高考物理总复习 考前三个月 选择题限时突破(十一)

选择题限时突破(十一)
(限时：25分钟)
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
14．μ子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom)，它在原子核物理的研究中有重要作用．图1为μ氢原子的能级示意图．下列说法正确的是( )
图1
A．处于n＝4能级的μ氢原子，可辐射出3种频率的光子
B．处于n＝4能级的μ氢原子，向n＝1能级跃迁时辐射光子的波长最长
C．处于基态的μ氢原子，吸收能量为2 200 eV的光子可跃迁到n＝3的能级
D．处于基态的μ氢原子，吸收能量为2 529.6 eV的光子可电离
答案 D
解析处于n＝4能级的μ氢原子，可辐射出C24＝6种频率的光子，选项A错误；处于n＝4能级的μ氢原子，向n＝1能级跃迁时能级差最大，则辐射光子的频率最大，波长最短，选项B错误；处于基态的μ氢原子，吸收能量为(－281.1 eV)－(－2 529.6 eV)＝2 248.5 eV 的光子可跃迁到n＝3的能级，选项C错误；处于基态的μ氢原子，吸收能量为2 529.6 eV 的光子可电离，选项D正确．
15.如图2所示，光滑的水平地面上有三块木块A、B、C，质量均为m，A、B之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在A上，三者开始一起做匀加速直线运动，此时A、B间细绳的拉力为F T，B、C间的摩擦力为F f.运动过程中把一块橡皮泥粘在木块A上，系统仍做匀加速直线运动，且B、C之间始终没有相对滑动．稳定后，F T和F f的变化情况是( )
图2
A．F T变小，F f变小B．F T变大，F f变大
C．F T变大，F f变小D．F T变小，F f变大
答案 A
解析 粘上橡皮泥后，对整体受力分析可知，加速度减小；再以B 、C 整体为研究对象，由牛顿第二定律可得，F T ＝2ma ，因加速度减小，所以拉力减小，而对C 木块有F f ＝ma 可知，摩擦力F f 应变小，故A 正确．
16.a 、b 、c 是三个电荷量相同、质量不同的带电粒子，以相同的初速度由同一点垂直场强方向进入偏转电场，仅在电场力的作用下，运动轨迹如图3所示，其中b 恰好沿着极板边缘飞出电场．粒子a 、b 、c 在电场运动的过程中，下列说法正确的是( )
图3
A ．a 、b 运动的时间相同
B ．a 的质量最大，c 的质量最小
C ．动量的增量相比，a 的最小，b 和c 的一样大
D ．动能的增量相比，c 的最大，a 和b 的一样大
答案 C
解析 由水平方向：x ＝vt ，可知a 运动的时间最短，c 、b 运动时间相同，选项A 错误；竖
直方向，由y ＝12at 2可知，a 的加速度最大，c 的加速度最小，根据a ＝qE m
可知，a 的质量最小、c 的质量最大，选项B 错误；根据动量定理：Δp ＝qEt 可知a 的动量增量最小，b 、c 一样大，选项C 正确；根据动能定理：ΔE k ＝qEy 可知，a 、b 动能增量相同，c 的最小，选项D 错误．
17.如图4所示，用力F 拉位于粗糙固定斜面上的木箱，使它沿着斜面加速向上移动．木箱在移动过程中，下列说法正确的是( )
图4
A ．重力对木箱做的功等于木箱增加的重力势能
B ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能
C ．合外力对木箱做的功等于木箱增加的动能
D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做功之和
答案 C
解析 克服木箱的重力做的功等于木箱增加的重力势能，选项A 错误；F 和摩擦力做功的代数和等于木箱增加的机械能，选项B 错误；根据动能定理可知，合外力对木箱做的功等于木箱增加的动能，选项C 正确；F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力所做
功之和，选项D 错误．
18.2018年我国即将发射“嫦娥四号”登月探测器，该探测器将首次造访月球背面，实现地对月中继通信．若“嫦娥四号”从距月面高度为100 km 的环月圆轨道Ⅰ上的P 点实施变轨，进入近月点为15 km 的椭圆轨道Ⅱ，从近月点Q 落月，如图5所示．下列关于“嫦娥四号”的说法，正确的是( )
图5
A ．沿轨道 Ⅰ 运动至P 点时，需向后喷气才能进入轨道 Ⅱ
B ．沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期
C ．在轨道Ⅰ上P 点的加速度大于在轨道Ⅱ上P 点的加速度
D ．沿轨道Ⅱ运行的过程中，机械能守恒
答案 D
解析 卫星在轨道Ⅰ上做圆周运动，只有通过减速向前喷气使圆周运动所需向心力减小，做近心运动来减小轨道高度，故A 错误；根据开普勒行星运动定律知，在轨道Ⅱ上运行时的半长轴小于在轨道Ⅰ上运行时的半径，故在轨道Ⅰ上运行的周期要大，故B 错误；根据a ＝GM r 2知，在轨道Ⅰ上P 点的加速度等于在轨道Ⅱ上P 点的加速度，选项C 错误；沿轨道Ⅱ运行的过程中，只有地球的引力做功，机械能守恒，故D 正确．故选D.
19.如图6所示，叠放在水平转台上的物体A 、B 能随转台一起以角速度ω匀速转动，A 、B 的质量分别为m 、2m ，A 和B 与转台间的动摩擦因数均为μ，A 与转台中心的距离为2r ，B 与转台中心的距离为r .设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是( )
图6
A ．转台对A 的摩擦力一定为μmg
B ．转台对B 的摩擦力一定为2m ω2
r
C ．转台的角速度一定小于等于 μg r
D ．转台的角速度逐渐增大的过程中，A 比B 先滑动
答案 BD
解析 转台对A 的摩擦力等于向心力，即F f A ＝m ω2·2r ＝2m ω2
r ，不一定为μmg ，选项A 错误；转台对B 的摩擦力等于向心力，即F f B ＝2m ω2·r ＝2m ω2r ，选项B 正确；对物块A ：m ω2·2r ≤μmg ，可得：ω≤μg 2r
，选项C 错误；因A 的转动半径较大，故当转速增加时，A 首先达到最大静摩擦力，故A 首先滑动，选项D 正确．
20．理想变压器如图7甲所示，原线圈与图乙所示的交流电源相连，已知R 1＝20 Ω，当滑动变阻器R 2调至5 Ω时，R 1消耗的功率为0.2 W ，且“3 V 0.6 W”的灯泡正常发光，则下列说法正确的是( )
图7
A ．原、副线圈的匝数之比为2∶1
B ．副线圈电流的频率为25 Hz
C ．交流电源的输出功率为 2 W
D ．若滑动变阻器R 2的滑片向左滑动，灯泡将变暗
答案 AD
解析 电阻R 1两端的电压：U R 1＝PR 1＝0.2×20 V ＝2 V ；交流电电压有效值：U ＝1022
V ＝10 V ；变压器原线圈输入电压：U 1＝U －U R 1＝8 V ；变压器副线圈电流：I 2＝0.63
A ＝0.2 A ；则次级电压：U 2＝I 2R 2＋U L ＝0.2×5 V＋3 V ＝4 V ，则变压器原、副线圈的匝数比为：n 1n 2＝U 1U 2
＝84＝21，选项A 正确；副线圈电流频率等于输入交流电的频率：f ＝1T ＝10.02 Hz ＝50 Hz ，选项B 错误；变压器的输入电流：I 1＝n 2n 1I 2＝12
×0.2 A＝0.1 A ，则交流电源的输入功率：P ＝UI 1＝10×0.1 W＝1 W ，选项C 错误；若滑动变阻器R 2的滑片向左滑动，则R 2电阻变大，副线圈电流减小，则灯泡将变暗，选项D 正确．
21．如图8甲所示是电阻可忽略的足够长的光滑平行金属导轨．已知导轨的间距L ＝1.0 m ，导轨的倾角θ＝30°，导轨上端接的电阻R ＝1.5 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中．阻值r ＝0.5 Ω、质量m ＝0.2 kg 的金属棒与导轨垂直且接触良好，从导轨上端由静止开始下滑．电流传感器记录了金属棒在下滑过程中产生的电流随时间变化的规律，如图乙所示．取g ＝10 m/s 2
.则( )
图8
A ．磁感应强度的大小为1.0 T
B ．0～2.0 s 的时间内，通过导体棒的电荷量为2.0 C
C ．0～2.0 s 的时间内，导体棒下滑的距离为3.2 m
D ．0～2.0 s 的时间内，电阻R 产生的焦耳热为2.8 J
答案 AC
解析 当导体棒达到最大速度时，感应电流最大且达到稳定状态，则：mg sin 30°＝BI m L ，解得B ＝1.0 T ，选项A 正确；根据I m ＝BLv m r ＋R
，解得v m ＝2 m/s ；从开始下滑到达到最大速度，由动量定理：mg sin 30°t －B I Lt ＝mv m ，I t ＝q ，解得q ＝1.6 C ；由q ＝ΔΦR ＋r ＝BLx R ＋r
，解得x ＝3.2 m ，选项B 错误，C 正确；0～2 s 的时间内，产生的总焦耳热为：Q ＝mgx sin 30°－12mv 2m ＝2.8 J ，则电阻R 上的焦耳热：Q R ＝R R ＋r Q ＝1.52×2.8 J＝2.1 J ，选项D 错误．。