《高考快车道》选择题专项练3（课后习题）（教师版）高三 二轮专题复习讲义 物理

选择题专项练(三)
一、单项选择题
1.核污水中主要含有的放射性元素氚H)是氢的一种同位素。氚在自然界中有少量存在,其半衰期约为12.43年,发生衰变时生成He并放出一个带电粒子H也可以和H发生核反应,生成一个He。下列说法正确的是(　　)
AH发生的衰变是α衰变
B.该反应存在质量亏损,所以质量数不守恒
C.100 g H存放50年后大约还剩6.25 g
DH和H发生核反应可用于制造原子弹
答案 C
解析 H衰变时的核反应方程为Hee,故H发生的衰变是β衰变,故A错误;该反应存在质量亏损,但质量数守恒,故B错误;100 g H存放50年后大约还剩m余=m0=100 g×≈6.25 g,故C正确H和H发生核反应方程为H+n,该反应为氢核聚变反应,可用于制作氢弹,故D错误。
2.《史记》中对日晕有“日有晕,谓之日轮”的描述。如图甲所示,日晕是日光通过卷层云时,受到冰晶的折射或反射而形成的。图乙为太阳光射到六边形冰晶上发生两次折射的光路图,对于图乙中出射的单色光a、b,下列说法正确的是(　　)
A.单色光a的折射率比单色光b的折射率大
B.在冰晶中,单色光a的传播速度比单色光b的传播速度大
C.单色光a的频率比单色光b的频率大
D.单色光a的单个光子能量比单色光b的单个光子能量大
答案 B
解析 根据n=,单色光a、b入射角相同,b光折射角小,则单色光b的折射率大于单色光a的,故A错误;根据v=,单色光b的折射率大于单色光a的,则单色光a在冰晶中的传播速度比单色光b的大,故B正确;频率越高,折射率越大,则单色光b的频率大于单色光a的,故C错误;根据ε=hν,单色光b的频率大于单色光a的,则单色光b的单个光子能量大于单色光a的,故D错误。
3.在儿童乐园的蹦床项目中,小孩在两根弹性绳和弹性网绳的协助下实现上下弹跳。如图所示,某次蹦床活动中,小孩静止时处于O点,当其弹跳到最高点A后下落,可将弹性网绳压到最低点B,小孩可看成质点,不计弹性绳的重力、弹性网绳的重力和空气阻力。则从最高点A到最低点B的过程中,小孩的(　　)
A.重力的功率先增大后减小
B.机械能一直减小
C.重力势能的减少量等于弹性网绳弹性势能的增加量
D.机械能的减少量等于弹性网绳弹性势能的增加量
答案 A
解析 当小孩弹跳到最高点A后下落,将弹性网绳压到最低点B的过程中,速度v先增大后减小,根据P=mgv可知重力的功率先增大后减小,故A正确;当小孩弹跳到最高点A后下落,将弹性网绳压到最低点B的过程中,小孩的机械能先不变后减小,故B错误;当小孩弹跳到最高点A后下落,将弹性网绳压到最低点B的过程中,重力势能的减少量等于弹性绳和弹性网绳的弹性势能的增加量,则重力势能的减少量大于弹性网绳弹性势能的增加量,故C错误;当小孩弹跳到最高点A后下落,将弹性网绳压到最低点B的过程中,机械能的减少量等于弹性绳和弹性网绳的弹性势能的增加量,故D错误。
4.(2025大理高三质量检测)一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C、D再回到状态A,其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示。BA和CD的延长线均过原点,气体在状态A时的压强为p0,下列说法正确的是(　　)
A.A→B过程中,气体发生等容变化
B.B→C过程中,气体的压强变大
C.C→D过程中,外界对气体做功
D.整个过程中,外界对气体做功为p0V0
答案 C
解析 由题图可知,BA的延长线过原点,故A→B过程中,气体的压强保持不变,气体发生等压变化,故A错误;由题图可知,B→C过程中,气体的温度保持不变,体积变大,可知气体的压强变小,故B错误;C→D过程中,气体的体积减小,外界对气体做功,故C正确;整个过程中,外界对气体做功不等于p0V0,故D错误。
5.如图甲所示的智能机器人广泛应用于酒店、医院等场所。机器人内电池的容量为25 000 mA·h,负载10 kg时正常工作电流约为5 A,电池容量低于20%时不能正常工作,此时需要用充电器对其进行充电,充电器的输入电压如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.充电器的输入电流频率为100 Hz
B.充电器的输入电压瞬时表达式为u=220sin 10πt
C.机器人充满电后电池的电荷量为25 C
D.机器人充满电后,负载10 kg时大约可以持续正常工作4 h
答案 D
解析 由图乙可知交流电压的周期为0.02 s,根据f=,可知输入电流频率为50 Hz,故A错误;由图乙可知周期为0.02 s,则ω==100π rad/s,充电器的输入电压的瞬时值表达式为u=220sin 100πt V,故B错误;机器人充满电后电池的电荷量Q=It=25 A·h=9×104 C,正常工作可用电荷量为20 A·h,由Q=It,可知负载10 kg时大约可以持续工作4 h,故C错误,D正确。
6.如图甲所示,直导线P、Q分别被两根等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴上,且P固定于水平轴正下方,两组轻绳长也相同,其截面图如图乙所示,导线P通以垂直纸面向里的电流;导线Q电流方向未知,平衡时两导线位于同一水平面,且两组绝缘轻绳与竖直方向夹角均为θ。已知Q的质量为m,重力加速度为g。下列说法正确的是(　　)
A.导线Q中电流方向垂直纸面向里
B.导线P、Q间的安培力大小为2mgsin
C.仅使导线P中电流I缓慢增大且θ不超过90°,导线Q对轻绳的拉力大小逐渐增大
D.当导线P中电流突然消失的瞬间,导线Q受到两轻绳的拉力大小之和为mgsin θ
答案 C
解析 对Q进行受力分析可知,P对Q的力为斥力,由安培定则和左手定则可知,两导线的电流方向相反,即导线中电流方向垂直纸面向外,故A错误;设导线Q受到两轻绳的拉力之和为FT,导线P、Q间的安培力为F,对Q进行受力分析如图所示,由几何关系得F=mgtan θ,故B错误;由几何关系得FT=,使导线P中电流I缓慢增大,则θ逐渐增大,又θ不超过90°,则cos θ逐渐变小,FT逐渐增大,故C正确;当导线P中电流突然消失的瞬间,导线P、Q间的安培力消失,此时沿轻绳方向上的合力为零,则导线Q受到两轻绳的拉力大小之和为mgcos θ,故D错误。
7.(2025黑吉辽蒙卷)如图所示,趣味运动会的“聚力建高塔”活动中,两长度相等的细绳一端系在同一塔块上,两名同学分别握住细绳的另一端,保持手在同一水平面以相同速率v相向运动。为使塔块沿竖直方向匀速下落,则v(　　)
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
答案 B
解析 因细绳不可伸长,故手和塔块沿绳方向速度相同,如图所示,设细绳与水平方向夹角为θ,则vcos θ=v物sin θ,即v=v物tan θ,塔块匀速下落,v物不变,θ增大(θ<90°),所以v一直增大,故B正确。
二、多项选择题
8.(2025苏州模拟)“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装置,当轮船以设计的标准速度航行时,球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示,两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力。下列现象的物理原理与之相同的是(　　)
A.插入水中的筷子,看起来折断了
B.阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹
C.驶近站台的火车,汽笛音调变高
D.振动音叉的周围,声音忽高忽低
答案 BD
解析 两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力是波的干涉现象。插入水中的筷子,看起来折断了,是光的折射现象,选项A错误;阳光下的肥皂膜,呈现彩色条纹是光的干涉现象,选项B正确;驶近站台的火车,汽笛音调变高,是声波的多普勒效应,选项C错误;振动音叉的周围,声音忽高忽低,是声波的干涉现象,选项D正确。
9.(2025黑吉辽蒙卷)如图所示,“”形导线框置于磁感应强度大小为B、水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直,各边长均为l。线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动,be与磁场方向垂直。t=0时,abef与水平面平行,则(　　)
A.t=0时,电流方向为abcdefa
B.t=0时,感应电动势为Bl2ω
C.t=时,感应电动势为0
D.t=0到t=过程中,感应电动势平均值为0
答案 AB
解析 t=0时,af边切割磁感线,由右手定则可知电流在af边中由f流向a,则电流方向为abcdefa,故A正确;由法拉第电磁感应定律有Eaf=Blv=Bl2ω,故B正确;由转过角度θ=ωt知,当t=时,线框转过180°,所处位置如图所示,此时af边切割磁感线,cd边不切割磁感线,感应电动势不为0,故C错误;从t=0到t=过程中,≠0,故D错误。
10.如图所示,倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上,斜面上有一质量为4m的滑块,通过轻绳绕过光滑的滑轮与质量为m的带正电的小球(可视为质点)相连,滑轮下方有一个光滑的小孔,轻绳与斜面平行。小球在水平面内做圆周运动,轻绳与竖直方向的夹角也为30°。斜面体和滑块始终静止,滑块与斜面的动摩擦因数为,小球与小孔之间的绳长为L,重力加速度为g,下列说法正确的是(　　)
A.斜面体所受到地面的摩擦力大小为mg
B.若增大小球的转速,轻绳对小孔的作用力减小
C.若增大小球的转速,小球能达到的最大转速为
D.若此时在空间加上竖直向下的电场,要使小球的转速不变,则小球到转动中心的距离增大
答案 AC
解析 对小球受力分析有mg=FTcos 30°,解得FT=mg,将滑块和斜面看成整体,由平衡条件得,斜面体所受摩擦力大小为Ff1=FTcos 30°=mg×=mg,故A正确;设轻绳与竖直方向的夹角为θ,对小球有FTsin θ=mω2Lsin θ,FTcos θ=mg,可得FT=mω2L,又因为ω=2πn,所以随着转速的增大,角速度会增大;拉力会增大,轻绳与竖直方向的夹角会增大,两轻绳的夹角会减小,所以合力会增大;所以轻绳对小孔的作用力增大,故B错误;因为轻绳对滑块的拉力越大,滑块越容易往上滑动,所以当小球转速最大,即轻绳的拉力最大时,对滑块受力分析得FT=4mgsin 30°+4μmgcos 30°,即mω2L=4mgsin 30° +4μmgcos 30°,可得最大角速度为ω=,所以最大转速为n=,故C正确;加上电场后,对小球受力分析知FTsin θ=mω2Lsin θ,FTcos θ=mg+qE,因为要使转速不变,即角速度不变,所以轻绳的拉力大小不变,因为竖直方向绳的分力相对没有加电场时增大了,所以由以上公式知θ减小,即小球到转动中心的距离减小,故D错误。
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