选择题专项练——思维满分练(5)
一、单项选择题
1．(2025·四川模拟预测)为使汽车快速平稳转弯，驾驶员经常采用“入弯减速，出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时，其所受水平合力为F、速率为v。则下列方向关系图中，可能正确的是 ( )
2．(2025·四川成都一模)假设地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行周期与轨道半径的关系如图所示，图中1和2分别为我国空间站“天和”核心舱、卫星导航系统中某颗地球同步卫星所对应的数据。引力常量为G。下列说法正确的是 ( )
A．核心舱与地球同步卫星的向心力大小之比为10q∶10p
B．核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为102q∶102p
C．核心舱与地球同步卫星的周期之比为10q∶10p
D．核心舱与地球同步卫星的速率之比为10q∶10p
3．(2025·江苏南通一模)如图所示，挡板上安装有宽度可调的一条狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，狭缝宽度从0.8 mm调整为0.4 mm，光屏上可能呈现 ( )
A．图样①变化为图样②
B．图样②变化为图样①
C．图样③变化为图样④
D．图样④变化为图样③
4．(2025·天津河西区二模)一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则以下说法正确的是 ( )
A．零时刻线圈位于中性面
B．t2时刻电流方向发生改变
C．感应电动势的有效值为
D．t1时刻到t3时刻，感应电动势的平均值为零
5．(2025·江苏宿迁测试)已知“夸父一号”位于日地连线、距地球约150万公里的日地系统的拉格朗日点，和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．“夸父一号”受力平衡
B．“夸父一号”绕太阳运行的周期小于一年
C．“夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度
D．“夸父一号”和地球一起绕太阳做圆周运动的向心力均由太阳的引力提供
6．(2025·四川凉山三模)如图所示，粒子a、b的质量分别为2m、m，电量分别为q、－q，它们以相同的动能从O点沿OP方向射入无限长直边界AB上方的匀强磁场，OP与磁场边界成45°角，磁场方向垂直于纸面向里，则a、b在磁场中运动的时间之比为 ( )
A．6∶1 B．4∶1
C．3∶1 D．2∶1
7．(2025·湖南长沙一模)根据玻尔理论，电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式En＝。如图为氢原子的能级图。巴耳末系的谱线是氢原子的电子从n>2的能级返回n＝2能级时释放出的谱线，赖曼系的谱线是氢原子的电子从n>1的能级跃迁至n＝1能级的一系列光谱线。则赖曼系能量最小的光子与巴耳末系能量最大的光子的能量差约为 ( )
A．10.2 eV B．6.8 eV
C．3.4 eV D．0.54 eV
二、多项选择题
8．(2025·浙江镇海中学模拟)某场冰壶比赛中，一运动员以v0的速度投掷冰壶，冰壶和冰面的动摩擦因数为μ，冰壶能在冰面上滑行s的距离，若在冰壶速度减为时开始持续擦扫冰面，则冰壶能再滑行s的距离。冰壶的运动可视为直线运动，已知重力加速度为g，则擦扫后冰壶与冰面间的动摩擦因数μ′为 ( )
A．μ B．μ
C． D．
9．(2025·山东青岛三模)如图所示，两竖直光滑墙相邻，一可看作质点的小球自左侧墙体最高点O水平抛出，A′、B′、C′、…A、B、C、…为小球与左、右两侧墙体的碰撞点，小球与墙体碰撞前后，竖直速度不变，水平速度等大、反向，墙足够高，不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )
A．A、B、C…间的距离之比满足yAB∶yBC∶yCD∶…＝1∶3∶5∶…
B．小球在A、B、C的竖直速度分量之比满足vAy∶vBy∶vCy∶…＝1∶3∶5∶…
C．小球与墙体碰撞时速度变化量均相同
D．小球与墙体两次碰撞之间，小球的动量变化率均相同
10．(2025·四川模拟预测)某学校的长方形操场尺寸如图所示，主席台靠近操场的两个角有两个喇叭O1、O2，播放着完全相同的音乐，音乐频率为170 Hz。一位同学发现A、B位置的音量听起来比周围更大。已知人耳朵(看作质点)和两个喇叭刚好在同一水平面，空气中声音的传播速度为340 m/s，≈2.24。下列说法正确的是 ( )
A．声波是横波
B．这种现象属于干涉现象
C．A、B两处介质的振动一定同时到达最大位置
D．从操场底边的C点走到D点，共有9个音量极大的位置选择题专项练——思维满分练(5)
一、单项选择题
1．(2025·四川模拟预测)为使汽车快速平稳转弯，驾驶员经常采用“入弯减速，出弯加速”的技巧。汽车采用该技巧在单向路面水平弯道入、出弯道时，其所受水平合力为F、速率为v。则下列方向关系图中，可能正确的是 ( )
C 解析：速度沿轨迹的切线方向，“减速入弯”时力和速度的夹角是钝角，“加速出弯”时力和速度的夹角是锐角，故C正确，A、B、D错误。
2．(2025·四川成都一模)假设地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其运行周期与轨道半径的关系如图所示，图中1和2分别为我国空间站“天和”核心舱、卫星导航系统中某颗地球同步卫星所对应的数据。引力常量为G。下列说法正确的是 ( )
A．核心舱与地球同步卫星的向心力大小之比为10q∶10p
B．核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为102q∶102p
C．核心舱与地球同步卫星的周期之比为10q∶10p
D．核心舱与地球同步卫星的速率之比为10q∶10p
B 解析：由于核心舱与地球同步卫星的质量未知，因此不能确定它们做圆周运动的向心力大小之比，故A错误；由题图可知，r1＝10p、r2＝10q，根据G＝ma，a＝G∝，核心舱与地球同步卫星的向心加速度大小之比为102q∶102p，故B正确；根据开普勒第三定律可知，核心舱与地球同步卫星的周期之比＝，故C错误；根据G＝m，v＝∝，核心舱与地球同步卫星的速率之比＝，故D错误。
3．(2025·江苏南通一模)如图所示，挡板上安装有宽度可调的一条狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，狭缝宽度从0.8 mm调整为0.4 mm，光屏上可能呈现 ( )
A．图样①变化为图样②
B．图样②变化为图样①
C．图样③变化为图样④
D．图样④变化为图样③
答案：D
4．(2025·天津河西区二模)一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动。通过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示，则以下说法正确的是 ( )
A．零时刻线圈位于中性面
B．t2时刻电流方向发生改变
C．感应电动势的有效值为
D．t1时刻到t3时刻，感应电动势的平均值为零
C 解析：零时刻和t2时刻，穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，感应电流最大，线圈位于与中性面垂直的平面，电流方向没有发生改变，A、B错误；感应电动势的最大值为Em＝BSω＝Φm·，则感应电动势的有效值为E＝＝，C正确；t1时刻到t3时刻，穿过线圈的磁通量变化量大小为ΔΦ＝Φm－(－Φm)＝2Φm，根据法拉第电磁感应定律可知此过程平均感应电动势不为0，D错误。
5．(2025·江苏宿迁测试)已知“夸父一号”位于日地连线、距地球约150万公里的日地系统的拉格朗日点，和地球一起以相同角速度绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。下列说法正确的是 ( )
A．“夸父一号”受力平衡
B．“夸父一号”绕太阳运行的周期小于一年
C．“夸父一号”绕太阳运行的加速度小于地球绕太阳运行的加速度
D．“夸父一号”和地球一起绕太阳做圆周运动的向心力均由太阳的引力提供
C 解析：“夸父一号”位于日地连线上，和地球一起以相同的角速度绕太阳做匀速圆周运动，“夸父一号”受力不平衡，向心力由太阳和地球引力的合力提供，合力指向太阳，A、D错误；地球绕太阳运动一周的时间为一年，“夸父一号”与地球的角速度相同，所以“夸父一号”绕太阳运动的周期也为一年，B错误；根据向心加速度的表达式a＝ω2r可知，“夸父一号”的向心加速度小于地球的向心加速度，C正确。
6．(2025·四川凉山三模)如图所示，粒子a、b的质量分别为2m、m，电量分别为q、－q，它们以相同的动能从O点沿OP方向射入无限长直边界AB上方的匀强磁场，OP与磁场边界成45°角，磁场方向垂直于纸面向里，则a、b在磁场中运动的时间之比为 ( )
A．6∶1 B．4∶1
C．3∶1 D．2∶1
A 解析：设两粒子的动能为E，根据E＝mv2可得，两粒子的速度分别为va＝，vb＝，根据牛顿第二定律qvB＝m，周期为T＝＝，＝。两粒子的圆心角分别为θa＝270°，θb＝90°，在磁场中运动时间为t＝T，所以＝·＝，故选A。
7．(2025·湖南长沙一模)根据玻尔理论，电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式En＝。如图为氢原子的能级图。巴耳末系的谱线是氢原子的电子从n>2的能级返回n＝2能级时释放出的谱线，赖曼系的谱线是氢原子的电子从n>1的能级跃迁至n＝1能级的一系列光谱线。则赖曼系能量最小的光子与巴耳末系能量最大的光子的能量差约为 ( )
A．10.2 eV B．6.8 eV
C．3.4 eV D．0.54 eV
B 解析：赖曼系的光子中，从n＝2能级跃迁到n＝1能级释放的能量最小，则ΔE1＝E1－E2＝－3.4 eV－(－13.6 eV)＝10.2 eV，巴耳末系的光子中，从n＝∞能级跃迁至n＝2能级释放的能量最大，则ΔE2＝E∞－E2＝0－(－3.4 eV)＝3.4 eV，所以有ΔE＝ΔE1－ΔE2＝10.2 eV－3.4 eV＝6.8 eV，B正确。
二、多项选择题
8．(2025·浙江镇海中学模拟)某场冰壶比赛中，一运动员以v0的速度投掷冰壶，冰壶和冰面的动摩擦因数为μ，冰壶能在冰面上滑行s的距离，若在冰壶速度减为时开始持续擦扫冰面，则冰壶能再滑行s的距离。冰壶的运动可视为直线运动，已知重力加速度为g，则擦扫后冰壶与冰面间的动摩擦因数μ′为 ( )
A．μ B．μ
C． D．
AC 解析：未擦扫时，根据牛顿第二定律有μmg＝ma，根据速度位移关系有2as＝v，若在冰壶速度减为时开始持续擦扫冰面，根据牛顿第二定律有μ′mg＝ma′，根据速度位移关系有2a′×＝()2，联立可解得μ′＝μ＝，A、C正确。
9．(2025·山东青岛三模)如图所示，两竖直光滑墙相邻，一可看作质点的小球自左侧墙体最高点O水平抛出，A′、B′、C′、…A、B、C、…为小球与左、右两侧墙体的碰撞点，小球与墙体碰撞前后，竖直速度不变，水平速度等大、反向，墙足够高，不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )
A．A、B、C…间的距离之比满足yAB∶yBC∶yCD∶…＝1∶3∶5∶…
B．小球在A、B、C的竖直速度分量之比满足vAy∶vBy∶vCy∶…＝1∶3∶5∶…
C．小球与墙体碰撞时速度变化量均相同
D．小球与墙体两次碰撞之间，小球的动量变化率均相同
BD 解析：小球水平方向的速度大小不变，竖直方向做自由落体运动，则tOA＝tAA′＝tA′B＝tBB′＝tB′C＝…，物体做初速度为0的匀变速直线运动时，在连续相等时间内位移之比为1∶3∶5∶…，由于小球在A点有竖直向下的分速度，则A、B、C…间的距离之比满足yAB∶yBC∶yCD∶…≠1∶3∶5∶…，由v＝gt可知，小球在A、B、C的竖直速度分量之比满足vAy∶vBy∶vCy∶…＝1∶3∶5∶…，A错误，B正确；小球与墙体碰撞前后，竖直速度不变，水平速度等大、反向，小球与墙体每次碰撞时速度变化量大小相等，均为Δv＝2v0，但方向不是都相同，C错误；由动量定理有I＝mg·Δt，＝mg，小球与墙体前后两次碰撞之间，小球的动量变化率即为小球重力，均相同，D正确。
10．(2025·四川模拟预测)某学校的长方形操场尺寸如图所示，主席台靠近操场的两个角有两个喇叭O1、O2，播放着完全相同的音乐，音乐频率为170 Hz。一位同学发现A、B位置的音量听起来比周围更大。已知人耳朵(看作质点)和两个喇叭刚好在同一水平面，空气中声音的传播速度为340 m/s，≈2.24。下列说法正确的是 ( )
A．声波是横波
B．这种现象属于干涉现象
C．A、B两处介质的振动一定同时到达最大位置
D．从操场底边的C点走到D点，共有9个音量极大的位置
BD 解析：声波是一种纵波，故A错误；两列相同的波在同一空间叠加，形成某些地方振动加强，某些地方振动减弱的稳定现象，为波的干涉现象，声波虽然为纵波也有这种性质，故B正确；A、B处虽然都是振幅极大位置，但O1A与O1B的距离差不一定恰好为波长的整数倍，因此当A处介质的振动达到极大位置时，B处介质的振动不一定也达到极大位置，故C错误；由几何关系可知|O1C|－|O2C|＝ m－ m＝170 m－80 m≈－9.2 m，同理|O1D|－|O2D|≈9.2 m，声波波长λ＝＝2 m，因此从C点走到D点的过程中共会经历Δx＝－8 m，－6 m，－4 m，－2 m，0 m，2 m，4 m，6 m，8 m共9个音量极大位置，故D正确。
