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1、選擇題提速練10
時間:45分鐘
1~5單選,6~8多選
1.一位網(wǎng)球運(yùn)動員以拍擊球,使網(wǎng)球沿水平方向飛出,第一只球落在自己一方場地的B點(diǎn),彈跳起來后,剛好擦網(wǎng)而過,落在對方場地的A點(diǎn)處,如圖所示,第二只球直接擦網(wǎng)而過,也落在A點(diǎn)處,設(shè)球與地面的碰撞過程沒有能量損失,且運(yùn)動過程不計空氣阻力,則兩只球飛過球網(wǎng)C處時水平速度之比為( B )
A.11 B.13
C.31 D.19
解析:由平拋運(yùn)動的規(guī)律可知,兩球分別被擊出至各自第一次落地的時間是相等的.由于球與地面的碰撞沒有能量損失,設(shè)第一只球自擊出到落到A點(diǎn)時間為t1,第二只球自擊出到落到A點(diǎn)時間為t2,則t1=3t
2、2.由于兩球在水平方向均為勻速運(yùn)動,水平位移大小相等,設(shè)它們從O點(diǎn)出發(fā)時的初速度分別為v1、v2,由x=v0t得:v2=3v1,有=,所以兩只球飛過球網(wǎng)C處時水平速度之比為13,選項B正確.
2.宇航員在某星球上為了探測其自轉(zhuǎn)周期做了如下實驗:在該星球兩極點(diǎn),用彈簧測力計測得質(zhì)量為M的砝碼所受重力為F,在赤道測得該砝碼所受重力為F′.他還發(fā)現(xiàn)探測器繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的周期為T.假設(shè)該星球可視為質(zhì)量分布均勻的球體,則其自轉(zhuǎn)周期為( D )
A.T B.T
C.T D.T
解析:設(shè)星球和探測器質(zhì)量分別為m、m′
在兩極點(diǎn),有:G=F,
在赤道,有:G-F′=MR,
3、探測器繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動的周期為T,
則有:G=m′R;
聯(lián)立以上三式解得T自=T,故D正確.
3.某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)時,光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν關(guān)系如圖所示.已知普朗克常量為h.下列判斷正確的是( D )
A.圖中b=h/νc
B.增大入射光的強(qiáng)度,圖線將沿縱軸向上移動
C.增大入射光的強(qiáng)度,圖線將沿橫軸向右移動
D.圖中b與νc的值與入射光的強(qiáng)度、頻率均無關(guān)
解析:由光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0知,圖線的斜率表示普朗克常量h,即h=,故b=hνc,選項A錯誤;圖線在縱軸上的截距是逸出功W0的負(fù)值,只由材料本身決定,與入射光強(qiáng)度無關(guān),選項B錯誤;圖線
4、在橫軸上的截距νc等于金屬的極限頻率,只由金屬材料決定,選項C錯誤;逸出功與極限頻率均由材料決定,與入射光的強(qiáng)度、頻率均無關(guān),選項D正確.
4.間距為 m的無限長光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌中間分布有磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T的勻強(qiáng)磁場,磁場邊界為正弦曲線,一長為2 m的光滑導(dǎo)體棒以1 m/s的速度勻速向右滑動,如圖所示,導(dǎo)軌電阻不計,導(dǎo)體棒電阻為20 Ω,定值電阻為10 Ω,則下列分析正確的是( B )
A.電流表示數(shù)為 A
B.電壓表的示數(shù)是0.5 V
C.導(dǎo)體棒運(yùn)動到圖示虛線位置時,導(dǎo)體棒的瞬時電流從C到D
D.導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為0.2 W
解析:當(dāng)導(dǎo)體棒切割磁感線時,產(chǎn)生的感
5、應(yīng)電動勢為E=BLv,由于有效切割長度按正弦規(guī)律變化,且當(dāng)磁場反向時,感應(yīng)電流反向,故這個過程產(chǎn)生正弦式交流電,導(dǎo)體棒有效切割長度最長等于 m,交流電的最大值是:Em=BLv=1××1 V= V,有效值為E==1 V,由于導(dǎo)體棒接入電路的有效長度為總長度一半,所以接入電路電阻為10 Ω,定值電阻也為10 Ω.則電壓表的示數(shù)為U=E=0.5 V,選項B正確.電流表的示數(shù)為I== A=0.05 A,選項A錯誤.導(dǎo)體棒運(yùn)動到圖示虛線位置時,磁感應(yīng)強(qiáng)度等于0,瞬時電流等于0,選項C錯誤.導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為Pr=I2r=0.052×10 W=0.025 W,選項D錯誤.
5.在如圖所示的電路中
6、,A1、A2、A3為額定功率、額定電壓均相同的三個燈泡,L為電阻不計、自感系數(shù)很大的線圈.則下列說法正確的是( B )
A.開關(guān)S閉合的瞬間,三個燈同時亮
B.開關(guān)S閉合的瞬間,A2、A3同時亮,A1逐漸變亮
C.開關(guān)S斷開的瞬間,A2、A3同時熄滅,A1逐漸熄滅
D.開關(guān)S斷開的瞬間,A3立即熄滅,A2閃亮一下再逐漸熄滅
解析:開關(guān)S閉合的瞬間,流過線圈L的電流要增大,此時線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流增大,則開關(guān)S閉合的瞬間,A2、A3同時亮,A1逐漸變亮,A錯誤,B正確;當(dāng)電路穩(wěn)定時,由于線圈的直流電阻不計,流過A1、A2兩燈泡的電流相等,開關(guān)S斷開的瞬間,A3立即熄滅,此時L
7、、A1、A2構(gòu)成一閉合回路,線圈由于自感現(xiàn)象要阻礙原電流的減小,燈泡A1、A2逐漸熄滅.C、D均錯誤.
6.如圖所示,光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m,邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進(jìn)磁場,當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場時速度為v,方向與磁場邊界成45°,若線框的總電阻為R,則( CD )
A.線框穿進(jìn)磁場過程中,框中電流的方向為DCBA
B.AC剛進(jìn)入磁場時線框中感應(yīng)電流為
C.AC剛進(jìn)入磁場時線框所受安培力為
D.此時CD兩端電壓為Bav
解析:線框進(jìn)入磁場的過程中穿過線框的磁通量增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場的方向向外,則感應(yīng)電流的方向為ABCD方向
8、,故A錯誤;AC剛進(jìn)入磁場時CD邊切割磁感線,AD邊不切割磁感線,所以產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Bav,則線框中感應(yīng)電流I==,此時CD兩端電壓,即路端電壓U=E=Bav,故B錯誤,D正確;AC剛進(jìn)入磁場時線框的CD邊產(chǎn)生的安培力與v的方向相反,AD邊受到的安培力的方向垂直于AD向下,它們的大小都是F=BIa,由幾何關(guān)系可以看出,AD邊與CD邊受到的安培力的方向相互垂直,所以AC剛進(jìn)入磁場時線框所受安培力為AD邊與CD邊受到的安培力的矢量和,即F合=F=,故C正確.
7.如圖所示的電路中,滑動變阻器R1的阻值變化范圍為0~20 Ω,定值電阻R2=6 Ω,R3=4 Ω,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電壓
9、表示數(shù)用U表示,電流表示數(shù)用I表示,電表均為理想電表.則下列說法正確的是( CD )
A.當(dāng)R1的滑片向左端滑動時,U減小
B.當(dāng)R1的滑片向左端滑動時,I增大
C.該電路滿足關(guān)系式E=U+(r+4 Ω)
D.若r=2 Ω,則R1的滑片處在滑動變阻器最右端時,電源的輸出功率最大
解析:利用等效的方法,把電源、R3和R2看作一個等效電源,則電壓表接在等效電源的輸出端,R1為負(fù)載,當(dāng)R1的阻值增大時,等效電源的路端電壓增大,通過R1的電流減小,選項A、B錯誤;該電路中,電源電動勢E和內(nèi)阻r滿足關(guān)系式E=U+(r+4 Ω),選項C正確;由于r=2 Ω,外電路電阻最小為4 Ω,根據(jù)電源輸
10、出功率與外電阻的關(guān)系知,R1接入電路中的電阻為0時,電源的輸出功率最大,選項D正確.
8.如圖所示,兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi),其左端接有定值電阻R.Ox軸平行于金屬導(dǎo)軌,在0≤x≤4 m的空間區(qū)域內(nèi)存在著垂直導(dǎo)軌平面向下的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨坐標(biāo)x(以m為單位)的分布規(guī)律為B=0.8-0.2x(T).金屬棒ab在外力作用下從x=0處沿導(dǎo)軌運(yùn)動,金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,不計導(dǎo)軌和金屬棒的電阻.設(shè)在金屬棒從x1=1 m經(jīng)x2=2 m到x3=3 m的過程中,R的電功率保持不變,則金屬棒( BCD )
A.在x1與x3處的電動勢之比為13
B.在x1與x3處受到磁場B
11、的作用力大小之比為31
C.從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R的電荷量之比為53
D.從x1到x2與從x2到x3的過程中R產(chǎn)生的焦耳熱之比為53
解析:由于金屬棒在運(yùn)動過程中,R的電功率不變,則由P=I2R知電路中電流I不變,又根據(jù)E=IR知在x1與x3處電動勢相同,選項A錯誤;由題意知在x1、x2、x3處的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為0.6 T、0.4 T、0.2 T,設(shè)導(dǎo)軌間距為L,由F=BIL知金屬棒在x1與x3處受到磁場B的作用力大小之比為31,選項B正確;由E=,q=IΔt,得q=,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨x變化的圖象如圖所示.
圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積與L的乘積表示回路磁通量的變化量ΔΦ,可知金屬棒從x1到x2與從x2到x3的過程中通過R的電荷量之比為53,選項C正確;電路中電流I不變,由電量q=IΔt可知,金屬棒從x1到x2與從x2到x3的過程所用的時間之比為53,由熱量Q=I2RΔt知R產(chǎn)生的焦耳熱之比為53,選項D正確.