2020高考物理二轮复习选择题专项训练三含解析

2020高考物理二轮复习选择题专项训练三含解析

- 1 - 选择题专项训练(三) (时间:25 分钟　分值:31 分) 一、单项选择题(共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是 正确的) 1.氢原子能级如图所示,当氢原子从 n=3 跃迁到 n=2 的能级时,辐射光子 Z 的波长为 656 nm。 以下判断正确的是(　　) A.氢原子从 n=3 跃迁到 n=1 的能级时,辐射光子的波长大于 656 nm B.氢原子从 n=3 跃迁到 n=1 的能级时辐射光子照射某金属表面有光电子逸出,若换用光子 Z 照射该金属表面时不一定有光电子逸出 C.一个处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3 种谱线 D.用波长为 633 nm 的光照射,能使氢原子从 n=2 跃迁到 n=3 的能级 答案:B 解析:氢原子从 n=3 跃迁到 n=1 的能级时辐射的能量为 12.09eV,大于氢原子从 n=3 跃迁到 n=2 的能级时辐射的能量 1.89eV,根据 ΔE=h c λ,可解得氢原子从 n=3 跃迁到 n=1 的能级时,辐 射光的波长应该小于 656nm,故 A 错误;氢原子从 n=3 跃迁到 n=2 的能级时辐射光子的能量小 于从 n=3 跃迁到 n=1 辐射光子的能量,则不一定发生光电效应,故 B 正确;一个处于 n=3 能级 的氢原子向低能级跃迁时最多产生 2 种谱线,故 C 错误;若要使氢原子从 n=2 跃迁到 n=3 的能 级,所吸收的能量一定是波长为 656nm 对应的能量才可以,故 D 错误。 2.法拉第电动机的改装电路如图甲所示,在圆形水银槽中心竖直固定着一条形磁铁,S 极向上, 一根金属杆斜插在水银中,金属杆的上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连。在电路中 A、 B 点间接入图乙所示交变电流时,电源、理想二极管、导线、金属杆、水银构成回路,电路安全 且正常工作(不计金属杆在转动中水银阻力的影响及水银电阻的变化),则从上往下看,金属杆 (　　) - 2 - A.逆时针匀速转动 B.逆时针非匀速转动 C.顺时针匀速转动 D.顺时针非匀速转动 答案:D 解析:二极管单向导电,则有向上的电流通过金属杆,金属杆处在条形磁铁的磁场中,受到安培 力作用,根据左手定则得知,安培力方向与金属杆垂直向外,使金属杆以条形磁铁为轴顺时针 转动,由于电流大小周期性改变,所以安培力大小也改变,故金属杆非匀速转动,故 D 正确。 3.月球探测器从月球返回地球的过程可以简单分成四步,如图所示第一步将月球探测器发射 至月球表面附近的环月圆轨道,第二步在环月轨道的 A 处进行变轨进入月地转移轨道Ⅱ,第三 步当接近地球表面附近时,又一次变轨,从 B 点进入绕地圆轨道Ⅲ,第四步再次变轨后降落至 地面,下列说法正确的是(　　) A.将月球探测器发射至轨道Ⅰ时所需的发射速度为 7.9 km/s B.月球探测器从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ需要加速 C.月球探测器从 A 沿月地转移轨道Ⅱ到达 B 点的过程中其动能一直增加 D.月球探测器在第四步变轨时需要加速 答案:B 解析:月球的第一宇宙速度比地球的要小,故 A 错误;月球探测器从轨道Ⅰ进入月地转移轨道 Ⅱ是离心运动,所以需要加速,所以 B 正确;刚开始的时候月球对月球探测器的引力大于地球 对月球探测器的引力,所以探测器动能要减小,之后当地球的引力大于月球的引力时,探测器 的动能就开始增加,故 C 错误;月球探测器降落至地面的运动为近心运动,需要减速,故 D 错误。 4.如图所示,两光滑平行金属导轨间距为 l,直导线 MN 垂直跨在导轨上,且与导轨接触良好,整 个装置处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为 B。电容器的电容为 C,除电阻 R 外, 导轨和导线的电阻均不计。现给导线 MN 一初速度,使导线 MN 向右运动,当电路稳定后,MN 以速 度 v 向右匀速运动时(　　) - 3 - A.电容器两极板间的电压为零 B.通过电阻 R 的电流为Blv R C.电容器所带电荷量为 CBlv D.为保持 MN 匀速运动,需对其施加的拉力大小为B2l2v R 答案:C 解析:当导线 MN 匀速向右运动时,导线所受的合力为零,说明导线不受安培力,电路中电流为 零,故电阻两端没有电压,此时导线 MN 产生的感应电动势恒定为 E=BLv,则电容器两极板间的 电压为 U=E=BLv,故 A、B 错误;电容器所带电荷量 Q=CU=CBLv,故 C 正确;因匀速运动后 MN 所受 合力为 0,而此时无电流,不受安培力,则无须拉力便可做匀速运动,故 D 错误。 5.如图所示,一质量为 m2=2 kg、倾角为 θ=45°的斜面体放在光滑水平地面上,斜面上叠放一 质量为 m1=1 kg 的光滑楔形物块,物块在水平恒力 F 作用下与斜面体一起恰好保持相对静止的 向右运动。重力加速度 g=10 m/s2。下列判断正确的是(　　) A.物块对斜面的压力大小为 5 2 N B.斜面体的加速度大小为 a=5 m/s2 C.水平恒力大小 F=10 N D.若水平作用力 F 作用到斜面上系统仍保持相对静止,则 F 将变小 答案:B 解析:对整体分析,受重力、支持力和推力,根据牛顿第二定律,有: 水平方向 F=(m2+m1)a 竖直方向 FN1=(m2+m1)g 再对斜面分析,受重力、压力 FN2、支持力,根据牛顿第二定律,有: 水平方向 FN2sinθ=m2a - 4 - 竖直方向 FN2cosθ+m2g=FN1 联立解得 a=m1gtanθ m2 =5m/s2 F=(m2 + m1)m1gtanθ m2 =15N FN2= m1g cosθ=10 2N 故选项 B 正确,A、C 错误; 若水平作用力 F 作用到物块上系统仍保持相对静止,则对整体,F=(m2+m1)a';对物 块,m1gtan45°=m1a',解得 F=(m2+m1)g=30N,即 F 变大,故选项 D 错误。 二、不定项选择题(共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项 是正确的。全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,选错或不答的得 0 分) 6.波速均为 1 m/s 的两列简谐横波,分别从波源 x=0、x=12 m 处沿 x 轴相向传播,t=0 时的波形 如图所示。下列说法正确的是(　　) A.两列波的频率均为 0.25 Hz B.t=0.2 s 时,两列波相遇 C.两列波相遇过程中,x=5 m 处和 x=7 m 处的质点振动加强 D.t=3 s 时,x=6 m 处的质点位移达到最大值 答案:AD 解析:两列波的波长均为 λ=4m,由 v=λf 得 f= v λ=0.25Hz,故 A 正确;t= x 2v = 4 2 × 1s=2s 时,两列 波相遇,故 B 错误;两列波相遇过程中,x=5m 处和 x=7m 处的质点振动减弱,故 C 错误;两列波的 周期为 T=1 f=4s,t=2s 时,两列波在 x=6m 处相遇,x=6m 处质点向下振动,再经过 1s=T 4,即 t=3s 时, 该质点到达波谷,位移达到最大值,故 D 正确。 7.图甲是回旋加速器的示意图,其核心部分是两个“D”形金属盒,在加速带电粒子时,两金属 盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。带电粒子在磁场中运动的动能 Ek 随时间 t 的变化 规律如图乙所示,若忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列说法正确的是(　　) - 5 - A.在 Ek-t 图中应有 t4-t3=t3-t2=t2-t1 B.高频电源的变化周期应该等于 tn-tn-2 C.要使粒子获得的最大动能增大,可以增大电源电压 D.在磁感应强度 B、“D”形盒半径、粒子的质量m 及其电荷量 q 不变的情况下,粒子的加速次 数越多,粒子的最大动能一定越大 答案:AB 解析:洛伦兹力提供向心力,有 qvB=mv2 r ,解得 r=mv qB,故周期 T=2πr v = 2πm qB ,与速度无关,故 t4-t3=t3-t2=t2-t1,故 A 正确;交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致,故高频电 源的变化周期应该等于 tn-tn-2,故 B 正确;当粒子从 D 形盒中出来时,速度最大,此时运动的半 径等于 D 形盒的半径,由 qvB=mv2 r ,解得 r=mv qB,则最大动能 Ek=1 2mv2=q2B2r2 2m ,知最大动能与加速器的 半径、磁感应强度以及电荷的电荷量和质量有关,与加速电压等其他因素无关,故 C、D 错误。 8.在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞,如图 a 所示,碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面来减小阻力,碰撞前后两壶运动的 v-t 图线如图 b 中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量均为 19 kg,则(　　) A.碰后蓝壶的速度为 0.8 m/s B.碰后蓝壶移动的距离为 2.4 m C.碰撞过程两壶损失的动能为 7.22 J D.碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为 5∶4 答案:AD - 6 - 解析:由题图可知碰撞前后红壶的速度为 v0=1m/s 和 v1=0.2m/s,由动量守恒可得 mv0=mv1+mv2, 解得碰后蓝壶速度为 v2=0.8m/s,根据碰前红壶的速度图像可知红壶的加速度 a1=0.2m/s2,所 以蓝壶静止的时刻为 t=1.2 0.2s=6s,则碰后蓝壶移动的距离为 x=1 2×0.8×5m=2m,碰撞过程两壶损 失的动能为 ΔEk=1 2mv02 - 1 2mv12 - 1 2mv22=3.04J,红壶所受摩擦力 Ff1=ma1=19×0.2N=3.8N,蓝壶 所受摩擦力 Ff2=ma2=19×0.8 - 0 5 N=3.04N,碰后红、蓝两壶所受摩擦力之比为 Ff1∶Ff2=5∶4,故 A、 D 正确,B、C 错误。 9.电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小。如图甲所示,测量前天平已调至平衡, 测量时,在左边托盘中放入质量为 m 的砝码,右边托盘中不放砝码,将一个质量为 m0、匝数为 n、 下边长为 l 的矩形线圈挂在右边托盘的底部,再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中。线圈 的两头连在如图乙所示的电路中,不计连接导线对线圈的作用力,电源电动势为 E,内阻为 r。 开关 S 闭合后,调节可变电阻至 R1 时,天平正好平衡,此时电压表读数为 U。已知 m0>m,取重力 加速度为 g,则(　　) A.矩形线圈中电流的方向为逆时针方向 B.矩形线圈的电阻 R=E - U U r-R1 C.匀强磁场的磁感应强度的大小 B=(m0 - m)rg n(E - U)l D.若仅将磁场反向,在左盘中再添加质量为 2m0-m 的砝码可使天平重新平衡 答案:AC 解析:根据题图甲可知,要使天平平衡,矩形线圈中电流的方向应为逆时针方向,故 A 正确。 根据闭合电路欧姆定律可得 U=E- U R + R1 r,解得矩形线圈的电阻 R= Ur E - U-R1,故 B 错误。 根据平衡条件可得 m0g-F=mg,而 F=nBIl,I=E - U r ,解得匀强磁场的磁感应强度的大小 B=(m0 - m)gr n(E - U)l , 故 C 正确。 - 7 - 开始线圈所受安培力的方向向上,仅将磁场反向,则安培力方向反向,变为向下,相当于右边多 了两倍的安培力大小,所以需要在左边添加质量为 Δm=2F g =2(m0-m)的砝码可使天平重新平衡, 故 D 错误。