高中物理二轮复习-选择、实验题(11+2)定时训练(六).docx

选择、实验题(11＋2)定时训练(六)
(限时：40分钟)
一、单项选择题(共7小题，每小题4分，共28分)
1.(2021·北京顺义区第二次统练)氢原子能级如图1所示，大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时发出不同频率的光，其中a光是从n＝3能级向n＝1能级跃迁时发出的，b光的频率大于a光的频率，则b光可能是(　　)

图1
A.从n＝4能级向n＝3能级跃迁时发出的
B.从n＝4能级向n＝2能级跃迁时发出的
C.从n＝4能级向n＝1能级跃迁时发出的
D.从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的
答案　C
解析　氢原子从高能级向低能级跃迁时辐射的光子能量等于能级差，a光的能量等于hνa＝E3－E1，b光的频率大于a光的频率，即b光的能量大于E3－E1，因E4－E1＞E3－E1，故选项C正确。
2.(2021·山东潍坊市二模)2020年12月4日，我国新一代“人造太阳”中国环流器二号M装置在成都建成并实现发电，标志着我国在核聚变反应堆建设中处于世界前列。中国环流器二号M装置内主要核反应是H＋H→He＋X，已知氘核的比结合能是1.09 MeV、氚核的比结合能是2.78 MeV、氦核的比结合能是7.03 MeV，该聚变反应中(　　)
A.X为质子 B.X为电子
C.一次反应释放的核能为3.16 MeV D.一次反应释放的核能为17.6 MeV
答案　D
解析　根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X为中子，故A、B错误；氘核的比结合能是1.09 MeV、氚核的比结合能是2.78 MeV、氦核的比结合能是7.03 MeV，一次反应释放的核能为7.03×4 MeV－3×2.78 MeV－2×1.09 MeV＝17.6 MeV，故D正确，C错误。
3.(2021·河北唐山市二模)ETC又称自动道路缴费系统，该系统的推行，有效的缓解高速公路收费站的拥堵现象。若某汽车在高速上正常行驶速度为30 m/s，沿该平直公路通过收费站ETC通道时，其速度随时间变化的关系如图2所示，则ETC通道对该车行驶产生的时间延误为(　　)

图2
A.8 s B.20 s C.26 s D.40 s
答案　B
解析　根据v－t图像与坐标轴围成的图形的面积表示位移，则可得通过ETC通道的位移为x＝×(6－1) m＋5×(14－6) m＋×(41－14) m＝600 m，没有收费站时，汽车所用时间为t＝＝ s＝20 s，所以ETC通道对该车行驶产生的时间延误为Δt＝(41－1－20) s＝20 s，所以B正确，A、C、D错误。
4.(2021·天津市学业水平等级性考试模拟)有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图3甲所示。图乙、图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图乙)，然后把锁扣扳下(如图丙)，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上。若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则此过程中(　　)

图3
A.吸盘内气体压强增大
B.吸盘内气体分子的密集程度增大
C.吸盘内气体分子的平均速率增大
D.吸盘内气体要吸收热量
答案　D
解析　吸盘内封闭了一定质量的理想气体，由图可知，吸盘内的气体体积变大，吸盘内气体分子的密集程度减小；温度不变，吸盘内气体分子的平均动能不变，平均速率不变；温度不变，体积变大，由玻意耳定律可知，吸盘内气体压强减小，故A、B、C错误；理想气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知，吸盘内气体要吸收热量，故D正确。
5.(2021·山东日照市第二次模拟)如图4甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示，不计空气阻力。下列说法正确的是(　　)

图4
A.小球在最高点时，轻杆对小球的作用力可能比小球在最低点时大
B.小球在最低点时，轻杆对小球的作用力恰好提供向心力
C.t2时刻小球通过最高点
D.图乙中S1和S2的面积相等
答案　D
解析　小球在最高点时，杆可能提供沿杆的拉力或者沿杆的支持力，有FN＝m－mg或FN＝mg－m，小球在最低点时，有FN＝m＋mg，由图像可知，在最高点的速度小于在最低点的速度，故A错误；小球在最低点时，轻杆对小球的作用力与小球自身重力的合力提供向心力，故B错误；小球通过最高点后，水平速度先增加后减小，经过四分之一圆周，水平速度变为零。由乙图可知，t2时刻小球没有通过最高点，故C错误；由题意可知，图中两块阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周，然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知S1和S2的面积相等，故D正确。
6.(2021·河北唐山市二模)随着地球上的能源不断消耗，寻找人类的第二家园也越发显得重要，科学家在2014年6月发现了可能宜居的系外行星开普坦－B，该行星的质量为地球的k倍，半径为地球的m倍，自转周期为地球的n倍，下列关于行星开普坦－B说法中正确的是(　　)
A.重力加速度为地球的倍
B.第一宇宙速度为地球的倍
C.赤道上物体的向心加速度为地球的倍
D.同步卫星的轨道半径为地球的倍
答案　C
解析　由mg＝G可得g＝，所以该行星表面的重力加速度为地球的倍，故A错误；由G＝m，可得v＝，所以该行星的第一宇宙速度为地球的倍，故B错误；由an＝ω2R＝可知，该行星赤道上物体的向心加速度为地球的倍，故C正确；由G＝m2r可得r＝，该行星同步卫星的轨道半径为地球的倍，故D错误。
7.(2021·河南六市第二次联合调研)如图5所示，在xOy坐标平面内存在一匀强电场，坐标原点O及点a(0，5)、点b(10，0)三点的电势分别为φ0＝10 V、φa＝15 V、φb＝0 V。现有一个质子从坐标原点以10 eV的初动能沿与x轴正方向成45°角方向射入坐标平面，则下列判断正确的是(　　)

图5
A.该质子将始终在第一象限内运动
B.该质子将穿过y轴正半轴在第二象限内运动
C.该质子将经过点(40，0)进入第四象限内运动
D.该质子经过坐标轴时其速度方向与坐标轴的夹角成60°角
答案　C
解析　φO＝10 V、φa＝15 V、φb＝0 V，可知，在y方向上Ey＝＝100 V/m，沿y轴负方向，在x轴上Ex＝＝100 V/m，沿x轴正方向，所以电场方向与初速度方向垂直，与x轴夹角为45°斜向右下，所以粒子做类平抛运动，从第一象限进入第四象限，故A、B错误；沿电场方向y′＝t2，在初速度方向x′＝v0t，粒子初动能10 eV，Ek0＝mv，根据运动的合成s＝，代入数据，解得s＝40 cm，故C正确；如图根据速度反向延长线过位移中点可知，D点反向延长过OE中点，所以该质子经过坐标轴时其速度方向与坐标轴的夹角小于45°，故D错误。

二、多项选择题(共4小题，每小题4分，共16分)
8.(2021·广西柳州市第三次模拟)冰壶是冬奥会比赛项目。如图6所示，在水平冰面上，运动员把冰壶平稳推出的短暂过程，不计冰面的摩擦，下列关于该过程说法正确的是(　　)

图6
A.冰壶对运动员的作用力和运动员对冰壶的作用力是一对平衡力
B.运动员与冰壶的总动量保持不变
C.运动员对冰壶做多少正功，冰壶对运动员就一定做多少负功
D.运动员和冰壶的总动能增加
答案　BD
解析　冰壶对运动员的作用力和运动员对冰壶的作用力是一对作用力与反作用力，故A错误；不计冰面的摩擦，运动员和冰壶组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，运动员与冰壶的总动量保持不变，故B正确；运动员对冰壶的作用力与冰壶对运动员的作用力大小相等，运动员的位移和冰壶的位移大小不相等，则运动员对冰壶做的功与冰壶对运动员做的功不一样多，故C错误；运动员把冰壶平稳推出的过程中运动员消耗体内的化学能转化为运动员和冰壶的动能，因此运动员和冰壶的总动能增加，故D正确。
9.(2021·山东潍坊市二模)如图7所示，某工厂将圆柱形工件a放在倾角为θ的斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与a相同的半圆柱体b。若逐渐减小斜面倾角，a、b始终处于静止状态，不计a与接触面的摩擦，b的质量很小。则(　　)

图7
A.斜面对a的弹力变大
B.斜面对a的弹力先变大后变小
C.b对a的弹力逐渐变小
D.b对a的弹力不变
答案　AC
解析　对a进行受力分析，如图甲所示，根据平衡条件，斜面对a的弹力F1、b对a弹力F2的合力与a的重力等大反向，则在倾角逐渐减小过程中，斜面对a的弹力F1和b对a弹力F2的变化过程，根据辅助圆法作图如图乙所示

甲　　　　　　　　　　乙　　　
分析可得，斜面对a的弹力F1逐渐变大，b对a的弹力F2逐渐变小，选项A、C正确。
10.(2021·河北唐山市二模)如图8甲所示，一轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有质量为m物块P，弹簧形变量为x0，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。用x表示P离开初始位置的位移，向上拉力F和x之间关系如图乙所示。从拉力F作用在物块上开始到弹簧恢复原长的过程中，下列说法正确的是(　　)

图8
A.系统机械能的变化量为(2F1－mg)x0
B.物块P的动能变化量大小为(F1－mg)x0
C.弹簧的弹性势能变化量大小为mgx0
D.物块P的重力势能变化量大小为2mgx0
答案　BC
解析　未施加拉力F时，对物块P进行受力分析，由平衡条件有mg＝kx0，拉力使物体向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有F＋k(x0－x)－mg＝ma，联立可得F＝kx＋ma，当x＝0时，F0＝ma，x＝x0时，F1＝mg＋ma，除重力和弹簧弹力做功之外，拉力为其他力，做正功，系统的机械能增加，系统机械能的变化量ΔE＝WF＝·x0＝·x0＝，故A错误；物体做匀加速直线运动，则由动能定理得物块P的动能变化量大小为ΔEk＝Ek－0＝ma·x0＝(F1－mg)x0，故B正确；由功能关系得WG＝－mgx0＝－ΔEp，可知物块P的重力势能增加了mgx0，故D错误；物体做匀加速直线运动，由动能定理有WF＋W弹－WG＝ΔEk，联立各物理量可得W弹＝，根据功能关系可知，弹簧的弹性势能减小了，故C正确。
11.(2021·山东泰安市二轮检测)如图9所示，真空中两平行正对绝缘板A、B靠近放置，O点为两板中心，两板相对面上均匀分布有等量异种电荷。过O点且与板垂直的直线上，板外的M、N两点到O点距离相等，板间的P、S两点到O点的距离相等。在M、N点分别放置电荷量－Q、＋Q的点电荷时，O点处电场强度恰好为零。忽略两点电荷对两板电荷分布的影响。则P、S两点的电势差和电场强度(　　)

图9
A.电势差为0
B.电势差不为0
C.电场强度大小相等、方向相反
D.电场强度大小相等、方向相同
答案　BD
解析　根据O点处电场强度为零，可知两个点电荷在O点产生的电场强度与电容器两个极板产生的电场强度大小相等、方向相反，由此可知A极板带正电，B极板带负电。由等量异种电荷电场的对称性和电场的叠加原理可知，P、S两点电场强度大小相等、方向相同，故C错误，D正确；因P、S两点电场强度方向相同，结合沿着电场强度方向电势逐渐降低，可知P、S两点的电势差不为零，故A错误，B正确。
三、实验题(共2小题，共16分)
12.(7分)(2021·河北唐山市二模)某实验小组通过如图10甲所示装置探究轻质橡皮筋弹力与长度的关系，实验步骤如下：

图10
①将橡皮筋一端固定在长木板的左端，皮筋另一端系一段细线，细线跨过长木板右端的定滑轮与小桶相连；
②向小桶内注入一定质量的细沙，稳定后测量橡皮筋的长度l；
③取出细沙，并测量细沙的质量m；
④重复(2)、(3)步骤，获得多组对应的m、l数值；
⑤描点连线，得到l－m的关系图线如图乙所示。
完成下列填空：
(1)已知重力加速度为g，橡皮筋的劲度系数为________。
(2)乙图中纵截距的数值________橡皮筋的原长(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)下列情况对劲度系数测量有影响的是________。
A.橡皮筋与长木板不平行
B.定滑轮不光滑
C.细线质量不可忽略
D.未考虑小桶质量
答案　(1)g　(2)大于　(3)BC
解析　(1)橡皮筋的劲度系数为
k＝＝＝g。
(2)图中纵截距表示没有注入细沙时，橡皮筋的长度，但是没有注入细沙时，已经挂小桶了，所以橡皮筋已经伸长了则乙图中纵截距的数值大于橡皮筋的原长。
(3)根据k＝可知，劲度系数的测量只与拉力的变化量和橡皮筋的伸长量有关，所以橡皮筋与长木板不平行不影响橡皮筋的伸长量的测量，不考虑小桶的质量也不影响拉力的变化量，但是定滑轮不光滑，有摩擦力作用会影响拉力的变化量，细线的质量也会影响拉力的变化量，所以A、D错误，B、C正确。
13.(9分)(2021·山东日照市第二次模拟)在“测量金属丝的电阻率”的实验中，
(1)利用螺旋测微器测量合金丝的直径d时，螺旋测微器的示数如图11甲所示，则该合金丝直径的测量值d＝________mm。

丙
图11
(2)如果测出合金丝的电阻为r，直径为d，长度为l，则该合金电阻率的表达式ρ＝________。(用上述字母及通用数学符号表示)
(3)实验时因电压表的量程不合适，而使用了量程为15 mA的电流表G和电阻箱改装而成的电压表。请按图乙所示的电路图在图丙中完成实物连线。(注意：图中已经有的连线不能改动，电流表G量程用15 mA)
答案　(1)0.773　(2)　(3)见解析
解析　(1)该合金丝直径的测量值d＝0.5 mm＋27.3×0.01 mm＝0.773 mm。
(2)根据电阻定律R＝ρ可得ρ＝＝＝。
(3)按图乙所示的电路图在图丙中完成实物连线如图所示。