20分钟快速训练(四)
本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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。
1．一群处于某能级的氢原子向低能级跃迁时，能够辐射出3种不同频率的光子。已知普朗克常量h，光在真空中的速度c，氢原子在某个能级时的能量En＝E，其中E为氢原子处于基态时的能量，n＝1,2，…。则能使氢原子从该能级电离的光子的最大波长为( B )
A． B．－
C． D．－
[解析] 由题意可知，只有当一群氢原子处于n＝3能级向低能级跃迁时，才能够辐射出3种不同频率的光子，由En＝E可知氢原子在该能级时具有的能量为E3＝E，若要使氢原子从该能级电离，则氢原子至少需要吸收的光子的能量为ΔE＝0－E＝－E，由－E＝可得λ＝－，选项B正确。
2．如图所示，重力为G的水平铜棒AC用绝缘丝线悬挂，静止在水平螺线管的正上方，铜棒中通入从A到C方向的恒定电流，螺线管与干电池、开关S串联成一个回路。当开关S闭合后一小段时间内，下列判断正确的是( C )
A．丝线的拉力大小为G
B．丝线的拉力小于G
C．从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动
D．从上向下看，铜棒沿顺时针方向转动
[解析] 开关S断开时丝线的拉力大小为G，开关S闭合后，画出一条与AC相交的磁感线，设两交点处磁感应强度分别为B和B′，根据安培定则判断，磁感线方向如图所示，分别将B和B′沿水平方向与竖直方向分解，根据左手定则判断知A端受到垂直纸面向外的安培力，C端受到垂直纸面向内的安培力，S闭合后的一小段时间内，从上向下看，铜棒沿逆时针方向转动，C正确，D错误；开关S闭合，铜棒转动后，将受到竖直向下的分安培力，丝线的拉力大于G，A、B均错误。
3．2019年3月21日，我国高分辨率对地观测系统的高分五号和高分六号两颗卫星正式投入使用。这标志着高分专项打造的高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率的天基对地观测能力中最有应用特色的高光谱能力已形成。极地卫星的轨道平面通过南、北两极，假如高分五号为极地卫星，其轨道视为圆轨道，从北纬60°运行到赤道0°所用时间为t，地球自转周期为T，地球半径为R，两极表面的重力加速度为g。为了满足环境综合监测的需求，卫星对地面扫描必须无缝对接，下列说法正确的是( D )
A．高分五号卫星离地面的高度为－R
B．高分五号卫星离地面的高度为
C．若卫星所在高度处有稀薄气体，则运行一段时间后，速度会减小
D．若卫星所在高度处有稀薄气体，则运行一段时间后，机械能会减小
[解析] 高分五号卫星运行的周期为T′＝6t，由万有引力定律得G＝m(R＋h)、G＝m′g，解得h＝－R，A、B错误；由于气体的阻力，卫星的高度会降低，速度会增大，机械能会减小，C错误，D正确。
4．如图所示，AB与BC间有垂直纸面向里的匀强磁场，∠B＝30°，P为AB上的点，PB＝L。一对正、负电子(重力及电子间的作用均不计)同时从P点以同一速度沿平行于BC的方向射入磁场中，正、负电子中有一个从S点垂直于AB方向射出磁场，另一个从Q点射出磁场，则下列说法正确的是( D )
A．负电子从S点射出磁场
B．正、负电子先后离开磁场
C．正、负电子各自离开磁场时，两速度方向的夹角为150°
D．Q、S两点间的距离为L
[解析] 正、负电子的运动轨迹如图所示，根据左手定则判断知负电子从Q点射出磁场，A错误；由几何关系知∠O1＝∠O2＝60°，由T＝和t＝T知正、负电子在磁场中运动的时间相等即同时离开磁场，B错误；由几何关系知正、负电子各自离开磁场时，两速度方向的夹角为120°，C错误；由r＝知两电子运动的轨迹半径相同，由几何关系知r＝PS＝PQ＝PB＝L，则SQ＝L，D正确。
