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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(二)
1.如圖所示,一個帶電荷量為-Q的點電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點。另一個帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的點電荷乙,從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動,運動到B點時速度為v,且為運動過程中速度的最小值。已知點電荷乙受到的阻力大小恒為f,A、B間距離為L0,靜電力常量為k,則下列說法正確的是( )
A.點電荷乙從A點向甲運動的過程中,加速度逐漸增大
B.點電荷乙從A點向甲運動的過程中,其電勢能先增大再減小
C.OB間的距離為
D.在點電荷甲形成的電場中,AB間電勢差UAB=
解析:選C 點電荷乙在向甲運動的過程中
2、,受到點電荷甲的庫侖力和阻力,且?guī)靵隽χ饾u增大,由題意知,在B點時速度最小,則點電荷乙從A點向甲運動過程中先減速后加速,運動到B點時庫侖力與阻力大小相等,加速度為零,根據(jù)庫侖定律,有k=f,所以rOB= ,選項A錯誤,C正確;點電荷乙向甲運動的過程中,庫侖力一直做正功,點電荷乙的電勢能一直減小,選項B錯誤;根據(jù)動能定理,qUAB-fL0=mv2-mv02,解得UAB=,選項D錯誤。
2.如圖所示,理想變壓器原線圈兩端A、B接在電動勢為E=
8 V,內(nèi)阻為r=2 Ω的交流電源上,理想變壓器的副線圈兩端與滑動變阻器Rx相連,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2,當(dāng)電源輸出功率最大時( )
A.
3、滑動變阻器的阻值Rx=2 Ω
B.最大輸出功率P=4 W
C.變壓器的輸出電流I2=2 A
D.滑動變阻器的阻值Rx=8 Ω
解析:選D 當(dāng)外電路電壓等于內(nèi)電路電壓時電源輸出功率最大,即U1=Ur,且U1+Ur=8 V,故U1=Ur=4 V,根據(jù)歐姆定律可得I1==2 A,故根據(jù)=可得副線圈中的電流為I2=1 A,根據(jù)=可得副線圈兩端的電壓U2=8 V,故Rx== Ω=8 Ω,最大輸出功率為P=U2I2=8 W,故D正確。
3.如圖所示,空間有一磁感應(yīng)強度B=0.5 T的勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外,一質(zhì)量M=0.2 kg且足夠長的絕緣塑料板靜止在光滑水平面上。在塑料板左端無初速度
4、放上一質(zhì)量m=0.1 kg、電荷量q=+0.2 C的滑塊,滑塊與塑料板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力?,F(xiàn)對塑料板施加方向水平向左、大小F=0.6 N的恒力,g取10 m/s2,則( )
A.塑料板和滑塊一直做加速度為2 m/s2的勻加速運動
B.滑塊開始做勻加速運動,然后做加速度減小的加速運動,最后做勻速直線運動
C.最終塑料板做加速度為2 m/s2的勻加速運動,滑塊做速度為10 m/s的勻速運動
D.最終塑料板做加速度為3 m/s2的勻加速運動,滑塊做速度為6 m/s的勻速運動
解析:選B 滑塊隨塑料板向左運動時,受到豎直向上的洛倫茲力,則滑塊和
5、塑料板之間的正壓力逐漸減小。開始時塑料板和滑塊加速度相同,由F=(M+m)a,得a=2 m/s2,對滑塊有μ(mg-qvB)=ma,當(dāng)v=6 m/s時,滑塊恰好相對于塑料板有相對滑動,此后滑塊做加速度減小的加速運動,當(dāng)mg=qvB,即v=10 m/s時滑塊對塑料板的壓力FN=0,此后滑塊做勻速運動,塑料板所受的合力為0.6 N,由F=Ma1,得a1=3 m/s2,B選項正確。
4.如圖所示,一對光滑的平行金屬導(dǎo)軌(電阻不計)固定在同一水平面內(nèi),導(dǎo)軌足夠長且間距為L,左端接有阻值為R的電阻,一質(zhì)量為m、長度為L的勻質(zhì)金屬棒cd放置在導(dǎo)軌上,金屬棒的電阻為r,整個裝置置于方向豎直向上的勻強磁場中
6、,磁場的磁感應(yīng)強度為B。金屬棒在水平向右的拉力F作用下,由靜止開始做加速度大小為a的勻加速直線運動,經(jīng)過的位移為s時,下列說法正確的是( )
A.金屬棒中感應(yīng)電流方向為由d到c
B.金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為BL
C.金屬棒中感應(yīng)電流為
D.水平拉力F的大小為
解析:選C 根據(jù)右手定則可知金屬棒中感應(yīng)電流的方向為由c到d,選項A錯誤;設(shè)金屬棒的位移為s時速度為v,則v2=2as,金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=BL,選項B錯誤;金屬棒中感應(yīng)電流的大小I=,解得I=,選項C正確;金屬棒受到的安培力大小F安=BIL,由牛頓第二定律可得F-F安=ma,解得F=+ma,選項D錯誤。
7、
5.圖甲所示為氫原子的能級圖,圖乙為氫原子的光譜。已知譜線b是氫原子從n=5的能級躍遷到n=2的能級時的輻射光,則譜線a可能是氫原子( )
A.從n=2的能級躍遷到n=1的能級時的輻射光
B.從n=3的能級躍遷到n=1的能級時的輻射光
C.從n=4的能級躍遷到n=1的能級時的輻射光
D.從n=4的能級躍遷到n=2的能級時的輻射光
解析:選D 譜線a波長大于譜線b波長,所以a光的光子頻率小于b光的光子頻率,所以a光的光子能量小于n=5和n=2間的能級差,輻射光的能量小于此能級差的只有n=4和n=2間的能級差,故D正確,A、B、C錯誤。
6.[多選]中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了量子反常
8、霍爾效應(yīng),楊振寧稱這一發(fā)現(xiàn)是諾貝爾獎級的成果。如圖所示,厚度為h,寬度為d的金屬導(dǎo)體,當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時,在導(dǎo)體上下表面會產(chǎn)生電勢差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。下列說法正確的是( )
A.上表面的電勢高于下表面電勢
B.僅增大h時,上、下表面的電勢差不變
C.僅增大d時,上、下表面的電勢差減小
D.僅增大電流I時,上、下表面的電勢差減小
解析:選BC 根據(jù)左手定則可知自由電子向上偏轉(zhuǎn),則上表面帶負電,下表面帶正電,所以下表面電勢高于上表面電勢,所以A錯誤;最終穩(wěn)定時,evB=e,解得U=vBh,根據(jù)電流的微觀表達式I=neSv,S=hd,故U=Bh=,所以h增大時,上、下表面電
9、勢差不變,所以B正確;當(dāng)d增大時,U減小,所以C正確;I增大時,U增大,所以D錯誤。
7.[多選]如圖所示,兩根相距為d的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌電阻不計。磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直,長度等于d的兩導(dǎo)體棒M、N平行地放在導(dǎo)軌上,且電阻均為R、質(zhì)量均為m,開始時兩導(dǎo)體棒靜止?,F(xiàn)給M一個平行導(dǎo)軌向右的瞬時沖量I,整個過程中M、N均與導(dǎo)軌接觸良好,下列說法正確的是( )
A.回路中始終存在逆時針方向的電流
B.N的最大加速度為
C.回路中的最大電流為
D.N獲得的最大速度為
解析:選BC M剛開始運動時,回路中有逆時針方向的感應(yīng)電流,隨著電流的產(chǎn)生,M受
10、向左的安培力做減速運動,N受到向右的安培力做加速運動,直到兩者共速時回路中感應(yīng)電流為零,安培力為零,兩者做勻速運動,故選項A錯誤;M剛開始運動時,電路中的感應(yīng)電流最大,N所受安培力最大,加速度最大,則:I=mv0,Em=Bdv0,Im=,
F安=BImd=mam,解得am=,Im=,選項B、C正確;當(dāng)M、N共速時N速度最大,根據(jù)動量守恒定律可得:I=2mv,解得v=,選項D錯誤。
8.[多選]如圖所示,直角三角形ABC由三段細直桿連接而成,AB桿豎直,長為2L的AC桿粗糙且絕緣,其傾角為30°,D為AC上一點,且BD垂直于AC,在BC桿中點O處放置一正點電荷Q,一套在細桿上的帶負電小球(未
11、畫出),以初速度v0由C點沿CA上滑,滑到D點速率恰好為零,之后沿AC桿滑回C點。小球質(zhì)量為m、電荷量為q,重力加速度為g。則( )
A.小球下滑過程中電場力先做負功后做正功
B.小球再次滑回C點時的速率為vC=
C.小球下滑過程中動能、電勢能、重力勢能三者之和減小
D.小球上滑過程中和下滑過程中經(jīng)過任意位置時的加速度大小都相等
解析:選BC 小球下滑過程中點電荷Q對小球的庫侖力是吸引力,故電場力先做正功后做負功,故A錯誤;小球從C到D的過程中,根據(jù)動能定理得:0-mv02=-mgh-Wf,再從D回到C的過程中,根據(jù)動能定理得:mvC2-0=mgh-Wf,根據(jù)幾何關(guān)系可知,h=L,解得:vC=,故B正確;小球下滑過程中由于摩擦力做負功,則小球動能、電勢能、重力勢能三者之和減小,故C正確;小球上滑過程中所受的摩擦力方向沿AC向下,而下滑過程中所受摩擦力方向沿AC向上,雖然在同一位置時所受的庫侖力相同,但是加速度大小不相等,故D錯誤。