湖南省张家界市三年（2021-2023）高考物理模拟题分类汇编-01选择题
一、单选题
1. 关于原子物理，下列说法正确的是( )
A. 普朗克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱
B. 衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C. 衰变方程中，发生的是衰变，射线具有极强的穿透能力
D. 电子显微镜利用高速电子束的德布罗意波长比可见光更小提高了分辨能力
2. 如图所示，相同小球和分别从光滑圆弧、的等高处同时由静止释放。圆弧的半径是的倍，两圆弧底部、切线水平且在同一水平面上，、间距足够大，且、不会在空中相遇，下列说法正确的是( )
A. 球在圆弧上运动的过程重力的功率一直在增加
B. 小球经过、时的向心加速度相同
C. 小球、做平抛运动的水平位移大小相等
D. 平抛运动的过程中，小球重力的平均功率比小球的大
3. 日晕是一种常见的大气光学现象，如图甲所示。太阳光线经卷层云中同一冰晶的两次折射，分散成单色光，形成日晕。冰晶截面可看作正六边形。如图乙所示为一束紫光在冰晶上的折射光路，为冰晶上的入射角，为经过第一个界面的折射角，为光线离开冰晶的折射角，为出射光相对入射光的偏转角。下列说法中正确的是( )
A. 在冰晶内红光的传播速度比紫光的小
B. 若，则冰晶对紫光的折射率为
C. 保持入射角不变，将紫光改为红光，偏转角将增大
D. 若红光和紫光均能使同一金属发生光电效应，紫光照射产生的光电子的最大初动能小
4. 已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的几十倍，但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍，科学家用高速相机拍摄并记录蚊子的运动情况，研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴，而是与雨滴融为一体，顺应雨滴的趋势落下，随后迅速侧向微调与雨滴分离。已知蚊子的质量为，初速度为零；雨滴质量为，击中蚊子前竖直匀速下落的速度为，蚊子与雨滴的作用时间为，以竖直向下为正方向。假设雨滴和蚊子组成的系统所受合外力为零。则( )
A. 蚊子与雨滴融为一体后，整体的的速度大小为
B. 蚊子与雨滴融为一体的过程中，雨滴的动量变化量为
C. 蚊子与雨滴融为一体的过程中，蚊子受到的平均作用力为
D. 若雨滴直接砸在静止的蚊子上，蚊子受到的平均作用力将变小
5. 如图所示，正六边形的、两点各固定一个带电荷量为的点电荷，为正六边形的几何中心。则下列说法正确的是( )
A. 点电场强度为
B. 点电场强度方向由指向
C. 电子在点的电势能比其在点的电势能小
D. 、两点间的电势差和、两点间的电势差相等
6. 用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，取重力加速度。由此可判断出( )
A. 手机一直未离开过手掌
B. 手机在时刻运动到最高点
C. 手机在时刻改变运动方向
D. 手机在时间内，受到的支持力一直减小
7. 如图所示，一理想变压器原线圈与定值电阻、理想电流表一起接入电压恒为的交流电源上，原线圈接入电路的匝数可通过调节触头进行改变，副线圈和电阻箱、理想电流表连接在一起，下列说法正确的是( )
A. 保持不变，将触头向上移动，则的示数变大
B. 保持不变，将触头向下移动，电源输出的总功率变小
C. 保持的位置不动，增大，则的示数减小，的示数减小
D. 保持的位置不动，增大，则的电功率变小，的电功率不变
8. 分别用频率为和的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为：，已知普朗克常量为，真空中光速为，电子电量为。下列说法正确的是( )
A. 用频率为的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多
B. 用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应
C. 甲、乙两种单色光照射该金属，只要光的强弱相同，对应的光电流的遏止电压就相同
D. 该金属的逸出功为
9. 甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度一前一后同向匀速行驶。甲车在前且安装有制动系统，乙车在后且没有安装制动系统。正常行驶时，两车间距为。某时刻因前方突发状况，两车同时刹车，以此时刻为零时刻，其速度时间图象如图所示，则( )
A. 两车刹车过程中的平均速度均为 B. 甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离
C. 时，两车相距最远 D. 甲、乙两车不会追尾
10. 如图甲所示，在水平面上固定有平行长直金属导轨和，端接有电阻导体棒垂直轨道放置在光滑导轨上，导轨电阻不计。导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场，且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。在时刻，导体棒以速度从导轨的左端向右运动，经过时间开始进入磁场区域，取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，回路中顺时针方向为电流正方向，则回路中的电流随时间的变化规律图象可能是( )
A. B.
C. D.
11. 年月日，北斗三号基本系统已完成建设，开始提供全球服务其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示：为低轨道极地卫星为地球同步卫星为倾斜轨道卫星，其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同下列说法正确的是( )
A. 卫星的线速度比卫星的线速度小
B. 卫星的向心加速度比卫星的向心加速度大
C. 卫星和卫星的线速度大小相等
D. 卫星的机械能一定比卫星的机械能大
12. 粗糙绝缘的水平面上存在着平行于轴的电场，轴上电势随坐标的关系如图象中曲线所示，图中的倾斜虚线与曲线相切，切点坐标为。有一质量为、电荷量为带正电荷的滑块可视作质点，从处以开始向右运动，滑块与水平面的动摩擦因数为；则有( )
A. 滑块在 处的加速度大小为
B. 滑块的最大速度为
C. 经一段时间后，滑块会停在处
D. 经一段时间后，滑块会停在处
13. 据报道，“墨子号”洲际量子密钥分发成果入选年度国际物理学十大进展。关于量子论的建立及其发展，以下说法正确的是( )
A. 普朗克把能量子引入物理学，进一步完善了“能量连续变化”的传统观念
B. 爱因斯坦的光电效应方程成功解释了光电效应现象，揭示光具有粒子性
C. 密立根通过油滴实验证明了光电效应方程，测量了普朗克常量
D. 康普顿效应表明光子只具有能量，但没有动量
14. 如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁，从离地面高处，由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法中正确的是( )
A. 在磁铁下落的整个过程中，从上向下看圆环，圆环中的感应电流方向先顺时针后逆时针
B. 磁铁在整个下落过程中，圆环对它的作用力始终竖直向上
C. 磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变
D. 磁铁落地时的速率一定等于
15. 如图所示，带电小球由绝缘细线和悬挂而处于静止状态，其中水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道，圆心与球位置重合，管道底端与水平地面相切，一质量为可视为质点的带电小球从端口由静止释放，当小球运动到端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为。在小球由滑到过程中，下列说法中正确的是( )
A. 小球所受库仑力大小始终为 B. 小球机械能逐渐减小
C. 小球加速度大小先变大后变小 D. 细线的拉力先增大后减小
16. 如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图。跳楼机由静止从自由下落到，再从开始以恒力制动竖直下落到停下。已知跳楼机和游客的总质量为，高度差为，高度差为，重力加速度为。则( )
A. 从到与从到的运动时间之比为：
B. 从到，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等
C. 从到，跳楼机和游客总重力的冲量大小
D. 从到，跳楼机受到制动力的大小等于
二、多选题
17. 利用物理模型对问题进行分析，是一种重要的科学思维方法。如图甲所示为拔河比赛时一位运动员的示意图，可以认为静止的运动员处于平衡状态。该情形下运动员可简化成如图乙所示的一质量分布均匀的钢管模型。运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，可以认为钢管与地面的夹角逐渐变小，在此期间，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。已知当钢管受到同一平面内不平行的三个力而平衡时，三个力的作用线必交于一点。根据上述信息，当钢管与地面的夹角逐渐变小时，下列说法正确的有( )
A. 地面对钢管支持力的大小不变 B. 地面对钢管的摩擦力变大
C. 地面对钢管作用力的合力变大 D. 地面对钢管作用力的合力大小不变
18. 如图甲所示，在轴上有和两个波源分别位于和处，振动方向与平面垂直并向周围空间介质分布均匀传播，波速为。时刻两波源同时开始振动，图像分别如图乙、丙所示。为平面内一点，。下列说法正确的是( )
A. 处的质点开始振动方向沿轴负方向
B. 两列波相遇后，处的质点振动加强
C. 两列波相遇后，处的质点振动加强
D. 若，从两列波在点相遇开始计时，点振动方程为
19. 我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，是应用长征五号运载火箭送入地火转移轨道。火星距离地球最远时有亿公里，最近时大约亿公里。由于距离遥远，地球与火星之间的信号传输会有长时间的时延。当火星离我们最远时，从地球发出一个指令，约分钟才能到达火星。为了节省燃料，我们要等火星与地球之间相对位置合适的时候发射探测器。受天体运行规律的影响，这样的发射机会很少。为简化计算，已知火星的公转周期约是地球公转周期的倍，认为地球和火星在同一平面内、沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。根据上述材料，结合所学知识，判断下列说法正确的是( )
A. 地球的公转线速度大于火星的公转线速度
B. 当火星离地球最近时，地球上发出的指令需要约分钟到达火星
C. 若火星运动到点、地球恰好在点时发射探测器，则探测器沿椭圆轨道运动到点时，恰好与火星相遇
D. 下一个发射时机需要再等约年
20. 如图甲为汽车在足够长水平路面上以恒定功率启动的模型，假设汽车启动过程中所受阻力恒定，汽车质量为；如图乙为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为，左端接有定值电阻，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。将一质量为的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力向右拉动，导体棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图丙、丁分别是汽车、导体棒开始运动后的图像，其中和已知。则( )
A. 汽车在运动过程中的最大速度为
B. 导体棒在运动过程中的最大速度为
C. 汽车从启动到速度达到最大所运动的距离为
D. 导体棒从开始到速度达到最大所运动的距离为
21. 如图，水平面上有一平板车，某人站在车上抡起锤子从与肩等高处挥下，打在车的左端，打后车与锤相对静止。以人、锤子和平板车为系统初始时系统静止，研究该次挥下、打击过程，下列说法正确的是( )
A. 若水平面光滑，在锤子挥下的过程中，平板车一定向左运动
B. 若水平面光滑，打后平板车可能向右运动
C. 若水平面粗糙，在锤子挥下的过程中，平板车一定向左运动
D. 若水平面粗糙，打后平板车可能向右运动
22. 如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为：，、、为三只规格均为“，”的灯泡，各电表均为理想交流电表，定值电阻输入端交变电压的图象如图乙所示，三只灯泡均正常发光，则( )
A. 电压的瞬时表达式为
B. 电压表的示数为
C. 电流表的示数为
D. 定值电阻
23. 一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力作用下开始向上运动，如图甲。在物体向上运动过程中，其机械能与位移的关系图象如图乙，已知曲线上点的切线斜率最大，不计空气阻力，则( )
A. 在处物体所受拉力最大
B. 在过程中，物体的动能先增大后减小
C. 在过程中，物体的加速度先增大后减小
D. 在过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功
24. 在三角形区域中存在着磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场，三边电阻均为的三角形导线框沿方向从点以速度匀速穿过磁场区域。如图所示，，，，线框穿过磁场的过程中( )
A. 感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向
B. 感应电流先增大，后减小
C. 通过线框的电荷量为
D. 、两点的最大电势差
25. 在磁感应强度为的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为以、分别表示粒子的质量和电荷量，生成的新核用表示。下面说法正确的是( )
A. 发生衰变后产生的粒子与新核在磁场中运动的轨迹正确的是图丙
B. 新核在磁场中圆周运动的半径为
C. 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为
D. 若衰变过程中释放的核能都转化为粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为
26. 如图为模拟远距离输电的部分测试电路。、端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为、，且，理想变压器的原、副线圈匝数比为且，电流表、电压表均为理想表，其示数分别用和表示。当向下调节滑动变阻器的滑动端时，电流表、电压表示数变化分别用和表示。则以下说法正确的是( )
A. B.
C. 电源的输出功率一定减小 D. 电压表示数一定增加
27. 如图所示，宽为的平行金属导轨由光滑的倾斜部分和足够长的粗糙水平部分平滑连接，右端接阻值为的电阻，矩形区域内有竖直向上、大小为的匀强磁场。在倾斜部分同一高度处放置两根细金属棒和，由静止先后释放，离开磁场时恰好进入磁场，在水平导轨上运动的总距离为。、质量均为，电阻均为，与水平导轨间的动摩擦因数均为，与导轨始终垂直且接触良好。导轨电阻不计，重力加速度为。则整个运动过程中( )
A. 棒中的电流方向会发生改变 B. 棒两端的最大电压为
C. 电阻消耗的电功率一直减小 D. 电阻产生的焦耳热为
三、实验题（本大题共1小题，共9.0分）
28. 为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑的轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，已知当地的重力加速度为，则实验时
需要测定的物理量是______；
A.钢球的质量
B.弹簧的原长
C.弹簧的压缩量
D.桌面到地面的高度
E.钢球抛出点到落地点的水平距离
计算弹簧最短时弹性势能的关系式是______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、玻尔提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱，故A错误；
B、衰变是由于原子核内中子转化为一个质子同时释放一个电子，并非原子核外电子电离形成的，故B错误；
C、根据质量数及电荷数守恒，可写出该核反应方程为，可知该核反应为衰变，射线的穿透能力较弱，故C错误；
D、电子显微镜利用高速电子束的德布罗意波长比可见光更小的规律提高了分辨能力，故D正确。
故选：。
玻尔提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱，根据衰变的实质分析；根据质量数及电荷数守恒，分析衰变情况，电子显微镜利用高速电子束的德布罗意波长比可见光更小的规律提高了分辨能力。
不同考查衰变、波尔理论、射线特点等知识点，解题关键掌握衰变过程中质量数及电荷数守恒。
2.【答案】
【解析】解：根据
可知，开始时球的重力的功率为零，到达底端时球的重力的功率也为零，则球在圆弧上运动的过程重力的功率先增加后减小，故A错误；
B.两球下落的高度相同，则到达底端时的速度大小相同，根据
可知，小球经过、时的向心加速度不相同，故B错误；
C.根据
可得
则小球、做平抛运动的水平位移大小相等，故C正确；
D.平抛运动的过程中，小球重力的平均功率
，解得
小球重力的平均功率与小球的重力的平均功率相等，故D错误。
故选：。
根据瞬时功率计算式，分析瞬时功率；
根据向心加速度公式，分析向心加速度大小；
根据平抛规律列式，求水平位移；
根据平均功率计算式，分析平均功率。
本题是一道中等难度题，考查学生对瞬时功率、向心加速度、平抛规律的掌握，需要学生平时多熟记。
3.【答案】
【解析】A、由于红光的折射率小于紫光的折射率，根据可知，在冰晶内红光的传播速度比紫光的大，故A错误；
B、图乙中紫光满足，正六边形每个内角为，即，根据几何关系可知，根据折射率为，可得，故B正确；
C、保持入射角不变，将紫光改为红光，因紫光的折射率大于红光的折射率，根据折射率，则偏转角将减小，故C错误；
D、根据光电效应方程有可知，由于红光频率小于紫光频率，若红光和紫光均能使同一金属产生光电效应，则紫光对应的光电子最大初动能一定比红光的大，故D错误。
故选：。
单色光频率越大，在同一介质中，折射率越大，根据、可知，传波速度越小，波长越小，传播过程中频率不变；根据光电效应方程可知对于同种金属，入射光频率越大，电子最大初动能越大。
本题主要考查光的折射定律、光电效应方程的理解与应用，熟记公式、、是解题的关键。
4.【答案】
【解析】解：、蚊子与雨滴融为一体的过程中，规定向下为正方向，根据动量守恒有，解得，故A错误，
B、雨滴的动量变化量，故B错误；
C、设蚊子受到的平均作用力为，根据动量定理有，解得，故C正确；
D、若雨滴直接砸在静止的蚊子上，蚊子与雨滴的作用时间变短，雨滴的动量变化量变大，蚊子受到的平均作用力也变大，故D错误。
故选：。
根据动量守恒解得，根据动量定理分析解得。
本题考查动量守恒的与动量定理的应用，解题关键掌握动量的矢量性。
5.【答案】
【解析】解：、点的点电荷在点的场强由指向，点的点电荷在点的场强由指向，合场强不为，故A错误；
B、点的点电荷在点的场强沿方向，点的点电荷在点的场强沿方向，根据等量同种电荷产生电场的对称性可知，合场强的方向由指向，故B错误；
C、点离两正电荷更近，则点的电势更高，电子带负电，电子在点的电势能比在点的电势能大，故C错误；
D、根据对称性可知，、两点间的电势差和、两点间的电势差相等，故D正确。
故选：。
根据等量同种点电荷产生电场的特点分析即可；负电荷在电势高的位置电势能小。
本题考查等量同种点电荷的电场，知道等量同种点电荷电场的特点，知道离正点电荷越近，电势越高。
6.【答案】
【解析】解：、由图可知，时间后，手机的加速度等于重力加速度，方向竖直向下，则手机与手掌没有力的作用，故手机离开过手掌，故A错误；
B、由图像得，时间内手机加速度始终为正值，一直向上做加速运动，则手机在时刻还没有到最高点，故B错误；
C、时刻，手机向上的速度达到最大值，则时刻，手机的运动方向没有发生改变，故C错误；
D、时间内，根据牛顿第二定律得：
整理得：
由图可知时间加速度向上不断减小，则支持力不断减小；时间内加速度向下，根据牛顿第二定律得：
整理得：
时间内加速度不断增大，则支持力不断减小，即手机在时间内，受到的支持力一直减小，故D正确。
故选：。
根据图像分析手机的加速度，与重力加速度比较，进而判断手机是否离开过手掌；根据图像加速度的变化分析手机的运功情况；根据牛顿第二定律分析支持力的变化。
本题考查牛顿第二定律，解题关键是能从图像中分析手机加速度和速度的变化，结合牛顿第二定律分析即可。
7.【答案】
【解析】解：根据电路连接情况可知，根据变压器电压、电流关系可知，，根据欧姆定理可知，联立可得。
A、保持不变，将触头向上移动，则增大，根据上述推导可知变小，即的示数变小，故A错误；
B、若保持不变，将触头向下移动，减小，则增大，电源输出的总功率变大，故B错误；
C、保持的位置不动，增大，根据上述推导可知、变小，即和的示数都变小，故C正确；
D、根据可知，的电功率变小，的电功率可能变小也可能变大，故D错误。
故选：。
当保持不变，则由原线圈匝数变化，导致副线圈的电压变化，根据闭合电路欧姆定律与变压器原理求解；当保持位置不变时，则由电阻变化来确定电流的如何变化，从而得出电表示数，电功率如何变化。
电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。
8.【答案】
【解析】解：、光照射金属，金属单位时间内逸出的光电子数目与入射光的强度有关；用频率为的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目不一定多。故A错误。
B、、根据爱因斯坦光电效应方程可得，、，又；联立解得：频率为的单色光光子能量，则用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应，故B正确，D错误。
C、甲、乙两种单色光照射该金属，逸出光电子的最大初动能不同，对应的光电流的遏止电压不同。故C错误。
故选：。
根据光速、频率、波长之间的关系可知光子的能量为，然后根据爱因斯坦光电效应方程，及光电效应发生条件，即可求解。
本题比较简单，但是涉及物理量比较多，在应用公式的同时要理清物理量之间的关系，同时注意光电效应发生条件：入射光的频率大于极限频率或入射光的波长小于极限波长。
9.【答案】
【解析】【解答】
解：、根据图象的“面积”表示位移，知甲车的刹车距离为：，平均速度为：。乙车的刹车距离为：，平均速度为：，则知，甲车的刹车距离小于乙车的刹车距离，故AB错误。
C、时两车间距为，乙车在后，刹车后，内甲车的速度比乙车的大，两车间距增大。后，甲车的速度比乙车的小，两车间距减小，则时，两车相距最远，故C错误。
D、时两车间距为，因为，所以甲、乙两车不会追尾，故D正确。
故选：。
在速度时间图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移，由几何知识求位移，再分析平均速度的大小。并由几何关系求刹车的距离。根据速度关系分析距离如何变化，从而确定两车是否追尾。
本题关键是根据速度时间图象得到两个物体的运动规律，知道图象与时间轴包围的面积表示位移大小，两车速度相等时相距最远，结合初始条件进行分析处理。
10.【答案】
【解析】解：根据法拉第电磁感应定律可得，在时间内，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，根据楞次定律可得回路中电流方向为逆时针，即负方向；
导体棒进入磁场的过程中，感应电流，随着速度减小、安培力减小、则加速度减小，图象的斜率减小，根据右手定则可得电流方向为顺时针。
所以A正确、BCD错误；
故选：。
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求解感应电流随时间的变化关系，再根据楞次定律或右手定则判断电流方向。
对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断。
11.【答案】
【解析】解：、人造卫星在围绕地球做匀速圆周运动的过程中由万有引力提供向心力，根据万有引力定律和匀速圆周运动知识得，解得：，，由题意可知，卫星的轨道半径小于卫星的轨道半径，故卫星的线速度大于卫星的线速度，卫星的线速度等于卫星的线速度，而卫星的向心加速度与的向心加速度相等，故A、B错误，C正确；
D、由于不知道卫星的质量关系，故无法判断卫星的机械能与卫星的机械能关系，故D错误。
故选：。
地球同步卫星轨道只能在赤道上空，根据万有引力提供向心力得出周期与半径的关系，从而判断中地球轨道卫星的运行周期和地球同步卫星的运行周期关系，周期相同，半径相同，根据机械能的定义分析机械能间的关系。
本题的关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出周期的表达式是解答的前提条件，注意同步卫星的特点。
12.【答案】
【解析】解：电势与位移图线的斜率表示电场强度，则处的场强，此时的电场力，滑动摩擦力大小，则滑块在处的加速度大小为，故A错误；
B.在时，电场力等于摩擦力，速度最大，根据动能定理得，，因为和处的电势差大约为，代入求解，最大速度大约为，故B错误；
假设滑块停在处，则此过程中电场力做功，摩擦力的功，动能减小量，则满足，可知假设正确，故C正确、D错误。
故选：。
电势与位移图线的斜率表示电场强度，根据斜率求解处的电场强度，根据牛顿第二定律计算加速度；根据加速度方向与速度方向的关系，判断出速度的变化，从而知道何时速度最大。根据能量守恒定律列式求解滑块的最大速度。
解决该题的关键是明确知道图象的斜率所表示的物理意义，根据受力分析运动情况，弄清速度最大时的物理特征；
13.【答案】
【解析】解：、普朗克把能量子引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，故A错误；
B、爱因斯坦的光电效应方程成功解释了光电效应现象，揭示光具有粒子性，故B正确；
C、密立根通过油滴实验测量了电子所带的电荷量，故C错误；
D、康普顿效应表明光子不仅具有能量还具有动量，故D错误。
故选：。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
14.【答案】
【解析】解：、当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针从上向下看圆环，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针从上向下看圆环，故A错误；
B、据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，故B正确；
C、磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，机械能不守恒，故C错误；
D、若磁铁从高度处做自由落体运动，其落地时的速度，但磁铁穿过圆环的过程中要产生电流，根据能量守恒定律可知，其落地速度一定小于，故D错误
故选：。
由楞次定律可以判断出感应电流的方向；由楞次定律判断磁铁在下落过程中所受线圈作用力的方向；
应用能量守恒定律分析答题；假设磁铁做自由落体运动，求出磁铁落地时的速度，然后判断磁铁落地时速度大小。
本题考查了楞次定律的应用，正确理解楞次定律阻碍的含义是正确解题的关键。
15.【答案】
【解析】解：、对小球运动过程应用机械能守恒可得：，由小球在点时对管道壁恰好无压力，根据牛顿第二定律可得：，所以小球受到的库仑力，方向竖直向上，故A错误；
B、小球运动过程管道支持力和电场力不做功，故只有重力做功，那么机械能守恒，故B错误；
C、设与的连线与水平方向的夹角为，则有 ，任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成，即，下滑过程中从增大，可知小球加速度一直变大，故C错误；
D、设与竖直方向的夹角为，对球受力平衡，在竖直方向可得 ，在水平方向可得 解得，下滑过程中从增大，细线的拉力先增大后减小，故D正确；
故选：。
根据小球运动过程受力情况及做功情况得到机械能变化，然后由动能定理求得在的速度，即可由牛顿第二定律求得库仑力；再对小球进行受力分析，由受力平衡得到两拉力的变化；任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成，表示出加速度进行分析判断。
带电粒子的运动问题，库仑力和其他力一样的处理，将其分解为沿速度方向和垂直速度方向，然后根据受力、做功情况由动能定理求解。
16.【答案】
【解析】解：、加速与减速过程平均速度相等，由可得运动时间之比为：，故A正确
B、由到为自由落体运动，座椅对游客的力为，故B错误
C、到点的速度，则总重力的冲量为，故C错误
D、由到的加速度为：，由到加速度为：，可得，方向向上：可得，故D错误
故选：。
加速与减速过程平均速度相等，结合位移关系求得运动时间之比；对游客受力分析由牛顿运动定律可求得力，由动量定理求得冲量。
由运动学公式求加速度，由牛顿第二定律求力是常见的动力学问题，加速度为其联系点。
17.【答案】
【解析】解：对钢管受力分析，钢管受重力、绳子拉力和地面对钢管作用力合力，钢管受力平衡，根据共点力平衡条件，，，当钢管与地面的夹角逐渐变小，地面对钢管作用力合力变大，故C正确，D错误；
对钢管受力分析，钢管受重力、绳子的拉力、地面对钢管竖直向上的支持力、水平向左的摩擦力，可知，，即随着钢管与地面夹角的逐渐变小，地面对钢管支持力的大小不变，地面对钢管的摩擦力变大，故AB正确。
故选：。
对钢管进行受力分析，结合共点力平衡的条件解答即可。
解决本题的关键能够正确地受力分析，通过共点力平衡进行分析求解，同时本题还要根据弹力和摩擦力的产生条件分析。
18.【答案】
【解析】解：、处的质点，离波源更近，故该质点先按波源的振动形式振动，波源开始向上振动，故该质点开始振动时也是先向上振动，即振动方向沿轴正方向，故A错误；
B、两列波的振动周期、波速均相等，故波长也相等，为，由于两列波的起振方向相反，故质点离两波源距离差为半波长的偶数倍为振动减弱点，奇数倍为振动加强点，处的质点，为半波长的奇数倍，故为振动加强点，故B正确；
C、处的质点，离两波源的距离差为零，为半波长的偶数倍，故为振动减弱点，故C错误；
D、若，为半波长的奇数倍，为振动加强点，振幅为，，，故其振动方程，故D正确。
故选：。
处的质点，离波源更近，故该质点先按波源的振动形式振动，波源开始向上振动，故该质点开始振动时也是先向上振动；两列波的振动周期，波速均相等，故波长也相等，由于两列波的起振方向相反，故质点离两波源距离差为半波长的偶数倍为振动减弱点，奇数倍为振动加强点，处的质点，离两波源的距离差为，为半波长的奇数倍；处的质点，离两波源的距离差为零，为半波长的偶数倍；若，为半波长的奇数倍，为振动加强点．
本题考查波长、频率和波速的关系，学生需明白两列波的起振方向相反，故质点离两波源距离差为半波长的偶数倍为振动减弱点，奇数倍为振动加强点。
19.【答案】
【解析】解：、根据，解得，由于地球的轨道半径小于火星的轨道半径，可知地球的公转线速度大于火星的公转线速度，故A正确；
B、当火星离地球最近时，地球上发出的指令到达火星的时间分钟，故B错误；
C、根据开普勒第三定律可列式，探测器轨道的半长轴小于火星轨道的半径，可知，则如果火星运动到点、地球恰好在点时发射探测器，那么探测器将沿轨迹先运动到点，此时火星还没有达到点，两者并不能恰好在点相遇，故C错误；
D、根据题意，两者相距最近时，恰好是一次发射机会，设到达下一次机会的时间为，根据可知，，代入数据解得年，故D正确。
故选：。
根据万有引力提供向心力，写出加速度与速度的表达式进行比较；根据运动学公式计算地球最近处上发出的指令到达火星的时间；火星与探测器的公转半径不同，则公转周期不相同，因此探测器与火星不能在点相遇；由计算地球再一次追上火星的时间。
本题考查了天体环绕地球运动的相关问题，解题的关键是能用万有引力定律和开普勒第三定律列式求解。
20.【答案】
【解析】解：、当汽车运动至速度最大时，有，且，解得，故A正确；
B、对导体棒，速度最大时有：，且，解得，故B错误；
C、汽车从启动到速度达到最大的过程中，由动能定理可知，解得，故C正确；
D、由电磁感应定律得，在导体棒从开始运动到速度达到最大过程中，由欧姆定律可知，故，由动量定理可知，计算可知，故D错误。
故选：。
机车启动问题：当汽车达到匀速运动时，牵引力等于阻力，启动完成；导体棒运动问题：当导体棒匀速时，外力等于安培力，导体棒受力平衡；根据动能定理求从开始运动到速度达到最大时运动的距离。
本题将汽车启动问题和导体棒运动问题类比，主要是考查电磁感应现象，关键是弄清楚导体棒的运动情况和受力情况，根据平衡条件、牛顿第二定律列方程进行求解，涉及能量问题，常根据动能定理、功能关系等列方程求解。
21.【答案】
【解析】
【分析】
若水平面光滑，把人、锤子和平板车看成一个系统，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，根据动量守恒定律分析小车的运动情况。若水平面粗糙，分析平板车的受力情况，来分析其运动情况。
本题考查了动量守恒定律的应用，解决本题的关键是要知道系统的水平动量守恒，但总动量不守恒，运用动量守恒定律和受力情况来分析平板车的运动情况。
【解答】
解：、若水平面光滑，把人、锤子和平板车看成一个系统，系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，用锤子连续敲打车的左端，根据水平方向动量守恒可知，系统的总动量为零，在锤子挥下的过程中，锤子有水平向右的速度，则平板车一定向左运动。打后由于惯性，平板车仍向左运动。故A正确，B错误。
C、若水平面粗糙，在锤子挥下的过程中，车可能静止不动，也可能向左运动，故C错误。
D、若水平面粗糙，在锤子挥下的过程中，车可能静止不动，打后平板车受到向右的冲力，可能向右运动，故D正确。
故选：。
22.【答案】
【解析】解：、根据图象知，交变电流的最大值为，周期，线圈的转动的角速度，所以该交变电流的瞬时值，故A错误；
、规格为，的灯泡在正常发光时，据可得，通过灯泡的电流，变压器输出端三个灯泡并联后与并联，可得变压器的输出电流
则据可得，原线圈的电流，故C错误；
根据图象可知，原线圈输入电压为，则电压表示数，故B正确；
变压器的输出电压，灯泡两端电压，则两端电压，流过的电流，故，故D正确。
故选：。
根据三个灯均能正常发光，可得副线圈的电流，再根据匝数比求得原线圈的电流，根据欧姆定律求得电压表的求数及电流表的示数，再根据电压表的示数求得副线圈的输出电压，由输出电压和电流求得电阻的阻值。
解决该题关键要掌握住理想变压器的电压、电流与线圈匝数之间的关系及电压、电流功率之间的关系以及串并联电压与电流关系，本题即可得到解决。
23.【答案】
【解析】
【分析】
处物体图象的斜率最大，由可知此时所受的拉力最大；过程中，物体应先加速后减速，动能先增大后减小；过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功与动能之和。
本题考查了功能关系、牛顿第二定律等知识点。理解图象的物理意义是本题的关键，注意不要把图象看成是图象来处理。
【解答】
A.由图可知，处物体图象的斜率最大，则说明此时机械能变化最快，由可知此时所受的拉力最大；故A正确；
B.过程中，图象的斜率越来越小，则说明拉力越来越小；在处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，故动能先增大后减小，故B正确；
C.在处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时拉力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，则说明加速度先减小后增大，故C错误；
D.过程中，拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功与动能之和。故D错误；
故选：。
24.【答案】
【解析】解：、穿过线框的磁通量先增加后减小，磁场方向垂直纸面向里，由楞次定律知，感应电流先沿逆时针方向，后沿顺时针方向，故A正确。
B、线框进入磁场的过程，有效切割长度增大，产生的感应电动势增大，感应电流增大。线框刚完全进入磁场时，边和边产生等大、反向的感应电动势，线框中总的感应电动势为零，感应电流为零。线框穿出磁场的过程，有效切割长度增大，产生的感应电动势增大，感应电流增大。故B错误。
C、通过线框的电荷量，故C错误。
D、当线框刚完全进入磁场时，线框中感应电流为零，、两点的电势差最大，最大电势差故D正确。
故选：。
根据楞次定律判断感应电流方向。根据有效切割长度的变化，分析感应电动势的变化，再判断感应电流的变化。根据求通过线框的电荷量。当线框刚完全进入磁场时边、边都切割磁感线时，、两点的电势差最大。
本题要根据楞次定律断感应电流的方向，根据有效的切割长度分析感应电动势的变化。要注意不能认为线框刚出磁场时间的电势差最大。
25.【答案】
【解析】解：、由动量守恒可知衰变后产生的粒子与新核运动方向相反，所以在磁场中运动的轨迹圆外切，根据可得，可知粒子半径大，由左手可知两粒子圆周运动方向相同，丁图正确，故A错误；
B、由可知，新核在磁场中圆周运动的半径为，故B正确；
C、圆周运动的周期为，环形电流为，故C正确；
D、对粒子由洛伦磁力提供向心力可得，由质量关系可知衰变后新核质量为，由衰变过程中动量守恒可得可知，系统增加的能量为，由质能方程可得，联立解得衰变过程中的质量亏损为，故D正确；
故选：。
核反应过程质量数与核电荷数守恒，反应后核子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子轨道半径，应用爱因斯坦质能方程分析答题。
本题是原子核内容与磁场的综合，首先是衰变问题，质量数与电荷数守恒；再就是衰变前后动量守恒，衰变后做匀速圆周运动，由牛顿第二定律就能求出半径之比。
26.【答案】
【解析】解：、因，故A错误；
B、根据变压器的原理，，解得：，，在原线圈电路中，，即为：，整理得：，根据几何关系可知，故B正确；
C、当向下调节滑动变阻器的滑动端时，负载电阻变大，电源电压不变，电流减小，故电源输出功率减小，故C正确；
D、当向下调节滑动变阻器的滑动端时，负载电阻变大，则回路中电流变小，则原线圈电流也减小，那么电阻 上的电压减小，电源电压不变，所以原线圈的电压变大，根据匝数比可知副线圈的电压也变大，故D正确；
故选：。
根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，滑片移动改变了负载的电阻，结合变压器的特点和闭合电路欧姆定律去分析。
电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法。
27.【答案】
【解析】解：、当棒进入磁场时，根据右手定则可得棒中的电流方向由里向外，当棒进入磁场时，根据右手定则可知棒中的电流方向由外向里，所以棒中的电流方向会发生改变，故A正确；
B、棒下滑到斜面底端时速度为。则，解得，减速进入磁场时感应电动势小于，棒两端电压为路端电压，所以棒两端的最大电压小于，故B错误；
C、棒在磁场中运动过程中速度减小、产生的感应电动势减小，所以通过电阻的电流减小，电阻消耗的电功率减小，而当棒再次进入磁场时，棒消耗的电功率又增大，然后再减小，故C错误；
D、在水平导轨上运动的总距离为，则在水平导轨上运动的总距离也为。根据能量守恒定律可得系统产生的总的热量，无论在磁场中或在磁场中，都是在外电路且与阻值为的电阻并联，所以电阻消耗的焦耳热，故D正确。
故选：。
根据右手定则可知棒中的电流方向；根据机械能守恒定律计算达到低端的速度，棒两端电压为路端电压，根据判断棒两端电压；根据通过棒的电流变化分析电功率的变化；根据能量守恒定律分析电阻产生的焦耳热。
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。
28.【答案】；
【解析】
【分析】
弹簧压缩最短，储存的弹性势能最大，释放小球后，小球在弹簧的弹力作用下加速，弹簧与小球系统机械能守恒，通过测量小球的动能来求解弹簧的最大弹性势能，小球离开桌面后，做平抛运动，根据平抛运动的知识可以求平抛的初速度，根据以上原理确定待测量即可；
根据平抛运动的知识先求平抛的初速度，求出初动能就得到弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小。
本题关键是通过平抛运动测量初速度，从而测量出弹簧释放的弹性势能，也就是弹簧储存的弹性势能，注意掌握能量转化规律即可正确求解。
【解答】
释放弹簧后，弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能为：
，
故需测量小球的质量和最大速度；
小球接下来做平抛运动，要测量初速度，还需要测量测量平抛的水平位移和高度；
故答案为：小球质量，小球平抛运动的水平位移和高度。
故选：。
对于平抛运动，有：
，
由式可解得：；
故答案为：；
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