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1、選擇題滿分練(二)
二、選擇題:本題共8小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求,第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分.
14.(2019·浙江新高考聯(lián)盟第二次聯(lián)考)如圖1所示,斜面體M始終靜止在水平地面上,滑塊m恰能沿斜面體自由勻速下滑,現(xiàn)在滑塊上加一豎直向下的恒力F,則與未施加恒力F時(shí)相比,下列說法錯(cuò)誤的是( )
圖1
A.m和M間的壓力變大
B.m和M間的摩擦力變大
C.水平地面對M的支持力變大
D.M和水平地面間的摩擦力變大
答案 D
15.(2019·江蘇無錫市上
2、學(xué)期期末)在避雷針上方有雷雨云時(shí)避雷針附近的電場線分布如圖2所示,中央的豎直黑線AB代表了避雷針,CD為水平地面.MN是電場線上的兩個(gè)點(diǎn),下列說法正確的是( )
圖2
A.M點(diǎn)的場強(qiáng)比N點(diǎn)的場強(qiáng)大
B.試探電荷從M點(diǎn)沿直線移動到N點(diǎn),電場力做功最少
C.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高
D.CD的電勢為零,但其表面附近的電場線有些位置和地面不垂直
答案 C
解析 N點(diǎn)處的電場線比M點(diǎn)密,因此M點(diǎn)的場強(qiáng)比N點(diǎn)的場強(qiáng)小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于M、N兩點(diǎn)的電勢差一定,可知無論試探電荷沿什么路徑從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場力做功都是相同的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;沿電場線方向電勢逐漸降低,因此M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高
3、,選項(xiàng)C正確;CD的電勢為零,水平地面為等勢面,則CD表面附近的電場線與地面都是垂直的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
16.(2019·江蘇南通市一模)如圖3所示,半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)臺繞過容器球心O的豎直軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動.質(zhì)量不同的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動且相對器壁靜止,物塊A、B和球心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為α和β,α>β.則( )
圖3
A.物塊A的質(zhì)量一定小于物塊B的質(zhì)量
B.物塊A、B受到的摩擦力可能同時(shí)為零
C.若物塊A不受摩擦力,則物塊B受沿容器壁向上的摩擦力
D.若ω增大,物塊A、B受到的摩擦力可能都增大
答案 D
解析 當(dāng)物塊B受到的摩擦力
4、恰為零時(shí),受力分析如圖所示
根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanβ=mωRsinβ
解得:ωB=
同理,當(dāng)物塊A受到的摩擦力恰為零時(shí)角速度為:ωA=
由以上可知,物塊轉(zhuǎn)動角速度與物塊的質(zhì)量無關(guān),所以無法判斷質(zhì)量的大小關(guān)系,故A錯(cuò)誤;
由于α>β,所以ωA>ωB,即物塊A、B受到的摩擦力不可能同時(shí)為零,故B錯(cuò)誤;
若物塊A不受摩擦力,此時(shí)轉(zhuǎn)臺的角速度為ωA>ωB,所以此時(shí)B物塊的向心力大于摩擦力為零時(shí)的角速度,則此時(shí)物塊B受沿容器壁向下的摩擦力,故C錯(cuò)誤;如果轉(zhuǎn)臺角速度從物塊A不受摩擦力開始增大,A、B的向心力都增大,則物塊A、B所受的摩擦力都增大,故D正確.
17.(2019·湖北
5、穩(wěn)派教育上學(xué)期第二次聯(lián)考)如圖4所示為氫原子的能級圖,用某種頻率的光照射大量處于基態(tài)的氫原子,結(jié)果受到激發(fā)后的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子,讓輻射出的光子照射某種金屬,結(jié)果有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),其中一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),則發(fā)出的光電子的最大初動能為( )
圖4
A.12.09eV B.10.2eV
C.1.89eV D.0
答案 C
解析 因受到激發(fā)后的氫原子能輻射出三種不同頻率的光子,故氫原子是從n=3的能級躍遷,只有兩種頻率的光子能使金屬發(fā)生光電效應(yīng),而其中一種光子恰好能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng),則說明該光子的能量與金屬的逸出功相等,由此分析
6、可知這種光子是從n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的,則該金屬的逸出功為W0=-3.4eV-(-13.6eV)=10.2eV,而另一頻率的光子是從n=3躍遷到n=1輻射出的,此光子的能量為ΔE=-1.51eV-(-13.6eV)=12.09eV;故用此種光子照射該金屬,發(fā)出的光電子的最大初動能為Ek=(12.09-10.2) eV=1.89eV,故選C.
18.(2019·廣東揭陽市第一次模擬)圖5所示為邊長為L的正方形有界勻強(qiáng)磁場ABCD,帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場,恰好從C點(diǎn)飛出磁場;若帶電粒子以相同的速度從AD的中點(diǎn)P垂直AD射入磁場,從DC邊上的M點(diǎn)飛出磁場(M點(diǎn)未畫出).設(shè)粒子
7、從A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)所用時(shí)間為t1,由P點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用時(shí)間為t2(帶電粒子重力不計(jì)),則t1∶t2為( )
圖5
A.1∶1B.2∶3C.3∶2D.∶
答案 C
解析 帶電粒子從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場,恰好從C點(diǎn)飛出磁場,可知粒子運(yùn)動的半徑為L,在磁場中運(yùn)動轉(zhuǎn)過的角度為90°;若帶電粒子以相同的速度從AD的中點(diǎn)P垂直AD射入磁場,則運(yùn)動半徑仍為L,由幾何關(guān)系可知,從DC邊上的M點(diǎn)飛出磁場時(shí),在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為60°;粒子在磁場中的周期不變,根據(jù)t=T可知t1∶t2=90°∶60°=3∶2,故選C.
19.(2019·山東日照市上學(xué)期期末)某物體以一定的初速度沿著斜面向上運(yùn)動,它
8、所能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖6所示,已知x1、x2和重力加速度g,則可求出( )
圖6
A.物體的初速度
B.當(dāng)物體位移為x2時(shí)對應(yīng)的斜面傾角θ1
C.物體在不同傾角的斜面上,減速到零時(shí)的位移最小值xmin
D.當(dāng)物體位移為最小值xmin時(shí),對應(yīng)的滑動摩擦力大小
答案 ABC
解析 由題圖知,當(dāng)θ=90°時(shí)位移為x2,物體做豎直上拋運(yùn)動,則有:0-v=-2gx2
解得:v0=;
當(dāng)θ=0°時(shí),位移為x1,設(shè)物體與斜面間動摩擦因數(shù)為μ,物體的加速度大小為a0,則有:μmg=ma0且有:0-v=-2a0x1,則可解出μ;
當(dāng)θ為其他值時(shí),對物體受力分析,物體
9、的加速度大小為a,由牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma,由運(yùn)動學(xué)公式有:0-v=-2ax
由以上各式得:x=
由數(shù)學(xué)知識得:sinθ+μcosθ=sin(θ+φ),其中tanφ=μ,綜上所述可解得:物體在不同傾角的斜面上減速到零時(shí)的位移最小值xmin和物體位移為x2時(shí)對應(yīng)的斜面傾角θ1,
由于不知道物體的質(zhì)量,所以無法確定摩擦力的大小,故A、B、C正確,D錯(cuò)誤.
20.(2019·河南鄭州市第二次質(zhì)量檢測)如圖7所示,空間存在一個(gè)沿水平方向的磁場,磁場上邊界OM水平,以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),OM為x軸,豎直向下為y軸,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在x軸方向保持不變、y軸方向按B=ky變化,
10、k為大于零的常數(shù).一質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的單匝正方形線框abcd從圖示位置以速度v0沿x軸正方向拋出,拋出時(shí)dc邊和OM重合,da邊和y軸重合,運(yùn)動過程中線框始終處于xOy平面內(nèi),且dc邊始終平行于x軸.磁場范圍足夠大,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.則下列說法正確的是( )
圖7
A.線框在水平方向上做勻速直線運(yùn)動,豎直方向上做自由落體運(yùn)動
B.線框所受安培力方向始終豎直向上
C.線框在水平方向上所受合力不為零
D.線框在豎直方向上最終速度為
答案 BD
解析 線框在磁場中斜向下運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流,線框的兩豎直邊框受到的安培力等大反向,則水平方向受力為零
11、,做勻速直線運(yùn)動;線框的水平下邊框受到的安培力豎直向上,水平上邊框受到的安培力豎直向下,但因下邊框受到的安培力大于上邊框受到的安培力,可知豎直方向上受向上的安培力,則豎直方向的運(yùn)動不是自由落體運(yùn)動,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)線框受到豎直向上的安培力等于重力時(shí),達(dá)到最終速度,則:mg=ΔBL,其中ΔB=kL,解得v=,選項(xiàng)D正確.
21.(2019·安徽“江南十?!本C合素質(zhì)檢測)如圖8所示,一彈性輕繩(繩的彈力與其伸長量成正比)左端固定在A點(diǎn),彈性繩自然長度等于AB,跨過由輕桿OB固定的定滑輪連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球穿過豎直固定的桿.初始時(shí)A、B、C在一條水平線上,小球從C點(diǎn)由靜止釋放滑到
12、E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零.已知C、E兩點(diǎn)間距離為h,D為CE的中點(diǎn),小球在C點(diǎn)時(shí)彈性繩的拉力為,小球與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5,彈性繩始終處在彈性限度內(nèi).下列說法正確的是( )
圖8
A.小球在D點(diǎn)時(shí)速度最大
B.若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度v,小球恰好能回到C點(diǎn),則v=
C.小球在CD階段損失的機(jī)械能等于小球在DE階段損失的機(jī)械能
D.若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?m,則小球到達(dá)E點(diǎn)時(shí)的速度大小v=
答案 AB
解析 當(dāng)小球運(yùn)動到某點(diǎn)P時(shí),小球受到如圖所示的四個(gè)力的作用,
其中FT=kxBP,把FT正交分解,F(xiàn)N=FTsinθ=kxBP·sinθ=kxBC=,故FT的水平分量FT
13、x=FN=,即FTx恒定,F(xiàn)T的豎直分量FTy與CP的距離xCP滿足FTy=FTcosθ=kxCP,則FTy與xCP成線性關(guān)系,桿給小球的彈力FN、滑動摩擦力Ff均保持恒定;所以小球沿豎直方向的運(yùn)動具有對稱性,當(dāng)小球在豎直固定的桿CE段的中點(diǎn)D時(shí),小球的速度最大,故A對;小球在DE段所受拉力更大、力與位移之間的夾角更小,故小球損失的機(jī)械能更多,故C錯(cuò);小球從C點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功為Wf=Ffh=μFNh=,對小球從C點(diǎn)運(yùn)動到E點(diǎn)的過程,根據(jù)動能定理有:mgh-Wf-W彈=0,解得W彈=mgh,若在E點(diǎn)給小球一個(gè)向上的速度v,小球恰好能回到C點(diǎn),對此次過程,根據(jù)動能定理有:W彈-mgh-Wf=0-mv2,解得v=,故B對;若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?m,則FN′=mg,F(xiàn)f′=mg,對小球從C到E過程,根據(jù)動能定理有:2mgh-Ff′h-W彈=×2mv,解得v1=,故D錯(cuò).
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