高考总复习优化设计二轮用书物理(新高考)选择题专项练(五)

选择题专项练(五)一、单项选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2023浙江金丽衢十二校联考)2022年11月30日,神舟十五号载人飞船成功对接空间站天和核心舱,神舟十四号、十五号航天员乘组首次“太空会师”。2023年2月10日航天员穿着白色舱外航天服出舱,完成舱外作业,如图所示。已知空间站绕地球飞行周期为91min,轨道高度约400km,地球半径R=6400km,引力常量G=6.7×10-11N·m2/kg2。下列说法正确的是()A.由已知数据可估算出地球的质量约为6×1024kgB.飞船要与空间站对接,必须先飞到比空间站更高轨道然后加速C.航天员出舱后,如果静止释放一个小球,小球将做自由落体运动D.舱外航天服采用白色,主要是白色能吸收更多的太阳能,以防出舱后航天员太冷2.(2023浙江金华三模)2023年4月12日21时,我国全超导托卡马克核聚变装置(EAST)成功实现稳态高约束模式等离子体运行403s,如图所示,在该装置内发生的核反应方程是

12H+13HH+X。若

12H的质量为m1,13H的质量为m2,24H的质量为m3,XA.只有氘(12H)和氚(13B.发生一次上述核聚变反应所释放的核能大小为(m4+m3-m2-m1)c2C.其中粒子X的符号是

0D.核聚变反应发生后,需要外界不断给它提供能量才能将反应持续下去3.(2023天津二模)2022年5月15日,我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032m的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段下降过程中,温度升高,体积和质量视为不变,艇内气体可视为理想气体,则艇内气体()A.压强增大 B.放出热量C.内能不变 D.气体对外做正功4.(2023重庆九龙坡三模)如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D,经三棱镜折射后分为a、b两束单色光,单色光a偏折到BC边的中点E,单色光b偏折到F点,则下列说法正确的是()A.a光在该三棱镜的折射率大于b光的B.在该三棱镜中a光的传播速度大于b光的传播速度C.a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大D.若a光恰好能使某种金属发生光电效应,则b光也能使该金属发生光电效应5.(2023重庆沙坪坝模拟)某发电机的示意图如图甲所示。使线圈a沿轴线做简谐运动,线圈a中产生的感应电动势随时间变化的关系如图乙所示。线圈a连接原、副线圈匝数比为1∶10的理想变压器,其输出端接充电设备。线圈a及导线的电阻不计。则()甲乙A.变压器输出电流的频率为10HzB.充电设备两端的电压有效值为5VC.其他条件不变,对不同规格的充电设备充电,变压器输入功率可能不同D.其他条件不变,仅增大线圈a简谐运动的频率,充电设备两端的电压最大值不变6.三根超高压输电线缆平行且间距相等,其截面图如图所示,截面圆心构成正三角形,上方A、B两根输电线缆截面圆心连线水平,某时刻A中电流方向垂直纸面向外、B中电流方向垂直纸面向里、电流大小均为I,下方C输电线缆中电流方向垂直纸面向外、电流大小为2I,则()A.A、B两输电线缆相互吸引B.A输电线缆所受安培力斜向左下方,与水平方向夹角为60°C.A输电线缆在A、B两圆心连线中点处的磁感应强度方向竖直向上D.正三角形中心O处磁感应强度方向水平向左7.(2023江苏苏州模拟)如图所示,某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上,卷纸的直径为d,轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q两点,将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点,已知OP=OQ=PQ=L,重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是()A.每根绳的拉力大小为3B.每根绳的拉力大小为mgLC.卷纸对墙的压力大小为mgdD.卷纸对墙的压力大小为2二、多项选择题:每小题有多个选项符合题目要求。8.(2023重庆北碚模拟)如图所示,在空间坐标系Oxyz上a(0,0,L)、b(0,L,0)、c(L,0,0)三点处分别固定电荷量为+q、-q、-q(q>0)的点电荷,M、N、P三点分别为ab、ac、bc的中点。规定无穷远处的电势为0,下列说法正确的是()A.M、N两点的电场强度大小相等B.O点的电场强度方向沿y轴正方向C.负的试探电荷在M点的电势能大于其在P点的电势能D.同一试探电荷在M、N两点的电势能相等9.(2023四川成都三模)如图甲所示,按压式圆珠笔可以简化为外壳、内芯和轻质弹簧三部分。某按压式圆珠笔内芯的质量为m,外壳的质量为4m,外壳与内芯之间的轻质弹簧的劲度系数为k。如图乙所示,先把笔竖直倒立于水平硬桌面上,用力下压外壳使其下端接触桌面(图乙中a所示),此时轻质弹簧的压缩量为x=15mgk,然后将圆珠笔由静止释放,圆珠笔外壳竖直上升,当其与内芯发生碰撞时(图乙中b所示),轻质弹簧的压缩量变为初始时的五分之一,此后内芯与外壳以共同的速度一起上升到最大高度处(图乙中c所示)。已知弹簧弹性势能的计算公式为E=12kx2,x为弹簧的形变量,不计摩擦与空气阻力,下列说法正确的是A.圆珠笔从a到c的整个过程中,轻质弹簧释放的弹性势能大于圆珠笔增加的重力势能B.从轻质弹簧推动外壳开始向上运动到与内芯发生碰撞的过程中,外壳受到的冲量大小为480mC.外壳与内芯碰撞后,圆珠笔上升的最大高度为96D.轻质弹簧推动外壳向上运动的过程中,在与内芯发生碰撞前的瞬间,外壳的速度达到最大10.(2023山东济南模拟)如图所示,足够长的“”形光滑平行导轨MP、NQ固定在绝缘水平面上,宽导轨间距为2l,窄导轨间距为l,OO'左侧为金属导轨,右侧为绝缘导轨。一质量为m、阻值为r、三边长度均为l的“U”形金属框,左端紧靠OO'平放在绝缘导轨上(与金属导轨不接触)。OO'左侧存在磁感应强度大小为B0、方向竖直向上的匀强磁场,OO'右侧以O为原点,沿OP方向建立x轴,沿Ox方向存在磁感应强度大小分布规律为B=B0+kx(k>0)、方向竖直向上的磁场。两匀质金属棒a、b垂直于导轨放置在宽导轨段,质量均为m、长度均为2l、阻值均为2r。初始时,将b锁定,a在水平向右、大小为F的恒力作用下,从静止开始运动,离开宽导轨前已匀速,a滑上窄导轨瞬间,撤去力F,同时释放b。当a运动至OO'时,a中已无电流(b始终在宽导轨上),此时撤去b。金属导轨电阻不计,a、b、金属框与导轨始终接触良好,则()A.a在宽导轨上匀速运动时的速度大小v0=FrB.a刚滑上窄导轨时a两端的电势差U=5C.从撤去外力F到a运动至OO'的过程中,a中产生的焦耳热Qa=mD.若a与金属框碰撞后连接在一起构成回路,a静止时与OO'的距离x=4

选择题专项练(五)1.A根据题意,由万有引力提供向心力有Gm地m(R+h)2=m4π2T2(R+h),解得m地=4π2(R+h)3GT2=6×1024kg,故A正确;飞船要与空间站对接,必须先飞到比空间站更低轨道,然后加速做离心运动,完成对接,2.C理论上,原子序数小于铁的原子核都可以发生核聚变,不一定是氘(12H)和氚(13H),恒星演化后期会有氦聚变为碳进而聚变为氧的过程,A错误;发生一次上述核聚变反应所释放的核能大小为(m1+m2-m3-m4)c2,B错误;由核反应前后质量数守恒和核电荷数守恒可知,其中粒子X的符号是

01n,C正确;核聚变一旦发生3.A由于浮空艇下降过程中体积和质量均不变,则艇内气体不做功;根据查理定律p1T1=p2T2可知,当温度升高,则艇内气体压强增大,4.A由题图可知,a光的偏折程度较大,a光在该三棱镜的折射率大于b光的,A正确;由v=cn可知,在该三棱镜中a光的传播速度小于b光的传播速度,B错误;a光的折射率大,波长较短,由Δx=Ldλ可知,a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距小,C错误;a光的折射率大,频率较高,若a光恰好能使某种金属发生光电效应,则b光一定不能使该金属发生光电效应5.C根据图乙可知线圈产生的交变电流的周期为0.2s,所以交变电流的频率为f=1T=5Hz,变压器不能改变交变电流的频率,所以变压器输出电流的频率为5Hz,A错误;根据图乙可知线圈产生的交变电流的最大值为0.5V,有效值为U有=Um2=24V,根据原、副线圈的匝数与电压的关系U1U2=n1n2,可得充电设备两端的电压有效值为U2=522V,B错误;变压器的输出功率由副线圈电路决定,所以其他条件不变,对不同规格的充电设备充电,变压器输入功率可能不同,C正确;线圈产生的最大电压为Um=NBSω6.C由于A、B输电线缆通入的电流方向相反,所以两输电线缆相互排斥,故A错误;B对A的作用力沿AB水平向左,C对A的作用力沿AC斜向右下,且大小为B对A作用力的2倍,如图所示由图可知FACcosθ=2FABcos60°=FAB,即C对A的作用力在水平方向的分力与B对A的作用力大小相等,方向相反,所以A受到的合力即为C对A的作用力在竖直方向的分量,方向竖直向下,其与水平方向夹角为90°,故B错误;根据右手螺旋定则可知,A输电线缆在A、B两圆心连线中点处的磁感应强度方向竖直向上,故C正确;A输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OA指向右上方,B输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OB指向左上方,C输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OC水平向左,所以O处合磁感应强度方向应斜向左上方,故D错误。7.B对卷纸及轴受力分析如图所示设两细绳所在平面与竖直墙面间的夹角为α,两细绳的合力大小为FT合,侧视如图所示由几何关系得cosα=(Lsin60°)2-d22Lsin60°=3L2-d23L,又FT合=mgcosα,解得FT合=3mgL3L2-d2,由几何关系得FT合=2FTcos30°,解得FT=8.AD三个点电荷在M、N两点的电场强度方向如图甲所示,由几何知识可知,在M、N两点合电场强度大小相等,方向不同,故A正确;三个点电荷在O点的电场强度方向如图乙所示,由几何知识可知,在O点的合电场强度方向不沿y轴正方向,故B错误;无穷远处的电势为0,沿电场线的方向电势降低,M、N两点的电势相等,M点的电势大于P点的电势,同一试探电荷在M、N两点的电势能相等,负的试探电荷在M点的电势能小于其在P点的电势能,故C错误,D正确。甲乙9.AB圆珠笔从a到c的整个过程中,外壳和内芯碰撞过程系统的机械能有损失,所以轻质弹簧释放的弹性势能大于圆珠笔增加的重力势能,故A正确;设外壳与内芯碰撞时外壳的速度为v,根据机械能守恒定律得ΔEp=12×4mv2+4mgΔh,即12k·225m2g2k2-9m2g2k2=12×4mv2+4mg×45×15mgk,解得v=30mkg,外壳受到的冲量大小为I=4mv=480m3kg,故B正确;外壳和内芯碰撞过程,取竖直向上为正方向,由动量守恒定律得4mv=(4m+m)v',圆珠笔从b到c过程由机械能守恒定律得12(4m+m)v'2=(4m+m)gh,联立解得h=48mg5k10.BC设a在宽导轨上匀速运动时通过a的电流为I1,根据平衡条件有F=B0I1·2l,根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有I1=E14r=B0·2lv04r=B0lv02r,联立解得v0=FrB02l2,A错误;a刚滑上窄导轨时,通过a中间宽度为l部分的电流为I2=B0lv03r,根据右手定则可知电流方向从上至下,而沿电