2022届高三物理二轮复习卷：选择题专题练习（一）

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 2022届高三物理二轮复习卷：选择题专题练习（一）一、单选题1．远距离输电中，当输送的电功率为P，输送电压为U时，输电线上损失的电功率为△P。若输送的电功率增加为4P，而输电线上损失的电功率减为 △P(输电线电阻不变) ，那么输电电压应增为(　　)  A．2U B．4U C．8U D．16U【答案】C【考点】电能的输送【解析】【解答】由P=UI知I= ，则输电线上损失的电功率为△P=I2R=( )2R，得输电电压U=P ；若输送的电功率增加为4P，而输电线上损失的电功率减为 ，输电线电阻不变，由上式得输电电压应增为8U，A、B、D不符合题意，C符合题意。 故答案为：C
【分析】利用电功率的表达式结合热功率的表达式可以求出输电电压的表达式，利用其损失功率的大小可以判别输电电压的大小。2．如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，有一条形磁铁从离地面高h处由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心一穿过，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　)  A．在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针(从上向下看)B．磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下C．磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变D．磁铁落地时的速率一定等于 【答案】A【考点】能量守恒定律；楞次定律【解析】【解答】当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律结合安培定则，可判断圆环中感应电流的方向为逆时针(从上向下看)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减少，根据楞次定律结合安培定则，可判断圆环中感应电流的方向为顺时针(从上向下看)，A符合题意；根据楞次定律的推论“来拒去留”，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，B不符合题意；磁铁在整个下落过程中，由于受到圆环对它的作用力，机械能不守恒，C不符合题意；若磁铁从高h处做自由落体运动，其落地速度v= ，但磁铁穿过圆环的过程中圆环产生焦耳热，磁铁的机械能有一部分转化为了圆环的电能，根据能量守恒定律可知，磁铁落地速度一定小于 ，D不符合题意。 故答案为：A
【分析】利用圆环其磁通量的变化结合楞次定律可以判别其感应电流的方向；利用来拒去留可以判别其圆环对磁铁的安培力方向；磁铁下落过程由于受到安培力的作用所以机械能不守恒；利用能量守恒定律可以判别磁铁落地速度的大小。3．（2022高三上·浙江月考）木星是行星中的巨无霸，质量是地球的318倍，体积是地球的1316倍。木卫三是木星最大的卫星，绕木公转的轨道半径为地球的同步轨道半径的25.4倍，则木卫三的周期约为（　　）A．3天 B．5天 C．7天 D．12天【答案】C【考点】万有引力定律及其应用【解析】【解答】设质量为m的卫星绕质量为M的中心天体做匀速圆周运动的半径为r、周期为T，根据牛顿第二定律有解得所以木卫三的周期与地球同步轨道卫星的周期之比为即木卫三的周期约为7天，故答案为：C。
【分析】利用引力提供向心力结合半径和质量的比值可以求出木卫三的周期大小。4．如图，一束正离子(不计重力)先后经过速度选择器和匀强磁场区域，则在速度选择器中沿直线运动且在匀强磁场中偏转半径相等的离子具有相同的(　　)  A．电荷量和质量 B．质量和动能C．速度和比荷 D．速度和质量【答案】C【考点】共点力平衡条件的应用；带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【解析】【解答】在速度选择器中，正离子不偏转，说明离子受力平衡，离子受电场力和洛伦兹力，有qv0B1=qE，得v0= ，可知这些正离子具有相同的速度：进入只有匀强磁场的区域时．离子的偏转半径相同．由R= 和v0= 可得R= ，知这些正离子具有相同的比荷，C符合题意，ABD不符合题意。 故答案为：C
【分析】根据共点力平衡得出洛伦兹力等与电场力得出离子速度的表达式从而得出偏转半径的表达式，从而进行分析判断。5．结合以下图像，下列说法正确的是（　　）A．根据图甲，原子核与原子核相比，前者核子的平均质量大，后者结合能大B．如图乙所示的光电效应实验，若仅增大该单色光入射的强度，则光电子的最大初动能增大，电流表示数也增大C．由图丙可知，一群处于n=3的原子向低能级跃迁时，会辐射出3种频率的光子，这3种频率的光子都不能被n=3的原子吸收D．德国物理学家维恩，英国物理学家瑞利根据热学和电磁学的知识对黑体辐射规律进行了解释，其理论与如图丁所示的实验规律吻合【答案】A【考点】原子核的组成【解析】【解答】A．由图甲可知， 原子核与原子核相比，前者比结合能较小，核子的平均质量大；结合能等于比结合能乘以核子数，后者结合能较大，A符合题意；B．若仅增大该单色光入射的强度，则光电子的最大初动能Ekm=hν−W0不变；增大该单色光入射的强度，单位时间内射出的光电子数增多，所以光电流增大，电流表示数增大，B不符合题意；C．由C=3可知，一群处于n=3的原子向低能级跃迁时，会辐射出3种频率的光子，这三种光子的能量都大于1.51eV，都能被n=3的原子吸收，C不符合题意；D．德国物理学家维恩，英国物理学家瑞利根据热学和电磁学的知识对黑体辐射规律进行了解释，其理论与如图丁所示的实验规律不能吻合，被当时的科学家称为“紫外灾难”，D不符合题意；故答案为：A。
【分析】利用比结合能的大小结合核子数可以比较结合能的大小；入射光的强度与光电子的最大初动能无关；利用能级跃迁的能量可以判别是否能被光子所吸收。6．（2021高二上·郑州期中）在x轴上O、P两点分别放置电荷量为 、 的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能 随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则（　　）  A． 和 都是正电荷且 B．BC间场强方向沿x轴负方向C．C点的电场强度大于A点的电场强度D．将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功【答案】B【考点】电势差、电势、电势能【解析】【解答】A．由图知A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷带正电，P点电荷带负电．A不符合题意；B．由图可知：从B到C，电势升高，根据顺着电场线电势降低可知，BC间电场强度方向沿x轴负方向，B符合题意；C．点C为电势的拐点，若正点电荷从D到B点，电势能先增大后减小，则C点电场强度为零，C不符合题意；D．因为BC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做正功后负功，D不符合题意；故答案为：B。
【分析】利用电势能的变化结合电性可以判别其电势的变化，利用电势的变化可以判别点电荷的电性；利用电势的变化方向可以判别电场强度的方向；利用图像斜率可以比较电场强度的大小；利用电势能的变化可以判别电场力做功的情况。二、多选题7．（2022高三上·洛川月考）提高物体（例如汽车）运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即f=kv2，k是阻力因数）．当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是（　　）A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到【答案】B,C【考点】瞬时功率与平均功率【解析】【解答】由题意可得如果要使物体运动的速率增大到2vm，则AC．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0，A不符合题意，C符合题意；BD．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到，B符合题意，D不符合题意。故答案为：BC。
【分析】利用阻力的表达式结合速度可以求出额定功率的表达式，利用速度的变化可以求出额定功率的大小；利用功率的表达式结合速度的变化可以判别阻力因数的变化。8．如图所示，足够长的光滑水平导轨上放有一个凹槽，其质量为M=10 kg。凹槽以初速度v0=6 m/s匀速运动。某时刻在凹槽内无初速度放置一个质量为m=2 kg的物块，物块与凹槽之间存在摩擦，若物块与凹槽碰撞过程中无机械能损失，则在此后的运动过程中 (　　)  A．凹槽与物块组成的系统机械能守恒B．凹槽与物块组成的系统动量守恒C．凹槽与物块的最终速度均为5 m/sD．整个运动过程中系统因摩擦产生的热量为55 J【答案】B,C【考点】动量守恒定律；能量守恒定律【解析】【解答】凹槽与物块之间有滑动摩擦力，会损耗机械能，A不符合题意；凹槽与物块组成的系统合外力为零，摩擦力是系统内力，所以动量守恒，B符合题意；凹槽与物块组成的系统动量守恒，二者最终共速，由动量守恒定律得Mv0=(M+m)v，解得v=5 m/s，C符合题意；对系统，根据能量守恒得Q= M - (M+m)v2=30 J，D不符合题意。故答案为：BC。【分析】利用摩擦力做功可以判别系统机械能不守恒；利用合力等于0可以判别系统动量守恒；利用动量守恒定律可以求出最终速度的大小；利用能量守恒定律可以求出摩擦产生的热量大小。9．如图所示，在竖直平面内有一-半径为L的半圆形光滑金属导轨CPD，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向里(图中未画出)，CD水平，O为圆心，OP竖直，O、D间用电阻为R的导线连接。一长为L、质量为m、电阻为R的均匀金属棒，能绕水平轴O在竖直平面内自由转动，棒与导轨始终接触良好，不计摩擦及其他电阻，重力加速度为g。若棒从CO处静止释放，第一次到达OP处时的角速度为 ，则下列说法正确的是(　　)  A．棒到达OD处速度恰好减为0B．棒第一次到达OP处时，两端电势差为UCO=  C．棒第一次到达OP处时，克服安培力做功的功率 D．棒最终会停下，产生的总焦耳热为mgL【答案】B,C【考点】电磁感应中切割类问题【解析】【解答】金属棒沿着导轨转动时会切割磁感线而产生感应电动势，导轨与棒组成的回路中有感应电流，使得棒的一部分机械能转化为电能，则棒不能到达等高的OD处；最终棒通过多个往复的摆动而停在OP处，由能量守恒可知，产生的总焦耳热Q=mg× = ，A、D不符合题意；棒第一次到达OP处时角速度为 ，产生的感应电动势为E= BL = ，则棒两端电势差大小为 ，由右手定则可知O点电势更高，B符合题意；安培力做负功把机械能转化成电能，则棒克服安培力做功的功率等于电路的电功率，有P=EI= ，C符合题意。 故答案为：BC。
【分析】利用能量守恒定律结合电能的产生可以判别棒不能到达OD的位置；利用动生电动势及欧姆定律可以求出棒两端电动势的大小；利用能量守恒定律可以求出产生的焦耳热大小；利用回路中电功率的大小可以求出克服安培力做功的功率。10．如图甲所示有界匀强磁场Ⅰ的宽度与图乙所示圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等，不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直磁场方向射人磁场Ⅰ，从右边界射出时速度方向偏转了θ角；该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直磁场方向射人磁场Ⅱ，射出磁场时速度方向偏转了2θ角，已知磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小分别为B1、B2，粒子在磁场中的运动时间分别为t1、t2．则(　　)  A． B． C． D．【答案】B,D【考点】带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【解析】【解答】粒子在匀强磁场中做匀連圆周运动时洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB=m ，解得B= ，粒子运动轨迹如图所示， 由几何知识得r1= ，r2= ，则磁感应强度之比 ，A不符合题意，B符合题意；粒子在磁场中运动的周期T= ，设粒子转过的圆心角为α，则粒子在磁场中的运动时间为t= ，所以 ，C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD。
【分析】粒子在匀强磁场中做匀連圆周运动时洛伦兹力提供向心力，从而得出磁场的磁感应强度的表达式，利用几何关系得出两粒子的轨道半径，从而得出两粒子的磁感应强度之比；结合粒子在磁场中运动的周期与运动时间的关系得出粒子在磁场中运动的时间之比。