内容正文:
选择题定时训练二
(限时:30分钟)
一、单项选择题
1.(2023·北京顺义区第二次统练)在物理学的发展过程中,科学家们运用了许多物理思想方法.下列四幅图中,与其他三幅运用的物理思想方法不同的是( )
A.探究曲线运动的速度方向
B.卡文迪什扭秤实验
C.位移等于vt图线下面的面积
D.研究物体沿曲面运动时重力做功
解析:B [探究曲线运动的速度方向、位移等于vt图线下面的面积、研究物体沿曲面运动时重力做功,运用了极限法;卡文迪许扭秤实验,运用了放大法,与其余选项方法不同.故选B.]
2.(2023·山东泰安市二轮检测)一定质量的理想气体从状态M
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经历过程1或者过程2到达状态N,其p V图像如图所示.在过程1中,气体始终与外界无热量交换;在过程2中,气体先经历等容变化再经历等压变化.状态M、N的温度分别为TM、TN,在过程1、2中气体对外做功分别为W1、W2,则( )
A.TM=TN B.TM<TN
C.W1>W2 D.W1<W2
解析:C [在过程1中,从M到N,体积变大,外界对气体做负功,由于与外界无热交换,由热力学第一定律可知内能减小,温度降低,即TM>TN,A、B错误;根据W=pΔV可知气体对外做的功等于p-V图像与坐标轴围成的面积大小,由图像可知W1>W2,C正确,D错误.]
3.(2023·四川德阳市三诊)在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上,如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A. B.
C. D.
解析:A [设两颗卫星做圆周运动的角速度为ω0,由万有引力定律及牛顿第二定律可得-FT=mωr,+FT=mω,解得FT=,故选A.]
4.(2023·广东省学业水平选择考模拟)已知通电长直导线在周围空间某位置产生磁场的磁感应强度大小为B=k,其中I为电流强度,r为该位置到长直导线的距离,k为常数.如图所示,现有两根通电的长直导线分别固定在正方体abcd-efgh的两条边dh和hg上且彼此绝缘,电流方向分别由d流向h、由h流向g,hg中电流是dh中电流强度的两倍.已知c点磁感应强度大小为B,则f点的磁感应强度大小为( )
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A.B B.B
C.B D.B
解析:B [设正方体边长为l,由题可知,c点合磁感应强度大小为k+k=B,得k=,则f点的合磁感应强度大小为B′==k=B,故选B.]
5.(2023·湖南永州市第三次模拟)如图甲所示,ab两点间接入电压如图乙变化的交流电源,电阻R1=10 Ω,滑动变阻器R2初始状态电阻为10 Ω,理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1,则( )
A.若滑动变阻器R2=10 Ω时,电流表示数为4.4 A
B.若滑动变阻器滑片向右移动时,R1的功率逐渐增大
C.若改变滑动变阻器R2阻值,使R2的功率最大时,此时R2=10 Ω
D.若保持滑动变阻器R2= Ω不变,只改变原副线圈匝数比,使R2功率最大时,原副线圈匝数比为3∶1
解析:D [AB.输入的交流电源的有效值为U= V=220 V,
设电流表的示数为I2,根据电流与匝数比的关系可知原线圈的电流为I1=,
副线圈的电压为U2=I2R2,
则原线圈的电压为U1=2U2=2I2R2=4I1R2,
则U=I1R1+U1=I1R1+4I1R2,
联立可得I1=4.4 A,
则I2=8.8 A,
根据U=I1R1+4I1R2=I1(R1+4R2)
可知若滑动变阻器滑片向右移动时,I1变小,根据P=I2R可知R1
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的功率逐渐减小,AB错误;
C.将原线圈等效为电阻阻值为4R2,根据电路结构可知,原线圈消耗功率P=2·4R2
化简得P==
可知根据数学知识可知,当=4R2时,R2的功率最大,此时R2=2.5 Ω,C错误;
D.设原副线圈的匝数比为n,根据AB选项分析可知,可以将原线圈电阻等效为n2R2,结合C选项分析,当n2R2=R1时,R2功率最大,即
n2×=R1,解得n=3,
可知若保持滑动变阻器R2= Ω不变,只改变原副线圈匝数比,使R2功率最大时,原副线圈匝数比为3∶1,D正确.故选D.]
6.(2023·河南六市第二次联合调研)用以金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象的实验装置如图甲所示,实验中测得铷的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系图像如图乙所示,图线与横坐标轴交点的坐标为5.15×1014 Hz.已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,则下列说法中正确的是( )
A.欲测遏止电压,应选择电