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1、2022年高考物理大二輪復習 題型限時專練2 選擇題+選考題(二)
一、選擇題(本題共8小題,在每小題給出的四個選項中,第14~18題只有一項符合題目要求,第19~21題有多項符合題目要求.)
14.(2018·海南省五校一模)真空中有一平行板電容器,電容為C,兩極板分別由鉑和鉀(其極限頻率分別為ν1和ν2)制成,板間距離為d.現(xiàn)用頻率為ν(ν2<ν<ν1)的單色光持續(xù)照射兩極板內表面,假設所有逸出的電子都能垂直運動到另一極板,忽略電子的重力和電子之間的相互作用,電子的電荷量為e,普朗克常量為h,則電容器兩極板最終帶電情況是( )
A.鉀極板帶負電,帶電荷量為C
B.鉀極板帶正電,帶
2、電荷量為C
C.鉑極板帶負電,帶電荷量為C
D.鉑極板帶正電,帶電荷量為C
[解析] 當用頻率為ν的單色光持續(xù)照射兩極板內表面時,只在鉀極板上發(fā)生光電效應,所以鉀極板帶正電,鉑極板帶負電.根據愛因斯坦光電效應方程得mv2=hν-h(huán)ν2,在兩極板間所形成的最大電壓為U=,所以鉀極板的帶電荷量為C,即B正確.
[答案] B
15.(2018·漢中高三檢測)在維護和檢修高壓供電線路時,為了不影響城市用電,電工經常要在高壓線上帶電作業(yè).為了保障電工的安全,電工全身要穿上用金屬絲線編織的衣服(如圖甲).圖乙中電工站在高壓直流輸電線的A供電線上作業(yè),其頭頂上方有B供電線,B供電線的電勢高于A供電
3、線的電勢.虛線表示電工周圍某一截面上的等勢面,c、d、e、f是不同等勢面上的四個點,以下說法中正確的是( )
A.在c、d、e、f四點中,c點的電場最強
B.在c、d、e、f四點中,f點的電勢最高
C.若將某電子由c移到f,其電勢能將增大
D.若將電子在d點由靜止釋放,它會向e點所在等勢面運動
[解析] 依據等勢線的疏密程度,可知在c、d、e、f四點中,f點的電場最強,選項A錯誤;因B供電線的電勢高于A供電線的電勢,則在c、d、e、f四點中,c點的電勢最高,選項B錯誤;若將某電子由c移到f,即從高電勢移動到低電勢,又電子帶負電,則其電勢能將增大,選項C正確;沿著電場線方向,電勢
4、是降低的,故電場線方向為從c指向f,若將某電子在d點由靜止釋放,在電場力作用下,它會向c點所在等勢面運動,選項D錯誤.
[答案] C
16.(2018·福州市高三期末)甲、乙兩車沿水平方向做直線運動,某時刻剛好經過同一位置,此時甲的速度為5 m/s,乙的速度為10 m/s,以此時作為計時起點,它們的速度隨時間變化的關系如圖所示,則( )
A.在t=4 s時,甲、乙兩車相距最遠
B.在t=10 s時,乙車恰好回到出發(fā)點
C.乙車在運動過程中速度的方向保持不變
D.乙車做加速度先增大后減小的變加速運動
[解析] v-t圖線與橫軸所圍成的面積表示物體的位移,在0~4 s時間內,乙
5、車始終在甲車前方,但t=10 s時,乙車停止運動,甲車已超過乙車,且兩車的距離比t=4 s時大,A錯誤;0~10 s時間內,乙車的速度方向始終與所選的正方向相同,乙車的運動方向沒有發(fā)生改變,所以t=10 s時,乙車離出發(fā)點最遠,B錯誤,C正確;v-t圖線的斜率表示加速度,所以乙車的加速度先減小再增大,再減小,D錯誤.
[答案] C
17.(2018·貴陽市期末)如圖甲所示,在同一平面內有兩個絕緣金屬細圓環(huán)A、B,兩環(huán)重疊部分的面積為圓環(huán)A面積的一半,圓環(huán)B中電流i隨時間t的變化關系如圖乙所示,以圖甲中圓環(huán)B中所示的電流方向為負方向,則A環(huán)中( )
A.沒有感應電流
B.有逆時針方
6、向的感應電流
C.有順時針方向的感應電流
D.感應電流先沿順時針方向,后沿逆時針方向
[解析] 由于B環(huán)中的電流發(fā)生變化,A環(huán)中的磁通量發(fā)生變化,所以A環(huán)中有感應電流,選項A錯誤;根據楞次定律和安培定則知,A環(huán)中的磁通量先垂直紙面向外減少,后垂直紙面向里增多,故A環(huán)中產生沿逆時針方向的感應電流,選項B正確,C、D錯誤.
[答案] B
18.(2018·洛陽市高三統(tǒng)考)如圖所示,A、B兩物體質量均為m,疊放在輕質彈簧上(彈簧下端固定于地面上),對A施加一豎直向下、大小為F(F>2mg)的力,將彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內)而處于平衡狀態(tài),現(xiàn)突然撤去力F,設兩物體向上運動過
7、程中A、B間的相互作用力大小為FN,不計空氣阻力,則關于FN的說法正確的是(重力加速度為g)( )
A.剛撤去力F時,F(xiàn)N=
B.彈簧彈力大小為F時,F(xiàn)N=
C.A、B的速度最大時,F(xiàn)N=2mg
D.彈簧恢復原長時,F(xiàn)N=mg
[解析] 對A施加一豎直向下、大小為F(F>2mg)的力,將彈簧再壓縮一段距離(彈簧始終處于彈性限度內)而處于平衡狀態(tài),彈簧彈力大小為F+2mg.剛撤去力F時,A、B向上加速運動,由牛頓第二定律可得,a=,對A受力分析,由牛頓第二定律有,F(xiàn)N-mg=ma,解得FN=,選項A錯誤.當彈簧彈力大小為F時,對A、B整體,由牛頓第二定律有,F(xiàn)-2mg=2ma1,
8、隔離A,由牛頓第二定律有,F(xiàn)N-mg=ma1,解得FN=,選項B正確.A、B的速度最大時,加速度為零,彈簧彈力大小為2mg,F(xiàn)N=mg,選項C錯誤.彈簧恢復原長時,A、B只受重力向上運動,F(xiàn)N=0,選項D錯誤.
[答案] B
19.(2018·河南鄭州二次質檢)如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域
內有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.M為磁場邊界上一點,有無數(shù)個帶電荷量為+q、質量為m的相同粒子(不計重力)在紙面內向各個方向以相同的速率通過M點進入磁場,這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長是圓周長的.下列說法中正確的是( )
A.粒子從M點進入磁場時的速
9、率為v=
B.粒子從M點進入磁場時的速率為v=
C.若將磁感應強度的大小增加到B,則粒子射出邊界的圓弧長度變?yōu)樵瓉淼?
D.若將磁感應強度的大小增加到B,則粒子射出邊界的圓弧長度變?yōu)樵瓉淼?
[解析] 設從M點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為P,如圖甲所示,最遠的點是軌跡圓直徑與磁場邊界圓的交點,相應的弧長為圓周長的,所以∠MOP=120°;結合幾何關系有r=,又PM=2Rcos30°,解得r=R,洛倫茲力充當向心力,根據牛頓第二定律有qvB=m,解得v=,A正確,B錯誤;若將磁感應強度的大小增加到B,則粒子的軌道半徑r1=,解得r1=,作出粒子的軌跡,如圖乙所示,由幾何關系可知∠MOP=
10、60°,則粒子射出邊界的圓弧長變?yōu)樵瓉淼囊话?,C正確;若將磁感應強度的大小增加到B,則粒子的軌道半徑r2=,解得r2=,作出粒子的軌跡,如圖丙所示,由幾何關系可知∠MOP=90°,則粒子射出邊界的圓弧長變?yōu)樵瓉淼模珼錯誤.
[答案] AC
20.如圖所示,a、b兩端接在正弦交流電源上,原、副線圈回路中A、B電阻阻值相同,原、副線圈匝數(shù)比為n1∶n2=3∶1,下列說法正確的是( )
A.A、B電阻電流之比為1∶3
B.A、B電阻電壓之比為3∶1
C.A、B電阻功率之比為1∶1
D.A電阻兩端電壓與原線圈輸入電壓之比為1∶9
[解析] 根據==得,U1=3U2=3UB,根據
11、==,選項A正確;UA=I1R=I2R=UB,選項B錯誤;=·=,選項C錯誤;=,選項D正確.
[答案] AD
21.(2018·浙江五校聯(lián)考)如圖所示,滑塊A、B的質量均為m,A套在傾斜固定的直桿上,傾斜桿與水平面成45°角,B套在水平固定的直桿上,兩桿分離不接觸,兩直桿間的距離忽略不計,兩直桿足夠長,A、B通過鉸鏈用長度為L的剛性輕桿(初始時輕桿與水平面成30°角)連接,A、B從靜止釋放,B開始沿水平桿向右運動,不計一切摩擦,滑塊A、B視為質點,重力加速度為g,下列說法正確的是( )
A.A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒
B.當A到達B所在的水平面時,A的速度為
C.B到達最右端
12、時,A的速度為
D.B的最大速度為
[解析] 因不計一切摩擦,故系統(tǒng)機械能守恒,A正確;當A到達B所在水平面時,有mg·=mv+mv,將A的速度沿水平方向和豎直方向分解,則A、B的速度關系為vB=vA,得vA=,故B錯誤;B到達最右端時,B的速度為零,此時A、B的位置如圖1所示,則有mg·L=mv′,解得v′A=,故C錯誤;當A滑到最低點時,速度為零,B的速度最大,此時A、B的位置如圖2所示,則有mg·L=mv′,解得v′B=,故D正確.
[答案] AD
二、選考題(從兩道題中任選一題作答)
33.(2018·江西六校聯(lián)考)[物理——選修3-3]
(1)(多選)如圖所示,質量為
13、m的活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內,活塞與氣缸之間無摩擦,a狀態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達到的平衡狀態(tài),在活塞上加一質量為m的砝碼,經過過程Ⅰ達到b狀態(tài),再將氣缸從容器中移出后,經過過程Ⅱ在室溫(27 ℃)中達到c狀態(tài),已知大氣壓強保持不變.下列說法中正確的是________.
A.過程Ⅰ中理想氣體從外界吸收熱量
B.過程Ⅱ中理想氣體從外界吸收熱量
C.c狀態(tài)與a狀態(tài)相比,c狀態(tài)的氣體分子對活塞的作用力較大
D.理想氣體在b狀態(tài)的內能大于在a狀態(tài)的內能
E.理想氣體在c狀態(tài)的內能大于在a狀態(tài)的內能
(2)如圖所示,內壁光滑的圓柱形氣缸豎直倒立在兩木塊上,氣缸底水平,氣缸
14、質量為M=20 kg、橫截面積為S=5.0×10-3 m2、高為H=0.5 m,質量m=10 kg的活塞在氣缸中封閉了一定質量的理想氣體,氣體溫度t1=27 ℃,活塞靜止,此時活塞到氣缸開口端的距離為h=0.1 m.通過一定的方法使氣缸內封閉氣體從外界吸收了熱量Q=620 J,此時氣體溫度為t2=177 ℃,已知大氣壓強為p0=1.0×105 Pa,重力加速度大小g=10 m/s2,求
①最終氣體的壓強;
②此過程中封閉氣體的內能變化.
[解析] (1)過程Ⅰ中外界對氣體做功,內能不變,理想氣體放出熱量,A錯誤;過程Ⅱ中理想氣體對外做功,內能增大,理想氣體從外界吸收熱量,B正確;由于
15、c狀態(tài)的壓強大于a狀態(tài)的壓強,所以c狀態(tài)的氣體分子對活塞的作用力較大,C正確;理想氣體在b狀態(tài)的溫度等于在a狀態(tài)的溫度,在b狀態(tài)的內能等于在a狀態(tài)的內能,D錯誤;理想氣體在c狀態(tài)的溫度高于在a狀態(tài)的溫度,在c狀態(tài)的內能大于在a狀態(tài)的內能,E正確.
(2)①初始時氣體壓強為p1=p0-=0.8×105 Pa
氣體體積V1=(H-h(huán))S,溫度T1=300 K
假設氣缸足夠長,溫度變?yōu)門2=(273+177) K,根據蓋—薩克定律有=
解得V2=0.6S>V0(氣缸體積),表明活塞向下移動h后氣體做等容變化
氣體終態(tài):壓強為p3,體積V3=V0,溫度T3=T2
根據理想氣體狀態(tài)方程有=
16、
解得p3=0.96×105 Pa
②封閉氣體在等壓變化過程中氣體對外界做的功W=p1hS
對封閉氣體,應用熱力學第一定律有ΔU=Q-W
解得ΔU=580 J,氣體內能增加580 J.
[答案] (1)BCE (2)①0.96×105 Pa?、谠黾?80 J
34.(2018·河北各校聯(lián)盟)[物理——選修3-4]
(1)如圖所示是水平面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況,圖中實線為波峰,虛線為波谷.已知兩列波的振幅分別為4 cm和3 cm,波速均為v=2 m/s,波長均為λ=8 cm,E點是B、D和A、C連線的交點,則B處質點是振動________(選填“加強”或“減弱”)的點,
17、E處質點是振動________(選填“加強”或“減弱”)的點,圖示時刻B、D兩處兩質點的豎直高度差是________cm.
(2)水晶是一種石英結晶體礦物,其折射率范圍為1.544~1.553,不良商家常用碳酸聚酯(折射率一般大于1.6)制成假水晶飾品充當真水晶高價來賣.某人在旅游時買到一水晶飾品,其截面為直角三角形,如圖所示.為了檢驗其真假,他用量角器測量可知∠C=60°,∠B=30°.他用一束紅色激光射向AC面,方向與AC面夾角為θ=30°,折射后的光線MN平行于底邊BC.根據以上數(shù)據,回答下列問題:
①該飾品是否是真水晶?紅色激光束在N點能否發(fā)生全反射?如果能,畫出由底邊BC
18、射出的光線.
②如果將綠色激光從M點射向AC面,方向與AC面夾角為θ=30°,其在AC面的折射角是大于30°還是小于30°?
[解析] (1)實線交點或虛線交點為振動加強點,實線與虛線的交點為振動減弱點,振幅分別為|A1+A2|和|A1-A2|,對照題圖,A、C兩點為振動減弱點,B、D兩點為振動加強點,B、D連線上各點振動也加強,形成振動加強的區(qū)域,所以E點處質點是振動加強的點.此刻D處
質點的位移應是|A1+A2|=7 cm,B處質點的位移應是-7 cm,B、D兩處質點的豎直高度差為14 cm.
(2)①光線在AC界面的入射角θ1=60°,折射角θ2=30°
根據折射定律得n===>1.6,說明該飾品不是真水晶
由幾何關系知,光線在AB界面的入射角為θ3=60°
而臨界角C′的正弦值sinC′==
sin60°=,則光線在AB界面的入射角θ3>C′
所以光線在N點將發(fā)生全反射,光路如圖
②因為綠光的頻率大于紅光的頻率,所以該水晶對綠光的折射率大于對紅光的折射率,從而可得其在AC面的折射角小于30°.
[答案] (1)加強 加強 14 (2)①不是 能
②小于30°