选择题专项练(四)(满分:40分时间:30分钟)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021山东淄博高三二模)负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施,可以大大减少医务人员被感染的可能性,病房中气压小于外界环境的大气压。若负压病房的温度和外界温度相同,负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体,以下说法正确的是()A.负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能B.外界气体进入负压病房后体积会缩小C.负压病房内单位体积气体分子数小于外界环境中单位体积气体分子数D.相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力2.(2021山东济南高三一模)某同学将一网球竖直向上抛出,一段时间后落回原处,此过程中空气阻力大小保持不变,以竖直向上为正方向,下列位移—时间图像中可能正确的是()3.(2021山东泰安高三三模)位于贵州的“中国天眼”(FAST)是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜,通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时,测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面,则可知木星的公转周期为()A.(1+k)34年B.(1+k2)32年C.(1+k2)34年D.k32年4.(2021湖南衡阳高三一模)《中国制造2025》是国家实施强国战略第一个十年行动纲领,智能机器制造是一个重要方向,其中智能机械臂已广泛应用于各种领域。如图所示,一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球,小球在空中处于静止状态,铁夹与球接触面保持竖直,则()A.机械臂受到的摩擦力方向向上B.小球受到的压力与重力是一对平衡力C.若增大铁夹对小球的压力,小球受到的摩擦力变大D.若机械臂夹着小球在空中沿水平方向做匀加速直线运动,则机械臂对小球的作用力相比静止时的作用力一定变大5.(2021天津高三模拟)如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1n2=51,原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u,R为阻值随光强增大而减小的光敏电阻,L1和L2是两个完全相同的灯泡,电表均为理想交流电表。则下列说法正确的是()甲乙A.通过光敏电阻的交变电流频率为5 HzB.若L2的灯丝烧断,则电压表的示数仍为5 VC.当照射R的光强增大时,电流表的示数变小D.图像上对应的0.01 s时刻,发电机中的线圈平面与中性面垂直6.(2021河北高三一模)某健身娱乐器材的简化模型如图所示,竖直放置的轻质圆盘上对称固定有6个质量均为m的小球,圆盘绕过圆心的水平固定轴匀速转动,假设转动过程中有一个小球从圆盘上脱落。忽略所有摩擦和空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是()A.脱落的小球一定带走系统总机械能的六分之一B.小球脱落后,其余小球的线速度大小一定不变C.小球的脱落一定使水平轴对圆盘的支持力减少mgD.若对称点上的小球同时脱落,两小球一定带走系统总机械能的三分之一7.(2021辽宁朝阳高三一模)如图所示,场源电荷Q固定在坐标原点O,试探电荷q仅在静电力作用下由A点运动到C点,lBOE>FD.无论试探电荷电性如何,D、E和E、F间的电势差都相等8.(2021湖南怀化高三一模)质点Q在xOy平面内运动,其在x轴方向和y轴方向的分运动图像如图甲和图乙所示,下列说法正确的是()甲乙A.质点Q做匀变速直线运动,初速度为12 m/sB.质点Q做匀变速曲线运动,加速度为5 m/s2C.质点Q做匀变速直线运动,2 s末的速度为20 m/sD.质点Q做匀变速曲线运动,2 s内的位移为45 m二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.(2021广西高三二模)一同学在探究单摆的运动规律时,测得单摆20次全振动所用的时间为60 s。已知当地的重力加速度大小g=9.8 m/s2,2=9.8,则()A.该单摆做简谐运动时,在速度增大的过程中回复力一定减小B.该单摆做简谐运动的周期为1.5 sC.该单摆的摆长约为2.25 mD.若把该单摆放在月球上,则其摆动周期变大10.(2021山东泰安高三三模)研究光电效应的电路图如图所示,电压传感器和电流传感器与计算机相连,在计算机上可以显示它们的示数U和I随时间t的变化图像。用单色光a和b(a>b)分别照射光电管的阴极K,两种色光均能使光电管发生光电效应。在单刀双掷开关S空置、置于1和置于2三种情境下移动滑片P的位置,观察计算机上图像的变化,当单刀双掷开关S置于2且U=Uc时,I=0。下列说法正确的是()A.单色光a和b照射光电管时,光电效应几乎是瞬时发生的B.单刀双掷开关S空置时,电流I不随时间变化且为0C.单刀双掷开关S置于1时,滑片P向右移动过程中电流I可能不断增大D.单刀双掷开关S置于2,单色光b照射时Uc较大11.(2021广东湛江高三一模)如图甲所示,abcd是由导体做成的“U”形框架,其所在平面(bc在水平面上)与水平面的夹角为,质量为m的导体棒PQ与导轨ab、cd垂直且接触良好(接触面粗糙),回路PbcQ的面积为S。整个装置放在垂直于框架平面的磁场中,磁场的磁感应强度大小随时间的变化关系如图乙所示,磁场的最大磁感应强度为B0,PQ始终静止。在0~t0时间内,下列说法正确的是()甲乙A.PQ中感应电流的方向由P到QB.回路中产生的感应电动势为B0St0C.PQ所受安培力的方向垂直PQ沿框架平面向上D.t=0时刻,PQ所受摩擦力一定沿框架向下12.(2021安徽黄山高三二模)如图所示,在等腰直角三角形BAC内充满着磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)。一群质量为m、电荷量为+q、速度为v的带正电粒子垂直AB边射入磁场,已知从AC边射出且在磁场中运动时间最长的粒子,离开磁场时速度垂直于AC边。不计粒子重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是()A.等腰三角形BAC中AB边的长度为2mvqBB.粒子在磁场中运动的最长时间为m2qBC.从AB中点射入的粒子离开磁场时的位置与A点的距离为mvqBD.若仅将磁场反向,则粒子在磁场中运动的最长时间不变参考答案选择题专项练(四)1.C解析 因为负压病房的温度和外界温度相同,而温度是分子平均动能的标志,则负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能,外界气体进入负压病房后做等温变化,由p1V1=p2V2可知,压强减小,体积增大,A、B错误。负压病房内的压强较小,温度与外界相同,则分子数密度较小,即负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数,C正确。负压病房内的压强较小,根据F=pS可知,相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力,D错误。2.A解析 上升阶段,速度逐渐减小,所以图像斜率逐渐减小,在最高点,速度为零,即斜率为零;下降阶段,速度逐渐增大,所以图像斜率逐渐增大。因为上升阶段合力较大,加速度较大,根据位移速度公式,上升阶段的初速度大于下降阶段的末速度,即上升阶段平均速度较大,上升时间较短。故选A。3.C解析 设地球与太阳距离为r,根据题述可知木星与太阳的距离为R=r2+(kr)2=r(1+k2)12,设木星的公转周期为T年,根据开普勒定律,则有T2(1年)2=r3(1+k2)32r3,解得T=(1+k2)34年,故选C。4.D解析 机械手臂受到的摩擦力和小球受到的摩擦力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反,即机械手臂受到的摩擦力方向竖直向下,A错误。小球受到的压力在水平方向上,压力与重力不是一对平衡力,B错误。对小球进行受力分析,如图所示,小球处于平衡状态,根据力的平衡条件得Ff=mg,增大铁夹对小球的压力,增大最大静摩擦力,小球受到的摩擦力不变,C错误。若机械臂夹着小球在空中沿水平方向做匀加速直线运动,在竖直方向上机械臂对小球的作用力不变,但在水平方向上由牛顿第二定律F=ma,可知机械臂对小球的作用力增大,则机械臂对小球的作用力相比静止时的作用力一定变大,D正确。5.B解析 由题图乙知该交变电流的频率为50 Hz,变压器不改变电流的频率,A错误。原线圈电压的有效值U1=25 V,电压表的示数U2=n2n1U1=1525 V=5 V,副线圈电压由原线圈电压和匝数比决定,与负载电阻无关,故电压表示数不变,B正确。当光强增大时,R减小,副线圈电流变大,原线圈电流也变大,C错误。0.01 s时,发电机的电动势为零,线圈处于中性面位置,D错误。6.D解析 六个小球的动能相同,但是重力势能不相同,则脱落的小球不一定带走系统总机械能的六分之一,A错误。小球脱落后,系统的重心会发生变化,圆盘不再做匀速圆周运动,则其余小球的线速度大小一定变化,B错误。每个小球都做圆周运动,每个小球对水平轴产生的作用力不一定等于mg,则小球的脱落不一定使水平轴对圆盘的支持力减少mg,C错误。对称点的两个球的机械能一定等于系统总机械能的三分之一,则若对称点上的小球同时脱落,两小球一定带走系统总机械能的三分之一,D正确。7.C解析 由试探电荷轨迹判断,试探电荷与场源电荷应该为同种电荷,A错误。点电荷形成的电场,试探电荷仅受静电力,静电力提供加速度,a=Fm=kQqmr2,则可知距离场源电荷越近,加速度越大,正确排序应为aAb,根据光电效应方程Ek=h-W0、eUc=Ek得,单色光a照射时Uc较大,D错误。11.BC解析 由楞次定律可以判断,导体棒PQ中感应电流的方向由Q到P,A错误。回路中产生的感应电动势E=t=B0St0,B正确。根据安培定则可以判断,导体棒PQ所受安培力的方向垂直PQ沿框架平面向上,C正确。t=0时刻,导体棒所受安培力大小未知,无法根据物体的平衡条件确定导体棒PQ所受摩擦力的方向,D错误。12.AB解析 依题意可知在磁场中运动时间最长的粒子的运动轨迹是四分之一圆,轨迹圆的圆心在A点,且其轨迹与BC边相切;根据几何关系可知lABsin 45=r,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有qvB=mv2r,联立可得lAB=2mvqB,A正确。粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T=2rv,根据上一选项分析,粒子轨迹所对应的圆心角为90,则有t=90360T=m2qB,B正确。从AB中点射入的粒子,其轨迹为上面所分析的粒子轨迹向下平移r-22r,得到此轨迹圆的圆心在A点的正下方,由几何关系可知,离开磁场时的位置与A点的距离必然小于轨迹半径r,即mvqB,C错误。若仅将磁场反向,则粒子在磁场中将向上偏转,不会出现圆心角为90的轨迹,故最长时间将变小,D错误。