高中物理二轮复习-选择、实验题(11+2)定时训练(二).docx

选择、实验题(11＋2)定时训练(二)
(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·广东省学业水平选择考模拟(二)]下列物理学历史的事件与观点符合事实的是(　　)
A.伽利略在第谷的观察数据的基础上总结了行星运动定律
B.居里夫人发现了天然放射性现象，打开了原子核的大门
C.法拉第引入“电场线”“磁感线”等形象的方法来描述场
D.爱因斯坦首先提出能量量子化的观点，成功解释了光电效应现象
答案　C
解析　开普勒在第谷的观察数据的基础上总结了行星运动定律，故A错误；贝克勒尔发现了天然放射性现象，打开了原子核的大门，故B错误；法拉第引入“电场线”“磁感线”等形象的方法来描述场，故C正确；普朗克首先提出能量量子化的观点，成功解释了黑体辐射实验规律，爱因斯坦首先提出光量子的观点，成功解释了光电效应现象，故D错误。
2.(2021·北京顺义区第二次统练)下列说法正确的是(　　)
A.气体的压强是由于大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击而形成的
B.若减小分子间距离，分子引力会减小，分子斥力会增大
C.如果气体吸收热量，气体的内能一定增大
D.布朗运动就是分子的无规则运动
答案　A
解析　根据气体压强的微观解释，可知气体的压强是由于大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击而形成的，故A正确；若减小分子间距离，分子引力会增大，分子斥力也会增大，故B错误；根据热力学第一定律，可知如果气体吸收热量，气体的内能不一定增大，故C错误；布朗运动是悬浮小颗粒的无规则运动，间接反映了分子的无规则运动，故D错误。
3.由于太阳光不能照射到太阳能电池板上，“玉兔二号”月球车开始进入休眠期。在之后的半个月内，月球车采用同位素Pu电池为其保暖供电，已知Pu238是人工放射性元素，可用中子辐照Np得到。Pu238衰变时只放出α射线，其半衰期为88年。则(　　)
A.用中子辐照Np237制造Pu238时将放出电子
B.Pu238经一次衰变会有两个质子转变为两个中子
C.Pu238经一次衰变形成的新核含有144个中子
D.当到达下个月昼太阳能电池板工作时，Pu238停止衰变不再对外供电
答案　A
解析　用中子辐射Np237时的核反应方程为n＋Np→Pu＋e，根据核反应方程可知，有电子放出，故A正确；Pu238经一次α衰变，衰变方程为Pu→U＋He，Pu238经一次α衰变会把2个质子和2个中子作为一个整体抛射出来，衰变后形成的新核中有中子234－92＝142(个)，故B、C错误；放射性元素的半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界环境无关，故D错误。
4.(2021·河北唐山市二模)为了减小电能输送过程中的损耗，高压送电是当前最有效的方式。将200 V、100 kW的交流电按照如图1所示电路输送给用户，线路上总电阻R＝4 Ω，降压变压器原、副线圈的匝数比为195∶11，用户获得电压为220 V，升压变压器原、副线圈的匝数比为(　　)

图1
A.1∶25 B.1∶20 C.1∶10 D.1∶5
答案　B
解析　设通过用户的总电流为I4，升压变压器及降压变压器原、副线圈匝数的分别为、，根据理想变压器原、副线圈电流关系可得输电线上的电流为I3＝I4＝I4，根据理想变压器原、副线圈电压关系可得U3＝U4＝×220 V＝
3 900 V，根据理想变压器原、副线圈功率相等的关系可得P1＝IR＋U3I3，代入数据解得I3＝25 A或I3＝－100 A(舍去)，升压变压器原线圈的电流为I1＝＝ A＝500 A，则升压变压器原、副线圈的匝数比为＝＝＝，所以B正确，A、C、D错误。
5.(2021·山东潍坊市二模)一复色光a沿如图2所示方向从空气射向玻璃球，在球内分为b、c两束，O为球心。下列判断正确的是(　　)

图2
A.c光在球中的传播时间长
B.b光在球中传播速度小
C.b光的频率小于c光
D.增大a光入射角，b光可能在玻璃球内发生全反射
答案　B
解析　因b光的偏折程度比c大，可知玻璃对b的折射率较大，则b的频率较大，根据v＝，可知b光在球中传播速度小，而b光在球中传播的距离较大，由t＝＝可知b光在球中的传播时间长；因为光从空气进入玻璃的折射角等于从玻璃球射向空气的入射角，则增大a光入射角，两种光都不能在玻璃球内发生全反射，故选项A、C、D错误，选项B正确。
6.(2021·安徽蚌埠市第三次教学质量检测)如图3为游乐场滑道的简化模型，光滑曲面滑道PA与水平粗糙滑道AB在A点平滑连接，PA高度差为1 m，AB长为4 m。质量为50 kg的滑块从P点由静止滑下，到A点进入减速区，在B点与缓冲墙发生碰撞后，运动至C点停下。已知碰撞过程中缓冲墙对滑块的冲量大小为150 N·s，滑块与AB间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g＝10 m/s2，则滑块与缓冲墙碰撞后瞬间的速度大小为(　　)

图3
A.0.5 m/s B.1.0 m/s C.1.5 m/s D.2.0 m/s
答案　B
解析　设滑块与缓冲墙碰撞前瞬间的速度大小为v，根据能量守恒定律可得，mgh－μmgx＝mv2，代入数据得v＝2 m/s，设滑块与缓冲墙碰撞后瞬间的速度大小为v1，取向右为正方向，碰撞过程中，根据动量定理有I＝mv1－mv，代入数据可得v1＝－1 m/s，负号表示方向水平向左，故A、C、D错误，B正确。
7.(2021·天津市学业水平等级性考试模拟)如图4所示，O点是竖直平面内圆的圆心，A、B、C三点将圆三等分，CD是圆的水平直径，在A、B两点分别固定等量的正点电荷。下列说法正确的是(　　)

图4
A.D、O、C三点的电势大小关系为φD＝φO＝φC
B.一个电子可以在A、B两点电荷的电场中做圆周运动
C.将一个电子从C点静止释放，电子从C点沿直线到D点的过程中所受的电场力先减小后增大
D.将很多质子以相同的初动能从O点沿圆周平面内向各个方向发射，从D点离开圆周时质子的动能最小
答案　B
解析　D、O与两点电荷的距离相等且小于C点与两点电荷的距离，由电势的叠加可知φD＝φO>φC，A错误；给电子适当的初速度，电子可以在A、B两点连线的中垂面内绕AB的中点为圆心做匀速圆周运动，B正确；设A、B两点间距为L，两点电荷的电荷量均为＋Q，取CD上某点M如图所示，设∠MAB＝θ(0°<θ<90°)，A、B两点电荷在M点形成电场的合电场强度沿OC方向，其大小为EM＝＝sin θcos2 θ，由数学知识可知当tan θ＝时，EM有最大值，即电子从C点沿直线到D点的过程中所受的电场力先增大后减小再增大，C错误；只有电场力做功时，带电粒子的动能与电势能之和为一个定值，由于D点不是圆上电势最高的点，故质子从D点离开圆时动能不是最小的，D错误。

二、多项选择题(共4小题，每小题4分，共16分)
8.[2021·广东省学业水平选择考模拟(二)]离地面高度5.0×104 m以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104 m处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105 V。已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103 C，地球表面积近似为5.0×1014 m2，则(　　)

图5
A.该大气层的等效电阻约为600 Ω
B.该大气层的平均漏电电流约为1.8×103 A
C.该大气层的平均电阻率约为1.7×1012 Ω·m
D.该大气层的平均电阻率约为1.7×108 Ω·m
答案　BC
解析　该大气层的平均漏电电流约为I＝＝ A＝1.8×103 A，该大气层的等效电阻为R＝＝ Ω＝167 Ω，故A错误，B正确；根据R＝ρ可得，该大气层的平均电阻率约为ρ＝＝ Ω·m＝1.7×1012 Ω·m，故C正确，D错误。
9.(2021·山东泰安市二轮检测)一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻该波波形如图6中实线所示，此时x＝0处的质点沿y轴负向振动；t＝2.0 s时刻波形如图中虚线所示。则(　　)

图6
A.波的传播速度可能为0.3 m/s
B.波的传播速度可能为0.9 m/s
C.此列波的波长为0.8 m
D.此列波沿x轴负向传播
答案　AB
解析　根据题意得T＝2 s(n＝0，1，2…)，所以波速为v＝＝ m/s＝(0.6n＋0.3) m/s(n＝0，1，2…)，当n＝0时，v＝0.3 m/s，当n＝1时，v＝0.9 m/s，A、B正确；此列波的波长为λ＝2×(0.8－0.2) m＝1.2 m，C错误；因为x＝0处的质点沿y轴负向振动，所以此列波沿x轴正向传播，D错误。
10.(2021·天津市学业水平等级性考试模拟)英国知名科学杂志《自然》发表文章，展望了2020年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括中国的“嫦娥五号”任务。若“嫦娥五号”经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面h的高度处绕月球做匀速圆周运动，然后开启反冲发动机，“嫦娥五号”着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆，自动完成月球表面样品采集，并从月球起飞，返回地球。月球的半径为R且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量为G。不考虑月球的自转，则下列说法正确的是(　　)
A.“嫦娥五号”的发射速度大于地球的第二宇宙速度
B.“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度
C.由题可知月球的平均密度ρ＝
D.“嫦娥五号”探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为T＝2π(R＋h)
答案　CD
解析　探测器的发射速度大于第二宇宙速度就能脱离地球束缚而环绕太阳运动，“嫦娥五号”在地月系内运动，其发射速度大于地球的第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A错误；根据万有引力提供卫星做匀速圆周运动的向心力，有mg表＝m，可得星球的第一宇宙速度为v1＝，因g地>g月，R地>R月，则月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而“嫦娥五号”绕月球的运行速度小于月球的第一宇宙速度，“嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故B错误；对月球表面的物体，有G＝mg0，M月＝ρ·πR3，联立解得ρ＝，故C正确；由“嫦娥五号”做匀速圆周运动，有G＝m(R＋h)，G＝mg0，联立可得“嫦娥五号”绕月球做匀速圆周运动的周期为T＝2π，故D正确。
11.(2021·山东潍坊市二模)如图7所示，MN和PQ是两根电阻不计的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨水平部分处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与水平导轨平面夹角为37°，导轨右端接一阻值为R的定值电阻，质量为m、长度为L的金属棒，垂直导轨放置，从导轨左端h高处静止释放，进入磁场后运动一段距离停止。已知金属棒电阻为R，与导轨间接触良好，且始终与磁场垂直，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则金属棒进入磁场区域后(　　)

图7
A.定值电阻两端的最大电压为
B.金属棒在水平导轨上运动时对导轨的压力越来越大
C.金属棒在磁场中运动的距离为
D.定值电阻R产生的焦耳热为mgh
答案　BD
解析　在金属棒由静止释放运动到水平轨道过程中，根据机械能守恒定律可得mgh＝mv，解得v0＝，金属棒刚入磁场时，速度v＝v0最大，电动势E最大，电流I最大，此时电阻R两端的电压最大，则有Um＝ImR＝R＝＝BL，A错误；金属棒在导轨上运动中，对金属棒受力分析，如图所示，在垂直于B的方向金属棒受到的安培力为FA＝BIL，则竖直方向有FAcos θ＋FN＝mg，水平方向有FAsin θ＝ma，金属棒在磁场中做减速运动，速度v变小，所以E变小，I变小，FA变小，则有FN变大，B正确；由动量定理得－FAsin θ·Δt＝m·Δv，则有＝mv0－0，则有金属棒在磁场中运动的距离x＝v·Δt＝，C错误；由能量守恒可得Q总＝mgh，由Q＝I2Rt可得，定值电阻R与金属棒产生的热量相等，所以定值电阻R产生的焦耳热为QR＝＝mgh，D正确。

三、实验题(共2小题，共16分)
12.(7分)(2021·湖南永州市第三次模拟)用如图8所示的装置验证小球做自由落体运动过程中机械能守恒，图中O为静止释放小球的位置，A、B、C、D为固定速度传感器的位置且与O在同一条竖直线上。

图8
(1)若当地重力加速度为g，还需要测量的物理量有________(填选项前的字母)。
A.小球的质量m
B.小球下落到每一个速度传感器时的速度v
C.小球下落到每一个速度传感器时所用的时间t
D.小球下落到每一个速度传感器时下落的高度h
(2)作出v2－h图像，由图像算出其斜率k，当k＝________时可以认为小球做自由落体运动过程中机械能守恒。
(3)写出对减小本实验误差有益的一条建议：_______________________________。
答案　(1)BD　(2)g　(3)相邻速度传感器间的距离适当大些；选用质量大、体积小的小球做实验等(其他合理表述均可)
解析　(1)机械能守恒的关系式mgh＝mv2，所以不需要测量物体的质量；需要测量小球下落到每一个速度传感器时的速度v和小球下落到每一个速度传感器时下落的高度h；不需要测量运动时间t。故选项B、D正确。
(2)由mgh＝mv2整理得v2＝gh，所以当图像的斜率k＝g时，可以认为小球做自由落体运动过程中机械能守恒。
(3)减小实验误差的方法有相邻速度传感器间的距离适当大些；选用质量大、体积小的球做实验等。
13.(9分)(2021·河北唐山市二模)一金属线材电阻未知且电阻分布不均匀，为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，实验研究小组设计了如图9所示电路，实验器材如下：

图9
未知电阻，阻值约为4.8 Ω；
微安表(零刻度在表盘中间)，一端接导线，另一端接表笔；
定值电阻R1，阻值为10 Ω；
电阻箱R2，阻值0～99.9 Ω；
电流表，量程0～0.6 A，内阻RA＝1 Ω；
电压表，量程0～3.0 V，内阻约为3 000 Ω；
滑动变阻器，0～10 Ω；
电源，电动势为3 V；
开关，导线若干。
实验过程如下：
(1)按图连接电路，闭合开关之前，将滑动变阻器的滑片滑到最________端(填“左”或“右”)；
(2)将电阻箱R2的阻值调整到________Ω，闭合开关；
(3)将滑动变阻器R3的滑片调节到合适位置，连接微安表的表笔与未知电阻试触，防止微安表电流过大，不断改变表笔在未知电阻上的接触位置，直到________________时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置；
(4)保持表笔与记录的接触位置的接触，读出此时电流表和电压表的读数分别为________A和________V；

图10
(5)通过两表读数可以得到未知电阻的阻值为________Ω。
答案　(1)右　(2)10　(3)流过微安表的电流为零　
(4)0.50　2.50　(5)6.7
解析　(1)按图连接电路，闭合开关之前，要保护电路，让电流最小，则应将滑动变阻器的滑片滑到最右端，让阻值最大。
(2)由于为了测量其阻值并将其截为阻值相等的两段，则将电阻箱R2的阻值调整为与定值电阻R1相等，调为10 Ω。
(3)利用了串联电阻的分压作用，当两电阻阻值相等时，电势降低一样，则两触点的电势相等，流过微安表的电流为零，所以为了等分电阻，只需要调节表笔在未知电阻上的接触位置，直到流过微安表的电流为零时，记录此次接触点的位置，即为等分电阻的位置。
(4)电流表的最小刻度为0.02 A，读数时，只需要同位估读，所以电流表的读数为0.50 A。电压表的最小刻度为0.1 V，读数时，需要估读到下一位，所以电压表的读数为2.50 V。
(5)并联电阻的阻值为R并＝＝ Ω＝5 Ω
根据并联电路电阻关系有＝＋
代入数据解得Rx＝6.7 Ω。