高中物理专项练习-选择题3(含答案)

高中物理专项练习-选择题3(含答案)

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．为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅

能随着坡度的变化而自动调整,使座椅上表面始终保持水平,如图所示。当此

车加速下坡时,一位乘客正盘腿坐在座椅上,则下列说法正确的是( )

A ．乘客所受合外力可能竖直向下

B ．支持力可能大于重力

C ．若乘客未接触座椅靠背,则应受到向前(水平向左)的摩擦力作用

D ．可能处于超重状态 2．2014年12月14日(周日)下午1：00上海市第十一届“未来之星”上图杯创新科技大赛在

上海图书馆举行,比赛中某型号遥控月球车启动过程中速度与时间图象和牵引力的功率与时间图象如图所示,设月球车所受阻力大小一定,则该遥控车的质量为( )

A.53 kg

B.109 kg

C.35 kg

D.910 kg

3．如图甲所示,阻值为r ＝4 Ω的矩形金属线框与理想电流表、理想变压器的原线圈构成回路,

标有“12 V 、36 W ”的字样的灯泡L 与理想变压器的副线圈构成回路,灯泡L 恰能正常发光,理想变压器原、副线圈的匝数之比为3∶1。矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。则( )

A．理想变压器原线圈输入电压的瞬时值表达式为u＝362sin 100πt(V)

B．灯泡L与理想变压器的副线圈构成的回路中的电流方向每秒改变50次

C．理想电流表的示数为 2 A

D．理想变压器输入功率为36 2 W

4．探月工程三期再入返回飞行试验器于2014年10月24日由长征三号丙运载火箭发射升空,准确进入近地点高度为209公里、远地点高度41.3万公里的地月转移轨道。此后经过月球近旁转向、月地转移、再入返回、着陆回收等阶段。途中试验器成功实施3次轨道修正,于11月1日在内蒙古四子王旗着陆,为探月工程持续推进奠定了坚实基础。试验飞行器的轨道采用“8”字形的地月自由返回轨道,这种特殊设计巧妙地利用地球和月球引力,让试验器飞抵月球附近绕行半圈后向地球飞来,试验器全程运动的空间轨迹如图所示。关于试验器的下列描述中正确的有()

A．试验器在发射和返回阶段都处于失重状态

B．试验器在地月转移轨道上运动过程中线速度越来越大

C．试验器在月地转移轨道上返回过程中线速度越来越大

D．试验器在月球附近绕行半圈后不需要加速会自动飞向地球

5．如图所示为一种获得高能粒子的装置,环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场,质量为m、电荷量为＋q的粒子在环中做半径为R

的圆周运动,A、B为两块中心开有小孔的极板,原来两板间电压为零,每当

粒子飞经A板时,两板间加电压U,粒子在两极板间的电场中加速,每当粒

子离开B板时,两板间的电压又变为零,粒子在电场一次次加速下动能不断增大,而绕行半径不变,则()

A．绕行n圈回到A板时获得的动能为(n－1)Uq

B．第一次绕行时磁感应强度与第二次绕行时磁感应强度大小之比为2∶1

C．粒子在A、B之间第一次与第二次加速的时间之比为1∶(2－1)

D．在粒子绕行的整个过程中,每一圈的周期不变

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．质量为m＝60 kg的同学,双手抓住单杠做引体向上。若在双手握单杠处设置一个传感器,与电脑连接,可在荧屏上显示出他双手受到单杠的作用力随时间变化的图象如图所示。取g＝

10 m/s2,由图象可知()

A．t＝0.5 s时他的加速度为3 m/s2

B．t＝1.4 s时他的加速度大小为0.6 m/s2

C．1分钟他可以做30个引体向上

D．他引体向上的最大速度为0.3 m/s

7．如图所示,实线为电视机显像管主聚焦电场中的等势面。

a、b、c、d为一个圆周上的四个点,则下列说法中正确的

是()

A．从左侧平行于中心轴线进入电场区域的一束

电子,电场可使其向中心轴线汇聚

B．若电子从b点运动到c点,电场力做的功为－0.6 eV

C．仅在电场力作用下电子从a点运动到c点,则经过a点处的动能小于经过c点处的动能

D．若一电子仅在电场力作用下从左侧沿中心轴线穿越电场区域,将做加速度先减小后增加的直线运动

8．如图所示,两根足够长的光滑金属导轨倾斜放置,导轨与水平面之间的夹

角为θ,两导轨间距离为L ,底端接有一阻值为R 的电阻。一质量为m 、长为L 、阻值为r 的金属棒垂直导轨放置,其中点处与一个上端固定、劲度系数为k 的轻质弹簧相连,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直。现将金属棒从弹簧原长处由静止释放,若金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好且垂直,则( )

A ．释放瞬间,金属棒的加速度大小为g sin θ

B ．金属棒向下运动的过程中,流过电阻R 的电流方向为M →N

C ．金属棒的速度为v 时,其受到的安培力大小为B 2L 2v R ＋r

D ．电阻R 上产生的总热量为（mg ）2sin 2 θk

9．如图所示,光滑轨道ABCD 是大型游乐设施过山车轨道的简化模型,

最低点B 处的入、出口靠近但相互错开,C 是半径为R 的圆形轨道的

最高点,BD 部分水平,末端D 点与右端足够长的水平传送带无缝连接,

传送带以恒定速度v 逆时针转动,现将一质量为m 的小滑块从轨道AB 上某一固定位置A 由

静止释放,滑块

能通过C 点后再经D 点滑上传送带,则( )

A ．固定位置A 到

B 点的竖直高度可能为2 R

B ．滑块在传送带上向右运动的最大距离与传送带速度v 有关

C ．滑块可能重新回到出发点A 处

D ．传送带速度v 越大,滑块与传送带摩擦产生的热量越多

答案选择题满分练(三)

1．C [当此车加速下坡时,乘客所受合外力一定沿斜面向下,一定处于失重状态,选项A 、D 错

误；分析乘客受力,乘客受到重力、水平座椅的支持力,要使合外力沿斜面向下,必然受到向前(水平向左)的摩擦力,且支持力小于重力,选项C 正确,B 错误。]

2．B [遥控车在前2 s 内做匀加速直线运动,2 s 末的速度v 2＝6 m/s,功率P 2＝30 W,由公式P ＝

F v 得知：前2 s 内的动力F 1＝5 N ；后4 s 内做匀速直线运动,动力等于阻力,则F f ＝F ＝P v ＝106

N,在前2 s 内,根据牛顿第二定律得：F 1－F f ＝ma ,又a ＝3 m/s 2,则m ＝109 kg,选项B 正确,其

他选项均错误。]

3．A [由于灯泡恰能正常发光,说明理想变压器的输出电压U 2＝12 V,根据理想变压器电压与

匝数的关系可得U 1＝n 1n 2

U 2＝36 V,所以理想变压器输入电压的瞬时值表达式为u ＝362sin 100πt (V),故A 选项正确；由于理想变压器不改变交流电的频率,根据图乙可知,灯泡L 与理想变压器的副线圈构成的回路中的电流方向每秒改变100次,故B 选项错误；根据理想变压

器的电流与匝数的关系可得I 1＝n 2n 1

I 2＝1 A,又电流表显示的交变电流的有效值,则理想电流表的示数为1 A,故C 选项错误；根据理想变压器的输入功率与输出功率的关系可知,理想变压器输入功率等于理想变压器输出功率为36 W,故D 选项错误。]

4．C [试验器在发射阶段加速度向上,处于超重；在接近地面的返回阶段,加速度向上,也处于

超重,即A 项错误；试验器在地月转移轨道上运动,将动能转化为重力势能,线速度越来越小,当临近月球时减速才能被月球捕获,即B 项错误；反之,在月地转移轨道上运动过程中线速度越来越大,即C 项正确；试验器在月球附近绕行时由月球引力提供向心力,只有加速时才能打破这种稳定的圆周运动,进入月地转移轨道而飞向地球,即D 项错误。]

5．C [带电粒子被A 、B 之间电场加速一次动能增加Uq ,而在磁场中运动过程动能不变,所以

绕行n 圈回到A 板时获得的动能为nUq ,选项A 错误；经第一次加速有Uq ＝12m v 21,粒子第一

次进入磁场时有Bq v 1＝m v 21R ,得B 1＝1R 2Um q ；同理经两次加速进入磁场后有B 2＝1R 4Um q ,

则B 1∶B 2＝1∶2,选项B 错误；由初速度为0的匀加速直线运动的规律可知,选项C 正确；粒子经不断加速,在磁场中的速度均比前一次大,故每一圈的周期不断变小,选项D 错误。]

6．BC [t ＝0.5 s 时,单杠对他的作用力为F ＝618 N,由牛顿第二定律得,F －mg ＝ma ,解得他的加

速度为a ＝0.3 m/s 2,选项A 错误；t ＝1.4 s 时,单杠对他的作用力为F ＝564 N,小于他的重力,他向上做减速运动,由牛顿第二定律得mg －F ＝ma ,解得他的加速度大小为a ＝0.6 m/s 2,选项B 正确；由图象可知,他做一个引体向上需要2 s,1 分钟他可以做30个引体向上,选项C 正确；引体向上时前1 s,他匀加速向上运动,末速度为v ＝at ＝0.3 m/s 。1 s 后,单杠对他的作用力仍然大于重力,还要继续向上加速运动,所以他引体向上的最大速度大于0.3 m/s,选项D 错误。]

7．AC [从左侧平行于中心轴线进入电场区域的一束电子,所受电场力的方向总偏向中心轴线,

所以电场可使其向中心轴线汇聚,A 正确；一电子从b 点运动到c 点,电势差为U bc ＝φb －φc ＝0.2 V －0.8 V ＝－0.6 V,而电子带负电,则电场力做功为0.6 eV,故B 错误；由于a 点电势低于c 点电势,电子从低电势到高电势,电场力做正功,动能增加,电子在a 点处的动能小于在c 点处的动能,C 正确；若一电子从左侧沿中心轴线穿越电场区域,根据等势面疏密程度,可知电场线的疏密程度,从而可确定电场力先增大后减小,所以加速度先增大后减小,故D 错误。]

8．ABC [在金属棒释放瞬间,金属棒的速度为零,故此时金属棒不受安培力的作用,此时弹簧处

于原长,所以由牛顿运动定律可得：mg sin θ＝ma ,即a ＝g sin θ,选项A 正确；当金属棒向下运动时,由右手定则可知,流经电阻R 的电流方向应为M →N ,选项B 正确；当金属棒的速度为v

时,由法拉第电磁感应定律可知E ＝BL v ,I ＝E R ＋r ,安培力F ＝BIL ＝B 2L 2v R ＋r

,选项C 正确；当金属棒最终静止时,设弹簧的伸长量为x ,则有mg sin θ＝kx ,由能量守恒可知,金属棒减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和电阻R 、r 上产生的热量Q ,金属棒减少的重力势能为E p ＝

mg ·x sin θ,x ＝mg sin θk ,所以E p ＝（mg ）2sin 2 θk

,选项D 错误。] 9．CD [当滑块恰好能经过C 点时对应A 的高度最小为h ,在C 点满足mg ＝m v 2C R ,从A 到C 由

机械能守恒定律得mg (h －2R )＝12m v 2C ,解以上两式得h ＝2.5 R,故A 项错误；滑块到达D 点

的速度为v D ,物块与传送带之间的动摩擦因数为μ,向右的最大位移为s ,由动能定理得－

μmgs ＝－12m v 2D ,解得s ＝v 2D 2μg ,故B 项错误；若传送带足够长,且v ≥v D ,则滑块返回光滑轨道后,

由机械能守恒定律可知,滑块仍能重新回到A 处,C 项正确；传送带速度v 越大,滑块在传送带上运动时相对传送带的路程就越大,由Q ＝μmg ·s 可知,产生的热量就越大,D 项正确。]