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选择题提速练(2)
［分值：46分］
(限时：25分钟)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题
目要求的。
1.(2024·河北卷·1)锂是新能源汽车、储能和信息通信等新兴产业的关键材料。研究表明，锂元素主要来自
宇宙线高能粒子与星际物质的原子核产生的散裂反应，其中一种核反应方程为 12 C+1 H→7 Li+21 H+X，式
6 1 3 1
中的X为( )
A.1n B.0 e C.0e D.4He
0 -1 1 2
答案 D
解析 根据核反应前后质量数和电荷数守恒得X的质量数A=12+1-7-2×1=4，X的电荷数Z=6+1-3-2×1=2，
则式中的X为
4
He，故选D。
2
2.(2024·湖北省三模)如图所示，粗细均匀的玻璃管(上端开口，下端封闭)竖直放置，管内用长为h=15 cm的
水银柱封闭一段长l=30 cm的理想气体，现将玻璃管在竖直平面内缓慢转至水平放置(水银未溢出)。已知大
气压强p =75 cmHg，玻璃管导热性能良好且环境温度保持不变。下列说法正确的是( )
0
A.玻璃管缓慢转至水平放置的过程中，气体放出热量
B.玻璃管缓慢转至水平放置的过程中，外界对气体做功
C.玻璃管竖直放置时，封闭气体的压强为60 cmHg
D.玻璃管水平放置时，封闭气体的长度为36 cm
答案 D
解析 玻璃管竖直放置时，封闭气体的压强为p=p +ρgh=(75+15) cmHg=90 cmHg，
0
玻璃管水平放置时，封闭气体的压强为p'=p =75 cmHg，由玻意耳定律可得plS=p'l'S，
0
pl 90×30
解得玻璃管水平放置时，封闭气体的长度为l'= = cm=36 cm，玻璃管缓慢转至水平放置的过程中，
p' 75
气体温度不变，则气体内能不变，气体的体积增大，则气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU=W+Q
可知气体吸收热量。
3.(2024·浙江省金华十校二模)在2023年9月21日的“天宫课堂”上，航天员给同学们解答了与太空垃圾
相关的问题。假设在空间站观察到如图所示的太空垃圾P、Q、M、N(P、Q、M、N均无动力运行，轨道所在空间存在稀薄气体)，假设空间站和太空垃圾均绕地球做顺时针方向的运动，空间站的轨道高度不变。
则最可能对空间站造成损害的是( )
A.P B.Q C.M D.N
答案 A
GMm
解析 太空垃圾无动力运行，由于轨道空间存在稀薄气体，所以太空垃圾的轨道会逐渐降低，根据
r2
4π2 √4π2r3
=m r，可得T= ，所以太空垃圾P、N的周期大于空间站，在轨道降低过程中，P最有可能对空
T2 GM
间站造成损害，N会在空间站的后方，故选A。
4.(2024·河北保定市九校二模)花样游泳被誉为水中芭蕾。运动员在花样游泳表演赛中，用手拍皮球，水波
向四周散开，可简化为如图所示的模型，t=0时，波源O开始振动(起振方向向下)，激发的简谐横波沿水面
向四周传播，水面上的各点均在竖直方向做振幅为4 cm的简谐运动。已知t=3 s时，离O点10 m的质点P
第一次到达波谷，t=7 s时，离O点20 m的质点Q第一次到达波峰，下列说法正确的是( )
A.简谐横波的波长为10 m
B.简谐横波的波速大小为4 m/s
C.0~10 s内，质点P通过的路程为12 cm
D.0~10 s内，质点Q通过的路程为24 cm
答案 D
x 1
解析 t=3 s时，离O点10 m的质点P第一次到达波谷，则t = OP+ T=3 s，t=7 s时，离O点20 m的质点
1 v 4
x 3
Q第一次到达波峰，则t = OQ+ T=7 s
2 v 4
解得v=5 m/s，T=4 s
简谐横波的波长为λ=vT=20 m，故A、B错误；
x
波源O传播至质点P的时间为t = OP=2 s
3 v
0~10 s内，质点P的振动时间为8 s，即两个周期，质点P通过的路程为
s =2×4A=8A=32 cm，故C错误；
1x
波源O传播至质点Q的时间为t = OQ=4 s
4 v
3 3
0~10 s内，质点Q的振动时间为6 s，即 T，质点Q通过的路程为s = ×4A=6A=24 cm，故D正确。
2 2 2
5.(2024·山东聊城市一模)春秋末年，齐国著作《考工记》中记载“马力既竭，輈(zhōu，指车辕)犹能一取
焉”，揭示了一些初步的力学原理。如图甲所示，车辕是马车车身上伸出的两根直木，它是驾在马上拉车
的把手。如图乙为马拉车时的简化模型，车辕前端距车轴的高度H约为1 m，马拉车的力可视为沿车辕方
√3
向，马车的车轮与地面间的摩擦力大小是其对地面压力的 ，若想让马拉车在水平面上匀速前进且尽可
3
能省力，则车辕的长度约为( )
A.√2 mB.√3 mC.3 m D.2 m
答案 D
解析 设车辕与水平方向夹角为θ，
则当车匀速前进时Fcos θ=k(mg-Fsin θ)，
kmg 2
解得F= ，而cos θ+ksin θ= sin (60°+θ)，则当θ=30°时F最小，即此时车辕的长度约为l=
cosθ+ksinθ √3
H
=2H=2 m，故选D。
sin30°
6.(2024·北京卷·12)如图所示为一个加速度计的原理图。滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹
簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，
内阻不计。两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端
时，指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是( )
A.若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端
B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比
C.若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右
D.若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右
答案 D解析 由题意可知，M位于R中点位置时与两电源间的电势相等，设R的中点电势为零，则M位于R的
中点右侧，P端电势高于Q端电势，A错误；由欧姆定律及电阻定律可知，P端与Q端电势差与M偏离R
中点的距离x成正比，由牛顿第二定律可知2kx=ma，k为弹簧的劲度系数，m为滑块的质量，则a与x成
正比，故电压表的示数与物体的加速度成正比，B错误；若电压表指针位于表盘左侧，只能确定加速度的
方向，不能确定速度的方向，C错误；若电压表指针位于表盘左侧，滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长，
滑块所受合力向右，故物体加速度方向向右，D正确。
7.(2024·广东湛江市二模)某种负离子空气净化器的原理如图所示，由空气和带一价负电的灰尘颗粒组成的
混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，带电颗粒入射时的最大动能为4×106 eV，金
属板的长度为L，金属板的间距为d，且L=100d。在匀强电场作用下，带电颗粒打到金属板上被收集，不
考虑重力影响和颗粒间的相互作用。要使得全部颗粒被收集，两极板间的电势差至少为( )
A.1 600 V B.800 V C.400 V D.200 V
答案 A
解析 只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向有L=v t，竖直方向有
0
1 U
2d2mv 2 4d2E
d= at2，qE=ma，又E= ，联立解得两金属板间的电压为U= 0 = km=1 600 V，故选A。
2 d qL2 qL2
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8.(2024·浙江台州市二模)下列说法正确的是( )
A.在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
B.在LC振荡电路中，当电流最大时，电容器储存的电场能最小
C.电磁波的波长越长，衍射越明显，有利于电磁波的发射和接收
D.降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波来减噪
答案 BD
解析 根据相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是相同的，故A错误；
在LC振荡电路中，当电流最大时，磁场能最大，电容器储存的电场能最小，故B正确；电磁波的波长越
长，衍射越明显，不利于电磁波的发射和接收，故C错误；降噪耳机通过发出与噪声振幅、频率相同，相
位相反的声波来减噪，故D正确。
9.(2024·陕西铜川市三模)在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为20 V，理想变压器原、副线圈的
匝数比为2∶1，电阻R 、R 、R 阻值相同。通过理想电流表的电流随时间t变化的正弦曲线如图乙所示。
1 2 3
下列说法正确的是( )A.交流电的方向每秒改变50次
B.理想电压表的示数为4 V
C.R 的阻值为4.5 Ω
1
100
D.副线圈的输出功率为 W
9
答案 CD
解析 交流电的方向每经过中性面一次，方向改变一次，即一个周期方向改变两次，则交流电的方向每秒
1
改变次数为2× =100，故A错误；电源电压的有效值为20 V，即原线圈两端电压为20 V，根据变压器
0.02
U n U
电压与匝数的关系有 1 = 1 ，解得U =10 V，由于三个定值电阻的阻值相等，则理想电压表的示数为 2
U n 2 2
2 2
U 5√2
2
=5 V，故B错误；结合上述可知，副线圈中的电流I = ，根据题图乙可知理想电流表的示数I =
2 R +R 0 √2
2 3
U I n
1 1 2
A=5 A，在变压器原线圈电路中有I =I + ，根据变压器电流与匝数的关系有 = ，解得R =R =R =4.5
0 1 R I n 1 2 3
1 2 1
U 2 100
2
Ω，故C正确；副线圈的输出功率为P= = W，故D正确。
R +R 9
2 3
10.(2024·湖南益阳市三模)如图，光滑的水平面左端为O，右端足够长，在O的左下方有一倾角为37°的传
3
送带，传送带始终以v=10 m/s的速度逆时针转动，物块与传送带间的动摩擦因数μ= ，物块的质量m=2
16
kg，传送带上、下两端相距5 m，物块在O处在水平恒力F 的作用下由静止向右运动一段时间，后将F 反
1 1
向，大小变为F ，经过相同的时间它刚好回到O，F 所做的功为4 J，然后物块从O处向左水平抛出，恰
2 1
好沿传送带方向进入传送带。sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g=10 m/s2，下列说法正确的是( )
A.物块从O处以4 m/s的水平速度做平抛运动
2
B.物块在传送带上运动的时间为 s
3
10
C.物块在传送带上留下痕迹的长度为 m
3
D.整个过程中F 、F 所做的总功为12 J
1 2
答案 AB解析 物块在O处在水平恒力F 的作用下由静止向右运动一段时间，设末速度为v ，运动时间为t，则a =
1 1 1
F 1 1 F 1 1 1
1 ，W =ΔE =F x= mv 2 ，x= a t2，大小变为F 后a = 2 ，W =ΔE =F x= mv 2- mv 2 ，x= a t2-a t2，联
m 1 k1 1 2 1 2 1 2 2 m 2 k2 2 2 2 2 1 2 2 1
立解得v =4 m/s，故A正确；物块从O处向左水平抛出，恰好沿传送带方向进入传送带，即末速度与水平
2
v
方向夹角为37°，则物块进入传送带的速度为v = 2 =5 m/s，物块在传送带上，根据牛顿第二定律
0 cos37°
mgsin 37°+μmgcos 37°=ma ，解得a =7.5 m/s2，物块加速到与传送带速度相同时，设所用时间为t'，则t'=
1 1
v-v 10-5 2 v+v
0 = s= s，物块加速阶段，物块的位移为x = 0t'=5 m=L，即物块运动到传送带下端时刚好和
a 7.5 3 1 2
1
20
传送带共速，故B正确；传送带运动的位移为x =vt'= m，物块在传送带上留下痕迹的长度为Δx=x -x =
2 3 2 1
5 1
m，故C错误；根据动能定理，整个过程中F 、F 所做的总功为W =E = mv 2=16 J，故D错误。
3 1 2 总 k2 2 2
