新教材2024高考物理二轮专题复习第三编高考夺分训练选择题专项练2（附解析）

选择题专项练(2)一、单项选择题1．如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力(图中未画出摩擦力)的共同作用做匀速直线运动．若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力(　　)A．大小等于mgB．大小等于mgC．方向竖直向上D．方向水平向左2．[2023·安徽蚌埠模拟]月球车上的核能电池系统是将钚238(Pu)衰变产生的核能转化为电能．一个静止的钚238衰变时放出一个α粒子和γ光子，生成新原子核X.下列说法正确的是(　　)A．原子核X一定不会再发生衰变B．α粒子和γ光子均来自钚238C．α粒子和γ光子均具有很强的电离能力D．放出的γ光子具有的能量比一个钚238衰变释放的核能小3．[2023·上海普陀区二模]甲、乙两单摆在同一地点做简谐振动，其振动图像如图所示．两摆的摆长和摆球质量分别为l甲、l乙和m甲、m乙，它们之间可能的关系是(　　)A.l甲>l乙，m甲>m乙B．l甲<l乙，m甲<m乙C．l甲＝l乙，m甲>m乙D．l甲<l乙，m甲＝m乙4．如图所示，一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程，其中a→b为等温过程，状态b、c的体积相同，则(　　)A．状态a的内能大于状态bB．状态a的温度高于状态cC．a→c过程中气体吸收热量D．a→c过程中外界对气体做正功 5．如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，A、C是同一等势面上的两点，B是另一等势面上的一点．下列说法正确的是(　　)A．导体内部的场强左端大于右端B．A、C两点的电势均低于B点的电势C．B点的电场强度大于A点的电场强度D．正电荷从A点沿虚线移到B点的过程中电场力做正功，电势能减小6．[2023·新课标卷]2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km(小于地球同步卫星与地面的距离)的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动．对接后，这批物资(　　)A．质量比静止在地面上时小B．所受合力比静止在地面上时小C．所受地球引力比静止在地面上时大D．做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度大7．如图所示，一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1s从另一端滑落．物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10m/s2.下列v0、μ值可能正确的是(　　)A．v0＝2.5m/sB．v0＝1.5m/sC．μ＝0.28D．μ＝0.258．[2023·湖南长沙雅礼中学一模]如图所示，有一圆形区域匀强磁场，半径为R，方向垂直纸面向外，磁感应强度大小B1，在其右侧有一与其右端相切的正方形磁场区域，正方形磁场的边长足够长，方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B2.有一簇质量为m，电荷量为＋q的粒子，以相同的速度v0＝沿图示方向平行射入磁场，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，则粒子在正方形磁场区域中可能经过的面积为(　　) A.S＝R2B．S＝R2C．S＝(π＋1)R2D．S＝R2二、多项选择题9．[2023·山东滨州二模]如图所示，在三维坐标系Oxyz中，A、B两点处分别固定两个点电荷，电荷量为＋Q和－q，A点坐标为(1m，0，0)，B点坐标为(m，0，0).另有一点电荷C仅在A、B处两电荷的作用力下，在yOz平面内做匀速圆周运动，O为圆心，半径r＝1m，不计重力作用．则(　　)A．点电荷C在做匀速圆周运动过程中，电势能发生变化B．点电荷C在做匀速圆周运动过程中，电势能不发生变化C．A、B两处点电荷的电荷量满足关系＝D．A、B两处点电荷的电荷量满足关系＝10．[2023·四川眉山模拟]如图所示，小船(视为质点)从岸边A点开始渡河，河两岸平行，河的宽度为150m，水流速度大小为3m/s，船在静水中的速度大小为4m/s，则(　　)A．船不可能到达正对岸B点B．船的最短过河时间为37.5sC．船要以最短路程过河，船头必须指向正对岸D．船以最短路程过河时的速率为m/s11．[2023·山东淄博二模]如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿逆时针方向转动，传送带的左端与光滑圆弧轨道底部平滑连接，圆弧轨道上的A点与圆心O等高，一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一段时间又返回圆弧轨道，返回圆弧轨道时小物块恰好能到达A点，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A．圆弧轨道的半径一定不大于B．若减小传送带速度，则小物块一定无法到达A点C．若增加传送带速度，则小物块有可能经过圆弧轨道的最高点D．不论传送带速度增加到多大，小物块都不可能到达高于A点的位置12．[2023·辽宁沈阳模拟]如图所示，在距地面高为h的水平平台上固定着间距为L的两平行光滑金属轨道，该轨道由圆弧CE、DF竖直轨道和EP、FQ水平轨道组成，在EF的右侧分布着方向竖直向上、磁感应强度为B的范围足够大的匀强磁场．质量为5m、长度为L的金属棒b静止放在水平轨道GH处．现将质量为m、长度也为L的金属棒a，由圆弧轨道圆心等高处无初速度释放，在轨道末端PQ处与金属棒b发生了弹性碰撞，冲出轨道之后，金属棒a、b均落在距平台轨道末端PQ水平距离为0.5h的地面MN处．已知重力加速度为g，轨道的电阻忽略不计，金属棒a、b在运动过程中始终保持平行，不考虑空气阻力，下列说法中正确的是(　　)A．金属棒b在空中运动过程中两端的电势差不变B．圆弧轨道的半径为2hC．整个运动过程中通过金属棒b的电荷量为D．整个运动过程中两金属棒产生的总热量为选择题专项练（2）1．解析：对擦窗工具进行正视图的受力分析如图所示，水平方向上拉力F等于摩擦力水平分量f滑等大反向，竖直方向上重力mg与擦窗工具所受摩擦力竖直分量f静等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图中f所示，大小为f＝＝mg，故选B.答案：B 2．解析：核反应方程为Pu―→X＋He＋γ，X为重元素，会发生衰变，故A错误；α粒子是Pu放出的，γ光子是由于新核处于高能级跃迁释放出来的，故B错误；α粒子有很强的电离能力，γ光子电离能力弱，故C错误；钚238释放的核能转化为新核和α粒子的动能以及光子的能量，故放出的γ光子具有的能量比一个钚238衰变释放的核能小，故D正确．答案：D3．解析：由图可知T甲＝T乙，由单摆周期公式T＝2π可得l甲＝l乙，由于单摆的周期与摆球的质量无关，无法确定摆球质量关系．故选C.答案：C4．解析：由于a→b的过程为等温过程，即状态a和状态b温度相同，分子平均动能相同，对于理想气体状态a的内能等于状态b的内能，故A错误；由于状态b和状态c体积相同，且pb<pc，根据理想气体状态方程＝可知Tb<Tc，又因为Ta＝Tb，故Ta<Tc，故B错误；因为a→c过程气体体积增大，气体对外界做正功；而气体温度升高，内能增加，根据ΔU＝W＋Q可知气体吸收热量，故C正确，D错误．答案：C5．解析：带电导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为0，导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，A错误；沿电场线方向电势降低，所以A、C两点的电势大于B点的电势，B错误；电场线的疏密程度表示电场强度的强弱，所以B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误；根据Ep＝qφ可知，正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点，电势能减小，电场力做正功，D正确．答案：D6．解析：质量是物体的一个基本属性，由物体本身决定，与其所处位置、状态均无关，A错误；物资所受地球引力的大小F＝G，物资静止在地面时到地心的距离为地球半径，物资与空间站对接后，到地心的距离大于地球半径，故其所受地球引力比静止在地面上时小，C错误；空间站轨道半径小于地球同步卫星轨道半径，由开普勒第三定律可知，物资做圆周运动的周期小于地球同步卫星的周期，所以物资做圆周运动的角速度一定大于地球自转角速度，D正确；物资所受合力即为其做圆周运动的向心力，由向心力公式F＝mω2r可知，对接后物资所受合外力比静止在地面上时的大，B错误．答案：D7．解析：物块沿水平中线做匀减速直线运动，则＝＝，由于x＝1m，t＝1s，若v>0，则有v0<2m/s，故A错误，B正确；对物块做受力分析，有a＝－μg，v2－v＝2ax，整理有v－2μgx>0，则2μgx<v，由于v0<2m/s，则2μgx<v<4（m/s）2，可得μ<0.2，故C、D错误． 答案：B8．解析：由v0＝，则知粒子在圆形磁场区域经历磁聚焦，聚于两区域相切点而后进入正方形区域，图形如图，图中阴影部分即为所求，则r＝＝·R，空白区域面积S白＝2×（πr2－r2）＝r2，空白加阴影的总面积S总＝π（2r）2＋πr2＝πr2，则S阴＝S总－S白＝（π＋1）·R2，故选C.答案：C9．解析：有电荷C仅在A、B处两电荷的作用力下，在yOz平面内做匀速圆周运动，由能量守恒可知，动能不变，电势能也不变，故选项A错误，B正确；点电荷C在yOz平面内做匀速圆周运动，可知A、B处的两电荷沿x轴的分力相互抵消，运用几何关系可得k·＝k·，解得＝，故选项C错误，D正确．答案：BD10．解析：由于船在静水中的速度大于水流的速度，当速度满足如图所示关系时，船垂直河岸过河，此时为最短路程过河，船头方向与v相对方向相同，过河时的速率为v＝＝m/s，故A、C错误，D正确；船头垂直河岸过河时，时间最短，则tmin＝＝37.5s，故B正确．答案：BD11．解析：物体在圆轨道上下滑的过程中，其机械能守恒，根据机械能守恒定律有mgR＝mv，解得v0＝，物体到达传送带上之后，由于摩擦力的作用开始减速，速度减小为零之后，又在传送带的摩擦力作用下反向加速，根据物体的受力可知，物体在减速和加速的过程中，物体的加速度大小是相同的，只要传送带的速度为v≥v0＝，物体返回圆轨道时速度大小等于从圆轨道下滑刚到传送带时的速度大小，解得R≤，故选项A正确； 若减小传送带速度，只要传送带的速度仍大于，就能够回到A点，故选项B错误；若增大传送带的速度，由于物体返回到圆轨道的速度不变，只能滑到A点，不能滑到圆弧轨道的最高点，故选项C错误，D正确．答案：AD12．解析：金属棒b在空中做平抛运动，水平方向速度不变，根据E＝BLv可知，金属棒b在空中运动过程中两端的电势差不变，A正确；两个棒做平抛运动，根据平抛运动的规律可知0．5h＝vbth＝gt2两个金属棒落地点相同，所以两个金属棒平抛运动的初速度相同vb＝由此可知碰撞结束时两金属棒的速度等大反向，从金属棒a下滑至水平轨道到两者碰撞结束，根据动量守恒和能量守恒有magR＝mavmav0＝－mava＋mbvbmagR＝mav＋mbv＋Qva＝vb联立解得R＝hQ＝B错误，D正确；整个过程对金属棒b为研究对象，根据动量定理有BILΔt＝5mvb－0IΔt＝q联立解得q＝C错误．答案：AD