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1、2022高考物理二輪 第二部分 電學(xué)與原子物理學(xué)選擇題押題練(四)
1.已知核反應(yīng)方程Th→Pa+X+ΔE(ΔE為釋放出的核能,X為新生成粒子),
Th的半衰期為T,下列有關(guān)說法正確的是( )
A. Pa沒有放射性
B.X粒子是電子,此核反應(yīng)為β衰變
C.N0個(gè)Th經(jīng)2T時(shí)間因發(fā)生上述核反應(yīng)而放出的核能為N0ΔE(N0數(shù)值很大)
D. Th的比結(jié)合能為
解析:選B Pa具有放射性,A錯(cuò)誤;由電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可以判斷X為電子,題述核反應(yīng)為β衰變,B正確;經(jīng)過2T時(shí)間,N0個(gè)Th還剩2N0=N0個(gè)沒有衰變,則有N0-N0=N0個(gè)發(fā)生了衰變,故核反應(yīng)釋放的核能為N0ΔE,C錯(cuò)
2、誤;比結(jié)合能是核子結(jié)合為原子核時(shí)釋放的核能與核子數(shù)之比,而不是衰變釋放的核能與核子數(shù)之比,D錯(cuò)誤。
2.如圖所示,在兩等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中,abcd是以兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O為對(duì)稱中心的菱形,a、c在兩點(diǎn)電荷的連線上。下列判斷正確的是( )
A.a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的電勢(shì)相同
B.b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反
C.a(chǎn)、b、c、d四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相同
D.將正試探電荷由b點(diǎn)沿ba及ad移到d點(diǎn)的過程中,試探電荷的電勢(shì)能先增大后減小
解析:選D 根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的特點(diǎn)知,φa>φb=φd>φc;a、b、c、d四點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同,但大小不等;b→a 電勢(shì)增大,正電荷的
3、電勢(shì)能增大,a→d電勢(shì)減小,正電荷的電勢(shì)能減小,故D正確。
3.如圖所示,A1、A2是兩完全相同的燈泡,A1與一理想二極管D連接,線圈L的直流電阻不計(jì)。下列說法正確的是( )
A.閉合S后,A1會(huì)逐漸變亮
B.閉合S穩(wěn)定后,A1、A2亮度相同
C.閉合S穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,A1會(huì)逐漸熄滅
D.閉合S穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低
解析:選D 閉合S后,因A1、A2和線圈L不是串聯(lián)的關(guān)系,則A1、A2立刻亮,故A錯(cuò)誤;閉合S穩(wěn)定后,因線圈L的直流電阻不計(jì),所以A1與二極管被短路,導(dǎo)致A1不亮,而A2將更亮,因此A1、A2亮度不同,故B錯(cuò)誤;閉合S穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,A
4、2會(huì)立刻熄滅,線圈L與A1及二極管構(gòu)成回路,因線圈L產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn),但二極管具有單向?qū)щ娦?,所以回路沒有感應(yīng)電流,A1不亮,故C錯(cuò)誤,D正確。
4.在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一面積為S的線圈,匝數(shù)為N,內(nèi)阻不計(jì),繞與磁場(chǎng)垂直的軸OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示。線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器,滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓,副線圈接有可調(diào)電阻R′。如果從圖示位置開始計(jì)時(shí),下列判斷正確的是( )
A.線圈產(chǎn)生的交變電流按正弦規(guī)律變化
B.當(dāng)只有線圈轉(zhuǎn)速增大時(shí),燈泡Ⅰ亮度不變,燈泡Ⅱ亮度變暗,燈泡Ⅲ亮度增大
C.當(dāng)只有R′增大時(shí),電壓表讀數(shù)不變
5、D.當(dāng)只有P向上移動(dòng)時(shí),電流表讀數(shù)減小
解析:選C 從題圖所示位置開始計(jì)時(shí),零時(shí)刻交變電流最大,按余弦規(guī)律變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)只有線圈轉(zhuǎn)速增大時(shí),不僅電流頻率增大,由Em=NBSω可知電動(dòng)勢(shì)也增大,所以燈泡Ⅰ、Ⅲ亮度增大,燈泡Ⅱ亮度變化不能確定,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速不變時(shí),發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)不變,電壓表讀數(shù)不受P位置、R′變化影響,讀數(shù)不變,選項(xiàng)C正確;當(dāng)線圈轉(zhuǎn)速不變,P向上移動(dòng)、R′不變時(shí),變壓器輸出電壓變大,用電器電流增大,副線圈總電流增大,所以電流表讀數(shù)增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5.如圖甲所示,正三角形導(dǎo)線框位于圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線框所在平面垂直。規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里,磁
6、感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.0~1 s時(shí)間內(nèi)和5~6 s時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中的電流方向相同
B.0~1 s時(shí)間內(nèi)和1~3 s時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中的電流大小相等
C.3~5 s時(shí)間內(nèi),AB邊受到的安培力沿紙面且垂直AB邊向下
D.1~3 s時(shí)間內(nèi),AB邊受到的安培力大小不變
解析:選A 0~1 s時(shí)間內(nèi)穿過導(dǎo)線框的磁通量向外增加;5~6 s時(shí)間內(nèi)穿過導(dǎo)線框的磁通量向里減小,根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)線框中的電流方向相同,選項(xiàng)A正確;題圖乙中B-t圖像的斜率等于磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率,故0~1 s時(shí)間內(nèi)和1~3 s時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不相等,感應(yīng)電
7、流大小不相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;3~5 s時(shí)間內(nèi),磁通量向里增加,產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向,則由左手定則可知,AB邊受到的安培力沿紙面且垂直AB邊向上,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;1~3 s時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流大小不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度向外減弱,根據(jù)F=BIL可知,AB邊受到的安培力變小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
6.[多選]如圖所示,在真空中,+Q1和-Q2為固定在x軸上的兩個(gè)點(diǎn)電荷,且Q1=4Q2,AB=BP=L。a、b、c 為P兩側(cè)的三個(gè)點(diǎn),則下列說法中正確的是( )
A.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零,電勢(shì)也為零
B.b、c兩點(diǎn)處,一定有電勢(shì)φb>φc,且電場(chǎng)強(qiáng)度Eb>Ec
C.若將一試探電荷+q從a 點(diǎn)沿x 軸移至P點(diǎn),則
8、其電勢(shì)能增加
D.若將一試探電荷-q從a 點(diǎn)靜止釋放,則其經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
解析:選CD P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為EP=-=0;P點(diǎn)的電勢(shì): φP=-=>0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;因P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,則P點(diǎn)右側(cè)電場(chǎng)線向右,由順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低可知,φb>φc,因b、c的具體位置不確定,則不能確定兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;P點(diǎn)左側(cè)電場(chǎng)線向左,則P點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn),若將一試探電荷+q從a點(diǎn)沿x軸移至P 點(diǎn),則其電勢(shì)能增加,選項(xiàng)C正確;若將一試探電荷-q從a 點(diǎn)靜止釋放,則電荷將沿aP向右加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)P點(diǎn)后受到向左的電場(chǎng)力做減速運(yùn)動(dòng),可知其經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大,選項(xiàng)D正確。
7.[多選]如圖所示,平行板
9、電容器豎直放置,右側(cè)極板中間開有一小孔,兩極板之間的距離為12 cm,內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小為
10 N/C;極板右側(cè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一比荷為1.6×102 C/kg的帶負(fù)電粒子,從電容器中間位置以大小為
8 m/s的初速度平行于極板方向進(jìn)入電場(chǎng)中,經(jīng)過電場(chǎng)偏轉(zhuǎn),從電容器右極板正中間的小孔
進(jìn)入磁場(chǎng)。不計(jì)帶電粒子的重力及空氣阻力。下列說法正確的是( )
A.電容器極板長度為8×10-2 m
B.粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為16 m/s
C.粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度與水平方向夾角為60°
D.粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 s
解析:選ABD 粒子在電場(chǎng)中做類
10、平拋運(yùn)動(dòng),則豎直方向:L=v0t;水平方向:d=·t2,解得L=8×10-2 m,A正確;粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)水平速度:vx=t=8 m/s,則粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v==16 m/s,B正確;粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度與水平方向的夾角滿足tan θ==,解得θ=30°,C錯(cuò)誤;粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度為120°,則在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=·= s,D正確。
8.[多選]如圖所示,在xOy平面內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第一、二、四象限內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,第三象限內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,P(-L,0)、Q(0,-L)為坐標(biāo)軸上的兩個(gè)點(diǎn),現(xiàn)有一電子從P點(diǎn)沿PQ方向射出,不計(jì)電子的重力,
11、下列說法正確的是( )
A.若電子從P點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)O第一次射出磁場(chǎng)分界線,則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為
B.若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn),則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為πL
C.若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn),則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為2πL
D.若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn),則電子運(yùn)動(dòng)的路程可能為πL,也可能為2πL
解析:選AD 電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)其運(yùn)動(dòng)半徑為R,若電子從P點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)O第一次射出磁場(chǎng)分界線,則其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示,則有2Rcos 45°=
L,解得半徑R=L,運(yùn)動(dòng)軌跡為四分之一圓周,所以運(yùn)動(dòng)的路程s==,選項(xiàng)A正確;電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn),若電子恰好經(jīng)原點(diǎn)O第一次射出磁場(chǎng)分界線,則軌跡如圖甲,運(yùn)動(dòng)路程為一個(gè)圓周,即s1=2πR=2πL,電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡可能如圖乙所示,根據(jù)幾何關(guān)系有2R′cos 45°=,圓周運(yùn)動(dòng)半徑
R′=,運(yùn)動(dòng)的路程為s2=×2×2=×2×2=πL,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,D正確。