選擇題專練(3)1.人眼對綠光最為敏感,而綠光其實是由綠光光子組成的。每個綠光光子的能量約為3.6 eV,人眼若在每秒鐘內(nèi)接收到3個綠光光子,就能產(chǎn)生視覺。則能引起視覺時,每秒鐘進入人眼的光能最少大約為() A.5.76×10-19 JB.5.76×10-18 JC.1.73×10-19 JD.1.73×10-18 J答案D每個綠光光子的能量約為3.6 eV,人眼若在每秒鐘內(nèi)接收到3個綠光光子,就能產(chǎn)生視覺,則每秒鐘進入人眼的最少光能E=3E0=3×3.6×1.6×10-19 J1.73×10-18 J,故D正確,A、B、C錯誤。2.(2019貴州安順模擬)在一次跳繩體能測試中,一位體重約為50 kg的同學,一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140次,若該同學每次跳躍的騰空時間為0.2 s,重力加速度g取10 m/s2,則他在這一分鐘內(nèi)克服重力做的功約為()A.3 500 JB.14 000 JC.1 000 JD.2 500 J答案AG=mg=50×10 N=500 N,每次跳躍騰空時間為0.2 s,故上升過程用時0.1 s,上升的高度為h=0.05 m,則起跳一次克服重力做的功W0=Gh=500×0.05 J=25 J;1 min跳了140次,則1 min內(nèi)克服重力做功W=140W0=140×25 J=3 500 J,故選A。3.(2019甘肅蘭州模擬)一質(zhì)量為m的物體用一根足夠長的細繩懸吊于天花板上的O點,現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細繩,水平向右緩慢拉動細繩(鉤子與細繩的接觸點A始終在一條水平線上),下列法正確的是()A.鉤子對細繩的作用力始終水平向右B.OA段細繩上的力逐漸增大C.鉤子對細繩的作用力先減小后增大D.鉤子對細繩的作用力不可能等于2mg答案D細繩用光滑的鉤子勾住,則在細繩上各點的力的大小處處相等,即OA段細繩上的拉力大小始終等于物體的重力mg,B錯誤;鉤子對細繩的拉力大小等于兩段細繩拉力的合力,方向在兩段細繩角平分線所在的直線上,顯然鉤子對細繩的作用力方向不是始終水平向右,A錯誤;水平向右緩慢拉動細繩的過程中,OA段與豎直段細繩的夾角逐漸減小,因此兩段細繩拉力的合力逐漸增大,即鉤子對細繩的作用力逐漸增大,C錯誤;當兩段細繩的夾角為90°時,兩段細繩拉力的合力大小為2mg,由于拉動的過程中,兩段細繩的夾角不可能等于90°,因此鉤子對細繩的作用力不可能等于2mg,D正確。4.(2019青海西寧二模)如圖所示,某人從同一位置O以不同的水平速度投出三枚飛鏢A、B、C,最后都插在豎直墻壁上,它們與墻面的夾角分別為60°、45°、30°,圖中飛鏢的方向可認為是擊中墻面時的速度方向,不計空氣阻力,則下列說法正確的是()A.三只飛鏢做平拋運動的初速度一定滿足vA0>vB0>vC0B.三只飛鏢擊中墻面的速度滿足vA>vB>vCC.三只飛鏢擊中墻面的速度一定滿足vA=vB=vCD.插在墻上的三只飛鏢的反向延長線不會交于同一點答案A設(shè)水平距離為s,飛鏢的初速度為v0,擊中墻面的速度為v,速度與豎直方向的夾角為,則tan =vxvy=v0gt,s=v0t,聯(lián)立解得s=v02gtan,由于從同一位置O拋出,s相同,所以有vA0>vB0>vC0,故A正確;擊中墻面的速度v=v0sin=gstansin=gssincos=2gssin2,則有vB<vA=vC,故B、C錯誤;根據(jù)任意時刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時沿拋出方向水平位移的中點可知,插在墻上的三只飛鏢的反向延長線一定交于同一點,故D錯誤。5.(2019山東威海月考)如圖所示,一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b,在此過程中,其壓強()A.逐漸增大B.逐漸減小C.始終不變D.先增大后減小答案A法一:由題圖可知,氣體從狀態(tài)a變到狀態(tài)b,體積逐漸減小,溫度逐漸升高,由pVT=C可知,壓強逐漸增大,選項A正確。法二:由pVT=C得V=CTp,從a到b,ab段上各點與O點連線的斜率逐漸減小,即1p逐漸減小,p逐漸增大,選項A正確。6.現(xiàn)有一種質(zhì)譜儀如圖所示,離子化室存在一些初速度為零的正離子。正離子經(jīng)高壓電源加速,加速后通過圓形磁場室(內(nèi)為勻強磁場)、真空管,最后打在記錄儀上,通過處理就可以得到正離子比荷(qm),進而推測有機物的分子結(jié)構(gòu)。已知高壓電源的電壓為U,圓形磁場室的半徑為R,真空管與水平面夾角為,離子進入磁場室時速度方向指向圓心。則下列說法正確的是()A.高壓電源A端應接電源的正極B.磁場室的磁場方向必須垂直紙面向里C.兩種一價正離子X1,X2(X1質(zhì)量大于X2)同時進入磁場室后,出現(xiàn)圖中的軌跡和,則軌跡I一定對應X2D.若磁場室內(nèi)的磁感應強度大小為B,當記錄儀接收到一個明顯的信號時,與該信號對應的離子比荷為qm=2Utan2B2R2答案C離子帶正電,經(jīng)過高壓電源區(qū)前的速度為零,那么,要使離子通過高壓電源區(qū),場強方向由B指向A,故高壓電源A端應接電源的負極,故A錯誤;要使離子在磁場區(qū)域發(fā)生如題圖所示偏轉(zhuǎn),那么,磁場方向應垂直紙面,離子進行順時針圓周運動,故由左手定則可得,磁場方向垂直紙面向外,故B錯誤;離子經(jīng)過高壓電源區(qū)只受電場力作用,故由動能定理可得qU=12mv2,所以有v=2qUm,離子在磁場中只受洛倫茲力作用,故離子做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,故有Bvq=mv2r,所以軌道半徑r=mvBq=1B2mUq,同位素的電荷量相同,故質(zhì)量越大,軌道半徑越大,由題圖可得軌跡對應的軌道半徑較大,故軌跡I一定對應X2,故C正確;由題圖根據(jù)幾何關(guān)系可得tan 2=Rr,與該信號對應的離子比荷qm=2UB2r2=2Utan2 2B2R2,故D錯誤。7.(多選)一光纖通信中信號傳播的主要載體是光導纖維,它的結(jié)構(gòu)如圖所示,可看成一段直線,其內(nèi)芯和外套的材料不同,光在內(nèi)芯中傳播,下列關(guān)于光導纖維的說法正確的是()A.內(nèi)芯的折射率比外套的大,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B.內(nèi)芯的折射率比外套的大,光傳播時在外套與外界的界面上發(fā)生全反射C.波長越長的光在光纖中傳播的速度越大D.若紫光以如圖所示角度入射時,恰能在光纖中發(fā)生全反射,則改用紅光以同樣角度入射時,不能在光纖中發(fā)生全反射答案ACD當內(nèi)芯的折射率比外套的大時,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上才能發(fā)生全反射,故選項A正確,B錯誤;波長越長的光,頻率越小,介質(zhì)對它的折射率n越小,根據(jù)公式v=cn,光在光纖中傳播的速度越大,故選項C正確;根據(jù)sin C=1n知,折射率越大,全反射臨界角越小,紅光的折射率小,則全反射臨界角大,若紫光恰能發(fā)生全反射,則紅光不能發(fā)生全反射,故選項D正確。8.(多選)兩列頻率相同、振幅均為A的簡諧橫波P、Q分別沿+x和-x軸方向在同一介質(zhì)中傳播,兩列波的振動方向均沿y軸。某時刻兩波的波面如圖所示,實線表示P波的波峰、Q波的波谷;虛線表示P波的波谷、Q波的波峰。a、b、c為三個等距的質(zhì)點,d為b、c中間的質(zhì)點。下列判斷正確的是()A.質(zhì)點a的振幅為2AB.質(zhì)點b始終靜止不動C.圖示時刻質(zhì)點c的位移為0D.圖示時刻質(zhì)點d的振動方向沿-y軸答案CD由題可得兩列波頻率、波長相等,實線表示P波的波峰、Q波的波谷;虛線表示P波的波谷、Q波的波峰,故a、c兩點為減弱點,b為加強點。由于振幅均為A,所以a、c兩點始終靜止不動,故選項A、B錯誤,C正確;此時d點處P波向下運動,Q波向下運動,所以質(zhì)點d沿-y軸方向振動,選項D正確。9.(多選)有一種電四極子的電荷分布如圖所示,在正方形的頂點上分別有兩個電荷量為+q和兩個電荷量為-q的點電荷。O點為正方形中心,a、b、c、d為正方形四條邊的中點,電荷量為-Q的點電荷位于Oc延長線上,下列說法正確的是()A.場強的大小關(guān)系有Eb>EdB.電勢的高低關(guān)系有b<dC.將一正點電荷沿直線由a移動到c的過程中電勢能逐漸減小D.將一正點電荷沿直線由b移動到d的過程中電勢能始終不變答案AC各點電荷在b、d兩點產(chǎn)生的場強如圖所示,按平行四邊形合成規(guī)律可知,b點的場強大于d點的場強,故A正確;對兩對等量的異種電荷產(chǎn)生的電場,b、d連線是等勢線,對于-Q電荷,根據(jù)所產(chǎn)生電場的對稱性,b、d兩點電勢相等,所以b=d,故B錯誤;對于兩對等量異種電荷產(chǎn)生的電場,a、c連線是等勢線,對于-Q電荷,正點電荷沿直線由a移動到c的過程中,電場力做正功,電勢能逐漸減小,故C正確;對兩對等量的異種電荷產(chǎn)生的電場,b、d連線是等勢線,對于-Q電荷,正點電荷沿直線由b移動到d的過程中,電場力先做正功后做負功,電勢能先減小后增大,故D錯誤。10.(多選)(2019河北保定二模)如圖所示,兩根平行光滑金屬導軌MN和PQ放置在水平面內(nèi),間距為L,電阻不計。磁感應強度為B的勻強磁場垂直軌道平面向下,兩導軌之間連接的電阻阻值為R。在導軌上有一均勻金屬棒ab,其長度為2L、阻值為2R,金屬棒與導軌垂直且接觸良好,接觸點為c、d。在ab棒上施加水平拉力使其以速度v向右勻速運動,設(shè)金屬導軌足夠長。下列說法正確的是()A.金屬棒c、d兩點間的電勢差為BLvB.金屬棒a、b兩點間的電勢差為32BLvC.通過電阻的電流大小為BLvRD.水平拉力的功率為B2L2v22R答案BD導體棒以速度v向右勻速運動,電動勢Ecd=BLv,Eab=2BLv,cd與導軌間電阻R組成閉合回路,Ucd=Ecd2R·R=12BLv,故A錯誤;Uab=Eac+Ucd+Edb=Eab-Ecd+Ucd=32BLv,故B正確;通過電阻的電流I=BLv2R,故C錯誤;水平拉力的功率P=Fv,其中F=FA,FA=BIL,聯(lián)立得P=B2L2v22R,故D正確。11.(多選)(2019廣東湛江二模)如圖甲所示,在光滑水平面上,靜止放置一質(zhì)量為M的足夠長的木板,質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點)放在長木板上。長木板受到水平拉力F與加速度的關(guān)系如圖乙所示,長木板足夠長,重力加速度g取10 m/s2,下列說法正確的是()A.長木板的質(zhì)量M=2 kgB.小滑塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.4C.當F=14 N時,長木板的加速度大小為6 m/s2D.當F增大時,小滑塊的加速度一定增大答案BC當F=12 N時,加速度a=4 m/s2。對整體分析,由牛頓第二定律有F=(M+m)a,代入數(shù)據(jù)解得M+m=3 kg;當F大于12 N時,m和M發(fā)生相對滑動,根據(jù)牛頓第二定律得F-mg=Ma,即F=Ma+mg,結(jié)合題圖可得M=1 kg,故m=2 kg,故A錯誤;由題圖可得,mg=8 N,故=0.4,故B正確;當F=14 N時,長木板的加速度a1=6 m/s2,故C正確;當F大于12 N后,發(fā)生相對滑動,小滑塊的加速度a'=g,與F無關(guān),F增大時小滑塊的加速度不變,故D錯誤。12.(多選)(2019北京西城聯(lián)考)如圖所示,L1和L2為平行線,L1上方和L2下方都有垂直紙面向里的磁感應強度相同的勻強磁場,A、B兩點都在L2上,帶電粒子從A點以初速度v與L2成30°角斜向上射出,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點,經(jīng)過B點時速度方向也斜向上,不計重力,下列說法中正確的是()A.帶電粒子一定帶正電B.帶電粒子經(jīng)過B點時的速度一定跟在A點時的速度相同C.若帶電粒子在A點時的初速度變大(方向不變),該粒子將不能經(jīng)過B點D.若只將帶電粒子在A點的初速度方向改為與L2成60°角斜向上,它一定不經(jīng)過B點答案BD畫出帶電粒子運動的可能軌跡,故帶電粒子帶正負電荷都有可能,選項A錯誤;粒子的位置在B1、B2時速度方向斜向上,跟在A點時的速度大小相等,方向相同,選項B正確;根據(jù)軌跡,粒子經(jīng)過邊界L1時入射點與出射點間的距離與經(jīng)過邊界L2時入射點與出射點間的距離相同,與速度無關(guān),所以當初速度增大,保持方向不變,它仍能經(jīng)過B點,選項C錯誤;如圖,設(shè)L1與L2之間的距離為d,則A到B2的距離為x=2dtan,所以,若將帶電粒子在A點時初速度方向改為與L2成60°角斜向上,它經(jīng)過一個周期后一定不經(jīng)過B點,選項D正確。8