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2．18考前模拟演练一(选择题组)题目要求：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．【模拟题组一】14.紫外光电管是利用光电效应原理对油库等重要场所进行火灾报警的装置，其工作电路如图所示，其中A为阳极，K为阴极，只有当明火中的紫外线照射到K极时，c、d端才会有信号输出．已知地球表面太阳光中紫外线波长主要在315nm～400nm之间，而明火中的紫外线波长主要在200nm～280nm之间，下列说法正确的是()A．要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应大于280nmB．明火照射时间要足够长，c、d端才有输出电压C．仅有太阳光照射光电管时，c、d端输出的电压为零D．火灾报警时，照射光电管的紫外线波长越大，逸出的光电子最大初动能越大答案C解析由题意可知，要实现有效报警，照射光电管的紫外线波长应小于280nm，则入射光的频率大于截止频率，会发生光电效应，故A项错误；c、d端有信号输出，与明火的照射时间无关，与紫外线的频率有关，故B项错误；仅有太阳光照射光电管时，入射光的频率小于金属的截止频率，不会发生光电效应，c、d端的输出电压为零，故C项正确；火灾报警时，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0知，照射的紫外线波长越短，频率越大，逸出的光电子最大初动能越大，故D项错误．15．“飞针穿玻璃”是一项高难度的绝技表演，曾一度引起质疑．为了研究该问题，以下测量能够得出飞针在穿越玻璃的时间内，对玻璃平均冲击力大小的是()A．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃前后的速度B．测出玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间C．测出飞针质量、玻璃厚度和飞针穿越玻璃所用的时间D．测出飞针质量、飞针穿越玻璃所用时间和穿越玻璃前后的速度答案D解析规定初速度的方向为正方向，对飞针运用动量定理得，－Ft＝mv2－mv1，可知需要测出平均冲击力，需要知道飞针穿越玻璃所用的时间t，飞针的质量m，以及飞针穿越玻璃前后的速度v1、v2，故D项正确，A、B、C三项错误．16.如图所示，圆柱体的A点放有一质量为M的小物体P，使圆柱体缓慢匀速转动，带动P从A点转到A′点，在这个过程中P始终与圆柱体保持相对静止．那么P所受静摩擦力Ff的大小随时间t的变化规律是()答案A解析物块P受三个力的作用，竖直向下的重力G，沿半径指向外的支持力FN，沿切线方向的静摩擦力Ff，因圆柱体缓慢移动，所以物块P在任意位置所受合力为零，对三力正交分解，设重力G与支持力FN方向所夹锐角为θ，则Ff＝mgsinθ，从A转至A′的过程中，θ先减小后增大，Ff先减小后增大，且按照正弦规律变化，故A项正确．17．在水平地面上有相距为L的A、B两点，甲小球以v1＝10m/s的初速度，从A点沿与水平方向成30°角的方向斜向上抛出，同时，乙小球以v2的初速度从B点竖直向上抛出．若甲在最高点时与乙相遇，重力加速度g取10m/s2，则下列说法错误的是()A．乙球的初速度v2一定是5m/sB．相遇前甲球的速度可能小于乙球的速度C．L为2.53mD．甲球与乙球始终在同一水平面上答案B解析甲球竖直方向的初速度vy＝v1sin30°＝5m/s，水平方向的初速度v0＝v1cos30°＝53m/s.甲球在最高点与乙球相遇，说明甲球和乙球在竖直方向具有相同的运动规律，则乙球的初速度v2＝vy＝5m/s，故A项正确；相遇前甲球的水平速度不为零，竖直方向与乙球的速度相同，所以在相遇前甲球的速度不可能小于乙球的速度，故B项错误；相遇时间t＝vyg＝0.5s，则L＝v0t＝2.53m，故C项正确；由于甲球和乙球竖直方向的运动情况相同，所以甲球与乙球始终在同一水平面上，故D项正确．18.如图所示，在边长为L的等边三角形ABC区域内存在着垂直纸面的匀强磁场(未画出)，磁感应强度大小为B＝23mv03qL，大量质量为m、带电荷量为q的粒子从BC边中点O沿不同的方向垂直于磁场以速率v0射入该磁场区域，不计粒子重力，则下列说法正确的是()A．所有粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为2L2B．所有粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为m3πLv0C．对于从AB和AC边射出的粒子，在磁场中运动的最长时间为3πL6v0D．对于从AB和AC边射出的粒子，在磁场中运动的最短时间为3πL12v0答案C解析所有粒子的初速度大小相等，它们在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为：r＝mv0qB＝32L相同，故A项错误；粒子做圆周运动的周期为：T＝2πrv0＝3πLv0相同，故B项错误；当粒子运动轨迹对应的弦最长时，圆心角最大，粒子运动时间最长，当粒子运动轨迹对应的弦长最短时，对应的圆心角最小，粒子运动时间最短，对于从AB和AC边射出的粒子在磁场中的运动，可知最长的弦为：OA＝32L，恰好等于轨道半径，对应的圆心角为60°，因此最长运动时间：t＝16T＝3πL6v0，故C项正确；过O点作AC边的垂线，垂足为D，可知：OD＝34L为最短的弦，由几何知识可知，对应的圆心角略小于30°，因此粒子最短运动时间略小于T12＝3πL12v0，故D项错误．19.如图，两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间，导轨两端a、b断开，金属杆L垂直导轨放置，闭合开关S，下列判断正确的是()A．电磁铁两磁极之间的磁场方向向下B．若给金属杆向左的初速度，则a点电势高于b点C．若a、b间接导线，向下移动滑片P，则金属杆向左运动D．若a、b间接直流电源，a接正极、b接负极，则金属杆向右运动答案ACD解析俯视时线圈中电流沿顺时针方向，由安培定则判断知，电磁铁两磁极之间的磁场方向向下，故A项正确；若给金属杆向左的初速度，切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断知a点电势低于b点，故B项错误；若a、b间接导线，向下移动滑片P，变阻器接入电路的电阻减小，线圈中电流增大，产生的磁场增强，穿过金属杆所在回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流阻碍磁通量的变化，知金属杆向左运动，故C项正确；若a、b间接直流电源，a接正极、b接负极，金属杆L所受的安培力向右，则L向右运动，故D项正确．20.带电小球在电场力和重力作用下，由静止开始沿竖直方向向下运动．运动过程中小球的机械能随位移关系如图所示，曲线关于x＝x0对称，最低点位置坐标为x0，在小球运动到x＝2x0的过程中，下列说法正确的是()A．小球所受电场力方向可能不变B．小球所受电场力始终比重力小C．小球加速度一直增大D．小球在x0位置时，动能最大答案BC解析由图象可知，小球机械能先减小后增大，则说明电场力先做负功后做正功，运动方向不变，故电场力方向发生变化，故A项错误；0～x0段小球加速，又电场力做负功，故竖直向上，故重力大于电场力，两段关于x0对称，故小球所受电场力始终比重力小，故B项正确；图象中斜率表示电场力，由图可知，电场力先减小后增大；且据A项分析可知电场力方向先竖直向上，此时a＝g－Fm，故加速度增大；后电场力竖直向下且增大，加速度为a＝g＋Fm，则加速度继续增大，故加速度一直增大，故C项正确；根据C项分析可知，加速度方向始终与速度方向相同，故小球一直加速，2x0处速度最大，故D项错误．21．宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验，将一插有风帆的滑块放置在倾角为θ的粗糙斜面上由静止开始下滑，帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比，即F＝kv，k为已知常数．宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度a与速度v的关系图象如图乙所示，已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为a0、v0，滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为μ，星球的半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，由上述条件可判断出()A．滑块的质量为ka0v0B．星球的密度为3a04πGR（sinθ－μcosθ）C．星球的第一宇宙速度为a0Rcosθ－μsinθD．该星球近地卫星的周期为2πsinθ－μcosθa0R答案BD解析带风帆的滑块在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力的作用．沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ－μmgcosθ－F＝ma，而F＝kv，联立解得：a＝gsinθ－μgcosθ－kvm由图乙知，km＝a0v0可得滑块的质量为：m＝kv0a0，故A项错误；由乙图知：a0＝gsinθ－μgcosθ，可得星球表面重力加速度为：g＝a0sinθ－μcosθ则根据万有引力与重力相等有GmMR2＝mg和M＝ρ·43πR3可得星球的密度为：ρ＝gR2G43πR3＝3g4πRG＝3a04πRG（sinθ－μcosθ），故B项正确；第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，此时卫星运动的向心力由重力提供(重力和万有引力相等)有：mg＝mv2R得：v＝gR＝a0Rsinθ－μcosθ，故C项错误；由C项知，近地卫星的周期为：T＝2πRv＝2πRa0Rsinθ－μcosθ＝2πsinθ－μcosθa0R，故D项正确．【模拟题组二】14．关于近代物理学常识，下列说法正确的是()A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B．只有入射光的波长大于金属的极限波长时，光电效应才能产生C．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的答案C解析β衰变中产生的β射线实际上是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不能说明电子是原子核的组成部分,故A项错误；根据光电效应的条件可知，对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于极限波长,会发生光电效应,故B项错误;根据玻尔理论可知，氢原子从基态向较高能量态跃迁时,轨道半径增大,根据ke2r2＝mv2r知,电子的动能减小,故C项正确;α粒子散射实验表明原子有核式结构，玻尔理论说明核外电子轨道是量子化的，故D项错误.15.如图所示，一束质量、速度和电荷量不全相等的离子，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，下列说法中正确的是()A．组成A束和B束的离子都带负电B．A束离子的比荷大于B束离子的比荷C．组成A束和B束的离子质量一定不同D．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外答案B解析A束离子进入磁场后向左偏，根据左手定则可以判断A束离子都带正电，同理可知B离子带负电，故A项错误；经过速度选择器后的粒子速度相同，满足qvB＝qE，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小v＝EB，进入磁场区分开，轨道半径不相等，根据公式R＝mvqB可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷qm大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定不同，故B项正确，C项错误；在速度选择器中，电场方向水平向右，A粒子所受电场力方向向右，B粒子所受电场力方向向左，所以A离子受的洛伦兹力方向向左，B离子受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D项错误．16．如图所示，小球从离地高为H的位置A由静止释放，从C点切入半圆轨道后最多能上升到离地面高为h的B位置．再由B位置下落，再经轨道由C点滑出到离地高为h′的位置，速度减为零，不计空气阻力，则()A．H－hh－h′B．H－hh－h′C．H－h＝h－h′D．不能确定H－h与h－h′的大小关系答案A解析根据能量守恒得，运动过程中损失的机械能转化为摩擦产生的内能，则有：mg(H－h)＝ΔE1，mg(h－h′)＝ΔE2，因为第一次通过圆弧轨道时的速度大于第二次通过圆弧轨道的速度，根据径向合力提供向心力知，第一次通过圆弧轨道时对轨道的压力大，摩擦力大，则摩擦产生的内能大，即ΔE1ΔE2，所以H－hh－h′，故A项正确，B、C、D三项错误．17.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨ad、bc水平放置，cd端连有一电阻R，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆MN在水平向右的恒定拉力F的作用下，从静止开始向右加速运动，一段时间之后金属杆MN以最大速度vm匀速运动，金属杆MN始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨和金属杆MN的电阻及空气阻力均可忽略不计，则下列说法正确的是()A．金属杆MN达到最大速度