2021年人教版高考物理选择题强化专练（二）

选择题强化专练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
??
图甲所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光，照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则
A.
改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应
B.
改用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K发生光电效应
C.
改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变
D.
入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大
如图所示，一个均匀的带电圆环，带电量为+Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上。圆心为O点，过O点做一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷+q，则+q在A点所受的电场力为（）
A.
，方向向上
B.
，方向向上
C.
，方向水平向左
D.
不能确定
一座平顶房屋，顶的面积S=40m2．第一次连续下了t=24小时的雨，雨滴沿竖直方向以v=5.0m/s的速度落到屋顶，假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，并立即流走。第二次气温在摄氏零下若干度，而且是下冻雨，也下了24小时，全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上，测得冰层的厚度d=25mm。已知两次下雨的雨量相等，水的密度为1.0×103kg/m3，冰的密度为9×102kg/m3．由以上数据可估算得第一次下雨过程中，雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为（　　）
A.
9?000?N
B.
9?N
C.
52?N
D.
0.052?N
如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通过电流I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（）
A.
,
?方向垂直斜面向上
B.
,方向垂直水平面向上
C.
,方向竖直向下
D.
,方向水平向左
如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面高度h1∶h2∶h3=3∶2∶1。若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则下列说法正确的是(
)
A.
三者到达桌面时的速度之比是3∶2∶1
B.
三者运动的平均速度之比是3∶2∶1
C.
b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差
D.
b与a开始下落的时间差大于c与b开始下落的时间差
二、多选题
如图所示，放在地面的大球不动，它的正上方有一个定滑轮，轻绳绕过定滑轮，与光滑小球相连，当用力F拉动轻绳，使小球沿大球表面，从图示位置缓慢上滑到大球最高点过程中，下列说法正确的是：（）
A.
拉力F变大
B.
地面对大球的摩擦力变小
C.
小球受到大球的支持力大小不变
D.
大球受到地面的支持力在减小
如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1．在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示．图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0．导线的电阻不计．则在0至t0时间内下列说法正确的是（???
）
A.
电路产生的感应电动势
B.
通过电阻R1上的电荷量
C.
R1上产生的热量
D.
电路中b点电势比a点电势低
引力波探测于2017年获得诺贝尔物理学奖。双星的运动是产生引力波的来源之一，假设宇宙中有一双星系统由P、Q两颗星体组成，这两颗星绕它们连线的某一点在二者万有引力作用下做匀速圆周运动，测得P星的周期为T，P、Q两颗星的距离为l，P、Q两颗星的轨道半径之差为Δr（P星的轨道半径大于Q星的轨道半径），万有引力常量为G，则（?
?
?）
A.
Q、P两颗星的质量差为
B.
P、Q两颗星的运动半径之比为
C.
P、Q两颗星的线速度大小之差为
D.
P、Q两颗星的质量之比为
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
??
当入射光的频率大于金属的极限频率，会发生光电效应；
依据光电效应方程，即可判定求解；
光电子的最大初动能与入射光的强度无关。
?
本题考查了氢原子的能级公式和跃迁、光电效应；解决本题的关键掌握能级跃迁与发出或吸收光子能量的关系h=Em-En，对于可见光应注意掌握其频率、波长之间的关系，注意理解不同轨道上动能的大小。
【解答】
A.根据跃迁规律可知从n=4向n=1跃迁时辐射光子的能量大于从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量，根据光电效应发生的条件可知用n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光可使阴极K发生光电效应，则改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应，故A正确；
B.根据跃迁规律可知从n=4向n=2跃迁时辐射光子的能量大于从n=3向n=1跃迁时辐射光子的能量，根据光电效应发生的条件可知：无法确定改用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光，能不能使阴极K发生光电效应，故B错误；
C.改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能增大，故C错误；
D.光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大，故D错误。
故选A。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
把检验电荷受的力分解为沿竖直线和垂直于竖直线，由电荷的对称性知垂直于竖直线方向的力相互抵消。
画出受力图，利用力的分解可以顺利解出本题。
【解答】
?检验电荷受的库仑力沿着电荷的连线指向+q，由对称性可知在垂直于竖直线的方向上的分力相互抵消，只有沿竖直线方向的分力。
由库仑力公式知：F=kcos45°=，故B正确。
故选：B。
3.【答案】D
【解析】
【分析】
由于雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹，故撞击时雨滴的重力不考虑，根据动量定理，撞击时屋顶对雨滴的作用力的冲量等于雨滴动量的变化，列方程求解。
此题再用动量定理求解时，要特别注意雨滴撞击屋顶时间，由于撞击时间极短，可以不考虑重力的影响。此题有一定的难度，属于难题。
【解答】
解：第一次下雨降落在屋顶会顺流而下，先考虑一个重力为G的物体撞击屋顶的平均撞击力f，
以物体为受力物体来分析，初速度为v，末速度为v′，向下为正方向，撞击时间为△t，
根据动量定理有：（G-f）=，f=G-，
对于连续下了t=24小时的雨，m=900
kg，v=5
m/s，v′=0，△t=24
h=24×60×60s，并不是G=mg=0.9×103kg
×10
N/kg=9
000
N全部同时压在屋顶，
每秒降到屋顶的水有，
由于雨滴撞击屋顶的时间t极短，?t≈0，所以，在“雨滴撞击屋顶的时间”内降到屋顶的水的重力，可以忽略。于是雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为f==N
=0.052
N．故ABC错误，D正确。
故选D。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
对导线进行受力分析，根据磁场的方向确定安培力的方向，根据共点力平衡求出安培力的大小，从而求出磁感应强度的大小．?
解决本题的关键掌握安培力大小和方向的判定，以及能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解．
【解答】
A.当磁场方向垂直斜面向上时，导线受到重力、支持力和沿斜面向下的安培力，三个力不可能平衡，故A错误；?
B.当磁场方向垂直水平面向上时，导线受到重力、支持力和水平向右的安培力，三个力不可能平衡，故B错误；
C.当磁场方向竖直向下时，导线受重力、水平向左的安培力和支持力，安培力大小为F=mgtan?，三个力刚好平衡，故C正确。
D.当磁场的方向水平向左，想要平衡就不能有支持力，此时，故D错误；
故选C。
5.【答案】C
【解析】
【分析】本题主要考查自由落体运动，三个小球均做自由落体运动，则由自由落体的运动规律得出通式，则可求得各项比值．
【解答】A.下落过程中,三者都做自由落体运动,则有h=,解得v=,所以三者到达桌面时的速度之比为:v1∶v2∶v3=∶∶=∶∶1,故A错误;
B.三者都做匀变速直线运动,初速度为零,所以平均速度为=,故平均速度之比与速度之比相同,即∶∶1,故B错误;
CD.根据h=gt2,可得a、b运动的时间之差为t1=-=(-),b、c运动的时间之差为t2=-=(-1),所以t16.【答案】BC
【解析】
【分析】
将小球的重力mg按效果进行分解，根据三角形相似法分析N、F的变化；整体水平方向根据平衡条件分析摩擦力的变化。
本题是平衡问题中动态变化分析问题，在小球移动过程N与F不垂直，运用三角形相似法分析，作为一种典型方法要学会应用。
【解答】
缓慢上滑到最高点过程中，小球受力平衡，小球受到的合力始终为零，以小球为研究对象进行受力分析如图所示；
?不难发现力的三角形和三角形OPA相似；根据图中几何关系可得：，由于mg和OA不变，则比值不变；PA减小，拉力F减小，R不变，则小球受到的支持力N不变，以整体为研究对象，力F在水平方向的分力等于地面对大球的摩擦力，力F在水平方向的分力变小，则地面对大球的摩擦力变小；由于小球受到大球的支持力大小不变，小球向上运动时支持力的竖直分量增大，所以对大球的压力的竖直分量增大，故地面对整体向上的支持力增大，故BC正确，AD错误。
故选BC。
7.【答案】BC
【解析】
【分析】
线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流。由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小。而产生的热量则是由焦耳定律求出。
?考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小，还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率。同时磁通量变化的线圈相当于电源。
【解答】
A.根据法拉第电磁感应定律得线圈中的电动势为，故A错误；
B.根据欧姆定律，通过R1的电流为：,通过电阻R1的电荷量为，故B正确；
C.通过电阻R1上产生的热量，故C正确；
D.由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a，b点的电势比a点的高，故D错误。
故选BC。
8.【答案】CD
【解析】
【分析】
双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度的大小相等，周期相等，根据向心力的关系求出转动的半径之比和质量之差，根据线速度公式得到线速度大小之差，根据向心力相等求出质量关系。
解决本题的关键知道双星系统的特点，角速度大小相等，向心力大小相等，难度适中。
【解答】
A.双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，周期相等，，，所以Q、P两颗星的质量差为，故A错误；?
B.根据题意可知，rP+rQ=l，rP-rQ=△r，解得：，，则有：，故B错误；
C.公转的线速度，P、Q两颗星的线速度大小之差为，故C正确；
D.双星系统靠相互间的万有引力提供向心力，角速度大小相等，向心力大小相等，则有：mPrPω2＝mQrQω2，解得：，故D正确。
故选CD。
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