高考物理二轮复习 电学与原子物理学选择题押题练（三）（含解析）-人教版高三全册物理试题

电学与原子物理学选择题押题练（三）1.如图所示，电场中一带正电的粒子在点电荷＋Q形成的电场中以某一初速度沿直线从A点运动到B点，粒子在A点的速度大小为v0。则选项图中能定性反映该粒子从A点向B点运动情况的速度—时间图像的是(粒子重力忽略不计)()解析：选C粒子从A运动到B过程中，电场力做负功，速度逐渐减小，由牛顿第二定律得F＝F库＝eq\f(kQq,r2)＝ma，可知粒子在向B运动的过程中，加速度大小a逐渐增大，因v­t图像斜率的大小表示加速度的大小，故C选项正确。2．平行板电容器两个带电极板之间存在引力作用，引力的大小与内部场强E和极板所带电荷量Q的乘积成正比。今有一平行板电容器两极板接在恒压直流电源上，现将两极板间距减小至原来的eq\f(4,9)，则A、B两极板之间的引力与原来的比值是()A.eq\f(3,2) B.eq\f(9,4)C.eq\f(27,8) D.eq\f(81,16)解析：选D两极板间距变为原来的eq\f(4,9)，根据电容决定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，电容器的电容变为原来的eq\f(9,4)，根据Q＝CU可知，极板所带电荷量变为原来的eq\f(9,4)，根据电场强度公式E＝eq\f(U,d)可知，内部电场强度变为原来的eq\f(9,4)，由于F＝kQE，所以两极板之间的引力变为原来的eq\f(81,16)，故D正确。3.质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具。如图所示，带电粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片D上。现有某种元素的三种同位素的原子核由容器A进入质谱仪，最后分别打在底片p1、p2、p3三个位置，不计粒子重力，则打在p1处的粒子()A．质量最小 B．比荷最小C．动能最小 D．动量最小解析：选B由题图知，打在p1处的粒子偏转半径R最大，粒子在加速电场中加速时，有Uq＝eq\f(1,2)mv2；粒子在磁场中偏转时有Bqv＝meq\f(v2,R)，则R＝eq\f(mv,Bq)＝eq\f(1,B)eq\r(\f(2Um,q))，则打在p1处的粒子比荷最小，选项B正确。4．核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加快核电站建设。核泄漏中的钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险。已知钚的一种同位素eq\o\al(239,94)4Pu的半衰期为24100年，其衰变方程为eq\o\al(239,94)Pu→X＋eq\o\al(4,2)He＋γ，下列说法中正确的是()A．X原子核中含有92个中子B．100个eq\o\al(239,94)Pu经过24100年后一定还剩余50个C．由于衰变时释放巨大能量，根据E＝mc2，衰变过程总质量增加D．衰变放出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力解析：选D根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒可得，X原子核中含有92个质子，235个核子，则中子数为235－92＝143(个)，选项A错误；半衰期是大量原子核衰变时的统计规律，100个eq\o\al(239,94)Pu经过24100年后不一定还剩余50个，选项B错误；由于衰变时释放巨大能量，衰变过程总质量减少，选项C错误；衰变放出的γ射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，选项D正确。5.在x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，同一种带电粒子从O点射入磁场，当入射方向与x轴的夹角为45°时，速度为v1、v2的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，如图所示，当夹角为60°时，为了使速度为v3的粒子从ab的中点c射出磁场，则速度v3应为()A.eq\f(1,2)(v1＋v2) B.eq\f(\r(2),2)(v1＋v2)C.eq\f(\r(3),3)(v1＋v2) D.eq\f(\r(6),6)(v1＋v2)解析：选D设a、b、c三点的坐标分别为x1、x2、x3，当粒子从O点射入磁场时，有Bqv＝eq\f(mv2,R)，解得R＝eq\f(mv,qB)。如图所示，当α＝45°，粒子从a点射出磁场时，有：x1＝eq\r(2)R1＝eq\r(2)eq\f(mv1,qB)；当α＝45°，粒子从b点射出磁场时，有：x2＝eq\r(2)R2＝eq\r(2)eq\f(mv2,qB)；当α＝60°，粒子从c点射出磁场时，有：x3＝eq\r(3)R3＝eq\r(3)eq\f(mv3,qB)，由几何关系知2x3＝x1＋x2，所以v3＝eq\f(\r(6),6)(v1＋v2)，故D正确。6.[多选]在正点电荷q的电场中有O、M、N、P、Q五点，OM＝ON，OP＝OQ，且MN与PQ平行，点电荷q在五点所在的平面内，如图所示。一电子由M点分别运动到P点和Q点的过程中，电场力所做的负功相等，下列说法正确的是()A．点电荷q位于O点B．M点电势高于P点C．Q点电场强度大于N点电场强度D．电子由Q点运动到N点，电场力做正功解析：选BD一电子由M点分别运动到P点和Q点的过程中，电场力所做的负功相等，说明M点电势高于P点、Q点，且P、Q两点电势相等，可知点电荷q在PQ连线的垂直平分线上，且在PQ的上方，不一定位于O点，A错误，B正确；由以上分析可知，N点电势与M点电势相等，也高于P、Q两点的电势，所以Q点离点电荷q的位置比N点远，则Q点电场强度小于N点电场强度，C错误；因Q点电势低于N点，则电子由Q点运动到N点，电势能减小，电场力做正功，D正确。7.[多选]目前，我国在风电技术装备行业已经取得较大成绩，如图所示是某一风电机组所产生的交流电电压随时间变化的图像，若想把该风电机组产生的交流电并网发电，可使用一理想变压器，将其变为与电网相同的电压11kV，然后再并网发电。则下列说法正确的是()A．该感应电动势的瞬时值表达式为u＝880sin100πt(V)B．所需理想变压器的原、副线圈匝数之比为11∶25eq\r(2)C．并网后电压的频率保持不变D．将一理想交流电压表接在风电机组电源两端，可测得在t＝0.01s时刻电压表示数为零解析：选AC风电机组角速度ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2π,2×10－2)rad/s＝100πrad/s，故感应电动势的瞬时值表达式为u＝880sin100πt(V)，选项A正确；880V是最大值，该风电机组电动势的有效值为440eq\r(2)V，根据变压器原、副线圈的电压之比等于原、副线圈的匝数比可以判断，原、副线圈匝数之比为eq\r(2)∶25，选项B错误；变压器不改变电压的频率，选项C正确；理想交流电压表示数为有效值，在任何时刻，理想交流电压表的示数都为440eq\r(2)V，选项D错误。8.[多选]如图所示，固定的光滑金属水平导轨间距为L，导轨电阻不计，左端接有阻值为R的电阻，导轨处在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。质量为m、电阻不计的导体棒ab，在方向与其垂直的水平恒力F作用下，由静止开始运动，经过时间t，导体棒ab刚好匀速运动，整个运动过程中导体棒ab始终与导轨垂直并保持良好接触。在这个过程中，下列说法正确的是()A．ab刚好匀速运动时的速度v＝eq\f(FR,B2L2)B．通过电阻的电荷量q＝eq\f(Ft,2BL)C．ab的位移x＝eq\f(FtRB2L2－mFR2,B4L4)D．电阻产生的焦耳热Q＝eq\f(2tRF2B2L2－3mF2R2,2B4L4)解析：选ACDab匀速运动时满足F＝F安＝eq\f(B2L2v,R)，解得v＝eq\f(FR,B2L2)，选项A正确；根据动量定理：Ft－Beq\x\to(I)Lt＝mv，而eq\x\to(I)t＝q，解得q＝eq\f(Ft－mv,BL)，