2025版衡水中學(xué)學(xué)案高考物理二輪專題與專項第4部分選擇題保分練(二)含答案及解析

選擇題保分練(二)一、單項選擇題1.(2024·江西上饒模擬預(yù)測)當(dāng)太陽內(nèi)部的氫元素消耗殆盡后，內(nèi)部高溫高壓使三個氦核發(fā)生短暫的熱核反應(yīng)，被稱為氦閃，核反應(yīng)方程為3eq\o\al(4,2)He→X，已知eq\o\al(4,2)He的結(jié)合能為E1，X的結(jié)合能為E2，則下列判斷正確的是()A．該核反應(yīng)是α衰變B．X的中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多C．E2＝3E1D．核反應(yīng)放出的熱量為E2－3E1【答案】D【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒，可知核反應(yīng)方程為3eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(12,6)X，屬于輕原子核結(jié)合成較重原子核反應(yīng)，所以該反應(yīng)屬于核聚變，不屬于衰變，A錯誤；中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)減去質(zhì)子數(shù)，因此X核中有6個中子，有6個質(zhì)子，B錯誤；該反應(yīng)存在質(zhì)量虧損，會釋放大量熱量，由能量守恒定律知，釋放的熱量為Q＝E2－3E1即E2>3E1，C錯誤，D正確。2.如圖所示，一個“Y”形彈弓頂部跨度為L，兩根相同的橡皮條自由長度均為L，在兩橡皮條的末端用一塊軟羊皮(長度不計)做成裹片。若橡皮條的彈力與形變量的關(guān)系滿足胡克定律，且勁度系數(shù)為k，發(fā)射彈丸時每根橡皮條的最大長度為1.5L(彈性限度內(nèi))，則發(fā)射過程中裹片對彈丸的最大作用力為()A．eq\r(3)kL B．eq\f(2\r(2),3)kLC．kL D．2kL【答案】B【解析】根據(jù)胡克定律知，每根橡皮條的彈力F＝k(1.5L－L)＝0.5kL，設(shè)此時兩根橡皮條與合力的夾角均為θ，根據(jù)幾何關(guān)系知sinθ＝eq\f(\f(1,2)L,1.5L)＝eq\f(1,3)，根據(jù)平行四邊形定則知，彈丸被發(fā)射過程中所受的最大作用力F合＝2Fcosθ＝eq\f(2\r(2),3)kL，故選B。3.(2024·四川雅安模擬)真空中兩點電荷分別放在x軸上的O點和M點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢均為零，ND段中的C點電勢最高，則下列說法正確的是()A．兩點電荷的電性相同B．A點的電場強(qiáng)度為零C．N點的電場強(qiáng)度大于C點的電場強(qiáng)度D．質(zhì)子從N點運(yùn)動到C點的過程中電勢能減小【答案】C【解析】由題圖知，在O點放的是正電荷，在M點放的是負(fù)電荷，即二者的電性相反，故A錯誤；φ－x圖像的斜率表示電場強(qiáng)度，A、N點的斜率不為零，C點的斜率為零，故B錯誤，C正確；質(zhì)子帶正電，從N點運(yùn)動到C點的過程中電勢能增大，故D錯誤。4.(2024·湖北武漢模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的小球P用輕彈簧和細(xì)線分別懸掛于固定在小車上的支架M、N兩點。已知彈簧勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，當(dāng)小車水平向右做直線運(yùn)動時，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，輕彈簧處于豎直方向，則下列說法中正確的是()A．細(xì)線的張力不可能為0B．若小車向右做勻速直線運(yùn)動，彈簧伸長量為eq\f(mg,k)C．彈簧的彈力不可能為0，也不可能處于壓縮狀態(tài)D．若小車水平向右的加速度a>gtanθ，彈簧伸長量為eq\f(matanθ－mg,k)【答案】B【解析】若小車向右做勻速直線運(yùn)動，因輕彈簧處于豎直方向，可知細(xì)線拉力為0，此時彈簧彈力等于重力，即kx＝mg解得x＝eq\f(mg,k)，故A錯誤，B正確；若a＝gtanθ，則Tsinθ＝ma，F(xiàn)彈＋Tcosθ＝mg解得F彈＝0即彈簧的彈力為0。若a>gtanθ，則F彈＝kx＝mg－eq\f(ma,tanθ)<0，彈簧壓縮量為x＝eq\f(ma－mgtanθ,ktanθ)，故C、D錯誤。故選B。5.(2024·湖北武漢模擬)我國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星于2016年8月16日1點40分成功發(fā)射。量子衛(wèi)星成功運(yùn)行后，我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系。1軌道為量子衛(wèi)星靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)，2為近地軌道，3為地球的同步軌道，如圖所示。已知該衛(wèi)星在1軌道隨地球自轉(zhuǎn)的周期約為近地軌道2運(yùn)動周期的17倍，關(guān)于該衛(wèi)星在1、2、3軌道繞地球做勻速圓周運(yùn)動的說法中正確的是()A．衛(wèi)星在軌道1的加速度最大，線速度最小B．衛(wèi)星在軌道2的加速度最大，線速度最大C．衛(wèi)星在軌道3運(yùn)動的周期最大，線速度最小D．若將該衛(wèi)星放在南極極點上，與軌道1處相比，其重力將變?yōu)樵瓉淼?.89倍【答案】B【解析】對于1軌道和3軌道，周期相等，角速度相等，根據(jù)v＝ωr，a＝ω2r可知衛(wèi)星在1軌道的加速度和線速度小于衛(wèi)星在3軌道的加速度和線速度，對于2軌道和3軌道，根據(jù)萬有引力提供向心力Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r＝meq\f(v2,r)＝ma，可得v＝eq\r(\f(GM,r))，a＝eq\f(GM,r2)，T＝2πeq\r(\f(r3,GM))，可知衛(wèi)星在2軌道的線速度大于衛(wèi)星在3軌道的線速度，衛(wèi)星在2軌道的加速度大于衛(wèi)星在3軌道的加速度，衛(wèi)星在2軌道的周期小于衛(wèi)星在3軌道的周期，綜上所述可得衛(wèi)星在軌道2的加速度最大，線速度最大，故B正確，A、C錯誤；設(shè)衛(wèi)星在2軌道上運(yùn)行的周期為T，地球半徑為R，根據(jù)題意可知在南極極點上，衛(wèi)星的重力G＝m×eq\f(4π2,T2)×R，在赤道上，衛(wèi)星的重力G′＝m×eq\f(4π2,T2)×R－m×eq\f(4π2,17T2)×R，可得eq\f(G,G′)≈1.0034，故D錯誤。6.(2024·四川內(nèi)江期末)如圖，由a、b兩種單色光組成的復(fù)色光，沿半球形水霧的半徑方向AO入射，折射后分成兩種單色光a、b。其中，a光與界面的夾角為30°，b光的折射率為eq\r(2)，b光與法線的夾角為45°，光在空氣中的傳播速度為c，水霧半球的半徑為R。下列說法中正確的是()A．a(chǎn)光在半球水霧中的傳播時間為eq\f(\r(3)R,3c)B．a(chǎn)光在半球水霧中的傳播時間為eq\f(\r(3)c,3R)C．a(chǎn)單色光的頻率比b單色光的頻率小D．利用a、b單色光做雙縫干涉實驗，在相同實驗條件下，b光比a光的條紋間距大【答案】D【解析】設(shè)入射角為θ，由折射定律可知，對b光有nb＝eq\f(sin45°,sinθ)，解得θ＝30°，對于a光，由折射定律可知na＝eq\f(sin60°,sinθ)＝eq\r(3)，設(shè)a光在水霧半球中傳播的速度為va，則na＝eq\f(c,va)，則a光在水霧半球中的傳播時間t＝eq\f(R,va)，聯(lián)立可得t＝eq\f(\r(3)R,c)，故A、B錯誤；因為na>nb，故波長λa<λb，故a單色光的頻率比b單色光的頻率大，故C錯誤；根據(jù)C項分析知λa<λb，利用a、b單色光做雙縫干涉實驗，在相同實驗條件下，根據(jù)Δx＝eq\f(L,d)λ，知b光比a光的條紋間距大，故D正確。故選D。7.(2024·湖北學(xué)業(yè)考試)臨近盛夏，池中的荷葉已經(jīng)寬大而厚實，像一把巨大的綠色傘蓋，為小生命們提供了遮陽避雨的場所。若在雨天將一圓柱形水杯置于露臺，測得時間t內(nèi)杯中水面上升的高度為h。為估算池中荷葉葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)p，建立以下模型：假設(shè)荷葉葉面呈水平狀，雨滴豎直下落的速度為v，所有落到葉上的雨滴，約有eq\f(2,3)向四周濺散開，濺起時豎直向上的速度大小為eq\f(v,5)，另約eq\f(1,3)的雨滴撞擊葉面后無反彈留在葉面上；忽略葉上的積水以及雨滴落在葉面上時重力的影響；忽略風(fēng)力以及濺起的水珠對下落雨滴的影響。已知水的密度為ρ，則p約為()A．eq\f(6ρhv,5t) B．eq\f(11ρhv,10t)C．eq\f(17ρhv,15t) D．eq\f(ρhv,15t)【答案】C【解析】設(shè)荷葉的面積為S，則t時間內(nèi)落到荷葉上面雨滴的質(zhì)量為m＝ρSh，根據(jù)題意，有eq\f(2,3)的雨滴向四周散開，取豎直向上為正方向；根據(jù)動量定理有F1t＝eq\f(2m,3)×eq\f(v,5)－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(2m,3)v))，另eq\f(1,3)留在葉面上，根據(jù)動量定理有F2t＝0－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(m,3)v))，根據(jù)壓強(qiáng)的定義式p＝eq\f(F,S)，可得p＝eq\f(F1＋F2,S)，聯(lián)立解得p＝eq\f(17ρhv,15t)，故選C。二、多項選擇題8.兩持續(xù)振動的振源P、Q分別位于x軸上x1＝－3cm和x2＝9cm處，t＝0時刻兩振源同時開始振動，在同一均勻介質(zhì)中在x軸上產(chǎn)生兩列傳播速度大小相等、方向相反的機(jī)械波。t＝3s時刻第一次形成如圖所示的波形，則下列說法正確的是()A．振源Q起振方向沿y軸負(fù)方向B．兩列波的傳播速度大小為2cm/sC．兩列波在x＝1cm處相遇后，該質(zhì)點的振動始終加強(qiáng)D．兩列波在x＝2.5cm處相遇后，該質(zhì)點的振動始終加強(qiáng)【答案】AD【解析】振源Q形成的波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)同側(cè)法可知x＝6cm處質(zhì)點起振方向沿y軸負(fù)方向，則振源Q起振方向沿y軸負(fù)方向。同理可知，振源P起振方向沿y軸正方向。兩振源的起振方向相反，故A正確；兩列波的傳播速度大小為v＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(3,3)cm/s＝1cm/s，故B錯誤；兩列波在同一介質(zhì)中傳播，則波速相等，在x＝1cm處相遇后，振動情況完全相反，該質(zhì)點的振動始終減弱，故C錯誤；同理，兩列波在x＝2.5cm處相遇后，振動情況完全相同，該質(zhì)點的振動始終加強(qiáng)，故D正確。故選AD。9.(2024·河北衡水模擬)如圖，空間存在著垂直于紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，M是垂直于x軸的熒光屏，O點到屏M的距離為R。O點為一粒子源，從O點沿Oy方向發(fā)射出一束速度不同、比荷相同的帶正電粒子，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后均能水平向右垂直打在屏M上，已知粒子以最大速度v0在磁場中運(yùn)動軌跡如圖中所示，則()A．磁場方向垂直于紙面向里B．帶電粒子的比荷為eq\f(v0,BR)C．磁場區(qū)域最小面積為eq\f(πR2,4)D．磁場區(qū)域最小面積為eq\f(π－2R2,4)【答案】BD【解析】根據(jù)左手定則可知，磁場方向垂直于紙面向外，故A錯誤；根據(jù)R＝eq\f(mv0,qB)可知比荷為eq\f(q,m)＝eq\f(v0,BR)，故B正確；速度小于v0的粒子也能水平向右垂直打在屏M上，所以磁場邊界是45°斜線，如圖，則磁場區(qū)域最小面積為陰影部分面積為Smin＝eq\f(πR2,4)－eq\f(1,2)R2＝eq\f(π－2R2,4)，故C錯誤，D正確。故選BD。10.(2024·湖北預(yù)測)如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2∶1，原線圈輸入的交流電壓瞬時值的表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin100πt(V)，定值電阻R1的阻值為10Ω，電阻箱R2的初始阻值為20Ω，燈泡L阻值恒為20Ω，電流表的內(nèi)阻不計。下列說法正確的是()A．原線圈中的電流方向每秒鐘改變50次B．原副線圈磁通量變化率之比為2∶1C．電流表示數(shù)為4.4AD．當(dāng)R2＝eq\f(20,7)Ω時，副線圈功率達(dá)到最大【答案】CD【解析】由題意可知，交流電壓的周期為T＝eq\f(2π,ω)＝0.02s，每個周期交變電流方向改變2次。所以每秒鐘改變100次，故A項錯誤；理想變壓器，其原副線圈磁通量變化率之比相等，即為1∶1，故B項錯誤；設(shè)副線圈電壓為U2，原線圈電壓為U1，R1兩端電壓為U1′，則U＝U1′＋U1，又因為理想變壓器，所以有eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)＝2，設(shè)燈泡電流為I，燈泡電阻與電阻箱的阻值相同，電阻箱的電流也為I，則U2＝IR2＝eq\f(I2,2)R2，電流關(guān)系有eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,2)，由歐姆定律有U1′＝I1R1，聯(lián)立解得I＝4.4A，即電流表的示數(shù)為4.4A，故C項正確；把負(fù)載等效成一個電阻串聯(lián)在原線圈中，其等效阻值設(shè)為R，則U1＝I1R，又因為U2＝I2eq\f(R2RL,R2