新高考物理二轮复习过关练习第3部分 考前特训 选择题热身练(7) (含解析)

选择题热身练(7)

1.(多选)(2022·海南海口市一模)如图所示，质量为m的带孔小球穿过竖直固定的光滑杆，质量也为m的物块用轻绳跨过光滑的轻质定滑轮与小球连接，小球位于O点时连接小球的轻绳水平．现把小球拉至A点由静止释放，小球最低运动到B点，在小球从A点运动到B点的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．OA<OB

B．小球运动到O点时速度最大

C．小球运动到O点时，物块的速度为零

D．小球在A点时的机械能最大

答案　AC

解析　在光滑杆上找一点C，使A、C关于O点对称，小球从A运动到C的过程，整体重力势能减小，根据能量守恒定律可知动能增大，即小球运动到C点时有速度，会继续向下运动，所以OA<OB，A正确；小球运动到O点时，仍有向下的加速度(重力加速度g)，会继续向下加速运动，直到加速度为零时速度最大，B错误；小球运动到O点时，速度向下，刚好与连接小球的轻绳垂直，在沿绳方向没有分速度，故物块的速度为零，C正确；小球和物块组成的系统机械能守恒，小球从A运动到O的过程中，拉力对小球做正功，小球的机械能增大，故小球在A点时的机械能并不是最大，D错误．

2．(多选)(2022·安徽黄山市二模)2022年2月4日，北京冬奥会盛大开幕．在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱．如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端a点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡b点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是(　　)

A．在相等的时间间隔内，重力势能的改变量总是相同的

B．在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的

C．在下落相等高度的过程中，动能的改变量越来越大

D．若增大初速度，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角不变

答案　BD

解析　运动员在竖直方向上做自由落体运动，则在相等的时间间隔内，运动员下落的竖直高度不同，则重力势能的改变量不同，选项A错误；根据Δv＝gT可知，在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的，选项B正确；根据动能定理有mgh＝ΔEk，则在下落相等高度的过程中，动能的改变量相等，选项C错误；设落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角为α，由平抛运动的规律可得tan α＝＝，设斜坡倾角为θ，有tan θ＝＝＝，因此可得tan α＝2tan θ，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角为定值，与初速度无关，选项D正确．

3.(2022·北京市一模)如图所示，某物理兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置．U形磁体置于水平电子测力计上，U形磁体两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场．一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁体两极之间(未与磁体接触)，导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上．导体棒没有通电时，测力计的示数为G0；导体棒通以图示方向的电流I时，测力计的示数为G1.测得导体棒在两极间的长度为L，磁体始终静止，不考虑导体棒电流对磁体磁场的影响．下列说法正确的是(　　)

A．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为B＝

B．导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为B＝

C．若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小

D．若通以图示大小相等、方向相反的电流I，测力计示数将变为2G0－G1

答案　D

解析　当导体棒通以图示方向的电流I时，根据左手定则可知，导体棒所受安培力向上，则磁体受到向下的作用力，由平衡条件可知F安＝BIL＝G1－G0，解得B＝，选项A、B错误；磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关，若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度不变，选项C错误；若通以图示大小相等、方向相反的电流I，则导体棒所受安培力反向，此时测力计示数将变为F＝G0－F安＝2G0－G1，选项D正确．

4.(2022·湘豫名校4月联考)如图所示为氢原子能级图，让一束单色光照射到大量处于基态(量子数n＝1)的氢原子上，被激发的氢原子只辐射出三种不同波长的光a、b、c，波长λa<λb<λc，下列说法正确的是(　　)

A．照射氢原子的光子能量为15.11 eV

B．从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光波长为λa

C．从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光波长为λc

D．a光能使逸出功为10.2 eV的某金属发生光电效应

答案　D

解析　由题意可知，三种不同波长的光a、b、c，波长大小关系为λa<λb<λc，故频率大小关系为νa>νb>νc，根据公式C＝＝3，可知n＝3，受到激发后的氢原子处于第n＝3能级；根据氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量与从n＝1能级跃迁到n＝3能级所吸收的光子能量相等可知，照射氢原子的光子能量为ΔE31＝E3－E1＝－1.51 eV－(－13.6 eV)＝12.09 eV，故A错误；从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子能量最小，则波长最大，其对应的波长为λc，故B错误；氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光子能量最大，则波长最小，故辐射出的波长为λa，故C错误；a光是氢原子由n＝3能级跃迁到n＝1能级产生的光子，其能量是12.09 eV，能使逸出功为10.2 eV的金属发生光电效应，故D正确．

5．(多选)(2022·山东聊城市二模)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6 s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P是介质中的质点，则下列说法正确的是(　　)

A．这列波的波速可能为50 m/s

B．质点a在这段时间内通过的路程一定小于30 cm

C．若周期T＝0.8 s，则在t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移相同

D．若周期T＝0.8 s，从t＋0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程为y＝0.1sin(πt) cm

答案　AC

解析　由波形图可知波长λ＝40 m，且0.6 s＝nT＋T(n＝0,1,2，…)，解得T＝ s(n＝0,1,2，…)，当n＝0时，T＝0.8 s，波速v＝＝50 m/s，故A正确；由波的传播方向沿x轴正方向可知，质点a在t时刻向上运动，当n＝0时，T＝0.8 s，则质点a在这段时间内通过的路程小于30 cm，当n＝1时，T＝ s，质点a在这段时间内通过的路程大于30 cm，故B错误；若T＝0.8 s，在t＋0.5 s时刻，质点b、P的位移均为负值，大小相等，故C正确；若T＝0.8 s，从t＋0.4 s时刻开始计时，则质点c的振动方程为y＝0.1cos πt (m)，故D错误．

6.(2022·山东德州市二模)如图所示，坐标系xOy的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为1.0 T，两块区域曲线边界的曲线方程为y＝0.5sin 2πx(m)(0<x≤1.0 m)．现有一单匝矩形导线框abcd在拉力F的作用下，从图示位置开始沿x轴正方向以2 m/s的速度做匀速直线运动，已知导线框长为1 m、宽为0.5 m，总电阻值为1 Ω，开始时bc边与y轴重合．则导线框穿过两块区域的整个过程中拉力F做的功为(　　)

A．0.25 J   B．0.375 J

C．0.5 J   D．0.75 J

答案　D

解析　导线框在位移为0<x≤0.5 m过程中，只有bc边在磁场中切割磁感线，产生的感应电动势大小为E1＝Byv＝sin 2πx (V)，此过程所用时间为t1＝ s＝0.25 s，此过程的最大电动势为E1m＝sin (2π×0.25) V＝1.0 V；导线框在位移为0.5 m<x≤1.0 m过程中，bc边和ad边都在磁场中切割磁感线，产生的感应电动势方向相同，则导线框的电动势大小为E2＝2|sin 2πx| V，此过程所用时间为t2＝ s＝0.25 s，此过程的最大电动势为E2m＝2|sin 2π×0.75)| V＝2.0 V；导线框在位移为1.0 m<x≤1.5 m过程中，只有ad边在磁场中切割磁感线，产生的感应电动势大小为E3＝sin 2πx (V)，此过程所用时间为t3＝ s＝0.25 s，此过程的最大电动势为E3m＝sin (2π×1.25) V＝1.0 V，则整个过程中导线框的感应电动势随时间变化如图所示，

根据Q＝t，可知此过程导线框产生的焦耳热为Q＝×0.25 J＋×0.25 J＋×0.25 J＝0.75 J，根据能量守恒定律可知导线框穿过两块区域的整个过程中拉力F做的功为0.75 J，D正确，A、B、C错误．