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选择题31分模拟小卷
七一、单项选择题本题共5小题,每小题3分,共计15分每小题只有一个选项符合题意1.粗糙的水平地面上有一只木箱,现用一水平拉力拉木箱匀速前进,则 A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D.木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析 拉力与地面对木箱的摩擦力作用在一个物体上,是一对平衡力,A错;木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上,作用在两个物体上,不是一对平衡力,B错,C正确;木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同,作用在两个物体上,不是一对平衡力,D错答案 C2.2016·南通市模拟2015年12月17日,我国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”在酒泉卫星发射中心成功发射升空,将去太空寻找暗物质存在的证据,这是人类在探索宇宙核心秘密的进程中迈出的又一重要步伐若“悟空”绕地球运行n圈所用的时间为t,已知地球表面的重力加速度为g,地球半径为R,则“悟空”在圆轨道上运行的速率为 A.B.C.D.解析 “悟空”的运行周期T=,由万有引力提供向心力有G=mr,对地面上的物体有G=m′g,联立解得r=,故v==,C正确答案 C3.已知动车进站前关闭发动机做匀变速直线运动,运动过程中先后经过A、B、C、D四点,如果测出AB=500m,BC=400m,测得动车通过AB段与通过BC段所用的时间相等,动车运动到D点时恰好停住,则下列说法正确的是 A.动车经过A点时的瞬时速度为100m/sB.动车关闭发动机后做匀变速直线运动的加速度大小为10m/s2C.动车在AD段做匀变速直线运动的平均速度为40m/sD.CD段的距离为
612.5m解析 设动车运动到A点时的速度为v0,通过AB段和BC段的时间均为T,加速度大小为a,则有v0T-aT2=500m,v0·2T-a2T2=500m+400m,解得v0=,a=,动车减速到零通过的位移为x=eq\fv2a=
1512.5m,故CD段的距离为CD=x-AC=
1512.5m-900m=
612.5m,D正确;因为没有给出通过AB段的具体时间,有关速度、加速度和平均速度都不能计算出具体数值,A、B、C均错误答案 D
4.质谱仪是一种研究粒子运动的重要仪器如图1所示为质谱仪的工作原理图A点产生的a、b两种粒子初速度为零经电压为U的加速电场加速,然后进入磁感应强度大小为B的磁场偏转后,分别打在照相底片上的M、N两点,图中虚线是两粒子的运动轨迹不计粒子重力,不考虑粒子间的相互作用,则下列说法中正确的是 图1A.a的质量一定大于b的质量B.a的电荷量一定大于b的电荷量C.a的比荷一定大于b的比荷D.a在磁场中的运动时间一定大于b在磁场中的运动时间解析 设粒子在磁场中做匀速圆周运动的速度大小为v,则由题意可知,a粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径Ra小于b粒子的半径Rb,又因为qvB=m,所以有R=,即<,在加速电场中有qU=mv2,可解得v=,即va=,vb=,以上各式联立可得<,即>,由于只能确定a、b两种粒子比荷之间的关系,所以A、B错误,C正确;由题意可知,两粒子在磁场中的运动时间均为半个周期,即ta==,tb==,因为>,所以ta<tb,选项D错误答案 C5.在地面附近,存在着一个有界电场,边界MN将空间分成左、右两个区域,在右区域中有水平向左的匀强电场,在右区域中离边界MN某一位置的水平地面上由静止释放一个质量为m的带电滑块滑块的电荷量始终不变,如图2甲所示,滑块运动的v-t图象如图乙所示,不计空气阻力,则 图2A.滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等B.在t=5s时,滑块经过边界MNC.滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2∶5D.在滑块运动的整个过程中,滑动摩擦力做的功小于电场力做的功解析 根据题中速度图象的面积表示位移可知,滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小不相等,选项A错误;根据题图乙所示速度图象可知,t=2s时滑块越过分界线MN,选项B错误;根据题中速度图象斜率表示加速度可知,在0~2s时间内,滑块加速度大小可表示为a1=,在2~5s时间内,滑块加速度大小可表示为a2=,设电场力为F,运动过程中所受摩擦力为f,对滑块在MN分界线右侧的运动,由牛顿第二定律得F-f=ma1,对滑块在MN分界线左侧的运动,由牛顿第二定律得f=ma2,联立解得f∶F=2∶5,选项C正确;在滑块运动的整个过程中,滑动摩擦力做的功可表示为Wf=fx=f·
2.5v0,电场力做的功可表示为WF=Fx1=F·v0=
2.5f·v0,二者做功相等,选项D错误答案 C
二、多项选择题本题共4小题,每小题4分,共计16分每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分6.带有等量异种电荷的一对金属板,两板间的电场线分布如图3所示,a、b为电场中的两点则 图3A.板间电场为匀强电场B.a点的电势比b点的高C.检验电荷+q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功解析 在电场中电场线越密的地方电场越强,a点场强大于b点场强,故选项A错误;电场线总是指向电势降低的方向,故选项B正确;在电场中移动电荷时,正电荷顺着电场线移动时,电场力做正功,电势能减小,故选项C正确;同理选项D正确答案 BCD7.如图4所示,在虚线左侧的足够大区域存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里有一个直角三角形金属线框,线框左边与磁场边界平行,线框的电阻为R线框以垂直虚线方向的速度v0做匀速直线运动,从线框的左边进入磁场时开始计时E表示线框产生的感应电动势大小,F表示线框中受到的安培力大小,P表示线框的电功率的大小,I表示线框中的感应电流,则下列图象中正确的是 图4解析 线框做匀速直线运动,感应电动势E=BLv0,感应电动势随着线框切割磁感线有效长度L的减小而线性减小,A正确;线框进入磁场过程中受到的安培力F=,安培力与L2成线性关系,B错误;线框的电功率P=eq\fB2L2vR,电功率与L2成线性关系,C错误;线框进入磁场的过程中产生的感应电流大小I=,感应电流与L成线性关系,D正确答案 AD8.如图5甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1,电压表、电流表为理想电表L
1、L
2、L
3、L4为四只规格均为“220V,60W”的相同灯泡如果副线圈电压按图乙所示规律变化,则下列说法正确的是 图5A.电压表的示数为660VB.电流表的示数为
0.82AC.a、b两点间的电压是1045VD.a、b两点间的电压是1100V解析 根据题图乙所示的副线圈电压图象,可知副线圈电压有效值为U2=220V由变压器变压公式可知,原线圈输入电压U1=4U2=4×220V=880V,选项A错误;副线圈所接的每个灯泡中电流均为I==A=A,电流表的示数为I2=3I=3×A=
0.82A,选项B正确;由U1I1=U2I2,解得原线圈中电流I1==A,灯泡电阻R==Ω=Ω,与原线圈串联的灯泡两端电压为U灯=I1R=×V=165V,故a、b两点的电压是Uab=U灯+U1=165V+880V=1045V,选项C正确,D错误答案 BC
9.如图6所示,将一质量m=
1.0kg的物体P用两根长度均为l=
0.5m且不可伸长的细线
1、2系于竖直杆上相距也为l=
0.5m的A、B两点,现使物体P随杆一起由静止开始转动,取重力加速度g=10m/s2,则在角速度ω由0逐渐增大的过程中,有 图6A.细线1的拉力与角速度ω2成正比B.当角速度ω=2rad/s,细线2刚好伸直无拉力C.随着角速度ω的增加,细线2对物体P的拉力将大于细线1对物体P的拉力D.当细线2刚好伸直时,物体P的机械能增加了
6.25J解析 当细线2还未伸直时,设细线1与竖直杆之间的夹角为θ,则由合力提供向心力可得FTsinθ=mω2lsinθ,细线1的拉力FT=mω2l∝ω2,细线1的拉力随转动角速度ω的增大而增大;但当细线2伸直后,再增大角速度ω,则不再满足该关系,故选项A错误;当细线2刚好伸直无拉力时,有mgtan60°=mω2lsin60°成立,解得ω=2rad/s,选项B正确;当细线2伸直后,设细线2受到的拉力大小为FT′,竖直方向有FTcos60°-mg-FT′cos60°=0,则FTFT′,选项C错误;当细线2刚好伸直时,有FT′=0,角速度ω=2rad/s,物体P做圆周运动的半径r=lsin60°,由动能定理可得WT+WG=ΔEk,又因为WG=-mglsin30°,ΔEk=mω2r2,三式联立并代入数据求解可得WT=
6.25J,由功能关系知ΔE=WT,所以选项D正确答案 BD。