选择＋实验专项练(四)

选择+实验专项练（四）（限时：40分钟）1．下列说法正确的是()A.eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋B，B是电子B.eq\o\al(238,92)U经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了10个C．β射线是原子核外的电子产生的D．核电站是利用核聚变的原理来工作的答案B解析由质量数守恒与电荷数守恒，核反应方程eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,7)N→eq\o\al(17,8)O＋eq\o\al(1,1)H，选项A错误；由eq\o\al(238,92)U→4eq\o\al(4,2)He＋2eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(222,86)A，新核的中子数为136，原来的原子核的中子数为146，eq\o\al(238,92)U经过4次α衰变，2次β衰变，新核与原来的原子核相比，中子数少了10个，选项B正确；由核反应方程eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(0,－1)e，β射线其实质是原子核中的中子转化成质子产生的，选项C错误；核电站是利用核裂变的原理工作的，选项D错误。2．如图1所示，园林工人正在把一颗枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L，树苗与地面的夹角为α，该工人的两手与树苗的接触位置(树苗被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变)距地面高为h，此时该工人手水平向右的速度恰好为v，则树苗转动的角速度为()图1A．ω＝eq\f(v,L) B．ω＝eq\f(vsinα,h)C．ω＝eq\f(v,hsinα) D．ω＝eq\f(v,h)答案D解析小树苗做圆周运动，与手的接触点具有垂直于树苗的速度，此速度在水平方向的分量为v，如图所示，由图可知v树苗＝eq\f(v,sinα)，此时手握树干的位置到О点距离为r＝eq\f(h,sinα)，根据圆周运动v树苗＝ωr，解得ω＝eq\f(v,h)，故D正确。3．如图2甲所示，将不小心踩瘪(但没有破裂)的乒乓球放入方便杯中，再向杯中加入适量的热水，乒乓球很快恢复为球形，如图乙所示。与放入热水前相比较，有关乒乓球内气体情况的说法中，正确的是()图2A．所有气体分子的速率都要增加B．乒乓球内气体压强，始终等于大气压强C．气体对外做功，同时又从外界吸热，气体内能增加D．温度升高，气体分子的布朗运动更加剧烈答案C解析随着温度的升高，气体分子热运动的平均速率增大，但不是所有分子的速率都是增加的，A项错误；只有乒乓球内气体压强大于大气压强，才能让踩瘪的乒乓球恢复为球形，B项错误；乒乓球受热膨胀，体积增大，气体对外做功，同时气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，C项正确；布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动，所以气体分子的无规则运动不是布朗运动，D项错误。4．如图3，在电荷量Q的正点电荷的电场中，A、B、C为直角三角形的三个顶点，D为AC的中点，∠A＝30°，A、B、C、D四点的电势满足φA＝φC，φB＝φD，点电荷Q在A、B、C三点所在平面内，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是()图3A．φC≠φD B．φA＝φBC．Q在AC连线中点 D．Q在BD连线中点答案A解析正点电荷Q的等势线是以该点电荷为圆心的圆，A、B、C、D四点的电势满足φA＝φC，φB＝φD，正点电荷Q在AC的中垂线上，也在DB的中垂线上，如图所示。由几何关系可得：Q到C、D距离不相等，所以φC≠φD，Q到A、B距离不相等，所以φA≠φB，由图可知，Q既不在AC连线中点、也不在BD连线中点。故A正确。5．一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图像为正弦曲线，如图4所示，下列说法正确的是()图4A．在t从0到2s时间内，弹簧振子做加速运动B．在t从0到4s时间内，t＝2s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大C．在t1＝3s和t2＝5s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反D．在t2＝5s和t3＝7s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同答案D解析在t从0到2s时间内，弹簧振子所受的回复力增大，说明位移在增大，振子做减速运动，故A错误；t＝2s时刻弹簧振子所受的回复力最大，弹簧振子的速度为零，则回复力做功的功率为零，故B错误；从图中可以看出，在t1＝3s和t2＝5s时，弹簧振子所受的回复力大小相等，可知弹簧振子的速度大小相等，方向相同，故C错误；在t2＝5s和t3＝7s时，回复力大小相等，方向相同，则有弹簧振子的位移大小相等，方向相同，故D正确。6．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、cd、da四个过程又回到状态a，其体积V与热力学温度T的关系图像如图5所示，cd的延长线经过坐标原点O，ab、bc分别与横轴、纵轴平行，e是Ob与da的交点，下列说法正确的是()图5A．气体从状态c到状态d是等容变化B．ab之间某个状态的压强小于状态e的压强C．气体从状态b到状态c是气体对外做功同时吸热D．气体从状态d到状态a是压强增大答案B解析根据eq\f(pV,T)＝C可知V＝eq\f(C,p)·T，坐标原点O与ab上各点连线的斜率与压强成反比，由图可知，气体从状态c到状态d是等压变化，故A错误；O与b的连线的斜率最小，压强最大，即e点压强最大，气体从状态d到状态a是压强减小，故B正确，D错误；由图可知，气体从状态b到状态c等温变化，气体内能不变，同时体积变小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故C错误。7．如图6所示，光滑轨道abc固定在竖直面内，ab段水平，长度为2R，半径为R的八分之一圆弧bc与ab相切于b点。一质量为m的小球，在与重力大小相等的水平恒力的作用下，从a点由静止开始，向右运动到c点后脱离轨道，最后落回地面。重力加速度大小为g，以下判断正确的是()图6A．小球在ab段运动时加速度大小为eq\r(2)gB．小球从c点飞出后机械能守恒C．小球到达c点的速度大小为vc＝eq\r(2gR)D．小球在bc段运动时重力做功绝对值与水平外力做功绝对值不相等答案D解析小球从a点运动到b点的过程中，合外力大小为mg，则加速度大小为g，A错误；由动能定理得Feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2R＋\f(\r(2),2)R))－mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R－\f(\r(2),2)R))＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,c)－0，据题可知F＝mg，解得vc＝eq\r(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\r(2)))gR)，C错误；小球离开c点后水平外力仍做功，机械能不守恒，B错误；小球从b到c，竖直方向与水平方向位移不相等，重力做功绝对值与水平外力做功绝对值不相等，D正确。8．2020年7月23日12时41分，火星探测器“天问一号”成功发射，标志着我国已经开启了探索火星之旅。“天问一号”首先进入圆轨道环绕火星做匀速圆周运动，然后调整姿态悬停在火星上空，再向下加速、减速，“天问一号”着陆火星表面并执行任务。已知地球与火星的质量比为a，地球与火星的半径比为b。则下列说法正确的是()A．地球与火星表面的重力加速度的比值为eq\f(a,b)B．地球与火星的近地卫星周期的比值为eq\r(\f(b,a))C．地球与火星的第一宇宙速度的比值为eq\r(\f(a,b))D．“天问一号”在环绕火星运动、悬停、向下加速以及减速的过程中，处于失重状态答案C解析对于处在星体表面的物体，万有引力与重力的关系为Geq\f(Mm,R2)＝mg，整理得g＝eq\f(GM,R2)，则地球与火星表面的重力加速度的比值为eq\f(g地,g火)＝eq\f(a,b2)，A错误；对于近地卫星，由Geq\f(Mm,R2)＝meq\f(4π2,T2)R，整理得T＝eq\r(\f(4π2R3,GM))，则地球与火星的近地卫星周期的比值为eq\f(T地,T火)＝beq\r(\f(b,a))，B错误；星球的第一宇宙速度为v＝eq\r(gR)，则地球与火星的第一宇宙速度的比值为eq\f(v地,v火)＝eq\r(\f(a,b))，C正确；“天问一号”在环绕火星运动时处于完全失重状态，悬停时处于平衡状态，向下加速时处于失重状态，向下减速时处于超重状态，D错误。9．光电管是把光信号转换为电信号的装置。如图7所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，在A、K之间接有电源和电流表。现用频率为ν的光照射在K上，电路中有电流出现。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，下列说法正确的是()图7A．若只减小光照强度，阴极K上没有光电子逸出B．若只将电源的极性反接，则电路中一定没有电流C．从阴极K上逸出的光电子最大初动能为hν－W0D．若只换用电动势更大的电源，则电路中电流一定增大答案C解析光电子能否逸出与入射光频率有关，与光强无关，A错误；将电源极性反接，仍能发生光电效应，在光电管两段电压小于遏止电压的情况下，电路中仍能有电流，B错误；由光电效应方程可知Ek＝hν－W0，C正确；若在没有更换电源时电路中的电流已经达到饱和光电流，即使换电动势更大的电源，电路中的电流也不会增大，D错误。10．我国高铁技术发展迅速，已知一列动车组由动车和拖车组成，动车提供动力，拖车无动力，假设一动车组有16节车厢，每节车厢质量均相等，且运动时受到的阻力与重力成正比。若动车的功率都相等，其中第2节、第6节、第10节和第14节为动车，其余为拖车，匀速运行时第2、3节与第6、7节车厢间的作用力之比为()A．7∶5 B．5∶7C．9∶13 D．1∶1答案D解析设每节动车的牵引力为F，每节车厢的阻力为kmg，匀速运动时，对第1节到第16节整体由物体的平衡可得4F＝16kmg，解得F＝4kmg，对第7节到第16节整体由物体平衡可得F67＋2F＝10kmg，解得F67＝2kmg，对第3节到第16节整体由物体平衡可得F23＋3F＝14μmg，解得F23＝2kmg，匀速运行时第2、3节与第6、7节车厢间的作用力之比为1∶1，故D正确。11．水上飞行器是利用喷水装置产生的反冲动力，让人在水上腾空而起。如图8所示，人和飞行器静止于空中，已知人和飞行器的总质量为M，设飞行器以速度v竖直向下喷水。下列说法正确的是(已知喷水器有两个喷水口，不考虑喷出的水对总质量的影响，取g＝10m/s2)()图8A．喷出的水对飞行器的作用力与飞行器的重力为相互作用力B．每秒喷水量越多则水对飞行器的作用力越大C．每个喷口每秒喷出水的质量为eq\f(Mg,v)D．人、飞行器和水组成的系统机械能守恒答案B解析喷出的水对飞行器的作用力与飞行器的重力都作用在飞行器上，则此二力不是相互作用力，故A错误；由动量定理得FΔt＝Δmv，则F＝eq\f(Δm,Δt)v，故B正确；由平衡可得F＝eq\f(Mg,2)＝eq\f(Δmv,Δt)，则Δm＝eq\f(Mg,2v)Δt，则每个喷口每秒喷出水的质量为eq\f(Mg,2v)，故C错误；人、飞行器的机械能不变，水的动能不变，重力势能减小，则系统机械能会变化，故D错误。12．某组同学设计了一个测量当地重力加速度的方案：在一块不透明的长方形挡板上某位置开一条水平透光狭缝(图9甲)，让挡板从某一高处竖直下落，在挡板下落的过程中，挡板挡住光源发出的光时，计时器开始计时，透光时停止计时，再次挡光，计时器再次计时，测得先后两段挡光时间分别为t1和t2。图9(1)对于挡板的制作，甲同学选择了一块泡沫板，乙同学选择了铝基板，从提高实验精度的角度看，你认为________(选填“甲”或“乙”)的选择较好；(2)某同学用游标卡尺测量A与狭缝下边缘的距离h1和C与狭缝上边缘的距离h2，其中h1的长度如图乙所示，其值为______________mm；(3)忽略狭缝宽度，该同学利用vAB＝eq\f(h1,t1)、vBC＝eq\f(h2,t2)，求出vAB和vBC后，则重力加速度g＝________；(4)本实验在下面的操作中，你认为正确的是________。A．释放时挡板的下沿必须与光电门在同一高度B．释放时挡板的下沿可以在光电门上方一定距离处C．挡板下落时AC连线在纸面内如果没有保持竖直状态，对测量结果没有影响D．狭缝的位置最好取在挡板的正中央，这样有利于提高结果测量精度(5)有同学提出狭缝的宽度可能会对实验结果产生影响，你认为有没有，试说明原因：________________________；如果有影响请说出测量值偏大还是偏小________。答案(1)乙(2)74.5(3)eq\f(2（vBC－vAB）,t1＋t2)(4)B(5)见解析偏大解析(1)泡沫板受空气阻力影响大，实验误差大，故选铝基板，乙同学的选择较好。(2)游标卡尺的主尺读数为74mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5×0.1mm＝0.5mm，所以最终读数为74