選擇題滿分練(七)

選擇題滿分練(七)(時(shí)間：30分鐘)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。)1.在高鐵站一列復(fù)興號列車停在軌道上，包括車頭共有16節(jié)。站臺上乘客甲站在車頭處，乘客乙站在車頭前側(cè)的站臺上，兩人的距離等于9節(jié)車廂長度，假設(shè)所有車廂長度相等。列車從靜止開始到經(jīng)過乘客乙一直做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過乘客甲所用時(shí)間為T，則經(jīng)過乘客乙所用時(shí)間為()A.eq\f(7,9)T B.eq\f(1,2)T C.eq\f(3,4)T D.eq\f(9,16)T答案B解析設(shè)每節(jié)車廂長度均為L，列車啟動的加速度大小為a，經(jīng)過乘客甲，有16L＝eq\f(1,2)aT2，設(shè)車頭到達(dá)乙所在位置時(shí)速度為v，有v2＝2a·9L，設(shè)列車經(jīng)過乘客乙所用時(shí)間為t，有16L＝vt＋eq\f(1,2)at2，解得t＝eq\f(1,2)T，B正確。一題多解設(shè)車頭到達(dá)乙所在位置時(shí)速度為v1，車尾到達(dá)甲所在位置時(shí)速度為v2，車尾到達(dá)乙所在位置時(shí)速度為v3，有veq\o\al(2,1)＝2a·9L，veq\o\al(2,2)＝2a·16L，veq\o\al(2,3)＝2a·(9L＋16L)，列車經(jīng)過乘客甲，有16L＝eq\f(1,2)v2T，列車經(jīng)過乘客乙，有16L＝eq\f(1,2)(v1＋v3)t，聯(lián)立解得eq\f(t,T)＝eq\f(v2,v1＋v3)＝eq\f(1,2)，則t＝eq\f(1,2)T，B正確。2.已知某品牌概念車的質(zhì)量為m，額定功率為P，運(yùn)動過程中汽車所受的阻力大小恒定，若保持額定功率P不變，汽車能達(dá)到的最大速度為v。若汽車以eq\f(P,2)的恒定功率啟動。從靜止開始做加速直線運(yùn)動，當(dāng)速度為eq\f(v,4)時(shí)，汽車的加速度大小a為()A.eq\f(P,2mv) B.eq\f(P,mv) C.eq\f(P,3mv) D.eq\f(2P,3mv)答案B解析當(dāng)以功率P行駛到最大速度v時(shí)滿足P＝fv，當(dāng)以功率eq\f(P,2)行駛到速度eq\f(v,4)時(shí)，滿足eq\f(P,2)＝F·eq\f(v,4)，由牛頓第二定律可得F－f＝ma，聯(lián)立解得a＝eq\f(P,mv)，故B正確。3.用粒子加速器加速后的質(zhì)子轟擊靜止的鋰原子核，生成兩個(gè)動能均為8.919MeV的α粒子(eq\o\al(4,2)He)，其核反應(yīng)方程式為eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(7,3)Li→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(4,2)He。已知質(zhì)子質(zhì)量為1.007825u，鋰原子核的質(zhì)量為7.016004u，α粒子的質(zhì)量為4.002603u，1u相當(dāng)于931MeV。若核反應(yīng)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為α粒子的動能，則入射質(zhì)子的動能約為()A.0.5MeV B.8.4MeVC.8.9MeV D.17.3MeV答案A解析設(shè)入射質(zhì)子的動能為EkH，生成α粒子的動能為Ekα，根據(jù)能量守恒定律有EkH＋ΔE＝2Ekα，又ΔE＝(1.007825＋7.016004－2×4.002603)×931MeV＝17.338MeV，解得EkH＝0.5MeV，故A正確。4.如圖1所示，有界勻強(qiáng)磁場邊界線SP∥MN，速率不同的同種帶電粒子從S點(diǎn)沿SP方向同時(shí)射入磁場，粒子的帶電荷量相同，其中穿過a點(diǎn)的粒子速度v1與MN垂直；穿過b點(diǎn)的粒子速度v2與MN成60°角，設(shè)兩粒子從S到a、b所需時(shí)間分別為t1和t2，則t1∶t2為(重力不計(jì))()圖1A.1∶3 B.4∶3 C.1∶1 D.3∶2答案D解析粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如圖所示，可求出從a點(diǎn)射出的粒子對應(yīng)的圓心角為90°，從b點(diǎn)射出的粒子對應(yīng)的圓心角為60°，由t＝eq\f(θ,2π)·eq\f(2πm,qB)＝eq\f(θm,qB)，可得t1∶t2＝90°∶60°＝3∶2，D正確。5.完全失重時(shí)，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會上浮。2021年12月，在中國空間站“天宮課堂”的水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)中，航天員向水球中注入空氣形成了一個(gè)內(nèi)含氣泡的水球。如圖2所示，若氣泡與水球同心，在過球心O的平面內(nèi)，用單色平行光照射這一水球。下列說法正確的是()圖2A.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變大B.此單色光從空氣進(jìn)入水球，頻率一定變小C.若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射D.若光線2在N處發(fā)生全反射，光線1在M處一定發(fā)生全反射答案C解析光的頻率是由光源決定的，與介質(zhì)無關(guān)，頻率不變，A、B錯(cuò)誤；如圖可看出光線1入射到水球的入射角小于光線2入射到水球的入射角，光線1在水球外表面折射后的折射角小于光線2在水球外表面折射后的折射角，設(shè)水球半徑為R、氣泡半徑為r、光線經(jīng)過水球后的折射角為α，光線進(jìn)入氣泡的入射角為θ，根據(jù)幾何關(guān)系有eq\f(sin（π－θ）,R)＝eq\f(sinα,r)，則光線2的θ角大于光線1的θ角，若光線1在M處發(fā)生全反射，光線2在N處一定發(fā)生全反射，C正確，D錯(cuò)誤。6.(2023·重慶巴蜀中學(xué)高三校考)我國載人航天事業(yè)已邁入“空間站時(shí)代”。若中國空間站繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行周期為T，軌道半徑約為地球半徑的eq\f(17,16)倍，已知地球半徑為R，引力常量為G，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，則()A.漂浮在空間站中的宇航員不受地球的引力B.空間站繞地球運(yùn)動的線速度大小約為eq\f(17πR,8T)C.地球的平均密度約為eq\f(3π,GT2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(16,17)))eq\s\up12(2)D.空間站繞地球運(yùn)動的向心加速度大小約為地面重力加速度的eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(17,16)))eq\s\up12(2)倍答案B解析漂浮在空間站中的宇航員依然受地球的引力，所受引力提供做勻速圓周運(yùn)動的向心力，處于完全失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)勻速圓周運(yùn)動的規(guī)律，可知空間站繞地球運(yùn)動的線速度大小約為v＝eq\f(2π×\f(17,16)R,T)＝eq\f(17πR,8T)，故B正確；設(shè)空間站的質(zhì)量為m，萬有引力提供向心力，有Geq\f(Mm,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(17,16)R))\s\up12(2))＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))eq\s\up12(2)×eq\f(17,16)R，則地球的平均密度約為ρ＝eq\f(M,\f(4,3)πR3)，解得ρ＝eq\f(3π,GT2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(17,16)))eq\s\up12(3)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)Geq\f(Mm,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(17,16)R))\s\up12(2))＝ma，有a＝Geq\f(M,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(17,16)R))\s\up12(2))，地面的重力加速度為g＝eq\f(GM,R2)，解得eq\f(a,g)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(16,17)))eq\s\up12(2)，故D錯(cuò)誤。7.(2023·山東濰坊高三期末)質(zhì)量不計(jì)的直角支架兩端分別連接質(zhì)量為2m的小球A和質(zhì)量為3m的小球B，支架的兩直角邊長度分別為L和eq\f(L,2)，支架可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，如圖3所示。開始時(shí)OA邊水平，現(xiàn)將小球A由靜止釋放，重力加速度為g，則()圖3A.小球A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為eq\r(\f(gL,11))B.當(dāng)OA與豎直方向夾角為37°時(shí)，球A、B速度達(dá)到最大C.球B最大速度為eq\r(\f(4gL,11))D.小球A到達(dá)最低點(diǎn)的過程中，桿對小球A所做的功為eq\f(18mgL,11)答案B解析根據(jù)題意，小球A由靜止到達(dá)最低點(diǎn)過程中，以A球開始位置所在水平面為零勢能參考平面，由機(jī)械能守恒定律，對A、B組成的系統(tǒng)有－3mg·eq\f(L,2)＝－2mgL＋eq\f(1,2)×2mveq\o\al(2,A)＋eq\f(1,2)×3mveq\o\al(2,B)，兩小球?yàn)橥S轉(zhuǎn)動，角速度相同，由v＝ωr可知，兩球的線速度之比為vA∶vB＝2∶1，解得vA＝2eq\r(\f(gL,11))，故A錯(cuò)誤；小球A由靜止到達(dá)最低點(diǎn)過程中，設(shè)桿對小球A所做的功為W，對小球A由動能定理有2mgL＋W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，解得W＝－eq\f(18mgL,11)，故D錯(cuò)誤；設(shè)OA與豎直方向夾角為θ時(shí)，球A、B速度達(dá)到最大，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，對系統(tǒng)有－3mg·eq\f(L,2)＝－2mgLcosθ－eq\f(3,2)mgLsinθ＋eq\f(1,2)×2mvA′2＋eq\f(1,2)×3mvB′2，又vA′＝2vB′，整理可得vB′＝eq\r(\f(gL,11)（4cosθ＋3sinθ－3）)，由數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)θ＝37°時(shí)，小球A、B速度達(dá)到最大，小球B速度最大值為vB′＝eq\r(\f(2gL,11))，故C錯(cuò)誤，B正確。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)8.(2023·河北石家莊模擬預(yù)測)汽缸中有一定質(zhì)量的理想氣體。氣體由初始狀態(tài)A開始，經(jīng)歷AB、BC、CA三個(gè)過程回到初始狀態(tài)，其V－T圖像如圖4所示，下列說法正確的是()圖4A.A→B過程中氣體分子的平均動能增大B.B→C過程中氣體分子數(shù)密度增大C.C→A過程中氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增加D.A→B過程中氣體對外做的功小于C→A過程中外界對氣體做的功答案AC解析溫度是分子平均動能的標(biāo)志，A→B過程中氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，故A正確；B→C的過程中，根據(jù)圖像可知?dú)怏w的體積不變，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；C→A過程中，氣體溫度不變，分子平均動能不變，但體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)目增多，因此單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C正確；A→B過程中氣體體積的變化等于C→A過程中氣體體積的變化量，但C→A過程中氣體的平均壓強(qiáng)小于A→B過程中氣體的平均壓強(qiáng)，所以A→B過程中氣體對外做的功大于C→A過程中外界對氣體做的功，故D錯(cuò)誤。9.(2023·重慶市高三調(diào)研)如圖5甲，轆轤是古代民間提水設(shè)施，由轆轤頭、支架、井繩、水斗等部分構(gòu)成。如圖乙為提水設(shè)施工作原理簡化圖，某次需從井中汲取m＝2kg的水，轆轤繞繩輪軸半徑為r＝0.1m，水斗的質(zhì)量為0.5kg，井足夠深且井繩的質(zhì)量忽略不計(jì)。t＝0時(shí)刻，輪軸由靜止開始繞中心軸轉(zhuǎn)動，其角速度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖丙所示，g取10m/s2，則()圖5A.水斗速度隨時(shí)間變化規(guī)律為v＝0.4t(m/s)B.井繩拉力瞬時(shí)功率隨時(shí)間變化規(guī)律為P＝10t(W)C.0～10s內(nèi)水斗上升的高度為4mD.0～10s內(nèi)井繩拉力所做的功為520J答案AD解析由圖丙可知，ω＝4t(rad/s)，由圓周運(yùn)動可知v＝ωr，聯(lián)立解得v＝0.4t(m/s)，A正確；由加速度的定義得a＝eq\f(Δv,Δt)＝0.4m/s2，由牛頓第二定律得F－(m＋m0)g＝(m＋m0)a，又功率P＝Fv，聯(lián)立解得P＝10.4t(W)，B錯(cuò)誤；0～10s內(nèi)，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有h10＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,10)，解得h10＝20m，C錯(cuò)誤；0～10s內(nèi)，水斗和水斗內(nèi)的水的動能增量ΔEk＝eq\f(1,2)(m＋m0)veq\o\al(2,10)，水斗和水斗內(nèi)的水的重力勢能增量ΔEp＝(m＋m0)gh10，由功能關(guān)系可知，井繩拉力做的功W＝ΔEk＋ΔEp，又v10＝0.4×10m/s＝4m/s，聯(lián)立解得W＝520J，D正確。10.(2023·河北邯鄲高三?？?如圖6，光滑足夠長框架bacd與水平桌面夾角為α＝30°，間距為l，阻值為R的電阻與導(dǎo)軌的a、c端相連。質(zhì)量為m、電阻也為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置并可沿導(dǎo)軌自由滑動。整個(gè)裝置放于勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直斜面向上(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。導(dǎo)體棒的中點(diǎn)系一不可伸長的輕繩，繩繞過固定框架邊緣的光滑輕滑輪后，與一個(gè)質(zhì)量也為m的物塊相連，繩處于拉直狀態(tài)。現(xiàn)若從靜止開始釋放物塊，用h表示物塊下落的高度(物塊不會觸地，桿不會碰撞滑輪)，g表示重力加速度，其他電阻不計(jì)，則()圖6A.物塊下落的最大加速度為eq\f(g,4)B.若h足夠大，物塊下落的最大速度為eq\f(mgR,B2l2)C.通過電阻R的電荷量為eq\f(Blh,R)D.若h足夠大，導(dǎo)體棒的發(fā)熱量為eq\f(1,2)mgh－eq\f(m3g2R2,B4l4)答案AB解析由題意，對導(dǎo)體棒及物塊受力分析，可知物塊和導(dǎo)體棒將做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動。開始下落時(shí)，物塊的加速度最大，對物塊及導(dǎo)體棒整體，根據(jù)牛頓第二定律有mg－mgsin30°＝2ma，可得最大加速度大小為a＝eq\f(g,4)，故A正確；若h足夠大，當(dāng)物塊及導(dǎo)體棒整體勻速時(shí)，物塊下落速度達(dá)到最大，對整體