天津专用2024高考物理二轮复习选择题专项训练四含解析

PAGE5-选择题专项训练(四)(时间:25分钟分值:31分)一、单项选择题(共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.下列论述中正确的是()A.开普勒依据万有引力定律得出行星运动规律B.爱因斯坦的狭义相对论,全面否定了牛顿的经典力学规律C.普朗克把能量子引入物理学,正确地破除了“能量连续变更”的传统观念D.玻尔提出的原子结构假说,胜利地说明了各种原子光谱的不连续性答案:C解析:开普勒通过探讨第谷的行星观测数据,得出了行星运动规律,A错误;爱因斯坦的狭义相对论,并没有全面否定牛顿的经典力学,B错误;普朗克把能量子引入物理学,正确地破除了“能量连续变更”的传统观念,C正确;玻尔提出的原子结构假说,不能说明困难原子,如氦原子核光谱的不连续性,D错误。2.如图所示,放置在光滑的水平地面上足够长的斜面体,下端固定有挡板,用外力将轻质弹簧压缩在小木块和挡板之间,弹簧的弹性势能为100J。撤去外力,木块起先运动,离开弹簧后,沿斜面对上滑到某一位置后,不再滑下,则()A.木块重力势能的增加量为100JB.木块运动过程中,斜面体的支持力对木块做功不为零C.木块、斜面体和弹簧构成的系统,机械能守恒D.最终,木块和斜面体以共同速度向右匀速滑行答案:B解析:因为到达最高点后,木块不再下滑,所以木块必受斜面的摩擦力作用,木块沿斜面上滑时,斜面体受到木块的斜向右上的摩擦力作用,该力在水平方向上有一个分力,故斜面体向右运动,木块相对地面在水平方向上有位移,斜面体对木块的支持力与水平位移夹角不垂直,故斜面体的支持力对木块做功不为零,木块、斜面体和弹簧构成的系统,有摩擦力做功,所以机械能不守恒,B正确,C错误;将弹簧、木块和斜面体看成一个整体,整体在水平方向上受力为零,所以系统水平方向动量守恒,释放弹簧前系统水平方向动量为零,故释放弹簧后系统水平方向动量照旧为零,即木块和斜面体最终静止,弹簧的弹性势能转化为系统的内能(克服摩擦力做功)以及木块的重力势能,故木块重力势能的增加量小于100J,A、D错误。3.如图所示,a为放在地球赤道上随地球一起转动的物体,b、c、d为在圆轨道上运行的卫星,轨道平面均在地球赤道面上,其中b是近地卫星,c是地球同步卫星。若a、b、c、d的质量相同,地球表面旁边的重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.b卫星转动的线速度大于7.9km/sB.a、b、c、d的周期大小关系为Ta<Tb<Tc<TdC.a和b的向心加速度都等于重力加速度gD.在b、c、d中,b的动能最大,d的机械能最大答案:D解析:7.9km/s是第一宇宙速度,是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度,所以b卫星转动的线速度小于7.9km/s,故A错误。对于b、c、d三颗卫星,由开普勒第三定律r3T2=k,知Tb<Tc<Td,地球同步卫星的周期与地球自转周期相同,则有Ta=Tc,因此有Tb<Ta=Tc<Td,故B错误。b卫星由重力供应向心力,其向心加速度等于重力加速度g,而a由重力和支持力的合力供应向心力,则a的向心加速度小于重力加速度g,故C错误。对于b、c、d三颗卫星,依据万有引力供应圆周运动向心力,有GMmr2=mv2r,得v=GMr,卫星的动能为Ek=4.如图所示,在竖直平面内,一光滑杆固定在地面上,杆与地面间夹角为θ,一光滑轻环套在杆上。一个轻质光滑的滑轮(可视为质点)用轻质绳OP悬挂在天花板上,另一轻绳通过滑轮系在轻环上,现用向左的拉力缓慢拉绳,当轻环静止不动时,与手相连一端的绳子水平,则OP绳与天花板之间的夹角为()A.π2 B.θC.π4+答案:D解析:水平向左缓慢拉绳至轻环重新静止不动,则环处于平衡状态,对环受力分析,绳子的拉力垂直于杆时,绳子的拉力沿杆的方向没有分力,此时环能保持静止,由几何关系可知,QP段绳子与竖直方向之间的夹角是θ;再对滑轮受力分析,受三个拉力,由于OP段绳子的拉力与另外两个拉力的合力平衡,而另外两个拉力大小相等,故PO在另外两个拉力的角平分线上,结合几何关系可知,OP与天花板之间的夹角为π45.如图所示,在垂直于纸面对里、磁感应强度B=2T的匀强磁场中,有一长度l=5m的细圆筒,绕其一端O在纸面内沿逆时针方向做角速度ω=60rad/s的匀速圆周运动。另一端有一粒子源,能连绵不断相对粒子源沿半径向外放射速度为v=400m/s的带正电粒子。已知带电粒子的电荷量q=2.5×10-6C,质量m=3×10-8kg,不计粒子间相互作用及重力,打在圆筒上的粒子均被汲取,则带电粒子在纸面内所能到达的范围面积S是()A.48πm2 B.9πm2 C.49πm2 D.16πm2答案:A解析:放射粒子时,粒子沿半径方向的速度为v=400m/s,粒子随细圆筒做圆周运动,垂直半径方向的速度为ωl=300m/s,故粒子速度为v'=500m/s,设粒子速度方向与径向夹角为θ,则tanθ=ωlv,θ=37°;粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力供应向心力,故有Bv'q=mv'2R,所以,运动半径为R=mv'qB=3m;依据左手定则可知,粒子做圆周运动也是沿逆时针方向运动;依据几何关系,粒子做圆周运动的圆心到O的距离为s=4m,故带电粒子在纸面内所能到达的范围为内径为s-R=1m、外径为s+R=7m的环形区域,故带电粒子在纸面内所能到达的范围面积为S=π×72m2-π×1二、不定项选择题(共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分)6.如图所示,内径为2R、高为h的圆筒竖直放置,在圆筒内壁上边缘的P点沿不同方向水平抛出可视为质点的三个完全相同小球A、B、C。它们初速度方向与过P点的直径夹角分别为30°、0°和60°,大小均为v0,已知v02>2gA.三小球运动时间之比tA∶tB∶tC=3∶2∶1B.三小球下落高度之比hA∶hB∶hC=2∶3∶1C.重力对三小球做功之比WA∶WB∶WC=3∶4∶1D.重力的平均功率之比PA∶PB∶PC=2∶3∶1答案:AC解析:因为三个小球都碰壁,说明没有下落究竟部,小球在水平方向上做匀速直线运动,依据几何学问可知三个球的水平位移xA=2R·32=3R,xB=2R,xC=2R·12=R,而所用时间tA∶tB∶tC=xAv0∶xBv0∶xCv0=3∶2∶1,A正确;在竖直方向上做自由落体运动,三小球下落高度之比hA∶hB∶hC=12gtA2∶12gtB2∶12gtC2=3∶4∶1,B错误;重力对小球做功WG=mgh,故W7.为了进一步探究课本中的小试验,某同学从圆珠笔中取出轻弹簧,将弹簧一端固定在水平桌面上,弹簧竖直放置,另一端套上笔帽,用力把笔帽往下压后快速放开。他视察到笔帽被弹起并离开弹簧向上运动一段距离。不计空气阻力,忽视笔帽与弹簧间的摩擦,在弹簧复原原长的过程中()A.笔帽始终做加速运动B.弹簧对笔帽做的功和对桌面做的功相等C.弹簧对笔帽的冲量大小和对桌面的冲量大小相等D.弹簧对笔帽的弹力做功的平均功率大于笔帽克服重力做功的平均功率答案:CD解析:弹簧复原原长的过程中,起先时笔帽向上加速运动,弹簧压缩量减小,弹力减小,当弹力等于重力时,加速度为零,速度最大,此后弹力小于重力,合力向下,加速度与速度方向相反,笔帽做减速运动,故A错误;笔帽向上运动,受到的弹力方向向上,力与位移同向,故弹力对笔帽做正功,重力方向向下,与位移反向,对笔帽做负功,由于笔帽动能增加,所以弹簧对笔帽做的功大于笔帽克服重力做的功,时间相同,依据功率的定义,得D正确;弹簧对桌面虽然有弹力,但没有位移,所以不做功,故B错误;由于轻弹簧质量不计,所以弹簧对桌面的弹力等于对笔帽的弹力,作用时间相同,冲量大小相等,故C正确。8.图甲中志向变压器的原线圈依次接入如图乙所示的a、b两个正弦式交变电源。接电源a后,调整滑动变阻器滑片位置使小灯泡A正常发光,小灯泡的功率及电流频率分别为P1、f1;保持滑片位置不变,改用电源b,小灯泡的功率及电流频率分别为P2、f2,则()A.f1∶f2=3∶2B.P1∶P2=2∶1C.若将变阻器滑片向左移动,电源b可能使小灯泡正常发光D.若将变压器动片P向下移动,电源b可能使小灯泡正常发光答案:AD解析:变压器不变更沟通电的频率,从题图乙中可知3T1=2T2,即T1T2=23,所以f1f2=32,A正确;从题图乙中可知a、b两个电源的电动势最大值之比为2∶1,两种状况下副线圈两端的电压有效值之比为2∶1,所以两种状况下通过灯泡的电流之比为2∶1,依据P=I2R可知9.两个完全相同的平行板电容器C1、C2水平放置,如图所示。开关S闭合时,两电容器中间各有一油滴A、B刚好处于静止状态。现将S断开,将C2下极板向上移动少许,然后再次闭合S,则下列说法正确的是()A.两油滴的质量相等,电性相反B.断开开关,移动C2下极板过程中,B所在位置的电势不变C.再次闭合S瞬间,通过开关的电流可能从上向下D.再次闭合开关后,A向下运动,B向上运动答案:BCD解析:当S闭合时,左边电容的上极板和右边电容的下极板相连,即两个极板的电势相等,又因为其他两个极板都接地,电势相等,故两极板间的电势差的肯定值相等,依据mg=|U|dq,由于不知道两油滴的电荷量,故两个油滴的质量不肯定相等,若C1上极板带正电,则C1电场方向竖直向下,A液滴应受到竖直向上的静电力,故带负电,C2下极板带正电,则C2电场方向竖直向上,B滴液应受到竖直向上的静电力,所以带正电,电性相反;若C1上极板带负电,则C1电场方向竖直向上,A液滴应受到竖直向上的静电力,故带正电,C2下极板带负电,则C2电场方向竖直向下,B滴液应受到竖直向上的静电力