1、选择题专项练(一)(考试时间：20分钟试卷满分：48分)142020年12月17日，嫦娥五号成功返回地球，创造了我国到月球取土的伟大历史如图所示，嫦娥五号取土后，在P处由圆形轨道变轨到椭圆轨道，以便返回地球下列说法正确的是(D)A嫦娥五号在轨道和运行时均超重B嫦娥五号在轨道和运行时机械能相等C嫦娥五号在轨道和运行至P处时速率相等D嫦娥五号在轨道和运行至P处时加速度大小相等【解析】嫦娥五号在轨道和运行时均处于失重状态，故A错误；嫦娥五号在轨道上经过P点时经加速后进入轨道运行，故嫦娥五号在轨道上P处的速率小于在轨道运行至P处时速率；加速后引力势能不变，动能增大，则机械能增大，故BC错误；根据公式G
2、ma，解得：a，可知嫦娥五号在轨道和运行至P处时加速度大小相等，故D正确15在某一点电荷产生的电场中，一带负电小球在外力F作用下从A点开始做自由落体运动经过B点，A、B两点的场强方向如图所示，下列说法正确的是(D)AA点场强是B点场强的2倍BA点的电势低于B点的电势C小球从A点运动到B点的过程中，外力F先做正功后做负功D小球从A点运动到B点的过程中，电势能先减小后增大【解析】将两条电场线反向延长后相交于一点，该交点即为点电荷Q的位置，如图所示：设A、B两点到Q的距离分别为rA和rB，由几何知识得到，rBrA，根据公式Ek得EAEB31，故A错误；因为B点距离正电荷Q远，所以AB，故B错误；小球
3、从A点运动到B点的过程中电场力方向与AB的夹角先是锐角后是钝角，故电场力先做正功后做负功，故电势能先减小后增大；负电小球在外力F作用下从A点开始做自由落体运动经过B点，故外力与电场力方向相反大小相等，故与电场力做功正好相反，先做负功，后做正功，故C错误，D正确16.如图所示，用轻绳系住一质量为3m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，各接触面均光滑，系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为，两球心连线O1O2与轻绳之间的夹角为，则、应满足(A)A4tan tan()B3tan tan()Ctan 4cot Dtan 3cot 【解析】对小球进行受力分析如图1：受到三个力，水平方向墙面
4、给的力FN，竖直方向的重力mg，沿O1O2方向大球给的弹力F；由受力可以看出：tan()，对大球和小球的整体进行受力分析如图2：受到三个力，水平方向墙面给的力FN，竖直方向的重力4mg，沿绳子方向绳子给的拉力T；由受力可以看出：tan ，将上面两个式子联立可得：4tan tan()，故A正确，BCD错误17如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1向右运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图像(以地面为参考系)如图乙所示已知v2v1.则(B)At2时刻，小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，小物块相对
5、传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力的作用【解析】t1时刻小物块向左运动到速度为零，离A处的距离达到最大，故A错误；t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故B正确；0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，故C错误；t2t3时间内小物块不受摩擦力作用，故D错误18.如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，且射出磁场时的速度反向延长线通过a
6、点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为(C)ABCD【解析】画出粒子在磁场中运动的轨迹示意图，磁场的边长为L，设粒子的轨道半径为r，由几何关系得：LrL解得：r(1)L，由洛伦兹力提供向心力得：qvBm联立解得：v，故ABD错误，C正确19(多选)如图甲为氢原子的能级图，大量处于n2激发态的氢原子吸收一定频率的光子后跃迁到较高的能级，之后再向低能级跃迁时辐射出10种不同频率的光子当用这些辐射出的光子去照射如图乙所示光电管阴极K时，光电管发生了光电效应，改变电源的正负极并调节滑动变阻器滑片，发现遏止电压最大值为8 V，现有以下有几种说法正确的是(CD)A辐射出来的10种光子中只有3种能使该光电管
7、发生光电效应B跃迁过程中辐射出的光子能量是连续的C该光电管阴极K的逸出功为5.06 eVD吸收的光子能量为2.86 eV【解析】大量的氢原子能够辐射出10种不同频率的光子可以得到这群氢原子处于n5能级，从n2能级跃迁到n5能级，需要吸收的光子能量为：E1E5E20.54 eV(3.4 eV)2.86 eV，故D正确；由爱因斯坦光电效应方程hW0Ekm和遏止电压公式EkmeUc联立可得：hW0eUc，当入射光的频率最大时，即入射光的光子能量最大时，遏止电压最大，入射光的光子能量最大为：E2hE5E10.54 eV(13.6 eV)13.06 eV，所以该光电管阴极K的逸出功为：W0heUc13.
8、06 eV8 eV5.06 eV，故C正确；当入射光的光子能量大于逸出功时才能发生光电效应，逸出功的大小为5.06 eV，可以发现氢原子从n5跃迁到n1，从n4跃迁到n1，从n3跃迁到n1，从n2跃迁到n1，放出的4种光子都可以使该光电管发生光电效应，故A错误；原子跃迁过程中辐射出的光子能量只有特定的数值，是量子化的，是分立的，而不是连续的，故B错误20(多选)某单位应急供电系统配有一小型发电机，该发电机内的矩形线圈面积为S0.2 m2、电阻为r5.0 ，线圈所处的空间是磁感应强度为B T的匀强磁场，发电机正常供电时线圈的转速为n r/min，如图所示是配电原理示意图，理想变压器原副线圈的匝数
9、比为52，R15.0 、R25.2 ，电压表、电流表均为理想电表，系统正常运作时电流表的示数为I10 A，交流电压表的示数为700 V，则下列说法中正确的是(ABD)A线圈在磁场中产生电动势的有效值为720 VB变压器输出的总功率为2 720 WC灯泡的工作电压为272 VD线圈匝数为100匝【解析】根据题意电流表的示数为10 A，根据，解得原线圈的电流为I14 A，而电压表的读数为700 V，根据闭合电路欧姆定律可知：UEIr，解得：E720 V，线圈在磁场中产生的感应电动势的有效值为：E，解得线圈的匝数为：N100匝，故AD正确；原线圈的电压为：U1EI1(R1r)7204(5.05.0)
10、V680 V，根据，求出副线圈上的电压为：U2272 V，所以副线圈上的功率为：PI2U22 720 W，此时灯泡上的电压为：U272105.2 V220 V，故B正确，C错误21(多选)如图，一顶角为直角的“”形光滑细杆竖直放置质量均为m的两金属环套在细杆上，高度相同，用一劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧处于原长l0.两金属环同时由静止释放，运动过程中弹簧的伸长在弹性限度内对其中一个金属环，下列说法正确的是(弹簧的长度为l时弹性势能为k(ll0)2)(AC)A金属环的最大加速度为gB金属环的最大速度为gC金属环与细杆之间最大压力为mgD金属环达到最大速度时重力的功率为mg2【解析】对金属环受
11、力分析如图1图1开始释放瞬间，金属环受到重力和弹力，沿杆方向，根据牛顿第二定律：mgsin 45ma解得：ag，故A正确；当金属环的加速度为0时，速度最大，受力分析如图2：图2金属环受到重力、杆的弹力和弹簧的弹力，沿杆方向加速度为0，即合力为0：mgsin 45Fcos 45，Fkx解得形变量x，根据几何知识，两个小球下降的高度为h，对系统只有重力，弹力做功，对两个金属环和弹簧根据机械能守恒，2mghkx22mv2，解得：vg，故B正确；金属环下降h达到最低时，速度减小为0，形变量为2h，弹性势能最大，根据机械能守恒定律2mghk(2h)2h，当金属环下降到最低点时，金属环和细杆的弹力最大，垂直于杆方向上：Nmgcos 45Fsin 45，Fk2h，解得：Nmg，故C正确；金属环达到最大速度时重力的功率为Pmgvcos 45mgg，故D错误，故选AC.