河北省张家口市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）汇编-01选择题

河北省张家口市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）

按题型分类汇编-01选择题

一、单选题

1.（2021•河北张家口•统考一模）一个质点在外力的作用下由静止开始沿直线运动，它

的加速度与时间图像如图所示，，=4s时，该质点的速度大小为（）

C.lm∕sD.0m∕s

2.（2021・河北张家口•统考一模）氢原子能级如图所示，用光子能量为2∙55eV的光照射

大量处于〃=2能级的氢原子，氢原子向低能级跃迁时辐射出的光照射到逸出功为9eV

的金属板时，射出光电子最大初动能为（）

4-------------------0.85eV

n3--------------------------1.51eV

%-------------------3.40eV

nɪ-------------------13.6eV

A.4.6eVB.3.75eVC.3.O9eVD.1.2eV

3.（2021.河北张家口.统考一模）如图所示，一长度为R的轻绳一端系一质量为根的小

球，另一端固定在倾角。=30。的光滑斜面上。点，小球在斜面上绕。点做半径为R的

圆周运动，A、8分别是圆周运动轨迹的最低点和最高点，若小球通过B点时轻绳拉力

大小等于祖g,重力加速度为g,则小球通过A点时，轻绳拉力大小为（）

A.2mgB.4mgC.6mgD.7mg

4.（2021•河北张家口•统考一模）在如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数

比吗：%=2:1,原线圈通过电流表和定值电阻R1连接u=20√2-SinlOO^r（V）的交变电

源，定值电阻K=&=10。电流表、电压表均为理想电表，则（）

A.电流表示数为IAB.电压表示数为5V

C.电阻a的功率为1.6WD.电阻&的功率为3.2W

5.（2021•河北张家口•统考一模）如图所示，在倾角。=37。的光滑固定斜面上，物块4、

B质量均为加，物块A与轻弹簧相连，物块B用平行于斜面的细线与斜面顶端相连，A、

8静止且两者之间的弹力大小为等，重力加速度为g,如37。=0.6,COS37。=0.8,某时刻

把细线剪断，下列说法正确的是（）

A.细线剪断前，细线的拉力大小为0∙6∕ng

B.细线剪断前，弹簧弹力大小为1.2mg

C.细线剪断瞬间，A、8之间的弹力大小为05〃g

D.细线剪断瞬间，4、8之间的弹力大小为0.55mg

6.（2021・河北张家口♦统考一模）如图所示，Xoy坐标系中，A点的坐标为（0,20cm）,B

点的坐标为（15cm,（））,匀强电场的方向平行于坐标系平面，其中坐标原点。处的电势

为0V,A点电势为16V,B点电势为-9V,则电场强度的大小为（）

A.l∞V∕mB.125V∕mC.60V∕mD.8()V∕m

7.（2022・河北张家口•统考一模）如图所示，载有物资的热气球静止于空中某高度处。

现将其中的一部分物资在热气球外由静止释放，已知释放的物资质量小于热气球剩余的

总质量，释放物资后热气球受到的浮力不变，不计空气阻力。则从释放物资到物资落地

前的时间内，释放的物资和热气球组成的系统（）

试卷第2页，共12页

热气球

G释放的物资

A.总动量向上B.总动量向下

C.机械能减小D.机械能增大

8.（2022♦河北张家口•统考一模）目前在我国光刻机设备生产领域己经实现了90nm制

程的光刻机量产，上海微电子预计推出28nm的光刻机，光刻机中的一项关键技术就是

激光光源的控制。若某激光光源发射出一束波长为九的单色平行激光束，发光的功率为

P,已知真空中的光速为c,普朗克常量为/?,不考虑激光在传播过程中的衰减，则该激

光光源发出的激光束在长度Im内的平均光子个数为（）

APzlRpλO*DPC

hc~hehλhλ

9.（2022•河北张家口•统考一模）2022年2月7日在首都体育馆举行的北京2022年冬

奥会短道速滑项目男子IOOO米决赛中，中国选手任子威夺得冠军，其比赛场地如图甲

所示，场地周长111.12m,其中直道长度为28.85m,弯道半径为8m。若一名质量为50kg

的运动员以大小12m∕s的速度进入弯道，紧邻黑色标志块做匀速圆周运动，如图乙所示，

运动员可看作质点，重力加速度g取IOm∕s2,则运动员在弯道上受到冰面最大作用力的

大小最接近的值为（）

终鬣情翳3000m,5000m

:起跑线

•500m,1500m

甲乙

A.500NB.900NC.1030ND.2400N

10.（2022・河北张家口•统考一模）真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、0、N

为同一根电场线上的不同位置的点，两个带电粒子从同一位置尸点以相同速度射

入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，已知〃粒子带负电，h

粒子带正电，下列说法正确的是（）

2/

P

A.历点的电势低于N点的电势

B.电场力对α粒子做负功，对6粒子做正功

C.”粒子与6粒子的电势能均减小

D.若在。点静止释放“粒子，仅在电场力的作用下，。粒子将沿电场线运动到M点

11.（2022・河北张家口•统考一模）2021年4月29日在海南文昌用长征五号B遥二运载

火箭成功将空间站天和核心舱送入预定轨道，中国空间站在轨组装建造全面展开，中国

空间站以天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱为基本构型。已知天和核心舱绕地

球做匀速圆周运动，轨道高度约为400km,设地球是一个半径约为6400km、质量均匀

分布的球体，地球表面的重力加速度g=9.8m∕s2,则天和核心舱绕地球做匀速圆周运动

的周期约为（）

A.0.5hB.1.5hC.4.5hD.13.5h

12.（2022•河北张家口•统考一模）2020年9月，中国发布“双碳战略”，计划到2030年

实现碳达峰、2060年实现碳中和。电力作为远程输送能量的载体，特高压远距离输送

清洁电能是实现碳中和的重要途径之一。若保持输送电能总功率、输电距离不变的情况

下，从原来的150kV高压输电升级为135OkV的特高压输电，下列说法正确的是（）

A.若输电线不变，则输电线中的电流变为原来的9倍

B.若输电线不变，则输电线上损失的电压变为原来的g

C.若输电线不变，则输电线上损失的功率变为原来的"

D.若更换直径为原来输电线直径!的同种材料制成的输电线，则输电线上损失的功率

不变

13.（2022.河北张家口.统考一模）如图甲所示，一物块从固定斜面的底端沿斜面方向冲

上斜面，物块的动能以随距斜面底端高度〃的变化关系如图乙所示，已知斜面的倾角

为30。，重力加速度大小为g,取物块在斜面底端时的重力势能为零，下列说法正确的

试卷第4页，共12页

是（）

A.物块的质量为与

g%

B.物块与斜面间的动摩擦因数为比

3

4

C.上滑过程中，物块动能等于重力势能时，到斜面底端的高度为々为

D.下滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块的动能大小为守

14.（2023・河北张家口•统考一模）2023年1月16日时速600公里的常导磁悬浮列车亮

相《奇妙中国》，传说中的贴地飞行梦想成真，如图所示为常导磁悬浮列车进站时的土一

t

图像，进站过程可视为匀变速直线运动。下列说法正确的是（）

A.常导磁悬浮列车在^■时的速度为g

B.阴影部分的面积表示常导磁悬浮列车在0∙时间内通过的位移

C.常导磁悬浮列车在时刻安全停靠到站台

Ib

D.常导磁悬浮列车进站时的加速度大小为二

*0

15.（2023•河北张家口•统考一模）如图所示，带电体系由一对带电荷量均为4的等量异

种点电荷组成，已知两点电荷间的距离为/,P点为两电荷连线的中垂线上一点，P、O

两点间的距离为r,且/=r：M和N分别为两点电荷延长线上关于中点O对称的两点，

下列说法正确的是（）

点一％一㊀一为

I

I

I

I

I

I

I

I

I

A.”和N两点的场强大小相等，方向相反

B.若取无穷远处电势为0,则M和N两点电势相同

C.在P点由静止释放一电子，电子将沿两电荷连线的中垂线做往返运动

D.P点场强的大小约为绊

r

16∙（2023∙河北张家口•统考一模）如图所示，正方形框ABCD竖直放置，两个完全相同

的小球P、Q分别穿在方框的BC、Cz）边上，当方框绕A。轴匀速转动时，两球均恰与

方框保持相对静止且位于8C、CO边的中点，已知两球与方框之间的动摩擦因数相同，

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两球与方框间的动摩擦因数为（）

17.（2023♦河北张家口•统考一模）如图所示，某同学自制了一个质量分布均匀、半径为

R的冰球，。为球心，单色点光源S置于。点正下方球内最低点。已知冰球的折射率为

4

p不考虑反射光的折射，则冰球上无光射出的部分所对应的最大横截圆面的面积为

c5D-肘

18∙（2023∙河北张家口•统考一模）一个小物块拴在一个轻弹簧上，并将弹簧和小物块竖

试卷第6页，共12页

直悬挂处于静止状态，以此时小物块所处位置为坐标原点0,以竖直向下为正方向建立

OX轴，如图所示。先将小物块竖直向上托起使弹簧处于原长，然后将小物块由静止释

放并开始计时，经过京s,小物块向下运动20Cm第一次到达最低点，已知小物块在竖

直方向做简谐运动，重力加速度g=10m∕s0忽略小物块受到的阻力，下列说法正确的

是(

人✓4

Γ⅛

lT

X

A.小物块的振动方程为x=0.1Sin（Ior+］）（国际单位）

B.小物块的最大加速度为2g

C.小物块的最大速度为0m/s

2,π

D.小物块在O~∖q∖s的时间内所经过的路程为85Cm

19.（2023•河北张家口•统考一模）在银河系中，有近一半的恒星像太阳一样孤独，而另

一半则有一颗或多颗其他恒星相互环绕而陪伴。某科学团队发现了一个罕见的孤立双星

系统，每51分钟相互环绕一圈，设该双星的质量分别为〃?、M,两者之间的距离为3

则关于该双星系统，下列说法正确的是（）

A.万有引力常量G=κ∙~ʌ

τ5jr（Λ∕+w）

B.万有引力常量G="S

512Λ∕

C.若恒星质量不变，二者相互环绕速度加快，可知二者环绕轨道半径逐渐减小

D.若质量为M的恒星有一部分质量转移到质量为帆的恒星上，且双星间的距离不变,

那么一定会影响二者相互环绕的速度

20.（2023•河北张家口•统考一模）如图所示为一含有理想变压器的电路，原线圈与小灯

泡Ll串联后接在电源电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈接有两个小灯泡L、

L3,其中Lj所在支路上有一开关S,已知L的电阻为12Ω,L的电阻为20Q,Lj的电

阻为5C。当开关S断开时，小灯泡Ll的功率为P,当开关S闭合时，小灯泡Ll的功率

为16P,不计灯泡电阻的变化，则理想变压器的原副线圈匝数之比为（）

c∙>4°-襄

二、多选题

21.（2021.河北张家口.统考一模）2020年12月25日，国产C919大型客机飞抵呼伦贝

尔海拉尔东山国际机场，开展高寒试验试飞专项任务。已知此客机质量为m起飞前,

在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速，经过时间，速度达到也此过程飞机发动机

输出功率恒为P,所受阻力恒为了,那么在这段时间内（）

A.飞机做匀加速运动，加速度大小E

/

B.飞机位移大小为，-紫T

J

C.飞机受到的合外力所做的功为Pt

D.飞机受到的阻力所做的功为对-Pr

2

22.（2021.河北张家口.统考一模）如图所示软铁环上绕有M、N两个线圈，M线圈通过

滑动变阻器及开关与电源相连，N线圈连接电流表，下列说法正确的是（）

A.开关闭合瞬间，通过电流表G的电流由“到人

B.开关闭合稳定后，通过电流表G的电流由匕到。

试卷第8页，共12页

C.开关闭合稳定后，将滑动变阻器滑片向右滑动，通过电流表G的电流由“到/7

D.开关闭合稳定后再断开瞬间，通过电流表G的电流由4到〃

23.（2021.河北张家口•统考一模）2020年7月23日“天问一号”火星探测器成功发射，

开启了火星探测之旅，迈出了我国行星探测第一步.“天问一号”将完成"绕、落、巡''系列

步骤.假设在着陆前，“天问一号”距火星表面高度为人绕火星做周期为T的匀速圆周运

动，已知火星半径为上引力常量为G,下列说法正确的是（）

A.火星的平均密度为备

B.“天问一号”圆周运动的角速度大小为年

C.火星表面重力加速度为军4

D.“天问一号”圆周运动的线速度大小为誓上力

24.（2021∙河北张家口•统考一模）如图所示，等腰直角三角形A8C区域中存在垂直纸

面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为8,一质量为m,电荷量为q的正粒子沿Ag方

向射入磁场，下列说法正确的是（）

C

A.粒子射入速率越大，在磁场中运动时间越长

B.粒子射入速率越大，在磁场中运动的加速度越大

πm

C.粒子在磁场中运动的最长时间为k

2Bq

D.若粒子射入速率不同，则射出磁场时速度的方向一定不同

25.（2022•河北张家口•统考一模）已知无限长的通电直导线在空间某点形成的磁感应强

度大小B=人,其中k为常数，/为通电直导线中的电流大小，〃为该点到导线的距离。

a

两根无限长平行通电直导线。、b中的电流方向如图中箭头所示，其中导线。中的电流

大小为/°,P为两根导线所在平面内的一个点，且尸点到两导线a、b的距离相等，P点

的磁感应强度大小为若导线6中的电流大小不变，仅改变其电流方向，P点的磁感

应强度大小变为等，则可知导线。中的电流大小为（）

I.v

2OAp

ab

A.2IoB.—C.3∕oD.ʌ-

23

26.（2022•河北张家口•统考一模）如图所示，倾角为6的固定细杆上套有一小球P,另

一个小球Q通过细线与小球尸连接，对小球。施加一个水平向右的作用力凡系统静

止时.，两小球之间的细线恰好与细杆垂直，已知两小球的质量均为相，重力加速度为g,

下列说法正确的是（）

A.作用力F的大小为ZMgtane

B.细线张力尸7■的大小为根geos6

C.细杆对小球P的摩擦力6的大小为ZMgsinO

D.细杆对小球P的弹力FN的大小为2〃?gcos6

27.（2022•河北张家口•统考一模）如图所示，宽度为L、左右两部分倾角均为。的足够

长光滑金属导轨AC。一4G。分别置于两匀强磁场中，CG两侧的匀强磁场分别垂直

于对应导轨所在平面，CO左侧磁场的磁感应强度大小为2B,右侧磁场的磁感应强度大

小为以长度均为3电阻均为凡质量分别为2〃八加的导体棒Cd分别垂直导轨

放置在CG两侧的导轨上，两导体棒在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好，

导轨电阻不计，重力加速度为g。某时刻将导体棒加、M由静止释放，下列说法正确的

是（）

试卷第10页，共12页

A∙任意时刻导体棒"、c∙d运动的加速度都相同

2）咫RSinθ

B.导体棒M的最大速度为

38*

C.若导体棒外下降高度。时达到最大速度，则此过程中导体棒外克服安培力做的功

Wg2/?2sin26>

为2mglι-

3B4L4

D.若导体棒M下降高度,时达到最大速度,则此过程经历的时间为盛为+辞*

28.（2023•河北张家口♦统考一模）如图所示为光照射到钠金属板上时，遏止电压U与入

射光频率V的函数关系图线，已知元电荷e=1.6χl（T∣9c。昔朗克常量∕7=6.63X1（Γ34J∙S,

由图中信息可知（）

A

z

l

国

出

W

®!

A.遏止电压与入射光的频率成正比

B.图像的斜率为“

e

C.钠的逸出功约为2.3eV

D.用8xlO∣4Hz的光照射钠金属板时，光电子的最大初动能约为2.9χl0'"J

29.（2023•河北张家口•统考一模）如图所示，某力学模型由竖直支架A8、CD、EF、

GH和固定在支架上的两根粗糙程度处处相同的直杆4从CG组成。支架48、Co高度

均为h,距离为6/?；EF、G”高度均为T，距离为R,两根直杆的长度均为/,且/=3

现将一半径为R的小球从直杆顶端以某一初速度释放，小球到达直杆底端时所受合力恰

好为0,已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）

C

三BF

A.小球在直杆顶端和运动到底端时所受到的弹力之比为G：1

B.小球运动到直杆底端时速度最大

C.小球释放时的加速度大小为正Ig

4

D.直杆与小球间的摩擦力与弹力之比为0.5

30.（2023•河北张家口•统考一模）如图所示，光滑水平面上有一质量为机的“火箭型”

光滑金属导轨，导轨由AB、BC,CD、DE组成，其中AB与QE平行且足够长，Be与

CQ长度相等，己知A8与QE的间距为L,BD垂直于DE,质量为机、电阻为R的金属

棒P静止在导轨上，且与导轨垂直并接触良好。整个装置置于磁感应强度为8的匀强磁

场内，匀强磁场与水平面垂直（图中未画出）。若其余电阻不计，下列说法正确的是（）

A.若用水平向右的恒力F作用在导轨C点，稳定后整个回路的磁通量的变化率为零

B.若给金属棒P—水平向右的初速度四，金属棒上产生的焦耳热最多为丝二

4

C.若给导轨一水平向右的初速度％,整个过程流过金属棒P的电荷量为篝

D.若先将导轨固定，再给金属棒P—水平向右的初速度%,则金属棒P的速度与位移

成线性关系

试卷第12页，共12页

参考答案：

ɪ.D

【详解】图像面积代表速度变化量，由静止开始沿直线运动，r=4s时，该质点的速度大小

1+2.1+2

V=-----X2--------×2=0

22

故选D。

2.B

【详解】用光子能量为Z55eV的光照射大量处于〃=2能级的氢原子，跃迁到

2.55eV-3.40eV=O.85eV

4能级，氢原子向低能级跃迁时辐射出的光最大能量

Em=(-0.85)-(-13.6)eV=12.75eV

照射到逸出功为9eV的金属板时，射出光电子最大初动能为

4=12.75—9eV=3.75eV

故选Bo

3.B

【详解】在8点，根据牛顿第二定律得

V2

mg+mgsin30=

从8点到A点，根据动能定理得

"7g2R∙sin30=ɪmv,2-ɪmv1

在A点，根据牛顿第二定律得

√2

T一机gsin30=m~

解得

T=4mg

故选B。

4.C

【详解】AB.由

H=20√2∙sinlOO^(V)

可知，输入电压的有效值为20V,则有

答案第1页，共17页

20V=t∕1+Z,Λ1

（其中U/、S为原副线圈上的电压值，//、/2为原副线圈上的电流值），根据公式

幺"以二

t∕2∕1Al21

且

Rl=E=IoC

联立可得

t∕2=8V

I1=0.4A

即电压表示数为8V,电流表的示数为0.4A,故AB错误；

CD.R/的功率为

R=/；Rl=1.6W

R2的功率为

P2=I2R2=6.4W

故C正确D错误。

故选Co

5.D

【详解】A.细线剪断前，对B分析，有

T+gm8—m8Sinθ

解得

T=O.Img

A错误；

B.细线剪断前，对整体分析有

T+T'=2mgsinθ

解得

T'=∖.∖mg

B错误；

CD.细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，整体分析有

答案第2页，共17页

2mgsinΘ-T'=2ma

对B分析，有

mgSine-N=ma

解得

N=0.55mg

C错误，D正确。

故选D。

6.A

由题意知2点的电势为-9V,所以在X负半轴找一点夕(T5cm,0),夕点的电势为9V,根据A

点的坐标为(0,20cm),4点电势为16V,可知)，轴上每上升ICm电势升高0.8V,根据9点的

坐标为(T5cm,0),夕点电势为9V,可知X轴上每前进ICm电势降低0.6V,所以点尸(0,3Cm)

的电势为2.4V,点Q(-4cm,0)的电势为2.4V,故P、。为等势点，过。点作的垂线，交

PD于E点、,PD=5cm,设OE为x,由三角形相似得

­X=一3

45

得

12

X=一

5

所以电场强度为

U24

E=-=—^—V/m=100V∕m

X^xlO-2

5

故A正确BCD错误。

故选Ao

7.D

【详解】AB.释放物资前，系统处于静止状态，合力等于0,静止释放物资后，系统受到

的外力不变系统受到的合外力仍为0,所以系统的总动量守恒，仍为O,AB错误；

答案第3页，共17页

CD.释放物资后，物资向下运动，热气球向上运动，浮力对系统做正功，系统的机械能增

大，C错误、D正确。

故选D。

8.A

【详解】每个光子的能量为

he

ε--

λ

设在时间t内发射的光子数为N,则有

PI=NE

该过程中激光传播的距离为

L=Ct

这些光子平均分布在距离L上，则长度Im的光束内的平均光子个数为

NPλ

n=—=—7

Lhe2

故A正确，BCD错误。

故选Ao

9.C

【详解】运动员在水平面内做匀速圆周运动需要的向心力为

V2

ɑ=”一=90ON

竖直方向受力平衡

FN=mg=500N

所以运动员受到冰面的作用力

F=依+&-1030N

故选C。

10.C

【详解】ABC.α粒子带负电、匕粒子带正电，由粒子的受力和运动轨迹可知，电场方向沿

电场线向右，M点电势高于N点电势，电场力对〃、〃粒子均做正功，电势能均减小，AB

错误，C正确；

D.由于M、0、N所在电场线为曲线，所以在O点静止释放的带电的粒子，不可能沿电场

线运动，D错误。

答案第4页，共17页

故选c。

11.B

【详解】万有引力提供向心力有

GMm4π..

---------γ=m—z-(∕J+Λ)

(R+∕Z)2T2

黄金代换

GM=gR2

联立解得

2π(R+h)∣R+h

1~R-∖~T~

代人数值解得

Γ≈1.5h

故B正确，ACD错误。

故选B。

12.D

【详解】A.由公式

P=UI

可知，在输电功率不变的情况下，电压升高为原来的9倍，则输送电流变为原来的A错

误；

B.由欧姆定律可知，导线上损失的电压

△U=Ir

输电线不变，所以输电线上损失的电压变为原来的S,B错误；

C.输电线上损失的功率为

ΔP=∕2r

所以输电线上损失的功率变为原来的£，C错误；

O1

D.根据

R=p—

S

输电线的直径变为原来的"，则电阻变为原来的81倍，所以输电线上损失的功率不变，D

答案第5页，共17页

正确。

故选D。

13.C

【详解】AB.物块从底端上滑到最高点的过程，由动能定理可知

h

,^0÷^cos30∙-⅛=2⅛

从最高点滑回斜面底端的过程由动能定理可知

mg%-μmgcos30°∙-ɪʃ=Eo

sɪn30

联立解得

3E,

m=———

2g%

√3

”7

故AB错误；

C.物块从斜面底端上滑高度为"时的动能为

Oh

Ea=2Eo-mgh-μmgcos30'∙.CCr

sin30

物块具有的重力势能为

EPl=mgh

当Em=EIu时，解得

,4,

h=-∖

故C正确；

D.物块从最高点下滑到高度为h时的动能为

%=mg(%i)-igcos30。•舒

物块具有的重力势能为

Ep2=mgh

当彳2=EkZ时，解得

,2,

力=1%

答案第6页，共17页

故D错误。

故选C。

14.D

【详解】ACD.常导磁悬浮列车进站过程可视为匀变速运动，根据运动学公式

12

x=v0t--af

得

X1

a2b

可知图像的斜率为纵截距为%,所以常导磁悬浮列车的加速度大小为方不，初速度

2TO

为从根据速度时间关系式

V=VQ-at

带入数据得在轲的速度为0。所以常导磁悬浮列车在^■时刻安全停靠到站台，故AC错误,

D正确。

B.2为0&时间内的平均速度，所以0-⅞■时间内常导磁悬浮列车的位移为"，故B错

2224

误。

故选D。

15.D

【详解】A.根据电场的叠加，可知M和N两点的场强大小相同，方向也相同，A错误；

B.取无穷远电势为0,则M点电势为正，N点电势为负，两点电势不同，B错误；

C.P点电场水平向右，电子在尸点由静止释放，不会沿直线Po做往返运动，C错误；

⑷

D.根据电场叠加原理可得产点场强为（，尸$,由题意知rI,P点场强约为黑，D

Γ+—r

I4J

正确。

故选D。

16.B

【详解】对P球，根据牛顿第二定律可得

μmarl=mg

对Q球，根据牛顿第二定律可得

答案第7页，共17页

2

μmg=mω~—I

联立解得

夜

F

故选B。

17.D

【详解】点光源S发出的光在球面尸点发生全反射，根据几何关系可知光线SP与半径。尸

的夹角为全反射临界角C,如图

S

又

.八13

sinC=—=-

n4

由几何关系知无光线射出的部分的截面圆的半径

r=HSin（4一2C）=R

则截面圆的面积为

S=πr1=­πR2

64

故选Do

18.D

【详解】A.由对称性可知弹簧振子的振幅为

A=IOcm

弹簧振子的振动周期为

T九

T=-S

5

则

ω=—=10rad∕s

T

小物块运动的初始位置为负的最大位移处，所以小物块的振动方程为

答案第8页，共17页

x=0.1sin[10/+/%J

选项A错误；

B.根据简谐运动的对称性，小物块在最高点和最低点时的加速度最大，根据牛顿第二定律

可得小物块最大加速度为g,B错误；

C.小物块在平衡位置时的速度最大，若仅有重力势能和动能的的转化，有

ʌ1,

mg/xx=—mv~

解得速度

v=V2m∕s

由于弹簧有弹性势能，所以最大速度不是√∑m∕s,选项C错误；

D,&S为2、个周期，根据x=0∙lsin[10∕+g∕r)可得小物块3个周期的位移

X=0.05m

所以0~等S的时间内小物块走的总路程为

8A+O.O5m=85cm

选项D正确。

故选D。

19.C

【详解】AB.设质量为M的恒星运转半径为R/,质量为加的恒星运转半径为&,根据万

有引力提供向心力可得

GMmc,1,,n2

—p—=Ria>M=RMm

R1+R2=L

联立解得

Lω2e4/上

(_f=--------=---------------

M+mT^[M+m)

而周期T=51x60s,故AB错误；

CD.由上式得出双星系统的角速度为

∣G(M+m)

〃>=J------;------

VZ?

若双星间距离变小，角速度变大，相互环绕速度变快；若双星间的距离不变，相互环绕速度

答案第9页，共17页

不变，故C正确，D错误。

故选C。

20.B

【详解】开关S断开时，有

u=∕A+α

2L=2

12«1

5_4

开关S闭合时，有

U=I风+U；

ZL=Zk

I；«1

副线圈的总电阻

R=凡,凡3

R.2+

I2Rn2

闭合开关S后，小灯泡Ll的功率变为原来的16倍，由公式

P=I2R

可知电流

A-I

A=4

联立解得

幺=3

故选B。

21.BD

【详解】A.对飞机受力分析有

j=ma

V

随着速度增大，合力减小，加速度减小，所以飞机做变加速运动。A错误;

BCD.根据动能定理得

答案第10页，共17页

W^=Pt-fs=-m^

解得

Ptmv2

7一万

飞机受到的阻力所做的功为

9

rtΠV~C

-fs=--------Pt

2

BD正确，C错误。

故选BD。

22.CD

【详解】A.开关闭合瞬间，在线圈N中产生向下的磁场，根据楞次定律，通过电流表G的

电流由人到a,A错误;

B.开关闭合稳定后，线圈中的磁场不变，磁通量不变，电流表没有电流。B错误;

C.开关闭合稳定后，将滑动变阻器滑片向右滑动，线圈M中电流减小，产生的磁场减弱,

根据楞次定律，通过电流表G的电流由“到从C正确;

D.开关闭合稳定后再断开瞬间，线圈中的磁场减弱，根据楞次定律，通过电流表G的电流

由α到％。D正确。

故选CDo

23.BD

【详解】A∙“天问一号”距火星表面高度为/?,绕火星做周期为T的匀速圆周运动

「Mm4Λ∙2..4,

G--------7=m—r2-(/?+/?),M=ρ-πR

(R+∕Z)2T"3

解得火星的平均密度为,故A错误；

GT2R3

B.“天问一号”圆周运动的角速度大小为

lrπ

ω=——

T

故B正确;

C.根据

CMm4//c,、CMm

G----------=m-,2r(R+h),G-2r=m6g

(R+∕J)2τR

解得:

4π(R+h)i

rj

g一~TR~

答案第11页，共17页

故C错误；

D.“天问一号”圆周运动的线速度大小为

,、2π(R+h)

V=(R+h)ω=----------

T

故D正确；

故选BDo

24.