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选择题稳优提优优练(三)
1、(2019·新课标全国Ⅱ卷)
物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为,重力加速度取10 m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N,则物块的质量最大为
A.150 kg B. kg C.200 kg D. kg
【答案】A
【解析】如图所示,对物块进行受力分析,有T=f+mgsinθ,f=μN,N=mgcosθ,带入数据解得:m=150 kg,故A选项符合题意。
2、(2019·浙江省七彩阳光新高考研究联盟期中)
如图所示,两个质量分别为m1=3 kg、m2=2 kg的物体A和B置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小为F1=F2=30 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则
A.弹簧测力计的示数是30 N
B.弹簧测力计的示数是60 N
C.在突然撤去F2的瞬间,B的加速度大小为0 m/s2
D.在突然撤去F2的瞬间,A的加速度大小为10 m/s2
【答案】A
【解析】AB、对整体分析知物体处于平衡状态,隔离A由平衡条件知弹簧测力计的示数是30 N,故A正确B错误;CD、突然撤去F2的瞬间,弹簧测力计的示数不变,对B由牛顿第二定律得:,对A分析知合力为0,所以A的加速度大小为0,故CD错误。
3、(多选)如图所示,一根轻杆,在其B点系上一根细线,细线长为R,在细线下端连上一质量为m小球.以轻杆的A点为顶点,使轻杆旋转起来,其B点在水平面内做匀速圆周运动,轻杆的轨迹为一个母线长为L的圆锥,轻杆与中心轴AO间的夹角为α.同时小球在细线的约束下开始做圆周运动,轻杆旋转的角速度为ω,小球稳定后,细线与轻杆间的夹角β=2α.重力加速度用g表示,则下列说法错误的是( )
A.细线对小球的拉力为
B.小球做圆周运动的周期为
C.小球做圆周运动的线速度与角速度的乘积为gtan2α
D.小球做圆周运动的线速度与角速度的比值为(L+R)sinα
【参考答案】ABC 小球在水平面内做匀速圆周运动,根据几何关系可知,Fcosα=mg,解得细线对小球的拉力F=,A选项错误;小球运动的周期与轻杆旋转的周期相同,T=,B选项错误;小球做圆周运动的线速度与角速度的乘积为向心加速度,即mgtanα=mvω,解得vω=gtanα,C选项错误;小球做圆周运动的线速度与角速度的比值即是半径,根据几何关系可知,r=(L+R)sinα,D选项正确.
4、(2019·安徽省池州市高一期末)
我国2020年将首次探测火星,将完成火星探测器围绕火星飞行、火星表面降落以及巡视探测等任务。火星是地球的“邻居”,其半径约为地球半径的,质量约为地球质量的,设火星的卫星A和地球卫星B都围绕各自的中心天体做匀速圆周运动,距离中心天体的表面距离与该中心天体的半径相等,下面说法正确的是
A.卫星A、B加速度之比为2:5
B.卫星A、B线速度之比为
C.卫星角速度之比为
D.卫星A、B周期之比为
【答案】AD
【解析】设火星质量为M,地球质量则为10M,火星的半径为R,则火星卫星A的轨道半径,地球卫星B的轨道半径;根据加速度公式,可知,,所以,A正确;根据公式,可得,可知,,所以,B错误;由线速度之比为,可得角速度之比,选项C错误;周期,周期之比,选项D正确。
5、图1为沿斜坡向上行驶的汽车,当汽车以牵引力F向上运动时,汽车的机械能E与位移x的关系如图2所示(AB段为曲线),汽车与斜面间的摩擦忽略不计.下列说法正确的是( )
A.0~x1过程中,汽车所受拉力逐渐增大
B.x1~x2过程中,汽车速度可达到最大值
C.0~x3过程中,汽车的动能一直增大
D.x1~x2过程中,汽车以恒定的功率运动
【参考答案】B 根据功能关系可知,机械能E与位移x图象的斜率表示牵引力的大小,0~x1过程中,图象斜率恒定,则汽车所受牵引力恒定,A选项错误;x1~x2过程中,受牵引力越来越小,根据牛顿第二定律可知,a=,汽车先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,该过程中,速度可达到最大值,B选项正确;x2~x3过程中,汽车机械能不变,随着位移变大,重力势能变大,动能减小,C选项错误;分析图2可知,x2时,汽车牵引力为零,功率为零,故x1~x2过程中,汽车不能以恒定的功率运动,D选项错误.
6、如图所示,一细线系一小球绕O点在竖直面做圆周运动,a、b分别是轨迹的最高点和最低点,c、d两点与圆心等高,小球在a点时细线的拉力恰好为0,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球从a点运动到b点的过程中,先失重后超重
B.小球从a点运动到b点的过程中,机械能先增大后减小
C.小球从a点运动到b点的过程中,细线对小球的拉力先做正功后做负功
D.小球运动到c、d两点时,受到的合力指向圆心
【参考答案】A 小球在a点时细线的拉力恰好为0,加速度向下,在b点时加速度向上,则从a点运动到b点的过程中,加速度方向先向下后向上,小球先失重后超重,A选项正确;小球从a点运动到b点的过程中,绳子拉力不做功,只有重力做功,根据功能关系可知,机械能守恒,B、C选项错误;小球运动到c、d两点时,绳子拉力指向圆心,重力竖直向下,合力不指向圆心,D选项错误.
7、在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者在大本营中心发生对心碰撞如图(a)所示,碰撞前后两壶运动的v-t图线如图(b)中实线所示,其中红壶碰撞前后的图线平行,两冰壶质量相等,则( )
A.碰后红壶将被反弹回来
B.碰后蓝壶速度为0.8 m/s
C.碰后蓝壶移动的距离为2.4 m
D.碰后红壶所受摩擦力小于蓝壶所受的摩擦力
【参考答案】B 分析图(b)可知,时间轴上方表示速度方向为正,碰前红壶的速度v0=1 m/s,碰后速度为v′0=0.2 m/s,碰后红壶沿原方向运动,A选项错误;碰撞过程中,两壶动量守恒,取初速度为正,根据动量守恒定律可知,mv0=mv′0+mv,解得蓝壶碰后的速度v=0.8 m/s,B选项正确;速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移大小,碰后蓝壶移动的位移大小x=t=2 m,C选项错误;速度-时间图象的斜率表示加速度大小,碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度,根据牛顿第二定律可知,碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力,D选项错误.
8、(多选) D是一只理想二极管(电流只能从a流向b,而不能从b流向a).平行板电容器A、B两极板间有一电荷在P点处于静止.以E表示两极板间电场强度,U表示两极板间电压,EP表示电荷在P点电势能.若保持极板B不动,将极板A稍向上平移则( )
A.E变小 B.U变大
C.EP不变 D.电荷仍保持静止
【参考答案】BCD 根据平行板电容器的决定式C=可知,将极板A稍向上平移,板间距离d增大,电容C减小,假设电容器的电压不变,则电容器所带电量将要减小,电容器放电,但是由于二极管具有单向导电性,电荷不能流回电源,所以电容器的电量保持不变,板间场强E==·,恒定不变,电场力等于重力,电荷保持静止,A选项错误,D选项正确;根据U=可知,板间电压U变大,B选项正确;P点电势φP=UPB=EdPB,UPB保持不变,P点的电势保持不变,电荷在P点电势能EP不变,C选项正确.
9、(多选)电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用.如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为L1,两侧端面是边长为L2的正方形;流经泵体内的液体密度为ρ,在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直向外的匀强磁场,磁感应强度为B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,则( )
A.泵体上表面应接电源正极
B.通过泵体的电流I=
C.增大磁感应强度可获得更大的抽液高度
D.增大液体的电导率可获得更大的抽液高度
【参考答案】ACD 当泵体上表面接电源的正极时,电流从上向下流过泵体,液体受到水平向左的安培力作用,被抽出,A选项正确;根据电阻定律可知,泵体内液体的电阻R=ρ=,根据欧姆定律可知,流过泵体的电流I==UL1·σ,B选项错误;增大磁感应强度B,受到的磁场力变大,可获得更大的抽液高度,C选项正确;若增大液体的电导率,电流增大,受到的磁场力增大,使抽液高度增大,D选项正确.
10、(2019·广州大学附属中学高二期末)
如图所示,在垂直于匀强磁场的平面内,半径为的金属圆环的总电阻为,金属杆电阻为,长为,绕过圆心的转轴以恒定的角速度逆时针转动,端与环接触良好,圆心和边缘通过电刷与一个电阻连接,电阻的阻值为,忽略电流表和导线的电阻,则
A.通过电阻的电流的大小和方向做周期性变化
B.通过电阻的电流方向不变,且从到
C.通过电阻的电流的最大值为
D.通过电阻的电流的最小值为
【答案】BC
【解析】AB、金属杆切割磁感线,根据右手定则可知金属杆中电流由到,且方向不变,故电阻中电流方向由到,故选项A错误,B正确;C、端的线速度为,金属杆切割磁感线的平均速度为,金属杆转动切割磁感线产生的电动势为,由于各个量不变,则不变,当位于最上端时圆环被接入的电阻为0,整个电路的总电阻最小,此时中有最大电流,为,故选项C正确;D.当端位于最下端时,圆环左右两部分电阻相等,并联的总电阻最大,中的电流最小,此时中有最小电流,为,故选项D错误。
11、(多选)如图甲所示,理想变压器的原、副线圈共接有四个规格完全相同的小灯泡,在原线圈所在电路的A、B端输入的交流电的电压如图乙所示,四个灯泡均正常发光.下列说法正确的是( )
A.原、副线圈的匝数比4:1
B.灯泡的额定电压为55 V
C.原线圈两端的电压为220 V
D.若副线圈再并联一规格相同的灯泡,灯泡L1有可能被烧坏
【参考答案】BD 四个灯泡均正常发光,说明流过灯泡的电流相等,分析副线圈电路可知,三个灯泡并联,则流过副线圈的电流是原线圈的3倍,根据理想变压器电流和匝数的关系可知,原、副线圈的匝数之比为3:1,A选项错误;根据理想变压器电压和匝数的关系可知,原线圈电压为3U,灯泡L1的电压也为U,则电源的电压为4U=220 V,副线圈电压U=55 V,原线圈电压3U=175 V,C选项错误,B选项正确;若副线圈再并联一规格相同的灯泡,则流过副线圈的电流增大,流过原线圈的电流增大,灯泡L1有可能被烧坏,D选项正确.
12、下列有关四幅图的说法中,正确的是( )
A.α粒子散射实验证实了汤姆逊原子枣糕模型的正确性
B.在光颜色保持不变的情况下,入射光越强,饱和光电流越大
C.放射线甲由α粒子组成,每个粒子带两个单位正电荷
D.该链式反应属于原子核的聚变反应
【参考答案】B α粒子散射实验推翻了汤姆逊原子枣糕模型,证实了原子核式结构模型,A选项错误;光颜色保持不变,即频率不变,入射光越强,单位时间内光子数越多,光电子数目越多,饱和电流越大,B选项正确;根据左手定则知,甲带负电,为β粒子,C选项错误;该链式反应属于原子核的裂变反应,D选项错误.
13、(2019·新课标全国Ⅱ卷)
太阳内部核反应的主要模式之一是质子—质子循环,循环的结果可表示为,已知和的质量分别为和,1u=931MeV/c2,c为光速。在4个转变成1个的过程中,释放的能量约为
A.8 MeV B.16 MeV C.26 MeV D.52 MeV
【答案】C
【解析】由知,=,忽略电子质量,则:,故C选项符合题意。
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