2025版衡水中学学案高考物理二轮专题与专项第4部分选择题保分练(四)含答案及解析

选择题保分练(四)一、单项选择题1.(2024·青海海南二模)科学家用中子轰击eq\o\al(19,9)F时，生成了人工放射性元素eq\o\al(20,9)F，其放出一个β粒子后形成稳定的新核X；用α粒子轰击eq\o\al(19,9)F时，产生一个稳定的新核Y和一个质子。下列说法正确的是()A．新核X、Y为同位素B．新核X、Y的质量相等C．新核X比新核Y少两个质子D．新核X与新核Y的结合能相等【答案】A【解析】科学家用中子轰击eq\o\al(19,9)F时，生成了人工放射性元素eq\o\al(20,9)F，其放出一个β粒子后形成稳定的新核X，由核反应的质量数和电荷数守恒可得eq\o\al(20,9)F→eq\o\al(0,－1)e＋eq\o\al(20,10)Ne，则X为eq\o\al(20,10)Ne。用α粒子轰击eq\o\al(19,9)F时，产生一个稳定的新核Y和一个质子，由核反应的质量数和电荷数守恒可得eq\o\al(19,9)F＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(22,10)Ne则Y为eq\o\al(22,10)Ne。新核X、Y的质子数相同、质量数不同为同位素，质量不等，故A正确，B、C错误；新核eq\o\al(20,10)Ne比新核eq\o\al(22,10)Ne的核子少，结合能小，故D错误。2.(2024·重庆沙坪坝三模)北京时间2024年4月26日，神舟十八号载人飞船升空6.5h后采用自主快速交会对接模式，与离地高度约390km的中国空间站天和核心舱完成对接，形成三船三舱组合体，下列说法中正确的是()A．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B．为实现对接，应先让飞船和天和核心舱处于同一轨道上，然后点火加速C．若对接前飞船在较低轨道上做匀速圆周运动，对接后飞船速度和运行周期都变大D．若对接前飞船在较低轨道上做匀速圆周运动，对接后飞船机械能和运行周期都变大【答案】D【解析】两者运行速度的大小都应小于第一宇宙速度，故A错误；为实现对接，应先让飞船处于较低轨道上，然后点火加速，故B错误；对接后飞船轨道变高，速度变小，运行周期都变大，机械能变大，故C错误，D正确。3.(2024·北京海淀二模)位于坐标原点的质点从t＝0时开始沿y轴振动，形成一列沿x轴传播的简谐波，t＝0.5s时的波形如图所示，此时x＝0处的质点位于波峰位置。图中能正确描述x＝2m处质点振动的图像是()【答案】A【解析】根据波形图可得eq\f(1,4)T＝0.5s解得周期T＝2s，由eq\f(1,4)λ＝1m解得波长为λ＝4m，该波的波速为v＝eq\f(λ,T)＝2m/s，所以波传到x＝2m处经过的时间为t1＝eq\f(x,v)＝1s，根据波形图可知，振源的起振方向向上，则波传到x＝2m时，质点开始向上振动。故选A。4.(2024·江西赣州二模)某天早晨，赣州的温度为0℃，某老师刚启动汽车时看到汽车仪表盘显示后轮胎胎压均为2.7bar(1bar＝100kpa)，中午，该老师刚启动汽车时看到后轮胎压均变成了2.8bar，若轮胎内的气体质量和体积均保持不变，轮胎内部气体可看成理想气体，则下列说法正确的是()A．气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力减小B．轮胎内部气体分子的平均动能不变C．中午温度约为10℃D．轮胎内部气体吸收热量，对外做功，内能不变【答案】C【解析】轮胎内的气体体积不变，压强增大，则气体分子撞击轮胎内壁的平均作用力增加，故A错误；轮胎内的气体体积不变，根据查理定律有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)解得T2≈283K＝10℃，温度增加，则轮胎内部气体分子的平均动能增加，故B错误，C正确；轮胎内部气体温度增加，内能增大，体积不变，做功为0，根据热力学第一定律，气体吸收热量，故D错误。5.(2024·广东惠州期末)二极管是常用的电子元件，具有单向导电的性质，其电路符号为“”。如图(a)所示为一个R＝1Ω定值电阻和一个理想二极管串联后连接到一正弦交流电源两端，经测量发现，通过定值电阻的电流随时间的变化如图(b)所示。下列说法正确的是()A．电源的频率为2HzB．电源的电压有效值为5VC．通过电阻的电流周期为1sD．通过电阻的电流有效值为2.5A【答案】D【解析】电源的周期为2s，电源的频率为f＝eq\f(1,T)＝0.5Hz，A错误；通过电阻的电流周期为2s，C错误；电流有效值为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,\r(2))))2R×eq\f(T,2)＋0＝I2RT，解得I＝2.5A，D正确；设电源的电压的有效值为U，电源的输出功率等于外电路消耗的总功率IU＝I2R解得U＝2.5V，B错误。故选D。6.(2024·浙江宁波三模)截面如图所示的直角棱镜ABC，其中BC边和CA边镀有全反射膜。一细束白光以入射角θ＝60°从AB边入射，然后经过BC、CA反射，又从AB边射出。已知三角形AB边的高为h，真空光速为c。对经过两次反射，并从AB边射出的光束，有()A．出射方向相对于入射方向的转角大小与光的颜色有关B．紫光在出射位置与入射位置间距最大C．光在棱镜中用时最短的光的折射率为eq\r(3)D．光在棱镜当中传播用时最短为eq\f(2\r(3)h,c)【答案】D【解析】作出光路如图，由几何关系可知α＝r，β＝θ，因此从AB边射出的光束与入射光线平行，与光的颜色无关，故A错误；根据题意可知折射率越大，出射位置与入射位置间距越小，紫光折射率最大，所以其出射位置与入射位置间距最小，故B错误；根据运动学公式可知光在棱镜中的传播时间t＝eq\f(OM＋MN＋NO′,v)，v＝eq\f(c,n)，n＝eq\f(sinθ,sinr)，结合几何关系可知当r＝45°时传播时间最短，此时的折射率n＝eq\f(sinθ,sinr)＝eq\f(\f(\r(3),2),\f(\r(2),2))＝eq\r(\f(3,2))，故C错误；由几何关系可知，光传播的最短距离为x＝eq\f(2h,cosr)＝2eq\r(2)h，最短时间t＝eq\f(x,v)＝eq\f(nx,c)＝eq\f(2\r(3)h,c)，选项D正确。7.(2024·河北沧州三模)如图所示，人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压(医学上称为膜电位)，使得只有带特定电荷的粒子才能通过细胞膜进入细胞内。初速度为v0的正一价钠离子仅在电场力的作用下，从细胞膜外A点刚好运动到细胞膜内B点。将膜内的电场看作匀强电场，已知A点电势为φa，正一价钠离子质量为m，电子电荷量为e，细胞膜的厚度为d。下列说法正确的是()A．钠离子匀减速直线运动的加速度大小a＝eq\f(v\o\al(2,0),d)B．膜内匀强电场的场强E＝eq\f(mv0,2ed)C．B点电势φb＝φa＋eq\f(mv\o\al(2,0),2e)D．钠离子在B点的电势能为Eb＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)【答案】C【解析】正一价钠离子做匀减速直线运动，刚好到达B点，即到达B点时速度为零，由0－veq\o\al(2,0)＝－2ad，解得加速度大小a＝eq\f(v\o\al(2,0),2d)，故A错误；由牛顿第二定律可知Ee＝ma，联立解得E＝eq\f(mv\o\al(2,0),2ed)，故B错误；由动能定理可得(φa－φb)e＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得B点电势为φb＝φa＋eq\f(mv\o\al(2,0),2e)，故C正确；钠离子在B点电势能为Eb＝φae＋eq\f(mv\o\al(2,0),2)，故D错误。二、多项选择题8.(2024·山东菏泽三模)测体重时，电子秤的示数会不断变化，电子秤的示数始终与它受到的压力大小成正比，最后才稳定。某同学想探究不同情境下电子秤示数的变化情况。已知该同学的质量为50kg，重力加速度大小取g＝10m/s2。下列情境中关于电子秤示数说法正确的是()A．该同学在电子秤上下蹲的过程中，电子秤的示数先增大后减小B．该同学在电子秤上下蹲的过程中，电子秤的示数先减小后增大C．在减速下降的电梯中，人站在电子秤上时电子秤示数小于真实体重D．在以5m/s2的加速度匀加速上升的电梯中，人站在电子秤上时电子秤示数为75kg【答案】BD【解析】当同学在电子秤上下蹲时，人体重心下移，先加速下降，加速度向下，此时同学处于失重状态，同学对电子秤的压力小于自身重力；然后减速下降，加速度向上，此时同学处于超重状态，同学对电子秤的压力大于自身重力，所以电子秤的示数先减小后增大，故A错误，B正确；当电梯减速下降时，加速度竖直向上，该同学处于超重状态，电子秤对同学的支持力大于同学的重力，根据作用力与反作用力大小相等可知，测量值会大于真实体重，故C错误；把电子秤放在电梯里，当电梯以5m/s2的加速度加速上升时，设支持力为FN，由牛顿第二定律可得FN－mg＝ma解得FN＝750N，因为同学对秤的压力与秤对同学的支持力为一对作用力和反作用力，大小相等，则电子秤示数为m显示＝eq\f(F压,g)＝75kg，故D正确。故选BD。9.(2024·湖南长沙三模)如图甲所示，光滑的水平地面上静置一质量为M，半径为R光滑的eq\f(1,4)圆弧体，圆心为O，一个质量为m的小球由静止释放，释放时小球和O点连线与竖直半径OA夹角为θ，滑至圆弧底部后与圆弧分离，此时小球相对地面的水平位移为x。改变小球释放时的角度θ，得到小球的水平位移x和sinθ的关系图像如图乙所示，重力加速度为g，关于小球下滑的过程，下列说法正确的是()A．小球与圆弧面组成的系统动量守恒B．圆弧体对小球做负功C．圆弧体与小球的质量之比为eq\f(q,Rp－q)D．当θ为90°时，两者分离时小球的速度为eq\r(\f(2mgR,M＋m))【答案】BC【解析】根据动量守恒条件可知小球与圆弧面组成的系统在竖直方向合力不为0，系统在水平方向动量守恒，故A错误；整个系统机械能守恒，圆弧体机械能增加说明小球对圆弧体做正功，则圆弧体对小球做负功，故B正确；滑至圆弧底部后两物体间的相对位移大小为L＝Rsinθ＝Rp，根据水平方向动量守恒可得mv球＝Mv圆，时间相等，则上式可变形为mx＝M(L－x)，解得圆弧体与小球的质量之比为eq\f(M,m)＝eq\f(x,L－x)＝eq\f(q,Rp－q)，故C正确；当θ为90°时，根据机械能守恒可得mgR＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,球)＋eq\f(1,2)Mveq\o\al(2,圆)，又根据动量守恒定律解得两者分离时小球的速度为v球＝eq\r(\f(2MgR,M＋m))，故D错误。故选BC。10.(2024·四川绵阳模拟)如图所示是利用霍尔效应测量磁场的传感器，由运算芯片LM393和霍尔元件组成，LM393输出的时钟电流(交变电流)经二极管整流后成为恒定电流I从霍尔元件的A端流入，从F端流出。磁感应强度为B的匀强磁场垂直于霍尔原件的工作面水平向左，测得CD端电压为U。已知霍尔元件的载流子为自由电子，单位体积的自由电子数为n，电子的电荷量为e，霍尔原件沿AF方向的长度为d1，沿CD方向的宽度为d2，沿磁场方向的厚度为h，下列说法正确的是()A．C端的电势高于D端B．若将匀强磁场的磁感应强度减小，CD间的电压将增大C．自由电子的平均速率为v＝eq\f(I,ned1d2)D．可测得此时磁感应强度