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1、(京津瓊)2022高考物理總復(fù)習(xí) 專用優(yōu)編提分練:選擇題專練(二)
1.(2018·山東省淄博市仿真模擬)關(guān)于原子核、原子核的衰變、核能,下列說法正確的是( )
A.原子核的結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定
B.任何兩個(gè)原子核都可以發(fā)生核聚變
C.U衰變成Pb要經(jīng)過8次β衰變和6次α衰變
D.發(fā)生α衰變時(shí),新核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了2
答案 D
解析 原子核的比結(jié)合能越大,原子核越穩(wěn)定,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;只有較小的原子核才可以發(fā)生核聚變,故B錯(cuò)誤;鈾核U衰變成鉛核Pb的過程中,α衰變一次質(zhì)量數(shù)減少4,次數(shù)n==8,β衰變的次數(shù)為n=8×2+82-92=6,要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰
2、變,故C錯(cuò)誤;α粒子為氦核,由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子組成,所以發(fā)生α衰變時(shí),新核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了2,故D正確.
2.如圖1所示,兩個(gè)固定的等量異種電荷相距為4L,其連線中點(diǎn)為O,以O(shè)為圓心、L為半徑的圓與兩點(diǎn)電荷間的連線及連線的中垂線分別交于a、b和c、d.則( )
圖1
A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相反
B.c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同
C.將一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn),其電勢(shì)能先減小后增大
D.將一帶正電的試探電荷從c點(diǎn)沿直線移到d點(diǎn),其電勢(shì)能先增大后減小
答案 B
解析 根據(jù)兩等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)特點(diǎn)可知,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)
3、度大小相等,方向相同,c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,故A錯(cuò)誤,B正確;將一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn),電場(chǎng)力一直做正功,故其電勢(shì)能一直減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;cd連線上電勢(shì)均為零,故將一帶正電的試探電荷從c點(diǎn)沿直線移到d點(diǎn),其電勢(shì)能不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
3.如圖2所示,a、b兩小球通過輕質(zhì)細(xì)線連接跨在光滑輕質(zhì)定滑輪(視為質(zhì)點(diǎn))上.開始時(shí),a球放在水平地面上,連接b球的細(xì)線伸直并水平.現(xiàn)由靜止釋放b球,當(dāng)連接b球的細(xì)線擺到豎直位置時(shí),a球?qū)Φ孛娴膲毫η『脼?.則a、b兩球的質(zhì)量之比為( )
圖2
A.3∶1 B.2∶1
C.3∶2 D.1∶1
答案 A
解析
4、 連接b球的細(xì)線擺到豎直位置時(shí),由機(jī)械能守恒定律:mBgl=mBv2,
對(duì)小球b:FT-mBg=mB;
對(duì)球a:FT=mAg;
聯(lián)立解得:mA∶mB=3∶1,故選A.
4.L形的光滑金屬軌道AOC,AO沿豎直方向,OC沿水平方向,PQ是如圖3所示地放在導(dǎo)軌上的一根金屬直桿,直桿從圖示位置由靜止開始在重力作用下運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中Q端始終在OC上.空間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則在PQ桿滑動(dòng)的過程中,下列判斷正確的是( )
圖3
A.感應(yīng)電流的方向始終是由P→Q,PQ所受安培力的方向垂直桿向左
B.感應(yīng)電流的方向先是由P→Q,后是由Q→P,PQ所受安培力的方向先垂直于桿向左
5、,后垂直于桿向右
C.感應(yīng)電流的方向始終是由Q→P,PQ所受安培力的方向垂直桿向右
D.感應(yīng)電流的方向先是由Q→P,后是由P→Q,PQ所受安培力的方向先垂直于桿向右,后垂直于桿向左
答案 B
解析 在PQ桿滑動(dòng)的過程中,△POQ的面積先增大,后減小,穿過△POQ磁通量先增大,后減小,根據(jù)楞次定律可知:感應(yīng)電流的方向先是由P→Q,后是由Q→P;由左手定則判斷得到:PQ受安培力的方向先垂直于桿向左,后垂直于桿向右,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
5.如圖4所示,一質(zhì)點(diǎn)在0~10 s內(nèi),其v-t圖象的圖線恰好是與兩坐標(biāo)軸相切的圓弧,則( )
圖4
A.0時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的加速度等于
6、0
B.10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移約為21.5 m
C.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小等于1 m/s2時(shí)的速度等于4.5 m/s
D.質(zhì)點(diǎn)的加速度隨時(shí)間均勻減小
答案 B
解析 0時(shí)刻,切線的斜率最大,故質(zhì)點(diǎn)的加速度不等于0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積等于位移,則10 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為x=10×10 m-π×102 m≈21.5 m,選項(xiàng)B正確;質(zhì)點(diǎn)的加速度大小等于1 m/s2時(shí),此時(shí)圓弧的切線的斜率等于-1,切點(diǎn)在圓弧的中點(diǎn),由幾何知識(shí)可知v=10 m/s-10cos 45° m/s=2.93 m/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;圓弧切線的斜率等于加速度,由幾何知識(shí)可知,質(zhì)點(diǎn)的加速度隨時(shí)間不是均勻減小,開始減
7、小的快,以后逐漸變慢,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
6.2017年2月,美國宇航局宣布,在距離地球39光年外的水瓶座,發(fā)現(xiàn)了圍繞恒星“Trappist-1”運(yùn)行的7個(gè)類地行星,其中排列第5的行星“f”(可視為均勻球體,且不考慮其自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))被認(rèn)為最適宜人類居住.假設(shè)該行星繞恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),他到恒星中心的距離為r,該行星的質(zhì)量為m,半徑為R,引力常量為G,則下列說法正確的是( )
A.該行星的公轉(zhuǎn)周期為2πr
B.該行星表面的重力加速度為
C.該行星的第一宇宙速度為
D.該行星繞恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小為
答案 BC
解析 設(shè)恒星的質(zhì)量為M,則由萬有引力定律可得:
G=mr=m,
解
8、得:T=2πr,v=,
選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤;
對(duì)行星表面的物體:G=m′g,
可得該行星表面的重力加速度為g=,選項(xiàng)B正確;
對(duì)繞行星表面運(yùn)轉(zhuǎn)的衛(wèi)星:G=m0,
可得該行星的第一宇宙速度為v1=,
選項(xiàng)C正確.
7.如圖5甲所示,理想變壓器原線圈電路中接有理想電壓表和理想電流表,副線圈電路中接有理想二極管和兩電阻值均為6 Ω的燈泡.當(dāng)原線圈中輸入的交變電壓如圖乙所示時(shí),電流表的示數(shù)為1 A.則( )
圖5
A.電壓表的示數(shù)為70.7 V
B.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5∶2
C.燈泡a消耗的電功率為 W
D.燈泡b消耗的電功率為 W
答案 BD
解析 原線圈接交流
9、電的有效值為:
U1= V=50 V,
故電壓表讀數(shù)為50 V,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
設(shè)副線圈兩端電壓有效值為U2,
則在一個(gè)周期內(nèi):U1I1T=·+·,
解得U2=20 V,可得變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為
===,選項(xiàng)B正確;
燈泡b消耗的電功率為
Pb=××=× W= W,
選項(xiàng)D正確;
燈泡a消耗的電功率為
Pa=×+××= W,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
8.如圖6所示,固定于豎直面內(nèi)的粗糙斜桿長為1 m,桿與水平方向的夾角為30°,質(zhì)量為1 kg的小球套在桿上,小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,小球在恒定拉力F作用下,沿桿由底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端.已知拉力F的方向與桿在同一豎直平面內(nèi),且與水平
10、方向的夾角大于30°,取重力加速度g=10 m/s2.則( )
圖6
A.拉力F與桿之間的夾角為30°時(shí),F(xiàn)的值最小
B.拉力F的最小值為5 N
C.拉力F的大小可能為15 N
D.拉力F做功的最小值為5 J
答案 ABC
解析 小球勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件,在沿桿方向上有:
Fcos α=mgsin 30°+μ(mgcos 30°-Fsin α)
整理得:Fcos α+μFsin α=10,
即F=
由數(shù)學(xué)知識(shí)知cos α+μsin α最大值為
=;
此時(shí)arctan =60°
則α=90°-60°=30°;
Fmin= N=5 N,選項(xiàng)A、B正確;
當(dāng)F=15 N時(shí),設(shè)力F與桿之間的夾角為θ,小球勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件,在沿桿方向上有:
Fcos θ=mgsin 30°+μ(mgcos 30°-Fsin θ)
整理得:Fcos θ+μFsin θ=mg
代入數(shù)據(jù)得:cos θ≈0.092或cos θ≈0.908(不符合題意,舍去)
可知F=15 N是可能的.故C正確;
當(dāng)拉力F做功最小時(shí),摩擦力為零,即
mgcos 30°-Fsin α=0,
Fcos α=mgsin 30°,
解得F=mg,α=60°;
拉力F做功的最小值為:W=Flsin 30°=5 J,
選項(xiàng)D錯(cuò)誤.