2024高考物理二轮复习选择题专项练4含解析

PAGE5-选择题专项练(四)14．下列说法正确的是(C)A．卢瑟福通过对α粒子散射试验的探讨，揭示了原子核的组成B．动能为10eV的电子与能级值为－13.6eV的基态氢原子碰撞，碰后氢原子可能处于第一激发态C．能量为E的光子照耀逸出功为W0的金属发生光电效应，逸出质量为m的光电子的最大动量为eq\r(2mE－W0)D．质量为m半衰期为3.8天的氡，经过11.4天已衰变的氡的质量为eq\f(m,8)【解析】卢瑟福通过对α粒子散射试验的探讨，提出原子核式结构学说，选项A错误；据E1＝－13.6eV及氢原子能级公式En＝eq\f(E1,n2)可得E2＝－3.4eV，氢原子从基态跃迁至第一激发态须要的能量为E2－E1＝10.2eV大于10eV，选项B错误；据爱因斯坦光电效应方程得Ekm＝E－W0，据动量与动能的关系式p＝eq\r(2mEk)得pm＝eq\r(2mE－W0)，选项C正确；据m＝m0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq\f(t,T)可知，质量为m半衰期为3.8天的氡，经过11.4天剩余氡的质量为eq\f(m,8)，已衰变的为eq\f(7m,8)，选项D错误．15．如图所示，M是一个截面为四分之一圆的柱体，小球m处于竖直墙面和柱体的弧面之间，整个系统在水平力F的作用下处于静止状态，全部接触面均光滑．若系统发生稍微扰动，此后发觉F增大且系统仍保持静止状态，则(B)A．柱体对小球的支持力减小B．小球的位置降低C．地面对柱体的支持力增大D．竖直墙对小球的支持力减小【解析】对小球受力分析，有N1cosθ＝N2，N1sinθ＝mg，则N2＝eq\f(mg,tanθ)，N1＝eq\f(mg,sinθ)，整体受力分析可知F＝N2，F增大则N2增大，θ减小，N1增大，选项A错误，选项B正确，选项D错误；对整体受力分析可知，地面对eq\f(1,4)圆柱体的支持力保持不变，选项C错误．16．如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑绝缘圆轨道，半径为R，在其圆心处固定一带电荷量为＋Q的点电荷．有一质量为m、带电荷量为－q的小球(可视为质点)沿着轨道外侧做圆周运动．A、B两点分别是轨道的最高点和最低点，不计一切摩擦和空气阻力，则(C)A．小球通过A点的最小速率为eq\r(gR)B．小球以速率eq\r(gR)通过A点时，轨道对小球的作用力为零C．若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为2eq\r(gR)D．若小球恰能沿轨道做完整的圆周运动，则小球在B点时的速率为eq\r(5gR)【解析】小球通过A点时满意：mg＋keq\f(Qq,R2)－FN＝meq\f(v\o\al(2,A),R)①，可知小球通过A点的最小速率为零，选项A错误；若vA＝eq\r(gR)，由①式可知FN＝keq\f(Qq,R2)，选项B错误；小球恰能沿轨道做完整的圆周运动需满意：在A点速率为零，则由动能定理可得eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－0＝mg·2R，可得小球在B点时的速率为2eq\r(gR)，选项C正确，选项D错误．17．如图1，直线MN表示某电场中的一条电场线，a、b、c是线上的三点．将一带正电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子在a、c间运动的v－t图线如图2所示，已知b为a、c中点，4T时刻粒子位于a处．设a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc，场强大小分别为Ea、Eb、Ec，不计重力，则有(C)A．Ea>Eb>Ec B．Ea<Eb<EcC．φa＝φc>φb D．φa＝φc<φb【解析】由题可知，2T时刻粒子位于c处，且粒子由a至b做加速度减小的加速运动，可知Ea>Eb，由b至c做加速度增大的减速运动，可知Ec>Eb，所以选项A和B均错误；粒子仅在电场力作用下运动，由a运动到c的过程，在a和c处的动能均为零，可知a、c的电势差为零，即φa＝φc，由a运动到b的过程，粒子动能增大，电场力做正功，电势能削减，粒子带正电，可知φa>φb，所以选项C正确，选项D错误．18．如图所示，在平面直角坐标系xOy内，仅在其次象限内有垂直于纸面对外的磁感应强度为B的匀强磁场，一质量为m、电荷量为＋q的粒子在纸面所在平面内从A点射入磁场．当粒子速度为v0时，最远到达y轴上的C点，已知OA＝OC＝d，则下列说法中正确的是(B)A．若粒子从O、C间通过y轴，则其速度肯定小于v0B．若粒子从O、C间通过y轴，则其速度肯定大于eq\f(qBd,2m)C．若粒子从O、A间通过x轴，则其速度肯定小于eq\f(qBd,2m)D．若粒子通过O点，则其速度肯定等于eq\f(qBd,2m)【解析】由题意知，粒子速度为v0时，最远到达y轴上的C点，可知粒子是垂直于AC连线射入磁场的，其轨迹圆心在AC中点，半径为eq\f(\r(2),2)d，由于粒子进入磁场的方向不确定，所以若粒子从O、C间通过y轴，则其速度不肯定小于v0，选项A错误；若粒子通过O点，则其轨迹圆心肯定在OA的中垂线上，最小半径为eq\f(1,2)d，由qvB＝meq\f(v2,r)可得，vmin＝eq\f(qBd,2m)，当速度大于eq\f(qBd,2m)时，限制射入方向，粒子可以从A、O间或O、C间随意位置通过，也可以从O点通过，当速度小于eq\f(qBd,2m)时，粒子仅可以从A、O间通过，所以选项C、D错误，选项B正确．19．(多选)由于太阳向四周的能量辐射，其质量会缓慢减小．若将地球的公转近似为匀速圆周运动，则经过足够长的时间后，以下变更可能发生的是(AC)A．地球变冷B．北半球的夏季变短C．“一年”的时间变长D．地球同步卫星的高度降低【解析】太阳质量缓慢减小，日地之间万有引力减小，地球运动的半径增大，速率减小，角速度减小，公转周期变大，所以地球会变冷，地球“一年”的时间变长，北半球的夏季时间变长，所以选项A、C正确，选项B错误；地球同步卫星的高度h＝eq\r(3,\f(GMT2,4π2))－R，与地球的质量M、地球自转周期T和地球半径R有关，因此不变，选项D错误．20．(多选)质量为2kg的物体在水平拉力F作用下在水平面上从静止起先做直线运动，F随时间t变更的图像如图所示．若物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.1，重力加速度g＝10m/s2，则下列对应的v－t图像和a－t图像中正确的是(BC)【解析】由题图可知，0～2s内F－μmg＝ma1，可得a1＝2m/s2,2～3s内，F＝μmg＝2N，a2＝0,3～4s内F－μmg＝ma3，得a3＝－4m/s2，所以选项B、C正确．21．(多选)如图所示，横截面积为S、电阻率为ρ的匀称硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为该固定圆环的一条直径，存在垂直圆环平面对里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．另一根电阻为R，长度等于圆环直径的导体棒以速度v从圆环左端起先做匀速直线运动，当导体棒刚好运动到a、b处时(AB)A．导体棒切割磁感线产生的感应电动势为2BrvB．导体棒中的感应电流大小为eq\f(4BrvS,2RS＋ρπr)C．电路中的瞬时热功率为eq\f(4B2r2v2S,2RS＋ρπr)D．导体棒两端的电势差为eq\f(4ρπBvr2,2RS＋ρπr)【解析】导体棒切割磁感线产生的电动势E＝2Brv，A正确；左、右两侧的圆环为并联关系，阻值为R并＝eq\f(ρπr