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选择题——思维、满分练(2)
一、单项选择题
1.(2022·山东滨州模拟)气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒,如云、雾、细菌、尘埃、烟尘等。气溶胶中的粒子具有很多动力学性质、光学性质,比如布朗运动,光的反射、散射等。关于封闭环境中的气溶胶粒子,下列说法正确的是( )
A.在空气中会缓慢下沉到地面
B.在空气中会缓慢上升到空中
C.在空气中做无规则运动
D.受到的空气分子作用力的合力大小始终等于其所受到的重力的大小
C 解析:由于气溶胶粒子是悬浮在大气中的微小颗粒,根据布朗运动的规律可知,气溶胶粒子会受到空气分子的不断碰撞而做无规则运动,不会缓慢下沉到地面,也不会缓慢上升到空中,A、B错误,C正确;由于气体分子对它撞击的不平衡性,气溶胶粒子受到的空气分子作用力的合力大小不一定始终等于其所受到的重力的大小,D错误。
2.氢原子的能级示意图如图所示,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时,会辐射出若干种不同频率的光,若用这些光照射逸出功为4.5 eV的钨时,下列说法中正确的是( )
A.氢原子能辐射4种不同频率的光子
B.氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
C.氢原子辐射一个光子后,氢原子核外电子的速率增大
D.钨能吸收两个从n=4向n=2能级跃迁的光子而发生光电效应
C 解析:氢原子从n=4能级向低能级跃迁时能辐射6种不同频率的光子,A错误;从n=4到n=3跃迁辐射出的光子的能量E43=(1.51-0.85) eV=0.66 eV<4.54 eV,故不能使钨发生光电效应,B错误;氢原子辐射一个光子后,能级降低,核外电子运动的半径变小,动能变大,速率增大,C正确;金属发生光电效应时,不能同时吸收两个光子,D错误。
3.(2022·福建厦门一中测试)如图所示的是一种新型的电磁船的俯视图,MN、PQ为固定在船上的竖直平行金属板,直流电源接在M、P之间,船上装有产生强磁场的装置,可在两平行金属板间海水中的虚线框内产生强磁场。闭合开关S后,电流通过海水从N流向Q,若船受到海水的反冲向左运动,虚线框中的磁场方向应该( )
A.竖直向下 B.竖直向上
C.水平向左 D.水平向右
A 解析:闭合开关S后,电流通过海水从N流向Q,且船向左运动,可知船体所受的安培力方向向左,根据牛顿第三定律可知,海水所受的安培力方向向右,再根据左手定则,可知,磁场方向竖直向下,故A正确,B、C、D错误。
4.(2021·山东卷)迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中,沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成,它们之间的导体绳沿地球半径方向,如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下,导体绳中形成指向地心的电流,等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力,可使卫星保持在原轨道上。已知卫生离地平均高度为H,导体绳长为L(L≪H),地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为B,方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得,电池电动势为( )
A.BL + B.BL -
C.BL + D.BL -
A 解析:根据G=m 可得,卫星做圆周运动的线速度v= ,根据右手定则可知,导体绳产生的感应电动势相当于上端为正极的电源,其大小为E′=BLv,因导体绳所受阻力f与安培力F平衡,则安培力与速度方向相同,可知导体绳中的电流方向向下,即电池电动势大于导体绳切割磁感线产生的电动势,可得f=B L,解得E=BL +。
5.(2021·湖南长沙长郡中学二模)一个小球用细线悬挂在天花板上,处于静止状态。第一次如图甲所示,用一个水平向右的拉力F1作用在小球上,使小球缓慢移动至细线与竖直方向的夹角为θ的位置;第二次如图乙所示,用一个始终与细线垂直且在同一竖直面内的拉力F2作用在小球上,也使小球缓慢移动至细线与竖直方向的夹角为θ的位置,则下列判断正确的是( )
A.两个过程中,拉力F1、F2都不断增大
B.两个过程中,细线的张力都不断增大
C.第一次拉力F1做的功比第二次拉力F2做的功多
D.细线与竖直方向的夹角为θ时,F1小于F2
A 解析:题图甲中根据力的平衡有F1=mg tan θ,细线的拉力为FT1=;题图乙中根据力的平衡有F2=mg sin θ,细线的拉力为FT2=mg cos θ;在小球缓慢运动的过程中,随着θ的增大,F1、F2都在不断增大,题图甲中细线的拉力不断增大,而题图乙中细线的拉力不断减小,A正确,B错误;根据动能定理有WF+WG=0,两次克服重力做的功相同,因此拉力F1、F2做的功相等,C错误;由F1=mg tan θ和F2=mg sin θ可知,F1=,因此细线与竖直方向的夹角为θ时,F1大于F2,D错误。
6.(2022·河南开封二模)如图甲,在某电场中的O点先后无初速度释放两个正点电