安徽省合肥市高考物理三年(2021-2023)模拟题(一模)按题型分类汇编-03选择题(含解析)

安徽省合肥市高考物理三年(2021-2023)模拟题(一模)按题型分类汇编-03选择题
一、单选题
1. 甲、乙两车在同一平直公路上同向行驶,二者的位置随时间的变化关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 时刻两车速度相同
B. 时刻甲车追上乙车
C. 到时间内,两车速度可能相同
D. 到时间内,乙车的平均速率比甲车大
2. 如图所示,在平直的公路上,一辆向左运动的货车装载着完全相同的圆柱形空油桶。底层油桶平整排列在车厢底部,相互紧贴并固定,上层仅有一只摆放在、之间的桶未固定。,,始终保持相对静止,油桶的质量均为,重力加速度为,不计油桶间摩擦。则下列说法正确的是( )
A. 一定受到个力
B. 当货车匀速时,对的压力大小为
C. 当货车减速时,、间的弹力大小可能为零
D. 当货车加速时,、间的弹力大小可能为
3. 某校秋季运动会分为竞技组和健身组,健身组设置了定点投篮项目。如图甲所示,某选手正在进行定点投篮,篮球在空中划出了一道漂亮的弧线。在篮球运动所在的竖直平面内建立坐标系,如图乙所示,篮球由点投出,,,,是篮球运动轨迹上的四点,为篮球运动的最高点,,,三点的坐标已在图中标出,重力加速度为,空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是( )
A. 篮球经过点时速度大小为
B. 篮球经过点和点的动量相同
C. 篮球由到和由到过程,动量的变化量相同
D. 篮球由到和由到过程,重力做功相同
4. 如图所示,正六边形线框由六根导体棒连接而成,固定于匀强磁场中的线框平面与磁场方向垂直,线框顶点、与电源两端相连,其中棒的电阻为,其余各棒的电阻均为,电源内阻及导线电阻忽略不计。闭合后,线框受到的安培力大小为。若仅将棒移走,则余下线框受到的安培力大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,匀强磁场垂直分布于圆形区域内,为圆边界上的一点。大量速率相同的同种粒子从点沿各个方向垂直磁场射入,粒子射出圆边界的位置在一段圆弧上。当磁感应强度的大小为时,这段圆弧的弧长是圆周长的;当磁感应强度的大小为时,相应的弧长变为圆周长的。不计粒子重力及粒子间的相互作用,则为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,型导体框固定在水平面内,一匀强磁场竖直向下穿过导体框,导体棒垂直放在框上,以初速度水平向右运动,运动距离为时停在框上。已知棒的质量为,阻值为,导体框的电阻不计。则下列说法正确的是( )
A. 棒中感应电流的方向由到 B. 棒上产生的焦耳热一定为
C. 棒克服安培力所做的功可能小于 D. 当棒速度为时,运动距离一定为
7. 如图所示,在匀强电场中,一长为的绝缘细线一端固定于点,另一端系一个质量为、电荷量为的带正电小球。现使其在竖直平面内绕点做完整的圆周运动。、分别为圆的水平和竖直直径。已知电场方向斜向右上方且与水平方向夹角为图中未画出,场强大小为,重力加速度为。则下列说法正确的是( )
A. 小球运动的最小速度为
B. 小球运动到点时的机械能最小
C. 小球运动到点时的动能最大
D. 小球从运动到的过程中合力做功不为零
8. 北京冬奥会于年月日开幕,在月日进行的自由式滑雪女子大跳台比赛中,中国选手谷爱凌获得了该项目历史上第一块金牌。下图为“大跳台”赛道的示意图,由助滑道、起跳区、着陆坡、终点线、停止区组成。下列说法正确的是( )
A. 助滑道上运动员下蹲,双臂向后紧贴身体,以减小起跳时的速度
B. 运动员在助滑道上加速下滑时,运动员处于超重状态
C. 所有运动员在着陆坡落地时,他们的速度方向一定相同
D. 着陆时运动员控制身体屈膝下蹲,是为了减小平均冲击力
9. 像增强器是微光夜视仪的核心器件。像增强器的简化原理如下:微光照射光电管阴极时,由于光电效应而产生光电子,光电子经过相同电压加速,最后到达荧光屏上,引起荧光材料发光,形成图像。根据以上信息和所学知识判断下列说法正确的是( )
A. 射到光电管阴极的微光都能使阴极金属发生光电效应
B. 因为是微光,所以发生光电效应现象需要更长的时间
C. 同一种光使阴极发生光电效应,产生的光电子到达荧光屏时的动能都相等
D. 同一种光照射光电管,阴极材料的逸出功越小,越容易发生光电效应
10. 如图,虚线为纸面内两个等量异种电荷产生的电场中的一条直的等势线,一个带负电的粒子仅在电场力作用下从运动到,轨迹如实线所示和这条等势线在同一平面,则( )
A. 点电势比点电势高
B. 点电势比点电势低
C. 点电场强度比点电场强度大
D. 点电场强度比点电场强度小
11. 中国航天“超级”,再创航天纪录。这一年,“天和”核心舱一飞冲天,中国正式迈入空间站时代,“天问一号”火星着陆,“羲和号”实现中国太阳探测零的突破,长征系列火箭立下汗马功劳,无数航天人接力探索,成就了这史无前例的航天大年已知重力加速度,地球半径,引力常量,下列选项中错误的是( )
A. 距地面高的“天和”核心舱绕地球做圆周运动的周期小于小时
B. “天问一号”火星探测器在绕火星的某个椭圆轨道上运动,在近火点的速率大于远火点
C. “羲和号”卫星的发射速度一定大于第三宇宙速度
D. 某一长征运载火箭在发射时,若喷出一定质量气体的速度越大,则火箭获得的速度越大
12. 如图,倾角的斜面体固定在水平面上,斜面长为,在斜面中点处立有一根竖直的细杆,从斜面顶端点水平抛出一个小球,小球刚好能越过竖直细杆并落在斜面的底端。不计空气阻力,小球可视为质点,则细杆的长度为( )
A. B. C. D.
13. 如图甲所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图象直线与横轴的交点的横坐标为,与纵轴的交点的纵坐标为,如图乙所示是氢原子的能级图,下列说法不正确的是( )
A. 该金属的极限频率为
B. 根据该图象能求出普朗克常量
C. 该金属的逸出功为
D. 用能级的氢原子跃迁到能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电效应
14. 将一轻弹簧水平放在光滑水平桌面上,一端固定,另一端与一质量为的小物体相连,将小物体拉至点由静止释放,小物体的加速度与离开点的距离的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 弹簧的劲度系数为
B. 小物体运动过程中,弹簧的最大弹力为
C. 小物体运动过程中的最大动能为
D. 小物体运动过程中,弹簧的最大弹性势能为
15. 如图所示,一水平放置的平行板电容器与电源相连,开始时开关闭合。一带电油滴沿两极板中心线方向以一初速度射入,恰好沿中心线通过电容器。则下列判断正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 保持开关闭合,将板向上平移一定距离,可使粒子沿轨迹运动
C. 保持开关闭合,将板向上平移一定距离,可使粒子仍沿轨迹运动
D. 断开开关,将板向上平移一定距离,可使粒子沿轨迹运动
16. 随着车辆的增多,很多地方都安装有车牌自动识别的直杆道闸。如图所示为某直杆道闸,长度为,点为中点,直杆可绕转轴在竖直平面内匀速转动。一辆长度为的汽车以速度垂直于自动识别线匀速运动,汽车前端从运动到直杆处的时间为。已知自动识别系统的反应时间为,直杆在汽车前端到达时,抬高了。关于直杆的转动下列说法正确的是( )
A. 直杆转动的角速度为
B. 点的线速度为
C. 自动识别线到直杆处的距离为
D. 汽车刚通过道闸时,直杆抬起的角度为
17. 如图所示,真空中同一平面内固定两点电荷和,以点电荷为圆心的圆上有、、、四点,其中点为两点电荷连线与圆的交点,、两点关于连线对称,为圆的直径。关于、、三点,下列说法正确的是( )
A. 、两处电场强度相同
B. 处电势最高
C. 电子从点沿着圆弧顺时针运动到点过程中电势能保持不变
D. 电子从点沿着圆弧顺时针运动到点过程中电势能先增大后减小
二、多选题
18. 年月日,神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员送入太空。航天员进驻天和核心舱,开启了为期半年的在轨驻留,将开展机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作,进一步验证航天员长期在轨驻留、再生生保等一系列关键技术。天和核心舱距离地面的高度约,绕地球的运动可近似为圆周运动,运动一周约。已知万有引力常量为,地球半径约。根据以上信息可估算出( )
A. 地球的质量 B. 核心舱的运行速度
C. 核心舱所受地球的引力 D. 核心舱所处位置的重力加速度
19. 下图所示的实验中,极板所带电荷量为,已知两极板正对面积为、间距为,平行板电容器的电容为,静电计指针偏角为。则下列判断正确的是( )
A. 若保持不变,仅增大,则变小 B. 若保持不变,仅增大,则变小
C. 若保持不变,仅减小,则变大 D. 若保持不变,仅减小,则变大
20. 如图所示,一质量为、半径为的四分之一光滑圆弧槽放在光滑的水平面上,有一质量也为的小球由槽顶端静止释放,已知重力加速度为,空气阻力忽略不计。在其下滑至槽末端的过程中,则下列说法正确的是( )
A. 若圆弧槽固定,小球的机械能守恒
B. 若圆弧槽固定,小球滑至点时对槽的压力大小为
C. 若圆弧槽不固定,小球和槽组成的系统动量守恒
D. 圆弧槽固定和不固定情形下,小球滑到点时的速度之比为
21. 甲、乙两个小钢球沿竖直方向做匀变速直线运动,其图像如图所示,两图线均为抛物线,和分别为甲、乙两抛物线的顶点。设竖直向上为正方向,关于两个小球的运动下列说法正确的是( )
A. 甲和乙的加速度相同
B. 甲和乙的初速度相同
C. 内甲、乙的平均速度相同
D. 内甲的速度改变量大小为
22. 如图,平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上,左端接有定值电阻,导轨处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒垂直放在导轨上,给金属棒一个水平向右的瞬时速度,金属棒向右运动最终停在虚线处,虚线为金属棒向右运动到的中间位置。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好,不计金属棒、导轨的电阻,金属棒从开始运动到虚线的过程中,克服安培力做功为,安培力的冲量大小为,从虚线运动到虚线,克服安培力做功为,安培力的冲量大小为,则( )
A. B. C. D.
23. 如图,一质量为、半径为的四分之一光滑圆弧槽,放在光滑的水平面上,底端点切线水平,有一质量为、可视为质点的小球由槽顶端点静止释放。不计空气阻力,在小球下滑至槽底端点的过程中,下列说法正确的是( )
A. 若圆弧槽不固定,小球和槽组成的系统动量守恒
B. 若圆弧槽不固定,小球水平方向的位移大小为
C. 圆弧槽固定和不固定两种情形下,小球滑到点时的速度之比为:
D. 圆弧槽固定和不固定两种情形下,圆弧槽对地面的最大压力之比为:
24. 设想宇航员随飞船绕火星飞行,飞船贴近火星表面时的运动可视为绕火星做匀速圆周运动。若宇航员测得飞船在靠近火星表面的圆形轨道绕行圈的时间为,飞船在火星上着陆后,宇航员用弹簧测力计测得质量为的物体受到的重力大小为,引力常量为,将火星看成一个球体,不考虑火星的自转,则下列说法正确的是( )
A. 火星的半径为
B. 火星的质量为
C. 飞船贴近火星表面做圆周运动的线速度大小为
D. 火星的平均密度为
25. 如图,在,的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于平面向里,大小为,现有四个质量为,电荷量为的带电粒子,由轴上的点以不同初速度平行于轴射入此磁场,其出射方向如图所示,不计重力影响,则( )
A. 初速度最大的粒子是沿方向出射的粒子
B. 初速度最大的粒子是沿方向出射的粒子
C. 在磁场中运动经历时间最长的是沿方向出射的粒子
D. 在磁场中运动经历时间最长的是沿方向出射的粒子
26. 中国运动员谷爱凌在北京冬奥会自由式滑雪女子大跳台项目中获得金牌。如图所示为赛道的简化模型,为助滑道,为带有跳台的起跳区,为着陆坡,为停止区。运动员在跳台顶端点以速度斜向上飞出,速度方向与水平方向夹角为,落地点为着陆坡上的点。已知运动员在空中的最高点到点的高度差为,假设运动员在空中运动过程只受重力作用,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 运动员在点落地速度大小为
B. 运动员在点落地速度与水平方向的夹角正切值为
C. 运动员在空中的运动时间为
D. 点与点的高度差为
答案和解析
1.【答案】
【解析】A、图象的切线斜率表示速度,在时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率,所以乙车的速度大于甲车速度,故A错误;
B、由图示图象可知,在时刻乙车追上甲车,故B错误;
C、根据图象可知,在时刻乙图象的切线斜率大于甲图象的切线斜率,在时刻乙图象的切线斜率小于甲图象的切线斜率,在到时间内的某时刻的切线斜率相同,此时两车速度相等,故C正确;
D、到时间内,两车初末位置相同,则位移相同,又根据图像的切线斜率可知,两车这段时间均做单向直线运动,故位移的大小等于路程,则路程相等,而平均速率是路程与时间的比值,所以两车的平均速率相等,故D错误。
故选C
2.【答案】
【解析】A、当货车的加速度向左时,若,即时,小球只受到重力和的支持力,两个力,故A错误;
B、当货车匀速时,受力平衡,如图:

有,解得,故B错误;
C、当货车减速时,加速度水平向右,受到的合力一定水平向右,对一定有斜向右上的弹力若间弹力为零,合力是不可能水平向右的,故C错误;
D、根据选项分析,当货车的加速度向左,大小为时,对的弹力,故D正确。
故选D
3.【答案】
【解析】A、将运动逆向分析,从到的过程,是平抛运动,水平方向为匀速运动,竖直方向为自由落体运动,
设在点的速度为,
则从到,,,
从到,,,
联立解得,故A错误;
B、篮球经过点和点时的速度大小相同,方向是不同的,则根据可知,动量大小相同,方向不同,故B错误;
C、从到和从到,水平位移相同,结合水平方向为匀速运动,可知运动时间相同,而这两个过程,篮球只受重力,重力的冲量相同,根据动量定理,合力的冲量等于物体的动量变化量,故动量变化量相同,故C正确;
D、篮球由到,重力做负功,篮球由到,重力做正功,重力做功显然是不同的,故D错误。
4.【答案】
【解析】解:、闭合后,棒与其余各棒并联,设电源电动势为,则两支路的电流大小均为
棒受到安培力的大小为
其余各棒在磁场中的等效长度也为,受到的安培力大小为
线框受到的安培力大小
若仅将棒移走,则余下线框受到的安培力大小
故选A。
5.【答案】
【解析】、粒子在磁场中做匀速圆周运动,当磁感应强度的大小为时,相应的弧长为圆周长的,则点与粒子最远出射点间的距离是粒子在磁场中做圆周运动的直径,运动轨迹如图所示
由几何知识可知,粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径:,
粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
解得磁感应强度,
同理,磁感应强度的大小为时,这段圆弧的弧长是圆周长的,可得轨迹半径为,

故。
故选B。
6.【答案】
【解析】A.由右手定则可知,棒中感应电流的方向由到,选项A错误;
若导体棒与导轨之间有摩擦,则棒上产生的焦耳热小于,棒克服安培力所做的功小于,选项B错误,C正确;
D.若导体棒与导轨之间无摩擦,则由动量定理,
其中 ,
当棒速度为时,由动量定理 ,
其中,
解得运动距离为,
若导体棒与导轨之间有摩擦,则导体棒运动的距离不等于,选项D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】A、小球受到的电场力,电场力与重力的示意图如下,
这两个力的合力大小为,方向水平向右,
则在“等效最高点”时,即题图中点,当恰好提供向心力时,小球具有最小速度,
此时,解得,故A错误;
B、根据功能关系,电场力做负功最大的地方,电势能最大,机械能最小,如下图,
当小球运动到点时,机械能最小,故B错误;
C、根据动能定理,绳子拉力与运动方向垂直,始终不做功,做正功最大的位置是动能最大的位置,方向水平向右,则图中点的动能最大,故C正确;
D、从到,绳子拉力不做功,是恒力,沿方向的位移为零或者说位移与垂直,故F做功为零,故小球从运动到的过程中合力做功为零,故D错误。
8.【答案】
【解析】解:、助滑道上运动员下蹲,双臂向后紧贴身体,以减小起跳时的空气阻力,增加起跳速度,故A错误;
B、运动员在助滑道上加速下滑时,加速度向下,运动员处于失重状态,故B错误;
C、由于运动员在空中完成各种动作,调整运动姿态,改变空气阻力,从而使落地时的速度方向不一定相同,故C错误;
D、着陆时运动员控制身体屈膝下蹲,根据动量定理知,延长落地时间,从而减小平均冲击力,故D正确。
故选:。
助滑道上运动员下蹲,双臂向后紧贴身体,以减小起跳时的空气阻力,增加起跳速度;加速度向下,处于失重状态;速度方向决定运动的动作;着陆时运动员控制身体屈膝下蹲,延长落地时间,从而减小平均冲击力.
此题既考查物理知识又需联系生活实际,注意超重失重看加速度的方向即可。
9.【答案】
【解析】解:、微光的频率要大于极限频率才能发生光电效应,故A错误;
B、光电效应是在一瞬间发生的,数量级是,不需要时间的累积,故B错误;
C、同一种光使阴极发生光电效应后,逸出光电子的最大初动能相等,但不一定所有光电子的初动能都相等,所以光电子最后达到荧光屏时的动能也不一定相等,故C错误;
D、对于同种光而言,光的频率保持不变,根据光电效应方程,由此可知,阴极材料的逸出功越小,越容易发生光电效应,故D正确;
故选:。
理解光电效应的发生条件和反应时间;
正确理解光电效应中粒子的最大初动能的概念;
结合光电效应方程完成分析。
本题主要考查了光电效应的相关应用,理解光电效应的产生条件,结合光电效应方程即可完成分析,整体难度不大。
10.【答案】
【解析】解:、虚线为纸面内两个等量异种电荷产生的电场中的一条直的等势线,说明此为电荷连线的中垂线上的等势线,负电荷受力垂直等势线向右,说明电场方向向左,则点电势比点电势低,故A错误,B正确;
、因为不确定、在电场中的具体位置,所以无法判定电场强度的大小,故CD错误。
故选:。
解答本题的突破口是根据粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向,从而确定电场线的方向,分析源电荷的位置和电场分布,从而知电势和电场强度的关系。
依据带电粒子的运动轨迹和等势线确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口,然后可进一步根据电场线、确定电势的高低变化情况。
11.【答案】
【解析】解:、根据万有引力提供向心力有:,解得:,由于“天和”核心舱的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径,所以距地面高的“天和”核心舱绕地球做圆周运动的周期小于小时,故A正确;
B、“天问一号”火星探测器在绕火星的某个椭圆轨道上运动,从近火点到远火点运动时,引力做负功,所以在近火点的速率大于远火点,故B正确;
C、”羲和号”卫星的发射速度一定大于第一宇宙速度,故C错误;
D、根据动量守恒定律可知,则喷出一定质量气体的速度越大,则火箭获得的速度越大,故D正确;
本题选择错误选项;
故选:。
由万有引力提供向心力得到周期的表达式从而比较与同步卫星周期的大小;从近火点到远火点运动时,引力做负功,根据第一宇宙速度的意义判断发射速度;根据动量守恒定律分析项。
本题考查宇宙速度的意义,比较卫星周期大小问题,由万有引力提供向心力分析周期关系,解题关键是理解并应用这些公式。
12.【答案】
【解析】解:由几何关系可知斜面的高:
由于小球在水平方向做匀速直线运动,所以水平方向上:,
设小球从到的时间为,是的中点,则小球从到的时间为;
小球在时间内竖直方向下落的高度为:
小球在时间内竖直方向下落的高度为:
小球刚好能越过竖直细杆并落在斜面的底端,则杆的高度:
联立可得:
故A正确,BCD错误。
故选:。
平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,根据平抛运动的规律结合平抛运动的推论进行解答。
本题主要是考查了平抛运动规律的应用,知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,能够根据平抛运动的规律结合运动学公式解答。
13.【答案】
【解析】解:、根据爱因斯坦光电效应方程,图象的横轴的截距大小等于截止频率,由图知该金属的截止频率为,故A正确,
B、由,得知,该图线的斜率表示普朗克常量,故B正确;
C、当时,逸出功为,故C错误;
D、用能级的氢原子跃迁到能级时所辐射的光能量为,能发生光电效应,故D正确;
本题选择错误的,故选:。
根据爱因斯坦光电效应方程,图象的斜率等于。横轴的截距大小等于截止频率,逸出功,根据数学知识进行求解。
解决本题的关键掌握光电效应方程,以及知道逸出功与极限频率的关系,结合数学知识即可进行求解。
14.【答案】
【解析】解:、由图可知,当物体在位置时,加速度等于,故这个位置即为弹簧的原长处,刚开始弹簧压缩量为,加速度为,则,解得,故A正确;
B、由图可知,小物体的最大加速度大小为,根据牛顿第二定律可知弹簧最大的弹力为,故B错误;
C、当弹簧形变量为时动能最大,根据可知,就是图象与轴围成的面积,即,故最大的动能为:,故C错误;
D、物体在运动过程中只发生动能和弹性势能的相互转化,当动能为时,弹簧弹性势能最大,此时动能全部转化为弹簧的弹性势能,但最大的弹性势能为,故D错误。
故选:。
根据图象,可得到弹力与位移的关系,根据平衡条件求解劲度系数,根据牛顿第二定律求解弹簧的最大弹力;结合弹性势能与动能的相互转化进行分析。
本题主要是考查功能关系,关键是弄清楚图象表示的物理意义,能够根据图象分析物体的受力情况和运动情况,知道图象与轴围成的面积表示的物理意义。
15.【答案】
【解析】解:、开关闭合时,油滴做匀速直线运动,电场力和重力平衡,极板和电源正极相连,所以场强方向向下,故油滴带负电,故A错误;
B、保持开关闭合,电容器两端电压不变,板上移,板间距减小,根据知场强增大,电场力大于重力,粒子沿轨迹运动,故B正确;
C、保持开关闭合,将板向上平移一定距离,板间距增大,根据知场强减小,电场力小于重力,粒子向下偏转,故C错误;
D、断开开关,电容器电荷量不变,将板向上平移一定距离,场强不变,故粒子沿轨迹运动,故D错误;
故选:。
解决本题的关键掌握电容器始终与电源相连,两端的电压不变,电容器与电源断开,所带的电量不变。
16.【答案】
【解析】解:根据题意,直杆抬高转过的圆心角为,用时,角速度为,故A错误;
B.点的线速度为,故B错误;
C.自动识别线到直杆处的距离为,故C错误;
D.汽车从自动识别线到刚通过道闸运动位移为,需要时间为,减去反应时间,道闸转动的时间为
转过的角为,故D正确。
故选:。
由角速度的定义式、线速度与角速度的关系式、匀速直线运动的位移时间关系式求解。
特别注意自动识别系统的反应时间为,汽车从识别线到通过道闸运动的位移是车长加。
17.【答案】
【解析】解:根据电场的叠加原理,、两点的场强大小相等,方向不同,故、两点电场不同,故A错误;
B.空间某点的电势等于各电荷在该点电势的代数和,正电荷在、、和处产生的电势相等,负电荷在点产生的电势最高,点电势最低,所以点的电势最高,故B错误;
电子顺时针从到的过程中,电场力先做负功后做正功,故电势能先增大后减小,故C错误、D正确。
故选:。
根据电场的叠加原理,判断四点电场大小关系,空间某点的电势等于各电荷在该点电势的代数和,电场力做负功,电势能增大,电场力做正功,电势能减小。
本题考查判断场强的能力,要利用场强的矢量合成的方法对各点的场强进行判定。难度应属于中档题目。
18.【答案】
【解析】根据题意,已知核心舱的周期,轨道半径,以及万有引力常量。
A、根据万有引力提供向心力有,解得地球质量,故A正确;
B、核心舱的运行速度,故B正确;
C、核心舱的质量未知,故其受到地球的引力无法计算,故C错误;
D、根据,解得核心舱所处位置的重力加速度,故D正确。
故选ABD。
19.【答案】
【解析】、根据电容的决定式,保持不变,增大时,电容变小,电容器的电量不变,由电容的定义式分析可知板间电势差增大,则静电计指针的偏角变大,故A错误,B正确;
根据电容的决定式,若保持不变,减小时,电容变小,电容器极板所带的电荷量不变,则由电容的定义式分析可知板间电势差增大,静电计指针的偏角变大,故C正确,D错误。
故选BC
20.【答案】
【解析】A、若圆弧槽固定,小球下滑过程中,只有重力做功,机械能守恒,故A正确;
B、若圆弧槽固定,小球滑至点时,根据机械能守恒有,在点根据牛顿第二定律有,
联立解得,,根据牛顿第三定律,小球在点对槽的压力大小为,故B错误;
C、若圆弧槽不固定,小球下落过程中,系统在竖直方向的合力不为零,动量不守恒,但是系统水平方向的合力为零,水平方向动量是守恒的,故C错误;
D、圆弧槽不固定,系统机械能守恒,则有,根据水平方向动量守恒有,
联立解得,故,故D正确。
故选AD。
21.【答案】
【解析】解:、根据图像可知,乙在和甲在内发生的运动情况相似,根据初速度为零的匀变速直线运动公式可知,两个小钢球的加速度相同,根据图像的斜率表示速度可知,两个小钢球的初速度不相同,故A正确,B错误;
C、在内,两个小钢球的位移大小相等,方向相反,故平均速度不相同,故C错误;
D、在匀变速直线运动中,平均速度等于初末速度的平均值,因为在时甲球的速度为零,则时间内,,因此钢球的初速度为,根据对称性可知,甲球的末速度为,因此内甲的速度改变量为,故D正确;
故选:。
根据图像的特点分析出在竖直方向的运动特点,结合运动学公式分析出加速度的大小关系;
根据图像的斜率分析出钢球的速度变化;
根据平均速度的定义分析出平均速度的关系;
根据公式计算出钢球的初末速度,由此得到速度改变量的大小。
本题主要考虑图像的相关应用,熟悉运动学公式,理解图像的物体意义,同时对称性即可完成分析。
22.【答案】
【解析】解:、安培力冲量
根据闭合电路欧姆定律得
根据法拉第电磁感应定律得

联立解得:
可见,安培力冲量大小与位移成正比,则,故A正确,B错误;
、根据动量定理知,金属棒运动到处速度为初速度,则从开始到和从到,根据动能定理得
联立解得:
故C正确,D错误;
故选:。
根据闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律和冲量公式求安培力冲量;根据动能定理和动量定理求安培力做功。
对于安培力作用下导体棒的运动问题,如果涉及电荷量、求位移等问题,常根据动量定理结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。
23.【答案】
【解析】解:若圆弧槽不固定,小球和槽组成的系统水平方向受合外力为零,则水平方向动量守恒,故A错误;
B.若圆弧槽不固定,对小球和槽组成的系统水平方向动量守恒,则,解得小球水平方向移动的位移为,故B正确;
C.圆弧槽固定时小球滑到点时的速度,圆弧槽不固定情形下,由动量守恒和能量关系可知,,解得,,则圆弧槽固定和不固定情形下,小球滑到点时的速度之比为,故C正确;
D.由中分析可知,若圆弧槽固定,小球到达底端时,解得,则圆弧槽对地面的最大压力为,若圆弧槽不固定,小球到达底端时
,解得,则圆弧槽对地面的最大压力为,圆弧槽固定和不固定两种情形下,圆弧槽对地面的最大压力之比为::,故D错误;
故选:。
根据系统的合外力是否为零判断系统动量是否守恒;若圆弧槽不固定,根据系统水平方向动量守恒求解小球水平方向移动的位移,并根据系统水平方向和机械能守恒相结合求出小球滑到点时的速度。圆弧槽固定时,由机械能守恒定律求求圆弧槽固定时小球滑到点时的速度,再求小球滑到点时的速度与不固定时滑到点的速度大小之比。根据牛顿运动定律求小球到达点时对圆弧槽的压力,从而求得圆弧槽对地面的最大压力。
本题考查动量守恒定律和机械能守恒定律的综合应用;对于动量守恒定律,其守恒条件是:系统不受外力作用或某一方向不受外力作用;对于机械能守恒定律要知道:机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外,其它力对系统做的功等于零。要注意圆弧槽不固定时,小球和槽组成的系统动量并不守恒,但水平方向动量守恒。
24.【答案】
【解析】解:、由题意可得飞船在靠近火星表面的圆形轨道绕行的周期为
又因为,又在天体表面满足,且;
联立可得火星的半径为,火星的质量为,故A错误,B正确;
C、因为线速度满足
解得,故C错误;
D、火星的平均密度为
其中
解得,故D正确。
故选:。
根据题目条件计算出飞船的运行周期,结合向心力公式计算出万有引力提供不同力联立等式计算出火星的半径和质量;
根据线速度的表达式得出飞船线速度的大小;
根据密度公式结合数学知识计算出火星的体积,从而计算出火星的密度。
本题主要考查了万有引力定律的相关应用,解题的关键点是理解在不同情况下万有引力提供的力的类型,同时结合数学知识计算出球体的体积,并由此完成密度的计算。
25.【答案】
【解析】
【分析】
由运动轨迹确定半径的大小与所速度偏转角度的大小,半径大的速度大,偏转角度大的时间长.考查带电粒子在磁场中的运动规律,明确半径公式和周期公式.
【解答】
带电粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力,因此有:
,得:,由此可知的越大,越大。由图知的半径最大,则其速度最大,故A正确,B错误;
带电粒子的运动周期为:,由此可知则周期相同,则运动时间由偏转角度决定,由图知的偏转角度最大,其时间最长,则C错误,D正确。
故选:。
26.【答案】
【解析】解:、运动员做斜抛运动,其在点的水平方向的分速度为,其竖直分速度为
则运动员在点落地速度大小为,落地速度与水平方向的夹角正切值,故A正确,B错误;
C、运动员从点到最高点的过程,其时间为;从最高点到点的过程,根据可得其下落时间为,
则运动员在空中的总时间,故C正确;
D、运动员从点到点的运动过程中,在竖直方向上先上升后下降,则点与点的高度差为,故D错误。
故选:。
运动员做斜抛运动,其水平方向上做匀速直线运动,竖直方向上做竖直上抛运动,据此根据平行四边形定则求解运动员达到的速度大小和方向;根据斜抛运动规律求解运动员的运动时间;根据竖直方向上的分运动求解点和点的高度差。
解决本题的关键将斜抛运动进行分解,灵活选择分解的方向,得出分运动的规律,根据运动学公式灵活求解。
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