2023版高考物理创新设计二轮复习讲义选择题满分练(三)

选择题满分练(三)

(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。

14.2022年北京冬奥会自由式滑雪空中技巧项目在张家口云顶滑雪公园举行。奥运冠军徐梦桃(无滑雪杖)从助滑坡滑下，从圆弧形跳台起跳，在空中完成空翻、旋转等动作后在着陆坡着陆，最后以旋转刹车方式急停在停止区，关于运动员在圆弧形跳台上的运动，下列说法正确的是(　　)

图1

A.在此阶段运动员受重力、支持力和向心力

B.在圆弧形跳台最低点时运动员处于失重状态

C.在此阶段运动员的滑行速率保持不变

D.在圆弧形跳台最低点时运动员处于超重状态

答案　D

解析　运动员在圆弧形跳台上的运动过程中，受到重力、支持力和雪地的摩擦阻力作用，没有受到向心力作用，向心力是按效果命名的，不是物体实际所受的力，选项A错误；在圆弧形跳台最低点时，因为进入圆周运动状态，需要向心力，方向向上，所以合力向上，处于超重状态，选项B错误，D正确；随着运动员在圆弧型跳台上高度的升高，受向下的重力和雪地的摩擦阻力作用，速率逐渐减小，选项C错误。

15.2020年12月4日，新一代“人造太阳”—中国环流二号M装置(HL－2M)正式建成并实现首次放电，放电温度达太阳芯部温度近10倍。“人造太阳”实验中的可控热核反应的方程是H＋H→2He＋n，海水中富含反应原料氘(H)，氚核(H)可以用中子轰击锂核(Li)得到。下列说法正确的是(　　)

A.上述核反应前后核子数相等，生成物的质量等于反应物的质量

B.中子轰击锂核(Li)反应方程为n＋Li→H＋He

C.中子轰击锂核(Li)发生了α衰变

D.氘核(H)和氚核(H)的比结合能均比氦核(He)的比结合能大

答案　B

解析　核反应过程中会出现质量亏损，所以生成物的质量不等于反应物的质量，A错误；中子轰击锂核(Li)反应方程为n＋Li→H＋He满足质量数守恒、电荷数守恒，B正确；α衰变是指原子核自发的放射出一个He核而转变为其他原子核，C错误；氘核(H)和氚核(H)经聚变反应生成He核，同时放出能量，生成物更稳定，所以氘核(H)和氚核(H)的比结合能小于氦核(He)的比结合能，D错误。

16.天文爱好者小郭在10月29日通过卫星过境的GoSatWatch获得天和空间站过境运行轨迹(如图2甲)，通过微信小程序“简单夜空”，点击“中国空间站过境查询”，获得中国天和空间站过境连续两次最佳观察时间信息(如图乙，11月2日开始时间17：50：08和11月3日开始时间18：28：40)，这两次连续过境中空间站绕地球共转过16圈，但因白天天空太亮或夜晚空间站处在地球阴影中而造成观察时机不佳。地球自转周期为24 h，不考虑空间站轨道修正，由以上信息可得同步卫星的轨道半径是天和空间站的轨道半径的(　　)

图2

A.3.6倍  B.6.3倍

C.9.6倍  D.12倍

答案　B

解析　由图乙的信息可知两次最佳观察时间约为24 h，两次最佳观察过境中间空间站还有15次过境，可知空间站一天时间绕地球16次，根据空间站的周期T0＝ h＝1.5 h，根据开普勒第三定律＝，解得同步卫星与天和空间站的轨道半径之比为＝6.3，故B正确，A、C、D错误。

17.宁波市东部新城音乐喷泉启动一段时间稳定后可保持如图3所示的迷人风姿，假设从水面四周喷出的各水流，速度大小相等、与水平面所成夹角大小相同，不计空气阻力、水流互不干扰。则下列说法正确的是(　　)

图3

A.水落回水面的速度都相同

B.初速度加倍，水在空中飞行时间加倍

C.初速度加倍，水的水平射程加倍

D.空中上升过程的水，处在超重状态

答案　B

解析　速度是矢量，水落回水面的速度大小相等，方向不同，故A错误；设初速度大小为v0，与水平方向夹角为θ，斜抛运动在竖直方向上的分运动为竖直上抛运动，水在空中运动的时间为t＝，水平方向的射程为x＝v0cos θ·t＝，由此可知，初速度加倍，水在空中飞行时间加倍，水平射程变为原来的四倍，故B正确，C错误；空中上升过程的水，加速度向下，处于失重状态，故D错误。

18.如图4所示，匀强电场中的六个点A、B、C、D、E、F为正八面体的六个顶点，已知BE中点O的电势为零，A、B、C三点的电势分别为7 V、－1 V、3 V，则E、F两点的电势分别为(　　)

图4

A.2 V、－ 2 V  B.1 V、－3 V

C.1 V、－ 5 V  D.2 V、－4V

答案　B

解析　如图所示，设AB的中点为M，MO平行于AE，且AE ＝ 2MO，根据U ＝ Ed可知沿着AE方向电势变化量是沿MO方向的2倍，而M点电势为3 V，即UMO ＝ 3 V，故有UAE＝6 V，由此可知E点电势为1 V；根据正八面体的特点可知，AE平行于CF，故沿CF方向电势降低为UCF ＝ 6 V，由此可得F点电势为－3 V。故选B。

19.在如图5所示的理想变压器所构成的电路中，二极管串联在原线圈的回路中，电阻R与电动机M串联后再与R0＝8 Ω的电阻并联，然后接在副线圈两端，R是由某种金属氧化物制成的导体，实验研究表明，通过它的电流IR与它两端的电压UR遵循的规律为IR＝kU，其中系数k＝0.125 A/V3，内阻为r＝10 Ω的电动机正常工作时的热功率为P热＝10 W；电源接输出电压为U＝32 V 的正弦交流电时，电动机正好正常工作，且M的电压是R电压的7倍，下列说法正确的是(　　)

图5

A.R两端的电压为2 V

B.原、副线圈的匝数比为4∶1

C.电动机的效率为28.6%

D.变压器的输入功率为16 W

答案　AC

解析　由焦耳定律P热＝Ir可得流过R与M的电流为IR＝1 A，结合IR＝kU可得R两端的电压为UR＝2 V，选项A正确；由正弦交流电有效值的定义结合二极管的单向导电性可得原线圈两端的电压U1＝，由题意可得M的电压为UM＝7UR，副线圈两端的电压为U2＝UR＋UM，原、副线圈的匝数比为＝，结合UR＝2 V，U＝32 V，解得U2＝16 V，UM＝14 V，＝2∶1，选项B错误；电动机的效率为η＝×100%≈28.6%，选项C正确；由能量守恒定律，变压器的输入功率为P＝(UR＋UM)IR＋＝48 W，选项D错误。

20.如图6所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的固定光滑斜面，斜面倾角α＝45°。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2，且m1＝2m2。开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在圆心O的正下方。当m1由静止释放开始运动，则下列说法中正确的是(　　)

图6

A.m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定

B.当m1运动到C点时，m1的速率v1＝

C.m1可能沿碗面上升到B点

D.在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统机械能守恒

答案　AD

解析　m2沿斜面上滑过程中，m2对斜面的压力是一定的，斜面的受力情况不变，由平衡条件可知地面对斜面的支持力始终保持恒定，故A正确；在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒。对m1、m2组成的系统，由机械能守恒定律得m1gR－m2g·Rsin α＝m1v＋m2v，结合m1＝2m2，v1＝v2，解得v1＝，故B错误，D正确；若m1运动到C点时绳断开，C到B由机械能守恒定律知至少需要有的速度m1才能沿碗面上升到B点，现由于v1<，且m1上升的过程中绳子对它做负功，所以m1不可能沿碗面上升到B点，故C错误。

21.如图7甲所示，两固定平行且光滑的金属轨道MN、PQ与水平面的夹角θ＝37°，M、P之间接电阻箱，电阻箱的阻值范围为0～9.9 Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为B＝0.5 T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm，改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图乙所示。已知轨道间距为L＝2 m，重力加速度g＝10 m/s2，轨道足够长且电阻不计(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，则(　　)

图7

A.金属杆的质量m＝0.5 kg

B.金属杆接入电路的电阻r＝2 Ω

C.当R＝2 Ω时，杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为4 V

D.当R＝1 Ω时，若杆ab用时2.2 s达到最大速度，则此过程中下滑的高度为6 m

答案　BC

解析　当金属杆达到最大速度时，安培力等于重力沿框向下的分力有mgsin θ＝，当R＝0时，vm＝4 m/s，当R＝2 Ω 时，vm＝8 m/s，代入上式解得m＝ kg，r＝2 Ω，故B正确，A错误；当R＝2 Ω 时，杆ab匀速下滑过程中R两端的电压为U＝BLvm，代入数据解得U＝4 V，故C正确；当R＝1 Ω时，由图可得最大速度为6 m/s，对金属杆由动量定理得mgsin θt－＝mvm，又s＝vt，s表示金属杆沿轨道运动的位移，代入数据解得s＝7.2 m，则此过程中下滑的高度为h＝ssin θ＝4.32 m，故D错误。