選擇、實驗題(11＋2)定時訓練(二)(限時：40分鐘)一、單項選擇題(共7小題，每小題4分，共28分)1.[2021·廣東省學業水平選擇考模擬(二)]下列物理學歷史的事件與觀點符合事實的是()A.伽利略在第谷的觀察數據的基礎上總結了行星運動定律B.居里夫人發現了天然放射性現象，打開了原子核的大門C.法拉第引入“電場線”“磁感線”等形象的方法來描述場D.愛因斯坦首先提出能量量子化的觀點，成功解釋了光電效應現象答案C解析開普勒在第谷的觀察數據的基礎上總結了行星運動定律，故A錯誤；貝克勒爾發現了天然放射性現象，打開了原子核的大門，故B錯誤；法拉第引入“電場線”“磁感線”等形象的方法來描述場，故C正確；普朗克首先提出能量量子化的觀點，成功解釋了黑體輻射實驗規律，愛因斯坦首先提出光量子的觀點，成功解釋了光電效應現象，故D錯誤。2.(2021·北京順義區第二次統練)下列說法正確的是()A.氣體的壓強是由于大量氣體分子對器壁的持續頻繁的撞擊而形成的B.若減小分子間距離，分子引力會減小，分子斥力會增大C.如果氣體吸收熱量，氣體的內能一定增大D.布朗運動就是分子的無規則運動答案A解析根據氣體壓強的微觀解釋，可知氣體的壓強是由于大量氣體分子對器壁的持續頻繁的撞擊而形成的，故A正確；若減小分子間距離，分子引力會增大，分子斥力也會增大，故B錯誤；根據熱力學第一定律，可知如果氣體吸收熱量，氣體的內能不一定增大，故C錯誤；布朗運動是懸浮小顆粒的無規則運動，間接反映了分子的無規則運動，故D錯誤。3.由于太陽光不能照射到太陽能電池板上，“玉兔二號”月球車開始進入休眠期。在之后的半個月內，月球車采用同位素eq\o\al(238,94)Pu電池為其保暖供電，已知Pu238是人工放射性元素，可用中子輻照eq\o\al(237,93)Np得到。Pu238衰變時只放出α射線，其半衰期為88年。則()A.用中子輻照Np237制造Pu238時將放出電子B.Pu238經一次衰變會有兩個質子轉變為兩個中子C.Pu238經一次衰變形成的新核含有144個中子D.當到達下個月晝太陽能電池板工作時，Pu238停止衰變不再對外供電答案A解析用中子輻射Np237時的核反應方程為eq\o\al(1,0)n＋eq\o\al(237,93)Np→eq\o\al(238,94)Pu＋eq\o\al(0,－1)e，根據核反應方程可知，有電子放出，故A正確；Pu238經一次α衰變，衰變方程為eq\o\al(238,94)Pu→eq\o\al(234,92)U＋eq\o\al(4,2)He，Pu238經一次α衰變會把2個質子和2個中子作為一個整體拋射出來，衰變后形成的新核中有中子234－92＝142(個)，故B、C錯誤；放射性元素的半衰期是由放射性元素本身決定的，與外界環境無關，故D錯誤。4.(2021·河北唐山市二模)為了減小電能輸送過程中的損耗，高壓送電是當前最有效的方式。將200V、100kW的交流電按照如圖1所示電路輸送給用戶，線路上總電阻R＝4Ω，降壓變壓器原、副線圈的匝數比為195∶11，用戶獲得電壓為220V，升壓變壓器原、副線圈的匝數比為()圖1A.1∶25 B.1∶20 C.1∶10 D.1∶5答案B解析設通過用戶的總電流為I4，升壓變壓器及降壓變壓器原、副線圈匝數的分別為eq\f(n1,n1)、eq\f(n3,n4)，根據理想變壓器原、副線圈電流關系可得輸電線上的電流為I3＝eq\f(n4,n3)I4＝eq\f(11,195)I4，根據理想變壓器原、副線圈電壓關系可得U3＝eq\f(n3,n4)U4＝eq\f(195,11)×220V＝3900V，根據理想變壓器原、副線圈功率相等的關系可得P1＝Ieq\o\al(2,3)R＋U3I3，代入數據解得I3＝25A或I3＝－100A(舍去)，升壓變壓器原線圈的電流為I1＝eq\f(P1,U1)＝eq\f(100×103,200)A＝500A，則升壓變壓器原、副線圈的匝數比為eq\f(n1,n2)＝eq\f(I2,I1)＝eq\f(25,500)＝eq\f(1,20)，所以B正確，A、C、D錯誤。5.(2021·山東濰坊市二模)一復色光a沿如圖2所示方向從空氣射向玻璃球，在球內分為b、c兩束，O為球心。下列判斷正確的是()圖2A.c光在球中的傳播時間長B.b光在球中傳播速度小C.b光的頻率小于c光D.增大a光入射角，b光可能在玻璃球內發生全反射答案B解析因b光的偏折程度比c大，可知玻璃對b的折射率較大，則b的頻率較大，根據v＝eq\f(c,n)，可知b光在球中傳播速度小，而b光在球中傳播的距離較大，由t＝eq\f(s,v)＝eq\f(sn,c)可知b光在球中的傳播時間長；因為光從空氣進入玻璃的折射角等于從玻璃球射向空氣的入射角，則增大a光入射角，兩種光都不能在玻璃球內發生全反射，故選項A、C、D錯誤，選項B正確。6.(2021·安徽蚌埠市第三次教學質量檢測)如圖3為游樂場滑道的簡化模型，光滑曲面滑道PA與水平粗糙滑道AB在A點平滑連接，PA高度差為1m，AB長為4m。質量為50kg的滑塊從P點由靜止滑下，到A點進入減速區，在B點與緩沖墻發生碰撞后，運動至C點停下。已知碰撞過程中緩沖墻對滑塊的沖量大小為150N·s，滑塊與AB間的動摩擦因數為0.2，重力加速度g＝10m/s2，則滑塊與緩沖墻碰撞后瞬間的速度大小為()圖3A.0.5m/s B.1.0m/s C.1.5m/s D.2.0m/s答案B解析設滑塊與緩沖墻碰撞前瞬間的速度大小為v，根據能量守恒定律可得，mgh－μmgx＝eq\f(1,2)mv2，代入數據得v＝2m/s，設滑塊與緩沖墻碰撞后瞬間的速度大小為v1，取向右為正方向，碰撞過程中，根據動量定理有I＝mv1－mv，代入數據可得v1＝－1m/s，負號表示方向水平向左，故A、C、D錯誤，B正確。7.(2021·天津市學業水平等級性考試模擬)如圖4所示，O點是豎直平面內圓的圓心，A、B、C三點將圓三等分，CD是圓的水平直徑，在A、B兩點分別固定等量的正點電荷。下列說法正確的是()圖4A.D、O、C三點的電勢大小關系為φD＝φO＝φCB.一個電子可以在A、B兩點電荷的電場中做圓周運動C.將一個電子從C點靜止釋放，電子從C點沿直線到D點的過程中所受的電場力先減小后增大D.將很多質子以相同的初動能從O點沿圓周平面內向各個方向發射，從D點離開圓周時質子的動能最小答案B解析D、O與兩點電荷的距離相等且小于C點與兩點電荷的距離，由電勢的疊加可知φD＝φO>φC，A錯誤；給電子適當的初速度，電子可以在A、B兩點連線的中垂面內繞AB的中點為圓心做勻速圓周運動，B正確；設A、B兩點間距為L，兩點電荷的電荷量均為＋Q，取CD上某點M如圖所示，設∠MAB＝θ(0°<θ<90°)，A、B兩點電荷在M點形成電場的合電場強度沿OC方向，其大小為EM＝eq\f(2kQsinθ,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2cosθ)))\s\up12(2))＝eq\f(8kQ,L2)sinθcos2θ，由數學知識可知當tanθ＝eq\f(\r(2),2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(tan30°<tanθ＝\f(\r(2),2)<tan60°))時，EM有最大值，即電子從C點沿直線到D點的過程中所受的電場力先增大后減小再增大，C錯誤；只有電場力做功時，帶電粒子的動能與電勢能之和為一個定值，由于D點不是圓上電勢最高的點，故質子從D點離開圓時動能不是最小的，D錯誤。二、多項選擇題(共4小題，每小題4分，共16分)8.[2021·廣東省學業水平選擇考模擬(二)]離地面高度5.0×104m以下的大氣層可視為電阻率較大的漏電介質，假設由于雷暴對大氣層的“電擊”，使得離地面高度5.0×104m處的大氣層與帶負電的地球表面之間形成穩定的電場，其電勢差約為3×105V。已知，雷暴每秒鐘給地球充電的電荷量約為1.8×103C，地球表面積近似為5.0×1014m2，則()圖5A.該大氣層的等效電阻約為600ΩB.該大氣層的平均漏電電流約為1.8×103AC.該大氣層的平均電阻率約為1.7×1012Ω·mD.該大氣層的平均電阻率約為1.7×108Ω·m答案BC解析該大氣層的平均漏電電流約為I＝eq\f(q,t)＝eq\f(1.8×103,1)A＝1.8×103A，該大氣層的等效電阻為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(3×105,1.8×103)Ω＝167Ω，故A錯誤，B正確；根據R＝ρeq\f(L,S)可得，該大氣層的平均電阻率約為ρ＝eq\f(RS,L)＝eq\f(167×5.0×1014,5.0×104)Ω·m＝1.7×1012Ω·m，故C正確，D錯誤。9.(2021·山東泰安市二輪檢測)一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻該波波形如圖6中實線所示，此時x＝0處的質點沿y軸負向振動；t＝2.0s時刻波形如圖中虛線所示。則()圖6A.波的傳播速度可能為0.3m/sB.波的傳播速度可能為0.9m/sC.此列波的波長為0.8mD.此列波沿x軸負向傳播答案AB解析根據題意得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,2)))T＝2s(n＝0，1，2…)，所以波速為v＝eq\f(λ,T)＝eq\f(2×（0.8－0.2）\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,2))),2)m/s＝(0.6n＋0.3)m/s(n＝0，1，2…)，當n＝0時，v＝0.3m/s，當n＝1時，v＝0.9m/s，A、B正確；此列波的波長為λ＝2×(0.8－0.2)m＝1.2m，C錯誤；因為x＝0處的質點沿y軸負向振動，所以此列波沿x軸正向傳播，D錯誤。10.(2021·天津市學業水平等級性考試模擬)英國知名科學雜志《自然》發表文章，展望了2020年可能會對科學界產生重大影響的事件，其中包括中國的“嫦娥五號”任務。若“嫦娥五號”經過若干次軌道調整后，先在距離月球表面h的高度處繞月球做勻速圓周運動，然后開啟反沖發動機，“嫦娥五號”著陸器暫時處于懸停狀態，最后實現軟著陸，自動完成月球表面樣品采集，并從月球起飛，返回地球。月球的半徑為R且小于地球的半徑，月球表面的重力加速度為g0且小于地球表面的重力加速度，引力常量為G。不考慮月球的自轉，則下列說法正確的是()A.“嫦娥五號”的發射速度大于地球的第二宇宙速度B.“嫦娥五號”探測器繞月球做勻速圓周運動的速度可能大于地球的第一宇宙速度C.由題可知月球的平均密度ρ＝eq\f(3g0,4GπR)D.“嫦娥五號”探測器在繞月球做勻速圓周運動的周期為T＝2π(R＋h)eq\r(\f(R＋h,g0R2))答案CD解析探測器的發射速度大于第二宇宙速度就能脫離地球束縛而環繞太陽運動，“嫦娥五號”在地月系內運動，其發射速度大于地球的第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A錯誤；根據萬有引力提供衛星做勻速圓周運動的向心力，有mg表＝meq\f(veq\o\al(2,1),R)，可得星球的第一宇宙速度為v1＝eq\r(g表R)，因g地>g月，R地>R月，則月球的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，而“嫦娥五號”繞月球的運行速度小于月球的第一宇宙速度，“嫦娥五號”探測器繞月球做勻速圓周運動的速度一定小于地球的第一宇宙速度，故B錯誤；對月球表面的物體，有Geq\f(M月m,R2)＝mg0，M月＝ρ·eq\f(4,3)πR3，聯立解得ρ＝eq\f(3g0,4GπR)，故C正確；由“嫦娥五號”做勻速圓周運動，有Geq\f(M月m,（R＋h）2)＝meq\f(4π2,T2)(R＋h)，Geq\f(M月m,R2)＝mg0，聯立可得“嫦娥五號”繞月球做勻速圓周運動的周期為T＝2πeq\r(\f(（R＋h）3,g0R2))，故D正確。11.(2021·山東濰坊市二模)如圖7所示，MN和PQ是兩根電阻不計的光滑平行金屬導軌，間距為L，導軌水平部分處在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與水平導軌平面夾角為37°，導軌右端接一阻值為R的定值電阻，質量為m、長度為L的金屬棒，垂直導軌放置，從導軌左端h高處靜止釋放，進入磁場后運動一段距離停止。已知金屬棒電阻為R，與導軌間接觸良好，且始終與磁場垂直，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則金屬棒進入磁場區域后()圖7A.定值電阻兩端的最大電壓為eq\f(BL\r(2gh),2)B.金屬棒在水平導軌上運動時對導軌的壓力越來越大C.金屬棒在磁場中運動的距離為eq\f(2mR\r(2gh),B2L2)D.定值電阻R產生的焦耳熱為eq\f(1,2)mgh答案BD解析在金屬棒由靜止釋放運動到水平軌道過程中，根據機械能守恒定律可得mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得v0＝eq\r(2gh)，金屬棒剛入磁場時，速度v＝v0最大，電動勢E最大，電流I最大，此時電阻R兩端的電壓最大，則有Um＝ImR＝eq\f(Em,2R)R＝eq\f(BLv0sinθ,2)＝eq\f(3,10)BLeq\r(2gh)，A錯誤；金屬棒在導軌上運動中，對金屬棒受力分析，如圖所示，在垂直于B的方向金屬棒受到的安培力為FA＝BIL，則豎直方向有FAcosθ＋FN＝mg，水平方向有FAsinθ＝ma，金屬棒在磁場中做減速運動，速度v變小，所以E變小，I變小，FA變小，則有FN變大，B正確；由動量定理得－FAsinθ·Δt＝m·Δv，則有eq\f(B2L2vsin2θ·Δt,2R)＝mv0－0，則有金屬棒在磁場中運動的距離x＝v·Δt＝eq\f(2mR\r(2gh),0.36B2L2)，C錯誤；由能量守恒可得Q總＝mgh，由Q＝I2Rt可得，定值電阻R與金屬棒產生的熱量相等，所以定值電阻R產生的焦耳熱為QR＝eq\f(Q總,2)＝eq\f(1,2)mgh，D正確。三、實驗題(共2小題，共16分)12.(7分)(2021·湖南永州市第三次模擬)用如圖8所示的裝置驗證小球做自由落體運動過程中機械能守恒，圖中O為靜止釋放小球的位置，A、B、C、D為固定速度傳感器的位置且與O在同一條豎直線上。圖8(1)若當地重力加速度為g，還需要測量的物理量有________(填選項前的字母)。A.小球的質量mB.小球下落到每一個速度傳感器時的速度vC.小球下落到每一個速度傳感器時所用的時間tD.小球下落到每一個速度傳感器時下落的高度h(2)作出eq\f(1,2)v2－h圖像，由圖像算出其斜率k，當k＝________時可以認為小球做自由落體運動過程中機械能守恒。(3)寫出對減小本實驗誤差有益的一條建議：_______________________________。答案(1)BD(2)g(3)相鄰速度傳感器間的距離適當大些；選用質量大、體積小的小球做實驗等(其他合理表述均可)解析(1)機械能守恒的關系式mgh＝eq\f(1,2)mv2，所以不需要測量物體的質量；需要測量小球下落到每一個速度傳感器時的速度v和小球下落到每一個速度傳感器時下落的高度h；不需要測量運動時間t。故選項B、D正確。(2)由mgh＝eq\f(1,2)mv2整理得eq\f(1,2)v2＝gh，所以當圖像的斜率k＝g時，可以認為小球做自由落體運動過程中機械能守恒。(3)減小實驗誤差的方法有相鄰速度傳感器間的距離適當大些；選用質量大、體積小的球做實驗等。13.(9分)(2021·河北唐山市二模)一金屬線材電阻未知且電阻分布不均勻，為了測量其阻值并將其截為阻值相等的兩段，實驗研究小組設計了如圖9所示電路，實驗器材如下：圖9未知電阻，阻值約為4.8Ω；微安表(零刻度在表盤中間)，一端接導線，另一端接表筆；定值電阻R1，阻值為10Ω；電阻箱R2，阻值0～99.9Ω；電流表，量程0～0.6A，內阻RA＝1Ω；電壓表，量程0～3.0V，內阻約為3000Ω；滑動變阻器，0～10Ω；電源，電動勢為3V；開關，導線若干。實