2025版衡水中學學案高考物理二輪專題與專項第4部分選擇題保分練(四)含答案及解析

選擇題保分練(四)一、單項選擇題1.(2024·青海海南二模)科學家用中子轟擊eq\o\al(19,9)F時，生成了人工放射性元素eq\o\al(20,9)F，其放出一個β粒子后形成穩(wěn)定的新核X；用α粒子轟擊eq\o\al(19,9)F時，產(chǎn)生一個穩(wěn)定的新核Y和一個質(zhì)子。下列說法正確的是()A．新核X、Y為同位素B．新核X、Y的質(zhì)量相等C．新核X比新核Y少兩個質(zhì)子D．新核X與新核Y的結(jié)合能相等【答案】A【解析】科學家用中子轟擊eq\o\al(19,9)F時，生成了人工放射性元素eq\o\al(20,9)F，其放出一個β粒子后形成穩(wěn)定的新核X，由核反應的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得eq\o\al(20,9)F→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(20,10)Ne，則X為eq\o\al(20,10)Ne。用α粒子轟擊eq\o\al(19,9)F時，產(chǎn)生一個穩(wěn)定的新核Y和一個質(zhì)子，由核反應的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得eq\o\al(19,9)F＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(22,10)Ne則Y為eq\o\al(22,10)Ne。新核X、Y的質(zhì)子數(shù)相同、質(zhì)量數(shù)不同為同位素，質(zhì)量不等，故A正確，B、C錯誤；新核eq\o\al(20,10)Ne比新核eq\o\al(22,10)Ne的核子少，結(jié)合能小，故D錯誤。2.(2024·重慶沙坪壩三模)北京時間2024年4月26日，神舟十八號載人飛船升空6.5h后采用自主快速交會對接模式，與離地高度約390km的中國空間站天和核心艙完成對接，形成三船三艙組合體，下列說法中正確的是()A．為實現(xiàn)對接，兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B．為實現(xiàn)對接，應先讓飛船和天和核心艙處于同一軌道上，然后點火加速C．若對接前飛船在較低軌道上做勻速圓周運動，對接后飛船速度和運行周期都變大D．若對接前飛船在較低軌道上做勻速圓周運動，對接后飛船機械能和運行周期都變大【答案】D【解析】兩者運行速度的大小都應小于第一宇宙速度，故A錯誤；為實現(xiàn)對接，應先讓飛船處于較低軌道上，然后點火加速，故B錯誤；對接后飛船軌道變高，速度變小，運行周期都變大，機械能變大，故C錯誤，D正確。3.(2024·北京海淀二模)位于坐標原點的質(zhì)點從t＝0時開始沿y軸振動，形成一列沿x軸傳播的簡諧波，t＝0.5s時的波形如圖所示，此時x＝0處的質(zhì)點位于波峰位置。圖中能正確描述x＝2m處質(zhì)點振動的圖像是()【答案】A【解析】根據(jù)波形圖可得eq\f(1,4)T＝0.5s解得周期T＝2s，由eq\f(1,4)λ＝1m解得波長為λ＝4m，該波的波速為v＝eq\f(λ,T)＝2m/s，所以波傳到x＝2m處經(jīng)過的時間為t1＝eq\f(x,v)＝1s，根據(jù)波形圖可知，振源的起振方向向上，則波傳到x＝2m時，質(zhì)點開始向上振動。故選A。4.(2024·江西贛州二模)某天早晨，贛州的溫度為0℃，某老師剛啟動汽車時看到汽車儀表盤顯示后輪胎胎壓均為2.7bar(1bar＝100kpa)，中午，該老師剛啟動汽車時看到后輪胎壓均變成了2.8bar，若輪胎內(nèi)的氣體質(zhì)量和體積均保持不變，輪胎內(nèi)部氣體可看成理想氣體，則下列說法正確的是()A．氣體分子撞擊輪胎內(nèi)壁的平均作用力減小B．輪胎內(nèi)部氣體分子的平均動能不變C．中午溫度約為10℃D．輪胎內(nèi)部氣體吸收熱量，對外做功，內(nèi)能不變【答案】C【解析】輪胎內(nèi)的氣體體積不變，壓強增大，則氣體分子撞擊輪胎內(nèi)壁的平均作用力增加，故A錯誤；輪胎內(nèi)的氣體體積不變，根據(jù)查理定律有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)解得T2≈283K＝10℃，溫度增加，則輪胎內(nèi)部氣體分子的平均動能增加，故B錯誤，C正確；輪胎內(nèi)部氣體溫度增加，內(nèi)能增大，體積不變，做功為0，根據(jù)熱力學第一定律，氣體吸收熱量，故D錯誤。5.(2024·廣東惠州期末)二極管是常用的電子元件，具有單向?qū)щ姷男再|(zhì)，其電路符號為“”。如圖(a)所示為一個R＝1Ω定值電阻和一個理想二極管串聯(lián)后連接到一正弦交流電源兩端，經(jīng)測量發(fā)現(xiàn)，通過定值電阻的電流隨時間的變化如圖(b)所示。下列說法正確的是()A．電源的頻率為2HzB．電源的電壓有效值為5VC．通過電阻的電流周期為1sD．通過電阻的電流有效值為2.5A【答案】D【解析】電源的周期為2s，電源的頻率為f＝eq\f(1,T)＝0.5Hz，A錯誤；通過電阻的電流周期為2s，C錯誤；電流有效值為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,\r(2))))2R×eq\f(T,2)＋0＝I2RT，解得I＝2.5A，D正確；設電源的電壓的有效值為U，電源的輸出功率等于外電路消耗的總功率IU＝I2R解得U＝2.5V，B錯誤。故選D。6.(2024·浙江寧波三模)截面如圖所示的直角棱鏡ABC，其中BC邊和CA邊鍍有全反射膜。一細束白光以入射角θ＝60°從AB邊入射，然后經(jīng)過BC、CA反射，又從AB邊射出。已知三角形AB邊的高為h，真空光速為c。對經(jīng)過兩次反射，并從AB邊射出的光束，有()A．出射方向相對于入射方向的轉(zhuǎn)角大小與光的顏色有關(guān)B．紫光在出射位置與入射位置間距最大C．光在棱鏡中用時最短的光的折射率為eq\r(3)D．光在棱鏡當中傳播用時最短為eq\f(2\r(3)h,c)【答案】D【解析】作出光路如圖，由幾何關(guān)系可知α＝r，β＝θ，因此從AB邊射出的光束與入射光線平行，與光的顏色無關(guān)，故A錯誤；根據(jù)題意可知折射率越大，出射位置與入射位置間距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置與入射位置間距最小，故B錯誤；根據(jù)運動學公式可知光在棱鏡中的傳播時間t＝eq\f(OM＋MN＋NO′,v)，v＝eq\f(c,n)，n＝eq\f(sinθ,sinr)，結(jié)合幾何關(guān)系可知當r＝45°時傳播時間最短，此時的折射率n＝eq\f(sinθ,sinr)＝eq\f(\f(\r(3),2),\f(\r(2),2))＝eq\r(\f(3,2))，故C錯誤；由幾何關(guān)系可知，光傳播的最短距離為x＝eq\f(2h,cosr)＝2eq\r(2)h，最短時間t＝eq\f(x,v)＝eq\f(nx,c)＝eq\f(2\r(3)h,c)，選項D正確。7.(2024·河北滄州三模)如圖所示，人體的細胞膜由磷脂雙分子層組成，雙分子層之間存在電壓(醫(yī)學上稱為膜電位)，使得只有帶特定電荷的粒子才能通過細胞膜進入細胞內(nèi)。初速度為v0的正一價鈉離子僅在電場力的作用下，從細胞膜外A點剛好運動到細胞膜內(nèi)B點。將膜內(nèi)的電場看作勻強電場，已知A點電勢為φa，正一價鈉離子質(zhì)量為m，電子電荷量為e，細胞膜的厚度為d。下列說法正確的是()A．鈉離子勻減速直線運動的加速度大小a＝eq\f(v\o\al(2,0),d)B．膜內(nèi)勻強電場的場強E＝eq\f(mv0,2ed)C．B點電勢φb＝φa＋eq\f(mv\o\al(2,0),2e)D．鈉離子在B點的電勢能為Eb＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)【答案】C【解析】正一價鈉離子做勻減速直線運動，剛好到達B點，即到達B點時速度為零，由0－veq\o\al(2,0)＝－2ad，解得加速度大小a＝eq\f(v\o\al(2,0),2d)，故A錯誤；由牛頓第二定律可知Ee＝ma，聯(lián)立解得E＝eq\f(mv\o\al(2,0),2ed)，故B錯誤；由動能定理可得(φa－φb)e＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得B點電勢為φb＝φa＋eq\f(mv\o\al(2,0),2e)，故C正確；鈉離子在B點電勢能為Eb＝φae＋eq\f(mv\o\al(2,0),2)，故D錯誤。二、多項選擇題8.(2024·山東菏澤三模)測體重時，電子秤的示數(shù)會不斷變化，電子秤的示數(shù)始終與它受到的壓力大小成正比，最后才穩(wěn)定。某同學想探究不同情境下電子秤示數(shù)的變化情況。已知該同學的質(zhì)量為50kg，重力加速度大小取g＝10m/s2。下列情境中關(guān)于電子秤示數(shù)說法正確的是()A．該同學在電子秤上下蹲的過程中，電子秤的示數(shù)先增大后減小B．該同學在電子秤上下蹲的過程中，電子秤的示數(shù)先減小后增大C．在減速下降的電梯中，人站在電子秤上時電子秤示數(shù)小于真實體重D．在以5m/s2的加速度勻加速上升的電梯中，人站在電子秤上時電子秤示數(shù)為75kg【答案】BD【解析】當同學在電子秤上下蹲時，人體重心下移，先加速下降，加速度向下，此時同學處于失重狀態(tài)，同學對電子秤的壓力小于自身重力；然后減速下降，加速度向上，此時同學處于超重狀態(tài)，同學對電子秤的壓力大于自身重力，所以電子秤的示數(shù)先減小后增大，故A錯誤，B正確；當電梯減速下降時，加速度豎直向上，該同學處于超重狀態(tài)，電子秤對同學的支持力大于同學的重力，根據(jù)作用力與反作用力大小相等可知，測量值會大于真實體重，故C錯誤；把電子秤放在電梯里，當電梯以5m/s2的加速度加速上升時，設支持力為FN，由牛頓第二定律可得FN－mg＝ma解得FN＝750N，因為同學對秤的壓力與秤對同學的支持力為一對作用力和反作用力，大小相等，則電子秤示數(shù)為m顯示＝eq\f(F壓,g)＝75kg，故D正確。故選BD。9.(2024·湖南長沙三模)如圖甲所示，光滑的水平地面上靜置一質(zhì)量為M，半徑為R光滑的eq\f(1,4)圓弧體，圓心為O，一個質(zhì)量為m的小球由靜止釋放，釋放時小球和O點連線與豎直半徑OA夾角為θ，滑至圓弧底部后與圓弧分離，此時小球相對地面的水平位移為x。改變小球釋放時的角度θ，得到小球的水平位移x和sinθ的關(guān)系圖像如圖乙所示，重力加速度為g，關(guān)于小球下滑的過程，下列說法正確的是()A．小球與圓弧面組成的系統(tǒng)動量守恒B．圓弧體對小球做負功C．圓弧體與小球的質(zhì)量之比為eq\f(q,Rp－q)D．當θ為90°時，兩者分離時小球的速度為eq\r(\f(2mgR,M＋m))【答案】BC【解析】根據(jù)動量守恒條件可知小球與圓弧面組成的系統(tǒng)在豎直方向合力不為0，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，故A錯誤；整個系統(tǒng)機械能守恒，圓弧體機械能增加說明小球?qū)A弧體做正功，則圓弧體對小球做負功，故B正確；滑至圓弧底部后兩物體間的相對位移大小為L＝Rsinθ＝Rp，根據(jù)水平方向動量守恒可得mv球＝Mv圓，時間相等，則上式可變形為mx＝M(L－x)，解得圓弧體與小球的質(zhì)量之比為eq\f(M,m)＝eq\f(x,L－x)＝eq\f(q,Rp－q)，故C正確；當θ為90°時，根據(jù)機械能守恒可得mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,球)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,圓)，又根據(jù)動量守恒定律解得兩者分離時小球的速度為v球＝eq\r(\f(2MgR,M＋m))，故D錯誤。故選BC。10.(2024·四川綿陽模擬)如圖所示是利用霍爾效應測量磁場的傳感器，由運算芯片LM393和霍爾元件組成，LM393輸出的時鐘電流(交變電流)經(jīng)二極管整流后成為恒定電流I從霍爾元件的A端流入，從F端流出。磁感應強度為B的勻強磁場垂直于霍爾原件的工作面水平向左，測得CD端電壓為U。已知霍爾元件的載流子為自由電子，單位體積的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，霍爾原件沿AF方向的長度為d1，沿CD方向的寬度為d2，沿磁場方向的厚度為h，下列說法正確的是()A．C端的電勢高于D端B．若將勻強磁場的磁感應強度減小，CD間的電壓將增大C．自由電子的平均速率為v＝eq\f(I,ned1d2)D．可測得此時磁感應強度