2023版高考物理创新设计二轮复习讲义选择题满分练(二)

选择题满分练(二)

(时间：25分钟)

选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。

14.如图1所示，水平气垫导轨上有一滑块，滑块的支架上用细线悬挂一个小铁球。用手扶住滑块保持静止，并轻推小球，使小球在导轨所在的竖直平面内左右摆动。在小球摆动的过程中松手让滑块也能自由滑动，(忽略空气阻力和摩擦力)则下列说法正确的是(　　)

图1

A.松手前，滑块和小球构成的系统动量和机械能均不守恒

B.松手后，滑块和小球构成的系统动量和机械能均守恒

C.松手后，滑块在导轨上的运动一定是左右往返滑动

D.松手后，滑块可能一直向左滑动，也可能一直向右滑动

答案　D

解析　松手前，滑块和小球构成的系统合外力不为零动量不守恒；除重力外，合外力的功为零，机械能守恒，A错误；松手后，滑块和小球构成的系统竖直方向动量不守恒，除重力外其他力的功为零，机械能守恒，B错误；由于松手后，滑块和小球构成的系统水平方向动量守恒，故系统始终保持松手前那一刻系统的速度方向一直运动下去，C错误，D正确。

15.如图2为“天问一号”从地球发射飞往火星的简化图形。轨道1为地球的公转轨道，轨道3为火星的公转轨道，椭圆轨道2为“天问一号”霍曼转移轨道。已知火星公转轨道半径约为地球公转轨道半径的1.5倍，则“天问一号”从地球公转轨道到达火星公转轨道需要的时间约为(　　)

图2

A.0.3年   B.0.7年

C.1.1年   D.1.4年

答案　B

解析　根据开普勒第三定律＝k可知椭圆转移轨道的周期为T椭圆＝T地＝1.4年，从地球公转轨道到达火星公转轨道需要的时间约为0.7年，B正确。

16.图3甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为(　　)

图3

A.1∶1  B.2∶1

C.5∶2  D.5∶4

答案　C

解析　设一个篮子的质量为m，连接下篮的绳子的拉力为T2，对下篮，根据平衡条件得4T2＝mg，解得T2＝，设连接上篮的绳子的拉力为T1，绳子与竖直方向夹角为θ，对两个篮整体由平衡条件得4T1cos θ＝2mg，根据几何关系得sin θ＝＝0.6，联立解得T1＝mg，则＝，故C正确，A、B、D错误。

17.如图4所示，真空中有四个等量异种点电荷，M、N带正电，P、S带负电，分别放在圆心为O的虚线圆上等距离的四个点，a、b、c、d分别为两点电荷连线的中点，下列说法正确的是(　　)

图4

A.O点的合场强为零，a点的合场强方向水平向左

B.b点的合场强小于a点的合场强

C.将一电子从b点沿直线移动到d点，电场力做负功

D.将一质子从a点沿直线移动到c点，其电势能一直减小

答案　D

解析　M、S在圆心O点电场强度方向由O指向S，N、P在圆心O点电场强度方向由O指向P，则圆心O点电场强度由O指向c，不为零，a点的合场强方向水平向右，A错误；对a点来说，M、N产生的合电场为零，所以a点的电场强度等于P和S产生的合电场；对b点来说，电场强度等于M和P的合电场与N、S的合电场的叠加，其电场强度大于a点的电场强度，B错误；根据对称性可知，b和d点的电势相等，根据W＝qU可知，将一电子从b点沿直线移动到d点，电场力做功为零，C错误；假设正电荷周围的电势为正电势，负电荷周围的电势为负电势，所以a点的电势为正，c点的电势为负，将一质子从a点沿直线移动到c点，电场力做正功，其电势能减小，D正确。

18.如图5甲所示为电流天平，此装置可以测定螺线管中的磁感应强度。它的横臂(图乙)能绕转轴OO′自由转动，轴的两侧臂长度相等。在轴的右侧，沿着横臂的边缘固定着一条U形绝缘导线，天平最右端导线CD的长度为l。先调整天平处于平衡，把U形导线端放入待测的磁场中(如图丙所示)，给U形导线和螺线管分别通以大小为I和I0的电流。CD段导线由于受到安培力作用而使天平右臂向下倾斜，在天平的另一端可以加适当的砝码，使天平恢复平衡。设当地重力加速度g＝10 m/s2。则下列说法正确的是(　　)

图5

A.在螺线管内部与螺线管轴线平行的一条通电导线所受安培力为IlB

B.若在电流天平的左端增加的砝码质量为m，则长螺线管内部的磁感应强度B为

C.若螺线管内部的磁感应强度B＝0.05 T，CD段导线的长度为3 cm，U形导线通电电流I＝2.0 A，为使天平保持平衡，应在左端悬挂3×10－4 g的砝码

D.假如使通过CD段导线的电流反向，仍可以通过悬挂砝码的方式测量磁感应强度

答案　B

解析　螺线管内部的磁场方向平行于螺线管轴线，对同样平行于螺线管轴线的导线没有力的作用，故A错误；当电流天平两端平衡时，由于力臂相等，两端的受力相等，则有mg＝IlB得B＝，故B正确；砝码质量为m＝＝＝3×10－4 kg，故C错误；当CD段导线电流反向时，根据左手定则，安培力变为向上，则不能通过悬挂砝码的方式测量磁感应强度，故D错误。

19.如图6为某同学设计的一个光电烟雾探测器，光源S发出一束波长为0.8 μm的红外线，当有烟雾进入探测器时，来自S的红外线会被烟雾散射进入光电管C，当红外线射到光电管中的金属表面时发生光电效应，当光电流大于8×10－9 A时，便会触发报警系统。已知元电荷e＝1.6×10－19 C，光在真空中的传播速度为3×108 m/s，下列说法正确的是(　　)

图6

A.光电流的大小与光照强度无关

B.若光源发出的是可见光，则该装置将会失去报警功能

C.该金属的极限频率小于3.75×1014 Hz

D.若射向光电管C的光子中有10%会产生光电子，当报警器报警时，每秒射向该金属表面的光子数最少为5×1011个

答案　CD

解析　光电流的大小与光照强度有关。在达到饱和电流之前，光照强度越大，光电流越大，故A错误；根据报警器的工作原理，可见光的光子能量大于红外线的光子能量，所以若光源发出的是可见光，则该装置不会失去报警功能，故B错误；根据波长与频率的关系式，有c＝λν，代入数据可得ν＝3.75×1014 Hz，根据光电效应原理，可知该金属的极限频率小于3.75×1014 Hz，故C正确；当光电流等于8×10－9 A时，每秒产生的光电子的数目为N＝＝5×1010个，若射向光电管C的光子中有10%会产生光电子，故光子最少为＝5×1011个，故D正确。

20.如图7为地球赤道剖面图，地球半径为R，把地面上高度为区域内的地磁场视为磁感应强度为B、方向垂直于剖面的匀强磁场，一带电粒子以速度v正对地心射入该磁场区域，轨迹恰好与地面相切。则(　　)

图7

A.粒子带正电荷

B.轨迹半径为

C.粒子的比荷为

D.若粒子速度减小，在该磁场区域的运动时间增大

答案　BD

解析　由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误；由几何关系可知r2＋＝(R＋r)2，解得r＝，选项B正确；根据qvB＝m解得＝，选项C错误；若粒子速度减小，则粒子的运动半径减小，但是粒子在磁场中运动的圆心角变大，因粒子的周期T＝不变，则由t＝T知在该磁场区域的运动时间增大，选项D正确。

21.如图8所示，小车沿倾角为θ的斜面做直线运动，小车的支架上用细线拴一个摆球，现用虚线将平面空间分成几个区间，则关于小车的运动说法正确的是(　　)

图8

A.若小车沿斜面向上做匀速运动，则稳定后细线可在Ⅲ区与竖直方向成一定夹角

B.若小车沿斜面向下做匀加速运动，则稳定后细线可在Ⅳ区与竖直方向成一定夹角

C.无论小车沿斜面向下的加速度多大，稳定后细线都不可能在Ⅰ区与水平方向成一定夹角

D.无论小车沿斜面向上的加速度多大，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向

答案　BD

解析　若小车沿斜面向上做匀速运动，小球的加速度为零，受重力和绳子拉力，则稳定后细线应静止在竖直位置，A错误；若小车沿斜面向下做匀加速运动，小球的加速度沿斜面向下，根据三角形定则，如图甲所示。

图甲

图乙

此时稳定后细线应在Ⅳ区与竖直方向成一定夹角，B正确；若小车沿斜面向下的加速度足够大，如图乙所示。

图丙

稳定后细线可能斜向上，在Ⅰ区与水平方向成一定夹角，C错误；若小车沿斜面向上做加速运动，所受合力沿斜面向上，如图丙所示。

稳定后细线应在Ⅲ区某位置静止，不可能沿与ON重合的水平方向，D正确。