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选择题提速练(4)
［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·北京卷·6)如图所示，线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上，下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间，线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关，达到稳定后，电流表的示数为0
C.断开开关瞬间，流过电流表的电流方向由a到b
D.断开开关瞬间，线圈P中感应电流的磁场方向向左
答案 B
解析 闭合开关瞬间，由楞次定律可知，线圈P中感应电流的磁场与线圈M中电流的磁场方向相反，二者
相互排斥，故A错误；闭合开关，达到稳定后，通过线圈P的磁通量保持不变，感应电流为零，电流表的
示数为零，故B正确；断开开关瞬间，通过线圈P的磁场方向向右，磁通量减小，由楞次定律可知感应电
流的磁场方向向右，因此流过电流表的感应电流方向由b到a，故C、D错误。
2.(2024·重庆市学业质量调研)EUV光刻机是利用波长为13.5 nm的极紫外光进行曝光来制造芯片的。如图
为EUV光刻机的简化原理图，为提高光刻机的光刻精度，在投影物镜和光刻胶之间填充了折射率为1.5的
浸没液体，则加上浸没液体后，该极紫外光( )
A.在浸没液体中的频率变为原来的1.5倍
B.在浸没液体中的波长变为9 nm
C.光从真空区域进入浸没液体传播速度不变
D.在浸没液体中比在空气中更容易发生明显衍射
答案 Bc
解析 光的频率由光源决定，与介质无关，可知在加入液体前后，光的频率不变， 故A错误；根据n= =
v
λ c
0 ，可得λ=9 nm，故B正确；根据n= 可知光从真空区域进入浸没液体传播速度变小，故C错误；由于
λ v
波长变短，在浸没液体中比在空气中更不容易发生明显衍射，故D错误。
3.(2024·贵州贵阳市一模)某压力罐的结构简图如图所示。当气室内的气体压强达到p 时，电接点压力表立
1
即接通电源，启动水泵给压力罐缓慢补水；当气体压强达到p 时，电接点压力表便自动断开电源，停止补
2
水。若压力罐密闭性、导热性均良好，气室内气体可视为理想气体，压力罐所处环境温度保持不变。设气
室内气体压强为p，储水隔膜到压力罐上端的距离为x，则在缓慢补水的过程中，下列图像可能正确的是(
)
答案 A
解析 缓慢补水的过程中，压力罐所处环境温度保持不变，根据玻意耳定律可知p V =pV，即p x S=pxS，
1 1 1 1
p x 1 x
化简可得p= 1 1 ， = ，结合图像可知，仅A符合条件。
x p p x
1 1
4.(2024·湖南省师范大学附属中学一模)某人驾驶汽车在平直公路上以108 km/h的速度匀速行驶，某时刻看
到前方路上有障碍物，经过一段反应时间，开始刹车，假设刹车后汽车做匀减速直线运动。从看到障碍物
到车子停下的过程，汽车的位移x随速度v变化的关系图像由一段平行于x轴的直线与一段曲线组成，直
线与曲线的分界点为P点(如图所示)。则下列说法正确的是( )
A.曲线部分是一段抛物线
B.司机的反应时间为0.417 s
C.刹车的加速度大小为5 m/s2D.刹车的时间是6 s
答案 A
解析 对匀减速运动，满足v2-v 2 =-2ax，则x-v图像为抛物线，故A正确；汽车在司机的反应时间内做匀
0
速直线运动，由题图可知对应于直线段，反应时间内的位移为x =15 m，速率为v =108 km/h=30 m/s，则反
1 0
x 15
应时间为t = 1 = s=0.5 s，故B错误；刹车过程的位移为x =(90-15) m=75 m，根据v 2 =2ax ，解得a=6
1 v 30 2 0 2
0
v 30
m/s2，故C错误；刹车的时间为t = 0= s=5 s，故D错误。
2 a 6
5.(2024·四川德阳市二模)2023年6月21日，中国科研学者利用天眼FAST发现了一个名为PSRJ1953+1844
的双星系统。其运行周期仅为53分钟，是目前发现周期最短的脉冲双星系统。已知该双星运行周期为T，
双星间的距离为L且远大于双星的几何尺寸，引力常量为G，则该双星系统的总质量是( )
8π2L3 4π2L3 2π2L3 π2L3
A. B. C. D.
GT2 GT2 GT2 2GT2
答案 B
解析 设双星的质量分别为m 和m ，绕O点转动，其轨道半径分别为R 和R ，如图所示
1 2 1 2
m m 4π2 m m 4π2 4π2R L2
根据万有引力定律和牛顿第二定律可知G 1 2 =m R ，G 1 2 =m R ，解得m = 2 ，m =
L2 1 T2 1 L2 2 T2 2 1 GT2 2
4π2R L2 4π2L3
1 ，由于R +R =L，所以m +m = ，故B正确。
GT2 1 2 1 2 GT2
6.(2024·新课标卷·18)如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均系在天花板的O点上，下端分别系有均
带正电荷的小球P、Q；小球处在某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小
相等。则( )
A.两绳中的张力大小一定相等
B.P的质量一定大于Q的质量
C.P的电荷量一定小于Q的电荷量
D.P的电荷量一定大于Q的电荷量
答案 B
解析 设Q和P两球之间的库仑力为F，绳子的拉力分别为F 、F ，Q和P的质量分别为m 、m ，细绳
T1 T2 1 2
与竖直方向的夹角为θ，对两小球受力分析，如图所示，对于小球Q有q E+F sin θ=F①
1 T1
F cos θ=m g ②
T1 1
对于小球P有
q E+F=F sin θ③
2 T2
F cos θ=m g ④
T2 2
由①知，F sin θ=F-q E ⑤
T1 1
对比③⑤可得F >F
T2 T1
F m
T1 1
由②④可得 =
F m
T2 2
可知m >m ；两小球的电荷量则无法判断。故选B。
2 1
7.(2024·四川泸州市三诊)如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为n ∶n =3∶1，定值电阻R 、
1 2 1
R 和R 的阻值分别为3 Ω、1 Ω和4 Ω， 为理想交流电流表，U为正弦交流电源，输出电压的有效值恒
2 3
定。当开关S断开时，电流表的示数为I。则当S闭合时，电流表的示数为( )
4
A. I B.2I C.4I D.5I
3
答案 C
U n 3 I n
解析 当开关S断开时，副线圈两端的电压U =I(R +R )，由 1 = 1 = ，解得U =3I(R +R )，由 1= 2 ，解
2 2 3 U n 1 1 2 3 I n
2 2 1
1 1 U ' n
1 1
得I = I，则U= IR +3I(R +R )；当S闭合时，设电流表的示数为I'，由U '=I'R ，由 = ，解得
1 3 3 1 2 3 2 2 U ' n
2 2
I ' n 1 1
1 2
U '=3I'R ，由 = ，解得I '= I'，则U= I'R +3I'R ，解得I'=4I，故选C。
1 2 I ' n 1 3 3 1 2
2 1
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·T8联盟学业水平选择性考试)氢原子跃迁与巴耳末系的对比图像如图所示，已知光速为c，普朗克
常量为h，下列说法正确的是( )A.巴耳末系就是氢原子从n=3，4，5…能级跃迁到基态时辐射出的光谱
B.气体的发光原理是气体放电管中原子受到光子的撞击跃迁到激发态，再向低能级跃迁，放出光子
C.氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射出的光是可见光，但不属于巴耳末系
D.若处于某个激发态的几个氢原子，只发出λ 、λ 、λ 三种波长的光，当λ >λ >λ ，则有(λ +λ )λ =λ λ
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2
答案 BD
解析 由题图可知，巴耳末系就是氢原子从n=3，4，5…能级跃迁到n=2能级时辐射出的光谱，故A、C
错误；通常情况下，原子处于基态，非常稳定，气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能
向上跃迁到激发态，处于激发态的原子是不稳定的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子，最终回
hc
到基态，故B正确；根据题意，由能级跃迁时，能级差与光子的能量关系有ΔE=E -E =hν= ，若处于某
m n λ
hc hc
个激发态的几个氢原子，只发出λ 、λ 、λ 三种波长的光，且λ >λ >λ ，则有E -E = ，E -E = ，E -E =
1 2 3 1 2 3 3 2 λ 2 1 λ 3 1
1 2
hc hc hc hc
，可得 = + ，解得λ λ =λ (λ +λ )，故D正确。
λ λ λ λ 2 1 3 2 1
3 3 2 1
9.(2024·安徽省皖北协作区联考)如图所示，在xOy平面的第一、二象限内有垂直坐标平面向里的匀强磁场，
磁感应强度大小为B，在第三、四象限-d≤y≤0范围内有沿x轴正方向的匀强电场，在坐标原点O有一个粒
子源可以向x轴上方以不同速率向各个方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，x轴上的P点坐标为
(-d，0)，y轴上的Q点坐标为(0，-d)。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。下列说法中正确的是(
)
\
qBd
A.所有经过P点的粒子最小速度为v =
min 2m
qB2d
B.若以最小速率经过P点的粒子又恰好能过Q点，则电场强度大小为E=
m
C.沿不同方向进入匀强磁场的粒子要经过P点，速度大小一定不同
D.所有经过P点的粒子在匀强电场中运动的时间均相同
答案 ADv2 mv
解析 根据洛伦兹力充当向心力有Bqv=m ，可得R= ，而所有通过P点的粒子，OP为其轨迹上的一
R qB
条弦，可知，在粒子比荷相同的情况下，粒子的发射速度越大，粒子在磁场中运动的轨迹半径越大，因此
d BqR
当OP为粒子轨迹的直径时，经过P点的粒子半径最小，最小半径R = ，可得最小入射速度v = =
min 2 min m
Bqd
，故A正确；以最小速率经过P点的粒子入射方向沿着y轴正方向，出射方向过P点沿着y轴负方向，
2m
即进入电场时与电场方向垂直，可知粒子进入电场后做类平抛运动，竖直方向做匀速直线运动，水平方向
1 Eq
做初速度为零的匀加速直线运动，根据类平抛运动的研究方法可得d=v t，d= · ·t2，联立解得E=
min 2 m
B2qd
，故B错误；如图甲所示
2m
沿图甲所示轨迹运动的粒子，进入磁场的方向不同，但都经过了P点，且粒子入射速度大小相同，故C错
误；设沿不同方向进入磁场的粒子经过P点的速度方向与x轴的夹角为θ，如图乙所示
d mv Bqd
根据几何关系可得R= = ，v=vsin θ，则有v= ，可知粒子出磁场时垂直电场方向的分速度v
2sinθ qB y y 2m y
d 2m
为定值，又因为粒子穿过电场的过程中沿y轴负方向做匀速直线运动，有d=vt，可得t= = ，为定值，
y v Bq
y
因此，所有经过P点的粒子在匀强电场中运动的时间均相同，故D正确。
10.(2024·重庆市第八中学模拟)质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上，钢板处于
平衡状态。一质量也为m的物块从钢板正上方高为h的A处由静止释放，落在钢板上并与钢板一起向下运
动x 后到达最低点B，已知重力加速度为g，空气阻力不计。则( )
0
A.物块和钢板不可能在弹簧压缩时分离
B.从物块释放到运动到最低点的过程物块、钢板和弹簧组成的系统机械能守恒
h
C.物块和钢板一起运动到最低点B过程中弹簧弹性势能的增加量为mg( +2x )
2 0
D.物块和钢板一起运动到最低点B的过程中物块对钢板做的功为mgx
0
答案 AC解析 物块和钢板到达最低点B后，将向上先做加速度减小的加速运动，运动至向上的弹力大小等于二者
重力大小的位置速度最大，然后合力向下，开始做加速度增大的减速运动，若当弹簧恢复至原长时速度还
未减为0，下一刻弹簧被拉伸，钢板会受到拉力，加速度大于物块的加速度，物块和钢板开始分离，若弹
簧还未恢复至原长时，物块和钢板速度已经减为0，物块和钢板始终没有分离，所以物块和钢板不可能在
弹簧压缩时分离，故A正确；由于物块与钢板碰撞过程存在机械能损失，则从物块下落到一起运动到最低
点的过程物块、钢板和弹簧组成的系统机械能不守恒，故B错误；物块下落h过程，做自由落体运动，则
√2gh
有2gh=v 2 ，物块与钢板碰撞过程，根据动量守恒可得mv =2mv，解得碰撞后的速度为v= ，物块和钢
0 0 2
1
板碰撞后一起运动到最低点B过程中，根据能量守恒可得 ×2mv2+2mgx =ΔE ，可得弹簧弹性势能的增加
2 0 p
h
量为ΔE =mg( +2x )，故C正确；根据功能关系可知物块和钢板碰撞后一起运动到最低点B的过程中物块
p 2 0
1 1
对钢板做的功为W=mgx + mv2=mg(x + h)，故D错误。
0 2 0 4
