选择题满分练(四)

选择题满分练(四)(时间：30分钟)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。)1.(2023·山东济南市高三模拟)2023年2月27日，我国自主研制的空间站双光子显微镜首获航天员皮肤三维图。该种显微镜成像时，需要将介质分子从基态S0激发到激发态Sn，双光子显微镜是通过让介质分子同时吸收两个光子a实现此激发过程，如图1甲所示；单光子显微镜是让介质分子只吸收一个光子b实现此激发过程，如图乙所示。则光子a和光子b的波长之比为()图1A.1∶1 B.2∶1 C.4∶1 D.1∶2答案B解析介质分子两次都在相同的能级之间跃迁，故所需光子的能量相同eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(光子能量ε＝hν＝h\f(c,λ),能级差E0→n＝2hνa＝hνb))→eq\f(λa,λb)＝eq\f(2,1)，B正确，A、C、D错误。2.(2023·江苏高三校联考)如图2所示，把一个底角很小的圆锥玻璃体倒置(上表面为圆形平面，纵截面为等腰三角形)，紧挨玻璃体下放有一平整矩形玻璃砖，它和圆锥玻璃体间有一层薄空气膜。现用红色光垂直于上表面照射，从装置正上方向下观察，可看到()图2A.一系列明暗相间的三角形条纹B.一系列明暗相间的不等间距圆形条纹C.若将红光换成蓝光，亮条纹将变稀疏D.若增大玻璃体顶角，亮条纹将变稀疏答案D解析由于截面是等腰三角形，从圆心向外，经过相同的宽度，空气膜厚度增加量相同，根据光的干涉原理知，从装置的正上方向下观察，可看到一系列明暗相间的等距圆形条纹，故A、B错误，蓝光波长比红光短，若将红光换成蓝光，条纹间距变小，亮条纹将变密集，故C错误；若增大玻璃体顶角，则空气薄膜厚度变小，条纹将向外偏移，亮条纹将变稀疏，故D正确。3.(2023·重庆市高三大联考)歼－20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变战斗机飞行方向的情况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机具有优异的飞行性能。已知在歼－20战斗机沿水平方向匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为2eq\r(2)。飞机的重力为G，使飞机实现匀速巡航模式的最小推力是()A.GB.eq\f(\r(2)G,4)C.eq\f(G,3)D.eq\f(G,9)答案C解析对战斗机受力分析4.(2023·辽宁校联考一模)如图3甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝1s时刻的图像，图甲中某质点的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是()图3A.图乙可能为质点L的振动图像B.该简谐波的波速为0.3m/sC.该时刻质点K与L的速度、加速度都相同D.质点K再经1s将沿x轴正方向移动到x＝0.4m处答案A解析由图乙可得t＝1s时刻该质点在平衡位置且正在向下振动，又波沿x轴正向传播，由上下坡法可知质点L下一时刻向下振动，故图乙可能是质点L的振动图像，A正确；由图可得λ＝0.4m、T＝2s，所以波速为v＝eq\f(λ,T)＝0.2m/s，B错误；由图甲可知质点K与L在该时刻加速度均为零，速度等大反向，C错误；每个质点都在各自的平衡位置沿上下方向周期性振动，不会随波迁移，D错误。5.(2023·山东济南高三上期末)如图4所示，轻定滑轮与固定在天花板上的拉力传感器相连，跨过定滑轮的轻绳两端分别与质量不等的A、B两物体相连。用挡板托住物体B使A、B保持静止，此时拉力传感器的示数为10N；撤去挡板，物体A上升、B下降，此时拉力传感器的示数为15N。重力加速度g取10m/s2，则物体B的质量为()图4A.0.75kg B.1kg C.1.25kg D.1.5kg答案D解析用挡板托住物体B时A、B保持静止，此时拉力传感器的示数为10N，根据平衡条件，A的重力为mAg＝eq\f(10,2)N＝5N，撤去挡板，设绳子张力为T，根据牛顿第二定律mBg－T＝mBa，T－mAg＝mAa，2T＝15N，联立解得mB＝1.5kg，故D正确。6.(2023·吉林市高三第二次调研)如图5所示，半径可以改变的光滑半圆形轨道竖直固定放置，小球自轨道端点P由静止开始滑下，经过最低点Q。若轨道半径越大，则()图5A.小球经过最低点Q时的速率保持不变B.小球经过最低点Q时的向心加速度保持不变C.小球经过最低点Q时受到轨道的支持力越大D.小球经过最低点时重力的瞬时功率越大答案B解析小球从P到Q的过程，由机械能守恒定律可得mgR＝eq\f(1,2)mv2，解得v＝eq\r(2gR)，故半径越大，小球经过最低点Q时的速率越大，A错误；小球经过最低点Q时的向心加速度可表示为a＝eq\f(v2,R)＝2g，小球经过最低点Q时的向心加速度与半径无关，保持不变，B正确；在最低点Q由牛顿第二定律可得F－mg＝meq\f(v2,R)，解得F＝3mg，故小球经过最低点Q时受到轨道的支持力不变，C错误；小球经过最低点Q时重力的瞬时功率为P＝mgvcos90°＝0，D错误。7.(2023·山东聊城一中段考)如图6所示，正方形ABCD区域内有匀强电场，电场线为与AC平行的一簇平行线，方向由A指向C，P、Q分别为AB、CD边的中点，P点处有一粒子发射源沿垂直电场方向发射出速度大小不同的同种粒子。已知进入电场时速率为v0的粒子恰好由Q点离开电场，运动中粒子仅受电场力作用。则电场力对其做功最多的粒子射入电场时的速度大小为()图6A.eq\f(v0,2) B.eq\f(\r(2),2)v0 C.eq\f(\r(3),3)v0 D.eq\f(\r(6),6)v0答案D解析粒子从P点进入电场时，速度方向垂直于电场方向，受力方向沿电场线方向，在电场中做类平抛运动，其中恰好从Q点离开电场，满足xQ＝v0t，yQ＝eq\f(1,2)at2，设正方形边长为L，由几何知识可得xQ＝eq\f(\r(2),2)L，yQ＝eq\f(\r(2),2)L，粒子做类平抛运动时，沿电场力方向的位移越大，电场力做功越多，所以从C点离开电场的粒子，电场力做功最多，设其初速度为v，在电场中运动时间为t′，xC＝vt′，yC＝eq\f(1,2)at′2，由几何知识可知xC＝eq\f(\r(2),4)L，yC＝eq\f(3\r(2),4)L，联立可得v＝eq\f(\r(6),6)v0，故D正确。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)8.(2023·山东菏泽高三期末)北京时间2022年11月30日，“神舟十五号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接，6名宇航员“胜利会师”。如图7所示，对接前，飞船沿圆轨道Ⅰ运行，核心舱在距地面约400km高度的轨道Ⅱ运行。飞船从Ⅰ加速到达Ⅱ轨道与核心舱完成对接，对接后共同沿轨道Ⅱ运行。下面说法正确的是()图7A.对接前，飞船与地心的连线和核心舱与地心的连线在相同时间内扫过的面积相同B.对接后航天员处于完全失重状态C.对接后飞船的运行速度小于7.9km/sD.飞船对接前机械能大于对接后机械能答案BC解析对接前，飞船和核心舱在不同的轨道上，所以它们与地心的连线在相同时间内扫过的面积不相同，故A错误；对接后航天员随飞船及核心舱一起在万有引力作用下做匀速圆周运动，航天员仅受到地球的引力作用，处于完全失重状态，故B正确；飞船绕地做匀速圆周运动时，有Geq\f(Mm,r2)＝eq\f(mv2,r)，可得v＝eq\r(\f(GM,r))，当r等于地球半径时，运行速度为7.9km/s，与核心舱对接后，r大于地球半径，所以运行速度小于7.9km/s，故C正确；飞船从Ⅰ到Ⅱ轨道需要加速，所以机械能增加，则飞船对接前机械能小于对接后机械能，故D错误。9.(2023·山东潍坊高三期末)如图8所示，某小型水电站通过升压变压器T1、高压输电线路和降压变压器T2将产生的电能输送给5km外的用户，水电站输出电压为400V，高压输电线路的阻值为1Ω/km，输电总功率为20kW，用户端电压为220V。两变压器均为理想变压器，T1的匝数比为1∶5。下列说法正确的是()图8A.T1的输出电压为2000VB.T2的匝数比n3∶n4＝95∶11C.高压输电线上的电流为5AD.高压输电线上损失的电功率为1kW答案ABD解析根据变压器电压与匝数比关系，可得eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，解得T1的输出电压为U2＝2000V，故A正确；高压输电线上的电流为I2＝eq\f(P2,U2)＝eq\f(P1,U2)＝eq\f(20×103,2000)A＝10A，故C错误；高压输电线的总电阻r＝2×5×1Ω＝10Ω，高压输电线上损失的电功率为P损＝Ieq\o\al(2,2)r＝102×10W＝1000W，故D正确；高压输电线上损失的电压为U′＝I2r＝10×10V＝100V，T2的输入电压为U3＝U2－U′＝2000V－100V＝1900V，T2的匝数比eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)＝eq\f(1900,220)＝eq\f(95,11)，故B正确。10.(2023·山东济南高三期末)如图9甲所示，正方形金属线框abcd从某高度自由下落进入B＝1T的匀强磁场，从ab边刚进入磁场到cd边刚出磁场过程中，线框中的电流随时间的变化图像如图乙所示。已知线框边长l＝0.1m，总电阻R＝0.1Ω，重力加速度g＝10m/s2。线框通过磁场过程中ab边始终与磁场边界平行。下列说法正确的是()图9A.线框质量m＝0.02kgB.磁场宽度h＝0.6mC.cd边刚出磁场时的速度为3.8m/sD.线框穿过整个磁场过程中产生的焦耳热为0.0556J答案ACD解析线框进磁场为匀速直线运动，时间为t1＝0.05s，则匀速的速度为v1＝eq\f(l,t1)＝2m/s，线框所受的重力与安培力平衡，有mg＝BI1l＝eq\f(B2l2v1,R)，解得线框质量为m＝0.02kg，故A正确；线框匀速进入磁场后，因双边同向切割磁感线，则无感应电流，不受安培力而只受重力，其加速度为g，做匀加速直线运动，加速时间为t2＝(0.25－0.05)s＝0.2s，则有h－l＝v1t2＋eq\f(1,2)gteq\o\al(2,2)，解得磁场宽度为h＝0.7m，故B错误；ab边出磁场时的速度为v2＝v1＋gt2＝4m/s，线框出磁场的过程做变加速直线运动，时间为t3＝0.03s，由动量定理有mgt3－Beq\o