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1、2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 選擇題滿分練3
一、選擇題(本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。)
14.如圖1所示為氫原子能級示意圖的一部分,則下列說法正確的是
圖1
A.當(dāng)氫原子處于不同的能級時(shí),氫原子核外的電子在各處出現(xiàn)的概率是一樣的
B.氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級比從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光子的頻率小
C.當(dāng)用能量為11 eV的電子撞擊處于基態(tài)的氫原子時(shí),氫原子一定不能躍遷到激發(fā)態(tài)
D.當(dāng)大量處于n=4能級的氫原子
2、向n=1能級躍遷時(shí),一定能釋放出8種不同頻率的光子
解析 當(dāng)氫原子處于不同的能級時(shí),氫原子核外的電子在各處出現(xiàn)的概率是不一樣的,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由圖可知,氫原子n=4能級和n=3能級間的能量差小于n=2能級和n=1能級間的能量差,由ΔE=hν可知, 能量差越小,輻射出的光子的頻率就越小,選項(xiàng)B正確;氫原子吸收光子的能量躍遷時(shí)要求所吸收能量恰等于能級間的能量差,當(dāng)用能量為11 eV的電子撞擊處于基態(tài)的氫原子時(shí),氫原子核外的電子可以吸收10.2 eV的能量,從n=1能級躍遷到n=2能級,從而使氫原子處于激發(fā)態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)大量處于n=4能級的氫原子向n=1能級躍遷時(shí),最多能夠釋放6種不同頻率的光子
3、,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案 B
15.如圖2所示,方向未知的實(shí)線為一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線,虛線是電子僅在電場力作用下通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),則下列說法正確的是
圖2
A.該電場線一定是正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電場線
B.A點(diǎn)的電勢一定低于B點(diǎn)的電勢
C.電子在A點(diǎn)的電勢能一定小于其在B點(diǎn)的電勢能
D.電子在A點(diǎn)的加速度大小一定大于其在B點(diǎn)的加速度大小
解析 由電子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知,電子在A、B兩點(diǎn)受到的電場力沿電場線向右,故該電場線一定是負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場的電場線,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電場方向沿電場線向左,A點(diǎn)的電勢一定高于B點(diǎn)的電勢,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由Ep=qφ可知
4、,電子在B點(diǎn)的電勢能一定大于其在A點(diǎn)的電勢能,選項(xiàng)C正確;由電場線的疏密程度可知,B點(diǎn)的場強(qiáng)大于A點(diǎn)的場強(qiáng),故電子在B點(diǎn)受到的電場力大于其在A點(diǎn)受到的電場力,結(jié)合牛頓第二定律可知,電子在B點(diǎn)的加速度一定大于其在A點(diǎn)的加速度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案 C
16.有一質(zhì)量為M、半徑為R、密度均勻的球體,在距離球心O為2R的地方有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),現(xiàn)在從M中挖去一半徑為的球體(如圖),然后又在挖空部分填滿另外一種密度為原來2倍的物質(zhì),如圖3所示。則填充后的實(shí)心球體對m的萬有引力為
圖3
A. B.
C. D.
解析 設(shè)密度為ρ,則ρ=,
在小球內(nèi)部挖去直徑為R的球體,其
5、半徑為R/2,挖去小球的質(zhì)量為:
m=ρπ()3=M/8,
挖去小球前,球與質(zhì)點(diǎn)的萬有引力;
F1==
被挖部分對質(zhì)點(diǎn)的引力為:F2==,
填充物密度為原來物質(zhì)的2倍,則填充物對質(zhì)點(diǎn)的萬有引力為挖去部分的二倍,填充后的實(shí)心球體對m的萬有引力為:F1-F2+2F2=,A正確,BCD錯(cuò)誤。
答案 A
17.(2018·煙臺二模)如圖4所示,一個(gè)粗糙且足夠長的斜面體靜止于水平面上,并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑,在滑塊下滑的過程中,斜面體靜止不動(dòng)。下列判斷正確的是
圖4
A.滑塊受到的摩擦力逐漸增大
6、
B.滑塊沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.滑塊最終要離開斜面
D.滑塊最終可能靜止于斜面上
解析 滑塊受重力、支持力、垂直于斜面向上的洛倫茲力和沿斜面向上的摩擦力四個(gè)力的作用,初始時(shí)刻洛倫茲力為0,滑塊在重力和摩擦力的作用下沿斜面向下運(yùn)動(dòng),隨著速度v的增大,洛倫茲力qvB增大,滑塊受到的彈力減小,引起摩擦力減小,當(dāng)qvB=mgcos θ時(shí),滑塊開始離開斜面。綜上所述,只有選項(xiàng)C正確。
答案 C
18.如圖5所示,一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從A點(diǎn)自由下落,一段時(shí)間后,從B點(diǎn)以一定的初速度水平拋出另一個(gè)完全相同的小球,兩小球恰好能在C點(diǎn)相碰,若碰撞前瞬間兩球的速度大小相等,且兩小球速度方向之間的
7、夾角為θ=30°,已知A、C兩點(diǎn)間的距離為h,取重力加速度g=10 m/s2,不計(jì)一切阻力,則下列說法中正確的是
圖5
A.從B點(diǎn)拋出的小球的初速度大小為
B.B、C兩點(diǎn)間的水平距離為
C.A、B兩點(diǎn)間的高度差為h
D.兩小球在碰撞前瞬間重力的功率之比為1∶1
解析 設(shè)自由下落的小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為v,則有v2=2gh,解得v=。由題意可知,做平拋運(yùn)動(dòng)的小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小也為。設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的小球初速度大小為v0,從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為t,則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度規(guī)律有sin θ=,cos θ=,解得v0=,t=,所以B、C兩點(diǎn)間的水平距離為x=v0t=h,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,
8、B正確;平拋運(yùn)動(dòng)的小球在t時(shí)間內(nèi)下落的高度為h′=gt2,代入數(shù)據(jù)解得h′=h,故A、B兩點(diǎn)間的高度差為h,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在C點(diǎn),自由下落的小球的重力的瞬時(shí)功率為PG1=mg,而平拋運(yùn)動(dòng)的小球的重力的瞬時(shí)功率為PG2=mgcos θ,PG1∶PG2=2∶,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
答案 B
19.如圖6所示,一斜面體固定在水平地面上,物塊靜止在斜面上,物塊上端連一輕彈簧,現(xiàn)用沿斜面向上,大小為F=kt的拉力拉輕彈簧的上端,則彈簧的彈力F彈與物塊受到的摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖像正確的是(斜面足夠長,物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)
圖6
圖7
解析 彈簧的彈力始終等于拉力F,即
9、F彈=kt,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物塊開始受到的是靜摩擦力,且大小為mgsin α,方向向上,在拉力F增大的過程中,靜摩擦力的大小變化滿足F+Ff=mgsin α,隨著F的增大,靜摩擦力先向上均勻減小到零,再向下均勻增大,當(dāng)增大到等于最大靜摩擦力時(shí),再增大拉力,摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力,大小就保持恒定,因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。
答案 AD
20.在水平方向的勻強(qiáng)電場中的M點(diǎn),將一帶電小物體以某一初速度豎直向上拋出,經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)只具有水平方向的速度v=2 m/s,從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中,克服重力做功2 J,電塊力做功3 J,則下列說法中正確的是
A.電荷為正電荷
B.其動(dòng)能和電勢能之和減少
10、了2 J
C.mg與qE大小之比為∶3
D.MN連線與水平方向的夾角為60°
解析 由題意可知,在水平方向電場力對物體做正功,由于不知電場的方向,則不能確定帶電物體的電性,A錯(cuò)誤;由于只有重力和電場力做功,帶電物體的動(dòng)能、電勢能、重力勢能三者之和為一定值,當(dāng)重力做功為-2 J時(shí),其重力勢能增大2 J,故動(dòng)能和電勢能之和減少了2 J,B正確;設(shè)水平和豎直位移分別為x、y,水平方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),有x=t2,且qEx=3 J,豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),有y=gt2,且mgy=2 J,由以上幾式聯(lián)立可得=,tan θ==,因此C正確,D錯(cuò)誤。
答案 BC
21.(2018·海南
11、模擬)如圖8所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,∠A=60°,AO=a。在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源,可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子,粒子的比荷為,發(fā)射速度大小都為v,且滿足v=,發(fā)射方向由圖中的角度θ表示。對于粒子進(jìn)入磁場后的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)重力作用),下列說法正確的是
圖8
A.粒子有可能打到A點(diǎn)
B.以θ=60°飛入的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
C.以θ<30°飛入的粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等
D.在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出
解析 由半徑公式R==a,可判斷粒子可能打在A點(diǎn),此時(shí)θ為60°,A正確;速度一定,周期一定,所以圓周運(yùn)動(dòng)的弦長越長時(shí)間越長,從A點(diǎn)射出的粒子或從AC中點(diǎn)射出的粒子弦長都為a,此時(shí)時(shí)間最長,B錯(cuò)誤;只有當(dāng)θ=0°時(shí)粒子才從AC中點(diǎn)射出,這是射出最左邊的一點(diǎn),所以在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出,D正確;θ<30°飛入的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不同,射出點(diǎn)不同,所以弧長不相同,時(shí)間不同,C錯(cuò)誤。
答案 AD