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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).已知通電長直導(dǎo)線周圍某點的磁感應(yīng)強度B=k,即磁感應(yīng)強度B與導(dǎo)線中的電流成正比、與該點到導(dǎo)線的距離r成反比.如圖1所示,兩根平行長直導(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)定磁場方向垂直紙面向里為正,在0~x0區(qū)間內(nèi)磁感應(yīng)強度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)線之間的磁場方向垂直紙面向外,離導(dǎo)線越遠磁場越弱,
2、在兩根導(dǎo)線中間偏右位置合磁感應(yīng)強度為零.由于規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正,故A正確,B、C、D錯誤.
2.已知氫原子的基態(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),在它向低能級躍遷時,可能輻射的光子的最大波長為( )
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能級躍遷時,輻射的光子能量最小,輻射的光子的波長最大,則有E3-E2=,解得λ=-,故A正確,B、C、D錯誤.
3.月球探測器從月球返回地球的過程可以簡單分成四步,如圖2所示第一步將月球探測器
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處進行變軌進入月地轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ,第三步當(dāng)接近地球表面附近時,又一次變軌,從B點進入繞地圓軌道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.將月球探測器發(fā)射至軌道Ⅰ時所需的發(fā)射速度為7.9 km/s
B.月球探測器從環(huán)月軌道Ⅰ進入月地轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ需要加速
C.月球探測器從A沿月地轉(zhuǎn)移軌Ⅱ到達B點的過程中其動能一直增加
D.月球探測器在第四步變軌時需要加速
答案 B
解析 月球的第一宇宙速度比地球的要小,故A錯誤;月球探測器從軌道Ⅰ進入月地轉(zhuǎn)移軌道Ⅱ是離心運動,所以需要加速,所以B正確;剛開始的時候月球?qū)υ虑?/p>
4、探測器的引力大于地球?qū)υ虑蛱綔y器的引力,所以探測器動能要減小,之后當(dāng)?shù)厍虻囊Υ笥谠虑虻囊r,探測器的動能就開始增加,故C錯誤;月球探測器降落至地面的運動為近心運動,需要減速,故D錯誤.
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沿光滑水平地面運動的小車上,并與小車一起沿水平地面運動,取g=10 m/s2,不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
圖3
A.橡皮泥下落的時間為0.3 s
B.橡皮泥與小車一起在水平地面上運動的速度大小為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)動量守恒
D.整個過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)損失的機械能為7.5 J
答案 D
解析 橡皮泥下落的時間為:
t== s=0.5 s,故A錯誤;
橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒,選取小車初速度的方向為正方向,則有:
m1v0=(m1+m2)v,
所以共同速度為:v== m/s=2 m/s,
故B錯誤;
橡皮泥落入小車的過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒,但豎直方向的動量不守恒,故C錯誤;
整個過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)損失的機械能等于橡皮泥的重力勢能與二者損失的動能,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,直導(dǎo)線MN垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個裝置處于垂直于紙面向里的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為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.現(xiàn)給導(dǎo)線MN一初速度,使導(dǎo)線MN向右運動,當(dāng)電路穩(wěn)定后,MN以速度v向右勻速運動時( )
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勻速運動,需對其施加的拉力大小為
答案 C
解析 當(dāng)導(dǎo)線MN勻速向右運動時,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,此時導(dǎo)線MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動
7、勢恒定為E=BLv,則電容器兩極板間的電壓為U=E=BLv,故A、B錯誤;電容器所帶電荷量Q=CU=CBLv,故C正確;因勻速運動后MN所受合力為0,而此時無電流,不受安培力,則無需拉力便可做勻速運動,故D錯誤.
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,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,小球速度恰好為零,此時小球下降的豎直高度為h,若全過程中彈簧始終處于伸長狀態(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)機械能守恒
B.彈
8、簧與桿垂直時,小球的動能與重力勢能之和最大
C.彈簧對小球始終做負功
D.小球下滑至最低點的過程中,彈簧的彈性勢能增加量等于mgh
答案 ABD
解析 小球運動過程中,只有重力和彈簧彈力做功,系統(tǒng)機械能守恒,A正確;彈簧與桿垂直時,此時彈簧伸長量最短,彈性勢能最小,故小球的動能與重力勢能之和最大,B正確;全過程中彈簧始終處于伸長狀態(tài)即為拉力,開始階段彈力與運動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功,C錯誤;小球下滑至最低點的過程中,系統(tǒng)機械能守恒,初、末位置動能都為零,所以彈簧的彈性勢能增加量等于重力勢能的減小量,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?,一帶電小球沿AB中心水平射入,打在B極板上的N點,小球的重力不能忽略,現(xiàn)通過上下移動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,小球打在N的左側(cè)
B.若小球帶正電,當(dāng)AB間距增大時,小球打在N的右側(cè)
C.若小球帶負電,當(dāng)AB間距減小時,小球可能打在N的右側(cè)
D.若小球帶負電,當(dāng)AB間距增大時,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、能增加不能減小.若小球帶正電,當(dāng)d減小時,電容增大,Q增大,根據(jù)E=,C=,
C=,得E=,知d減小時E增大,所以電場力變大,方向向下,小球做平拋運動豎直方向上的加速度增大,運動時間變短,打在N點左側(cè),故A正確.若小球帶正電,當(dāng)d增大時,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,所以電場力不變,小球仍然打在N點,故B錯誤.若小球帶負電,當(dāng)AB間距d減小時,電容增大,則Q增大,根據(jù)E=,C=,C=,得E=,知E增大,所以電場力變大,方向向上,若此時電場力仍小于重力,小球做類平拋運動豎直方向上的加速度減小,運動時間變長,小球?qū)⒋蛟贜點的右側(cè),故C正確.若小球帶負
11、電,
當(dāng)AB間距d增大時,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,所以電場力不變,小球仍然打在N點,故D錯誤.
8.電流天平可以用來測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小.如圖7甲所示,測量前天平已調(diào)至平衡,測量時,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,將一個質(zhì)量為m0、匝數(shù)為n、下邊長為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磁場中.線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中,不計連接導(dǎo)線對線圈的作用力,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r.開關(guān)S閉合后,調(diào)節(jié)可變電阻至R1時,天平正好平衡,此時電壓表讀數(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為逆時針方向
B.矩形線圈的電阻R=r-R1
C.勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小B=
D.若僅將磁場反向,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錯誤;
根據(jù)平衡條件可得m0g-F=mg,而F=nBIl,
I=,
解得勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小B=,
故C正確;開始線圈所受安培力的方向向上,僅將磁場反向,則安培力方向反向,變?yōu)橄蛳?,相?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錯誤.