2022届高三物理二轮复习卷：选择题专题练习（七）

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一、单选题
1．（2017·黑龙江模拟）某个质量为m、带电量为﹣q（q＞0）的小球仅在重力作用下从静止开始沿竖直向下方向做匀加速直线运动，一段时间后在小球运动的空间中施加竖直方向的匀强电场，小球又经过相等的时间恰好回到出发点，则（ ）
A．电场强度方向竖直向下，大小为 4mgq
B．电场强度方向竖直向下，大小为 5mgq
C．电场强度方向竖直向上，大小为 mgq
D．电场强度方向竖直向上，大小为 3mgq
2．（2021·淮南模拟）如图所示，光滑竖直杆固定，杆上套有一质量为m的小球A（可视为质点），一根竖直轻弹簧一端固定在地面上，另一端连接质量也为m的物块B，一轻绳跨过定滑轮O，一端与物块B相连，另一端与小球A连接，定滑轮到竖直杆的距离为L。初始时，小球A在外力作用下静止于P点，已知此时整根轻绳伸直无张力且OP间细绳水平、OB间细绳竖直，现将小球A由P点静止释放，A沿杆下滑到最低点Q时OQ与杆之间的夹角为37°，不计滑轮大小及摩擦，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（ ）
A．小球A静止于P点时，弹簧的压缩量为 23 L
B．小球A由P下滑至Q的过程中，弹簧弹性势能减少了 23 mgL
C．小球A由P下滑至Q的过程中，一定先做加速运动，后做减速运动
D．若将小球A换成质量为 m3 的小球C，并将小球C拉至Q点由静止释放，则小球C运动到P点时的动能为 23 mgL
3．（）A、B为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示。则从A到B过程中，下列说法正确的是（ ）
A．点电荷的速度先增大后减小B．空间电场是某负点电荷形成的
C．电荷所受电场力先减小后增大D．空间各点的电势先降低后升高
4．（2016高三上·包头期中）如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a和b都正常发光，后来由于某种故障使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推 断这故障可能是（ ）
A．a灯灯丝烧断B．电阻R2短路
C．电阻R2断路D．电容被击穿短路
5．（2021·茂名模拟）如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反．导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)( )
A．B．
C．D．
6．（2020高二上·麻城月考）某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11 Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10 Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为 u=2202sin100πt(V) ，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法正确的是( )
A．降压变压器的输入功率为4 400 W
B．升压变压器中电流的频率为100 Hz
C．输电线消耗的功率为500 W
D．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小
7．（2020高三上·湖州月考）下列说法正确的是（ ）
A．光电效应说明光具有粒子性，康普顿效应说明光具有波动性
B．天然放射的三种射线，电离能力最弱的是α射线
C．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子具有波动性
D．卢瑟福α粒子散射实验，揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中
二、多选题
8．（2021高三上·天津期中）如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点。一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA受外力F的作用，处于水平方向。现缓慢逆时针改变绳OA的方向至θ＜90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．绳OA的拉力一直减小
B．绳OB的拉力先减小再增大
C．地面对斜面体有向左的摩擦力
D．地面对斜面体的支持力不断减小
9．（2021高三上·安徽月考）中国空间站轨道高度约为400km，倾角约42°，设计寿命为10年，长期驻留3人，总重量约100t。如图所示为中国空间站示意图，2021年6月17日顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功已知以地面为零势能点，地球半径约6400km，下列说法正确的有（ ）
A．中国空间站实质上就是一颗同步卫星
B．宇航员进驻空间站时为完全失重状态
C．中国空间站的重力势能约为4×1011J
D．中国空间站向心加速度约为8.7m/s2
10．（2021·永州模拟）如图所示，质量均为m的两物块A、B通过一轻质弹簧连接，静止放置在光滑水平面上，弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。 t1=0 时刻在A上施加一个水平向左的恒力F， t=t2 时刻弹簧第一次恢复到原长，此时A、B速度分别为 v1 和 v2 。则t1到t2时间内（ ）
A．A，B和弹簧组成的系统的机械能先增大后减小
B．当弹簧的弹性势能最大时，两物块速度相等
C．当A的加速度为零时，B的加速度为 F2m
D．物块B移动的距离为 m(v12+v22)2F
11．（2020高三上·湖北期中）质量为m的木板与直立的轻质弹簧的上端相连，弹簧下端固定在水平地面上，静止时弹簧的压缩量为h，如图所示。现将一质量为2m的物体从距离木板正上方2h处由静止释放，物体与木板碰撞后粘在一起向下运动，到达最低点后又向上运动，它们恰能回到A点，物体可视为质点，空气阻力、木板厚度忽略不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．物块和木板一起向下运动过程中的速度先增大后减小
B．整个运动过程，物块、木板和弹簧组成的系统机械能守恒
C．物块和木板碰撞后瞬间的共同速度为 23gh
D．物块和木板运动到最低点时的加速度大小等于g
12．（2018高三上·河北期末）如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于 Ev0 ，重力加速度为g，则下列关于微粒运动的说法正确的是( )
A．微粒在ab区域的运动时间为 v0g
B．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r＝2d
C．微粒在bc区域中做匀速圆周运动，运动时间为 πd6v0
D．微粒在ab、bc区域中运动的总时间为 (π+6)d3v0
答案解析部分
1．【答案】A
【考点】牛顿运动定律与电磁学综合；匀变速直线运动导出公式应用
【解析】【解答】解：电场力大小为F=qE，
设匀加速直线运动的时间为t．向下的过程中：h= 12gt2①
对于匀变速直线运动，有 a= F−mgm②
据题有： 12gt2=−(gt⋅t−12at2)③
解得 F=4mg
所以：E= 4mgq ．故A正确，BCD错误．
故选：A
【分析】物体先向上匀加速直线运动，撤去拉力后的运动可以看成一种有往复的匀减速直线运动，两个过程的位移大小相等、方向相反，由牛顿第二定律和位移公式结合求解．
2．【答案】C
【考点】弹簧综合
【解析】【解答】AB．由题意可知 OA=L，OQ=OAsin37°=53L
B上升的高度为 h=OQ−OA=23L
小球A由P下滑至Q的过程中，弹簧弹性势能变化量 ΔEP ，由机械能守恒得 −mg43L+mg23L+ΔEP=0
则 ΔEP=23mgL
故弹性势能增加了 23mgL ；在P点时，弹簧压缩量为x1，在Q点时，弹簧伸长为x2，则 x1+x2=23L
AB不符合题意；
C．小球A在P点的速度为零，下滑至Q点时速度也是零，则A由P下滑至Q的过程中，速度先增加后减小，C符合题意；
D．在P点由速度关联可得 vAcs90°=vB
因此B物体的速度为零，由机械能守恒可得 13mg⋅43L−mg⋅23L−ΔEP+ΔEk=0
则 Ek=89mgL
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】先根据机械能守恒定律的条件判断机械能是够守恒，再由功能关系分析小球运动过程中各种能量的变化情况。
3．【答案】C
【考点】电势差、电势、电势能；电场力；电场力做功
【解析】【解答】A．正电荷在电场力作用下运动，故电荷的电势能与动能的总和不变，由图像可知，电势能先增大后减小，则动能先减小后增大，速度先减小后增大，A不符合题意；
BC．电场力做的功W＝Fx＝Ep0－Ep
Ep－x图线的斜率反映电场力，可见电场力先减小后增大，且方向发生了变化，因此不可能是点电荷的电场，B不符合题意，C符合题意；
D．由图可知，带正电的点电荷电势能先增加后减小，由正电荷在电势高的地方电势能大可知电势先升高后降低，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】正电荷在电场中所受电场力的方向与电场线方向一直，沿着受力的方向运动，电场力做正功Ep－x图线的斜率反映电场力，结合电场力做功以及功能关系进行分析判断。
4．【答案】C
【考点】电路故障分析
【解析】【解答】解：A、a灯灯丝烧断导致总电阻增大，总电流减小，b变暗，不符合题意．故A错误．
B、电阻R2短路，b不亮．故B错误．
C、电阻R2断路，导致总电阻增大，总电流减小，a两端电压减小，而路端电压增大，则b两端电压增大，b变亮．故C正确．
D、电容器被击穿短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，电压表读数减小．故D错误．
故选：C
【分析】闭合电键S后，灯a和b都正常发光时，灯a与电阻R1并联，灯b与电阻R2并联，两部分再串联．发生故障后，将四个选项逐一代入，分析灯b亮度的变化，选择符合题意的选项．
5．【答案】A
【考点】电磁感应与电路
【解析】【解答】设ac左侧磁感应强度是B，则右侧的为2B．导轨间距为L．
AB．金属棒PQ通过bac区域时，由右手定则可知金属棒感应电流从Q到P，为正方向，由 i=ER=B⋅2vt⋅vR=2Bv2tR∝t
PQ刚要到ac时， i=BLvR
金属棒PQ通过bdc区域时，由右手定则可知金属棒感应电流从P到Q，为负方向，由 i=ER=2B(L−2vt)vR
可知i随时间均匀减小，PQ棒刚离开ac时， i=2BLvR ；
当导体棒过ac后，磁感应强度为2B，有效切割长度为2（L-vt），速度为v，则 i=4B(L−vt)vR ．
A符合题意，B不符合题意．
CD．金属棒PQ通过bac区域时，安培力 F=Bi⋅2vt=4B2v3t2R∝t2
金属棒PQ通过bdc区域时，安培力大小为 F=2Bi⋅（L−2vt）=4B2(L−2vt)2vR ．
根据数学知识可得，CD不符合题意．
故答案为：A
【分析】利用动生电动势的表达式结合有效长度可以求出电动势的大小，结合欧姆定律可以求出感应电流的大小，利用电流的大小结合安培力的表达式可以求出安培力的大小。
6．【答案】A
【考点】电能的输送
【解析】【解答】A.用电器两端的电压 u=2202sin100πt(V) ，则用电器两端电压的有效值 U4=220V ，负载消耗的功率 P4=U42R0=220211W=4400W ，降压变压器的输入功率 P3=P4=4400W ．A符合题意．
B.用电器两端的电压 u=2202sin100πt(V) ，则输电线路中各部分电流的频率 f=ω2π=100π2πHz=50Hz ．B不符合题意．
C.T2的原、副线圈匝数比为4∶1，则 U3:U4=n3:n4=4:1 ，代入数据解得： U3=880V ；降压变压器的输入电流 I3=P3U3=4400880A=5A ；输电线消耗的功率 PR=I32R=52×10W=250W ．C不符合题意．
D.升压变压器的输入电压与输出电压关系为 U1:U2=n1:n2 ，则升压变压器的输出电压不变．升压变压器的输出电压与降压变压器输入电压间的关系为 U2=U3+UR ，降压变压器输入电流与输出电流的关系为 I3:I4=n4:n3=1:4 ，又 I4=U4R0 ，则 U2=U3+UR=4U4+I3R=4I4R0+14I4R ，当用电器的电阻减小时， 降压变压器输出电流增大，降压变压器输入电流增大，通过输电线的电流增大，输电线消耗的功率增大．D不符合题意．
故答案为：A
【分析】利用用电器两端的电压和电阻大小可以求出降压变压器其输入功率的大小；利用电器电压的表达式可以求出升压变压器的电流频率；利用降压变压器的匝数之比结合输出电流的大小可以求出输入电流的大小，结合热功率的表达式可以求出输电线的功率大小；当用电器的电阻减小时其输出电流变大会导致输电线的电流变大导致输电线消耗的功率变大。
7．【答案】C
【考点】光的波粒二象性；原子核的衰变、半衰期
【解析】【解答】A．光电效应、康普顿效应均说明光具有粒子性，A不符合题意；
B．天然放射的三种射线，电离能力最弱的是γ射线，α射线电离能力最强，B不符合题意；
C．电子束穿过铝箔后的衍射图样说明电子能发生衍射，具有波动性，C符合题意；
D．卢瑟福α粒子散射实验，揭示了在原子内部存在原子核，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】康普顿效应说明光具有粒子性；电离能力最强的是a射线；卢瑟福的a粒子散射实验说明了原子的内部存在原子核。
8．【答案】C,D
【考点】共点力平衡条件的应用；物体的受力分析
【解析】【解答】AB．缓慢改变绳OA的方向至θ