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選擇題31分模擬小卷(一)
一、單項選擇題(本題共5小題,每小題3分,共計15分。每小題只有一個選項符合題意。)
1.由N匝線圈組成的矩形導線框,橫截面積為S。現(xiàn)將其放在磁感應強度為B的勻強磁場中,當導線框平面與磁場方向垂直時,穿過導線框所圍面積的磁通量為( )
A.BS B.NBS C. D.
解析 穿過導線框的磁通量Φ=BS,選項A正確,B、C、D錯誤。
答案 A
2.如圖1所示,將三個形狀不規(guī)則的磁石塊疊放在水平桌面上,處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是( )
圖1
A.石塊b對a的支持力與a受到的重力是一對平衡力
B.石塊a一定受到三個力的作用
C.石塊c受到水平桌面向左的摩擦力
D.桌面對石塊c的作用力一定豎直向上
解析 對a受力分析,a可能受到重力、支持力、b的磁力,也可能只受到重力和磁力,所以A、B錯誤;對abc整體分析,磁力為內(nèi)力忽略不計,則整體只受到重力和地面的支持力,所以C錯誤,D正確。
答案 D
3.(2016·上海單科,7)在今年上海的某活動中引入了全國首個戶外風洞飛行體驗裝置,體驗者在風力作用下飄浮在半空。若減小風力,體驗者在加速下落過程中( )
A.失重且機械能增加 B.失重且機械能減少
C.超重且機械能增加 D.超重且機械能減少
解析 當體驗者飄浮在半空時,受到的重力和風力平衡;減小風力,重力大于風力,體驗者加速下落,體驗者有豎直向下的加速度,處于失重狀態(tài),下落過程中,風力對體驗者做負功,根據(jù)功能關(guān)系,體驗者的機械能減少。B項正確。
答案 B
4.如圖2所示為物理實驗室某風扇的風速擋位變換器電路圖,它是一個可調(diào)壓的理想變壓器,其中接入交變電流的電壓有效值U0=220 V,n0=2 200匝,擋位1、2、3、4對應的線圈匝數(shù)分別為220匝、550匝、1 100匝、2 200匝。電動機M的內(nèi)阻r=4 Ω,額定電壓為U=220 V,額定功率P=110 W。下列判斷正確的是( )
圖2
A.當選擇擋位3時,電動機兩端電壓為110 V
B.當擋位由3變換到2時,電動機的功率增大
C.當選擇擋位2時,電動機的熱功率為1 W
D.當選擇擋位4時,電動機的輸出功率為110 W
解析 由電壓與匝數(shù)的關(guān)系U0∶U3=n0∶n3,解得U3=110 V,A正確;當擋位由3變換到2時,輸出電壓減小,電動機的功率減小,B錯誤;當沒有達到額定功率時,熱功率小于1 W,C錯誤;在額定功率的情況下,電動機的額定電流為I==0.5 A,熱功率Pr=I2r=1 W,輸出功率為P-Pr=(110-1)W=109 W,D錯誤。
答案 A
5.(2016·天津理綜,4)如圖3所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計相連,靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地,在兩極板間有一固定在P點的點電荷,以E表示兩板間的電場強度,Ep表示點電荷在P點的電勢能,θ表示靜電計指針的偏角。若保持下極板不動,將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置,則( )
圖3
A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不變
C.θ減小,Ep增大 D.θ減小,E不變
解析 若保持下極板不動,將上極板向下移動一小段距離,根據(jù)C=可知,C變大;根據(jù)Q=CU可知,在Q一定的情況下,兩極板間的電勢差減小,則靜電計指針偏角θ減??;根據(jù)E=,Q=CU,C=聯(lián)立可得,E=,可知E不變;P點離下極板的距離不變,則P點與下極板的電勢差不變,P點的電勢不變,故Ep不變;由以上分析可知,選項D正確。
答案 D
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共計16分。每小題有多個選項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分。)
6.甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動,前1 h內(nèi)的位移-時間圖象如圖4所示。下列表述正確的是( )
圖4
A.0.2~0.5 h內(nèi),甲的加速度比乙的大
B.0.2~0.5 h內(nèi),甲的速度比乙的大
C.0.6~0.8 h內(nèi),甲的位移比乙的大
D.0.8 h內(nèi),甲、乙騎車的路程相等
解析 由題圖可知,0.2~0.5 h內(nèi),甲、乙均做勻速直線運動,加速度都為零,A錯誤;在位移-時間圖象中,斜率表示速度,0.2~0.5 h內(nèi),甲的x-t圖線的斜率大于乙的x-t圖線的斜率,故甲的速度大于乙的速度,B正確;由圖象可看出,0.6~0.8 h內(nèi),甲的位移大于乙的位移,C正確;在0~0.8 h內(nèi)甲、乙的位移相等,路程不相等,D錯誤。
答案 BC
7.2016年2月1日15點29分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第五顆新一代北斗導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星是以地心為圓心的圓軌道衛(wèi)星,質(zhì)量為m,軌道離地面的高度約為地球半徑R的3倍。已知地球表面的重力加速度為g,忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。則( )
A.衛(wèi)星的繞行速率大于7.9 km/s
B.衛(wèi)星的繞行周期約為16π
C.衛(wèi)星所在處的重力加速度大小約為
D.衛(wèi)星的動能大小約為
解析 近地衛(wèi)星的繞行速度等于第一宇宙速度7.9 km/s,且v=,所以此衛(wèi)星的速度小于7.9 km/s,可得A錯誤;衛(wèi)星的繞行周期T=2π,此衛(wèi)星的軌道半徑是4R,且由黃金代換式GM=gR2,可得周期T=16π,B正確;衛(wèi)星所在處的重力加速度g′==,可得C錯誤;衛(wèi)星的速度v==,所以動能Ek=mv2=,可得D正確。
答案 BD
8.如圖5所示,兩根足夠長的平行金屬導軌相距為L,其中NO1、QO2部分水平,傾斜部分MN、PQ與水平面的夾角均為α,整個空間存在磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直導軌平面MNQP向上。長為L的金屬棒ab、cd與導軌垂直放置且接觸良好,其中ab光滑,cd粗糙,棒的質(zhì)量均為m、電阻均為R。將ab由靜止釋放,在ab下滑至速度剛達到穩(wěn)定的過程中,cd始終靜止不動。若導軌電阻不計,重力加速度為g,則在上述過程中( )
圖5
A.a(chǎn)b棒做加速度減小的加速運動
B.a(chǎn)b棒下滑的最大速度為
C.cd棒所受摩擦力的最大值為mgsin αcos α
D.cd棒中產(chǎn)生的熱量等于ab棒機械能的減少量
解析 隨著ab棒下滑,速度逐漸增大,安培力逐漸增大,ab棒的合力逐漸減小,所以做加速度減小的加速運動,可得A正確;ab棒勻速時速度達到最大,受力平衡,有mgsin α=BIL=,可得v=,B錯誤;如圖所示對cd棒進行受力分析可得,摩擦力等于安培力在水平方向的分力,即f=BILcos α=mgsin αcos α,可得C正確;由能量守恒可知,ab棒減小的機械能等于ab和cd產(chǎn)生的焦耳熱與ab棒的動能之和,可得D錯誤。
答案 AC
9.如圖6所示,三角形磁場區(qū)域的三個頂點a、b、c在直角坐標系內(nèi)的坐標分別為(0,2)、(-2,0)、(2,0),磁感應強度B=4×10-4 T,某種正粒子的比荷=2.5×105 C/kg,不計重力。大量的這種粒子在t=0時從O點以相同的速率v=2 m/s沿不同的方向垂直于磁場射入該磁場區(qū)域,則( )
圖6
A.從ac邊離開磁場的粒子,離開磁場時距c點最近的位置坐標為(,2-3)
B.從c點離開磁場的粒子在磁場中運動時間最長
C.不可能有粒子垂直于ab邊離開磁場
D.t= s時運動時間最長的粒子離開磁場
解析 正粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑r==2 cm,入射方向不同的粒子的軌跡圓半徑相同,各粒子的軌跡圓為過O點半徑為R的動圓,且入射速度沿x軸正方向的粒子離開磁場時距c點最近,最近點A的坐標為(,2-3),選項A正確;當軌跡圓弧對應的弦最長時,圓心角最大,時間最長,即從a點射出的粒子的運動時間最長,該軌跡圓弧對應的圓心角為60°,運動時間t== s,選項B錯誤、D正確;由幾何關(guān)系可知,從O點沿與Oc成120°角方向射入磁場的粒子將垂直于ab邊離開磁場,選項C錯誤。
答案 AD
5
選擇題31分模擬小卷(七)
一、單項選擇題(本題共5小題,每小題3分,共計15分。每小題只有一個選項符合題意。)
1.粗糙的水平地面上有一只木箱,現(xiàn)用一水平拉力拉木箱勻速前進,則( )
A.拉力與地面對木箱的摩擦力是一對作用力與反作用力
B.木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對平衡力
C.木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力
D.木箱對地面的壓力與木箱受到的重力是一對平衡力
解析 拉力與地面對木箱的摩擦力作用在一個物體上,是一對平衡力,A錯;木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力分別作用在地面和木箱上,作用在兩個物體上,不是一對平衡力,B錯,C正確;木箱對地面的壓力與木箱受到的重力方向相同,作用在兩個物體上,不是一對平衡力,D錯。
答案 C
2.(2016·南通市模擬)2015年12月17日,我國首顆暗物質(zhì)粒子探測衛(wèi)星“悟空”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,將去太空尋找暗物質(zhì)存在的證據(jù),這是人類在探索宇宙核心秘密的進程中邁出的又一重要步伐。若“悟空”繞地球運行n圈所用的時間為t,已知地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,則“悟空”在圓軌道上運行的速率為( )
A. B.
C. D.
解析 “悟空”的運行周期T=,由萬有引力提供向心力有G=mr,對地面上的物體有G=m′g,聯(lián)立解得r=,故v==,C正確。
答案 C
3.已知動車進站前關(guān)閉發(fā)動機做勻變速直線運動,運動過程中先后經(jīng)過A、B、C、D四點,如果測出AB=500 m,BC=400 m,測得動車通過AB段與通過BC段所用的時間相等,動車運動到D點時恰好停住,則下列說法正確的是( )
A.動車經(jīng)過A點時的瞬時速度為100 m/s
B.動車關(guān)閉發(fā)動機后做勻變速直線運動的加速度大小為10 m/s2
C.動車在AD段做勻變速直線運動的平均速度為40 m/s
D.CD段的距離為612.5 m
解析 設(shè)動車運動到A點時的速度為v0,通過AB段和BC段的時間均為T,加速度大小為a,則有v0T-aT2=500 m,v0·2T-a(2T)2=500 m+400 m,解得v0=,a=,動車減速到零通過的位移為x==1 512.5 m,故CD段的距離為CD=x-AC=1 512.5 m-900 m=612.5 m,D正確;因為沒有給出通過AB段的具體時間,有關(guān)速度、加速度和平均速度都不能計算出具體數(shù)值,A、B、C均錯誤。
答案 D
4.質(zhì)譜儀是一種研究粒子運動的重要儀器。如圖1所示為質(zhì)譜儀的工作原理圖。A點產(chǎn)生的a、b兩種粒子(初速度為零)經(jīng)電壓為U的加速電場加速,然后進入磁感應強度大小為B的磁場偏轉(zhuǎn)后,分別打在照相底片上的M、N兩點,圖中虛線是兩粒子的運動軌跡。不計粒子重力,不考慮粒子間的相互作用,則下列說法中正確的是( )
圖1
A.a(chǎn)的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量
B.a(chǎn)的電荷量一定大于b的電荷量
C.a(chǎn)的比荷一定大于b的比荷
D.a(chǎn)在磁場中的運動時間一定大于b在磁場中的運動時間
解析 設(shè)粒子在磁場中做勻速圓周運動的速度大小為v,則由題意可知,a粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑Ra小于b粒子的半徑Rb,又因為qvB=m,所以有R=,即<,在加速電場中有qU=mv2,可解得v=,即va=,vb=,以上各式聯(lián)立可得:<,即>,由于只能確定a、b兩種粒子比荷之間的關(guān)系,所以A、B錯誤,C正確;由題意可知,兩粒子在磁場中的運動時間均為半個周期,即ta==,tb==,因為>,所以ta<tb,選項D錯誤。
答案 C
5.在地面附近,存在著一個有界電場,邊界MN將空間分成左、右兩個區(qū)域,在右區(qū)域中有水平向左的勻強電場,在右區(qū)域中離邊界MN某一位置的水平地面上由靜止釋放一個質(zhì)量為m的帶電滑塊(滑塊的電荷量始終不變),如圖2甲所示,滑塊運動的v-t圖象如圖乙所示,不計空氣阻力,則( )
圖2
A.滑塊在MN右邊運動的位移大小與在MN左邊運動的位移大小相等
B.在t=5 s時,滑塊經(jīng)過邊界MN
C.滑塊受到的滑動摩擦力與電場力之比為2∶5
D.在滑塊運動的整個過程中,滑動摩擦力做的功小于電場力做的功
解析 根據(jù)題中速度圖象的面積表示位移可知,滑塊在MN右邊運動的位移大小與在MN左邊運動的位移大小不相等,選項A錯誤;根據(jù)題圖乙所示速度圖象可知,t=2 s 時滑塊越過分界線MN,選項B錯誤;根據(jù)題中速度圖象斜率表示加速度可知,在0~2 s時間內(nèi),滑塊加速度大小可表示為a1=,在2~5 s時間內(nèi),滑塊加速度大小可表示為a2=,設(shè)電場力為F,運動過程中所受摩擦力為f,對滑塊在MN分界線右側(cè)的運動,由牛頓第二定律得F-f=ma1,對滑塊在MN分界線左側(cè)的運動,由牛頓第二定律得f=ma2,聯(lián)立解得:f∶F=2∶5,選項C正確;在滑塊運動的整個過程中,滑動摩擦力做的功可表示為Wf=fx=f·2.5v0,電場力做的功可表示為WF=Fx1=F·v0=2.5f·v0,二者做功相等,選項D錯誤。
答案 C
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共計16分。每小題有多個選項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分。)
6.帶有等量異種電荷的一對金屬板,兩板間的電場線分布如圖3所示,a、b為電場中的兩點。則( )
圖3
A.板間電場為勻強電場
B.a(chǎn)點的電勢比b點的高
C.檢驗電荷+q在a點的電勢能比在b點的大
D.將檢驗電荷-q從a點移到b點的過程中,電場力做負功
解析 在電場中電場線越密的地方電場越強,a點場強大于b點場強,故選項A錯誤;電場線總是指向電勢降低的方向,故選項B正確;在電場中移動電荷時,正電荷順著電場線移動時,電場力做正功,電勢能減小,故選項C正確;同理選項D正確。
答案 BCD
7.如圖4所示,在虛線左側(cè)的足夠大區(qū)域存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里。有一個直角三角形金屬線框,線框左邊與磁場邊界平行,線框的電阻為R。線框以垂直虛線方向的速度v0做勻速直線運動,從線框的左邊進入磁場時開始計時。E表示線框產(chǎn)生的感應電動勢大小,F(xiàn)表示線框中受到的安培力大小,P表示線框的電功率的大小,I表示線框中的感應電流,則下列圖象中正確的是( )
圖4
解析 線框做勻速直線運動,感應電動勢E=BLv0,感應電動勢隨著線框切割磁感線有效長度L的減小而線性減小,A正確;線框進入磁場過程中受到的安培力F=,安培力與L2成線性關(guān)系,B錯誤;線框的電功率P=,電功率與L2成線性關(guān)系,C錯誤;線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的感應電流大小I=,感應電流與L成線性關(guān)系,D正確。
答案 AD
8.如圖5甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1,電壓表、電流表為理想電表。L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“220 V,60 W”的相同燈泡。如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化,則下列說法正確的是( )
圖5
A.電壓表的示數(shù)為660 V
B.電流表的示數(shù)為0.82 A
C.a(chǎn)、b兩點間的電壓是1 045 V
D.a(chǎn)、b兩點間的電壓是1 100 V
解析 根據(jù)題圖乙所示的副線圈電壓圖象,可知副線圈電壓有效值為U2=220 V。由變壓器變壓公式可知,原線圈輸入電壓U1=4U2=4×220 V=880 V,選項A錯誤;副線圈所接的每個燈泡中電流均為I== A= A,電流表的示數(shù)為I2=3I=3× A=0.82 A,選項B正確;由U1I1=U2I2,解得原線圈中電流I1== A,燈泡電阻R== Ω= Ω,與原線圈串聯(lián)的燈泡兩端電壓為U燈=I1R=× V=165 V,故a、b兩點的電壓是Uab=U燈+U1=165 V+880 V=1 045 V,選項C正確,D錯誤。
答案 BC
9.如圖6所示,將一質(zhì)量m=1.0 kg的物體P用兩根長度均為l=0.5 m且不可伸長的細線1、2系于豎直桿上相距也為l=0.5 m的A、B兩點,現(xiàn)使物體P隨桿一起由靜止開始轉(zhuǎn)動,取重力加速度g=10 m/s2,則在角速度ω由0逐漸增大的過程中,有( )
圖6
A.細線1的拉力與角速度ω2成正比
B.當角速度ω=2 rad/s,細線2剛好伸直無拉力
C.隨著角速度ω的增加,細線2對物體P的拉力將大于細線1對物體P的拉力
D.當細線2剛好伸直時,物體P的機械能增加了6.25 J
解析 當細線2還未伸直時,設(shè)細線1與豎直桿之間的夾角為θ,則由合力提供向心力可得FTsin θ=mω2lsin θ,細線1的拉力FT=mω2l∝ω2,細線1的拉力隨轉(zhuǎn)動角速度ω的增大而增大;但當細線2伸直后,再增大角速度ω,則不再滿足該關(guān)系,故選項A錯誤;當細線2剛好伸直無拉力時,有mgtan 60°=mω2lsin 60°成立,解得ω=2 rad/s,選項B正確;當細線2伸直后,設(shè)細線2受到的拉力大小為FT′,豎直方向有FTcos 60°-mg-FT′cos 60°=0,則FT>FT′,選項C錯誤;當細線2剛好伸直時,有FT′=0,角速度ω=2 rad/s,物體P做圓周運動的半徑r=lsin 60°,由動能定理可得:WT+WG=ΔEk,又因為WG=-mglsin 30°,ΔEk=mω2r2,三式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)求解可得WT=6.25 J,由功能關(guān)系知ΔE=WT,所以選項D正確。
答案 BD
5
選擇題31分模擬小卷(二)
一、單項選擇題(本題共5小題,每小題3分,共計15分。每小題只有一個選項符合題意。)
1.水平方向的兩個相互垂直的力F1和F2作用在箱子同一位置,使箱子在水平粗糙的地面上移動一段距離,若力F1對箱子做了300 J功,力F2對箱子做了400 J功,則力F1與F2的合力對箱子做的功( )
A.等于500 J B.等于700 J
C.大于500 J D.大于700 J
解析 合力對物體做功等于各分力單獨對物體做的功的代數(shù)和,所以選項B正確。
答案 B
2.(2016·上海單科,5)磁鐵在線圈中心上方開始運動時,線圈中產(chǎn)生如圖方向的感應電流,則磁鐵( )
圖1
A.向上運動 B.向下運動
C.向左運動 D.向右運動
解析 由于條形磁鐵的N極在下面,因此磁鐵提供的磁場穿過線圈的磁通量的方向向下,由于磁鐵的運動,線圈中磁通量變化,產(chǎn)生如題圖方向的電流,由安培定則可以確定線圈中感應電流產(chǎn)生的感應磁場方向向上,與磁鐵產(chǎn)生的磁場方向相反,由楞次定律可知磁鐵產(chǎn)生的磁場通過線圈的磁通量的大小增加,因此磁鐵向下運動,B項正確。
答案 B
3.如圖2所示,一物體靜止在水平地面上,從t=0時刻開始用水平向右的拉力F拉物體,經(jīng)t0時間運動到A點,再經(jīng)T和2T時間運動到B點和C點,若A、B、C三點間距滿足BC=2AB,則( )
圖2
A.t0=T B.t0=T
C.t0=T D.t0=T
解析 根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律得vA=at0,xAB=vAT+aT2,xAC=vA·2T+a(2T)2,又xAC=xAB+xBC=3xAB,聯(lián)立各式解得t0=T,選項A正確,B、C、D錯誤。
答案 A
4.水平邊界MN上方有一垂直紙面向外的勻強磁場,a、b兩帶電粒子所帶的電荷量分別是q1、q2,以相同速度從邊界上O點垂直進入磁場,它們的運動軌跡如圖3所示,軌道半徑分別為r1、r2,且r1∶r2=2∶3。下列說法正確的是( )
圖3
A.a(chǎn)帶負電、b帶正電,比荷之比為∶=2∶3
B.a(chǎn)帶正電、b帶負電,比荷之比為∶=2∶3
C.a(chǎn)帶負電、b帶正電,比荷之比為∶=3∶2
D.a(chǎn)帶正電、b帶負電,比荷之比為∶=3∶2
解析 在O點射入磁場時,a受到向左的洛倫茲力,b受到向右的洛倫茲力,由左手定則判斷a帶負電荷、b帶正電荷;由r=得=,所以∶=3∶2,則選項C正確。
答案 C
5.如圖4所示,一輛小車靜置在水平地面上,用一條遵守胡克定律的橡皮筋將小球P懸掛于車頂O點,在O點正下方有一光滑小釘A,它到O點的距離恰好等于橡皮筋原長l0。現(xiàn)使小車從靜止開始向右做加速度逐漸增大的直線運動,在此運動過程中(橡皮筋始終在彈性限度內(nèi)),小球的高度( )
圖4
A.保持不變
B.逐漸降低
C.逐漸升高
D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定
解析 小車靜止時,對小球有FT1=mg,彈簧的伸長量x1=,即小球與懸掛點的距離為l1=l0+;當小車的加速度穩(wěn)定在一定值時FT2cos α=mg,F(xiàn)T2sin α=ma,解得FT2=,彈簧的伸長量x2=,則小球與懸掛點的豎直方向的距離為l2=l0+·cos α=l0+=l1,可見小球在豎直方向上到懸掛點的距離與加速度無關(guān),是不變的,選項A正確。
答案 A
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共計16分。每小題有多個選項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分。)
6.假設(shè)宇宙中有兩顆相距無限遠的行星A和B,半徑分別為RA和RB。這兩顆行星周圍衛(wèi)星的軌道半徑的三次方(r3)與運行周期的平方(T2)的關(guān)系如圖5所示;T0為衛(wèi)星環(huán)繞行星表面運行的周期。則( )
圖5
A.行星A的質(zhì)量小于行星B的質(zhì)量
B.行星A的密度小于行星B的密度
C.行星A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度
D.當兩行星的衛(wèi)星軌道半徑相同時,行星A的衛(wèi)星向心加速度小于行星B的衛(wèi)星向心加速度
解析 由設(shè)行星質(zhì)量為M,衛(wèi)星繞行星運動的半徑為r,周期為T,衛(wèi)星質(zhì)量為m,則有=,r3=T2,則圖象的斜率為,從圖象可看出A的質(zhì)量大,所以A錯誤;兩“近地”衛(wèi)星的周期相同,則兩者的密度為ρ=相同,則B錯誤;第一宇宙速度是“近地”衛(wèi)星的運行速度v=,A的半徑大于B的半徑,則A的第一宇宙速度大于B的第一宇宙速度,則C正確;由an=,A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,所以A的衛(wèi)星向心加速度大于B的衛(wèi)星向心加速度,D錯誤。
答案 AC
7.如圖6所示,N、P是光滑絕緣水平面上的兩點,O為P點正上方的一點,虛線ON和OP之間的夾角θ=60°,M為ON的中點,O點固定著一個點電荷Q。在N點,由靜止釋放一個可視為質(zhì)點的帶電小球,發(fā)現(xiàn)小球只能在水平面上運動。下列說法正確的是( )
圖6
A.在點電荷Q產(chǎn)生的電場中,M點和P點的電場強度大小相同
B.在點電荷Q產(chǎn)生的電場中,N、P兩點間的電勢差大于N、M兩點間的電勢差
C.小球可能做勻變速直線運動
D.若小球能經(jīng)過P點,則它在N點的電勢能一定大于在P點的電勢能
解析 由點電荷的場強公式E=k,可得M、P兩點的電場強度大小相同,方向不相同,選項A正確;由φ=k可知M、P兩點在同一個等勢面上,所以N、P兩點間的電勢差等于N、M兩點間的電勢差,選項B錯誤;由點電荷場強公式E=k,可知小球受到的電場力大小發(fā)生變化,不是勻變速直線運動,選項C錯誤;小球由靜止釋放,從N向P運動時,電場力一定做正功,電勢能一定減小,所以N點的電勢能一定大于P點的電勢能,選項D正確。
答案 AD
8.如圖7甲所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2=10∶1,原線圈輸入的交流電壓如圖乙所示,副線圈電路接有滑動變阻器R和額定電壓為12 V、內(nèi)阻為2 Ω的電動機。閉合開關(guān),電動機正常工作,電流表示數(shù)為1 A。則( )
圖7
A.副線圈兩端電壓為22 V
B.電動機輸出的機械功率為10 W
C.通過電動機的交流電頻率為50 Hz
D.突然卡住電動機,原線圈輸入功率變小
解析 輸入電壓最大值為220 V,則有效值U1= V=220 V,U2=U1=22 V,故A錯誤;輸出的機械功率P=UI2-IRM=12×1 W-12×2 W=10 W,故B正確;由乙圖知周期為0.02 s,則f==50 Hz,故C正確;卡住電動機,副線圈電路中的電流增大,變壓器的輸出功率增加,則原線圈輸入功率增加,故D錯誤。
答案 BC
9.如圖8所示,將質(zhì)量M=1 kg的重物B懸掛在輕繩的一端,并放置在傾角為30°、固定在水平地面的斜面上,輕繩平行于斜面,B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=。輕繩跨過質(zhì)量不計的光滑定滑輪,其另一端系一質(zhì)量m=0.5 kg的小圓環(huán)A。圓環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,滑輪中心與直桿的距離為L=4 m?,F(xiàn)將圓環(huán)A從與定滑輪等高處由靜止釋放,不計空氣阻力,直桿和斜面足夠長,取g=10 m/s2。下列判斷正確的是( )
圖8
A.圓環(huán)下降的過程中,輕繩的張力大小始終等于10 N
B.圓環(huán)能下降的最大距離為Hm= m
C.圓環(huán)速度最大時,輕繩與直桿的夾角為30°
D.若增加圓環(huán)質(zhì)量使m=1 kg,再重復題述過程,則圓環(huán)在下降過程中,重力做功的功率一直在增大
解析 隨著A圓環(huán)下滑,B物體先向上加速,后向上減速,所以繩子的拉力會發(fā)生變化,不是始終等于10 N,可得A錯誤;由能量守恒可知,當A下降到最低點時,A減少的重力勢能轉(zhuǎn)化成B增加的重力勢能和摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能,設(shè)A下降的最大距離為Hm,由能量守恒可得mgHm=Mg(-L)sin 30°+μMgcos 30°(-L),解得Hm= m,可得B正確;圓環(huán)A速度最大時,重物B的速度也是最大,都是受力平衡,設(shè)輕繩與直桿的夾角為α,對圓環(huán)A受力分析得mg=(Mgsin 30°+μMg·cos 30°)cos α,解得α=60°,可得C錯誤;若使圓環(huán)的質(zhì)量為1 kg,則圓環(huán)在下降時一直做加速運動,速度一直增大,由功率公式P=Fv=mgv知,重力做功的功率一直在增大,可得D正確。
答案 BD
5
選擇題31分模擬小卷(五)
一、單項選擇題(本題共5小題,每小題3分,共計15分。每小題只有一個選項符合題意。)
1.下列有關(guān)物理學方法的說法中正確的是( )
A.在推導勻變速直線運動位移公式時,把整個運動過程劃分成很多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,再把各小段位移相加,這里運用了理想模型法
B.“如果電場線與等勢面不垂直,那么電場強度沿著等勢面方向就有一個分量,在等勢面上移動電荷時電場力就要做功”,用的是控制變量法
C.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中使用了理想化模型的思想方法
D.加速度、電場強度、電勢都是采用比值法定義的物理量
解析 A中是運用了微元法,選項A錯誤;B中是運用的反證法,選項B錯誤;在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,使用的是控制變量法,選項C錯誤;加速度、電場強度、電勢都是采用比值法定義的物理量,選項D正確。
答案 D
2.2015年9月20日,我國利用一枚運載火箭成功將20顆微小衛(wèi)星送入離地面高度約為520 km的軌道。已知地球半徑約為6 400 km。若將微小衛(wèi)星的運行軌道視為圓軌道,則與地球同步衛(wèi)星相比,微小衛(wèi)星的( )
A.周期大 B.角速度小
C.線速度大 D.向心加速度小
答案 C
3.如圖1所示,在通電螺線管中央的正上方用輕質(zhì)細線懸掛長為l的一小段通電直導線,導線中通入垂直于紙面向里的電流I,力傳感器用來測量細線的拉力大小,導線下方的螺線管與一未知極性的直流電源連接。開關(guān)斷開時,力傳感器的示數(shù)恰好等于通電直導線的重力G,現(xiàn)閉合開關(guān),則下列說法中正確的是( )
圖1
A.通電螺線管在通電直導線處產(chǎn)生的磁場方向可能豎直向下
B.通電直導線可能受到垂直紙面向里的安培力作用
C.若力傳感器的示數(shù)變大,則電源的右端一定為正極
D.若力傳感器的示數(shù)變?yōu)橥娭睂Ь€重力的一半,則通電直導線所在處的磁感應強度大小一定為
解析 閉合開關(guān)后,通電螺線管在周圍產(chǎn)生磁場,通電螺線管在通電直導線處產(chǎn)生的磁場方向水平,故A錯誤;由于通電螺線管在通電直導線處產(chǎn)生的磁場方向水平,故安培力方向一定豎直向上或豎直向下,B錯誤;若力傳感器的示數(shù)變大,說明通電直導線受到豎直向下的安培力作用,由左手定則可知,此處磁場方向水平向右,由安培定則可知,電源的左端為正極,C錯誤;若力傳感器的示數(shù)變?yōu)閷Ь€重力的一半,說明導線受到的安培力方向豎直向上,且大小等于導線重力的一半,則有BIl=G,可得B=,D正確。
答案 D
4.固定的斜面傾角為30°,一個質(zhì)量為m的物體以速度v0從斜面頂端滑下,其加速度大小為,則下滑過程中正確的是( )
A.物體動能一定增加
B.物體受到的摩擦力一定沿斜面向上
C.物體機械能一定增加
D.物體受到的合外力一定沿斜面向下
解析 物體沿斜面下滑,即相對斜面運動方向向下,故斜面對其的摩擦力的方向沿斜面向上,選項B正確;由于摩擦力的方向與運動方向相反,即摩擦力做負功,則物體的機械能減小,選項C錯誤;假設(shè)加速度方向沿斜面向下,物體加速下滑,由牛頓第二定律可得mgsin 30°-f=ma,解得f=mg,假設(shè)成立;假設(shè)加速度方向沿斜面向上,物體減速下滑,由牛頓第二定律可得f′-mgsin 30°=ma′,解得f′=mg,假設(shè)也成立,故選項A、D錯誤。
答案 B
5.如圖2所示,長木板上放有質(zhì)量分別為m和M的兩個物塊,其中質(zhì)量為M的物塊表面粗糙,質(zhì)量為m的物塊表面光滑,兩物塊間用一小段輕彈簧相連,它們在木板上均處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)將木板下面的墊塊緩慢向右移動一小段距離,發(fā)現(xiàn)物塊M在木板上的位置未發(fā)生改變,則下列說法正確的是( )
圖2
A.物塊M所受的摩擦力不變
B.物塊M對木板的壓力變小
C.彈簧的彈力變小
D.兩物塊對木板的作用力的合力變大
答案 C
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題4分,共計16分。每小題有多個選項符合題意,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分。)
6.如圖3所示,虛線為某電場中的三條電場線1、2、3,實線表示某帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡,a、b是軌跡上的兩點,則下列說法中正確的是( )
圖3
A.粒子在a點的加速度小于在b點的加速度
B.粒子在a點的電勢能大于在b點的電勢能
C.粒子在a點的速度大于在b點的速度
D.a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢
解析 由題圖知a處電場線比b處稀疏,即Ea
mg);過程④為向上勻加速直線運動(加速度向上,超重,F(xiàn)>mg);過程⑤為向上勻速直線運動(平衡,F(xiàn)=mg);過程⑥為向上勻減速直線運動(加速度向下,失重,F(xiàn)
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