選擇＋實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)練(七)

選擇+實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)練（七）（限時(shí)：40分鐘）1．2018年我國(guó)核反應(yīng)研究大科學(xué)裝置“人造太陽(yáng)”獲得重大突破，等離子體中心電子溫度首次達(dá)到1億度，為人類合理開發(fā)利用核能源奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。若一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成一個(gè)氘核，同時(shí)輻射一個(gè)γ光子。已知質(zhì)子、中子、氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，普朗克常量為h，真空中的光速為c。下列說法正確的是()圖1A．該核反應(yīng)是核裂變反應(yīng)B．該核反應(yīng)方程是eq\o\al(1,1)H＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(2,1)He＋γC．γ光子來源于核外電子的能級(jí)躍遷D．γ光子的波長(zhǎng)λ＝eq\f(h,（m1＋m2－m3）c)答案D解析該核反應(yīng)為核聚變反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該核反應(yīng)方程為eq\a\vs4\al(eq\o\al(1,1)H)＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(2,1)H＋γ，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；γ光子是由原子核受到激發(fā)產(chǎn)生的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程，輻射出的γ光子的能量為ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，又ΔE＝hν＝heq\f(c,λ)，解得λ＝eq\f(hc,ΔE)＝eq\f(h,（m1＋m2－m3）c)，選項(xiàng)D正確。2．如圖2，帶車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的直桿道閘，離地面高為1m的細(xì)直桿可繞O在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。汽車從自動(dòng)識(shí)別線ab處到達(dá)直桿處的時(shí)間為2.3s，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間為0.3s；汽車可看成高1.6m的長(zhǎng)方體，其左側(cè)面底邊在aa′直線上，且O到汽車左側(cè)面的距離為0.6m，要使汽車安全通過道閘，直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度至少為()圖2A.eq\f(π,6)rad/s B.eq\f(3π,8)rad/sC.eq\f(π,8)rad/s D.eq\f(π,12)rad/s答案C解析設(shè)汽車恰好通過道閘時(shí)直桿轉(zhuǎn)過的角度為α，由幾何關(guān)系得tanα＝eq\f(1.6－1,0.6)＝1，解得α＝eq\f(π,4)，直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間t＝t汽－t反＝2s，直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω＝eq\f(α,t)＝eq\f(\f(π,4),2)rad/s＝eq\f(π,8)rad/s，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。3．“牛頓環(huán)”又稱“牛頓圈”。如圖3甲所示。牛頓環(huán)的上表面是半徑很大的玻璃球冠的平面，下表面是球冠的凸面。其工作原理為“薄膜干涉”?？梢杂脕砼袛嗤哥R表面凸凹、精確檢驗(yàn)光學(xué)元件表面質(zhì)量、測(cè)量透鏡表面曲率半徑和液體折射率等。把牛頓環(huán)與玻璃面接觸，在日光下或用白光照射時(shí)，可以看到明暗相間的彩色圓環(huán)；若用單色光照射，則會(huì)出現(xiàn)一些明暗相間的單色圓環(huán)，如圖乙所示。它們是由球面和被檢測(cè)面上反射的光相互干涉而形成的條紋，這些圓環(huán)的分布情況與球冠半徑及被測(cè)物品的表面情況有關(guān)。以下分析正確的是()圖3A．圓環(huán)的間距大小與球冠半徑大小無關(guān)B．球冠的半徑越大，圓環(huán)的間距越小C．若觀察到的是規(guī)則圓環(huán)，則被檢測(cè)的面是均勻、對(duì)稱的D．被檢測(cè)的面必須是平的答案C解析若將玻璃球體的半徑再增大一些，則玻璃球體與被檢測(cè)的平面之間的夾角將減小，它們之間的空氣膜的厚度的變化減慢，所以形成的同心圓環(huán)的間距增大，球冠的半徑越大，圓環(huán)的間距越大，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)薄膜干涉的原理可知，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，與同一亮環(huán)相對(duì)應(yīng)的各處空氣薄膜的厚度是相同的，所以若觀察到的是規(guī)則圓環(huán)，則被檢測(cè)的面是均勻、對(duì)稱的，C正確；根據(jù)薄膜干涉的特點(diǎn)可知，被檢測(cè)的面可以是平的，也可以是凸的或凹的，D錯(cuò)誤。4．如圖4甲所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)磁鐵，磁鐵的N極向下。將磁鐵托起到某一高度(彈簧處于壓縮狀態(tài))后放開，磁鐵能上下振動(dòng)較長(zhǎng)時(shí)間才停下來。如果在磁鐵下端放一個(gè)固定的閉合金屬圓環(huán)(如圖乙所示)，仍將磁鐵托起到同一高度后放開，磁鐵就會(huì)很快地停下來。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象下列解釋正確的是()圖4A．磁鐵很快停下來的主要原因是圓環(huán)中產(chǎn)生了感應(yīng)電流B．磁鐵、彈簧、地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．磁鐵在運(yùn)動(dòng)過程中一直受到向上安培力的阻礙作用D．金屬圓環(huán)的制作材料一定不是鋁，因?yàn)榇盆F對(duì)鋁不會(huì)產(chǎn)生力的作用答案A解析磁鐵上下運(yùn)動(dòng)過程中在圓環(huán)中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，因此受到安培力作用，根據(jù)牛頓第三定律，磁鐵也受到安培力的作用。由楞次定律可知產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是阻礙磁通量的變化，在此處體現(xiàn)為阻礙磁鐵的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故磁鐵能很快停下來，A正確；磁鐵、彈簧、地球組成的系統(tǒng)中，有安培力做功，系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，B錯(cuò)誤；磁鐵在向下運(yùn)動(dòng)的過程中受到向上的安培力，在向上運(yùn)動(dòng)的過程中受到向下的安培力，C錯(cuò)誤；磁鐵很快停下來是由于安培力作用，而非磁鐵對(duì)金屬的吸引力，所以只要圓環(huán)是金屬的，就能產(chǎn)生感應(yīng)電流從而受到安培力，D錯(cuò)誤。5．如圖5是判斷檢測(cè)電流I0大小是否發(fā)生變化的裝置，該檢測(cè)電流在鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與檢測(cè)電流I0成正比。現(xiàn)給金屬材料制成的霍爾元件(其長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、d)通以恒定工作電流I，通過下側(cè)電壓表的示數(shù)來判斷I0的大小是否發(fā)生變化，下列說法正確的是()圖5A．M端應(yīng)與電壓表的“負(fù)”接線柱相連B．要提高檢測(cè)的靈敏度可適當(dāng)增大寬度bC．要提高檢測(cè)靈敏度可適當(dāng)增大工作電流ID．當(dāng)霍爾元件尺寸和工作電流I不變時(shí)，電壓表示數(shù)變大，說明檢測(cè)電流I0變小答案C解析根據(jù)右手螺旋定則可知檢測(cè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在鐵芯中沿逆時(shí)針方向，可知霍爾元件所在磁場(chǎng)方向向上，由于霍爾元件中的載流子為電子，可知電子移動(dòng)方向與工作電流方向相反，根據(jù)左手定則可知，電子在N端積累，N端為負(fù)極，則M端應(yīng)與電壓表的正接線柱相接，故A錯(cuò)誤；設(shè)霍爾元件單位體積內(nèi)電子數(shù)量為n，電子移動(dòng)速度為v，則Δt時(shí)間內(nèi)通過截面Sbd的電荷量為Q＝IΔt＝vΔtSbdne，得I＝vSbdne＝vbdne，由于MN之間存在電勢(shì)差，則MN之間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E＝eq\f(UMN,b)，電子所受沿b邊方向的靜電力和洛倫茲力大小相等，方向相反eE＝evB，聯(lián)立解得UMN＝eq\f(BI,dne)，因此若要提高靈敏度，可以適當(dāng)減小d，增大工作電流I，故C正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)霍爾元件尺寸和工作電流I不變時(shí)，根據(jù)UMN＝eq\f(BI,dne)，可知電壓表示數(shù)變大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B變大，則檢測(cè)電流變大，故D錯(cuò)誤。6．某同學(xué)練習(xí)定點(diǎn)投籃，其中有兩次籃球垂直撞在豎直籃板上，籃球的軌跡分別如圖6中曲線1、2所示。若兩次拋出籃球的速度分別為v1、v2，兩次籃球從拋出到撞籃板的時(shí)間分別為t1、t2，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是()圖6A．t1小于t2B．v1的水平分量小于v2的水平分量C．v1的豎直分量小于v2的豎直分量D．兩次球在空中運(yùn)動(dòng)過程動(dòng)量變化量相同答案B解析將籃球的運(yùn)動(dòng)反向處理，即為平拋運(yùn)動(dòng)，由圖可知，第二次運(yùn)動(dòng)過程中的高度較小，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，即t1＞t2，故A錯(cuò)誤；反向視為平拋運(yùn)動(dòng)，則平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平射程相等，但第二次用的時(shí)間較短，故第二次水平分速度較大，即v1的水平分量小于v2的水平分量，故B正確；由veq\o\al(2,y)＝2gh可知，第二次拋出時(shí)速度的豎直分量較小，故C錯(cuò)誤；兩次球在空中運(yùn)動(dòng)過程由動(dòng)量定理可知mgt＝Δp，由于t1>t2，所以Δp1>Δp2，故D錯(cuò)誤。7．電容式加速傳感器常用于觸發(fā)汽車安全氣囊，簡(jiǎn)化圖如圖7所示。極板M、N組成的電容器為平行板電容器，M固定，N可左右移動(dòng)，通過測(cè)量電容器極板間的電壓的變化來確定汽車的加速度。當(dāng)汽車遇緊急情況剎車時(shí)，極板M、N間的距離減小，若極板上的電荷量不變，則電容器()圖7A．電容變小B．極板間的電壓變大C．極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小D．極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變答案D解析由平行板電容器電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可得，d減小，C增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電容器所帶電荷量Q不變，C增大，由U＝eq\f(Q,C)可得，U變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差關(guān)系公式可得E＝eq\f(U,d)＝eq\f(Q,Cd)＝eq\f(4πkQ,εrS)，E與d無關(guān)，E不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。8．如圖8所示，某學(xué)習(xí)小組利用刻度尺估測(cè)反應(yīng)時(shí)間：甲同學(xué)捏住刻度尺上端，使刻度尺保持豎直，刻度尺零刻度線a位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開刻度尺時(shí)，立即用手指捏住刻度尺，根據(jù)乙手指所在位置的刻度值即可算出反應(yīng)時(shí)間。為簡(jiǎn)化計(jì)算，某同學(xué)將刻度尺刻度進(jìn)行了改進(jìn)，在刻度尺的反面標(biāo)記反應(yīng)時(shí)間的刻度線和刻度值(單位：s)，制作了“反應(yīng)時(shí)間測(cè)量?jī)x”。下列四幅示意圖中刻度線和刻度值標(biāo)度可能正確的是()圖8答案C解析自由落體的物體在連續(xù)的相等的時(shí)間內(nèi)位移之比是1∶3∶5，由此刻度尺的反面標(biāo)記反應(yīng)時(shí)間的刻度線和刻度值應(yīng)按C項(xiàng)排列，故選C。9．如圖9所示，a為在地球赤道表面隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體，b為繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的近地衛(wèi)星，軌道半徑可近似為地球半徑。假設(shè)a與b質(zhì)量相同，地球可看作質(zhì)量分布均勻的球體，比較物體a和衛(wèi)星b()圖9A．角速度大小近似相等B．線速度大小近似相等C．向心加速度大小近似相等D．所受地球引力大小近似相等答案D解析由eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)可得v＝eq\r(\f(GM,r))，近地衛(wèi)星的半徑小于同步衛(wèi)星，則近地衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星；同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)角速度相同，半徑大于地球半徑，同步衛(wèi)星線速度大于a的線速度，則近地衛(wèi)星線速度大于a的線速度，故B錯(cuò)誤；近地衛(wèi)星線速度大于a的線速度，半徑近似相等，由ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(v,r)，可知近地衛(wèi)星角速度大于a的角速度，故A錯(cuò)誤；近地衛(wèi)星線速度大于a的線速度，半徑近似相等，由an＝eq\f(v2,r)，可知近地衛(wèi)星向心加速度大小大于a的向心加速度大小，故C錯(cuò)誤；由萬有引力公式得F＝eq\f(GMm,r2)，a與b質(zhì)量相同，半徑近似相等，a與b所受地球引力大小近似相等，故D正確。10．質(zhì)量m＝50kg的小強(qiáng)同學(xué)參加學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)的三級(jí)跳遠(yuǎn)項(xiàng)目，從靜止開始助跑直至落地過程如圖10所示。已知小強(qiáng)每次起跳騰空之后重心離地的高度是前一次的2倍，每次跳躍的水平位移也是前一次的2倍，最終跳出了xAD＝10.5m的成績(jī)。將小強(qiáng)同學(xué)看成質(zhì)點(diǎn)，已知小強(qiáng)最高的騰空距離h＝1m，從O點(diǎn)靜止開始到D點(diǎn)落地，全過程克服阻力做功Wf＝200J?？諝庾枇雎圆挥?jì)，重力加速度g＝10m/s2。下列說法正確的是()圖10A．第三步跳躍在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為eq\f(\r(5),5)sB．運(yùn)動(dòng)到第三次起跳騰空之后最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為1050JC．運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)著地時(shí)的動(dòng)能為1625JD．全過程運(yùn)動(dòng)員做的功為1425J答案C解析小強(qiáng)從最高點(diǎn)下落過程可看成平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上有h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\f(\r(5),5)s，由對(duì)稱性可知，第三步跳躍在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為eq\f(2\r(5),5)s，A錯(cuò)誤；由題意可知，第三次起跳騰空的水平位移xCD＝6m，水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)eq\f(xCD,2)＝v3t，解得v3＝3eq\r(5)m/s，即運(yùn)動(dòng)到第三次起跳騰空之后最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek3＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,3)＝1125J，B錯(cuò)誤；第三次平拋過程，由動(dòng)能定理可知mgh＝Ek－Ek3，解得Ek＝1625J，C正確；全過程由動(dòng)能定理可知WF－Wf＝Ek－0，解得WF＝1825J，D錯(cuò)誤。11．某實(shí)驗(yàn)小組欲探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律。同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖11所示的測(cè)量電路，可供選擇的器材有：圖11待測(cè)熱敏電阻RT(在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，阻值約幾百歐到幾千歐)；電源E(電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻r約0.5Ω)；電阻箱R(阻值范圍0～99999Ω)；滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值20Ω)；滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值2000Ω)；微安表(量程100μA，內(nèi)阻等于2000Ω)；開關(guān)兩個(gè)，溫控裝置一套，導(dǎo)線若干。(1)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量熱敏電阻的阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”)。(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖乙(不含溫控裝置)連接補(bǔ)充成完整電路。(3)下列實(shí)驗(yàn)操作步驟，正確順序是________。①調(diào)節(jié)電阻箱，使微安表指針半偏②調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏③記錄溫度和電阻箱的阻值，處理數(shù)據(jù)④保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開S2⑤連接電路，閉合S1、S2(4)某溫度下微安表半偏時(shí)，電阻箱的讀數(shù)為6000.00Ω，該溫度下熱敏電阻的測(cè)量值為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)。(5)該方法的測(cè)量值________(選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值，理由是：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)R1(2)見解析(3)⑤②④①③(4)4000(5)大于見解析解析(1)滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，為了便于控制分壓，應(yīng)選擇最大阻值較小的R1。(2)如圖所示。(3)本實(shí)驗(yàn)采用半偏法測(cè)量熱敏電阻在某一溫度下的阻值，