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1
A.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 4×32
解析 这些氢原子向低能级跃迁时可辐射出C4＝＝6种光子，选项A错误；由n＝4能级跃迁
2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 D
15.A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA＝1 kg，mB＝2 kg，vA＝6 m/s，vB＝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.vA′＝5 m/s，vB′＝2.5 m/s B.vA′＝2 m/s，vB′＝4 m/s C.vA′＝－4 m/s，vB′＝7 m/s D.vA′＝7 m/s，vB′＝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
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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 B
16.(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2
A.发射卫星b时速度要大于11.2 km/s B.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＝
2π
GM3－ω8R
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，即星a的角速度ωa＝＝2π，解得t＝
GMm2
2＝mωr，得ω＝rGM，a距离地球表面的高度为R，所以卫r3
GM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)t3，8R2π
GM3－ω8R，故D正确。
答案 D
17.如图3所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2＝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( )
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图3
A.两电阻的电功率之比PA∶PB＝1∶1，两电阻两端电压之比UA∶UB＝4∶1 B.两电阻的电功率之比PA∶PB＝1∶1，两电阻两端电压之比UA∶UB＝1∶4 C.两电阻的电功率之比PA∶PB＝1∶16，两电阻两端电压之比UA∶UB＝1∶4 D.两电阻的电功率之比PA∶PB＝1∶16，两电阻两端电压之比UA∶UB＝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，
IAn21PAI21AR根据理想变压器的电流公式可得＝＝。设A、B的电阻均为R，再根据电功率公式＝2＝；
IBn14PBIBR16
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＝答案 C
18.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B1、B2。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( )
UAIAR1
＝，故选C。
UBIBR4
图4
A.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MN C.当离子运动到Q点时速度变大 D.B1＝2B2
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
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