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选择题标准练(五)
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. B.
C. D.
[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+2=R2,得R=L,由qvB=m,联立得v=。
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=,E=BL2v,则得FA=,线框匀速运动,外力与安培力平衡,则外力的大小为F=FA=,外力做功为W=FL1=·L1=·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=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Th经一系列α、β衰变后生成氡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Th的原子核比氡Rn原子核的中子数少4个
D.钍Th衰变成氡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Th的原子核的质量数为232,质子数为90,则中子数为142,氡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Th的原子核比氡Rn原子核的中子数多8个,故C错误;钍Th衰变成氡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、绕地球近似做匀速圆周运动的天宫空间站共轨长期独立飞行。下列说法正确的是( )
A.该望远镜处于完全失重状态,所以不受重力作用
B.该望远镜绕地球做匀速圆周运动的线速度大于地球的第一宇宙速度
C.该望远镜所在位置的重力加速度大于地球表面的重力加速度
D.该望远镜绕地球做匀速圆周运动的线速度大于月球绕地球做匀速圆周运动的线速度
[答案] D
[解析] 该望远镜处于完全失重状态,仍然受重力作用,重力完全提供向心力,A错误;该望远镜绕地球做匀速圆周运动的线速度小于地球的第一宇宙速度,B错误;根据万有引力提供重力,则有G=mg,解得g=G,该望远镜所在位置距离较远,故其重力加速度小于地球表面的重力加速度,C错误;根据万有引力提供向心力则有G=,整理得v=,月球距离地球较远,则该望远镜绕地球做匀速圆周运动的线速度大于月球绕地球做匀速圆周运动的线速度,D正确。
6.
如图所示,两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在同一竖直平面内,用水平向左的推力F作用于B球,两球在图示位置静止,现将B球沿斜面向上缓慢移动一小段距离,发现A球随之向上缓慢移动少许,两球在虚线位置重新平衡,重新平衡后与