高中物理专项练习-选择题6(含答案)

高中物理专项练习-选择题6(含答案)

一、 符合题意。)

1．如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光

滑的,且斜面倾角为θ。质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,开始A和B都处于静止状态,则下列说法正确的是( )

A．地面对三棱柱的支持力为Mg B．地面对三棱柱的摩擦力大小为mgtan θ

C．如果用一水平外力使三棱柱A缓慢向左运动,球B对墙的压力变大 D．如果用一水平外力使三棱柱A缓慢向左运动,球B对三棱柱的压力变大

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

2．如图,可视为质点的小球位于半圆体左端点A的正上方某处以初速度v0

水平抛出,其运动轨迹恰好能与半径为R的半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30°,由此可知( )

A．小球抛出时的初速度v0＝B．小球抛出时的初速度v0＝

31

Rg（3＋2） 1

Rg（3＋2）

R1g（3＋2） R3（

g2＋1）

C．小球从抛出点飞行到B点的时间为t＝D．小球从抛出点飞行到B点的时间为t＝

3．如图所示,空间有一正三棱锥OABC,点A′、B′、C′分别是三条棱的中点。

现在顶点O处固定一正的点电荷,则下列说法中正确的是( )

A．A′、B′、C′三点的电场强度相同 B．△ABC所在平面为等势面

C．将一正的试探电荷从A′点沿直线A′B′移到B′点,静电力对该试探电荷先做 正功后做负功

D．若A′点的电势为φA′,A点的电势为φA,则A′A连线中点D处的电势φD

φA′＋φA

一定小于2

4．假设在地球的赤道上某位置挖一可直线到达地心的地下通道,如果通道中任意位置的物体受

到外壳部分对它的万有引力的合力为零,且把地球看成一个均匀的静止球体,则下列说法正确的是( )

A．从通道口到地心各位置的重力加速度先变大后变小 B．一物体由通道口落向地心的过程中先失重后超重 C．从通道口到地心,同一物体的重力会越来越大

D．从通道口到地心的各个位置以相等的较小速度竖直上抛物体(重力加速度 几乎不变),物体能到达的高度越来越大

5．如图所示,水平固定放置的足够长的两平行金属导轨处于竖直向上的匀强

磁场中,磁感应强度大小B保持不变,在导轨上垂直放置一导体棒ab,导体棒与导轨接触良好。现要让导体棒在外力F作用下向右做匀速直线运动,除电阻箱的电阻R外其余部分电阻不计,则下列分析错误的是( )

11

A.当F一定时,R减为原来的2,则F的功率也减为原来的2

B.当F一定时,要使棒的速度增大为原来的2倍,必须使R也增大为原来的2倍 1

C.当F的功率一定时,要使F增大为原来的2倍,应使R减为原来的2 D.若R不变,当F增大为原来的2倍时,棒的速度也应增大为原来的2倍

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．如图所示,一劲度系数k＝500 N/m的轻质弹簧两端连接着质量分别为mA＝8 kg

和mB＝16 kg的物体A、B,它们竖直静止在水平面上。现用一竖直向上的力F作用在A上,使A开始向上做匀加速运动,经0.4 s物体B刚要离开地面。设整个过程弹簧都在弹性限度内,取g＝10 m/s2。关于此过程,下列说法正确的是( )

A．物体A的机械能一定增加 B．物体A的机械能先增加后减少

C．此过程中所加外力F的最大值为Fm＝288 N

D．开始时物体A与弹簧组成的系统机械能先减少后增加

7．如图所示,在纸面内圆心为O、半径为R的圆形区域中存在磁感应强度大小

为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,一带负电的点电荷从图中A点以速

度v0垂直磁场方向射入,AO与速度方向的夹角为30°,当该电荷离开磁场时,速度方向刚好改变了90°,不计电荷的重力,下列说法正确的是( )

A．该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点 q2v0B．该点电荷的比荷为m＝BR

q（3－1）v0

C．该点电荷的比荷为m＝

BR

（1＋3）πR

D．该点电荷在磁场中的运动时间t＝

4v0

8．如图甲所示,一个倾角为θ的光滑斜面体固定在水平地面上,在斜面上距地面高度H0处有一

可视为质点的物体,在平行于斜面向上的力F作用下由静止开始运动,选地面为零势能面,物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示。其中,0～x1过程中,E－x关系图线是曲线,x1～x2过程,E－x关系图线是平行于x轴的直线。则下列说法中正确的是( )

A．物体在力F作用下的运动方向一定沿斜面向上 B．0～x1过程中物体一直做加速度减小的加速运动 C．x1～x2过程中物体的动能不变 D．x1～x2过程中物体的加速度等于gsin θ

9．如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x

轴平行,在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.15,3)的切线。现有一质量为0.20 kg、电荷量为＋2.0×10－8 C的滑块P(可视为质点),从x＝0.10 m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g＝10 m/s2。则下列说法中正确的是( )

答案1.B [选取A和B整体为研究对象,它受到重力(M＋m)g、地面支持力

FN、墙壁的弹力F和地面的摩擦力f的作用而处于平衡状态。根据平衡条件得F＝f,FN＝(M＋m)g,A错误；以B为研究对象,它受到重力mg、三棱柱对它的支持力FNB、墙壁对它的弹力F的作用(如图所示),处于平衡状态,

根据平衡条件有：FNBcos θ＝mg,FNBsin θ＝F,解得F＝mgtan θ,所以f＝F＝mgtan θ,B正确；用一水平外力使三棱柱A缓慢向左运动,球B受力情况不变,C、D错误。]

v02．A [在B点,由速度分解可知,tan 30°＝v,解得竖直分速度大小为vy＝3v0,由平抛运动规律

y

A．滑块运动的加速度逐渐减小 B．滑块运动的加速度先减小后增大 C．x＝0.15 m处的场强大小为3.0×106 N/C D．滑块运动的最大速度约为0.1 m/s

得,vy＝gt,x＝v0t,由图中几何条件得,x＝R＋Rcos 30°,联立解得：v0＝R3

（3＋g2）。]

31

Rg（3＋2）,t＝

3．D [因为A′、B′、C′三点离顶点O处的正电荷的距离相等,故三点处的场强大小均相等,但其

方向不同,因此选项A错误；由于△ABC所在平面到项点O处的距离不相等,由等势面的概念可知,△ABC所在平面不是等势面,选项B错误；由电势概念可知,沿直线A′B′的电势变化为先增大后减小,所以当在此直线上从A′到B′移动正电荷时,电场力对该正电荷先做负功后

－

－

－

－

－

－

做正功,选项C错误；因为UA′D＝EA′D·A′D,UDA＝EDA·DA,由点电荷的场强关系可得EA′D>EDA,φA′＋φA

又因为A′D＝DA,所以有UA′D>UDA,即φA′－φD>φD－φA,整理可得：φD<2,选项D正确。]

－

－

Mm434

4．D [根据GR2＝mg和M＝ρ·πR,可得g＝

33πρGR,设通道上某位置在通道口下h处,则该处

4

的重力加速度为gh＝3πρG(R－h),故从通道口到地心各位置的重力加速度均匀变小,同一物体的重力越来越小,选项A、C错误；在重力作用下物体往地心做加速度越来越小的变加速v20

运动,故物体一直处于失重状态,选项B错误；竖直上抛的最大高度hm＝2g,由于重力加速度减小,故上抛能够到达的最大高度越来越大,选项D正确。]

B2L2v1

5．C [由导体棒匀速运动有F＝BIL＝R,B、L为定值,F一定时,R减为原来的2,则v减为原

11

来的2,所以F的功率也减为原来的2,A正确；同理,要使棒的速度增大为原来的2倍,必须使R增大为原来的2倍,B正确；F的功率一定时,要使F增大为原来的2倍,应使v减为原来的11,则R应减为原来的24,C错误；若R不变,当F增大为原来的2倍时,速度应增大为原来的2倍,D正确。]

6．AC [在力F刚刚作用在A上时,物体A受到重力、弹簧向上的弹力和竖直向上的拉力F。

随着弹簧压缩量的逐渐减小,弹簧对A向上的弹力逐渐减小,则F必须变大。随着物体A继续向上运动,当弹簧开始处于拉伸状态时,物体A受到重力、弹簧向下的弹力和竖直向上的拉力F,随着弹簧弹力的增大,拉力F也逐渐增大,以保持加速度不变。等到弹簧拉伸到足够长,使得物体B恰好离开地面时,弹簧的弹力大小等于物体B的重力。通过以上分析可以看出,物体A向上做匀加速运动,物体A的机械能一直增加,A正确,B错误；开始时,弹簧压缩量mAg

是Δx＝k＝0.16 m,B刚要离开地面时,对于物体B有mBg＝kΔx′,得弹簧伸长量Δx′＝0.32 m,1

因此A向上运动的位移是0.48 m,由公式x＝2at2得a＝6 m/s2,所以B刚要离开地面时Fm－mAg－kΔx′＝mAa,得拉力最大值Fm＝288 N,C正确；开始时,对物体A和弹簧组成的系统,外力F对其做正功,所以物体A和弹簧组成的系统机械能一直增加,D错误。] 7.CD [该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线不通过O点,选项A错误；

该点电荷在磁场中做匀速圆周运动,其速度方向的偏向角等于其运动轨迹所对应的圆心角,根据题意,该点电荷在磁场中的运动轨迹刚好是四分之一圆周,rR

画出其运动轨迹并找出圆心O1,如图所示,根据几何关系可知sin 75°＝sin 45°,解得r＝

（1＋3）mv0Tπrq（3－1）v0

R,根据r＝和t＝＝可求出,该点电荷的比荷为和2Bq42v0m＝BR

（1＋3）πR

该点电荷在磁场中的运动时间t＝,所以选项B错误,C、D正确。]

4v0

8．AD [由E－x关系图线可知,开始时物体机械能增加,力F做正功,物体沿斜面向上运动,选项

A正确；0～x1过程,E－x关系图线是斜率减小的曲线,即力F逐渐减小,x1～x2过程,E－x关系图线是平行于x轴的直线,则位移x1后力F减为零,物体机械能守恒,故0～x1过程中物体先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,选项B错误；x1～x2过程中物体只受重力和支持力作用,物体做加速度为gsin θ的匀变速运动,选项C错误,D正确。] 9．BD [φ－x图线上各点切线的斜率大小表示对应位置的场强大小,故x＝0.15 m处的场强E

Δφ3×105－0＝Δx＝ N/C＝2×106 N/C,即C错误；由各点斜率可以看出,随x增大E逐渐减小,

0.3－0.15故滑块先做加速度逐渐减小的变加速运动,后做加速度逐渐增大的变减速运动,故A错误、B正确；加速度为零处滑块的速度最大,由Eq＝μmg得E＝2×106 N/C,即在电势φ＝3×105 V1

时滑块速度最大,从静止到该处应用动能定理：qΔφ－μmg·Δx＝2mv2－0,解得v＝0.1 m/s,即D正确。]