内容正文:
考前题型专项练
[选择题满分练1]
(选择题每题5分,非选择题每题10分,建议用时:40分钟)
一、单选题
1.核电池又叫“放射性同位素电池”,它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中放出的射线转变为电能而制造成的。核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途。已知“嫦娥四号”上有一块备用的核燃料电池,核燃料为其半衰期为88年Pu的衰变方程为X+,下列说法正确的是( )
Pu核比X核多4个中子
B.该元素衰变的快慢随所处环境的压强和温度的变化而发生变化
C.8个原子核经过352年一定还剩1个
D.该衰变的类型为α衰变,其实质是原子核内部两个质子和两个中子结合成一个α粒子从原子核中释放出来
解析:选D。衰变方程满足质量数和电荷数守恒,所以238=234+n,解得n=4,由94=m+2,解得m=92,所以X核的中子数为142个Pu比X核多2个,故A错误;放射性元素衰变的快慢仅由原子核内部结构决定,与外界环境(如压强、温度)无关,故B错误;半衰期是统计规律,适用于大量原子核。8个原子核经过4个半衰期(352年)后,剩余数量可能为0或1,但无法确定一定还剩1个,故C错误;衰变产物Y为α粒子,α衰变的实质是原子核内2个质子和2个中子结合成α粒子并释放出来,故D正确。
2.
(2025·山东威海期中)如图所示是一定质量的某种理想气体状态变化的p V图像,气体由状态A变化到状态B的过程,下列说法正确的是( )
A.温度先降低后升高
B.压强逐渐增大,体积逐渐减小
C. 气体分子的平均动能先增大后减小
D.A、B的温度相等,该过程为等温变化
解析:选C。气体由状态A变化到状态B的过程,压强与体积的乘积先增大后减小,根据理想气体的状态方程=C,可知由A到B,温度先升高后降低,该过程不是等温变化,由于pAVA=pBVB可得TA=TB,A、D错误;由题图可知,从A到B,压强逐渐减小,体积逐渐增大,B错误;因为从A到B温度先升高后降低,所以分子平均动能先增大后减小,C正确。
3.
(2025·新疆模拟)如图所示,一个质量为m的物体放在水平圆盘边缘随着水平圆盘一起转动,物体与圆盘之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计空气阻力,当将圆盘转速缓慢增大,则( )
A.物体与水平圆盘之间的摩擦力大小一定为μmg
B.物体受到水平圆盘的摩擦力方向沿着切线
C.当转速太大时,物体将会沿切线飞出做平抛运动
D.当转速太大时,物体将会沿切线飞出做匀速直线运动
解析:选C。将圆盘转速缓慢增大,当物体与圆盘保持相对静止时,静摩擦力充当向心力,其大小一定小于或等于μmg,故A错误;物体受到水平圆盘的摩擦力需要提供向心力,摩擦力方向不沿着切线方向,故B错误;当转速太大时,物体所受摩擦力不足以提供所需向心力,物体将会沿切线飞出,在空中只受重力作用,所以做平抛运动,故C正确,D错误。
4.(2025·广西南宁模拟)如图所示,一高考倒计时牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的,已知∠AOB=90°,倒计时牌的重力大小为G,不计一切摩擦。则倒计时牌在如图位置平衡时,下列说法正确的是( )
A.绳OA的拉力大于绳OB的拉力
B.绳OB的拉力大小为G
C.绳OB的拉力大小为G
D.绳OA与竖直方向的夹角大于绳OB与竖直方向的夹角
解析:选C。
一根轻绳悬挂在挂钩上,不计一切摩擦,则绳上张力大小处处相等,设绳上张力大小为T。高考倒计时牌受重力、绳OA、OB对它的拉力T,共三个力的作用,处于静止状态,则两力的合力必与重力等大反向,绳OA、绳OB的拉力与竖直方向的夹角均为45°,如图所示,由平衡条件可得2T cos 45°=G,解得绳OA、绳OB的拉力大小为T=G,故C正确。
5.(2025·浙江杭州模拟)如图所示,ΔABC为一全反射棱镜的截面,棱镜对不同色光的折射率不同,其中红光的临界角为42°,M为一与BC边垂直的光屏,一束白光沿平行于BC的方向射向AB面,经AB面折射后射向BC面,则( )
A.光能从BC面射出
B.光屏M上会出现彩色光带,最上面的光更容易发生明显衍射
C.将入射光束向下平移少许,屏上彩色光带宽度不变
D.将光屏向右平移,屏上彩色光带宽度变大
解析:选C。如图所示,
入射角∠1=45°,根据n=得到∠2<45°,由几何知识得到∠3>45°,由题可知红光的折射率最小,其临界角最大为42°,则所有色光在BC面上都能发生全反射,没有光线从BC面射出,故A错误;根据反射定律可知,∠3=∠4,可以证明∠2=∠5,故由光路可逆原理得到∠1=∠6,即入射光线与出射光线平行,而不同色光的折射率不同,偏折程度不同,折射率越大的色光偏折越强,经反射再折射后位于屏上部,即屏上的色彩紫光在上。紫光频率最大波长最小,相比下最不容易发生明显衍射,故B错误;由于所有出射光线都与入射光线平行,则所有出射光线相互平行,则将入射光束向下平移少许或光屏与BC保持垂直地向右平移,屏上彩色光带宽度都不变,故C正确,D错误。
6.(2025·江苏南京模拟)如图,静电场中虚线为等势面1、2、3、4,且相邻等势面之间的电势差相等,其中等势面2的电势为0。一带正电的粒子只在静电力的作用下运动,从1到4依次经过四个等势面,经过1和4两个等势面时的动能分别为30 eV和3 eV。下列说法正确的是( )
A.电势φ1>φ2>φ3>φ4
B.当粒子的动能为5 eV时,其电势能为16 eV
C.粒子在经过四个等势面时,加速度在不断增大
D.粒子在等势面2的电势能大于在等势面3的电势能
解析:选B。由于粒子经过1和4两个等势面时的动能分别为30 eV和3 eV,根据能量守恒定律可知,粒子经过等势面1时的电势能比经过等势面4时的电势能小,又因为粒子带正电,所以1的电势低于4的电势,则有φ1<φ2<φ3<φ4,进而可知粒子在等势面2的电势能小于在等势面3的电势能,且粒子在经过四个等势面时,电势能不断增大,动能不断减小,速度不断降低,相邻等势面之间距离大致相同,则各处电场强度大小大致相等,由牛顿第二定律有qE=ma,可知加速度大小大致相等,故A、C、D错误;由题意,设等势面1和4之间的电势差为3U,粒子电荷量为q,则由动能定理有Ek4-Ek1=3qU=-27 eV,Ek2-Ek1=qU,解得粒子经过等势面2时的动能为Ek2=21 eV,又因为等势面2的电势为0,所以粒子的总能量为E=21 eV,根据能量守恒定律可知当粒子的动能为5 eV时,其电势能为16 eV,故B正确。
7.(2025·陕西渭南期中)一列简谐横波沿x轴传播,t=1 s时的波形图如图甲所示,平衡位置在x=2 m处的质点Q的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播
B.波的传播速度为2.5 m/s
C.t=1.5 s时,质点P的速度方向和加速度的方向相同
D.该波遇到宽为8 m的缝隙时,会发生明显的衍射现象
解析:选C。由Q点的振动图像可知,t=1 s时质点Q在平衡位置沿y轴负向振动,结合波形图可知,波沿x轴负方向传播,A错误;波的传播速度为v==2 m/s,B错误;t=1.5 s时,即在t=1 s再经过0.5 s=,质点P的速度方向和加速度的方向均沿y轴负向,即方向相同,C正确;当障碍物的尺寸比波长小或相差不多时才能发生明显衍射现象,该波波长为4 m,则该波遇到宽为8 m的缝隙时,不会发生明显的衍射现象,D错误。
二、多选题
8.(2025·四川眉山模拟)在匀强磁场中有一电阻忽略不计的矩形线圈,绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的正弦交流电的感应电动势e随时间t的变化如图甲所示,把该交流电输入到图乙中理想变压器的A、B两端。已知Rt为热敏电阻(其电阻随温度升高而减小),R为定值电阻,图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A.变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为u=100sin 100t (V)
B.图甲中t=2×10-2 s时,穿过线圈的磁通量的变化率最大
C.Rt处温度升高后,电压表V1与V2示数的比值变大
D.Rt处温度升高后,变压器的输入功率增大
解析:选CD。由图甲可知T=2×10-2 s,由ω=,得ω=100π rad/s,由e=Emsin ωt,得e=100sin 100πt (V),A错误;由e=n时e=0,穿过线圈的磁通量的变化率为零,B错误;把理想变压器和电阻R看成等效电源,电动势为E等效,内阻为r等效,由于交流电的有效值不变,U1不变,故电压表V1的读数不变,则E等效不变,由I=,得I2=,Rt处温度升高,电阻减小,则I2增大,由U=E-Ir,得U2=E等效-I2r等效,I2增大,U2减小,则增大,即电压表V1与V2示数的比值变大,C正确;由知,I2增大,则I1增大,变压器的输入功率P=U1I1增大,D正确。
9.(2025·广西玉林模拟)2024年5月,遥八火箭搭载嫦娥六号在文昌成功发射。为完成后续探测任务,我国还将发射极轨卫星甲、探测卫星乙和地球静止卫星丙,它们均绕地球做匀速圆周运动(不考虑其他天体影响)。如图所示,甲、乙、丙到地心距离分别为r1、r2、r3(r1<r2<r3),线速度大小为v1、v2、v3,向心加速度大小为a1、a2、a3。下列图像正确的是( )
解析:选BC。卫星绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得=ma,可得v2=则v2 图像是过原点的直线;v2 r图像是双曲线,故A错误,B正确;由于=ma,即a=可知a 图像是过原点的直线;图像为双曲线,故C正确,D错误。
10.(2025·安徽阜阳模拟)北京时间2025年4月30日,神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱在返回地面的过程中可视为竖直下落,当其距离地面10 km时具有的速度为200 m/s,此时飞船立即启动降落伞装置,做加速度减小的直线运动,下降2 km后速度达到10 m/s,随后飞船又以这个速度匀速下降了一段距离。当其运动到距离地面1 m高度时,飞船上的4台缓冲发动机开始向下喷气,飞船做匀减速直线运动,使返回舱以大小为1 m/s的速度软着陆。取重力加速度大小为10 m/s2,有关返回舱返回地面的过程下列说法正确的是( )
A.返回舱第一阶段减速的平均速度小于105 m/s
B.返回舱第二阶段匀速下降过程中机械能守恒
C.返回舱第三阶段减速的加速度大小为
D.第三阶段减速时返回舱对质量为60 kg的宇航员作用力为300 N
解析:选AC。若返回舱第一阶段做匀减速运动,则平均速度 m/s=105 m/s,而因返回舱做加速度减小的直线运动,可知其位移小于做匀减速直线运动的位移,则其平均速度小于105 m/s,A正确;返回舱第二阶段匀速下降过程动能不变,重力势能减小,则机械能减小,B错误;返回舱第三阶段减速的加速度大小为a′=C正确;第三阶段减速时FN-mg=ma′,解得返回舱对宇航员作用力为FN=3 570 N,D错误。
11.如图所示,一光滑刚性绝缘圆筒内存在着平行于轴的匀强磁场,磁感应强度大小为B,筒上P点和Q点开有小孔,过P的横截面是以O为圆心的圆,PQ为直径。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点沿PO入射,与筒壁发生3次碰撞后,从Q点射出圆筒。假设粒子在每次碰撞前、后瞬间,速度大小不变,电荷量不变。不计重力,则粒子在磁场中运动的时间可能为( )
A. B.
C. D.
解析:
选BD。粒子在磁场中运动的周期T=,与筒壁发生3次碰撞后,从Q点射出圆筒,可知粒子在磁场中运动的时间可能为t1=,或者可能为t2=,故B、D正确。
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