选择＋实验专项练(七)

选择+实验专项练（七）（限时：40分钟）1．2018年我国核反应研究大科学装置“人造太阳”获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类合理开发利用核能源奠定了重要的技术基础。若一个质子和一个中子结合成一个氘核，同时辐射一个γ光子。已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是()图1A．该核反应是核裂变反应B．该核反应方程是eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(2,1)He＋γC．γ光子来源于核外电子的能级跃迁D．γ光子的波长λ＝eq\f(h,（m1＋m2－m3）c)答案D解析该核反应为核聚变反应，选项A错误；该核反应方程为eq\a\vs4\al(eq\o\al(1,1)H)＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(2,1)H＋γ，选项B错误；γ光子是由原子核受到激发产生的，选项C错误；根据爱因斯坦质能方程，辐射出的γ光子的能量为ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，又ΔE＝hν＝heq\f(c,λ)，解得λ＝eq\f(hc,ΔE)＝eq\f(h,（m1＋m2－m3）c)，选项D正确。2．如图2，带车牌自动识别系统的直杆道闸，离地面高为1m的细直杆可绕O在竖直面内匀速转动。汽车从自动识别线ab处到达直杆处的时间为2.3s，自动识别系统的反应时间为0.3s；汽车可看成高1.6m的长方体，其左侧面底边在aa′直线上，且O到汽车左侧面的距离为0.6m，要使汽车安全通过道闸，直杆转动的角速度至少为()图2A.eq\f(π,6)rad/s B.eq\f(3π,8)rad/sC.eq\f(π,8)rad/s D.eq\f(π,12)rad/s答案C解析设汽车恰好通过道闸时直杆转过的角度为α，由几何关系得tanα＝eq\f(1.6－1,0.6)＝1，解得α＝eq\f(π,4)，直杆转动的时间t＝t汽－t反＝2s，直杆转动的角速度ω＝eq\f(α,t)＝eq\f(\f(π,4),2)rad/s＝eq\f(π,8)rad/s，故C正确，A、B、D错误。3．“牛顿环”又称“牛顿圈”。如图3甲所示。牛顿环的上表面是半径很大的玻璃球冠的平面，下表面是球冠的凸面。其工作原理为“薄膜干涉”。可以用来判断透镜表面凸凹、精确检验光学元件表面质量、测量透镜表面曲率半径和液体折射率等。把牛顿环与玻璃面接触，在日光下或用白光照射时，可以看到明暗相间的彩色圆环；若用单色光照射，则会出现一些明暗相间的单色圆环，如图乙所示。它们是由球面和被检测面上反射的光相互干涉而形成的条纹，这些圆环的分布情况与球冠半径及被测物品的表面情况有关。以下分析正确的是()图3A．圆环的间距大小与球冠半径大小无关B．球冠的半径越大，圆环的间距越小C．若观察到的是规则圆环，则被检测的面是均匀、对称的D．被检测的面必须是平的答案C解析若将玻璃球体的半径再增大一些，则玻璃球体与被检测的平面之间的夹角将减小，它们之间的空气膜的厚度的变化减慢，所以形成的同心圆环的间距增大，球冠的半径越大，圆环的间距越大，A、B错误；根据薄膜干涉的原理可知，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，与同一亮环相对应的各处空气薄膜的厚度是相同的，所以若观察到的是规则圆环，则被检测的面是均匀、对称的，C正确；根据薄膜干涉的特点可知，被检测的面可以是平的，也可以是凸的或凹的，D错误。4．如图4甲所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，磁铁的N极向下。将磁铁托起到某一高度(弹簧处于压缩状态)后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来。如果在磁铁下端放一个固定的闭合金属圆环(如图乙所示)，仍将磁铁托起到同一高度后放开，磁铁就会很快地停下来。针对这个现象下列解释正确的是()图4A．磁铁很快停下来的主要原因是圆环中产生了感应电流B．磁铁、弹簧、地球组成的系统机械能守恒C．磁铁在运动过程中一直受到向上安培力的阻碍作用D．金属圆环的制作材料一定不是铝，因为磁铁对铝不会产生力的作用答案A解析磁铁上下运动过程中在圆环中产生了感应电流，因此受到安培力作用，根据牛顿第三定律，磁铁也受到安培力的作用。由楞次定律可知产生的感应电流总是阻碍磁通量的变化，在此处体现为阻碍磁铁的相对运动，故磁铁能很快停下来，A正确；磁铁、弹簧、地球组成的系统中，有安培力做功，系统机械能不守恒，B错误；磁铁在向下运动的过程中受到向上的安培力，在向上运动的过程中受到向下的安培力，C错误；磁铁很快停下来是由于安培力作用，而非磁铁对金属的吸引力，所以只要圆环是金属的，就能产生感应电流从而受到安培力，D错误。5．如图5是判断检测电流I0大小是否发生变化的装置，该检测电流在铁芯中产生磁场，其磁感应强度与检测电流I0成正比。现给金属材料制成的霍尔元件(其长、宽、高分别为a、b、d)通以恒定工作电流I，通过下侧电压表的示数来判断I0的大小是否发生变化，下列说法正确的是()图5A．M端应与电压表的“负”接线柱相连B．要提高检测的灵敏度可适当增大宽度bC．要提高检测灵敏度可适当增大工作电流ID．当霍尔元件尺寸和工作电流I不变时，电压表示数变大，说明检测电流I0变小答案C解析根据右手螺旋定则可知检测电流产生的磁场在铁芯中沿逆时针方向，可知霍尔元件所在磁场方向向上，由于霍尔元件中的载流子为电子，可知电子移动方向与工作电流方向相反，根据左手定则可知，电子在N端积累，N端为负极，则M端应与电压表的正接线柱相接，故A错误；设霍尔元件单位体积内电子数量为n，电子移动速度为v，则Δt时间内通过截面Sbd的电荷量为Q＝IΔt＝vΔtSbdne，得I＝vSbdne＝vbdne，由于MN之间存在电势差，则MN之间的电场强度为E＝eq\f(UMN,b)，电子所受沿b边方向的静电力和洛伦兹力大小相等，方向相反eE＝evB，联立解得UMN＝eq\f(BI,dne)，因此若要提高灵敏度，可以适当减小d，增大工作电流I，故C正确，B错误；当霍尔元件尺寸和工作电流I不变时，根据UMN＝eq\f(BI,dne)，可知电压表示数变大，磁感应强度B变大，则检测电流变大，故D错误。6．某同学练习定点投篮，其中有两次篮球垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图6中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度分别为v1、v2，两次篮球从抛出到撞篮板的时间分别为t1、t2，不计空气阻力，下列说法正确的是()图6A．t1小于t2B．v1的水平分量小于v2的水平分量C．v1的竖直分量小于v2的竖直分量D．两次球在空中运动过程动量变化量相同答案B解析将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，即t1＞t2，故A错误；反向视为平抛运动，则平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，即v1的水平分量小于v2的水平分量，故B正确；由veq\o\al(2,y)＝2gh可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误；两次球在空中运动过程由动量定理可知mgt＝Δp，由于t1>t2，所以Δp1>Δp2，故D错误。7．电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊，简化图如图7所示。极板M、N组成的电容器为平行板电容器，M固定，N可左右移动，通过测量电容器极板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车遇紧急情况刹车时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则电容器()图7A．电容变小B．极板间的电压变大C．极板间的电场强度变小D．极板间的电场强度不变答案D解析由平行板电容器电容的决定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可得，d减小，C增大，选项A错误；电容器所带电荷量Q不变，C增大，由U＝eq\f(Q,C)可得，U变小，选项B错误；由匀强电场的电场强度与电势差关系公式可得E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，E与d无关，E不变，选项C错误，D正确。8．如图8所示，某学习小组利用刻度尺估测反应时间：甲同学捏住刻度尺上端，使刻度尺保持竖直，刻度尺零刻度线a位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开刻度尺时，立即用手指捏住刻度尺，根据乙手指所在位置的刻度值即可算出反应时间。为简化计算，某同学将刻度尺刻度进行了改进，在刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值(单位：s)，制作了“反应时间测量仪”。下列四幅示意图中刻度线和刻度值标度可能正确的是()图8答案C解析自由落体的物体在连续的相等的时间内位移之比是1∶3∶5，由此刻度尺的反面标记反应时间的刻度线和刻度值应按C项排列，故选C。9．如图9所示，a为在地球赤道表面随地球一起自转的物体，b为绕地球做匀速圆周运动的近地卫星，轨道半径可近似为地球半径。假设a与b质量相同，地球可看作质量分布均匀的球体，比较物体a和卫星b()图9A．角速度大小近似相等B．线速度大小近似相等C．向心加速度大小近似相等D．所受地球引力大小近似相等答案D解析由eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)可得v＝eq\r(\f(GM,r))，近地卫星的半径小于同步卫星，则近地卫星的线速度大于同步卫星；同步卫星与地球自转角速度相同，半径大于地球半径，同步卫星线速度大于a的线速度，则近地卫星线速度大于a的线速度，故B错误；近地卫星线速度大于a的线速度，半径近似相等，由ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(v,r)，可知近地卫星角速度大于a的角速度，故A错误；近地卫星线速度大于a的线速度，半径近似相等，由an＝eq\f(v2,r)，可知近地卫星向心加速度大小大于a的向心加速度大小，故C错误；由万有引力公式得F＝eq\f(GMm,r2)，a与b质量相同，半径近似相等，a与b所受地球引力大小近似相等，故D正确。10．质量m＝50kg的小强同学参加学校运动会的三级跳远项目，从静止开始助跑直至落地过程如图10所示。已知小强每次起跳腾空之后重心离地的高度是前一次的2倍，每次跳跃的水平位移也是前一次的2倍，最终跳出了xAD＝10.5m的成绩。将小强同学看成质点，已知小强最高的腾空距离h＝1m，从O点静止开始到D点落地，全过程克服阻力做功Wf＝200J。空气阻力忽略不计，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是()图10A．第三步跳跃在空中运动的时间为eq\f(\r(5),5)sB．运动到第三次起跳腾空之后最高点时的动能为1050JC．运动到D点着地时的动能为1625JD．全过程运动员做的功为1425J答案C解析小强从最高点下落过程可看成平抛运动，竖直方向上有h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\f(\r(5),5)s，由对称性可知，第三步跳跃在空中运动的时间为eq\f(2\r(5),5)s，A错误；由题意可知，第三次起跳腾空的水平位移xCD＝6m，水平方向匀速直线运动eq\f(xCD,2)＝v3t，解得v3＝3eq\r(5)m/s，即运动到第三次起跳腾空之后最高点时的动能为Ek3＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,3)＝1125J，B错误；第三次平抛过程，由动能定理可知mgh＝Ek－Ek3，解得Ek＝1625J，C正确；全过程由动能定理可知WF－Wf＝Ek－0，解得WF＝1825J，D错误。11．某实验小组欲探究一热敏电阻的阻值随温度变化的规律。同学们设计了如图11所示的测量电路，可供选择的器材有：图11待测热敏电阻RT(在实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧)；电源E(电动势1.5V，内阻r约0.5Ω)；电阻箱R(阻值范围0～99999Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)；滑动变阻器R2(最大阻值2000Ω)；微安表(量程100μA，内阻等于2000Ω)；开关两个，温控装置一套，导线若干。(1)为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)。(2)请用笔画线代替导线，将实物图乙(不含温控装置)连接补充成完整电路。(3)下列实验操作步骤，正确顺序是________。①调节电阻箱，使微安表指针半偏②调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏③记录温度和电阻箱的阻值，处理数据④保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2⑤连接电路，闭合S1、S2(4)某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6000.00Ω，该温度下热敏电阻的测量值为________Ω(结果保留到个位)。(5)该方法的测量值________(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值，理由是：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)R1(2)见解析(3)⑤②④①③(4)4000(5)大于见解析解析(1)滑动变阻器采用分压式接法，为了便于控制分压，应选择最大阻值较小的R1。(2)如图所示。(3)本实验采用半偏法测量热敏电阻在某一温度下的阻值，