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选择题满分练(二)
(时间:35 分钟)
一、单项选择题(本题共8 小题,每小题3 分,共24 分。每小题只有一个选项符
合题目要求。)
1.(2024·新课标卷,15)福建舰是我国自主设计建造的首艘弹射型航空母舰。借助
配重小车可以进行弹射测试,测试时配重小车被弹射器从甲板上水平弹出后,落
到海面上。调整弹射装置,使小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4 倍。忽
略空气阻力,则小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的(
)
A.0.25 倍
B.0.5 倍
C.2 倍
D.4 倍
答案 C
解析 由Ek=mv2可知,若小车水平离开甲板时的动能变为调整前的4 倍,则速
度将变为调整前的2 倍。小车离开甲板后做平抛运动,运动的时间不变,由x=
v0t 可知小车在海面上的落点与其离开甲板处的水平距离为调整前的2 倍,C 正
确。
2.(2024·陕西渭南二模)2024 年春节前后,我国湖北、湖南等地遭遇了多年不遇的
冻雨天气,给人们的出行带来不便。当树叶上带有冰块,人在树下行走时经常会
出现冰块砸到头部的情况。若冰块的质量为100 g,从离头顶的距离约为80 cm
处无初速掉落,砸到头部冰块未反弹,与头部的作用时间约为0.2 s,重力加速
度g 取10 m/s2,不计空气阻力,则冰块对头部的平均作用力约为( )
A.4 N
B.3 N
C.2 N
D.1 N
答案 B
解析 根据h=gt2可得冰块在空中下落时间为t== s=0.4 s,以向下为正方向,
整个过程对冰块应用动量定理可得mg(t+Δt)-FΔt=0,解得冰块对头部的平均
作用力为F== N=3 N,故B 正确。
3.(2024·北京丰台二模)用图1 甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照
射光的强弱、光的颜色(频率)等物理量之间的关系。分别用三束光照射同一阴极
K 进行了三次实验,得到电流表示数I 与电压表示数U 之间的关系如图乙所示。
下列说法正确的是( )
图1
A.入射光光子的能量①>②>③
B.光电子的最大初动能①>②>③
C.单位时间照射到K 上的光子数①>③
D.照射到K 上时金属的逸出功②最大
答案 C
解析 由爱因斯坦光电效应方程得eUc=Ek=hν-W0,可以看出遏止电压与频率
呈线性关系,频率越大,遏止电压越大,所以由题图乙可知,①光的频率等于③
光的频率,③光的频率低于②光的频率,所以入射光光子的能量②>①=③,光
电子的最大初动能②>①=③,故A、B 错误;由题图乙可知,①光对应的饱和
光电流大于③光对应的饱和光电流,因为饱和光电流越大,单位时间内逸出的光
电子数越多,且逸出的光电子数越多,入射的光子数也越多,所以单位时间照射
到K 上的光子数①>③,故C 正确;同一阴极K 的逸出功相等,故D 错误。
4.(2024·湖南长沙一模)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2 所示)。则下列说法正确的是( )
图2
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/s2
D.刹车的时间是6 s
答案 A
解析 对匀减速运动,满足v2-v=-2ax,则x-v 图像为抛物线,故A 正确;
汽车在反应时间内做匀速直线运动,由题图可知对应于直线段,反应时间内的位
移为x1=15 m,速率为v0=108 km/h=30 m/s,则反应时间为t1== s=0.5 s,故
B 错误;刹车过程的位移为x2=(90-15) m=75 m,根据-v=2ax2,解得a=-6
m/s2,故C 错误;刹车的时间为t2==5 s,故D 错误。
5.(2024·重庆南开中学二模)某天早上温度为10 ℃,物理老师刚启动汽车时看到
汽车仪表盘显示各轮胎压强如图3 所示,中午刚启动汽车时看到后轮压强变成了
2.8 bar(1 bar=100 kPa),该过程认为轮胎内的体积不变,轮胎内部气体可看成理
想气体,下列说法错误的是( )
图3
A.中午温度约为20 ℃
B.轮胎内部气体分子的平均动能增加
C.气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加
D.轮胎内部气体吸收热量,对外做功,内能不变
答案 D
解析 T1=283 K,轮胎内气体的体积不变,根据查理定律有=,解得T2=293
K,所以t2=20 ℃,温度升高,则轮胎内部气体分子的平均动能增加,故A、B
正确;轮胎内的体积不变,压强增大,则气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增
加,故C 正确;轮胎内部气体温度升高,内能增大,做功为0,吸收热量,故D
错误。
6.如图4 所示,两平行细激光束a、b 由真空中射向足够大的长方体透明材料的下
表面,发现该材料的上表面只有一处有光线射出,则( )
图4
A.激光a 在材料的上表面被全反射
B.激光b 在材料的上表面被全反射
C.透明材料对激光a 的折射率大于对激光b 的折射率
D.激光a 在透明材料中传播速度比激光b 在透明材料中传播速度大
答案 D
解析 根据几何关系可知两束单色光在玻璃砖的上表面的入射角等于在下表面的
折射角,根据光路可逆性原理知,两束单色光在玻璃砖的上表面都不会发生全反
射,故A、B 错误;因玻璃砖的上表面只有一束光线射出,通过玻璃砖后a 和b
光射在上表面上同一点,a 的侧移量小于b 的侧移量,可知透明材料对激光a 的
折射率小于对激光b 的折射率,根据v=,可知激光a 在透明材料中传播速度比
激光b 在透明材料中传播速度大,故C 错误,D 正确。
7.(2024·广东揭阳二模)如图5 所示,在光滑的水平面上,质量为4m、长为L 的
木板右端紧靠竖直墙壁,与墙壁不粘连。质量为m 的滑块(可视为质点)以水平向
右的速度v 滑上木板左端,滑到木板右端时速度恰好为零。现滑块以水平速度
kv(k 未知)滑上木板左端,滑到木板右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞,滑块以原
速率弹回,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,重力加速度大小为g。下
列说法正确的是( )
图5
A.滑块向右运动的过程中,加速度大小为
B.滑块与木板间的动摩擦因数为
C.k=2
D.滑块弹回瞬间的速度大小为
答案 D
解析 滑块(可视为质点)以水平向右的速度v 滑上木板左端,滑到木板右端时速
度恰好为零,根据匀变速直线运动规律可知v2=2aL,解得a=,故A 错误;根
据牛顿第二定律有μmg=ma,解得μ=,故B 错误;小滑块以水平速度v 向右滑
时,由动能定理有-FfL=0-mv2,小滑块以速度kv 滑上木板至碰墙时速度为
v1,由动能定理有-FfL=mv-m(kv)2,滑块与墙碰后向左运动到木板左端,此时
滑块、木板的共同速度为v2,由动量守恒定律有mv1=(m+4m)v2,由能量守恒
定律可得FfL=mv-(m+4m)v,解得k=,v1=,故C 错误,D 正确。
8.(2024·湖北武汉一模)如图6 所示,发电机线圈所处的磁场可视为匀强磁场,从
图示位置开始绕轴OO′逆时针方向匀速转动。线圈阻值为R,通过电刷与外电路
连接,理想变压器原线圈与副线圈匝数比为1∶2,定值电阻 R1=2R,滑动变阻
器R2最大阻值为8R,开始滑片P 位于最上端,忽略电流表及线路电阻,下列说
法中正确的是( )
图6
A.线圈经过图示位置时,电流表的示数为零
B.仅将滑片P 向下滑动,电流表的示数将减小
C.仅将滑片P 向下滑动,发电机的输出功率将减小
D.仅将滑片P 向下滑动,电阻 R2消耗的功率将减小
答案 C
解析 电流表的示数为交流电的有效值,则线圈经过图示位置时,电流表的示数
不为零,选项A 错误;变压器等效电阻R 等效=()2R2=R2,仅将滑片P 向下滑动,
则R2减小,R 等效减小,R1和R 等效并联后的电阻减小,因线圈电动势一定,则电
流表的示数将变大,选项B 错误;将线圈看作电源,其电阻R 为电源内阻,将
R1和R 等效并联看作是外电路,开始时R 等效=2R,此时R1和R 等效并联电阻为R 等
于电源内阻,则开始时发电机输出功率最大,仅将滑片P 向下滑动,R 等效减小,
外电阻逐渐远离电源内阻,可知发电机的输出功率将变小,选项C 正确;将R1
和R 并联后的电阻()等效为电源内阻,将R 等效看作是外电路,仅将滑片P 向下滑
动,则外电阻从2R 逐渐减小,外电路消耗的功率先增加后减小,即电阻 R2消
耗的功率先增加后减小,选项D 错误。
二、多项选择题(本题共4 小题,每小题4 分,共16 分。每小题有多个选项符合
题目要求。全部选对得4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分。)
9.(2024·陕西西安高三期末)如图7 甲所示,横截面积为10 cm2、绕有4 000 匝的
螺线管与一定值电阻串联。已知螺线管的电阻为2 Ω,定值电阻的阻值为6 Ω,
穿过螺线管内的匀强磁场的磁感应强度随时间均匀变大,其B-t 图像如图乙所
示,以磁场向右穿过螺线管为正方向,在0~2 s 内,下列说法正确的是( )
图7
A.穿过螺线管的磁通量的变化率为10 Wb/s
B.A 点电势比C 点电势低
C.定值电阻的电功率为8 W
D.螺线管产生的热量为4 J
答案 BD
解析 磁通量的变化率为=S=×10×10-4 Wb/s=2×10-3 Wb/s,故A 错误;根
据楞次定律可知,A 点电势比C 点电势低,故B 正确;回路中的感应电动势为E
=n=4 000×2×10-3 V=8 V,则定值电阻的电功率为PR=I2R=()2R=6 W,故
C 错误;螺线管产生的热量为Q=I2rt=()2rt=4 J,故D 正确。
10.(2024·江西上饶二模)如图8 所示,在同一均匀介质中,两列简谐横波分别沿x
轴正方向和负方向传播,两波源分别位于x=-0.2 m 和x=1.2 m 处,两列波的
传播周期均为0.4 s,两波源的振幅均为10 cm,所有质点均沿y 轴方向运动。t=
0 时刻的波形如图8 所示,此刻平衡位置在x=0.2 m 和x=0.8 m 的P、Q 两质点
刚开始振动,质点M 的平衡位置处于x=0.6 m 处。已知两波源开始振动后持续
振动,下列说法正确的是( )
图8
A.质点M 的起振方向沿y 轴负方向
B.两列波的波速均为0.1 m/s
C.0.4 s 后质点M 是振动加强点
D.在0~1.0 s 时间内质点P 通过的路程为60 cm
答案 AD
解析 在同一介质中,波速相等,则右侧的波先传到M 点,根据平移法可知,
质点M 的起振方向沿y 轴负方向,故A 正确;两列波的波长为0.4 m,则波速为
v==1 m/s,故B 错误;由距离关系可知0.2 s 后右侧的波传到质点M 处,M 向
下振动,再经0.2 s 后经过平衡位置向上振动,0.4 s 后左侧的波刚好传到质点M
处,起振方向向下,则质点M 是振动减弱点,故C 错误;右侧波传到P 点用时
为t==0.6 s=T+T,根据Δx=0.6 m=λ,可知该点为振动减弱点,则0~1.0 s
时间内质点P 通过的路程为s=6A=60 cm,故D 正确。
11.(2024·海南海口模拟预测)如图9 所示,边长为L 的正方形abcd 区域内存在匀
强磁场,方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。ad 边中点O 有一粒子源,可平
行纸面向磁场内任意方向发射质量为m、电荷量为q 的带电粒子,粒子速度大小
均为v,不计粒子重力以及粒子间的相互作用。已知垂直ad 边射入的粒子恰好
从ab 边中点M 射出磁场,下列说法中正确的是( )
图9
A.粒子带负电
B.磁场的磁感应强度大小为
C.从a 点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
D.有粒子从b 点射出磁场
答案 BC
解析 根据左手定则可知粒子带正电,故A 错误;洛伦兹力提供向心力可得qvB
=m,垂直ad 边射入的粒子恰好从ab 边中点M 射出磁场,则运动半径为r=,
联立解得磁场的磁感应强度为B=,故B 正确;从a 点射出磁场的粒子在磁场中
运动的轨迹如图所示。
则从a 点射出磁场的粒子在磁场中的运动时间为t=·=,故C 正确;离子的运动
半径为r=,Ob 之间距离大于L,即大于轨迹直径,所以没有粒子从b 点射出磁
场,故D 错误。
12.(2024·广东卷,10)如图10 所示,光滑斜坡上,可视为质点的甲、乙两个相同
滑块,分别从H 甲、H 乙高度同时由静止开始下滑。斜坡与水平面在O 处平滑相
接,滑块与水平面间的动摩擦因数均为μ,乙在水平面上追上甲时发生弹性碰撞。
忽略空气阻力。下列说法正确的有( )
图10
A.甲在斜坡上运动时与乙相对静止
B.碰撞后瞬间甲的速度等于碰撞前瞬间乙的速度
C.乙的运动时间与H 乙无关
D.甲最终停止位置与O 处相距
答案 ABD
解析 两滑块在光滑斜坡上加速度相同,同时由静止开始下滑,则相对速度为
0,故A 正确;两滑块滑到水平面后均做匀减速运动,由于两滑块质量相同,且
发生弹性碰撞,可知碰后两滑块交换速度,即碰撞后瞬间甲的速度等于碰撞前瞬
间乙的速度,故B 正确;设斜坡倾角为θ,乙下滑过程有=gsin θ·t,在水平面
运动一段时间t2后与甲相碰,碰后以甲碰前速度做匀减速运动时间t3后停止,乙
运动的时间为t=t1+t2+t3,由于t1与H 乙有关,则总时间与H 乙有关,故C 错误;
乙下滑过程有mgH 乙=mv,由于甲和乙发生弹性碰撞,交换速度,则可知甲最
终停止位置与不发生碰撞时乙最终停止的位置相同;则如果不发生碰撞,乙在水
平面运动到停止有v=2μgx,联立可得x=,即发生碰撞后甲最终停止位置与O
处相距,故D 正确。