统考版高考物理二轮专项分层特训卷20分钟选择题专练2含答案

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A．研究甲图中猫在地板上行走的速度时，猫可视为质点
B．研究乙图中水珠形状形成的原因时，旋转球可视为质点
C．研究丙图中飞翔鸟儿能否停在树桩上时，鸟儿可视为质点
D．研究丁图中马术运动员和马能否跨越障碍物时，马可视为质点
2．将同一试探电荷分别放入正点电荷a(带电荷量为Q1)产生的电场中的A点和正点电荷b(带电荷量为Q2)产生的电场中的B点，测得它在B点受到的静电力为其在A点受到静电力的2倍，若A点到a的距离为B点到b距离的一半，则 eq \f(Q1,Q2) 等于( )
A． eq \f(1,2) B． eq \f(1,4) C． eq \f(1,8) D． eq \f(1,16)
3.
碰碰车是大人和小孩都喜欢的娱乐活动．游乐场上，大人和小孩各驾着一辆碰碰车迎面相撞，碰撞前后两人的位移—时间图象(x ­ t图象)如图所示．已知小孩的质量为20 kg，大人的质量为60 kg，碰碰车质量相同，碰撞时间极短．下列说法正确的是( )
A．碰撞前后小孩的运动方向没有改变
B．碰碰车的质量为50 kg
C．碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量大小为80 N·s
D．碰撞过程中损失的机械能为600 J
4.
环保人员在一次检查时发现，某厂的一根水平放置的排污管正在向厂外的河道中满口排出污水．环保人员利用手上的卷尺测出这根管道的直径为10 cm，管口中心距离河水水面的高度为80 cm，污水入河道处到排污管管口的水平距离为120 cm，重力加速度g取10 m/s2，则该管道的排污量(即流量——单位时间内通过管道某横截面的流体体积)约为( )
A．24 L/s B．94 L/s
C．236 L/s D．942 L/s
5.
[2021·全国乙卷，18]科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示．科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1 000 AU(太阳到地球的距离为1 AU)的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞．这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖．若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为( )
A．4×104M B．4×106M
C．4×108M D．4×1010M
6．(多选)用如图甲所示的电路研究光电效应中遏止电压Uc与入射光频率ν的关系．某次实验中得到的甲、乙两种金属对应的遏止电压Uc与入射光频率ν关系图象如图乙所示．用频率为ν0的光同时照射甲、乙两种金属时，两种金属逸出的初动能最大的光电子分别用a、b表示．下列说法正确的是( )
A．照射的单色光越强，饱和光电流就越小
B．遏止电压Uc与入射光的频率ν成正比
C．光电子b的初动能小于光电子a的初动能
D．光电子b的物质波波长比光电子a的物质波波长长
7．(多选)
如图所示，在边长为L的正方形abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B.从边ad的四等分点P处沿与ad边成45°角的方向向磁场区域内射入速度大小不等的带电粒子，粒子的质量为m，电荷量为－q(q>0).不计粒子重力，关于粒子的运动，下列说法正确的是( )
A．可能有粒子从b点射出
B．粒子在磁场中运动的最长时间为 eq \f(3πm,2qB)
C．速度为v＝ eq \f(qBL,2m) 的粒子从cd边射出磁场
D．从bc边射出的粒子的运动轨迹所对应的圆心角一定小于135°
8．(多选)
如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B＝1 T，在匀强磁场区域内，将质量为m＝1 kg、长为L＝1 m、电阻为R＝1 Ω的金属棒ab垂直导轨放置在足够长的水平光滑U形导轨上，且与导轨接触良好，导轨间距为L＝1 m，导轨电阻可忽略不计．金属棒ab在垂直于棒的水平拉力F的作用下，由静止开始(t＝0时)以加速度a＝1 m/s2向右做匀加速直线运动，2 s后保持拉力的功率不变，直到棒ab以最大速度做匀速直线运动再撤去拉力F.下列说法正确的是( )
A．2 s时拉力F的大小为3 N
B．棒ab的最大速度为6 m/s
C．0～2 s内安培力对金属棒的冲量大小为4 N·s
D．撤去拉力F后，棒ab运动的距离为 eq \r(6) m
20分钟选择题专练(2)
1．答案：A
解析：质点是指忽略物体的大小和形状，把其看成有质量的点．一个物体是否能够当成质点的本质在于忽略大小和形状后对所研究的问题是否有影响．当研究猫的运动速度的时候忽略大小形状，可以看成一个点在运动仍能做研究，故可以看成质点，A正确；研究水珠形状形成的原因时，如果把旋转球视为质点，那么球的运动状态不能研究，不能得出水珠形状形成的原因，B错误；鸟停在树桩上，是鸟的脚停上去，如果把鸟看成质点，则问题不能继续研究，C错误；马跨越障碍物是指马的身体各部分都要跨过障碍物，如果把马作为质点会影响问题的研究，D错误．
2．答案：C
解析：由场强定义式E＝ eq \f(F,q) 并结合题意可知EB＝2EA，由E＝k eq \f(Q,r2) 可得2k eq \f(Q1,r2) ＝k eq \f(Q2,（2r）2) ，整理可得 eq \f(Q1,Q2) ＝ eq \f(1,8) ，选项C正确．
3.答案：D
解析：规定小孩初始运动方向为正方向，由图可知，碰后两车结合在一起向反方向运动，故碰撞前后小孩的运动方向发生了改变，选项A错误；由图可知，碰前瞬间小孩的速度为2 m/s，大人的速度为－3 m/s，碰后两人的共同速度为－1 m/s，设碰碰车的质量为M，由动量守恒定律有（20＋M）×2 kg·m/s－（60＋M）×3 kg·m/s＝（2M＋20＋60）×（－1） kg·m/s，解得M＝60 kg，选项B错误；碰前小孩与其驾驶的碰碰车的总动量为p1＝160 kg·m/s，碰后总动量为p′1＝－80 kg·m/s，由动量定理可知碰撞过程中小孩和其驾驶的碰碰车受到的总冲量为I＝Δp＝－240 N·s，故其大小为240 N·s，选项C错误；由能量守恒定律可得碰撞过程中损失的机械能为ΔE＝ eq \f(1,2) ×80×22 J＋ eq \f(1,2) ×120×（－3）2J－ eq \f(1,2) ×200×（－1）2J＝600 J，选项D正确．
4．答案：A
解析：根据平抛运动规律有x＝vt0、h＝ eq \f(1,2) gt eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(0)) ，解得v＝3 m/s，根据流量的定义有Q＝ eq \f(V,t) ，而V＝SL＝π eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(d,2))) eq \s\up12(2) ·vt，联立解得Q＝0.024 m3/s＝24 L/s，A正确．
5．答案：B
解析：由1994年到2002年间恒星S2的观测位置图可知，恒星S2绕黑洞运动的周期大约为T2＝16年，半长轴为a＝1 000 AU，设黑洞的质量为M黑，恒星S2质量为m2，由万有引力提供向心力可得G eq \f(M黑m2,a2) ＝m2a（ eq \f(2π,T2) ）2；设地球质量为m1，地球绕太阳运动的轨道半径为r＝1 AU，周期T1＝1年，由万有引力提供向心力可得G eq \f(Mm1,r2) ＝m1r（ eq \f(2π,T1) ）2，联立解得黑洞质量M黑≈4×106M，选项B正确．
6．答案：CD
解析：照射的单色光越强，单位时间内发出的光电子数目越多，饱和光电流就越大，A错误；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm＝hν－W0和Ekm＝eUc，得Uc＝ eq \f(hν,e) － eq \f(W0,e) ，遏止电压与入射光的频率成一次函数关系，不是成正比，B错误；由Uc ­ ν图线知，当Uc＝0时，金属甲的极限频率νc1小于金属乙的极限频率νc2，当用相同频率的入射光照射时，则逸出功越大的，其光电子的最大初动能越小，则光电子b的初动能小于光电子a的初动能，C正确；根据物质波的波长λ＝ eq \f(h,p) ，p＝ eq \r(2mEk) ，可知甲金属逸出的初动能最大的光电子的物质波波长较短，光电子b的物质波波长比光电子a的物质波波长长，D正确．
7．答案：BCD
解析：磁场边界为正方形，粒子不可能到达b点，选项A错误；当粒子运动半径较小时，将从ad边射出，运动时间最长，且t＝ eq \f(3T,4) ＝ eq \f(3πm,2qB) ，选项B正确；当粒子运动轨迹恰好与cd相切时，r1＋r1sin 45°＝ eq \f(3L,4) ，则半径r1＝ eq \f(3L,4＋2\r(2)) ，当粒子轨迹恰好与bc边相切时，有r2＋r2cs 45°＝L，则r2＝ eq \f(2L,2＋\r(2)) ＝（2－ eq \r(2) ）L，而当速度v＝ eq \f(qBL,2m) 时，粒子的轨道半径r＝ eq \f(L,2) ，r1