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安徽省宣城市2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-01选择题
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这是一份安徽省宣城市2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-01选择题，共30页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
安徽省宣城市2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1．（2021·安徽宣城·统考二模）2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均超重
B．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等
C．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等
D．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等
2．（2021·安徽宣城·统考二模）在某一点电荷产生的电场中，一带负电小球在外力F作用下从A点开始自由落体运动经过B点，A、B两点的场强方向如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．A点场强是B点场强的3倍
B．A点的电势高于B点的电势
C．小球从A点运动到B点的过程中，外力F先做正功后做负功
D．小球从A点运动到B点的过程中，电势能先减小后增大
3．（2021·安徽宣城·统考二模）如图所示，用轻绳系住一质量为3m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑，系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足（ ）
A．4tanα＝tan（α+β） B．3tanα＝tan（α+β）
C．tanα＝4cotβ D．tanα＝3cotβ
4．（2021·安徽宣城·统考二模）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知＞，则（ ）
A．时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0~时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
5．（2021·安徽宣城·统考二模）如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
6．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．b射线是高速电子流，它的穿透能力比a射线和g射线都弱
B．在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能减小
D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当改为红光照射时，也能发生光电效应，但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小
7．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学二模）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空；6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接；9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆。中国航天人在这一年九天探梦、一气呵成，成功登上2022年感动中国的舞台。已知中国空间站轨道高度约为400km，周期约90min，地球的半径约为6400km，地面的重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．空间站运行速度大于8km/s
B．空间站必须建立在赤道正上方
C．空间站内宇航员的加速度约为
D．空间站每90min就经过地面同一位置的上空
8．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）如图所示，上表面光滑的楔形物块c放在粗糙水平地面上，∠ABC<∠ACB，质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下，c保持静止不动。在两物块到达斜面底端的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．两物块所受重力冲量相同
B．两物块的动量改变量相同
C．两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同
D．楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力
9．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）半径为R的内壁绝缘光滑的半圆筒如图所示固定，在a、b、c三点分别垂直于纸面放置三根等长的长直导线（a、b两点位于水平直径两端），导线a中通有垂直纸面向里、大小为I1的恒定电流，导线c中电流方向也垂直纸面向里，但大小未知。导线a、b固定，导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，Oc与Oa的夹角为θ=60°。已知长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为B=（k为常数，I为长直导线中的电流），不考虑边缘效应，则b中通过电流的大小和方向为（ ）
A．电流大小为I1、方向垂直纸面向里
B．电流大小为I1、方向垂直纸面向里
C．电流大小为I1、方向垂直纸面向外
D．电流大小为I1、方向垂直纸面向外
10．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学二模）如图甲所示，在距离地面高度为h=0.80m的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量m=0.50kg、可看作质点的物块相接触（不粘连），OA段粗糙且长度等于弹簧原长，物块与OA段的动摩擦因数μ=0.50，其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点，现对物块施加一个水平向左的外力F，其大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x=0.40m到达B点，到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上N点，取g=10m/s2，则（ ）
A．弹簧被压缩过程中外力F做的功为2.4J
B．弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6.0J
C．整个运动过程中物块克服摩擦力做功为4.0J
D．物块从M点运动到N点的水平位移为1.6m
11．（2023·安徽宣城·统考二模）关于近代物理，下列说法正确的是（ ）
A．大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到n=3激发态后，可以发射3种频率的光
B．α粒子散射实验现象中，大量α粒子的轨迹发生较大偏转
C．分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较大
D．轻核聚变反应方程中，X表示电子
12．（2023·安徽宣城·统考二模）2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、落、巡”目标的第一步，环绕火星成功，图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道I、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ需要点火加速
B．探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度小于在轨道Ⅱ上S点的加速度
C．探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间
D．探测器经过S点的动能小于经过Q点的动能，经过S点的机械能大于经过Q点的机械能
13．（2023·安徽宣城·统考二模）热气球总质量为300kg，从地面静止释放，刚开始竖直上升时的加速度大小为0.5m/s2，当热气球上升到某高度时，以5m/s的速度向上匀速运动，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，空气阻力与速率成正比Ff=kv知，重力加速度g=10m/s2，关于热气球，下列说法正确的是（ ）
A．热气球所受浮力大小为3000N
B．空气阻力与速度关系中比例系数k=30kg/s
C．从地面开始上升10s时的速度大小为5m/s
D．热气球加速上升过程的平均速度为2.5m/s
14．（2023·安徽宣城·统考二模）如图所示，边长为l的正方形四个顶点a、b、c、d中分别放置一个点电荷，M、N分别为bd、db延长线上的一点，MRN和MPN是由M到N的两条不同路径，a、b、c三处电荷的电荷量都为q（q>0），b处电荷受到的静电力为（k为静电力常量），方向由b指向N，则（ ）
A．d处电荷的电荷量为-q
B．正方形中心O处的电场方向从d指向b
C．M点的电势比N点的电势低
D．将一点电荷分别沿路径MRN和MPN由M移到N过程中，静电力做功不相等
15．（2023·安徽宣城·统考二模）如图所示，将一质量为m的小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做半径为r的匀速圆周运动，周期为T，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．在T时间内，小球受到的重力冲量为零
B．在时间内，小球受到合力的冲量为零
C．在T时间内，小球受到弹力的冲量为零
D．在时间内，小球受到弹力的冲量大小为
二、多选题
16．（2021·安徽宣城·统考二模）如图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子。当用这些辐射出的光子去照射如图乙所示光电管阴极K时，光电管发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压最大值为8V，现有以下有几种说法正确的是（ ）
A．辐射出来的10种光子中只有3种能使该光电管发生光电效应
B．跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的
C．该光电管阴极K的逸出功为5.06eV
D．吸收的光子能量为2.86eV
17．（2021·安徽宣城·统考二模）某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S＝0.2m2、电阻为r＝5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B＝T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n＝r/min，如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5：2，R1＝5.0Ω、R2＝5.2Ω，电压表、电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I＝10A，交流电压表的示数为700V，则下列说法中正确的是（ ）
A．线圈在磁场中产生电动势的有效值为720V
B．变压器输出的总功率为2720W
C．灯泡的工作电压为272V
D．线圈匝数为100匝
18．（2021·安徽宣城·统考二模）如图，一顶角为直角的“”形光滑细杆竖直放置质量均为m的两金属环套在细杆上，高度相同，用一劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧处于原长l0。两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内。弹簧的长度为l时弹性势能，重力加速度为g。对其中一个金属环，下列说法正确的是（ ）
A．金属环的最大加速度为
B．金属环的最大速度为
C．金属环与细杆之间最大压力为
D．金属环达到最大速度时重力的功率为
19．（2021·安徽宣城·统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
B．水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时水不再蒸发和凝结
C．给自行车打气时，发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热
D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
20．（2021·安徽宣城·统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关
B．简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹
C．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象
D．已知介质对某单色光的临界角为C，则该介质的折射率等于
E．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
21．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2。保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（ ）
A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大
B．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大
C．电压表V1示数等于NBωL2
D．变压器的输入与输出功率之比为1：1
22．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）如图甲所示，两固定平行且光滑的金属轨道MN、PQ与水平面的夹角，M、P之间接电阻箱，电阻箱的阻值范围为，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm，改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨道间距为，重力加速度，轨道足够长且电阻不计（，），则（ ）
A．金属杆的质量
B．金属杆接入电路的电阻
C．当时，杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为4V
D．当时，若杆ab用时2.2s达到最大速度，则此过程中下滑的高度为6m
23．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学二模）如图所示，固定光滑绝缘直杆上套有一个质量为m，带电量为的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均为，小球在距B点L的P点处于静止状态，Q点距A点L，重力加速度为g。下列选项正确的是（ ）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．若小球从P点以初速度沿杆向上运动，恰能到达Q点，则初速度
C．若小球从Q点由静止下滑，动能最大为
D．若小球从Q点由静止下滑，则小球在Q点的加速度大小为
24．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）下列说法中正确的是（ ）
A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力
B．在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积变化而变化
C．用显微镜观察到的布朗运动就是液体分子的无规则运动
D．已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算该种气体分子体积的大小
E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
25．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）一列周期为0.8 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m 处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是( )
A．该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s
B．A质点比B质点晚振动0.1 s
C．B质点此时的位移为1 cm
D．由图示时刻经0.2 s，B质点的运动路程为2 cm
E．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4 m的障碍物时不会发生明显的衍射现象
26．（2023·安徽宣城·统考二模）如图所示，一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，并同时做如下实验：①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉条纹（双缝间距和缝屏间距均不变）；②让这三种单色光分别照射到某金属板表面，观察与金属板连接的静电计指针是否转动；下列说法中正确的是（ ）
A．在棱镜中a光的速度最大
B．如果减小白光在左侧面的入射角，最先消失的是c光
C．a种色光形成的干涉条纹间距最大
D．若c光能使该金属板发生光电效应，a光一定不能使该金属发生光电效应
27．（2023·安徽宣城·统考二模）导热性能良好、内壁光滑的气缸内用活塞封住一定量的理想气体，活塞厚度不计，现用弹簧连接活塞，将整个气缸悬挂起来，如图所示，静止时，弹簧长度为L，活塞距离地面高度为h，气缸底部距离地面高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（ ）
A．当外界温度不变，大气压强增大时，L变小，H变大，p增大，V变小
B．当外界温度不变，大气压强变小时，L不变，H变小，p减小，V变大
C．当大气压强变小，外界温度升高时，h变小，H增大，p减小，V增大
D．当大气压强不变，外界温度升高时，h不变，H减小，p不变，V增大
28．（2023·安徽宣城·统考二模）如图甲所示的电路，理想变压器的原、副线圈匝数之比，定值电阻和的阻值分别为和，电表均为理想交流电表，电源输出的交流电如图乙所示，图中的前半周期是正弦交流电的一部分，后半周期是直流电的一部分，则（ ）
A．电流表示数为 B．电压表示数为18V
C．的功率为 D．的功率为
参考答案：
1．D
【详解】A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于失重状态，故A错误；
BC．嫦娥五号在轨道Ⅰ上经过P点时经加速后进入轨道Ⅱ运行，故嫦娥五号在轨道Ⅰ上P处的速率大于在轨道Ⅱ运行至P处时速率；加速后势能不变，动能增大，则机械能增大，故BC错误；
D．根据得
可知嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】将两条电场线反向延长后相交于一点，该交点即为点电荷Q的位置，如图所示
设A、B两点到Q的距离分别为r和r，由几何知识得到
A．根据公式
得
E：EB＝3：1
故A正确；
B．由图可知点电荷Q为正电荷，因为B点距离正电荷Q远，所以
故B正确；
CD．小球从A点运动到B点的过程中电场力方向与AB的夹角先是锐角后是钝角，故电场力先做正功后做负功，故电势能先减小后增大；负电小球在外力F作用下从A点开始做自由落体运动经过B点，故外力与电场力方向相反大小相等，故与电场力做功正好相反，先做负功，后做正功，故C错误，D正确。
由于本题选择错误的，故选C。
3．A
【详解】对小球进行受力分析如图1：受到三个力，水平方向墙面给的力FN，竖直方向的重力mg，沿O1O2方向大球给的弹力F；由受力可以看出：
＝tan（α+β）
对大球和小球的整体进行受力分析如图2：受到三个力，水平方向墙面给的力FN，竖直方向的重力4mg，沿绳子方向绳子给的拉力T；由受力可以看出：
＝tanα
将上面两个式子联立可得：
4tanα＝tan（α+β）
故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．B
【详解】A．0~t1时间内小物块向左做匀减速直线运动，t1时刻小物块向左速度减为零，此时离A处的距离达到最大，故A错误；
B．t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后小物块相对传送带静止，时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；
C．0~t2时间内小物块先减速，后反向加速，小物块受到大小不变，方向始终向右的摩擦力作用，故C错误；
D．时刻小物块向右速度增加到与皮带相等，时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送带一起匀速运动，摩擦力消失，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定过圆心，由于粒子能经过c点，因此粒子出磁场时一定沿ac方向，轨迹如图所示，设粒子做圆周运动的半径为r，由几何关系可知
r＋r＝L
则
r＝（－1）L
根据牛顿第二定律得
qv0B＝m
联立解得
v0＝
故选C。
6．B
【详解】A．b射线是高速电子流，它的穿透能力比a射线强，比g射线弱，故A项错误；
B．原子核的结合能与核子数之比称做比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能，故B项正确；
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子跃迁到离核较近的轨道上运动，据
可得，核外电子的动能增加，故C项错误；
D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，当改为红光照射时，不能发生光电效应，因为红光的频率小于锌板的极限频率，故D项错误。
故选B。
7．C
【详解】A．第一宇宙速度（7.9km/s）是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，则空间站的速度小于第一宇宙速度，故A错误；
D．空间站绕地心的周期为90min，而地球自转的周期为24h，且两者转动平面不同，所以空间站转动一圈后，不在地面上同一位置上空，故D错误；
B．只有同步卫星轨道才需要在赤道正上方，故B错误；
C．地面重力加速度为
空间站的加速度为
代入数据可得
故C正确。
故选C。
8．D
【详解】A．设斜面的倾角为θ时下滑的时间为t，设斜面高为h，则斜面长为，根据牛顿第二定律可得加速度为
a=gsinθ
根据运动学公式可得
解得
由于两个斜面的倾角不等，∠ABC＜∠ACB，则a沿斜面下滑的时间长，物块所受重力冲量为
I=mgt
则a所受重力冲量大，故A错误。
B．根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的改变量为
动量改变量是矢量，两物块的动量改变量大小相等，方向不同，故B错误。
C．根据
解得物块到达斜面底端的速度为
根据瞬时功率公式可知
P=mgvsinθ
两斜面的夹角θ不等，则重力瞬时功率不同，故C错误。
D．因为两物块加速下滑，均处于竖直方向的失重状态，c处于平衡状态，整体分析可知，楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力，故D正确。
故选D。
9．A
【详解】根据安培定则和左手定则可知a对c的安培力方向；根据导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，画出c的受力示意图，如图所示
根据平衡状态可知，b对c的作用力指向b
根据安培定则和左手定则可知b中通过电流方向垂直纸面向里，根据几何关系可知ac之间距离为R，bc之间距离 ， ， ，又
解得
故选A。
10．D
【详解】A．根据F-x图象与坐标轴所围的面积表示力F做的功，则弹簧被压缩过程中外力F做的功为
故A错误；
B．物块向左运动的过程中，克服摩擦力做功为
根据能量守恒可知，弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为
故B错误；
C．整个运动过程中克服摩擦力做功为
故C错误；
D．设物块离开M点时的速度为v。对整个过程，由能量守恒定律得
物块离开M点后做平抛运动，则有
，
解得
x=1.6m
故D正确。
故选D。
11．A
【详解】A．大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到n=3激发态后，可以发射的光子种类，由
即有3种频率的光，A正确；
B．α粒子散射实验现象中，大量α粒子的轨迹基本不偏转，少数α粒子轨迹发生较大偏转，B错误；
C．红光频率小于紫光，由光电方程知
知分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较小，C错误；
D．由质量数和电荷数守恒，知X的电荷数为0，质量数为1，说明是中子，D错误。
故选A。
12．D
【详解】A．探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ做的是近心运动，需要点火减速，使万有引力大于所需的向心力，A错误；
B．探测器在轨道Ⅲ上Q点和轨道Ⅱ上S点均由万有引力提供加速度，可得
可知探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上S点的加速度，B错误；
C．由题图可知，轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅲ的半径，由开普勒第三定律可知，探测器在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅲ的周期，探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间和探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间分别是各自周期的一半，因此探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间大于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间，C错误；
D．假设存在一通过S点，以PS为直径的圆形轨道Ⅳ，则探测从轨道Ⅲ的S点需要加速才能进入轨道Ⅳ，则有
对于以地球为圆心做圆周运动的卫星，有
由上式可知，探测器在轨道Ⅳ的速度小于在轨道Ⅲ上Q点的速度，即
所以有
则探测器经过S点的动能小于经过Q点的动能；
探测器在轨道Ⅱ上由S到P过程机械能守恒，从轨道Ⅱ上P点进入轨道Ⅲ需要点火减速，机械能减小，则经过S点的机械能大于经过Q点的机械能，D正确。
故选D。
13．B
【详解】A．开始上升时
解得热气球所受浮力大小为
F=3150N
选项A错误；
B．气球匀速上升时
解得
k=30kg/s
选项B正确；
C．若气球以0.5m/s2的加速度匀加速上升，则从地面开始上升10s时的速度大小为5m/s，但是因气球做加速度减小的加速运动，可知从地面开始上升10s时的速度小于5m/s，选项C错误；
D．若气球匀加速上升，当速度到达5m/s时的平均速度为2.5m/s，但因为气球做加速度减小的加速运动，可知热气球加速上升过程的平均速度不等于2.5m/s，选项D错误。
故选B。
14．C
【详解】A．a对b，c对b的作用力均为，则ac对b的合力大小为，方向沿ON，而b处电荷受到的静电力为，故d对b的作用力大小为，方向沿NO，db距离为，故d处电荷的电荷量为2q，故A错误；
B．由场强的叠加得正方形中心处的电场方向从b指向d，故B错误；
C．根据电场分布的特点可知，M点的电势比N点的电势低，故C正确；
D．将一点电荷分别沿路径MRN和MPN由M移到N过程中，始末位置一样，静电力做功相等，故D错误。
故选C。
15．D
【详解】A．小球在T时间内，小球受到的重力冲量不为零，故A错误；
B．小球的线速度
在时间内，小球的速度大小不变，方向改变，小球受到的合力冲量为
故B错误；
C．在T时间内，小球动量改变量为零，根据动量定理可得
解得
故C错误；
D．在时间内，小球受到弹力的冲量大小
故D正确。
故选D。
16．CD
【详解】D．大量的氢原子能够辐射出10种不同频率的光子可以得到这群氢原子处于n＝5能级，从n＝2能级跃迁到n＝5能级，需要吸收的光子能量为
D正确；
C．由爱因斯坦光电效应方程
遏止电压公式
联立可得
当入射光的频率最大时，即入射光的光子能量最大时，遏止电压最大，入射光的光子能量最大为
所以该光电管阴极K的逸出功为
C正确；
A．当入射光的光子能量大于逸出功时才能发生光电效应，逸出功的大小为5.06eV，可以发现氢原子从n＝5跃迁到n＝1，从n＝4跃迁到n＝1，从n＝3跃迁到n＝1，从n＝2跃迁到n＝1，放出的4种光子都可以使该光电管发生光电效应，A错误；
B．原子跃迁过程中辐射出的光子能量只有特定的数值，是量子化的，是分立的，而不是连续的，B错误。
故选CD。
17．ABD
【详解】AD．根据题意电流表的示数为10A，根据，解得原线圈的电流为I1＝4A，则电压表的读数为700V，根据闭合电路欧姆定律可知：
U＝E﹣Ir
解得：E＝720V，线圈在磁场中产生的感应电动势的有效值为：
E＝
解得线圈的匝数为：N＝100匝，故AD正确；
BC．原线圈的电压为：
U1＝E﹣I1（R1+r）＝720V﹣4×（5.0+5.0）V＝680V
根据，求出副线圈上的电压为：U2＝272V，所以副线圈上的功率为：
P＝I2U2＝2720W
此时灯泡上的电压为：
U'＝272V﹣10×5.2V＝220V
故B正确，C错误；
故选：ABD。
18．AC
【详解】A．开始释放瞬间，金属环受到重力和弹力，沿杆方向根据牛顿第二定律
mgsin45°=ma
解得
选项A正确；
B．当金属环的加速度为0时，速度最大，受力分析如图。设弹簧长度为l1时弹簧对圆环的拉力等于重力，则有
由几何关系可得
对系统只有重力、弹力做功，对两个金属环和弹簧根据机械能守恒
解得
选项B错误；
C．由受力分析
重力保持不变，则当弹簧伸到最长时，压力最大，根据机械能守恒，有
由
则此时弹簧对圆环拉力
解得
选项C正确；
D．金属环达到最大速度时重力的功率为
P=mgvcos45°=
选项D错误。
故选AC。
19．ADE
【详解】A．当r＞r0，分子力表现为引力，分子距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，A正确；
B．水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，但水还会蒸发，只是蒸发和凝结达到动态平衡，B错误；
C．在给自行车轮胎打气时，外界不断对打气筒内的气体做功，使打气筒内的气体的温度升高，同时打气筒的温度会升高，不是打气筒从外界吸热，C错误；
D．根据热力学第二定律可知，电冰箱通电后，压缩机要做功，把冰箱内部低温物体的热量传到冰箱外部的高温物体，D正确；
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，说明三个系统的温度一定相等，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，E正确。
故选ADE。
20．ADE
【详解】A．物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，A正确；
B．简谐运动的图像描述的是质点的位移随时间变化的规律，不是振动质点的轨迹，B错误；
C．两列波在介质中叠加，只有频率相同，相位差恒定才能产生干涉现象，C错误；
D．根据公式
可知介质对某单色光的临界角为C，则该介质的折射率等于，D正确；
E．任何物体都能发射红外线，且发射红外线的强度与温度有关，遥感技术中就是利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，E正确。
故选ADE。
21．AD
【详解】A．在题图所示位置时线圈与磁感线平行，线框中磁通量为零，感应电动势最大，故A正确；
B．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，R的有效阻值增大，但由于副线圈的电压不变，内阻不计，所以电压表V2的示数不变，故B错误；
C．此时感应电动势的最大值为NBωL2，有效值为，即电压表V1示数等于，故C错误；
D．由于变压器是理想的，所以输入与输出功率之比为1：1，故D正确。
故选AD。
22．BC
【详解】AB．当金属杆达到最大速度时，安培力等于重力沿框向下的分离有
当时，，当时，代入上式解得
故B正确，A错误；
C．当时，杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为
代入数据解得
故C正确；
D．当时，由图可得最大速度为，对金属杆由动量定理得
又
表示金属杆沿框运动的位移，代入数据解得
则此过程中下滑的高度为
故D错误。
故选BC。
23．CD
【详解】A．由题意可知小球在P点静止时，两弹簧对小球的弹力方向均沿直杆向上，且大小均为
设匀强电场的电场强度大小为E，在沿直杆方向根据平衡条件有
联立以上两式解得
故A错误；
B．根据对称性可知小球在P、Q两点时两弹簧的弹性势能之和相同，即小球从P到Q的过程中两弹簧对小球做功的代数和为零，则根据动能定理有
解得
故B错误；
C．小球从Q点由静止下滑过程中，当合外力为零时动能最大，即小球运动至P点时动能最大，对小球从Q到P的过程，根据动能定理有
故C正确；
D．若小球从Q点由静止下滑，在点，根据牛顿第二定律得
解得
故D正确。
故选CD。
24．ABE
【详解】A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力，故A正确；
B．饱和汽的压强只取决于温度，温度不变，饱和汽的压强不变，故B正确；
C．布朗运动是悬浮颗粒的运动，故C错误；
D．已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算气体分子所占的空间体积，故D错误；
E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故E正确。
故选ABE。
【点晴】解决本题应注意饱和汽的压强只取决于温度，气体体积为每个气体分子所占有的空间体积之和．
25．BCD
【详解】由题图知，波长λ＝8 m，则波速为v＝m/s＝10 m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；A质点与B质点平衡位置相距x＝1 m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1 s，故B正确；B质点此时的位移为y＝sinπ cm＝1 cm，故C正确；由题图所示时刻经 0.2 s＝T，由波形平移法可知，x＝5 m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2 cm，故D正确；因该列波的波长为8 m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4 m的障碍物时会发生明显的衍射现象，故E错误．
26．ABC
【详解】A．因a光的偏折程度最小，则折射率最小，根据
可知在棱镜中a光的速度最大，选项A正确；
B．因c光的折射率最大，根据
可知c光临界角最小，则如果减小白光在左侧面的入射角，最先消失的是c光，选项B正确；
C．a种色光频率最小，波长最长，根据
可知a光形成的干涉条纹间距最大，选项C正确；
D．c光频率最大，a光频率最小，若c光能使该金属板发生光电效应，a光不一定不能使该金属发生光电效应，选项D错误。
故选ABC。
27．BD
【详解】AB．设气缸和活塞的质量分别为M和m，则缸内气体的压强
当外界温度不变，大气压强增大时，在p变大，根据pV=C可知，V变小，弹簧弹力等于活塞和气缸的重力之和，因活塞与气缸的重力不变，则弹簧弹力不变，则L不变，气缸上移，则H变大；同理当外界温度不变，大气压强变小时，p减小， V变大，L不变，H变小，选项A错误，B正确；
C．当大气压强变小，则p减小，外界温度升高时，根据，V增大，弹簧弹力不变，则L不变，活塞位置不变，则h不变，H减小，选项C错误；
D．当大气压强不变，则p不变，根据外界温度升高时，V增大，弹簧弹力不变，则L不变，活塞位置不变，则h不变， H减小，选项D正确。
故选BD。
28．AC
【详解】A．根据题意，由电流的热效应有
解得
即电流表示数为，故A正确；
B．根据题意可知，直流不通过变压器，由电流与线圈匝数比关系
可得，副线圈中最大电流为
根据电流的热效应有
解得
则电压表读数为
故B错误；
CD．根据题意，由公式可知，的功率为
的功率为
故D错误，C正确。
故选AC。
安徽省宣城市2021届-2023届高考物理三年模拟（二模）按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1．（2021·安徽宣城·统考二模）2020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史。如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道Ⅰ变轨到椭圆轨道Ⅱ，以便返回地球。下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均超重
B．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时机械能相等
C．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时速率相等
D．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等
2．（2021·安徽宣城·统考二模）在某一点电荷产生的电场中，一带负电小球在外力F作用下从A点开始自由落体运动经过B点，A、B两点的场强方向如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．A点场强是B点场强的3倍
B．A点的电势高于B点的电势
C．小球从A点运动到B点的过程中，外力F先做正功后做负功
D．小球从A点运动到B点的过程中，电势能先减小后增大
3．（2021·安徽宣城·统考二模）如图所示，用轻绳系住一质量为3m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑，系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足（ ）
A．4tanα＝tan（α+β） B．3tanα＝tan（α+β）
C．tanα＝4cotβ D．tanα＝3cotβ
4．（2021·安徽宣城·统考二模）如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知＞，则（ ）
A．时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0~时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0~时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
5．（2021·安徽宣城·统考二模）如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
6．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．b射线是高速电子流，它的穿透能力比a射线和g射线都弱
B．在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的动能减小
D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当改为红光照射时，也能发生光电效应，但从锌板表面逸出的光电子的最大初动能减小
7．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学二模）2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空；6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接；9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆。中国航天人在这一年九天探梦、一气呵成，成功登上2022年感动中国的舞台。已知中国空间站轨道高度约为400km，周期约90min，地球的半径约为6400km，地面的重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．空间站运行速度大于8km/s
B．空间站必须建立在赤道正上方
C．空间站内宇航员的加速度约为
D．空间站每90min就经过地面同一位置的上空
8．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）如图所示，上表面光滑的楔形物块c放在粗糙水平地面上，∠ABC<∠ACB，质量相同的物块a和b分别从斜面顶端沿AB、AC由静止自由滑下，c保持静止不动。在两物块到达斜面底端的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．两物块所受重力冲量相同
B．两物块的动量改变量相同
C．两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率相同
D．楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力
9．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）半径为R的内壁绝缘光滑的半圆筒如图所示固定，在a、b、c三点分别垂直于纸面放置三根等长的长直导线（a、b两点位于水平直径两端），导线a中通有垂直纸面向里、大小为I1的恒定电流，导线c中电流方向也垂直纸面向里，但大小未知。导线a、b固定，导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，Oc与Oa的夹角为θ=60°。已知长直导线在距导线r处产生磁场的磁感应强度大小为B=（k为常数，I为长直导线中的电流），不考虑边缘效应，则b中通过电流的大小和方向为（ ）
A．电流大小为I1、方向垂直纸面向里
B．电流大小为I1、方向垂直纸面向里
C．电流大小为I1、方向垂直纸面向外
D．电流大小为I1、方向垂直纸面向外
10．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学二模）如图甲所示，在距离地面高度为h=0.80m的平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量m=0.50kg、可看作质点的物块相接触（不粘连），OA段粗糙且长度等于弹簧原长，物块与OA段的动摩擦因数μ=0.50，其余位置均无阻力作用。物块开始静止于A点，现对物块施加一个水平向左的外力F，其大小随位移x变化关系如图乙所示。物块向左运动x=0.40m到达B点，到达B点时速度为零，随即撤去外力F，物块在弹簧弹力作用下向右运动，从M点离开平台，落到地面上N点，取g=10m/s2，则（ ）
A．弹簧被压缩过程中外力F做的功为2.4J
B．弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为6.0J
C．整个运动过程中物块克服摩擦力做功为4.0J
D．物块从M点运动到N点的水平位移为1.6m
11．（2023·安徽宣城·统考二模）关于近代物理，下列说法正确的是（ ）
A．大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到n=3激发态后，可以发射3种频率的光
B．α粒子散射实验现象中，大量α粒子的轨迹发生较大偏转
C．分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较大
D．轻核聚变反应方程中，X表示电子
12．（2023·安徽宣城·统考二模）2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获，顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、落、巡”目标的第一步，环绕火星成功，图乙为“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道I、轨道Ⅱ、轨道Ⅲ相切于P点，轨道Ⅲ为环绕火星的圆形轨道，P、S两点分别是椭圆轨道的近火星点和远火星点，P、S、Q三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是（ ）
A．探测器在P点由轨道I进入轨道Ⅱ需要点火加速
B．探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度小于在轨道Ⅱ上S点的加速度
C．探测器在轨道II上由P点运动到S点的时间小于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间
D．探测器经过S点的动能小于经过Q点的动能，经过S点的机械能大于经过Q点的机械能
13．（2023·安徽宣城·统考二模）热气球总质量为300kg，从地面静止释放，刚开始竖直上升时的加速度大小为0.5m/s2，当热气球上升到某高度时，以5m/s的速度向上匀速运动，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，空气阻力与速率成正比Ff=kv知，重力加速度g=10m/s2，关于热气球，下列说法正确的是（ ）
A．热气球所受浮力大小为3000N
B．空气阻力与速度关系中比例系数k=30kg/s
C．从地面开始上升10s时的速度大小为5m/s
D．热气球加速上升过程的平均速度为2.5m/s
14．（2023·安徽宣城·统考二模）如图所示，边长为l的正方形四个顶点a、b、c、d中分别放置一个点电荷，M、N分别为bd、db延长线上的一点，MRN和MPN是由M到N的两条不同路径，a、b、c三处电荷的电荷量都为q（q>0），b处电荷受到的静电力为（k为静电力常量），方向由b指向N，则（ ）
A．d处电荷的电荷量为-q
B．正方形中心O处的电场方向从d指向b
C．M点的电势比N点的电势低
D．将一点电荷分别沿路径MRN和MPN由M移到N过程中，静电力做功不相等
15．（2023·安徽宣城·统考二模）如图所示，将一质量为m的小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做半径为r的匀速圆周运动，周期为T，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．在T时间内，小球受到的重力冲量为零
B．在时间内，小球受到合力的冲量为零
C．在T时间内，小球受到弹力的冲量为零
D．在时间内，小球受到弹力的冲量大小为
二、多选题
16．（2021·安徽宣城·统考二模）如图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子。当用这些辐射出的光子去照射如图乙所示光电管阴极K时，光电管发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压最大值为8V，现有以下有几种说法正确的是（ ）
A．辐射出来的10种光子中只有3种能使该光电管发生光电效应
B．跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的
C．该光电管阴极K的逸出功为5.06eV
D．吸收的光子能量为2.86eV
17．（2021·安徽宣城·统考二模）某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S＝0.2m2、电阻为r＝5.0Ω，线圈所处的空间是磁感应强度为B＝T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n＝r/min，如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数比为5：2，R1＝5.0Ω、R2＝5.2Ω，电压表、电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I＝10A，交流电压表的示数为700V，则下列说法中正确的是（ ）
A．线圈在磁场中产生电动势的有效值为720V
B．变压器输出的总功率为2720W
C．灯泡的工作电压为272V
D．线圈匝数为100匝
18．（2021·安徽宣城·统考二模）如图，一顶角为直角的“”形光滑细杆竖直放置质量均为m的两金属环套在细杆上，高度相同，用一劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧处于原长l0。两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内。弹簧的长度为l时弹性势能，重力加速度为g。对其中一个金属环，下列说法正确的是（ ）
A．金属环的最大加速度为
B．金属环的最大速度为
C．金属环与细杆之间最大压力为
D．金属环达到最大速度时重力的功率为
19．（2021·安徽宣城·统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
B．水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，这时水不再蒸发和凝结
C．给自行车打气时，发现打气筒的温度升高，这是因为打气筒从外界吸热
D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
20．（2021·安徽宣城·统考二模）下列说法正确的是（ ）
A．物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关
B．简谐运动的图像描述的是振动质点的轨迹
C．两列波在介质中叠加，一定产生干涉现象
D．已知介质对某单色光的临界角为C，则该介质的折射率等于
E．遥感技术中利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征
21．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动，轴OO′垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2。保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（ ）
A．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大
B．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，电压表V2的示数变大
C．电压表V1示数等于NBωL2
D．变压器的输入与输出功率之比为1：1
22．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）如图甲所示，两固定平行且光滑的金属轨道MN、PQ与水平面的夹角，M、P之间接电阻箱，电阻箱的阻值范围为，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm，改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨道间距为，重力加速度，轨道足够长且电阻不计（，），则（ ）
A．金属杆的质量
B．金属杆接入电路的电阻
C．当时，杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为4V
D．当时，若杆ab用时2.2s达到最大速度，则此过程中下滑的高度为6m
23．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学二模）如图所示，固定光滑绝缘直杆上套有一个质量为m，带电量为的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均为，小球在距B点L的P点处于静止状态，Q点距A点L，重力加速度为g。下列选项正确的是（ ）
A．匀强电场的电场强度大小为
B．若小球从P点以初速度沿杆向上运动，恰能到达Q点，则初速度
C．若小球从Q点由静止下滑，动能最大为
D．若小球从Q点由静止下滑，则小球在Q点的加速度大小为
24．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）下列说法中正确的是（ ）
A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍存在表面张力
B．在温度不变的情况下，饱和汽的压强不随体积变化而变化
C．用显微镜观察到的布朗运动就是液体分子的无规则运动
D．已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算该种气体分子体积的大小
E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性
25．（2022·安徽宣城·安徽省宣城中学统考二模）一列周期为0.8 s的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示；A、B、C是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2 m、3 m、6 m 处．此时B质点的速度方向为－y方向，下列说法正确的是( )
A．该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s
B．A质点比B质点晚振动0.1 s
C．B质点此时的位移为1 cm
D．由图示时刻经0.2 s，B质点的运动路程为2 cm
E．该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4 m的障碍物时不会发生明显的衍射现象
26．（2023·安徽宣城·统考二模）如图所示，一细束白光通过三棱镜折射后分为各种单色光，取其中a、b、c三种色光，并同时做如下实验：①让这三种单色光分别通过同一双缝干涉实验装置在光屏上产生干涉条纹（双缝间距和缝屏间距均不变）；②让这三种单色光分别照射到某金属板表面，观察与金属板连接的静电计指针是否转动；下列说法中正确的是（ ）
A．在棱镜中a光的速度最大
B．如果减小白光在左侧面的入射角，最先消失的是c光
C．a种色光形成的干涉条纹间距最大
D．若c光能使该金属板发生光电效应，a光一定不能使该金属发生光电效应
27．（2023·安徽宣城·统考二模）导热性能良好、内壁光滑的气缸内用活塞封住一定量的理想气体，活塞厚度不计，现用弹簧连接活塞，将整个气缸悬挂起来，如图所示，静止时，弹簧长度为L，活塞距离地面高度为h，气缸底部距离地面高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（ ）
A．当外界温度不变，大气压强增大时，L变小，H变大，p增大，V变小
B．当外界温度不变，大气压强变小时，L不变，H变小，p减小，V变大
C．当大气压强变小，外界温度升高时，h变小，H增大，p减小，V增大
D．当大气压强不变，外界温度升高时，h不变，H减小，p不变，V增大
28．（2023·安徽宣城·统考二模）如图甲所示的电路，理想变压器的原、副线圈匝数之比，定值电阻和的阻值分别为和，电表均为理想交流电表，电源输出的交流电如图乙所示，图中的前半周期是正弦交流电的一部分，后半周期是直流电的一部分，则（ ）
A．电流表示数为 B．电压表示数为18V
C．的功率为 D．的功率为
参考答案：
1．D
【详解】A．嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行时均处于失重状态，故A错误；
BC．嫦娥五号在轨道Ⅰ上经过P点时经加速后进入轨道Ⅱ运行，故嫦娥五号在轨道Ⅰ上P处的速率大于在轨道Ⅱ运行至P处时速率；加速后势能不变，动能增大，则机械能增大，故BC错误；
D．根据得
可知嫦娥五号在轨道Ⅰ和Ⅱ运行至P处时加速度大小相等，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】将两条电场线反向延长后相交于一点，该交点即为点电荷Q的位置，如图所示
设A、B两点到Q的距离分别为r和r，由几何知识得到
A．根据公式
得
E：EB＝3：1
故A正确；
B．由图可知点电荷Q为正电荷，因为B点距离正电荷Q远，所以
故B正确；
CD．小球从A点运动到B点的过程中电场力方向与AB的夹角先是锐角后是钝角，故电场力先做正功后做负功，故电势能先减小后增大；负电小球在外力F作用下从A点开始做自由落体运动经过B点，故外力与电场力方向相反大小相等，故与电场力做功正好相反，先做负功，后做正功，故C错误，D正确。
由于本题选择错误的，故选C。
3．A
【详解】对小球进行受力分析如图1：受到三个力，水平方向墙面给的力FN，竖直方向的重力mg，沿O1O2方向大球给的弹力F；由受力可以看出：
＝tan（α+β）
对大球和小球的整体进行受力分析如图2：受到三个力，水平方向墙面给的力FN，竖直方向的重力4mg，沿绳子方向绳子给的拉力T；由受力可以看出：
＝tanα
将上面两个式子联立可得：
4tanα＝tan（α+β）
故A正确，BCD错误。
故选：A。
4．B
【详解】A．0~t1时间内小物块向左做匀减速直线运动，t1时刻小物块向左速度减为零，此时离A处的距离达到最大，故A错误；
B．t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后小物块相对传送带静止，时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大，故B正确；
C．0~t2时间内小物块先减速，后反向加速，小物块受到大小不变，方向始终向右的摩擦力作用，故C错误；
D．时刻小物块向右速度增加到与皮带相等，时刻之后小物块与皮带保持相对静止随水平传送带一起匀速运动，摩擦力消失，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定过圆心，由于粒子能经过c点，因此粒子出磁场时一定沿ac方向，轨迹如图所示，设粒子做圆周运动的半径为r，由几何关系可知
r＋r＝L
则
r＝（－1）L
根据牛顿第二定律得
qv0B＝m
联立解得
v0＝
故选C。
6．B
【详解】A．b射线是高速电子流，它的穿透能力比a射线强，比g射线弱，故A项错误；
B．原子核的结合能与核子数之比称做比结合能，比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能，故B项正确；
C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子跃迁到离核较近的轨道上运动，据
可得，核外电子的动能增加，故C项错误；
D．当紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，当改为红光照射时，不能发生光电效应，因为红光的频率小于锌板的极限频率，故D项错误。
故选B。
7．C
【详解】A．第一宇宙速度（7.9km/s）是所有绕地球做圆周运动卫星的最大环绕速度，则空间站的速度小于第一宇宙速度，故A错误；
D．空间站绕地心的周期为90min，而地球自转的周期为24h，且两者转动平面不同，所以空间站转动一圈后，不在地面上同一位置上空，故D错误；
B．只有同步卫星轨道才需要在赤道正上方，故B错误；
C．地面重力加速度为
空间站的加速度为
代入数据可得
故C正确。
故选C。
8．D
【详解】A．设斜面的倾角为θ时下滑的时间为t，设斜面高为h，则斜面长为，根据牛顿第二定律可得加速度为
a=gsinθ
根据运动学公式可得
解得
由于两个斜面的倾角不等，∠ABC＜∠ACB，则a沿斜面下滑的时间长，物块所受重力冲量为
I=mgt
则a所受重力冲量大，故A错误。
B．根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的改变量为
动量改变量是矢量，两物块的动量改变量大小相等，方向不同，故B错误。
C．根据
解得物块到达斜面底端的速度为
根据瞬时功率公式可知
P=mgvsinθ
两斜面的夹角θ不等，则重力瞬时功率不同，故C错误。
D．因为两物块加速下滑，均处于竖直方向的失重状态，c处于平衡状态，整体分析可知，楔形物块c对地面的压力小于物块a、b、c的总重力，故D正确。
故选D。
9．A
【详解】根据安培定则和左手定则可知a对c的安培力方向；根据导线c处于静止状态，且与筒壁间无相互作用力，画出c的受力示意图，如图所示
根据平衡状态可知，b对c的作用力指向b
根据安培定则和左手定则可知b中通过电流方向垂直纸面向里，根据几何关系可知ac之间距离为R，bc之间距离 ， ， ，又
解得
故选A。
10．D
【详解】A．根据F-x图象与坐标轴所围的面积表示力F做的功，则弹簧被压缩过程中外力F做的功为
故A错误；
B．物块向左运动的过程中，克服摩擦力做功为
根据能量守恒可知，弹簧被压缩过程中具有的最大弹性势能为
故B错误；
C．整个运动过程中克服摩擦力做功为
故C错误；
D．设物块离开M点时的速度为v。对整个过程，由能量守恒定律得
物块离开M点后做平抛运动，则有
，
解得
x=1.6m
故D正确。
故选D。
11．A
【详解】A．大量基态的氢原子吸收某种光子，其电子跃迁到n=3激发态后，可以发射的光子种类，由
即有3种频率的光，A正确；
B．α粒子散射实验现象中，大量α粒子的轨迹基本不偏转，少数α粒子轨迹发生较大偏转，B错误；
C．红光频率小于紫光，由光电方程知
知分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，红光照射时逸出的光电子的最大初动能较小，C错误；
D．由质量数和电荷数守恒，知X的电荷数为0，质量数为1，说明是中子，D错误。
故选A。
12．D
【详解】A．探测器在P点由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ做的是近心运动，需要点火减速，使万有引力大于所需的向心力，A错误；
B．探测器在轨道Ⅲ上Q点和轨道Ⅱ上S点均由万有引力提供加速度，可得
可知探测器在轨道Ⅲ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上S点的加速度，B错误；
C．由题图可知，轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅲ的半径，由开普勒第三定律可知，探测器在轨道Ⅱ的周期大于在轨道Ⅲ的周期，探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间和探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间分别是各自周期的一半，因此探测器在轨道Ⅱ上由P点运动到S点的时间大于探测器在轨道Ⅲ上由P点运动到Q点的时间，C错误；
D．假设存在一通过S点，以PS为直径的圆形轨道Ⅳ，则探测从轨道Ⅲ的S点需要加速才能进入轨道Ⅳ，则有
对于以地球为圆心做圆周运动的卫星，有
由上式可知，探测器在轨道Ⅳ的速度小于在轨道Ⅲ上Q点的速度，即
所以有
则探测器经过S点的动能小于经过Q点的动能；
探测器在轨道Ⅱ上由S到P过程机械能守恒，从轨道Ⅱ上P点进入轨道Ⅲ需要点火减速，机械能减小，则经过S点的机械能大于经过Q点的机械能，D正确。
故选D。
13．B
【详解】A．开始上升时
解得热气球所受浮力大小为
F=3150N
选项A错误；
B．气球匀速上升时
解得
k=30kg/s
选项B正确；
C．若气球以0.5m/s2的加速度匀加速上升，则从地面开始上升10s时的速度大小为5m/s，但是因气球做加速度减小的加速运动，可知从地面开始上升10s时的速度小于5m/s，选项C错误；
D．若气球匀加速上升，当速度到达5m/s时的平均速度为2.5m/s，但因为气球做加速度减小的加速运动，可知热气球加速上升过程的平均速度不等于2.5m/s，选项D错误。
故选B。
14．C
【详解】A．a对b，c对b的作用力均为，则ac对b的合力大小为，方向沿ON，而b处电荷受到的静电力为，故d对b的作用力大小为，方向沿NO，db距离为，故d处电荷的电荷量为2q，故A错误；
B．由场强的叠加得正方形中心处的电场方向从b指向d，故B错误；
C．根据电场分布的特点可知，M点的电势比N点的电势低，故C正确；
D．将一点电荷分别沿路径MRN和MPN由M移到N过程中，始末位置一样，静电力做功相等，故D错误。
故选C。
15．D
【详解】A．小球在T时间内，小球受到的重力冲量不为零，故A错误；
B．小球的线速度
在时间内，小球的速度大小不变，方向改变，小球受到的合力冲量为
故B错误；
C．在T时间内，小球动量改变量为零，根据动量定理可得
解得
故C错误；
D．在时间内，小球受到弹力的冲量大小
故D正确。
故选D。
16．CD
【详解】D．大量的氢原子能够辐射出10种不同频率的光子可以得到这群氢原子处于n＝5能级，从n＝2能级跃迁到n＝5能级，需要吸收的光子能量为
D正确；
C．由爱因斯坦光电效应方程
遏止电压公式
联立可得
当入射光的频率最大时，即入射光的光子能量最大时，遏止电压最大，入射光的光子能量最大为
所以该光电管阴极K的逸出功为
C正确；
A．当入射光的光子能量大于逸出功时才能发生光电效应，逸出功的大小为5.06eV，可以发现氢原子从n＝5跃迁到n＝1，从n＝4跃迁到n＝1，从n＝3跃迁到n＝1，从n＝2跃迁到n＝1，放出的4种光子都可以使该光电管发生光电效应，A错误；
B．原子跃迁过程中辐射出的光子能量只有特定的数值，是量子化的，是分立的，而不是连续的，B错误。
故选CD。
17．ABD
【详解】AD．根据题意电流表的示数为10A，根据，解得原线圈的电流为I1＝4A，则电压表的读数为700V，根据闭合电路欧姆定律可知：
U＝E﹣Ir
解得：E＝720V，线圈在磁场中产生的感应电动势的有效值为：
E＝
解得线圈的匝数为：N＝100匝，故AD正确；
BC．原线圈的电压为：
U1＝E﹣I1（R1+r）＝720V﹣4×（5.0+5.0）V＝680V
根据，求出副线圈上的电压为：U2＝272V，所以副线圈上的功率为：
P＝I2U2＝2720W
此时灯泡上的电压为：
U'＝272V﹣10×5.2V＝220V
故B正确，C错误；
故选：ABD。
18．AC
【详解】A．开始释放瞬间，金属环受到重力和弹力，沿杆方向根据牛顿第二定律
mgsin45°=ma
解得
选项A正确；
B．当金属环的加速度为0时，速度最大，受力分析如图。设弹簧长度为l1时弹簧对圆环的拉力等于重力，则有
由几何关系可得
对系统只有重力、弹力做功，对两个金属环和弹簧根据机械能守恒
解得
选项B错误；
C．由受力分析
重力保持不变，则当弹簧伸到最长时，压力最大，根据机械能守恒，有
由
则此时弹簧对圆环拉力
解得
选项C正确；
D．金属环达到最大速度时重力的功率为
P=mgvcos45°=
选项D错误。
故选AC。
19．ADE
【详解】A．当r＞r0，分子力表现为引力，分子距离增大时，分子力做负功，分子势能增大，A正确；
B．水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，但水还会蒸发，只是蒸发和凝结达到动态平衡，B错误；
C．在给自行车轮胎打气时，外界不断对打气筒内的气体做功，使打气筒内的气体的温度升高，同时打气筒的温度会升高，不是打气筒从外界吸热，C错误；
D．根据热力学第二定律可知，电冰箱通电后，压缩机要做功，把冰箱内部低温物体的热量传到冰箱外部的高温物体，D正确；
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，说明三个系统的温度一定相等，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，E正确。
故选ADE。
20．ADE
【详解】A．物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，与固有频率无关，A正确；
B．简谐运动的图像描述的是质点的位移随时间变化的规律，不是振动质点的轨迹，B错误；
C．两列波在介质中叠加，只有频率相同，相位差恒定才能产生干涉现象，C错误；
D．根据公式
可知介质对某单色光的临界角为C，则该介质的折射率等于，D正确；
E．任何物体都能发射红外线，且发射红外线的强度与温度有关，遥感技术中就是利用了红外线探测器接收物体发出的红外线来探测被测物体的特征，E正确。
故选ADE。
21．AD
【详解】A．在题图所示位置时线圈与磁感线平行，线框中磁通量为零，感应电动势最大，故A正确；
B．当可变电阻R的滑片P向上滑动时，R的有效阻值增大，但由于副线圈的电压不变，内阻不计，所以电压表V2的示数不变，故B错误；
C．此时感应电动势的最大值为NBωL2，有效值为，即电压表V1示数等于，故C错误；
D．由于变压器是理想的，所以输入与输出功率之比为1：1，故D正确。
故选AD。
22．BC
【详解】AB．当金属杆达到最大速度时，安培力等于重力沿框向下的分离有
当时，，当时，代入上式解得
故B正确，A错误；
C．当时，杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为
代入数据解得
故C正确；
D．当时，由图可得最大速度为，对金属杆由动量定理得
又
表示金属杆沿框运动的位移，代入数据解得
则此过程中下滑的高度为
故D错误。
故选BC。
23．CD
【详解】A．由题意可知小球在P点静止时，两弹簧对小球的弹力方向均沿直杆向上，且大小均为
设匀强电场的电场强度大小为E，在沿直杆方向根据平衡条件有
联立以上两式解得
故A错误；
B．根据对称性可知小球在P、Q两点时两弹簧的弹性势能之和相同，即小球从P到Q的过程中两弹簧对小球做功的代数和为零，则根据动能定理有
解得
故B错误；
C．小球从Q点由静止下滑过程中，当合外力为零时动能最大，即小球运动至P点时动能最大，对小球从Q到P的过程，根据动能定理有
故C正确；
D．若小球从Q点由静止下滑，在点，根据牛顿第二定律得
解得
故D正确。
故选CD。
24．ABE
【详解】A．在完全失重的宇宙飞船中，水的表面仍然存在表面张力，故A正确；
B．饱和汽的压强只取决于温度，温度不变，饱和汽的压强不变，故B正确；
C．布朗运动是悬浮颗粒的运动，故C错误；
D．已知阿伏加德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，可估算气体分子所占的空间体积，故D错误；
E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，故E正确。
故选ABE。
【点晴】解决本题应注意饱和汽的压强只取决于温度，气体体积为每个气体分子所占有的空间体积之和．
25．BCD
【详解】由题图知，波长λ＝8 m，则波速为v＝m/s＝10 m/s．此时B质点的速度方向为－y方向，由波形的平移法知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；A质点与B质点平衡位置相距x＝1 m，则波从B质点传到A质点的时间t＝s＝0.1 s，故B正确；B质点此时的位移为y＝sinπ cm＝1 cm，故C正确；由题图所示时刻经 0.2 s＝T，由波形平移法可知，x＝5 m处质点的状态传到B质点，B质点的运动路程为s＝2y＝2 cm，故D正确；因该列波的波长为8 m，则该列波在传播过程中遇到宽度为d＝4 m的障碍物时会发生明显的衍射现象，故E错误．
26．ABC
【详解】A．因a光的偏折程度最小，则折射率最小，根据
可知在棱镜中a光的速度最大，选项A正确；
B．因c光的折射率最大，根据
可知c光临界角最小，则如果减小白光在左侧面的入射角，最先消失的是c光，选项B正确；
C．a种色光频率最小，波长最长，根据
可知a光形成的干涉条纹间距最大，选项C正确；
D．c光频率最大，a光频率最小，若c光能使该金属板发生光电效应，a光不一定不能使该金属发生光电效应，选项D错误。
故选ABC。
27．BD
【详解】AB．设气缸和活塞的质量分别为M和m，则缸内气体的压强
当外界温度不变，大气压强增大时，在p变大，根据pV=C可知，V变小，弹簧弹力等于活塞和气缸的重力之和，因活塞与气缸的重力不变，则弹簧弹力不变，则L不变，气缸上移，则H变大；同理当外界温度不变，大气压强变小时，p减小， V变大，L不变，H变小，选项A错误，B正确；
C．当大气压强变小，则p减小，外界温度升高时，根据，V增大，弹簧弹力不变，则L不变，活塞位置不变，则h不变，H减小，选项C错误；
D．当大气压强不变，则p不变，根据外界温度升高时，V增大，弹簧弹力不变，则L不变，活塞位置不变，则h不变， H减小，选项D正确。
故选BD。
28．AC
【详解】A．根据题意，由电流的热效应有
解得
即电流表示数为，故A正确；
B．根据题意可知，直流不通过变压器，由电流与线圈匝数比关系
可得，副线圈中最大电流为
根据电流的热效应有
解得
则电压表读数为
故B错误；
CD．根据题意，由公式可知，的功率为
的功率为
故D错误，C正确。
故选AC。
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