2024版高考物理复习：考前特训 选择题提速练

选择题提速练(5)(限时25分钟)1．(2023·江苏省扬州中学阶段测试)我国自主研发的东方超环(EAST)是国际首个全超导托卡马克核聚变实验装置，有“人造太阳”之称。“人造太阳”核反应的方程可能是()A.eq\o\ar(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\ar(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)nB.eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)nC.eq\o\ar(226,88)Ra→eq\o\ar(222,86)Rn＋eq\o\al(4,2)HeD.eq\o\ar(14,7)N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\ar(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H答案B解析四个核反应依次是重核裂变、轻核聚变、α衰变和人工核转变，“人造太阳”为轻核聚变，故B正确。2.(2023·江苏南通市适应性考试)如图所示，从地面上同一位置同时抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，已知两球运动的最大高度相同，空气阻力不计，则上述运动过程中()A．B相对A做匀速直线运动B．B的速度变化率逐渐增大C．B的速率始终比A的小D．B的初动量比A的大答案A解析依题意，两小球均做斜抛运动，二者具有相同的加速度，所以B相对A做匀速直线运动，故A正确；根据g＝eq\f(Δv,Δt)可知，B的速度变化率不变，故B错误；根据vy2＝2gH可知，两球抛出时初速度的竖直分速度相同，又vy＝gt，即两球在空中运动的时间也相同，根据x＝vxt可知，小球A抛出时初速度的水平分速度较小，根据v＝eq\r(vx2＋vy2)，易知球B的初速度比球A的大，根据p＝mv可知两球质量关系未知，无法判断初动量大小，同理可得出两小球在运动过程中，竖直方向的分速度始终相同，水平方向的分速度A球小于B球，所以B的速率始终比A的大，故C、D错误。3.(2023·江苏省高三联考)空间探测卫星主要用于探测太阳风对地球空间环境的影响，近地点为几百公里，远地点为几万公里。如图所示两空间探测卫星A、B在同一平面内沿同一方向绕地球运行。则()A．卫星A的线速度大小大于卫星B的线速度大小B．卫星A与地心连线在单位时间内扫过的面积与B与地心连线在单位时间内扫过的面积不相等C．卫星A的半长轴三次方与周期二次方的比值比卫星B的小D．卫星A的发动机短时间喷气一次，就能转移到卫星B的轨道上答案B解析卫星A、B的轨道为椭圆，所以每一个点的速度大小不同，无法确定速度大小的比较，A错误；根据开普勒第二定律，卫星A、B在两个不同的椭圆轨道上运动，则卫星A与地心连线在单位时间内扫过的面积与B与地心连线在单位时间内扫过的面积不等，B正确；根据开普勒第三定律可知，卫星A的半长轴三次方与周期二次方的比值与卫星B的相等，C错误；卫星A的发动机短时间喷气一次，速度增大做离心运动，轨道会与原轨道加速点相切，D错误。4.如图所示，A、B为两带电小球，B用绝缘轻质细线悬挂于O点，A球固定且在O点正下方，和B球相连的细线与竖直方向成一定的夹角，已知OA∶OB∶AB＝5∶5∶3，细线对B的拉力与A对B作用力的大小之差为Fn，重力加速度为g，则小球B的质量为()A.eq\f(Fn,2g)B.eq\f(3Fn,2g)C.eq\f(5Fn,2g)D.eq\f(7Fn,2g)答案C解析以小球B为研究对象，其受到重力G＝mBg、A对它的作用力F2和细线的拉力F1三个力作用，受力情况如图所示，作出F1、F2的合力F，由平衡条件得F＝G，根据△CBD和△OAB相似可得，eq\f(F,OA)＝eq\f(F2,AB)＝eq\f(F1,OB)，又F1－F2＝Fn，解得mB＝eq\f(5Fn,2g)，C正确。5．(2023·江苏南京市、盐城市一模)湖面上P、Q两艘小船(均视为质点)相距6m，一列水波以大小为1m/s的波速沿PQ方向传播，在t＝0时刻水波恰好到达小船P处，此时小船P由平衡位置开始竖直向上运动，t＝1.5s时刻小船P第一次到达最低点。则下列说法正确的是()A．水波的周期为4sB．水波的波长为4mC．水波从小船P传到小船Q的时间为6sD．从小船Q起振到小船Q第一次到达最高点的时间为1s答案C解析由于在t＝0时刻水波恰好到达小船P处，此时小船P由平衡位置开始竖直向上运动，t＝1.5s时刻小船P第一次到达最低点，则有eq\f(3,4)T＝1.5s，解得T＝2s，A错误；根据v＝eq\f(λ,T)，解得λ＝2m，B错误；根据v＝eq\f(Δx,Δt)，解得水波从小船P传到小船Q的时间Δt＝6s，C正确；介质中各质点的起振方向相同，即小船Q起振方向为由平衡位置开始竖直向上运动，则从小船Q起振到小船Q第一次到达最高点的时间为eq\f(T,4)＝0.5s，D错误。6．(2023·江苏省苏锡常镇二模)环形变压器视为理想变压器，原线圈匝数n1＝880匝，副线圈接一个“12V，22W”的照明电灯，示意图如图甲所示，图中电压表与电流表均为理想交流电表。原线圈接交流电源，原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图乙所示，最大值Um＝220eq\r(2)V，最大值始终保持不变，照明电灯恰好正常发光。则()A．原线圈两端电压的有效值和t＝2.5×10－3s的电压瞬时值相等B．若电压表为非理想交流电表，读数比理想电压表读数小C．照明电灯正常发光时，电流表的读数为0.05AD．在t＝5×10－3s时刻，电压表的示数为零答案A解析原线圈两端电压的有效值为U＝eq\f(Um,\r(2))＝220V，由题图乙可知电压周期T＝2×10－2s，则电压瞬时值表达式为u＝Umcoseq\f(2π,T)t＝220eq\r(2)cos(100πt)V，当t＝2.5×10－3s时的电压瞬时值为u＝220eq\r(2)cos(100π×2.5×10－3)V＝220V，即原线圈两端电压的有效值和t＝2.5×10－3s的电压瞬时值相等，A正确；根据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)可知，原线圈两端有效值一定时，副线圈两端电压也一定，电压表测的是变压器副线圈两端电压，其不会随外电阻的变化而变化，即若电压表为非理想交流电表，其读数与理想电压表读数相等，B错误；照明电灯正常发光时，通过副线圈的电流为I2＝eq\f(P,U2)＝eq\f(11,6)A，线圈匝数比为eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(220,12)＝eq\f(55,3)，则电流表的读数为I1＝eq\f(n2,n1)I2＝0.1A，C错误；电压表测的是副线圈两端电压的有效值，即始终为12V，D错误。7.在斯特林循环中，一定质量理想气体从状态a依次经过状态b、c、d后再回到最初状态a完成一次循环，如图所示，实现由高温热源吸热，部分转化为机械功后向低温热源放热的效果。整个过程由两个等温和两个等容过程组成。在a→b、b→c、c→d、d→a的过程中，气体与外界的热量交换分别为9J、20J、12J、20J。定义该循环的热效率为经历一个循环所转化的机械功与从外界吸收热量的比值，已知斯特林循环的等容变化过程的热量交换不计入热效率计算，则下列说法正确的是()A．状态a比状态c的温度高B．b→c的过程中，单位时间内单位器壁面积上分子碰撞次数减少C．完成一次循环，外界对气体做功3JD．气体的热效率为25%答案D解析d→a的过程，体积不变，压强降低，由eq\f(pV,T)＝C可知，温度降低，c、d在同一条等温线上，温度相等，故状态a比状态c的温度低，A错误；b→c的过程中，体积不变，压强增大，故温度升高，单位时间内单位器壁面积上分子碰撞次数增多，B错误；a→b、d→a过程气体放热，b→c、c→d过程气体吸热，由于内能不变，则完成一次循环，气体对外界做功3J，C错误；由于斯特林循环的等容变化过程的热量交换不计入热效率计算，一个循环内，只计算a→b和c→d过程，这两个过程只有c→d过程气体吸热。根据气体的热效率的定义，转化的机械功为3J，气体从外界吸收热量为12J，故气体的热效率为25%，D正确。8.如图所示，在直角三角形abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a＝60°，∠b＝90°，边长ab＝L，一个粒子源在b点将质量为m、电荷量为－q(q>0)的粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是(不计粒子重力及粒子间的相互作用)()A.eq\f(qBL,2m)B.eq\f(qBL,3m)C.eq\f(\r(3)qBL,2m)D.eq\f(\r(3)qBL,3m)答案D解析由左手定则和题意知，沿ba方向射出的粒子在三角形磁场区域内转半周时，运动时间最长，速度最大时的轨迹恰与ac相切，轨迹如图所示，由几何关系可得最大半径r＝ab·tan30°＝eq\f(\r(3),3)L，由洛伦兹力提供向心力得qvmB＝meq\f(vm2,r)，从而求得最大速度vm＝eq\f(\r(3)qBL,3m)，A、B、C错误，D正确。9.如图所示，足够大的粗糙斜面倾角为θ，小滑块以大小为v0的水平初速度开始沿斜面运动，经过一段时间后，小滑块速度大小为v、方向与初速度垂直。此过程小滑块加速度的最大值为a1、最小值为a2。已知小滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝tanθ，重力加速度为g，则()A．v＝v0 B．v>v0C．a2＝eq\r(2)gsinθ D．a1＝eq\r(2)gsinθ答案D解析小滑块在斜面上滑动，摩擦力大小始终不变为Ff＝μmgcosθ＝mgsinθ，其大小与重力沿着斜面向下的分力大小相等，滑块速度从水平到竖直过程中根据动能定理得mgsinθ·y－Ffs＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，其中y为垂直初速度方向滑块沿斜面下滑的长度，s为滑块运动轨迹的长度，根据几何关系可知s>y，可知v<v0，故A、B错误；摩擦力的方向始终与滑块相对斜面的速度方向相反，可知Ff的方向与重力沿斜面向下的分力的方向的夹角为90°到180°，则合力的大小范围满足mgsinθ－Ff≤F合≤eq\r(Ff2＋mgsinθ2)，结合牛顿第二定律F合＝ma，可得0≤a≤eq\r(2)gsinθ，则a1＝eq\r(2)gsinθ，a2＝0，故D正确，C错误。10．(2023·江苏省如皋中学阶段测试)利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T1、T2是标准平面玻璃，A0为标准金属丝，直径为D0，A为待测金属丝，直径为D。用波长为λ的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙所示，相邻亮条纹的间距为ΔL。则()A．D与D0相差越大，ΔL越大B．轻压T1的右端，若ΔL变小，有D<D0C．相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差为λD．图乙可能是D与D0相等时产生的条纹答案B解析设标准平面玻璃之间的夹角为θ，由题设条件有tanθ＝eq\f(|D－D0|,L)，由空气薄膜干涉条件有2ΔLtanθ＝λ，即ΔL＝eq\f(λ,2tanθ)，由此可知D与D0相差越大，θ越大，ΔL越小，A错误；轻压T1的右端，若ΔL变小，由ΔL＝eq\f(λ,2tanθ)可知，θ变大，因为压的是右侧，说明右侧直径小，即有D<D0，B正确；相邻亮条纹的光路对应的是光程差，是空气薄膜厚度差的2倍，C错误；当D＝D0时，光程差相等，则不产生干涉条纹，故D错误。11．如图甲所示，光滑绝缘的水平面上固定有平行部分间距为L＝1m的光滑U形金属导轨，导轨的左侧接一阻值为R＝1Ω的定值电阻，在两虚线(与导轨垂直)间存在垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B＝1T的匀强磁场，磁场区域的宽度为d。现有一质量为m＝0.1kg的导体棒ab(与导轨垂直)以某一水平向左的初速度从导轨的右端开始运动，在运动过程中导体棒始终受到水平向右的恒力F的作用，规定水平向左为正方向，导体棒的加速度a随时间t变化的图像如图乙所示，导轨与导体棒的电阻不计，导体棒始终与导轨垂直并接触良好，下列说法正确的是()A．恒力F的大小为10NB．导体棒刚进入磁场时回路中的感应电流为4AC．导体棒向左穿过磁场的过程，通过R的电荷量为0.2CD．导体棒向左穿过磁场的过程，恒力F对导体棒做的功为－0.15J答案D，解得F＝1N，A错误；导体棒刚进入磁场时，有F1＝BI1L，I1＝eq\f(E1,R)，E1＝BLv1，F1＋F＝ma1，解得v1＝3m/s，I1＝3