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选择题标准练(五)
第一部分 题型突破练
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选择题(本题共12小题,第1~8题只有一项符合题目要求,每小题3分,第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.根据热力学定律,下列说法正确的是( )
A.第二类永动机违反能量守恒定律,因此不可能制成
B.效率为100%的热机是可能制成的
C.电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递
D.从单一热源吸收热量,使之完全变为功是提高机械效率的常用手段
[答案] C
[解析] 第二类永动机不可能制成,是因它违背了热力学第二定律,故A错误;效率为100%的热机是不可能制成的,故B错误;电冰箱的工作过程表明,热量可以从低温物体向高温物体传递,故C正确;从单一热源吸收热量,使之完全变为功而不引起其它变化是不可能实现的,故D错误。
2.一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,ab=be=2bc=2de=L,bcde为矩形。一束质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子,在纸面内从a点垂直于ab射入磁场,这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子,其运动速率为( )
A.eq \f(3qBL,4m) B.eq \f(\r(2)qBL,2m)
C.eq \f(5qBL,8m)
D.eq \f(\r(3)qBL,3m)
[答案] C
[解析] 设粒子过bcde上一点g,当∠Oag最大时,∠aOg最小,粒子运动时间最长,O为粒子做圆周运动的圆心,由几何关系知,当粒子过c点时,粒子运动时间最长,设半径为R,则有(L-R)2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,2)))2=R2,得R=eq \f(5,8)L,由qvB=meq \f(v2,R),联立得v=eq \f(5qBL,8m)。
3.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3 s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则( )
A.W1<W2,q1<q2
B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1=q2
D.W1>W2,q1>q2
[答案] C
[解析] 设线框的长为L1,宽为L2,速度为v.线框所受的安培力大小为FA=BIL2,又I=eq \f(E,R),E=BL2v,则得FA=eq \f(B2L\o\al(2,2)v,R),线框匀速运动,外力与安培力平衡,则外力的大小为F=FA=eq \f(B2L\o\al(2,2)v,R),外力做功为W=FL1=eq \f(B2L\o\al(2,2)v,R)·L1=eq \f(B2L\o\al(2,1)L\o\al(2,2),R)·eq \f(1,t)可见,外力做功与所用时间成反比,则有W1>W2。两种情况下,线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等,根据感应电荷量公式q=eq \f(Δ,ΔR)可知,通过导线截面的电量相等,即有q1=q2。故选C。
4.放射性同位素钍eq \o\al(232, 90)Th经一系列α、β衰变后生成氡eq \o\al(220, 86)Rn,以下说法正确的是( )
A.每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个
B.每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个
C.放射性元素钍eq \o\al(232, 90)Th的原子核比氡eq \o\al(220, 86)Rn原子核的中子数少4个
D.钍eq \o\al(232, 90)Th衰变成氡eq \o\al(220, 86)Rn一共经过2次α衰变和3次β衰变
[答案] B
[解析] 经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,故A错误;经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,质子数等于电荷数,则质子数增加1个,故B正确;元素钍eq \o\al(232, 90)Th的原子核的质量数为232,质子数为90,则中子数为142,氡eq \o\al(220, 86)Rn原子核的质量数为220,质子数为86,则中子数为134,可知放射性元素钍eq \o\al(232, 90)Th的原子核比氡eq \o\al(220, 86)Rn原子核的中子数多8个,故C错误;钍eq \o\al(232, 90)Th衰变成氡eq \o\al(220, 86)Rn,可知质量数少12,电荷数少4,因为经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,可知经过3次α衰变,2次β衰变,故D错误。
5.我国首个大型巡天空间望远镜计划于2023年发射,开展广域巡天观测。该望远镜将会和离地高度400 km、绕地球近