2024版高考物理复习：考前特训 选择题提速练

选择题提速练(3)(限时25分钟)1.(2023·江苏南通市模拟)研究表明，分子间的作用力F跟分子间距离r的关系如图所示。则()A．液体表面层分子间距离略大于r1B．理想气体分子间距离为r1C．分子间距离r＝r2时，分子力表现为斥力D．分子间距离r＝r2时，分子势能最小答案A解析由于r＝r0时，分子力为0，则可知r1＝r0，而液体由于表面张力的作用，表面分子间作用力为引力，表面分子间距离大于r0，故液体表面层分子间距离略大于r1，故A正确；理想气体分子间距离为10r0，即10r1，故B错误；分子间距离r＝r2时，即r>r0，分子力表现为引力，故C错误；当r＝r0，即r＝r1时，分子势能最小，故D错误。2．(2023·江苏南京市汉开书院阶段检测)有些金属原子受激后，从某激发态跃迁回基态时，会发出特定颜色的光。如图甲所示为钠原子和锂原子分别从激发态跃迁回基态的能级差值，钠原子发出频率为5.09×1014Hz的黄光，可见光谱如图乙所示。锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为()A．红色B．橙色C．绿色D．青色答案A解析由玻尔理论结合普朗克的能量子假说可知E＝hν，分析题图甲可得ENa＝hνNa，ELi＝hνLi，代入数据可得νLi≈4.48×1014Hz，对照题图乙可知，锂原子从激发态跃迁回基态发光颜色为红色，A正确。3．每年进入秋冬季，天气变得干燥，城市的防火和消防压力陡然增大。假定某市商场发生火灾，消防员用靠在一起且口径相同的高压水枪甲、乙进行灭火，喷出的水在空中运动的轨迹如图所示，不计空气阻力。下列说法正确的是()A．甲、乙水枪喷出的水在空中运动的时间不相等B．甲、乙水枪喷出的水落到失火处时的速度相同C．甲、乙水枪喷出的水的速度变化率相同D．甲、乙水枪喷出的相同质量的水落到失火处时，重力做功的功率不相等答案C解析甲、乙水枪喷出的水在竖直方向上的位移相等，可知甲、乙水枪喷出的水在空中运动的时间相等，A错误；甲、乙水枪喷出的水在失火处竖直方向上的速度相同，而乙水枪喷出的水在水平方向上运动得更远，所以甲、乙水枪喷出的水落到失火处时的速度大小和方向均不同，B错误；甲、乙水枪喷出的水仅受重力，速度变化率均等于重力加速度，C正确；根据P＝mgvy，可知甲、乙水枪喷出的水落到失火处时重力做功的功率相等，D错误。4.(2023·江苏苏州市阶段练习)如图所示，在野营时需要用绳来系住一根木桩。细绳OA、OB、OC在同一平面内。两等长绳OA、OB夹角是90°。绳OC与竖直杆夹角为60°，绳CD水平，如果绳CD的拉力等于100N，那么OA、OB的拉力等于多少时才能使得木桩受到绳子作用力方向竖直向下()A．50N B．100NC.eq\f(100\r(6),3)N D.eq\f(100\r(3),3)N答案C解析要使木桩受到绳子作用力方向竖直向下，则绳子OC与CD的合力竖直向下，如图甲根据平行四边形定则，有FTC＝eq\f(F,sin60°)＝eq\f(100,\f(\r(3),2))N＝eq\f(200\r(3),3)N点O受力平衡，其受力如图乙所示，根据平衡条件结合对称性有FTA＝FTB＝eq\f(FTC,\r(2))＝eq\f(\f(200\r(3),3)N,\r(2))＝eq\f(100\r(6),3)N，故选C。5．有一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻波源O从平衡位置开始振动，图甲是该列波在t＝0.6s时的部分波形图，图乙是该列波上x＝14m处的质点振动的图像，则0～0.7s内平衡位置在x＝2m处的质点运动的路程为()A．10cmB．20cmC．30cmD．40cm答案C解析由题图乙可知，该波经0.7s传播到x＝14m处，则该列波的波速为v＝eq\f(Δx,Δt)＝20m/s，由此可知该波在t＝0.1s时传播到x＝2m处，此时位于该处的质点开始振动，由T＝eq\f(λ,v)有T＝0.4s，则0.6s＝1.5T，振幅A＝5cm，所以0～0.7s内平衡位置是x＝2m处的质点运动的路程为s＝1.5×4A＝30cm，C正确。6．(2023·江苏淮安市模拟)光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高光刻机投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体，提高分辨率，如图所示。若浸没液体的折射率为1.65，当不加液体时光刻胶的曝光波长为193nm，则加上液体后()A．紫外线进入液体后波长变短，光子能量增加B．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的eq\f(20,33)C．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率D．在液体中的曝光波长约为117nm答案D解析紫外线在液体中的波长λ′＝eq\f(λ,n)＝eq\f(193,1.65)nm≈117nm，故D正确；根据D选项分析可知波长变短，紫外线进入液体频率不变，根据E＝hν可知光子能量不变，故A错误；设传播L距离，在真空中的时间t＝eq\f(L,c)，在液体中所需的时间t′＝eq\f(L,\f(c,n))＝eq\f(1.65L,c)＝eq\f(33,20)t，故B错误；紫外线在液体中波长变短，更不容易发生衍射，故C错误。7.如图所示，球形石墩放置在水平面上，一小玻璃弹珠从石墩顶部由静止释放沿表面落下，弹珠在运动过程中的速度v、加速度a、重力势能Ep、动能Ek随时间变化的图像可能正确的是()答案D解析弹珠沿石墩下滑时，所受合力增加，运动过程的加速度逐渐增加，离开石墩后加速度为重力加速度g保持不变，故A、B错误；由于eq\f(ΔEp,Δt)＝mgvy，则重力做功的瞬时功率在逐渐增加，故C错误；由于W合＝ΔEk，则eq\f(ΔEk,Δt)＝eq\f(W合,Δt)＝P合，故eq\f(ΔEk,Δt)为合力做功的功率，在逐渐增加，故D正确。8.(2023·江苏省扬州中学阶段测试)如图所示，两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是()A．两卫星在图示位置的速度v1<v2B．两卫星在A处的加速度大小不相等C．两颗卫星可能在A或B点处相遇D．两卫星永远不可能相遇答案D解析v2为卫星2在椭圆轨道的远地点速度，只有加速做离心运动，才能在远地点与地心连线为半径的圆周轨道上运动，故v2速度小于对应圆轨道的环绕速度v3，v1为做匀速圆周运动的速度，根据eq\f(GMm,r2)＝eq\f(mv2,r)，v＝eq\r(\f(GM,r))，可知v1>v3>v2，故A错误；两个轨道上的卫星运动到A点时，所受的万有引力产生加速度a＝eq\f(GM,r2)，加速度大小相等，故B错误；椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律知，两颗卫星的运动周期相等，则不会相遇，故D正确，C错误。9.如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径。一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30°角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为()A.eq\f(1,2)vB.eq\f(\r(3),2)vC.eq\f(2,3)vD.eq\f(3,2)v答案B解析带电粒子两次在磁场中的运动时间相同，圆心角都是60°；设圆形磁场的半径为R，粒子第一次在磁场中运动时，根据牛顿第二定律得qvB＝meq\f(v2,r1)，r1＝2R粒子第二次在磁场中运动时，根据牛顿第二定律得qv′B＝meq\f(v′2,r2)，r2＝Rtan60°，解得v′＝eq\f(\r(3),2)v故选B。10．(2023·江苏无锡市期末)如图所示，一足够长的轻质绸带放在水平光滑桌面上，A、B两物块静止在绸带上。现A、B同时受到反向、等大的力F作用，已知A的质量大于B的质量，A、B与绸带间的动摩擦因数相同，若最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则F由0逐渐增大的过程中()A．A先开始做加速运动B．A、B同时相对绸带滑动C．同一时刻，A的动能不大于B的动能D．同一时刻，A、B的加速度大小一定相等答案C解析因为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，A的质量大于B的质量，A、B与绸带间的动摩擦因数相同，根据Ff＝μmg可知，A的最大静摩擦力大于B的最大静摩擦力，所以B先达到最大静摩擦力，即B先相对于丝绸开始加速运动，故A、B错误；当F较小时，F逐渐增加，两物块都处于静止状态，两物块动能均为零，即动能相等；继续增大F，B先达到最大静摩擦力，B开始做加速运动的同时，A与绸带一起也做加速运动，此时B受的滑动摩擦力等于A与绸带整体所受的滑动摩擦力，均为μmBg，方向相反，并且此时A与绸带是相对静止的，对A有F－μmBg＝mAaA，对B有F－μmBg＝mBaB，因为A的质量大于B的质量，所以A的加速度小于B的加速度，所以同一时刻A的位移小于B的位移，根据(F－μmBg)x＝Ek，此时A的动能小于B的动能，由上述分析可知同一时刻A的动能不大于B的动能，故C正确，D错误。11.(2023·江苏省百校联考)在磁感应强度B＝eq\r(2)T的匀强磁场中有一矩形线圈，相关数据如下：匝数N＝10匝，面积S＝0.02m2，电阻r＝1Ω。线圈绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，通过电刷与一理想变压器原线圈相接，变压器原、副线圈匝数比为1∶2。副线圈两端的理想交流电压表读数为36V，接入电灯电阻R＝36Ω。以下说法正确的是()A．矩形线圈转动产生的电流最大值为2AB．矩形线圈转动产生的电动势有效值为20eq\r(2)VC．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e＝20sin(100t)VD．若矩形线圈转速增大1倍，电压表读数变为72V答案D解析因为电压表读数为36V，电灯电阻为36Ω，所以通过电灯的电流为I2＝eq\f(U,R)＝1A，设原线圈的电流为I1，根据变压器电流与匝数的关系有eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，解得I1＝2A，由题意可知I1为电流的有效值，故最大值为I1m＝eq\r(2)I1＝2eq\r(2)A，故A项错误；根据变压器电压与匝数的关系有eq\f(U1,U)＝eq\f(n1,n2)，解得U1＝18V，其电动势为E＝U1＋I1r＝20V，所以矩形线圈转动产生的电动势的有效值为20V，故B项错误；矩形线圈产生的电动势最大值为Em＝eq\r(2)E＝20eq