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选择题专练(1)1.(2019陕西宝鸡质检)氢原子能级图如图所示,当氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时,辐射光的波长为656 nm,下列判断正确的是()A.氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时,辐射光的波长大于656 nmB.当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时,辐射出的光子不能使逸出功为2.25 eV的钾发生光电效应C.一个处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D.用能量为1.0 eV的光子照射处于n=4能级的氢原子,可以使氢原子电离答案D氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时,辐射光的能量大于氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射光的能量,根据E=hc可知,氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时,辐射光的波长一定小于656 nm,故A错误;从n=4能级跃迁到n=2能级时辐射出的光子能量为2.55 eV,大于金属钾的逸出功,能使钾发生光电效应,故B错误;一个处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线,故C错误;当处于n=4能级的氢原子吸收的能量大于或等于0.85 eV时,将会被电离,故D正确。2.(2019广东佛山模拟)绝缘小球P与用丝绸摩擦过的玻璃棒接触后带正电,将一个用毛皮摩擦过的橡胶小球(带负电)靠近P球,要让P球如图静止,则橡胶小球应该放在图中甲乙丙丁的哪一个位置() A.甲B.乙C.丙D.丁答案D小球P带正电,而用毛皮摩擦过的橡胶小球带负电,可知二者之间的静电力为吸引力。小球P受到竖直向下的重力,沿绳子方向向上的拉力,两个力不在同一条直线上,由三个力平衡可知,橡胶小球的位置一定在绳子及其延长线的右侧,即甲、乙、丙、丁四个位置只有丁是可能的,其余都是不可能的,故A、B、C错误,D正确。3.(2019山西太原模拟)对于挑战世界最大的环形车道(直径12.8 m,位于竖直面内,如图所示)的特技演员Steve Truglia来说,瞬间的犹豫都可能酿成灾难性后果。若速度太慢,汽车在环形车道上,便有可能像石头一样坠落;而如果速度太快,产生的离心力可能让他失去知觉。挑战中汽车以16 m/s的速度进入车道,到达最高点时,速度降至10 m/s成功挑战。已知演员与汽车的总质量为1 t,将汽车视为质点,在上升过程中汽车速度一直减小,下降过程中速度一直增大,取g=10 m/s2,则汽车在以16 m/s的速度进入车道从最低点上升到最高点的过程中()A.通过最低点时,汽车受到的弹力为4104 NB.在距地面6.4 m处,演员最可能失去知觉C.只有到达最高点时汽车速度不小于10 m/s,才可能挑战成功D.只有汽车克服合力做的功小于9.6104 J,才可能挑战成功答案D通过最低点时,汽车受到的弹力FN1=mg+mv2R=1 00010 N+1 0001626.4 N=5104 N,选项A错误;在轨道的最低点时,车速最大,人对座椅的压力最大,最容易失去知觉,选项B错误;汽车到达最高点的最小速度为v=gR=106.4 m/s=8 m/s,则只有到达最高点时汽车速度不小于8 m/s,才可能挑战成功,选项C错误;从最低点到最高点克服合外力做的功最大为W=12mv02-12mv2=121 000162 J-121 00082 J=9.6104 J,选项D正确。4.(2019四川泸州质检)高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。则下列说法正确的是()A.人向上弹起过程中,一直处于超重状态B.人向上弹起过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力D.弹簧压缩到最低点时,高跷对地的压力等于人和高跷的总重力答案C人向上弹起的过程中,先做加速度逐渐减小的加速直线运动(超重状态),而后做加速度逐渐增加的减速直线运动(失重状态),最后做匀减速直线运动(完全失重)到最高点,选项A错误;人向上弹起过程中,踏板对人的作用力和人对踏板的作用力属于作用力和反作用力,二者等大反向,选项B错误;当弹簧压缩到最低点时,人有竖直向上的加速度,根据牛顿第二定律可知,高跷对人的作用力大于人的重力,由牛顿第三定律可知人对高跷的作用力大于人的重力,高跷对地的压力大于人和高跷的总重力,选项C正确,D错误。5.(2019天津红桥调研)如图所示,实验室一台手摇交流发电机的内阻r=1.0 ,外接R=9.0 的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=102 sin 10t(V),则()A.该交变电流的频率为10 HzB.该电动势的最大值为10 VC.外接电阻R所消耗的电功率为10 WD.电路中理想交流电流表的示数为1 A答案D由发电机产生的感应电动势表达式e=102 sin 10t(V)可知,该交变电流为正弦式交变电流,其感应电动势的瞬时值基本表达式为e=Em sin t,由两式对照可知Em=102 V,=10 rad/s,又由于=2f,解得f=5 Hz,故选项A、B错误;理想交流电流表测量的是电路中总电流的有效值,根据闭合电路的欧姆定律有I=ER+r=1 A,外接电阻R所消耗的电功率P=I2R=9 W,故选项C错误,D正确。6.(2019安徽江南十校联考)如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后物块B刚好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m,g取10 m/s2,物块可视为质点。则A碰撞前瞬间的速度为()A.0.5 m/sB.1.0 m/sC.1.5 m/sD.2.0 m/s答案C碰后物块B做匀减速直线运动,由动能定理有-2mgx=0-122mv22,得v2=1 m/s。A与B碰撞过程中动量守恒、机械能守恒,则有mv0=mv1+2mv2,12mv02=12mv12+122mv22,解得v0=1.5 m/s,则选项C正确。7.(多选)(2019陕西榆林三模)在图甲、乙中两点电荷电荷量相等,丙、丁中通电导线电流大小相等,竖直虚线为两点电荷、两通电导线的中垂线,O为连线的中点。下列说法正确的是()A.图甲和图丁中,在连线和中垂线上,O点的场强和磁感应强度都最小B.图甲和图丁中,在连线和中垂线上,关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相等C.图乙和图丙中,在连线和中垂线上,O点的场强和磁感应强度都最大D.图乙和图丙中,在连线和中垂线上,关于O点对称的两点场强和磁感应强度都相等答案AD在题图甲中,根据场强公式E=kQr2以及场强的合成可以知道O点场强为零;在题图丁中,根据右手螺旋定则以及磁场的叠加可以知道O点磁感应强度为零,都是最小的,故选项A正确;题图甲和题图丁中,在连线和中垂线上,关于O点对称的两点场强和磁感应强度只是大小相等,但是方向不同,故选项B错误;在题图乙中,在中垂线上O点场强最大,但是在连线上O点场强最小;在题图丙中,在连线上O点的磁感应强度最小,在中垂线上O点的磁感应强度最大,故选项C错误;在题图乙和题图丙中,在连线和中垂线上关于O点对称的两点场强和磁感应强度大小相等,方向相同,故选项D正确。8.(多选)一定质量理想气体经历如图所示的AB、BC、CA三个变化过程,AB为双曲线的一支,则下列说法正确的是()A.AB过程气体向外放热B.BC过程气体对外界做功C.CA过程气体内能增加D.若气体在状态A的温度为100 ,则状态C的温度为250 答案ABAB过程为等温变化过程,内能不变,由于体积减小,外界对气体做功,则由热力学第一定律可知,气体向外放热,选项A正确;BC过程气体体积增大,故气体对外界做功,选项B正确;CA过程压强减小,体积不变,则温度一定降低,故气体内能减少,选项C错误;由题图可知,CA过程体积不变,A点的压强为p0,温度为100 ,C点的压强为2.5p0,则由理想气体状态方程有p0(100+273)K=2.5p0273K+t,解得t=659.5 ,选项D错误。9.(多选)彩虹是由阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次形成。彩虹形成的示意图如图所示,一束白光L由左侧射入水滴,a、b是白光射入水滴后经过一次反射和两次折射后的两条出射光线(a、b是单色光)。下列关于a光与b光的说法正确的是()A.水滴对a光的折射率大于对b光的折射率B.a光在水滴中的传播速度小于b光在水滴中的传播速度C.用同一台双缝干涉仪做光的双缝干涉实验,a光相邻的亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距D.a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要长答案AB进入水滴时,由折射定律n=sinisinr知,a光在水滴中的折射角小,折射率大,选项A正确;由v=cn,a光在水滴中的传播速度小,选项B正确;a光在水滴中的折射率大,频率大,波长小,由x=ld,a光的相邻亮条纹间距小于b光的相邻亮条纹间距,选项C错误;在真空和在水滴中,分别有c=0f和v=f,则cv=0,故a、b光在水滴中传播的波长都比各自在真空中传播的波长要短,选项D错误。10.(多选)(2019河北石家庄模拟)如图所示,M为水平放置的橡胶圆盘,在其外侧面均匀带有负电荷。在M正上方用绝缘丝线(图中未画出)悬挂一个闭合铝环N,铝环也处于水平面中,且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上。现让橡胶圆盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针(俯视)加速转动,下列说法正确的是()A.铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向下B.铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向上C.铝环N有扩大的趋势,丝线对它的拉力增大D.铝环N有缩小的趋势,丝线对它的拉力减小答案AD橡胶圆盘M由静止开始绕其轴线O1O2按箭头所示方向加速运动,形成环形电流,环形电流的大小增大,橡胶圆盘外侧面均匀带有负电荷,根据右手螺旋定则知,通过铝环N的磁通量向下,且增大,根据楞次定律的推论知铝环的面积有缩小的趋势,且有向上的运动趋势,所以丝线的拉力减小,根据牛顿第三定律可知,铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向下,故选项A、D正确,选项B、C错误。11.(多选)(2019广东汕头二模)甲、乙两辆小汽车(都可视为质点)分别处于同一条平直公路的两条平行车道上,开始时(t=0)乙车在前甲车在后,两车间距为x0。t=0时甲车先启动,t=3 s时乙车再启动,两车启动后都是先做匀加速直线运动,后做匀速直线运动,v-t图像如图所示。根据图像,下列说法正确的是()A.两车加速过程中,甲的加速度大小比乙大B.若x0=80 m,则两车间间距最小为30 mC.若两车在t=5 s时相遇,则在t=9 s时再次相遇D.若两车在t=4 s时相遇,则在t=10 s时再次相遇答案BCv-t图线的斜率大小表示加速度大小,从题图图像上可以看出乙的加速度大小大于甲的加速度大小,故A错误;速度相等时两车之间的距离有最小值,从图像上可以看出07 s内甲运动的位移x1=(2+7)202 m=90 m,而乙运动的位移x2=12420 m=40 m,则甲、乙之间的最短距离x=x2+x0-x1=30 m,故B正确;若两车在t=5 s时相遇,从图像上可以看出59 s内甲、乙运动的位移相等,所以甲、乙在t=9 s时会再次相遇,故C正确;若两车在t=4 s时相遇,从图像上可以看出410 s内甲、乙运动的位移不相等,则在t=10 s时不会再次相遇,故D错误。12.(多选)(2019河南开封三模)如图所示,M、N两点处于同一水平面,O为M、N连线的中点,过O点的竖直线上固定一根绝缘光滑细杆,杆上A、B两点关于O点对称。第一种情况,在M、N两点分别放置电荷量为+Q和-Q的等量异种点电荷,套在杆上带正电的小金属环从A点无初速度释放,运动到B点;第二种情况,在M、N两点分别放置电荷量为+Q的等量同种点电荷,该金属环仍从A点无初速度释放,运动到B点。则两种情况中()A.金属环运动到B点的速度第一种情况较大B.金属环从A点运动到B点所用的时间第一种情况较短C.金属环从A点运动到B点的过程中,动能与重力势能之和均保持不变D.金属环从A点运动到B点的过程中(不含A、B两点),在杆上相同位置的速度第一种情况较大答案BD等量异种电荷连线的中垂线是等势线,带电金属环沿杆运动时电势能不变,重力势能转化为动能,金属环所受合力等于重力,做加速度等于重力加速度的匀加速直线运动;在等量同种正电荷连线的中垂线上,中点O电势最高,与中点O距离越远,电势越低,A、B两点关于O点对称,电势相等,金属环的电势能相等,重力势能全部转化为动能,第一种情况与第二种情况在B点的速度相等,故A错误;由于到B点前第二种情况的平均速度比较小,所以运动时间比较长,故B正确;等高处重力势能相等,但到B点前第二种情况的速度均较小,所以动能与重力势能之和第二种情况均较小,故C错误;第二种情况中金属环电场力先是阻力后是动力,到B点时与第一种情况速度相等,故D正确。8
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