下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数，下列说法正确的是（ ）
卫星
直径
质量
轨道半径
发现者
发现日期
土卫五
1530
527040
卡西尼
1672年
土卫六
5150
1221830
惠更斯
1655年
A．土卫五的公转速度比土卫六的小
B．土卫五的公转周期比土卫六的小
C．土卫五表面的重力加速度比土卫六的大
D．土星对土卫五的万有引力约为其对土卫六万有引力的倍
27．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，下列结论中正确的是（ ）
A．上述过程中，F做功等于滑块和木板动能的增量
B．其他条件不变的情况下，M越大，s越小
C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长
D．其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多
28．（2022·湖南怀化·统考一模）如图两根足够长光滑平行金属导轨PP'、QQ'倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好。现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则（ ）
A．金属棒ab一直加速下滑
B．金属棒ab最终可能匀速下滑
C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势
D．带电微粒可能静止不动
29．（2022·湖南怀化·统考一模）如图a，点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O，轴上各点电势φ与x的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为+8.0×10-9C，从x=0.2m处由静止释放，到达x=0.4m处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数µ=0.01，g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在x=0.4m处滑块（ ）
A．所受电场力大小为5.0×10-3N B．所在位置的电势为4.0×105V
C．电势能为2.0×10-3J D．速度大小为0.2m/s
30．（2022·湖南怀化·统考一模）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远处时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在r
D．在r=r0时，分子势能为零
E．分子动能和势能之和在整个过程中不变
31．（2023·湖南怀化·统考一模）如图，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一竖直平面内，导轨电阻不计，导轨宽为L，底端通过导线连接一个电阻为R的定值电阻。整个导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，质量为m长度与导轨等宽的匀质金属杆垂直导轨放置，金属杆电阻不计。某时刻以初速度为v0向上抛出金属杆，一段时间后，金属杆再次回到相同位置时的速度为v1。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．金属杆运动的总时间为
B．运动过程中产生的焦耳热为
C．金属杆的最大位移为
D．通过金属杆的电荷量为
32．（2023·湖南怀化·统考一模）在生产玻璃的过程中，有时会有空气进入玻璃，形成空气泡。如图，一边长为4R的方形玻璃元件的中心处有一个半径为R的圆形空气泡。用一束与AB边夹角为45°光从E点射入玻璃。AE=d，玻璃折射率，光在空气中传播速率为c，下列说法正确的是（ ）
A．若0
C．若，射入光线与射出光线平行
D．若，光通过内圆时间为
33．（2023·湖南怀化·统考一模）如图，质量为m的物块A以4v0的速度在光滑水平面上向右运动，A的左侧为墙面，A与墙面碰撞后以原速率返回。A的右侧有一以v0速度向右运动的物块B，物块B的质量为M（M未知），B的左侧固定一轻弹簧，物块A、B均可视为质点，下列说法不正确的是（ ）
A．若要A、B能发生两次接触，则M>2m
B．无论M为何值，A、B都不能发生三次接触
C．若M=12m，弹簧能达到的最大弹性势能为
D．若M=12m，A最终以的速度向右运动，B最终以的速度向右运动
34．（2023·湖南怀化·统考一模）如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0=18Ω、一只理想二极管和电流表串联后接在u=36sin100πt（V）的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P0初始位置在副线圈正中间，原、副线圈匝数比为n。定值电阻R1=6Ω，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，滑片P1初始位置在R=3Ω处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．若保持P0位置不变，P1向上滑动，则电压表示数变大，电流表示数变小
B．若保持P1位置不变，P0向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小
C．若保持P0位置不变，P1向上滑动，当R=18Ω时，理想变压器的输出功率有最大值9W
D．若保持P1位置不变，P0向下滑动，当n=3时，理想变压器的输出功率有最大值4.5W
参考答案：
1．B
【分析】考查光电效应有关知识。
【详解】A．根据光电效应方程
图线的斜率代表普康克常量，两直线一定平行，A错误；
B．普朗克常量与入射光和金属材料均无关系，B正确；
C．横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，也就是金属的极限频率，故乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率，C错误；
D．由A项可知，甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率小，D错误。
故选B。
2．A
【详解】设经过时间t后汽车停止运动，则逆向思维有
，
解得
故选A。
3．D
【详解】AC．探测器由停泊调相轨道到停泊轨道需要减速，所以在两轨道的近火点的速度大小不同。机械能不同。AC错误；
B．根据开普勒第三定律可知，轨道半长轴大的周期大，所以两轨道周期不同。B错误；
D．轨道的近火点加速度均由万有引力提供，而在近地点两轨道万有引力相同，所以加速度相同。D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．根据图像甲可知，之间的关系式为
可得
根据匀变速直线运动位移公式可知，质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动，初速度，加速度为
根据图像乙可知，质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动，初速度，加速度为
因为
可知，质点做匀变速直线运动。初速度为
故A错误；
B．质点做匀变速直线运动，加速为
故B错误；
C．质点做匀变速直线运动，根据前面所得，2秒末的速度为
故C正确；
D．质点做匀变速直线运动， 2秒内的位移为
故D错误。
故选C。
5．D
【详解】A．当时，电流表的读数为2A，电压表的读数为U2=6V，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是
根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是
所以电源输出电压为
A错误；
B．电源输出功率为
B错误；
C．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
当时解得
即电压表的读数为8.4V；选项C错误；
D．由
解得
变压器输出的功率
所以满足
时变压器输入功率最大，解得
即当时，变压器输出的功率最大为，D正确。
故选D。
6．B
【详解】对小物块受力分析，因为，设弹性轻绳开始原长到A点的伸长量为，
则在A点物块对地面的压力
设在B点绳子与竖直方向的夹角为θ，则物块在B点弹性轻绳中的张力
则物块在B对地面的压力为
因为，小物块从B运动到A的过程中，绳与竖直方向的夹角减小，增大，物块对地面的正压力减小，由可知，小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小。故选B。
7．C
【详解】A．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，根据
可知能发出6种不同频率的光，A错误；
B．一个处于能级的氢原子，可能出现的跃迁路径为
可知最多只能放出3种光子，B错误；
C．处于基态的氢原子跃迁到激发态需要吸收的能量为
因为电子的能量可以部分被吸收，故用能量为的大量电子，去激发处于基态的大量氢原子，可能使处于基态的氢原子跃迁到激发态，C正确；
D．从能级跃迁到能级释放的光子能量为
由于光子能量小于金属钾的逸出功，故不能使金属钾发生光电效应，D错误；
故选C。
8．D
【详解】对系统受力分析可知，斜面对摩擦力可能为零
AB．对A受力分析，由平衡条件得：A受重力，B对A的支持力，水平力F，以及B对A的摩擦力四个力的作用，故AB错误；
CD．对B受力分析：至少受重力、对B的压力、对B的静摩擦力、斜面对的支持力，还可能受到斜面对B的摩擦力，故D正确，C错误。
故选D。
9．A
【详解】B．根据并根据题给图像可推知甲、乙两车的初速度大小分别为
图像的斜率的绝对值表示汽车加速度大小的2倍，所以甲、乙两车的加速度大小分别为
且甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动，故B错误；
A．汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时二者速度相同，设共经历时间为t1，则
解得
此时甲车的位移为
故A正确；
C．甲车总运动时间为
甲停下时位移为9m，而此时乙车的位移为
所以甲、乙两车相遇一定发生在甲车停下之后，设相遇时刻为t，则有
解得
故C错误；
D．汽车甲、乙在x＝6m处的速度大小为
故D错误。
故选A。
10．A
【详解】AB．小球做平抛运动，则其坐标分别为
其中
联立得
联立
可得
故与边界交点坐标为（-2m，4m），故达到边界的时间为
故A正确，B错误；
C．小球下落OA高度时，竖直方向的速度大小为
到达x轴时速度方向与水平方向的夹角
即不为，故C错误；
D．根据
可知由于有初速度，故小球速度不可能与y轴平行，故D错误。
故选A。
11．C
【详解】A．线框产生的感应电动势最大值为
有效值为
所以
交流电压表V2测副线圈两端电压的有效值，则
故A错误；
B．线框中感应电流随时间成正弦规律变化，且图示时刻线框正位于中性面，感应电流为零，线框转过180°之后线框再次位于中性面，感应电流也为零，在上述过程中通过线框的电流先增大后减小，所以通过线框的电荷量不可能为0，故B错误；
CD．若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则R接入电路的阻值减小，副线圈所接电路总电阻减小，而线框的输出电压不变，所以U1不变，则U2不变，副线圈电流增大，根据可知I1增大，故C正确，D错误。
故选C。
12．B
【详解】质子带正电，且质子经过磁场偏转后经过点，其可能的轨迹如图所示
由轨迹图可知，所有圆弧所对的圆心角均为，根据几何关系可得，质子做圆周运动的半径为
（，，…）
根据洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
（，，…）
当时，可得
B正确，ACD错误；
故选B。
13．A
【详解】A．惠更斯确定了单摆周期公式，A正确；
B．最早发现光电效应的是赫兹，不是爱因斯坦，B错误；
C．贝可勒尔最早发现天然放射现象，C错误；
D．梅曼率先在实验室中制造出激光，D错误。
故选A。
14．C
【详解】A．温度越高，黑体辐射强度越大；温度越高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以，故A错误；
B．根据爱因斯坦光电效应方程有
据动能定理有
联立解得
根据图像，所以有
故B错误；
C．根据
可知，入射光子与静止的电子发生碰撞，损失能量后，散射光的波长将变长，故C正确；
D．固体a表现为各向同性，可能是多晶体，也可能是非晶体，故D错误。
故选C。
15．B
【详解】超声波由B到A的时间与由A到B的时间相等，在该往返过程中，汽车做匀减速运动，设超声波单程的运动时间为t，超声波由A到B的时间内，超声波的位移设为，则有
超声波由B反射返回到A的时间内，对汽车有
对整个过程有
联立解得
a=8m/s2
故选B。
16．C
【详解】A．当在有风的情况下，将A点沿杆稍下移到C点，根据图像可以看出，两端绳子之间的夹角变小，但是两细绳拉力的合力为恒力，则拉力F变小，故A错误；
B．由于不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，则挂钩相当于动滑轮，两端绳子的拉力总是相等，故B错误；
C．设无风时绳子夹角的一半为，绳长为L，有风时绳子夹角的一半为，有风时如图
有
又因为
所以
故C正确；
D．无风时，衣服受到重力和两边绳子的拉力处于平衡状态，如图所示，同一条绳子拉力相等，则挂钩左右两侧绳子与竖直方向的夹角相等。由几何关系可得
解得
根据平衡条件可
解得
故D错误。
故选C。
17．B
【详解】A．太空电梯各点随地球-起做匀速圆周运动，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，故A错误；
B．同步卫星的周期为
当两卫星a、b第一次相距最远时满足
解得
故B正确；
C．太空电梯长度即为同步卫星离地面的高度，根据万有引力提供向心力
太空电梯停在距地球表面高度为2R的站点，太空电梯上货物质量为m，在距地面高站点受到的万有引力为F，则
货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为，则
在货梯内有
解得
故C错误；
D．太空电梯相对地球静止，各点角速度相等，各点线速度
与该点离地球球心距离成正比，故D错误。
故选B。
18．D
【详解】A．设小球落回到斜面是的速度为，则其水平分速度
水平方向的只受静电力作用，做匀减速直线运动，则
加速度大小为
水平方向的位移大小
小球克服电场力做功
解得
由类斜抛运动知识可得，小球合力方向垂直斜面向下，则
Eq=mg
解得
A错误；
B．小球克服电场力做功，机械能减小，B错误；
C．由类斜抛运动知识可得，当小球沿垂直斜面的分速度为0时，速度最小，即
C错误；
D．第一次抛出小球时，离斜面最远距离
第二抛出小球时，在运动起点同时垂直于斜面方向和平行与斜面方向分解、g，垂于斜面向上为轴正方向，轴方向分速度
轴方向分加速度大小
则
得
所以
D正确。
故选D。
19．D
【详解】A．由图分析可知，当B位于Q时，弹簧处于伸长状态，弹簧弹力为F0，设弹簧伸长量为Dx。对物体A、B受力分析分别有
T = mgsin37°＋kDx
Tcos53° = Mg
由图可知当B处于S时，弹簧弹力为－F0，处于压缩状态，其压缩量等于Dx，则有
代入数据得
M = 0.72kg
A错误；
B．物体B从R运动到Q的过程中，B、弹簧和A组成的系统机械能守恒，则有
又因为
vA = vcos53°
可得
v = 2m/s
B错误；
C．当物体B由R到S时，物体A下降的距离为
由物体A、B间的速度关系可知，物体B到S时，A的速度为零；从R运动到S的过程中，初末状态弹簧的伸长量等于压缩量，则弹簧初末状态的弹性势能相等，对于B、弹簧和A组成的系统，由机械能守恒定律得
解得
Ek = 1.38J
C错误；
D．从R到S的过程中，对B由动能定理可得
解得
WT = 0.3J
D正确。
故选D。
20．BC
【详解】A．对于任意一球，设其轨道处半球形碗的半径与竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为R。根据重力和支持力的合力提供小球圆周运动的向心力，得
，
故A错误；
BCD．因
，
，
联立得：
，
，
，
R一定，可知越大（越接近碗口），线速度v越大、周期越小、加速度a越大，BC正确，D错误。
故选BC。
21．CD
【详解】A．从点到点，电场强度方向保持不变，由于开始场强方向沿x轴正方向，所以沿电场线方向电势逐渐降低，则从点到点，电势逐渐降低，所以A错误；
B．由图像可知场强先增大后减小，则电场力也是先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，一直做变加运动，则B错误；
C．由图像可知图像的面积表示电势差，则有
UOC>3UOA
由动能定理有
由上几式可得
所以粒子运动到点时动能大于，则以正确；
D．粒子在段图像的面积大于段图像的面积，则UAB>UBC，所以粒子在段电势能减少量大于段电势能减少量，则D正确；
故选CD。
22．BD
【详解】A．导体棒的初速度为v0，初始时刻产生的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得
E=BLv0
设初始时刻回路中产生的电流为I，由闭合电路的欧姆定律得
设初始时刻导体棒受到的安培力为F，由安培力公式得
F=BIL
联立上式得
F=
故A错误；
B．初始时刻，弹簧处于伸长状态，棒受到重力、向下的安培力和弹簧的弹力，所以
ma=mg+kx+F
得：
a=
故B正确；
C．导体棒直到最终静止时，棒受到重力和弹簧的弹力，受力平衡，则
mg=kx2
得：
x2=
由于x1=x2，所以弹簧的弹性势能不变，由能的转化和守恒定律得
mg(x1+x2)+Ek=Q
解得系统产生的总热量
Q=
R上产生的热量要小于系统产生的总热量，故C错误；
D．从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能；当导体棒静止时，棒受到重力和弹簧的弹力，受力平衡，所以弹簧处于压缩状态，故D正确.
故选BD．
23．AC
【详解】A．设A、B的质量均为m。A、B相对静止前，A相对于B向左运动，A对B的滑动摩擦力向左，地面对B的滑动摩擦力也向左，则B所受的合外力大小为
对物块B，由牛顿第二定律得
解得
相对静止后，对A、B整体，由牛顿第二定律得
解得，则，故A正确；
B．敲击A后，A获得速度后向右做匀减速运动，对B来说，地面与B间的最大为，A对B的滑动摩擦力为，故B静止不动，对A由牛顿第二定律得
由运动学公式有
解得，故B错误；
C．敲击B后，设经过时间t，A、B达到共同速度v，则
联立解得，故C正确；
D．从左边缘再次对齐到A、B停止运动的过程中，A、B一起做匀减速运动，A有向左的加速度，说明B对A有摩擦力，故D错误。
故选AC。
24．BCD
【详解】A．从c到d为绝热膨胀，有，外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知，即内能减少，温度降低；从d到a，体积不变，由查理定律
可知压强减小，则温度降低，则状态c的温度高于状态a的温度，根据一定质量的理想气体内能由温度决定，所以状态a的内能小于状态c的内能，A错误；
B．在a→b过程中为绝热压缩，外界对气体做功， ，根据热力学第一定律，可知
即外界对其做的功全部用于增加内能，B正确；
CE．从b→c过程系统从外界吸收热量，从c→d系统对外做功，从d→a系统放出热量，从a→b外界对系统做功，根据p-V图像“面积”即为气体做功大小，可知c到d过程气体对外界做功，图像中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外界做的功，整个过程气体能内能变为零，则
即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能，E错误C正确；
D．d→a过程，气体体积不变，外界对气体不做功，而气体压强减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，D正确。
故选BCD。
25．ABE
【详解】A．由图像可知，该简谐横波的周期为
所以A正确；
B．由题意可知
（）
化简可得该波的波长为
（）
由公式
可得该波的波速为
（）
当
时
所以B正确；
C．由图甲可得，从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
其中
得
所以C错误；
D．由图乙可得，从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
当
时
所以两质点4s内通过的路程分别为
即
所以D错误；
E．由A选项可知，该波的波长为
（）
当
时
当波长与障碍物的尺寸差不多，或是更小时，会发生明显的衍射现象，所以E正确。
故选ABE。
26．BD
【详解】A．设土星的质量为M，由卫星速度公式
公转半径越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小，故A错误；
B．由卫星周期公式
半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小，故B正确；
C．根据，解得
土卫五表面的重力加速度
土卫六表面的重力加速度
则土卫五表面的重力加速度比土卫六的小，选项C错误；
D．土星对土卫五的万有引力大小为
土星对土卫六的万有引力大小为
则土星对土卫五的万有引力约为其对土卫六万有引力的倍，故D正确。
故选BD。
考点：万有引力定律的应用。
27．BD
【详解】A．由功能关系可知拉力F做功除了增加两物体动能以外还有系统产生的热量，故A错误；
B．由于木板受到摩擦力不变，当M越大时木板加速度越小，而滑块加速度不变，相对位移一样，滑快在木板上运动时间短，所以木板运动的位移小，故B正确；
C．滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动，在其他条件不变的情况下，木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，所以拉力F越大滑块的加速度越大，离开木板时间就越短，故C错误；
D．系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积，相对位移没变，摩擦力越大，产生的热量越多，故D正确；
故选BD。
28．AC
【详解】AB．将M、N视为电容为C的平行板电容器，设金属棒ab的质量为m，导轨间距为L，ab从静止开始在一极短的时间内速度的变化量为，此时电容器两端电压为
电容器的带电量为
回路中的电流为
根据牛顿第二定律有
解得
由上式可知金属棒ab将一直匀加速下滑，故A正确，B错误；
C．根据右手定则可知金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势，故C正确；
D．因为金属棒ab匀加速下滑，速度增大，产生的感应电动势增大，则M、N间电压增大，电场强度增大，带电微粒所受电场力增大，即合外力变化，不可能静止不动，故D错误。
故选AC。
29．ACD
【详解】A．x=0.4m处时速度达到最大，电场力等于摩擦力，F=μmg=0.01×0.05×10N=5×10-3N，故A正确；
B．由图可知，x=0.4m即1/x=2.5m-1处电势为2.5×105V，故B错误；
C．根据电势能，Ep=8.0×10-9C×2.5×105V=2.0×10-3J，故C正确；
D．从x=0.2m处到达x=0.4m处，根据动能定理，，即：8.0×10-9×（5×105-2.5×105）-0.01×0.05×10×0.2=×0.05×v2 ，解得，v=0.2m/s，故D正确．
故选：ACD
30．ACE
【详解】A．r大于r0时，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，A正确；
B．当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，B错误；
C．由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大，C正确；
D．因为两分子相距无穷远处时分子势能为零，所以r等于r0时，分子势能为负值，D错误；
E．除分子力外，由于没有其他力做功，故分子动能和势能之和在整个过程中不变，E正确。
故选ACE。
31．AB
【详解】A．由
令
则
以竖直向下为正方向，由动量定理
又
解得金属杆运动的总时间
故A正确；
B．由能量守恒得
解得运动过程中产生的焦耳热
故B正确；
CD．由A可知无法对通过金属杆的电荷量进行计算，故也无法对金属杆的最大位移进行计算，故CD错误。
故选AB。
32．CD
【详解】A．如图1，当d=2R时，光线与内圆相切，如图2，当d=（2-）R时，光线射进内圆的入射角为30°，则若，存在光线与内圆的入射角大与等于45，而
解得
C=45
故当光线与内圆的入射角大于等于45时发生全反射，光线不经过内圆，选项A错误；
B．如图1，当d=2R时，光线在BC边发生全反射，光线从CD边射出，选项B错误；
C．如图2，当d=（2-）R时，射入光线与射出光线平行，选项C正确；
D．当d=（2-）R时，由几何关系得，通过内圆的路程为R，光在空气中传播速率为c，所以光通过内圆时间为，选项D正确。
故选CD。
33．AD
【详解】A．发生第一次接触时，以向右为正方向，由动量守恒和能量守恒得
解得
，
若要发生两次接触，则有
，
解得
故A错误；
B．发生第二次接触时，以向右为正方向，由动量守恒和能量守恒得
解得
，
若要发生三次接触，首先需满足
解得
显然这与发生两次接触的条件矛盾，故无论M为何值，A、B都不能发生三次接触，故B正确；
C．若，当A、B第一次共速时，弹簧达到的最大弹性势能，由动量守恒和能量守恒得
解得
故C正确；
D．若，可知A、B可以发生两次接触，第二次接触后，A的速度为
B的速度为
可知A最终以的速度向右运动，B最终以的速度向右运动，故D错误。
本题选择错误的，故选AD。
34．ABD
【详解】A．由变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关系可得
，
可得原线圈的等效电阻为
==(
其中
=
若保持位置不变，向上滑动，则R增大，等效电阻增大，电流表示数为
可知当增大时，电流表示数减小。原线圈的电压为
可知当增大时，变大，又因为原、副线圈匝数比不变，则副线圈两端电压变大，即电压表示数变大，故A正确；
B．若保持位置不变，向下滑动时，减小，则等效电阻增大，电流表示数变小。电压表示数为
可知，当n=3时取得最大值，由于滑动触头P0初始位置在副线圈正中间，即开始时n=2，所以向下滑动时，电压表示数先变大后变小，故B正确；
CD．当等效电阻=R0=18Ω时，变压器的输出功率最大。因为有理想二极管，所以交流电的有效值为
若保持位置不变，向上滑动，当R=18Ω时，可得等效电阻为=18Ω，此时理想变压器的输出功率为
其中
解得
P=4.5W
若保持位置不变，向下滑动，当n=3时，取得最大值，则理想变压器的输出功率有最大值，此时=18Ω，可得输出功率最大值为
故C错误，D正确。
故选ABD。
湖南省怀化市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1．（2021·湖南怀化·统考一模）甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的关系分别如图中的a、b所示。下列判断正确的是（ ）
A．图线a与b不一定平行
B．图线a与b的斜率是定值，与入射光和金属材料均无关系
C．乙金属的极限频率小于甲金属的极限频率
D．甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率大
2．（2021·湖南怀化·统考一模）水平路面上匀速行驶的汽车，因紧急情况而刹车，刹车过程中汽车做匀减速直线运动，v-t图像如图所示。已知汽车开始刹车后，第2秒内的位移为4 m，2秒后的位移为0.5 m。汽车刹车过程的加速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
3．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，我国首颗火星探测器“天问一号”在降落火星之前，将进行五次近火制动，先后在5个近火点相同但远火点不同的轨道上运行。2月24日6时29分，“天问一号”探测器成功实施第三次近火制动，由停泊调相轨道进入停泊轨道。以下关于“天问一号”在停泊调相轨道和停泊轨道运行的说法正确的是（ ）
A．在两轨道的近火点的速度大小相同
B．在两轨道的周期相同
C．在两轨道的机械能相同
D．在两轨道的近火点加速度大小相同
4．（2021·湖南怀化·统考一模）质点Q在xoy平面内运动，其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点Q做匀变速度直线运动，初速度为12
B．质点Q做匀变速度曲线运动，加速度为5
C．质点Q做匀变速度直线运动，2秒末的速度为20
D．质点Q做匀变速度曲线运动，2秒内的位移为45
5．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，原线圈与定值电阻R1串联后，接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2，A、V是理想电表，已知R1=1 Ω。当R2=3 Ω时，电流表的读数为2 A，则（ ）
A．电源输出电压为6 V
B．电源输出功率为26 W
C．当R2=6 Ω时，电压表的读数为8 V
D．当R2=4 Ω时，变压器输出功率最大
6．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，A、B是粗糙水平面上的两点，O、P、A三点在同一竖直线上，且，在P点处固定一光滑的小立柱，一小物块通过原长为的弹性轻绳与悬点O连接。当小物块静止于A点时，小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至B点（弹性轻绳处于弹性限度内，且满足胡克定律），由静止释放后小物块沿地面向左运动通过A点，若，则在小物块从B运动到A的过程中（ ）
A．小物块受到的滑动摩擦力保持不变 B．小物块到的滑动摩擦力逐渐减小
C．小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大 D．小物块受到的滑动摩擦力先减小后增大
7．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示为氢原子的能级示意图，则下列说法正确的是（ ）
A．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，能发出3种不同频率的光
B．一个处于能级的氢原子，最多只能放出6种光子
C．用能量为的大量电子，去激发处于基态的大量氢原子，可能使处于基态的氢原子跃迁到激发态
D．已知金属钾的逸出功为，从能级跃迁到能级释放的光子可使金属钾发生光电效应
8．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，在水平力F作用下A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的，且F≠0，则（ ）
A．A的受力个数可能是3个 B．A的受力个数可能是5个
C．B的受力个数可能是3个 D．B的受力个数可能是5个
9．（2022·湖南怀化·统考一模）甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方随x的变化图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车的位移为8m
B．汽车甲的加速度大小为
C．汽车甲、乙在t＝4 s时相遇
D．汽车甲、乙在x＝6m处的速度大小为3 m/s
10．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，在竖直的平面直角坐标系xOy中，一无阻挡的抛物线边界把平面分为两部分，在y轴上A处有一质点小球以的初速度垂直于y轴射出，已知OA＝5m，不计空气阻力，，则（ ）
A．小球到达边界的时间为
B．小球到达边界的位置为（，2m）
C．小球到达x轴时速度方向与x轴负方向成30°
D．经过足够长的时间，小球速度方向可能和y轴平行
11．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，匝数为N的矩形导线框以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴OO'匀速转动，线框面积为S且与理想变压器原线圈相连，原、副线圈匝数比为1∶4，图示时刻线框平面与磁感线垂直并以此时刻为计时起点，、为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表和电压表均为理想电表，电流表、的示数分别为、，电压表、的示数分别为、。不计线框电阻，下列说法正确的是（ ）
A．交流电压表的示数为4NBSω
B．从图示位置开始，线框转过180°的过程中，通过线圈的电荷量为0
C．若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则电流表的示数增大
D．若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则变大
12．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷，则质子的速度可能为（ ）
A． B． C． D．
13．（2023·湖南怀化·统考一模）关于物理学史，下列说法中正确的是（ ）
A．惠更斯确定了单摆周期公式
B．爱因斯坦最早发现光电效应
C．居里夫人最早发现天然放射现象
D．麦克斯韦率先在实验室中制造出激光
14．（2023·湖南怀化·统考一模）下列说法正确的是（ ）
A．某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系如图甲所示，则温度T1
C．图丙为康普顿效应的示意图，科学家通过X射线的衍射来获得晶体的结构图像，已知普朗克常量为h，真空的光速为c，若X射线在真空中的波长为λ，其对应的光子能量，该光子与电子碰撞后其波长将变大
D．在两种固体薄片上涂上蜡，用烧热的针接触固体背面上一点，蜡熔化的范围如图丁所示，则a一定是非晶体，b一定是晶体
15．（2023·湖南怀化·统考一模）汽车在高速公路上超速是非常危险的，为防止汽车超速，高速公路都装有测汽车速度的装置。如图所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图，测速仪A可发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度。B为汽车，两者相距352m，此时刻A发出超声波，同时B由于紧急情况而急刹车，当A接收到反射回来的超声波信号时，B恰好停止，且此时A、B相距336m，已知声速为340m/s，则汽车刹车过程中的加速度大小为（ ）
A．4m/s2 B．8m/s2 C．16m/s2 D．无法计算
16．（2023·湖南怀化·统考一模）晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，A、B两点等高，原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位置保持静止，如图所示。两杆间的距离为d，绳长为1.25d，衣服和衣架的总质量为m，重力加速度为g，sin37°=0.6。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．在有风且风力不变的情况下，绳子右端由A点沿杆向下移到C点，绳子的拉力变大
B．有风时，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等
C．相比无风时，在有风的情况下∠AOB小
D．无风时，轻绳的拉力大小为
17．（2023·湖南怀化·统考一模）12月10日，改编自刘慈欣同名系列长篇科幻小说的《三体》动画在哔哩哔哩上线便备受关注。动画版《三体》总编剧之一赵佳星透露，为了还原太空电梯的结构，他们研究太空电梯的运行原理。太空电梯的原理并不复杂，与生活的中的普通电梯十分相似。只需在地球同步轨道上建造一个空间站，并用某种足够长也足够结实的“绳索”将其与地面相连，在引力和向心加速度的相互作用下，绳索会绷紧，宇航员、乘客以及货物可以通过电梯轿厢一样的升降舱沿绳索直入太空，这样不需要依靠火箭、飞船这类复杂航天工具。如乙图所示，假设有一长度为r的太空电梯连接地球赤道上的固定基地与同步空间站a，相对地球静止，卫星b与同步空间站a的运行方向相同，此时二者距离最近，经过时间t之后，a、b第一次相距最远。已知地球半径R，自转周期T，下列说法正确的是（ ）
A．太空电梯各点均处于完全失重状态
B．b卫星的周期为
C．太空电梯停在距地球表面高度为2R的站点，该站点处的重力加速度
D．太空电梯上各点线速度与该点离地球球心距离成反比
18．（2023·湖南怀化·统考一模）如图，倾角为30°的斜面上有一个电荷量为q（q>0）质量为m的小球以v0的初速度水平抛出。竖直平面内有一水平向左的匀强电场，电场强度为E。已知小球回到斜面时速度方向与斜面的夹角不变，克服电场力做功。从抛出小球到小球回到斜面的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．
B．该系统的机械能不变
C．小球最小速度为
D．若第二次抛出小球时撤去电场，则两次小球离斜面最远距离之差为
19．（2023·湖南怀化·统考一模）如图甲所示，倾角θ = 37°光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个半径和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为m = 1kg的物体A和固定在斜面底部的传感器P用一劲度系数k = 240N/m的轻弹簧连接。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与质量为M的物体B连接，物体B穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，物体B位于Q处，绳与细杆的夹角α = 53°。图中SD水平且长度为d = 0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。按住物体A，将物体B放到位置R，在t0时刻由静止同时释放物体A、B，在电脑上显示出传感器受到的力的图像（图乙，力的方向沿斜面向上为正），sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．物体B的质量M = 1.08kg
B．物体B运动到位置Q的速率v = 1.2m/s
C．物体B通过位置S时的动能Ek = 1.08J
D．物体B从位置R运动到位置S的过程中轻绳对物体B做的功WT = 0.3J
二、多选题
20．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，双手端着半球形的玻璃碗，碗内放有三个相同的小玻璃球．双手晃动玻璃碗，当碗静止后碗口在同一水平面内，三小球沿碗的内壁在不同的水平面内做匀速圆周运动．不考虑摩擦作用，下列说法中正确的是
A．三个小球受到的合力值相等
B．距碗口最近的小球线速度的值最大
C．距碗底最近的小球向心加速度的值最小
D．处于中间位置的小球的周期最小
21．（2021·湖南怀化·统考一模）沿电场中某条电场线方向建立轴，该电场线上各点电场强度随的变化规律如图所示，坐标轴上的点0、、和分别与轴上、、、四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从点由静止释放，运动到点的动能为，仅考虑电场力作用，则下列说法正确的是（ ）
A．从点到点，电势先升高后降低
B．粒子先做匀加速运动，后做变加速运动
C．粒子运动到点时动能大于
D．粒子在段电势能减少量大于段电势能减少量
22．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，固定的竖直光滑U型金属导轨，间距为L，上端接有阻值为R的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计．初始时刻，弹簧处于伸长状态，其伸长量为x1=，此时导体棒具有竖直向上的初速度v0．在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触．则下列说法正确的是（）
A．初始时刻导体棒受到的安培力大小F =
B．初始时刻导体棒加速度的大小
C．导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热
D．导体棒往复运动，最终静止时弹簧处于压缩状态
23．（2021·湖南怀化·统考一模）如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为。先水平敲击A，A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下。接着水平敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，相对静止前B的加速度大小为，相对静止后B的加速度大小为，此后两者一起运动至停下。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．从左边缘再次对齐到A、B停止运动的过程中，A和B之间没有摩擦力
24．（2021·湖南怀化·统考一模）某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作。该循环由两个绝热过程和两个等容过程组成，如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体（ ）
A．在状态a和c时的内能可能相等
B．在a→b过程中，外界对其做的功全部用于增加内能
C．b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能
D．d→a过程单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少
E．在一次循环过程中吸收的热量等于放出的热量
25．（2021·湖南怀化·统考一模）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在处的质点的振动图线如图甲所示，在处的质点的振动图线如图乙所示，以下说法正确的是（ ）
A．该波的周期为12s
B．该波的传播速度可能为2m/s
C．从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
D．在0~4s内处的质点通过的路程等于处的质点通过的路程
E．该波在传播过程中若遇到4.8m的障碍物，可能发生明显衍射现象
26．（2022·湖南怀化·统考一模）土星的卫星很多，现已发现数十颗，这些卫星的运动可视为绕土星的匀速圆周运动。下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数，下列说法正确的是（ ）
卫星
直径
质量
轨道半径
发现者
发现日期
土卫五
1530
527040
卡西尼
1672年
土卫六
5150
1221830
惠更斯
1655年
A．土卫五的公转速度比土卫六的小
B．土卫五的公转周期比土卫六的小
C．土卫五表面的重力加速度比土卫六的大
D．土星对土卫五的万有引力约为其对土卫六万有引力的倍
27．（2022·湖南怀化·统考一模）如图所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，下列结论中正确的是（ ）
A．上述过程中，F做功等于滑块和木板动能的增量
B．其他条件不变的情况下，M越大，s越小
C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端所用时间越长
D．其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多
28．（2022·湖南怀化·统考一模）如图两根足够长光滑平行金属导轨PP'、QQ'倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好。现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则（ ）
A．金属棒ab一直加速下滑
B．金属棒ab最终可能匀速下滑
C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势
D．带电微粒可能静止不动
29．（2022·湖南怀化·统考一模）如图a，点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O，轴上各点电势φ与x的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为+8.0×10-9C，从x=0.2m处由静止释放，到达x=0.4m处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数µ=0.01，g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在x=0.4m处滑块（ ）
A．所受电场力大小为5.0×10-3N B．所在位置的电势为4.0×105V
C．电势能为2.0×10-3J D．速度大小为0.2m/s
30．（2022·湖南怀化·统考一模）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0，相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远处时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在r
D．在r=r0时，分子势能为零
E．分子动能和势能之和在整个过程中不变
31．（2023·湖南怀化·统考一模）如图，两根足够长的光滑平行金属导轨固定于同一竖直平面内，导轨电阻不计，导轨宽为L，底端通过导线连接一个电阻为R的定值电阻。整个导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，质量为m长度与导轨等宽的匀质金属杆垂直导轨放置，金属杆电阻不计。某时刻以初速度为v0向上抛出金属杆，一段时间后，金属杆再次回到相同位置时的速度为v1。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．金属杆运动的总时间为
B．运动过程中产生的焦耳热为
C．金属杆的最大位移为
D．通过金属杆的电荷量为
32．（2023·湖南怀化·统考一模）在生产玻璃的过程中，有时会有空气进入玻璃，形成空气泡。如图，一边长为4R的方形玻璃元件的中心处有一个半径为R的圆形空气泡。用一束与AB边夹角为45°光从E点射入玻璃。AE=d，玻璃折射率，光在空气中传播速率为c，下列说法正确的是（ ）
A．若0
C．若，射入光线与射出光线平行
D．若，光通过内圆时间为
33．（2023·湖南怀化·统考一模）如图，质量为m的物块A以4v0的速度在光滑水平面上向右运动，A的左侧为墙面，A与墙面碰撞后以原速率返回。A的右侧有一以v0速度向右运动的物块B，物块B的质量为M（M未知），B的左侧固定一轻弹簧，物块A、B均可视为质点，下列说法不正确的是（ ）
A．若要A、B能发生两次接触，则M>2m
B．无论M为何值，A、B都不能发生三次接触
C．若M=12m，弹簧能达到的最大弹性势能为
D．若M=12m，A最终以的速度向右运动，B最终以的速度向右运动
34．（2023·湖南怀化·统考一模）如图，理想变压器原线圈与定值电阻R0=18Ω、一只理想二极管和电流表串联后接在u=36sin100πt（V）的交流电源上，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P0初始位置在副线圈正中间，原、副线圈匝数比为n。定值电阻R1=6Ω，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，滑片P1初始位置在R=3Ω处。电流表、电压表均为理想交流电表，电源内阻不计，下列说法正确的是（ ）
A．若保持P0位置不变，P1向上滑动，则电压表示数变大，电流表示数变小
B．若保持P1位置不变，P0向下滑动，则电压表示数先变大后变小，电流表示数变小
C．若保持P0位置不变，P1向上滑动，当R=18Ω时，理想变压器的输出功率有最大值9W
D．若保持P1位置不变，P0向下滑动，当n=3时，理想变压器的输出功率有最大值4.5W
参考答案：
1．B
【分析】考查光电效应有关知识。
【详解】A．根据光电效应方程
图线的斜率代表普康克常量，两直线一定平行，A错误；
B．普朗克常量与入射光和金属材料均无关系，B正确；
C．横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，也就是金属的极限频率，故乙金属的极限频率大于甲金属的极限频率，C错误；
D．由A项可知，甲、乙两种金属发生光电效应时，若光电子的最大初动能相同，甲金属的入射光频率小，D错误。
故选B。
2．A
【详解】设经过时间t后汽车停止运动，则逆向思维有
，
解得
故选A。
3．D
【详解】AC．探测器由停泊调相轨道到停泊轨道需要减速，所以在两轨道的近火点的速度大小不同。机械能不同。AC错误；
B．根据开普勒第三定律可知，轨道半长轴大的周期大，所以两轨道周期不同。B错误；
D．轨道的近火点加速度均由万有引力提供，而在近地点两轨道万有引力相同，所以加速度相同。D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．根据图像甲可知，之间的关系式为
可得
根据匀变速直线运动位移公式可知，质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动，初速度，加速度为
根据图像乙可知，质点在x轴上的分运动是匀变速直线运动，初速度，加速度为
因为
可知，质点做匀变速直线运动。初速度为
故A错误；
B．质点做匀变速直线运动，加速为
故B错误；
C．质点做匀变速直线运动，根据前面所得，2秒末的速度为
故C正确；
D．质点做匀变速直线运动， 2秒内的位移为
故D错误。
故选C。
5．D
【详解】A．当时，电流表的读数为2A，电压表的读数为U2=6V，理想变压器原、副线圈匝数之比为1：2，根据电压与匝数成正比得原线圈电压是
根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是
所以电源输出电压为
A错误；
B．电源输出功率为
B错误；
C．根据欧姆定律得副线圈电流为，所以原线圈电流是，所以
当时解得
即电压表的读数为8.4V；选项C错误；
D．由
解得
变压器输出的功率
所以满足
时变压器输入功率最大，解得
即当时，变压器输出的功率最大为，D正确。
故选D。
6．B
【详解】对小物块受力分析，因为，设弹性轻绳开始原长到A点的伸长量为，
则在A点物块对地面的压力
设在B点绳子与竖直方向的夹角为θ，则物块在B点弹性轻绳中的张力
则物块在B对地面的压力为
因为，小物块从B运动到A的过程中，绳与竖直方向的夹角减小，增大，物块对地面的正压力减小，由可知，小物块受到的滑动摩擦力逐渐减小。故选B。
7．C
【详解】A．大量处于能级的氢原子向基态跃迁时，根据
可知能发出6种不同频率的光，A错误；
B．一个处于能级的氢原子，可能出现的跃迁路径为
可知最多只能放出3种光子，B错误；
C．处于基态的氢原子跃迁到激发态需要吸收的能量为
因为电子的能量可以部分被吸收，故用能量为的大量电子，去激发处于基态的大量氢原子，可能使处于基态的氢原子跃迁到激发态，C正确；
D．从能级跃迁到能级释放的光子能量为
由于光子能量小于金属钾的逸出功，故不能使金属钾发生光电效应，D错误；
故选C。
8．D
【详解】对系统受力分析可知，斜面对摩擦力可能为零
AB．对A受力分析，由平衡条件得：A受重力，B对A的支持力，水平力F，以及B对A的摩擦力四个力的作用，故AB错误；
CD．对B受力分析：至少受重力、对B的压力、对B的静摩擦力、斜面对的支持力，还可能受到斜面对B的摩擦力，故D正确，C错误。
故选D。
9．A
【详解】B．根据并根据题给图像可推知甲、乙两车的初速度大小分别为
图像的斜率的绝对值表示汽车加速度大小的2倍，所以甲、乙两车的加速度大小分别为
且甲做匀减速直线运动，乙做匀加速直线运动，故B错误；
A．汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时二者速度相同，设共经历时间为t1，则
解得
此时甲车的位移为
故A正确；
C．甲车总运动时间为
甲停下时位移为9m，而此时乙车的位移为
所以甲、乙两车相遇一定发生在甲车停下之后，设相遇时刻为t，则有
解得
故C错误；
D．汽车甲、乙在x＝6m处的速度大小为
故D错误。
故选A。
10．A
【详解】AB．小球做平抛运动，则其坐标分别为
其中
联立得
联立
可得
故与边界交点坐标为（-2m，4m），故达到边界的时间为
故A正确，B错误；
C．小球下落OA高度时，竖直方向的速度大小为
到达x轴时速度方向与水平方向的夹角
即不为，故C错误；
D．根据
可知由于有初速度，故小球速度不可能与y轴平行，故D错误。
故选A。
11．C
【详解】A．线框产生的感应电动势最大值为
有效值为
所以
交流电压表V2测副线圈两端电压的有效值，则
故A错误；
B．线框中感应电流随时间成正弦规律变化，且图示时刻线框正位于中性面，感应电流为零，线框转过180°之后线框再次位于中性面，感应电流也为零，在上述过程中通过线框的电流先增大后减小，所以通过线框的电荷量不可能为0，故B错误；
CD．若只将滑动变阻器的滑片向d端滑动，则R接入电路的阻值减小，副线圈所接电路总电阻减小，而线框的输出电压不变，所以U1不变，则U2不变，副线圈电流增大，根据可知I1增大，故C正确，D错误。
故选C。
12．B
【详解】质子带正电，且质子经过磁场偏转后经过点，其可能的轨迹如图所示
由轨迹图可知，所有圆弧所对的圆心角均为，根据几何关系可得，质子做圆周运动的半径为
（，，…）
根据洛伦兹力提供向心力可得
联立解得
（，，…）
当时，可得
B正确，ACD错误；
故选B。
13．A
【详解】A．惠更斯确定了单摆周期公式，A正确；
B．最早发现光电效应的是赫兹，不是爱因斯坦，B错误；
C．贝可勒尔最早发现天然放射现象，C错误；
D．梅曼率先在实验室中制造出激光，D错误。
故选A。
14．C
【详解】A．温度越高，黑体辐射强度越大；温度越高，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，所以，故A错误；
B．根据爱因斯坦光电效应方程有
据动能定理有
联立解得
根据图像，所以有
故B错误；
C．根据
可知，入射光子与静止的电子发生碰撞，损失能量后，散射光的波长将变长，故C正确；
D．固体a表现为各向同性，可能是多晶体，也可能是非晶体，故D错误。
故选C。
15．B
【详解】超声波由B到A的时间与由A到B的时间相等，在该往返过程中，汽车做匀减速运动，设超声波单程的运动时间为t，超声波由A到B的时间内，超声波的位移设为，则有
超声波由B反射返回到A的时间内，对汽车有
对整个过程有
联立解得
a=8m/s2
故选B。
16．C
【详解】A．当在有风的情况下，将A点沿杆稍下移到C点，根据图像可以看出，两端绳子之间的夹角变小，但是两细绳拉力的合力为恒力，则拉力F变小，故A错误；
B．由于不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，则挂钩相当于动滑轮，两端绳子的拉力总是相等，故B错误；
C．设无风时绳子夹角的一半为，绳长为L，有风时绳子夹角的一半为，有风时如图
有
又因为
所以
故C正确；
D．无风时，衣服受到重力和两边绳子的拉力处于平衡状态，如图所示，同一条绳子拉力相等，则挂钩左右两侧绳子与竖直方向的夹角相等。由几何关系可得
解得
根据平衡条件可
解得
故D错误。
故选C。
17．B
【详解】A．太空电梯各点随地球-起做匀速圆周运动，只有位置达到同步卫星的高度的点才处于完全失重状态，故A错误；
B．同步卫星的周期为
当两卫星a、b第一次相距最远时满足
解得
故B正确；
C．太空电梯长度即为同步卫星离地面的高度，根据万有引力提供向心力
太空电梯停在距地球表面高度为2R的站点，太空电梯上货物质量为m，在距地面高站点受到的万有引力为F，则
货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为，则
在货梯内有
解得
故C错误；
D．太空电梯相对地球静止，各点角速度相等，各点线速度
与该点离地球球心距离成正比，故D错误。
故选B。
18．D
【详解】A．设小球落回到斜面是的速度为，则其水平分速度
水平方向的只受静电力作用，做匀减速直线运动，则
加速度大小为
水平方向的位移大小
小球克服电场力做功
解得
由类斜抛运动知识可得，小球合力方向垂直斜面向下，则
Eq=mg
解得
A错误；
B．小球克服电场力做功，机械能减小，B错误；
C．由类斜抛运动知识可得，当小球沿垂直斜面的分速度为0时，速度最小，即
C错误；
D．第一次抛出小球时，离斜面最远距离
第二抛出小球时，在运动起点同时垂直于斜面方向和平行与斜面方向分解、g，垂于斜面向上为轴正方向，轴方向分速度
轴方向分加速度大小
则
得
所以
D正确。
故选D。
19．D
【详解】A．由图分析可知，当B位于Q时，弹簧处于伸长状态，弹簧弹力为F0，设弹簧伸长量为Dx。对物体A、B受力分析分别有
T = mgsin37°＋kDx
Tcos53° = Mg
由图可知当B处于S时，弹簧弹力为－F0，处于压缩状态，其压缩量等于Dx，则有
代入数据得
M = 0.72kg
A错误；
B．物体B从R运动到Q的过程中，B、弹簧和A组成的系统机械能守恒，则有
又因为
vA = vcos53°
可得
v = 2m/s
B错误；
C．当物体B由R到S时，物体A下降的距离为
由物体A、B间的速度关系可知，物体B到S时，A的速度为零；从R运动到S的过程中，初末状态弹簧的伸长量等于压缩量，则弹簧初末状态的弹性势能相等，对于B、弹簧和A组成的系统，由机械能守恒定律得
解得
Ek = 1.38J
C错误；
D．从R到S的过程中，对B由动能定理可得
解得
WT = 0.3J
D正确。
故选D。
20．BC
【详解】A．对于任意一球，设其轨道处半球形碗的半径与竖直方向的夹角为，半球形碗的半径为R。根据重力和支持力的合力提供小球圆周运动的向心力，得
，
故A错误；
BCD．因
，
，
联立得：
，
，
，
R一定，可知越大（越接近碗口），线速度v越大、周期越小、加速度a越大，BC正确，D错误。
故选BC。
21．CD
【详解】A．从点到点，电场强度方向保持不变，由于开始场强方向沿x轴正方向，所以沿电场线方向电势逐渐降低，则从点到点，电势逐渐降低，所以A错误；
B．由图像可知场强先增大后减小，则电场力也是先增大后减小，所以粒子的加速度先增大后减小，一直做变加运动，则B错误；
C．由图像可知图像的面积表示电势差，则有
UOC>3UOA
由动能定理有
由上几式可得
所以粒子运动到点时动能大于，则以正确；
D．粒子在段图像的面积大于段图像的面积，则UAB>UBC，所以粒子在段电势能减少量大于段电势能减少量，则D正确；
故选CD。
22．BD
【详解】A．导体棒的初速度为v0，初始时刻产生的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律得
E=BLv0
设初始时刻回路中产生的电流为I，由闭合电路的欧姆定律得
设初始时刻导体棒受到的安培力为F，由安培力公式得
F=BIL
联立上式得
F=
故A错误；
B．初始时刻，弹簧处于伸长状态，棒受到重力、向下的安培力和弹簧的弹力，所以
ma=mg+kx+F
得：
a=
故B正确；
C．导体棒直到最终静止时，棒受到重力和弹簧的弹力，受力平衡，则
mg=kx2
得：
x2=
由于x1=x2，所以弹簧的弹性势能不变，由能的转化和守恒定律得
mg(x1+x2)+Ek=Q
解得系统产生的总热量
Q=
R上产生的热量要小于系统产生的总热量，故C错误；
D．从初始时刻到最终导体棒静止的过程中，导体棒减少的机械能一部分转化为弹簧的弹性势能，另一部分通过克服安培力做功转化为电路中的电能；当导体棒静止时，棒受到重力和弹簧的弹力，受力平衡，所以弹簧处于压缩状态，故D正确.
故选BD．
23．AC
【详解】A．设A、B的质量均为m。A、B相对静止前，A相对于B向左运动，A对B的滑动摩擦力向左，地面对B的滑动摩擦力也向左，则B所受的合外力大小为
对物块B，由牛顿第二定律得
解得
相对静止后，对A、B整体，由牛顿第二定律得
解得，则，故A正确；
B．敲击A后，A获得速度后向右做匀减速运动，对B来说，地面与B间的最大为，A对B的滑动摩擦力为，故B静止不动，对A由牛顿第二定律得
由运动学公式有
解得，故B错误；
C．敲击B后，设经过时间t，A、B达到共同速度v，则
联立解得，故C正确；
D．从左边缘再次对齐到A、B停止运动的过程中，A、B一起做匀减速运动，A有向左的加速度，说明B对A有摩擦力，故D错误。
故选AC。
24．BCD
【详解】A．从c到d为绝热膨胀，有，外界对气体做功，根据热力学第一定律，可知，即内能减少，温度降低；从d到a，体积不变，由查理定律
可知压强减小，则温度降低，则状态c的温度高于状态a的温度，根据一定质量的理想气体内能由温度决定，所以状态a的内能小于状态c的内能，A错误；
B．在a→b过程中为绝热压缩，外界对气体做功， ，根据热力学第一定律，可知
即外界对其做的功全部用于增加内能，B正确；
CE．从b→c过程系统从外界吸收热量，从c→d系统对外做功，从d→a系统放出热量，从a→b外界对系统做功，根据p-V图像“面积”即为气体做功大小，可知c到d过程气体对外界做功，图像中b→c→d→a围成的图形的面积为气体对外界做的功，整个过程气体能内能变为零，则
即在一次循环过程中吸收的热量大于放出的热量，则b→c过程中增加的内能大于d→a过程中减少的内能，E错误C正确；
D．d→a过程，气体体积不变，外界对气体不做功，而气体压强减小，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，D正确。
故选BCD。
25．ABE
【详解】A．由图像可知，该简谐横波的周期为
所以A正确；
B．由题意可知
（）
化简可得该波的波长为
（）
由公式
可得该波的波速为
（）
当
时
所以B正确；
C．由图甲可得，从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
其中
得
所以C错误；
D．由图乙可得，从时开始计时，处的质点做简谐运动的表达式为
当
时
所以两质点4s内通过的路程分别为
即
所以D错误；
E．由A选项可知，该波的波长为
（）
当
时
当波长与障碍物的尺寸差不多，或是更小时，会发生明显的衍射现象，所以E正确。
故选ABE。
26．BD
【详解】A．设土星的质量为M，由卫星速度公式
公转半径越大，卫星的线速度越小，则土卫六的公转线速度小，故A错误；
B．由卫星周期公式
半径越大，周期越大，所以土卫五的公转周期小，故B正确；
C．根据，解得
土卫五表面的重力加速度
土卫六表面的重力加速度
则土卫五表面的重力加速度比土卫六的小，选项C错误；
D．土星对土卫五的万有引力大小为
土星对土卫六的万有引力大小为
则土星对土卫五的万有引力约为其对土卫六万有引力的倍，故D正确。
故选BD。
考点：万有引力定律的应用。
27．BD
【详解】A．由功能关系可知拉力F做功除了增加两物体动能以外还有系统产生的热量，故A错误；
B．由于木板受到摩擦力不变，当M越大时木板加速度越小，而滑块加速度不变，相对位移一样，滑快在木板上运动时间短，所以木板运动的位移小，故B正确；
C．滑块和木板都是做初速度为零的匀加速运动，在其他条件不变的情况下，木板的运动情况不变，滑块和木板的相对位移还是L，所以拉力F越大滑块的加速度越大，离开木板时间就越短，故C错误；
D．系统产生的热量等于摩擦力和相对位移乘积，相对位移没变，摩擦力越大，产生的热量越多，故D正确；
故选BD。
28．AC
【详解】AB．将M、N视为电容为C的平行板电容器，设金属棒ab的质量为m，导轨间距为L，ab从静止开始在一极短的时间内速度的变化量为，此时电容器两端电压为
电容器的带电量为
回路中的电流为
根据牛顿第二定律有
解得
由上式可知金属棒ab将一直匀加速下滑，故A正确，B错误；
C．根据右手定则可知金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势，故C正确；
D．因为金属棒ab匀加速下滑，速度增大，产生的感应电动势增大，则M、N间电压增大，电场强度增大，带电微粒所受电场力增大，即合外力变化，不可能静止不动，故D错误。
故选AC。
29．ACD
【详解】A．x=0.4m处时速度达到最大，电场力等于摩擦力，F=μmg=0.01×0.05×10N=5×10-3N，故A正确；
B．由图可知，x=0.4m即1/x=2.5m-1处电势为2.5×105V，故B错误；
C．根据电势能，Ep=8.0×10-9C×2.5×105V=2.0×10-3J，故C正确；
D．从x=0.2m处到达x=0.4m处，根据动能定理，，即：8.0×10-9×（5×105-2.5×105）-0.01×0.05×10×0.2=×0.05×v2 ，解得，v=0.2m/s，故D正确．
故选：ACD
30．ACE
【详解】A．r大于r0时，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，A正确；
B．当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，F做负功，分子动能减小，势能增加，B错误；
C．由以上分析可知，当r等于r0时，分子势能最小，动能最大，C正确；
D．因为两分子相距无穷远处时分子势能为零，所以r等于r0时，分子势能为负值，D错误；
E．除分子力外，由于没有其他力做功，故分子动能和势能之和在整个过程中不变，E正确。
故选ACE。
31．AB
【详解】A．由
令
则
以竖直向下为正方向，由动量定理
又
解得金属杆运动的总时间
故A正确；
B．由能量守恒得
解得运动过程中产生的焦耳热
故B正确；
CD．由A可知无法对通过金属杆的电荷量进行计算，故也无法对金属杆的最大位移进行计算，故CD错误。
故选AB。
32．CD
【详解】A．如图1，当d=2R时，光线与内圆相切，如图2，当d=（2-）R时，光线射进内圆的入射角为30°，则若，存在光线与内圆的入射角大与等于45，而
解得
C=45
故当光线与内圆的入射角大于等于45时发生全反射，光线不经过内圆，选项A错误；
B．如图1，当d=2R时，光线在BC边发生全反射，光线从CD边射出，选项B错误；
C．如图2，当d=（2-）R时，射入光线与射出光线平行，选项C正确；
D．当d=（2-）R时，由几何关系得，通过内圆的路程为R，光在空气中传播速率为c，所以光通过内圆时间为，选项D正确。
故选CD。
33．AD
【详解】A．发生第一次接触时，以向右为正方向，由动量守恒和能量守恒得
解得
，
若要发生两次接触，则有
，
解得
故A错误；
B．发生第二次接触时，以向右为正方向，由动量守恒和能量守恒得
解得
，
若要发生三次接触，首先需满足
解得
显然这与发生两次接触的条件矛盾，故无论M为何值，A、B都不能发生三次接触，故B正确；
C．若，当A、B第一次共速时，弹簧达到的最大弹性势能，由动量守恒和能量守恒得
解得
故C正确；
D．若，可知A、B可以发生两次接触，第二次接触后，A的速度为
B的速度为
可知A最终以的速度向右运动，B最终以的速度向右运动，故D错误。
本题选择错误的，故选AD。
34．ABD
【详解】A．由变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关系可得
，
可得原线圈的等效电阻为
==(
其中
=
若保持位置不变，向上滑动，则R增大，等效电阻增大，电流表示数为
可知当增大时，电流表示数减小。原线圈的电压为
可知当增大时，变大，又因为原、副线圈匝数比不变，则副线圈两端电压变大，即电压表示数变大，故A正确；
B．若保持位置不变，向下滑动时，减小，则等效电阻增大，电流表示数变小。电压表示数为
可知，当n=3时取得最大值，由于滑动触头P0初始位置在副线圈正中间，即开始时n=2，所以向下滑动时，电压表示数先变大后变小，故B正确；
CD．当等效电阻=R0=18Ω时，变压器的输出功率最大。因为有理想二极管，所以交流电的有效值为
若保持位置不变，向上滑动，当R=18Ω时，可得等效电阻为=18Ω，此时理想变压器的输出功率为
其中
解得
P=4.5W
若保持位置不变，向下滑动，当n=3时，取得最大值，则理想变压器的输出功率有最大值，此时=18Ω，可得输出功率最大值为
故C错误，D正确。
故选ABD。
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