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选择题热身练(7)
1.(多选)(2022·安徽黄山市二模)如图所示,在跳台滑雪项目中,一位跳台滑雪运动员从平
台末端a点以某一初速度水平滑出,在空中运动一段时间后落在斜坡b点,假设运动员及
其装备可视为质点,不计空气阻力,关于运动员在空中的运动,下列说法正确的是( )
A.在相等的时间间隔内,重力势能的改变量总是相同的
B.在相等的时间间隔内,速度的改变量总是相同的
C.在下落相等高度的过程中,动能的改变量越来越大
D.若增大初速度,则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角不变
答案 BD
解析 运动员在竖直方向上做自由落体运动,则在相等的时间间隔内,运动员下落的竖直
高度不同,则重力势能的改变量不同,选项 A错误;根据Δv=gT可知,在相等的时间间
隔内,速度的改变量总是相同的,选项B正确;根据动能定理有mgh=ΔE,则在下落相等
k
高度的过程中,动能的改变量相等,选项C错误;设落在斜坡上时速度方向与水平方向的
夹角为α,由平抛运动的规律可得tan α==,设斜坡倾角为θ,有tan θ===,因此可得
tan α=2tan θ,则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角为定值,与初速度无关,
选项D正确.
2.(2022·北京市一模)如图所示,某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的
实验装置.U形磁体置于水平电子测力计上,U形磁体两极之间的磁场可视为水平匀强磁
场,不计两极间以外区域磁场.一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁体两极之间(未与磁
体接触),导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上.导体棒没有通电时,测力计的示数为G;
0
导体棒通以图示方向的电流I时,测力计的示数为G.测得导体棒在两极间的长度为L,磁
1
体始终静止,不考虑导体棒电流对磁体磁场的影响.下列说法正确的是( )
A.导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为B=
B.导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为B=C.若使图示方向电流增大,被“称量”的磁感应强度将减小
D.若通以图示大小相等、方向相反的电流I,测力计示数将变为2G-G
0 1
答案 D
解析 当导体棒通以图示方向的电流I时,根据左手定则可知,导体棒所受安培力向上,
则磁体受到向下的作用力,由平衡条件可知 F =BIL=G -G ,解得B=,选项A、B错
安 1 0
误;磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关,若使图示方向电流增大,被“称量”的
磁感应强度不变,选项C错误;若通以图示大小相等、方向相反的电流I,则导体棒所受
安培力反向,此时测力计示数将变为F=G-F =2G-G,选项D正确.
0 安 0 1
3.(2022·湘豫名校4月联考)如图所示为氢原子能级图,让一束单色光照射到大量处于基态
(量子数n=1)的氢原子上,被激发的氢原子只辐射出三种不同波长的光 a、b、c,波长
λ<λ<λ,下列说法正确的是( )
a b c
A.照射氢原子的光子能量为15.11 eV
B.从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光波长为λ
a
C.从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光波长为λ
c
D.a光能使逸出功为10.2 eV的某金属发生光电效应
答案 D
解析 由题意可知,三种不同波长的光a、b、c,波长大小关系为λ<λ<λ,故频率大小关
a b c
系为ν>ν>ν,根据公式C==3,可知n=3,受到激发后的氢原子处于第n=3能级;根据
a b c
氢原子由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子能量与从n=1能级跃迁到n=3能级所吸
收的光子能量相等可知,照射氢原子的光子能量为ΔE =E -E =-1.51 eV- (-13.6
31 3 1
eV)=12.09 eV,故A错误;从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能量最小,则波长
最大,其对应的波长为λ,故B错误;氢原子由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子能
c
量最大,则波长最小,故辐射出的波长为λ ,故C错误;a光是氢原子由n=3能级跃迁到
a
n=1能级产生的光子,其能量是12.09 eV,能使逸出功为10.2 eV的金属发生光电效应,
故D正确.
4.(多选)(2022·广东省模拟)如图所示,可视为质点的相同且光滑的两定滑轮高度相同,跨过
滑轮的细线分别连接质量相等的两物体A和B,A套在光滑水平轻杆上,开始时连接A的
细线与水平杆夹角为θ=53°,现由静止释放A,在A由静止开始向右运动至达到最大速度
的过程中(B始终未碰杆,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)( )A.A的位移小于B的位移
B.A的最大速度为
C.B一直处于失重状态
D.B克服拉力做功的瞬时功率等于拉力对A做功的瞬时功率
答案 BD
解析 当连接A的细线与水平杆垂直时,A的速度最大,A的位移x =htan 37°=h,B的位
A
移x =-h=,A的位移大于B的位移,A错误;设A、B的瞬时速度分别为v 、v ,当连
B A B
接A的细线与水平杆成α角时有,v cos α=v ,当α=90°时有,v =0,显然此过程中B先
A B B
向下加速后向下减速,故B先失重后超重, C错误;细线对A、B的拉力大小相等,设为
F,B克服拉力做功的瞬时功率P =Fv ,拉力对A做功的瞬时功率P =Fv cos α,显然B
克 B F A
克服拉力做功的瞬时功率等于拉力对A做功的瞬时功率,D正确;对A、B系统应用机械能
守恒定律得mg=mv 2,解得v =,B正确.
m m
5.(多选)(2022·山东聊城市二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t时刻波形图如图中的实
线所示,此时波刚好传到P点,t+0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示,a、b、c、P是介
质中的质点,则下列说法正确的是( )
A.这列波的波速可能为50 m/s
B.质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cm
C.若周期T=0.8 s,则在t+0.5 s时刻,质点b、P的位移相同
D.若周期T=0.8 s,从t+0.4 s时刻开始计时,则质点c的振动方程为y=0.1sin(πt) cm
答案 AC
解析 由波形图可知波长 λ=40 m,且 0.6 s=nT+T(n=0,1,2,…),解得 T= s(n=
0,1,2,…),当n=0时,T=0.8 s,波速v==50 m/s,故A正确;由波的传播方向沿x轴正
方向可知,质点a在t时刻向上运动,当n=0时,T=0.8 s,则质点a在这段时间内通过的
路程小于30 cm,当n=1时,T= s,质点a在这段时间内通过的路程大于30 cm,故B错
误;若T=0.8 s,在t+0.5 s时刻,质点b、P的位移均为负值,大小相等,故C正确;若T
=0.8 s,从t+0.4 s时刻开始计时,则质点c的振动方程为y=0.1cos πt (m),故D错误.
6.(多选)(2022·广东深圳市模拟)某同学对发光竹蜻蜓的电路作如下简化:如图所示,导电圆
环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴OO 以角速度ω逆时针匀速转动(俯视).圆环
1 2上接有三根金属辐条OP、OQ、OR,辐条互成120°角.在圆环左半部分张角也为120°角的
范围内(两条虚线之间)分布着垂直圆环平面向下且磁感应强度大小为 B的匀强磁场,在转
轴OO 与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个LED灯(二极管)相连.除LED灯电阻外,
1 2
其他电阻不计.下列说法中正确的是( )
A.若金属辐条OP进入磁场中,P点电势小于O点电势
B.金属辐条在磁场中旋转产生的是正弦式交变电流
C.若导电圆环顺时针转动(俯视),也能看到LED灯发光
D.角速度比较大时,能看到LED灯更亮
答案 AD
解析 由右手定则可知OP切割磁感线产生的感应电流在OP辐条上从P流向O,OP可看
作电源,O为正极,P为负极,所以P点电势小于O点电势,A正确;金属辐条在磁场中
旋转产生的是电流大小和方向都恒定的直流电,B错误;导电圆环顺时针转动(俯视)产生的
感应电流与逆时针转动时产生的感应电流方向相反,逆时针转动时二极管发光,由二极管
的单向导电性可知,顺时针转动时二极管不发光,C错误;假设辐条长度为L,辐条切割
磁感线产生的感应电动势大小为E=BL=BL= ,可知角速度比较大时,感应电动势比较大
感应电流比较大,则LED灯更亮,D正确.