【精选】全国通用高考物理二轮复习精练二选择题48分标准练五

选择题48分标准练(五)说明：共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。

全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.如图1所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n ＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是( )图1A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B.由n ＝2能级跃迁到n ＝1能级产生的光频率最小C.由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的光的波长最长D.用n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应 解析 这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出C24＝4×32＝6种光子，选项A 错误；由n ＝4能级跃迁到n ＝3能级产生的光子能量最小， 所以频率最小，选项B 错误；由n ＝4能级跃迁到n ＝1能级产生的光子能量最大，频率最大，波长最小，选项C 错误；从n ＝2能级跃迁到n ＝1能级辐射出的光子能量为10.20 eV>6.34 eV ，所以照射金属铂能发生光电效应，选项D 正确。

答案 D15.A 、B 两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，m A ＝1 kg ，m B ＝2 kg ，v A ＝6 m/s ，v B ＝2 m/s ，当A 追上B 并发生碰撞后，A 、B 两球速度的可能值是( )A.v A ′＝5 m/s ，v B ′＝2.5 m/sB.v A ′＝2 m/s ，v B ′＝4 m/sC.v A ′＝－4 m/s ，v B ′＝7 m/sD.v A ′＝7 m/s ，v B ′＝1.5 m/s解析 由碰撞的三个制约关系：①动量守恒，②动能不增加，③碰后速度符合实际情况可知，四个选项都符合动量守恒。

碰后A 的速度不可能比B 的速度大，可以排除选项A 和D 。

碰后系统的动能不可能比碰前的大，排除选项C ，只有选项B 有可能。

答案 B16.(2017·辽宁六校联考)如图2所示，质量相同的三颗卫星a 、b 、c 绕地球逆时针做匀速圆周运动，其中b 、c 在地球的同步轨道上，a 距离地球表面的高度为R ，此时a 、b 恰好相距最近。

已知地球质量为M 、半径为R 、地球自转的角速度为ω，引力常量为G ，则( )图2A.发射卫星b 时速度要大于11.2 km/sB.卫星a 的机械能大于卫星b 的机械能C.若要卫星c 与b 实现对接，可让卫星c 加速D.卫星a 和b 下次相距最近还需经过t ＝2πGM 8R3－ω 解析 卫星b 绕地球做匀速圆周运动，7.9 km/s 是指在地球上发射的物体绕地球飞行做圆周运动所需的最小发射速度，11.2 km/s 是物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，所以发射卫星b 时速度大于7.9 km/s ，而小于11.2 km/s ，故A 错误；卫星从低轨道到高轨道需要外力做正功，卫星a 、b 质量相同，所以卫星b 的机械能大于卫星a 的机械能，故B 错误；让卫星c 加速，其所需的向心力增大，由于万有引力小于所需的向心力，卫星c 会做离心运动，离开原轨道，不能与b 实现对接，故C 错误；b 、c 在地球的同步轨道上，所以卫星b 、c 和地球具有相同的周期和角速度，万有引力提供向心力，即GMm r2＝m ω2r ，得ω＝GM r3，a 距离地球表面的高度为R ，所以卫星a 的角速度ωa ＝GM 8R3，此时a 、b 恰好相距最近，到卫星a 和b 下一次相距最近，(ωa －ω)t ＝2π，解得t ＝2πGM 8R3－ω，故D 正确。

答案 D17.如图3所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A 与副线圈回路中的负载电阻B 的阻值相等。

a 、b 端加一定交变电压后，下列说法中正确的是( )图3A.两电阻的电功率之比P A ∶P B ＝1∶1，两电阻两端电压之比U A ∶U B ＝4∶1B.两电阻的电功率之比P A ∶P B ＝1∶1，两电阻两端电压之比U A ∶U B ＝1∶4C.两电阻的电功率之比P A ∶P B ＝1∶16，两电阻两端电压之比U A ∶U B ＝1∶4D.两电阻的电功率之比P A ∶P B ＝1∶16，两电阻两端电压之比U A ∶U B ＝4∶1解析 实际上电阻A 消耗的功率并非变压器原线圈的输入功率，这是因为电阻A 串联在原线圈中，根据理想变压器的电流公式可得IA IB ＝n2n1＝14。

设A 、B 的电阻均为R ，再根据电功率公式PA PB ＝I2A R I 2B R＝116；电阻A 两端的电压也并非原线圈的输入电压，电阻A 、B 两端电压之比为UA UB ＝IAR IBR ＝14，故选C 。

答案 C18.如图4所示，MN 水平边界下方和上方分别有垂直于纸面向里的匀强磁场(图中未画出)区域Ⅰ、Ⅱ，磁感应强度大小分别为B 1、B 2。

一个重力不计的带电离子从MN 上的O 点垂直于MM 向下射入匀强磁场Ⅰ中，其运动轨迹如图中实线所示。

已知OQ 的长度为PQ 长度的一半，则以下说法中正确的是( )图4A.此离子可能带正电，也可能带负电B.当离子运动到Q 点时速度方向垂直于MNC.当离子运动到Q 点时速度变大D.B 1＝2B 2解析 根据左手定则可知离子带正电，选项A 错误；因为带电离子从O 点开始垂直进入磁场，进入磁场后做匀速圆周运动，故轨迹圆心在磁场边界MN 上，根据几何关系可知带电离子离开磁场Ⅰ时速度方向与MN 垂直，选项B 正确；因为带电离子在磁场中做匀速圆周运动，当离子运动到Q 点时速度大小不变，选项C 错误；离子在匀强磁场Ⅰ中的运动半径是离子在匀强磁场Ⅱ中运动半径的一半，由r ＝mv Bq可知B 1＝2B 2，选项D 正确。

答案 BD19.如图5甲所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L ＝0.5 m ，一端通过导线与阻值为R ＝0.5 Ω的电阻连接，导轨上放一质量为m ＝0.5 kg 的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场方向竖直向下。

用与导轨平行的拉力F 作用在金属杆上，使杆运动。

当改变拉力的大小时，相对应的速度v 也会变化，已知v 和F 的关系如图乙所示，(重力加速度g 取10 m/s 2)则( )图5A.金属杆受到的拉力与速度成正比B.该磁场的磁感应强度为1 TC.图线在横轴的截距表示金属杆所受安培力的大小D.导轨与金属杆之间的动摩擦因数为μ＝0.4解析 由题图乙可知拉力与速度是一次函数，但不成正比，故选项A 错误；图线在横轴的截距是速度为零时的F ，此时金属杆将要运动，此时阻力——最大静摩擦力等于F ，也等于运动时的滑动摩擦力，选项C 错误；由F －BIL －μmg ＝0及I ＝BLv R 可得F －B2L2v R－μmg ＝0，从图象上分别读出两组F 、v 数据代入上式即可求得B ＝1 T ，μ＝0.4，所以选项B 、D 正确。

答案 BD20. (2017·河北省保定市高三调研考试)如图6所示为质谱仪的工作原理图，初速度忽略不计的带电粒子进入加速电场，经加速电场加速后进入速度选择器，在速度选择器中沿直线运动后通过平板S 的狭缝P 进入平板S 下方的匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度大小为B ，粒子最终打在胶片A 1A 2上，粒子打在胶片上的位置与狭缝P 的距离为L ，加速电场两板间的电压为U ，速度选择器两板间的电场强度大小为E ，不计粒子的重力，则下列说法正确的是( )图6A.速度选择器两板间磁场方向垂直于纸面向里B.平板S 下方的磁场方向垂直于纸面向外C.粒子经加速电场加速后的速度大小为4U BLD.速度选择器两板间磁场的磁感应强度大小为E B解析 由题意可知，粒子带正电，要使粒子沿直线穿过速度选择器，则粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由此可以判断速度选择器中磁场的方向垂直于纸面向外，A 错误；粒子进入平板下方磁场后向左偏转，根据左手定则可知，该磁场的方向垂直于纸面向外，B 正确；粒子经加速电场加速，有qU ＝12mv 2，在速度选择器中，qE ＝qvB 0，粒子在平板下方磁场中做圆周运动，qvB ＝mv2L 2，得v ＝4U BL ，B 0＝EBL 4U，C 正确，D 错误。

答案 BC21.如图7甲所示，质量m ＝2.0 kg 的木块静止在水平面上，现用与水平方向成θ＝37°角的力F 推着木块运动，1 s 后撤掉推力，木块运动的v －t 图象如图乙所示。

不计空气阻力，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2。

则( )图7A.木块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25B.推力F 的大小为20 NC.在0～3 s 内，物体克服摩擦力做功为240 JD.在0.5 s 时，推力F 的瞬时功率为240 W解析 撤去F 后，木块的受力情况如图甲所示。

由速度图象得此过程的加速度a 2＝－5 m/s 2；根据牛顿运动定律有N 2－mg ＝0；－f 2＝ma 2；因为f 2＝μN 2，m ＝2.0 kg ，代入数据得N 2＝20 N ，解得μ＝0.5，选项A 错误；力F 推动木块的过程中，木块的受力情况如图乙所示，由速度图象得此过程的加速度a 1＝10 m/s 2，根据牛顿运动定律有F cos 37°－f 1＝ma 1，mg ＋F sin 37°－N 1＝0，又f 1＝μN 1，联立以上各式代入数据得F ＝60 N ，N 1＝56 N ，选项B 错误；在0～1 s 内，物体克服摩擦力做的功为0.5×56×5 J＝140 J，在1～3 s内，物体克服摩擦力做功为0.5×20×10 J ＝100 J，所以在0～3 s内，物体克服摩擦力做功为240 J，选项C正确；因0.5 s末物块的速度为5 m/s，所以在0.5 s时，推力F的瞬时功率为P＝Fv cos 37°＝240 W，选项D正确。

答案CD。