选择＋实验专项练(五)

选择+实验专项练（五）（限时：40分钟）1．下列说法正确的是()A．银河系中存在大量的铝同位素eq\o\al(26,13)Al，它的衰变方程为eq\o\al(26,13)Al→eq\o\al(26,12)Mg＋Y，其中Y是质子B．核废料具有很强的放射性，放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽C．裂变反应有质量亏损，聚变反应没有质量亏损D．γ射线是原子核能级跃迁释放出的能量，是一种电磁波答案D解析根据质量数和电荷数守恒可知，Y的质量数为0，电荷数为＋1，是正电子，A错误；核废料具有很强的放射性，放射性元素经过两个完整的半衰期后，将剩余原来的四分之一，B错误；裂变反应有质量亏损，聚变反应也有质量亏损，C错误；γ射线是原子核能级跃迁释放出的能量，是一种电磁波，D正确。2．一个充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，气球导热良好，则气球内气体()A．内能增加B．对外界做正功C．减少的内能小于放出的热量D．减少的内能大于放出的热量答案C解析充气气球用绳子拴着一块石头正在湖水中缓慢下沉，越往下水温越低，内能减少，A错误；充气气球用绳子拴着一块石头在下降的过程中，水温越来越低，压强逐渐增大，根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，气球体积减小，对外界做负功，B错误；气球下降时，气球内气体内能减小，外界对气球做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，由于外界对气球做功，因此放出的热量大于减小的内能，C正确，D错误。3．两辆小汽车在平直路面上同向运动，两车从同一地点由静止同时出发，其位移x随速度平方v2变化的关系如图1a所示，图中b、c、d分别表示了两车的v－t图像，以下判断正确的是()图1A．两车在x1处再次相遇B．甲、乙两车的v－t图像为图bC．甲、乙两车的v－t图像为图cD．甲、乙两车的v－t图像为图d答案B解析根据公式v2－veq\o\al(2,0)＝2ax变形可得x＝eq\f(1,2a)v2，由图像可得，乙的加速度不变，甲的加速度逐渐增大，所以甲、乙两车的v－t图像为图b。由于甲、乙的位移图像在x1处速度相同，由b图(即甲、乙两车的v－t图)可得，速度相同时，需要的时间不同，则两车是不同时间到达x1，故没在x1处相遇，故A、C、D错误，B正确。4．某家庭装有小型风力发电机10台，某日该地区的风速是6m/s，风吹到的叶片有效面积为1m2，已知空气的密度为1.2kg/m3，假如该风力发电机能将通过此有效面积内空气动能的40%转化为电能。下列表述符合事实的是()A．每秒冲击每台风力发电机叶片的空气体积为1m3B．每秒冲击每台风力发电机叶片的空气动能为259.2JC．每台风力发电机发电的功率为129.6WD．该风力发电机组工作24h，发电量约12.44kW·h答案D解析每秒冲击每台风力发电机叶片的空气体积为V＝SL＝Svt＝1×6×1m3＝6m3，A错误；1s内气流的质量为m＝ρV＝1.2×6kg＝7.2kg，气流的动能为Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×7.2×62J＝129.6J，B错误；1s风的动能转化为的电能E电＝ηEk＝40%×129.6J＝51.84J，则功率P＝eq\f(E电,t)＝51.84W，C错误；该风力发电机组工作24h，发电量为W＝10Pt＝10×51.84×24W·h＝12.44kW·h，D正确。5．2021年10月16日“神舟十三号”载人飞船顺利发射升空，翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员开启了为期6个月的天宫空间站之旅，在距地面大约395km(相当于菏泽到日照的距离)的轨道上运行。在2021年12月9日下午的太空授课中，王亚平说他们一天刚好可以看到16次日出。已知地球半径为6370km，万有引力常量G＝6.67×10－11N·m2/kg2，若只知上述条件，则不能确定的是()A．空间站的运行周期B．空间站的加速度C．地球的第一宇宙速度D．空间站和地球之间的万有引力答案D解析一天刚好可以看到16次日出T＝eq\f(24,16)h＝eq\f(3,2)h，A错误；空间站绕地球做匀速圆周运动，对空间站，由牛顿第二定律得Geq\f(Mm,r2)＝m（eq\f(2π,T)）2r，则M＝eq\f(4π2r3,GT2)，由Geq\f(Mm,r2)＝ma得a＝Geq\f(M,r2)，B错误；由Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)得v＝eq\r(\f(GM,r))，C错误；由于不知道空间站的质量，则根据F引＝Geq\f(Mm,r2)不能求出空间站和地球之间的万有引力，D正确。6．如图2所示，阳台上有一个用于晾灌肠的光滑曲杆AOB，直杆OA和OB的夹角α＝150°，细绳一端固定在A点，另一端与套在曲杆AOB上的轻环Q连接，用挂钩挂上质量为m的灌肠时，轻环Q从曲杆O处沿OB滑下(轻环不滑出OB杆)，重力加速度为g，当灌肠重新平衡后轻绳的张力大小为()图2A.eq\f(\r(2),2)mg B.eq\f(\r(3),3)mgC．mg D.eq\f(1,2)mg答案B解析如图所示，同一根绳上拉力处处相等，故合力在夹角平分线上，处于静止状态时，Q处绳子必垂直于杆，否则不可能平衡，由几何关系得θ＝30°。当灌肠重新平衡，受力分析可得，在竖直方向上2Tcos30°＝mg，则T＝eq\f(\r(3),3)mg，故B正确。7．如图3所示，质量为m的三根完全相同的导体棒垂直于纸面放置，其中a、b两导体棒放置在粗糙的水平面上，c导体棒被竖直的轻质弹簧悬挂，三根导体棒中均通入垂直纸面向里、大小相等的恒定电流后，呈等边三角形排列，且保持稳定。重力加速度为g，下列说法正确的是()图3A．弹簧的弹力小于c导体棒的重力B．水平面对a导体棒的摩擦力可能为零C．水平面对a导体棒的支持力小于eq\f(3,2)mgD．若在地面上对称地缓慢增大a、b导体棒间的距离，弹簧长度将增大答案C解析三根导体棒的电流方向相同，由“同向电流相吸，反向电流相斥”知a导体棒和b导体棒对c导体棒都是吸引力，作用力的合力方向竖直向下，故弹簧的拉力大于c导体棒的重力，故A错误；b、c导体棒对a导体棒的合力垂直bc向上，在水平方向的分力不为零，而a导体棒静止，所以a导体棒必定受到水平面的摩擦力，故B错误；对a、b、c整体研究，弹簧弹力竖直向上，所以地面对a的作用力小于eq\f(3,2)mg，故C正确；若对称地缓慢增大ab导体棒间的距离，a导体棒和b导体棒对c导体棒的作用力都在减小，且二力的夹角增大，故二力的合力减小，则弹簧的弹力减小，长度减小，故D错误。8．发电机的示意图如4甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO′轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其他电阻不计，图乙中的Um为已知量。在金属框转动一周的过程中()图4A．框内电流方向不变B．电动势的有效值为eq\f(1,2)UmC．流过电阻的电荷量为eq\f(4BL2,R)D．电阻产生的焦耳热为eq\f(πUmBL2,2R)答案C解析线框转动过程中每经过一次中性面，电流方向改变一次，故A错误；有效值与正弦交流电有效值相同为U＝eq\f(Um,\r(2))，故B错误；转动半圈流过电阻的电荷量q＝eq\o(I,\s\up6(－))Δt＝eq\f(ΔΦ,R)＝eq\f(2BL2,R)，因此转动一周的电荷量q′＝2q＝eq\f(4BL2,R)，故C正确；由于Um＝NωBS，则电阻产生的焦耳热Q＝eq\f(U2,R)T＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Um,\r(2))))2,R)·eq\f(2π,ω)＝eq\f(πUmBL2,R)，故D错误。9．如图5所示，半径为R的带正电金属薄球壳，一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图像，可能正确的是()图5答案A解析带正电金属薄球壳内部电场强度处处为0，试探电荷从球心到球壳处的过程不受任何力的作用，故动能不变；带正电的试探电荷从球壳处继续向外运动过程，受到的静电力是斥力，做加速运动，动能增大，离球心越远，静电力越小，根据动能定理可知，动能增加得越慢，选项A正确，B、C、D错误。10．如图6所示，小球A、B用一根长为L的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，小球C挨着小球B放置在地面上。由于微小扰动，小球A沿光滑的竖直墙面下滑，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与墙面夹角为θ，小球A和墙面恰好分离，最后小球A落到水平地面上。下列说法中不正确的是()图6A．当小球A的机械能取最小值时，小球B与小球C的加速度为零B．小球A由静止到与墙面分离的过程中，小球B的速度先增大后减小C．当小球A和墙面恰好分离时，小球B与小球C也恰好分离D．当小球A和墙面恰好分离时，A、B两球的速率之比为tanθ∶1答案B解析从静止开始到小球A和墙面恰好分离的过程，对A、B、C三个小球组成的系统，由于受到竖直墙面向右的弹力，根据动量定理可得Ft＝(mB＋mC)vB，所以小球A由静止到与墙面分离的过程中，小球B的速度一直增大，故B错误；对A、B、C三个小球组成的系统，机械能守恒，由B项的分析可知，球A和墙面恰好分离时，小球B与小球C速度最大，则其加速度最小，机械能最大，则此时A球机械能最小，所以当小球A的机械能取最小值时，小球B与小球C的加速度为零，故A正确；当小球A与墙面分离后，水平方向动量守恒，小球A在水平方向的速度会不断增大，B球在水平方向的速度会不断减小，所以在小球A与墙面分离瞬间，小球C和小球B分离，故C正确；当小球A和墙面恰好分离时，两球的速度分解如图所示两球的速度关联，沿杆方向的速度相等，有vAcosθ＝vBsinθ可得eq\f(vA,vB)＝eq\f(tanθ,1)，故D正确。11．用图7甲所示的实验装置测量木块与长木板间的动摩擦因数μ。把左端带有定滑轮的长木板平放在实验桌上，载有砝码的木块右端连接穿过打点计时器的纸带，左端连接细线，细线绕过定滑轮挂有槽码，木块在槽码的牵引下运动。通过纸带测量木块的加速度，并测出木块与砝码的总质量M，槽码的总质量m，计算木块与木板之间的摩擦力Ff。改变M和m进行多次实验。甲(1)下列实验操作步骤，正确顺序是________。①释放木块②接通打点计时器电源③将木板固定在水平桌面上④调节滑轮高度使细线与木板平行⑤将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上(2)实验打出的一段纸带如图乙所示，打点计时器的工作频率为50Hz，图中纸带按实际尺寸画出，则木块的加速度为______m/s2。乙(3)甲同学测得的数据见下表：M/kg0.7000.6000.5000.4000.300Ff/N2.482.181.801.501.16请根据表中的数据，在图丙方格纸上作出Ff－M图像。丙图7(4)已知重力加速度g＝9.80m/s2，可求得该木块与木板的动摩擦因数μ＝________。(5)乙同学用(3)问表中的数据逐一计算出每次测量的μ值，取其平均值作为测量结果。他发现该值比甲同学在(4)问中得出的μ值大。你认为哪位同学的结果更准确，请简要说明理由_______________________________________________________。答案(1)③⑤④②①(2)0.47(3)见解析图(4)0.32(0.31～0.33)(5)见解析解析(1)实验时，将木板固定在水平桌面上，接着将纸带穿过打点计时器的限位孔并固定在木块上，然后把细线拴在木块上，使细线跨过定滑轮并挂上槽码，调节滑轮高度使细线与木板平行。再接通打点计时器电源，接着释放木块。最后关闭电源，取下纸带。故正确顺序是③⑤④②①。(2)如图所示每四个点选一个计数点，标上字母。则计数点之间的时间间隔为T＝0.02s×4＝0.08s，用刻度尺测得C、E两点到O点的距离分别为sOC＝3.90cm，sOE＝9.00cm，由逐差法得a＝eq\f(（sOE