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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(十)
1.1820年4月,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng).已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k,即磁感應(yīng)強(qiáng)度B與導(dǎo)線中的電流成正比、與該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離r成反比.如圖1所示,兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線相距為x0,分別通以大小不等、方向相同的電流,已知I1>I2.規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正,在0~x0區(qū)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的圖線可能是圖中的( )
圖1
答案 A
解析 根據(jù)右手螺旋定則可得左邊通電導(dǎo)線在兩根導(dǎo)線之間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,右邊通電導(dǎo)線在兩根導(dǎo)線之間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,離導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱,
2、在兩根導(dǎo)線中間偏右位置合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.由于規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
2.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1,激發(fā)態(tài)能量En=,其中n=2,3,4…,h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.有一氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在它向低能級(jí)躍遷時(shí),可能輻射的光子的最大波長(zhǎng)為( )
A.- B.-
C.- D.-
答案 A
解析 有一氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在它向n=2能級(jí)躍遷時(shí),輻射的光子能量最小,輻射的光子的波長(zhǎng)最大,則有E3-E2=,解得λ=-,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
3.月球探測(cè)器從月球返回地球的過程可以簡(jiǎn)單分成四步,如圖2所示第一步將月球探測(cè)器
3、發(fā)射至月球表面附近的環(huán)月圓軌道,第二步在環(huán)月軌道的A處進(jìn)行變軌進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ,第三步當(dāng)接近地球表面附近時(shí),又一次變軌,從B點(diǎn)進(jìn)入繞地圓軌道Ⅲ,第四步再次變軌道后降落至地面,下列說法正確的是( )
圖2
A.將月球探測(cè)器發(fā)射至軌道Ⅰ時(shí)所需的發(fā)射速度為7.9 km/s
B.月球探測(cè)器從環(huán)月軌道Ⅰ進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ需要加速
C.月球探測(cè)器從A沿月地轉(zhuǎn)移軌Ⅱ到達(dá)B點(diǎn)的過程中其動(dòng)能一直增加
D.月球探測(cè)器在第四步變軌時(shí)需要加速
答案 B
解析 月球的第一宇宙速度比地球的要小,故A錯(cuò)誤;月球探測(cè)器從軌道Ⅰ進(jìn)入月地轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ是離心運(yùn)動(dòng),所以需要加速,所以B正確;剛開始的時(shí)候月球?qū)υ虑?/p>
4、探測(cè)器的引力大于地球?qū)υ虑蛱綔y(cè)器的引力,所以探測(cè)器動(dòng)能要減小,之后當(dāng)?shù)厍虻囊Υ笥谠虑虻囊r(shí),探測(cè)器的動(dòng)能就開始增加,故C錯(cuò)誤;月球探測(cè)器降落至地面的運(yùn)動(dòng)為近心運(yùn)動(dòng),需要減速,故D錯(cuò)誤.
4.如圖3所示,質(zhì)量為0.5 kg的一塊橡皮泥自距小車上表面1.25 m高處由靜止下落,恰好落入質(zhì)量為2 kg、速度為2.5 m/s沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)的小車上,并與小車一起沿水平地面運(yùn)動(dòng),取g=10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( )
圖3
A.橡皮泥下落的時(shí)間為0.3 s
B.橡皮泥與小車一起在水平地面上運(yùn)動(dòng)的速度大小為3.5 m/s
C.橡皮泥落入小車的過程中,橡皮泥與小車組
5、成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D.整個(gè)過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能為7.5 J
答案 D
解析 橡皮泥下落的時(shí)間為:
t== s=0.5 s,故A錯(cuò)誤;
橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒,選取小車初速度的方向?yàn)檎较?,則有:
m1v0=(m1+m2)v,
所以共同速度為:v== m/s=2 m/s,
故B錯(cuò)誤;
橡皮泥落入小車的過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)在水平方向的動(dòng)量守恒,但豎直方向的動(dòng)量不守恒,故C錯(cuò)誤;
整個(gè)過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于橡皮泥的重力勢(shì)能與二者損失的動(dòng)能,得:
ΔE=m2gh+
代入數(shù)據(jù)可得:ΔE=7.5 J,故D正
6、確.
5.如圖4所示,兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電容器的電容為C,除電阻R外,導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì).現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度,使導(dǎo)線MN向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)電路穩(wěn)定后,MN以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)( )
圖4
A.電容器兩極板間的電壓為零
B.通過電阻R的電流為
C.電容器所帶電荷量為CBLv
D.為保持MN勻速運(yùn)動(dòng),需對(duì)其施加的拉力大小為
答案 C
解析 當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線所受的合力為零,說明導(dǎo)線不受安培力,電路中電流為零,故電阻兩端沒有電壓,此時(shí)導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)
7、勢(shì)恒定為E=BLv,則電容器兩極板間的電壓為U=E=BLv,故A、B錯(cuò)誤;電容器所帶電荷量Q=CU=CBLv,故C正確;因勻速運(yùn)動(dòng)后MN所受合力為0,而此時(shí)無電流,不受安培力,則無需拉力便可做勻速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤.
6.如圖5所示,質(zhì)量為m的小球套在傾斜放置的光滑直桿上,一根輕質(zhì)彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端與小球相連,彈簧與桿在同一豎直平面內(nèi),將小球沿桿拉到彈簧水平位置由靜止釋放,小球沿桿下滑,當(dāng)彈簧位于豎直位置時(shí),小球速度恰好為零,此時(shí)小球下降的豎直高度為h,若全過程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)且處于彈性限度范圍內(nèi),下列說法正確的是( )
圖5
A.小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B.彈
8、簧與桿垂直時(shí),小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大
C.彈簧對(duì)小球始終做負(fù)功
D.小球下滑至最低點(diǎn)的過程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于mgh
答案 ABD
解析 小球運(yùn)動(dòng)過程中,只有重力和彈簧彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,A正確;彈簧與桿垂直時(shí),此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量最短,彈性勢(shì)能最小,故小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和最大,B正確;全過程中彈簧始終處于伸長(zhǎng)狀態(tài)即為拉力,開始階段彈力與運(yùn)動(dòng)方向成銳角后為直角再變?yōu)殁g角,故彈力先做正功后做負(fù)功,C錯(cuò)誤;小球下滑至最低點(diǎn)的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,初、末位置動(dòng)能都為零,所以彈簧的彈性勢(shì)能增加量等于重力勢(shì)能的減小量,即為mgh,D正確.
7.如圖6所示,平行板電容器AB兩
9、極板水平放置,A在上方,B在下方,現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在直流電源上,已知A和電源正極相連,二極管具有單向?qū)щ娦裕粠щ娦∏蜓谹B中心水平射入,打在B極板上的N點(diǎn),小球的重力不能忽略,現(xiàn)通過上下移動(dòng)A板來改變兩極板AB間距(兩極板仍平行),則下列說法正確的是( )
圖6
A.若小球帶正電,當(dāng)AB間距減小時(shí),小球打在N的左側(cè)
B.若小球帶正電,當(dāng)AB間距增大時(shí),小球打在N的右側(cè)
C.若小球帶負(fù)電,當(dāng)AB間距減小時(shí),小球可能打在N的右側(cè)
D.若小球帶負(fù)電,當(dāng)AB間距增大時(shí),小球可能打在N的左側(cè)
答案 AC
解析 A極板帶正電,B極板帶負(fù)電,根據(jù)二極管具有單向?qū)щ娦?,極板的電荷量只
10、能增加不能減?。粜∏驇д?,當(dāng)d減小時(shí),電容增大,Q增大,根據(jù)E=,C=,
C=,得E=,知d減小時(shí)E增大,所以電場(chǎng)力變大,方向向下,小球做平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的加速度增大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短,打在N點(diǎn)左側(cè),故A正確.若小球帶正電,當(dāng)d增大時(shí),電容減小,但Q不能減小,所以Q不變,根據(jù)E=,C=,C=,得E=,知E不變,所以電場(chǎng)力不變,小球仍然打在N點(diǎn),故B錯(cuò)誤.若小球帶負(fù)電,當(dāng)AB間距d減小時(shí),電容增大,則Q增大,根據(jù)E=,C=,C=,得E=,知E增大,所以電場(chǎng)力變大,方向向上,若此時(shí)電場(chǎng)力仍小于重力,小球做類平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的加速度減小,運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng),小球?qū)⒋蛟贜點(diǎn)的右側(cè),故C正確.若小球帶負(fù)
11、電,
當(dāng)AB間距d增大時(shí),電容減小,但Q不能減小,
所以Q不變,根據(jù)E=,C=,C=,
得E=,知E不變,所以電場(chǎng)力不變,小球仍然打在N點(diǎn),故D錯(cuò)誤.
8.電流天平可以用來測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。鐖D7甲所示,測(cè)量前天平已調(diào)至平衡,測(cè)量時(shí),在左邊托盤中放入質(zhì)量為m的砝碼,右邊托盤中不放砝碼,將一個(gè)質(zhì)量為m0、匝數(shù)為n、下邊長(zhǎng)為l的矩形線圈掛在右邊托盤的底部,再將此矩形線圈的下部分放在待測(cè)磁場(chǎng)中.線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中,不計(jì)連接導(dǎo)線對(duì)線圈的作用力,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r.開關(guān)S閉合后,調(diào)節(jié)可變電阻至R1時(shí),天平正好平衡,此時(shí)電壓表讀數(shù)為U.已知m0>m,取重力加速度為
12、g,則( )
圖7
A.矩形線圈中電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向
B.矩形線圈的電阻R=r-R1
C.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=
D.若僅將磁場(chǎng)反向,在左盤中再添加質(zhì)量為2m0-m的砝碼可使天平重新平衡
答案 AC
解析 根據(jù)題圖甲可知,要使天平平衡,矩形線圈中電流的方向應(yīng)為逆時(shí)針方向,故A正確;
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U=E-r,
解得矩形線圈的電阻R=-R1,故B錯(cuò)誤;
根據(jù)平衡條件可得m0g-F=mg,而F=nBIl,
I=,
解得勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=,
故C正確;開始線圈所受安培力的方向向上,僅將磁場(chǎng)反向,則安培力方向反向,變?yōu)橄蛳拢喈?dāng)于右邊多了兩倍的安培力大小,所以需要在左邊,添加質(zhì)量為Δm==2(m0-m)的砝碼可使天平重新平衡,故D錯(cuò)誤.