新教材適用2024版高考物理二輪總復(fù)習(xí)第4部分題型專練選擇題保分練三

選擇題保分練(三)一、單項選擇題1.鈾核裂變的產(chǎn)物是多樣的，一種典型的鈾核裂變生成鋇和氪，同時放出3個X粒子，核反應(yīng)方程是eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3X，其中鈾核、中子、鋇核和氪核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3和m4。下列說法正確的是(C)A．X是eq\o\al(0,－1)eB．X的質(zhì)量為eq\f(m1＋m2－m3－m4,3)C．鈾核的結(jié)合能大于氪核的結(jié)合能D．鈾核的比結(jié)合能大于氪核的比結(jié)合能【解析】由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，得X電荷數(shù)為零，質(zhì)量數(shù)為1，X是eq\o\al(1,0)n，A錯誤；該核反應(yīng)釋放核能，存在質(zhì)量虧損，X的質(zhì)量小于eq\f(m1＋m2－m3－m4,3)，B錯誤；鈾核的結(jié)合能大于氪核的結(jié)合能，C正確；鈾核的比結(jié)合能小于氪核的比結(jié)合能，D錯誤。選C。2.如圖所示，一單擺在AB之間做簡諧運(yùn)動，O為平衡位置，下列說法正確的是(D)A．?dāng)[線拉力的水平分量提供擺球的回復(fù)力B．從A到B的過程，擺線拉力的沖量為零C．任意半個周期內(nèi)，合力的沖量一定為零D．任意半個周期內(nèi)，合力做的功一定為零【解析】重力沿軌跡切線方向的分力提供回復(fù)力，A錯誤；沖量等于力與時間的乘積，擺線拉力的沖量不為零，B錯誤；任意半個周期內(nèi)，速度大小不變。除最大位移處，速度方向一定改變，則動量改變，合力沖量不為零。而動能不變，合力做功一定為零，C錯誤，D正確。3.如圖所示，A、B、C、D是真空中正四面體的四個頂點(diǎn)，E點(diǎn)為AD的中點(diǎn)。在B、C兩點(diǎn)分別固定＋Q和－Q兩個點(diǎn)電荷。下列說法正確的是(C)A．D點(diǎn)的電勢比E點(diǎn)的高B．D點(diǎn)的電場強(qiáng)度比E點(diǎn)的大C．A、D兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同D．同一負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢能比在E點(diǎn)的電勢能大【解析】因AD棱處在兩等量異種電荷連線的垂直平分面上，則電勢相等，即D點(diǎn)的電勢等于E點(diǎn)的電勢，選項A錯誤；因D、E在同一等勢面上，可知場強(qiáng)方向相同，但是由于E點(diǎn)距離B、C的中點(diǎn)較近，可知E點(diǎn)的電場強(qiáng)度比D點(diǎn)的大；同理A、D兩點(diǎn)在同一等勢面上，場強(qiáng)方向相同，且因為A、D兩點(diǎn)到B、C的中點(diǎn)距離相等，可知A、D兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，選項B錯誤，C正確；因A、E兩點(diǎn)電勢相等，可知同一負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢能與在E點(diǎn)的電勢能相等，選項D錯誤。4.如圖所示，理想變壓器接在電壓為U0的交變電源上，三個定值電阻R1、R2、R3的阻值相等，調(diào)節(jié)滑動變阻器R4的滑片P，使其阻值與定值電阻相等，此時兩個理想電壓表的示數(shù)相同，下列說法正確的是(B)A．變壓器原、副線圈匝數(shù)比為12B．電壓表的示數(shù)為eq\f(U0,7)C．變壓器的輸入功率為R1消耗功率的7倍D．向下移動滑片P，兩電壓表的示數(shù)都變大【解析】設(shè)此時電壓表的示數(shù)為U，此時通過R1、R3、R4的電流都為I1＝I3＝I4＝eq\f(U,R)，通過R2的電流為I2＝I3＋I(xiàn)4＝eq\f(2U,R)，變壓器原、副線圈匝數(shù)比eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(2,1)，A錯誤；原線圈的輸入電壓U1＝U0－U，副線圈的輸出電壓U2＝2U＋U＝3U，根據(jù)eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(2,1)，可得U＝eq\f(U0,7)，B正確；變壓器的輸入功率P入＝P出＝eq\f(2U2,R)＋eq\f(U2,R)＋eq\f(U2,R)＝eq\f(6U2,R)，R1消耗功率P1＝eq\f(U2,R)，則eq\f(P入,P1)＝6，C錯誤；向下移動滑片P，則副線圈電路的電阻增大，根據(jù)變壓器原副線圈的規(guī)律可知，則副線圈電路的電流變小，原線圈電流變小，電壓表V1的示數(shù)變小，因為原線圈電壓增大，則副線圈電壓也增大，又因為副線圈電流也變小，所以R2消耗的電壓也變小，則電壓表V1的示數(shù)變大，D錯誤。選B。5.如圖所示，密閉容器中一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)由A經(jīng)B變化到C，再回到A，完成循環(huán)。下列說法正確的是(B)A．①過程氣體對外做功同時放出熱量B．③過程外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量C．①②過程吸收的總熱量等于③過程放出的熱量D．③過程單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)減少【解析】由圖可知，①過程氣體體積增大，對外做功。氣體溫度保持不變，即內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知需要吸收熱量，故A錯誤；同理，③過程氣體熱力學(xué)溫度降低，即內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第一定律可知，外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量，故B正確；根據(jù)圖線與橫軸圍成的面積表示功可知，理想氣體的狀態(tài)由A經(jīng)B變化到C，再回到A，完成循環(huán)，對外界做功。同時氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w需要吸熱，即①②過程吸收的總熱量大于③過程放出的熱量，故C錯誤；根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知③過程AC連線過原點(diǎn)，氣體壓強(qiáng)保持不變，即單位時間內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的碰撞次數(shù)不變，故D錯誤；選B。6.如圖所示為“天問一號”在某階段的運(yùn)動示意圖，“天問一號”在P點(diǎn)由橢圓軌道變軌到近火圓形軌道。已知火星半徑為R，橢圓軌道上的遠(yuǎn)火點(diǎn)Q離火星表面的最近距離為6R，火星表面的重力加速度為g0，忽略火星自轉(zhuǎn)的影響?！疤靻栆惶枴痹跈E圓軌道上從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間為(B)A．4πeq\r(\f(R,g0)) B．8πeq\r(\f(R,g0))C．16πeq\r(\f(R,g0)) D．32πeq\r(\f(R,g0))【解析】“天問一號”在近火軌道上運(yùn)行時，由牛頓第二定律Geq\f(Mm,R2)＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T1)))2R，又由黃金代換式GM＝g0R2聯(lián)立可得“天問一號”在近火軌道上運(yùn)行的周期為T1＝2πeq\r(\f(R,g0))，由題意可得橢圓軌道的半長軸r＝4R，由開普勒第三定律，“天問一號”在橢圓軌道上運(yùn)行的周期與近火軌道上的周期之比為eq\f(T2,T1)＝eq\r(\f(4R3,R3))＝8所以“天問一號”在橢圓軌道上從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時間為t＝eq\f(T2,2)＝8πeq\r(\f(R,g0))，選B。7.某材料制成的半球體截面如圖所示，球心為O，半徑為R。一紅色細(xì)光束垂直入射，經(jīng)半球體折射后通過D點(diǎn)，OD垂直于直徑AB，光的入射點(diǎn)E到O的距離為eq\f(3,5)R，OD為eq\f(20,7)R，光速為c，不考慮光的反射。已知sin37°＝0.6，下列說法正確的是(B)A．半球體對紅光的折射率為eq\f(5\r(3),6)B．紅光經(jīng)過半球體的時間為eq\f(16R,15c)C．若將紅光換成紫光，出射光線與OD的交點(diǎn)在D點(diǎn)右側(cè)D．若將光束向上平移，當(dāng)OE＝eq\f(4,5)R時，紅光恰好不能透過球體【解析】由幾何關(guān)系可知，入射角i＝37°，由正弦定理eq\f(\f(20,7)R,sin180°－r)＝eq\f(R,sinr－37°)，解得r＝53°，可得折射率n＝eq\f(sin53°,sin37°)＝eq\f(4,3)，選項A錯誤；紅光經(jīng)過半球體的時間為t＝eq\f(Rcos37°,v)＝eq\f(Rncos37°,c)＝eq\f(16R,15c)，選項B正確；若將紅光換成紫光，折射率變大，折射角變大，則出射光線與OD的交點(diǎn)在D點(diǎn)左側(cè)，選項C錯誤；紅光的臨界角sinC＝eq\f(1,n)＝eq\f(3,4)，若將光束向上平移，當(dāng)OE＝eq\f(4,5)R時，入射角sini′＝eq\f(4,5)>eq\f(3,4)，紅光早已經(jīng)發(fā)生全反射，不是恰好不能透過球體，選項D錯誤。選B。8.如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的傾角為30°的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上?，F(xiàn)用手控制住A，使細(xì)線恰好伸直，保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行。已知B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g。松手后A由靜止開始沿斜面下滑，當(dāng)A速度最大時C恰好離開地面，則A下滑的最大速度為(A)A．2geq\r(\f(m,5k)) B．geq\r(\f(2m,3k))C.eq\f(g,2)eq\r(\f(3m,k)) D．geq\r(\f(m,2k))【解析】對A、B整體，由平衡條件可得mAgsin30°＝F＋mg，F(xiàn)為此時彈簧的彈力，因此時C恰好離開地面，則有F＝mg，聯(lián)立解得mA＝4m，C恰好離開地面時，對C則有kx2＝mg，解得x2＝eq\f(mg,k)，此時A、B有最大速度，且A、B速度大小相等。開始時系統(tǒng)靜止，彈簧被壓縮，繩上無拉力，對B則有kx1＝mg，解得x1＝eq\f(mg,k)，從釋放A到C恰好離開地面的運(yùn)動中，彈簧的彈性勢能變化量是零，在此運(yùn)動中A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可得4mg(x1＋x2)sin30°＝mg(x1＋x2)＋eq\f(1,2)(4m＋m)veq\o\al(2,Am)，解得vAm＝2geq\r(\f(m,5k))，選A。二、多項選擇題9.下圖是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗裝置，某同學(xué)進(jìn)行了如下操作。(1)用頻率為ν1的光照射光電管，此時微安表有示數(shù)。調(diào)節(jié)滑動變阻器，使微安表示數(shù)恰好變?yōu)榱悖浵麓藭r電壓表的示數(shù)U1。(2)用頻率為ν2的光照射光電管，重復(fù)(1)中的步驟，記下電壓表的示數(shù)U2。已知電子的電荷量為e，普朗克常量為h，光電管陰極K材料的逸出功為W，下列說法正確的是(BC)A．要使微安表的示數(shù)變?yōu)榱?，?yīng)將滑片P向右移動B．若U1<U2，則ν1<ν2C．h＝eq\f(eU2－U1,ν2－ν1)D．W＝eq\f(eν2U2－ν1U1,ν2－ν1)【解析】根據(jù)電路圖，結(jié)合逸出電子受到電場阻力時，微安表示數(shù)才可能為零，因只有K的電勢高于A點(diǎn)，即觸頭P向左端滑動，才能實(shí)現(xiàn)微安表示數(shù)恰好變?yōu)榱?，故A錯誤；設(shè)材料的逸出功為W，根據(jù)光電效應(yīng)方程eU＝hν－W，若U1<U2，則ν1<ν2，故B正確；據(jù)光電效應(yīng)方程eU1＝hν1－W，eU2＝hν2－W，解得h＝eq\f(eU2－U1,ν2－ν1)，W＝eq\f(eν1U2－ν2U1,ν2－ν1)，故C正確，D錯誤。選BC。10.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x＝－4m和x＝8m處，振幅均為2cm。t＝0時兩波源同時起振，t＝6s時兩列波的圖像如圖所示。下列說法正確的是(AD)A．兩波源的起振方向相同B．t＝10s時，x＝2m處質(zhì)點(diǎn)的位移為－2cmC．兩波源之間(不含波源)有3個振動加強(qiáng)點(diǎn)D．波源起振后，經(jīng)過18s，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為24cm【解析】由圖可知，t＝6s時兩列波的波前振動方向相同均為沿y軸正方向，即兩列波的起振方向相同，故A正確；由圖可知，兩列波的波長和周期分別為λ＝4m，T＝6s可得v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2,3)m/s易知左側(cè)波源的振動傳播到x＝2m處所需時間為t1＝eq\f(4m＋2m,v)＝9s，右側(cè)波源的振動傳播到x＝2m處所需時間為t2＝eq\f(8m－2m,v)＝9s可知t＝10s時，x＝2m處質(zhì)點(diǎn)的剛好振動t＝eq\f(T,6)，該質(zhì)點(diǎn)的振動方程為y＝－4sineq\f(2π,T)t(cm)解得y＝－2eq\r(3)cm，故B錯誤；根據(jù)前面選項分析可知，兩列波為同步振動的，當(dāng)路程差為波長整數(shù)倍時，出現(xiàn)振動加強(qiáng)點(diǎn)，滿足x1－x2＝Δx＝±nλ(n＝0,1，2，……)，又x1＋x2＝8m＋4m＝12m，解得x＝－2m，x＝0m，x＝2m，x＝4m，x＝6m，共計5個振動加強(qiáng)點(diǎn)，故C錯誤；左側(cè)波源的振動傳播到x＝0處所需時間為t3＝eq\f(4m,v)＝6s，右側(cè)波源的振動傳播到x＝0處所需時間為t4＝eq\f(8m,v)＝12s，可知波源起振后，經(jīng)過18s，x＝0處的質(zhì)點(diǎn)在左側(cè)波影響下振動的時間為Δt＝t4－t3＝6s＝T，在左側(cè)和右側(cè)兩列波共同影響下振動的時間為Δt′＝18s－t4＝6s＝T，運(yùn)動的路程為s＝4×2cm＋4×4cm＝24cm，故D正確。選AD。11.如圖所示，某同學(xué)進(jìn)行遠(yuǎn)距離投籃練習(xí)，籃球出手的位置距地面的高度為1.95m，距籃筐中心水平距離為10m，籃球被拋出時豎直向上的分速度大小為6m/s，經(jīng)過時間t籃球落入籃筐。已知籃筐距地面的高度為3.05m，籃球飛行過程中未與籃板、籃筐接觸，忽略空氣阻力，重力加速度g取9.8m/s2。下列說法正確的是(BCD)A．t＝eq\f(11,49)sB．t＝1sC．籃球落入籃筐時速度與豎直方向夾角的正切值為eq\f(50,19)D．籃球被拋出時速度與豎直方向夾角的正切值為eq\f(5,3)【解析】籃球拋出后做斜拋運(yùn)動，可得vy＝gt上升，veq\o\al(2,y)＝2gh上升，又h上升＋1.95m－3.05m＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,下降)易知籃球從拋出到落入籃筐的時間為t＝t上升＋t下降＝1s，依題意，籃球從拋出到落入籃筐水平方向做勻速直線運(yùn)動，有x＝vx(t上升＋t下降)，解得vx＝10m/s，設(shè)籃球被拋出時速度與豎直方向夾角為θ，則有tanθ＝eq\f(vx,vy)＝eq\f(5,3)，A錯誤；B、D正確；設(shè)籃球落入籃筐時速度與豎直方向夾角為α，則vy′＝gt下降可得tanα＝eq\f(vx,vy′)＝eq\f(50,19)，C正確。選BCD。12.如圖所示，兩足夠長的水平光滑導(dǎo)軌置于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，左端分別連接一定值電阻和電容器，將兩導(dǎo)體棒分別