選擇題專練(3)1.人眼對(duì)綠光最為敏感,而綠光其實(shí)是由綠光光子組成的。每個(gè)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(gè)綠光光子,就能產(chǎn)生視覺(jué)。則能引起視覺(jué)時(shí),每秒鐘進(jìn)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(gè)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(gè)綠光光子,就能產(chǎn)生視覺(jué),則每秒鐘進(jìn)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(cuò)誤。2.(2019貴州安順模擬)在一次跳繩體能測(cè)試中,一位體重約為50 kg的同學(xué),一分鐘內(nèi)連續(xù)跳了140次,若該同學(xué)每次跳躍的騰空時(shí)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(shí)間為0.2 s,故上升過(guò)程用時(shí)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(zhǎng)的細(xì)繩懸吊于天花板上的O點(diǎn),現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細(xì)繩,水平向右緩慢拉動(dòng)細(xì)繩(鉤子與細(xì)繩的接觸點(diǎn)A始終在一條水平線上),下列法正確的是()A.鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力始終水平向右B.OA段細(xì)繩上的力逐漸增大C.鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力先減小后增大D.鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力不可能等于2mg答案D細(xì)繩用光滑的鉤子勾住,則在細(xì)繩上各點(diǎn)的力的大小處處相等,即OA段細(xì)繩上的拉力大小始終等于物體的重力mg,B錯(cuò)誤;鉤子對(duì)細(xì)繩的拉力大小等于兩段細(xì)繩拉力的合力,方向在兩段細(xì)繩角平分線所在的直線上,顯然鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力方向不是始終水平向右,A錯(cuò)誤;水平向右緩慢拉動(dòng)細(xì)繩的過(guò)程中,OA段與豎直段細(xì)繩的夾角逐漸減小,因此兩段細(xì)繩拉力的合力逐漸增大,即鉤子對(duì)細(xì)繩的作用力逐漸增大,C錯(cuò)誤;當(dāng)兩段細(xì)繩的夾角為90°時(shí),兩段細(xì)繩拉力的合力大小為2mg,由于拉動(dòng)的過(guò)程中,兩段細(xì)繩的夾角不可能等于90°,因此鉤子對(duì)細(xì)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(rèn)為是擊中墻面時(shí)的速度方向,不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是()A.三只飛鏢做平拋運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)線不會(huì)交于同一點(diǎn)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(cuò)誤;根據(jù)任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線一定經(jīng)過(guò)此時(shí)沿拋出方向水平位移的中點(diǎn)可知,插在墻上的三只飛鏢的反向延長(zhǎng)線一定交于同一點(diǎn),故D錯(cuò)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(guò)程中,其壓強(qiáng)()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(qiáng)逐漸增大,選項(xiàng)A正確。法二:由pVT=C得V=CTp,從a到b,ab段上各點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率逐漸減小,即1p逐漸減小,p逐漸增大,選項(xiàng)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(guò)圓形磁場(chǎng)室(內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng))、真空管,最后打在記錄儀上,通過(guò)處理就可以得到正離子比荷(qm),進(jìn)而推測(cè)有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)。已知高壓電源的電壓為U,圓形磁場(chǎng)室的半徑為R,真空管與水平面夾角為,離子進(jìn)入磁場(chǎng)室時(shí)速度方向指向圓心。則下列說(shuō)法正確的是()A.高壓電源A端應(yīng)接電源的正極B.磁場(chǎng)室的磁場(chǎng)方向必須垂直紙面向里C.兩種一價(jià)正離子X(jué)1,X2(X1質(zhì)量大于X2)同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)室后,出現(xiàn)圖中的軌跡和,則軌跡I一定對(duì)應(yīng)X2D.若磁場(chǎng)室內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,當(dāng)記錄儀接收到一個(gè)明顯的信號(hào)時(shí),與該信號(hào)對(duì)應(yīng)的離子比荷為qm=2Utan2B2R2答案C離子帶正電,經(jīng)過(guò)高壓電源區(qū)前的速度為零,那么,要使離子通過(guò)高壓電源區(qū),場(chǎng)強(qiáng)方向由B指向A,故高壓電源A端應(yīng)接電源的負(fù)極,故A錯(cuò)誤;要使離子在磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)生如題圖所示偏轉(zhuǎn),那么,磁場(chǎng)方向應(yīng)垂直紙面,離子進(jìn)行順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng),故由左手定則可得,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,故B錯(cuò)誤;離子經(jīng)過(guò)高壓電源區(qū)只受電場(chǎng)力作用,故由動(dòng)能定理可得qU=12mv2,所以有v=2qUm,離子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用,故離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),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(duì)應(yīng)的軌道半徑較大,故軌跡I一定對(duì)應(yīng)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(hào)對(duì)應(yīng)的離子比荷qm=2UB2r2=2Utan22B2R2,故D錯(cuò)誤。7.(多選)一光纖通信中信號(hào)傳播的主要載體是光導(dǎo)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(dǎo)纖維的說(shuō)法正確的是()A.內(nèi)芯的折射率比外套的大,光傳播時(shí)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(shí)在外套與外界的界面上發(fā)生全反射C.波長(zhǎng)越長(zhǎng)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(shí),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(shí),不能在光纖中發(fā)生全反射答案ACD當(dāng)內(nèi)芯的折射率比外套的大時(shí),光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上才能發(fā)生全反射,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光,頻率越小,介質(zhì)對(duì)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(xiàng)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(xiàng)D正確。8.(多選)兩列頻率相同、振幅均為A的簡(jiǎn)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(dòng)方向均沿y軸。某時(shí)刻兩波的波面如圖所示,實(shí)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(gè)等距的質(zhì)點(diǎn),d為b、c中間的質(zhì)點(diǎn)。下列判斷正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)a的振幅為2AB.質(zhì)點(diǎn)b始終靜止不動(dòng)C.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c的位移為0D.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)d的振動(dòng)方向沿-y軸答案CD由題可得兩列波頻率、波長(zhǎng)相等,實(shí)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(diǎn)為減弱點(diǎn),b為加強(qiáng)點(diǎn)。由于振幅均為A,所以a、c兩點(diǎn)始終靜止不動(dòng),故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,C正確;此時(shí)d點(diǎn)處P波向下運(yùn)動(dòng),Q波向下運(yùn)動(dòng),所以質(zhì)點(diǎn)d沿-y軸方向振動(dòng),選項(xiàng)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(diǎn)上分別有兩個(gè)電荷量為+q和兩個(gè)電荷量為-q的點(diǎn)電荷。O點(diǎn)為正方形中心,a、b、c、d為正方形四條邊的中點(diǎn),電荷量為-Q的點(diǎn)電荷位于Oc延長(zhǎng)線上,下列說(shuō)法正確的是()A.場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系有Eb>EdB.電勢(shì)的高低關(guān)系有b<dC.將一正點(diǎn)電荷沿直線由a移動(dòng)到c的過(guò)程中電勢(shì)能逐漸減小D.將一正點(diǎn)電荷沿直線由b移動(dòng)到d的過(guò)程中電勢(shì)能始終不變答案AC各點(diǎn)電荷在b、d兩點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)如圖所示,按平行四邊形合成規(guī)律可知,b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于d點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),故A正確;對(duì)兩對(duì)等量的異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),b、d連線是等勢(shì)線,對(duì)于-Q電荷,根據(jù)所產(chǎn)生電場(chǎng)的對(duì)稱性,b、d兩點(diǎn)電勢(shì)相等,所以b=d,故B錯(cuò)誤;對(duì)于兩對(duì)等量異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),a、c連線是等勢(shì)線,對(duì)于-Q電荷,正點(diǎn)電荷沿直線由a移動(dòng)到c的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能逐漸減小,故C正確;對(duì)兩對(duì)等量的異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),b、d連線是等勢(shì)線,對(duì)于-Q電荷,正點(diǎn)電荷沿直線由b移動(dòng)到d的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大,故D錯(cuò)誤。10.(多選)(2019河北保定二模)如圖所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ放置在水平面內(nèi),間距為L(zhǎng),電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向下,兩導(dǎo)軌之間連接的電阻阻值為R。在導(dǎo)軌上有一均勻金屬棒ab,其長(zhǎng)度為2L、阻值為2R,金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,接觸點(diǎn)為c、d。在ab棒上施加水平拉力使其以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。下列說(shuō)法正確的是()A.金屬棒c、d兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為BLvB.金屬棒a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為32BLvC.通過(guò)電阻的電流大小為BLvRD.水平拉力的功率為B2L2v22R答案BD導(dǎo)體棒以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),電動(dòng)勢(shì)Ecd=BLv,Eab=2BLv,cd與導(dǎo)軌間電阻R組成閉合回路,Ucd=Ecd2R·R=12BLv,故A錯(cuò)誤;Uab=Eac+Ucd+Edb=Eab-Ecd+Ucd=32BLv,故B正確;通過(guò)電阻的電流I=BLv2R,故C錯(cuò)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(zhǎng)的木板,質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在長(zhǎng)木板上。長(zhǎng)木板受到水平拉力F與加速度的關(guān)系如圖乙所示,長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng),重力加速度g取10 m/s2,下列說(shuō)法正確的是()A.長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=2 kgB.小滑塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4C.當(dāng)F=14 N時(shí),長(zhǎng)木板的加速度大小為6 m/s2D.當(dāng)F增大時(shí),小滑塊的加速度一定增大答案BC當(dāng)F=12 N時(shí),加速度a=4 m/s2。對(duì)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(dāng)F大于12 N時(shí),m和M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),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(cuò)誤;由題圖可得,mg=8 N,故=0.4,故B正確;當(dāng)F=14 N時(shí),長(zhǎng)木板的加速度a1=6 m/s2,故C正確;當(dāng)F大于12 N后,發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),小滑塊的加速度a'=g,與F無(wú)關(guān),F增大時(shí)小滑塊的加速度不變,故D錯(cuò)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(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A、B兩點(diǎn)都在L2上,帶電粒子從A點(diǎn)以初速度v與L2成30°角斜向上射出,經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)后正好過(guò)B點(diǎn),經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度方向也斜向上,不計(jì)重力,下列說(shuō)法中正確的是()A.帶電粒子一定帶正電B.帶電粒子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度一定跟在A點(diǎn)時(shí)的速度相同C.若帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度變大(方向不變),該粒子將不能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)D.若只將帶電粒子在A點(diǎn)的初速度方向改為與L2成60°角斜向上,它一定不經(jīng)過(guò)B點(diǎn)答案BD畫(huà)出帶電粒子運(yùn)動(dòng)的可能軌跡,故帶電粒子帶正負(fù)電荷都有可能,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;粒子的位置在B1、B2時(shí)速度方向斜向上,跟在A點(diǎn)時(shí)的速度大小相等,方向相同,選項(xiàng)B正確;根據(jù)軌跡,粒子經(jīng)過(guò)邊界L1時(shí)入射點(diǎn)與出射點(diǎn)間的距離與經(jīng)過(guò)邊界L2時(shí)入射點(diǎn)與出射點(diǎn)間的距離相同,與速度無(wú)關(guān),所以當(dāng)初速度增大,保持方向不變,它仍能經(jīng)過(guò)B點(diǎn),選項(xiàng)C錯(cuò)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(diǎn)時(shí)初速度方向改為與L2成60°角斜向上,它經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后一定不經(jīng)過(guò)B點(diǎn),選項(xiàng)D正確。8