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 辐射光的能量,根据E=ℎℎℎ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/s 2,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4×104 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9.6×104 J,才可能挑战成功答案 D 通过最低点时,汽车受到的弹力F N1=mg+m ℎ2ℎ=1 000×10 N+1 000×1626.4 N=5×104 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=√ℎℎ=√10×6.4 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=12m ℎ02-12mv 2=12×1 000×162 J-12×1 000×82 J=9.6×104 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 Ω,外接R=9.0 Ω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=10√2sin 10πt(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=10√2sin 10πt(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=E m sin ωt,由两式对照可知E m=10√2V,ω=10π rad/s,又由于ω=2πf,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=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。
欧姆定律有I=ℎℎ+ℎ6.(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/s 2,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-μ·2mgx=0-12·2m ℎ22,得v 2=1 m/s 。
A 与B 碰撞过程中动量守恒、机械能守恒,则有mv 0=mv 1+2mv 2,12m ℎ02=12m ℎ12+12·2m ℎ22,解得v 0=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=k ℎℎ2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A→B、B→C、C→A 三个变化过程,AB 为双曲线的一支,则下列说法正确的是( )A.A→B 过程气体向外放热B.B→C 过程气体对外界做功C.C→A 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 AB A→B 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;B→C 过程气体体积增大,故气体对外界做功,选项B 正确;C→A 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,C→A 过程体积不变,A 点的压强为p 0,温度为100 ℃,C 点的压强为2.5p 0,则由理想气体状态方程有ℎ0(100+273)K =2.5ℎ0273K +ℎ,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=sin ℎsin ℎ知,a 光在水滴中的折射角小,折射率大,选项A 正确;由v=ℎℎ,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Δx=ℎℎλ,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=λ0f 和v=λf,则ℎℎ=ℎ0ℎ,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O 1O 2上。
现让橡胶圆盘由静止开始绕O 1O 2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O 1O 2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。