2022届高三物理二轮复习卷：选择题专题练习（十）

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 2022届高三物理二轮复习卷：选择题专题练习（十）一、单选题1．（2021高三上·太原期中）如图所示，长为L的轻杆一端固定有质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上。在转轴的带动下，轻杆绕转轴O在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动。已知小球运动到最高点C时，轻杆对小球恰好没有作用力，则（　　）  A．轻杆转动的角速度为 B．从A到C，轻杆先对小球做正功后做负功C．到达A点时，轻杆对小球的作用力大小等于2mgD．到达B点时，轻杆对小球的作用力指向圆心【答案】C【考点】动能定理的综合应用；牛顿第二定律【解析】【解答】A．小球运动到最高点，重力恰好提供向心力 解得 轻杆转动的角速度 A不符合题意；B．从A到C，小球的动能不变，重力一直做负功，根据动能定理可知，轻杆一直对小球做正功，B不符合题意；C．到达A点时，根据牛顿第二定律 解得 C符合题意；D．到达B点时，小球受到重力和轻杆作用力，合外力提供向心力指向圆心，而重力竖直向下，则轻杆作用力不可能指向圆心，D不符合题意。故答案为：C。
【分析】小球在最高点重力等于向心力，结合线速度与角速度的的关系得出杆转动的角速度；根据动能定理得出A到C过程轻杆对小球的做功情况；小球在A点时根据牛顿第二定律得出轻杆对小球的作用力，从而进行分析判断。2．（2021高三上·喀什期中）如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点．O点到水平面的距离为h，物块B和C的质量均为3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，B物体位于O点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）A．碰后小球A反弹离地面的最大高度为 B．碰撞过程中B物体受到的冲量大小为 C．碰后轻弹簧获得的最大弹性势能 D．物块C获得的最大速度为 【答案】C【考点】机械能守恒及其条件；动量守恒定律【解析】【解答】A．设小球到最低点与B碰前瞬间的速度为v0，根据机械能守恒得 小球与B发生弹性碰撞，设碰后小球的速度为v，B球的速度为vB，根据动量守恒及机械能守恒得 解得 小球向左摆到最高点的过程中机械能守恒，设上升的高度为 解得A不符合题意。B．根据动量定理，B物体受到的冲量 B不符合题意。C．当弹簧被压缩至最短时弹性势能最大，此时B、C两物体速度相等，设为v1，根据动量守恒得 C符合题意。D．当弹簧第一次恢复至原长时，C的速度最大，根据动量守恒及机械能守恒得 联立得 D不符合题意。故答案为：C。
【分析】利用机械能守恒定律可以求出小球到达最低点的速度大小，结合碰撞过程动量守恒定律及碰后机械能守恒定律可以求出小球向左上升的高度；利用动量定理可以求出B物体受到的冲量大小；利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出最大的弹性势能的大小；利用动量守恒定律及能量守恒定律可以求出弹簧恢复时物块获得的速度大小。3．（2021高三上·湖北开学考）如图所示为理想自耦式变压器，电流表为理想电流表，副线圈输出电压加在交流电动机上，在 两端加上 的交流电压，调节滑片 的位置，使电动机正常工作，将质量为 的重物匀速提升，已知电动机的额定电压为 ，额定功率为 ，线圈的电阻为 ，自耦变压器的副线圈匝数 匝，重力加速度 取 ，则此时（　　） A．电流表A的示数为 B．变压器原线圈的匝数为10匝C．电动机的输出功率为 D．重物向上运动的速度大小为 【答案】D【考点】电功率和电功；全电路的功和能；变压器原理【解析】【解答】A． 端输出电压为 由 解得 A项错误；B．电动机中的电流 则由变流比 可知 B项错误；C．电动机输出功率为 C项错误；D．由 解得 D项正确。故答案为：D。
【分析】A、根据题意，得到 端输出电压，在用功率公式进行求解电流；
B、根据功率公式求出电动机的电流，根据变压器原副线圈的变流比关系，可以求得原线圈匝数；
C、电动机的输出功率等于输入功率减去电阻的热功率；
D、电动机的输出功率等于重力的功率。4．（2020高三上·绍兴月考）磁流体发电的原理如图所示，将一束速度为 的等离子体垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在面积为 、间距为d的两平行金属板间便产生电压。将上下极板与阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器相连，间距为L的电容器极板间有一带电微粒处于静止状态，不计其它电阻，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）  A．磁流体发电机的电动势为BLv B．电容器所带电荷量为 C．通过电阻的电流为  D．微粒的比荷为 【答案】C【考点】磁流体发电机【解析】【解答】A．最终电荷所受电场力等于洛伦兹力，所以 又因为 所以 A不符合题意；B．根据 ，可知 B不符合题意；C．由于不计其他电阻，根据欧姆定律可知 C符合题意；D．由于带电微粒处于静止状态，所以 又因为 可得 D不符合题意。故答案为：C。
【分析】利用电场力和洛伦兹力相等可以求出板间电动势的大小；利用电容的定义式可以求出板间电荷量的大小；利用欧姆定律可以求出电流的大小；利用微粒的平衡方程可以求出微粒比荷的大小。5．（2021高三上·永州月考）如图所示，有界匀强磁场的宽度为 L，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里正方形abcd是粗细均匀的导体框，总电阻为4R，边长为L，该导体框处于纸面内。导体框在外力作用下沿对角线ac（垂直于磁场边界）由I位置匀速运动到Ⅲ位置，速度大小为v，则（　　）  A．导体框由I位置到Ⅲ位置过程中感应电流的方向保持不变B．导体框由Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中最大感应电流为 C．导体框由I位置到Ⅲ位置过程中通过的电荷量为 D．导体框由I位置到Ⅱ位置过程中外力的最大功率为 【答案】D【考点】右手定则；法拉第电磁感应定律【解析】【解答】A．导体框由I位置到Ⅱ位置过程中磁通量增加，根据右手定则可知图中电流方向为逆时针，导体框由Ⅱ位置到Ⅲ位置过程中磁通量减小，根据右手定则可知图中电流方向为顺时针，A不符合题意；B．导体框由Ⅰ位置到Ⅱ位置过程中当bd位于磁场两边界上时，导体框切割磁场的有效切割长度的最长的，为 L，则产生的最大电动势为E=B Lv根据闭合电路欧姆定律知最大电流 故最大感应电流为I= B不符合题意；C．导体框由I位置到Ⅲ位置过程中平均感应电动势为 则平均感应电流为 通过的电荷量 C不符合题意；D．导体框由I位置到Ⅱ位置过程中，bd位于磁场左边界上时，感应电流最大为 ，安培力最大为 因为匀速,合力为零,则最大外力 外力的最大功率P=Fv联立，可得P= D符合题意。故答案为：D。
【分析】根据磁通量的变化量以及右手定则判断出感应电流的方向；利用闭合电路欧姆定律以及闭合电路欧姆定律得出最大感应电流；结合平均感应电动势得出平均感应电流的表达式，根据电流的定义式得出通过导体框的电荷量；根据安培力以及瞬时功率的表达式得出外力的最大功率。6．（2021高三上·恩施月考）为做好疫情防控供电准备，防控指挥中心为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图甲所示，矩形交流发电机匝数为n=50，线圈、导线的电阻均不计，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线 为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量 随时间t的变化图像如图乙所示， 。并与变压器的原线圈相连，变压器的副线圈接入到医院为医疗设备供电，变压器为理想变压器，假设额定电压为220V的医疗设备恰能正常工作。下列说法正确的有（　　） A．电压表的示数为50 VB．假如给变压器输入端接入电压 V的直流电，医疗设备能正常工作C．变压器的匝数比为5：22D．从t=0开始计时，变压器的原线圈两端的电压 （V）【答案】C【考点】交变电流的产生及规律；变压器原理；交流电的最大值与有效值；周期和频率【解析】【解答】AC．根据图像可得 线圈的角速度 线圈产生的电动势，根据 则电压表的示数位 变压器的匝数比 A不符合题意，C符合题意；B．根据变压器的原理，变压器输入端接入电压 V的直流电，变压器不工作，医疗设备不能正常工作，B不符合题意；D．t=0时，磁通量为0，则变压器的原线圈两端的电压 D不符合题意。故答案为：C。
【分析】根据乙图，计算线圈产生的最大电动势，根据正弦电压有效值和最大值的关系，计算电压表的示数。输入直流电，变压器不工作， 医疗设备不能能正常工作。根据变压器匝数之比等于电压之比，求解变压器匝数之比。 根据乙图，可计算线圈角速度，最大电压，进而知道从t=0开始计时，变压器的原线圈两端的电压 随时间的变化关系。7．（2020·泰安模拟）激光在“焊接”视网膜的眼科手术中有着广泛的应用。在一次手术中，所用激光的波长λ=6.6 10-7m，每个激光脉冲的能量E=1.5 10-2J。则每个脉冲中的光子数目是（已知普朗克常量 ，光速 ）（　　）   A．3×1016 B．3×1012 C．5×1016 D．5×1012【答案】C【考点】光的粒子性【解析】【解答】每个光子的能量为 每个激光脉冲的能量为E，则每个脉冲中的光子数目 代入数据，解得 ABD不符合题意，C符合题意。故答案为：C。
【分析】利用能量子方程结合总能量的大小可以求出光子的数量。二、多选题8．（2021高一上·青岛期中）如图，光滑斜面AD被分成三个长度相等的部分，即AB＝BC＝CD，一物体从A点沿斜面向上做匀变速直线运动，到D点时速度恰好为零，下列结论中正确的是（　　）  A．物体到达各点的速率 B．物体从A运动到C的时间小于从C运动到D的时间C．物体从A点到达各点所经历的时间之比 D．物体通过每一部分时，其速度变化量vA－vB＝vB－vC＝vC－vD【答案】A,B【考点】匀变速直线运动基本公式应用；匀变速直线运动导出公式应用【解析】【解答】A．逆向分析，由速度位移关系式有 ， ， 由AB=BC=CD，可得 A符合题意；B．逆向分析，由初速度为零的匀加速直线运动规律，连续相等时间内的位移之比为 ，而 所以物体从A运动到C的时间小于从C运动到D的时间，B符合题意；C．逆向分析，由 ，得 ， ， 物体从A点到达各点所经历的时间之比 C不符合题意；D．逆向分析，由 ，得 设AB＝BC＝CD=s，可知 ， ， ， 则 ， ， 故 D不符合题意。故答案为：AB。
【分析】 采用逆向思维分析， 根据初速度为零的匀加速直线运动的位移公和速度位移关系公式v2=2ax可得质点到达各点的时间关系和速度关系； 根据每一段位移所用的时间是否相同去判断速度的增量关系．9．（2021高三上·太原期中）如图甲所示，轻弹簧的一端栓接在倾角为30°的斜坡底端，质量为0.1kg的小物块从斜面上方某处由静止下滑。取坡底所处水平面为零势能面，以物块开始下滑的位置为原点，沿斜面向下为x轴正方向建坐标系，在物块下滑的整个过程中，物块的重力势能、弹簧的弹性势能与物块发生的位移的关系分别如图乙中图线a、b所示。已知弹簧始终在弹性限度内，取 ，则（　　）  A．物块释放位置距坡底的高度为1.0mB．物块在下滑过程受到的摩擦力大小为0.25NC．物块与斜面间的动摩擦因数为 D．物块刚接触弹簧时的动能为0.15J【答案】B,D【考点】滑动摩擦力；能量守恒定律【解析】【解答】A．物块在释放位置的重力势能为 解得 A不符合题意；BC．物块由释放下滑 过程中，根据能量守恒 解得 B符合题意，C不符合题意；D．物块由释放下滑 时刚好接触弹簧，根据能量守恒 解得 D符合题意。故答案为：BD。
【分析】根据重力势能的表达式得出物块释放位置距坡底的高度；物块在下滑过程中根据能量守恒得出动摩擦因数，利用滑动摩擦力的表达式得出滑动摩擦力的大小；同时再利用能量守恒得出物块刚接触弹簧时的动能。10．（2021高三上·安徽月考）如图，竖直墙面和水平面均光滑，可视为质点的质量分别为 、 的A、B两球用轻杆连接，开始时A球靠在竖直墙面上，B球放在水平面上，杆与竖直方向的夹角为 。由静止释放两球，当杆与竖直方向的夹角为 时，B球仍在做加速运动，此时小球B的速度为 。已知重力加速度大小为 ， ，A、B两球始终在同一竖直面内运动，在A球落地之前的运动过程中、下列判断正确的是（　　）  A．小球A不会一直沿着墙面向下运动B．小球A沿墙面向下运动的加速度不可能大于 C．当杆与竖直方向的夹角为 时，小球A的速度大小为 D．轻杆的长度为 【答案】A,B,D【考点】速度的合成与分解；机械能守恒及其条件【解析】【解答】A．如果小球A能一直沿着墙面向下运动，当A球刚要落地时速度向下，则B球速度为零，此过程B球一定是先向右加速运动后向右减速运动，杆对B球先推后拉，杆拉B球时一定拉A球，因此A球一定会在运动到地面前离开竖直墙面，A符合题意；B．小球A沿墙面向下运动时，杆对球一定施加推力，因此小球A向下的加速度一定不会大于 ，B符合题意；C．当杆与竖直方向的夹角为 时，设球A的速度为 ，则 解得 C不符合题意；D．设轻杆长为 ，根据机械能守恒 解得 D符合题意。故答案为：ABD。
【分析】小球下滑过程，利用速度的分解B速度的变化进而判别拉力的方向，利用拉力的方向可以判别A下落过程会离开竖直面；利用牛顿第二定律结合推力的方向可以判别A球加速度的大小；利用速度的分解可以求出速度的大小；利用机械能守恒定律可以求出轻杆的长度。11．（2021高三上·太原期中）行驶在水平路面上的汽车，由于前方发生意外，驾驶员开始紧急刹车，控制电脑记录汽车所受的制动力 随时间t的变化关系如图所示。0时刻，驾驶员脚离开加速踏板，此时汽车速度为 ； 时刻，制动系统接收到制动信号开始工作； 时刻，制动力达最大为 并保持到 时刻。已知汽车的质量为m，这一过程中汽车受到的合力为 ，下列说法正确的是（　　）  A．0～ 时间内，汽车发生的位移为 B． ～ 时间内，汽车做匀减速直线运动C． ～ 时间内，汽车速度的变化量为 D． ～ 时间内，汽车发生的位移为 【答案】A,C【考点】机车启动【解析】【解答】A．0～ 时间内，汽车做匀速直线运动，汽车发生的位移为 A符合题意；B． ～ 时间内，汽车受到的合外力一直在变化，加速度一直变化，不会做匀变速直线运动，B不符合题意；C．根据 -t图像与时间轴围成的面积表示合外力的冲量，故 C符合题意；D．同理可得 ～ 时间内，汽车速度变化量 时刻汽车的速度 时刻汽车的速度 ～ 时间内，汽车发生的位移为 联立解得 D不符合题意。故答案为：AC。
【分析】根据匀速直线运动的规律得出汽车运动的位移；结合匀变速直线运动的定义进行分析判断； -t图像与时间轴围成的面积表示合外力的冲量，结合动量定理得出汽车速度的变化量，利用匀变速直线运动平均速度与位移的关系得出汽车发生的位移。12．（2021高三上·河北月考）如图所示，一条直线上的A、B两点固定两个点电荷+Q和+q（ ），一个带电荷量为 的粒子C，以一定的初速度 从靠近A点的位置沿 直线向B运动，则在粒子C运动的过程中，粒子C的电势（ ）、电势能（ ）、速度的平方（ ）、电场强度（E），这四个量与距A点的距离（x）的关系图像可能正确的是（　　）  A． B．C． D．【答案】A,C,D【考点】电场强度和电场线【解析】【解答】对于 图像，斜率为电场强度，由于是两个正点电荷形成的静电场，连线上的 随着x的增加先减小后增大，其最小点应该位于A、B连线中点的右侧；关于带电粒子C的电势能 ，应该与 的变化趋势相反，且为负值，且最高点在中点的右侧；粒子C在向右运动的过程中，由于只有电场力做功，所以 为常量，所以 与 的变化趋势相同；在向右运动过程中，则电场强度应先减小后增大。。 故答案为：ACD。
【分析】利用电场线的分布可以判别电势大小与位置的关系；利用电势结合电性可以判别电势能的变化；利用电势能的变化可以判别其速度平方的变化；利用电场线的分布可以判别电场强度的大小变化。