選擇題(本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,第14~18題只有一項符合題目要求,第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。)
14.下列說法正確的是( )
A.原子核發(fā)生衰變時要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒的規(guī)律
B.α射線、β射線、γ射線都是高速運動的帶電粒子流
C.氫原子從激發(fā)態(tài)向
D.發(fā)生光電效應(yīng)時光電子的動能只與入射光的強(qiáng)度有關(guān)
解析 原子核發(fā)生衰變時有質(zhì)量虧損,質(zhì)量不守恒,選項A錯;γ射線是光子流,不是帶電粒子流,選項B錯;氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷,輻射的光子能量hν=Em-En,即只能輻射特定頻率的光子,C項正確;光電效應(yīng)的光電子動能Ek=hν-W,只與入射光頻率有關(guān),而與入射光強(qiáng)度無關(guān),D項錯誤。
答 C
15.如圖1所示,一物體靜止在水平地面上,從t=0時刻開始用水平向右的拉力F拉物體,經(jīng)t0時間運動到A點,再經(jīng)T和2T時間運動到B點和C點,若A、B、C三點間距滿足BC=2AB,則( )
圖1
A.t0=T B.t0=T
C.t0=T D.t0=T
解析 根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律得vA=at0,xAB=vAT+aT2,xAC=vA·2T+a(2T)2,又xAC=xAB+xBC=3xAB,聯(lián)立各式解得t0=T,選項A正確,B、C、D錯誤。
答案 A
16.水平邊界MN上方有一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,a、b兩帶電粒子所帶的電荷量分別是q1、q2,以相同速度從邊界上O點垂直進(jìn)入磁場,它們的運動軌跡如圖2所示,軌道半徑分別為r1、r2,且r1∶r2=2∶3。下列說法正確的是( )
圖2
A.a帶負(fù)電、b帶正電,比荷之比為∶2∶3
B.a帶正電、b帶負(fù)電,比荷之比為∶=2∶3
C.a帶負(fù)電、b帶正電,比荷之比為∶=3∶2
D.a帶正電、b帶負(fù)電,比荷之比為∶=3∶2
解析 在O點射入磁場時,a受到向左的洛倫茲力,b受到向右的洛倫a帶負(fù)電荷、b帶正電荷;由r=得=,所以∶=3∶2,則選項C正確。
答案 C
17.如圖3所示,一輛小車靜置在水平地面上,用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球P懸O點,在O點正下方有一光滑小釘A,它到O點的距離恰好等于橡皮筋原長l0,F(xiàn)使小車從靜止開始向右做加速度逐漸增大的直線運動,在此運動過程中(橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)),小球的高度( )
圖3
A.保持不變
B.逐漸降低
C.逐漸升高
D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定
解析 小車靜止時,對小球有FT1=mg,彈簧的伸長量x1=,即小球與懸掛點的距離為l1=l0+;當(dāng)小車的加速度穩(wěn)定在一定值時FT2cos α=mg,F(xiàn)T2sin α=ma,解得FT2=,彈簧的伸長量x2=,則小球與懸掛點的豎直方向的距離為l2=l0+·cos α=l0+=l1,可見小球在豎直方向上到懸掛點的距離與加速度無關(guān),是不變的,選項A正確。
答案 A
18.假設(shè)宇宙中有兩顆相距無限遠(yuǎn)的行星A和B,半徑分別為RA和RB。這兩顆行星周圍衛(wèi)星的軌道半徑的三次方(r3)與運行周期的平方(T2)的關(guān)系如圖4所示;T0為衛(wèi)星環(huán)繞行星表面運行的周期。則( )
圖4
A.行星A的質(zhì)量小于行星B的質(zhì)量
B.行星A的密度小于行星B的密度
C.行星A的第一宇宙速度大于B的第一宇宙速度
D.當(dāng)兩行星的衛(wèi)星軌道半徑相同時,行星A的衛(wèi)星向心加速度小于行星B的衛(wèi)星向心加速度
解析 由設(shè)行星質(zhì)量為M,衛(wèi)星繞行星運動的半徑為r,周期為T,衛(wèi)星質(zhì)量為m,則有=,r3=T2,則圖象的斜率為,從圖象可看出A的質(zhì)量大,所以A錯誤;兩“近地”衛(wèi)星相同,則B錯誤;第一宇宙速度是“近地”衛(wèi)星的運行速度v=,A的半徑大于B的半徑,則A的第一宇宙速度大于B的第一宇宙速度,則C正確;由an=,A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,所以A的衛(wèi)星向心加速度大于B的衛(wèi)星向心加速度,D錯誤。
答案 C
19.如圖5所示,N、P是光滑絕緣水平面上的兩點,O為P點正上方的一點,虛線ON和OP之間的夾角θ=60°,M為ON的中點,O點固定著一個點電荷Q。在N點,由靜止釋放一個可視為質(zhì)點的帶電小球,發(fā)現(xiàn)小球只能在水平面上運動。下列說法正確的是( )
圖5
A.在點電荷Q產(chǎn)生的電場中,M點和P點的電場強(qiáng)度大小相同
B.在點電荷Q產(chǎn)生的電場中,N、P兩點間的電勢差大于N、M兩點間的電勢差
C.小球可能做勻變速直線運動
D.若小P點,則它在N點的電勢能一定大于在P點的電勢能
解析 由點電荷的場強(qiáng)公式E=k,可得M、P兩點的電場強(qiáng)度大小相同,方向不相同,選項A正確;由φ=k可知M、P兩點在同一個等勢面上,所以N、P兩點間的電勢差等于N、M兩點間的電勢差,選項B錯誤;由點電荷場強(qiáng)公式E=k,可知小球受到的電場力大小發(fā)生變化,不是勻變速直線運動,選項C錯誤;小球由靜止釋放,從NP運動時,電場力一定做正功,電勢能一定減小,所以N點的電勢能一定大于P點的電勢能,選項D正確。
答案 AD
20.如圖6甲所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=10∶1,原線圈輸入的交流電壓如圖乙所示,副線圈電路接有滑動變阻器R和額定電壓為12 V、內(nèi)阻為2 Ω的電動機(jī)。閉合開關(guān),電動機(jī)正常工作,電流表示數(shù)為1 A。則( )
圖6
A.副線圈兩端電壓為22 V
B.電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為10 W
C.通過電動機(jī)的交流電頻率為50 Hz
D.突然卡住電動機(jī),原線圈輸入功率變小
解析 輸入電壓最大值為220 V,則有效值U1= V=220 V,U2=U1=22 V,故AP=UI2-IRM=12×1 W-12×2 W=10 W,故B正確;由乙圖知周期為0.02 s,則f==50 Hz,故C正確;卡住電動機(jī),副線圈電路中的電流增大,變壓器的輸出功率增加,則原線圈輸入功率增加,故D錯誤。
答案 BC
21質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上,箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為μ。初始時小物塊停在箱子的正中間,如圖7所示,F(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v,小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間,并與箱子保持相對靜止。設(shè)碰撞都是彈性的,則整個過程中,系統(tǒng)損失的動能為( )
圖7
A.mv2 B.v2
C.NμmgL D.NμmgL
解析 以箱子和小物塊作為一個整體,最后整體速度相同,根據(jù)動量守恒定律,mv=(M+m)v′,整體最后的速度為v′=,整個過程中,系統(tǒng)損失的動能為mv2-(M+m)v′2=v2,AB正確;系統(tǒng)損失的動能還等于小物塊與箱壁摩擦產(chǎn)生的熱量,摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以小物塊運動的路程,即NμmgL,C錯誤,D正確。
答案 BD