统考版高考物理二轮专项分层特训卷20分钟选择题专练5含答案

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1．伽利略在研究匀变速直线运动规律时，让小球从斜面的不同位置自由滚下，如图所示，观测出小球从不同起点运动到底端的位移s与所对应的时间t，画出s ­ t2图象．设小球运动的加速度为a，则图线的斜率为( )
A． eq \f(1,2) a B．a C． eq \f(1,a) D． eq \f(2,a)
2.
如图所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动．在衣物经过洗衣机上a、b、c、d四个位置时，脱水效果最好的是( )
A．a B．b
C．c D．d
3．[2021·浙江6月，4]2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层290 s的减速，速度从4.9×103 m/s减为
4．6×102 m/s；打开降落伞后，经过90 s速度进一步减为1.0×102 m/s；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆．若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器( )
A．打开降落伞前，只受到气体阻力的作用
B．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上
C．打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用
D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
4．[2021·全国乙卷，15]如图(a)，在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷．由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图(b)中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等．若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则( )
A．FM＜FN，EpM＞EpN B．FM＞FN，EpM＞EpN
C．FM＜FN，EpM＜EpN D．FM＞FN，EpM＜EpN
5．[2021·四川省第二次诊断]如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上．一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块．当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为s，如图乙所示．设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点．则子弹穿过木块的时间为( )
A． eq \f(1,v0) (s＋L) B． eq \f(1,v0) (s＋2L)
C． eq \f(1,2v0) (s＋L) D． eq \f(1,v0) (L＋2s)
6．(多选)如图所示，在研究光电效应实验的电路中，设光电管阴极K的逸出功为W0，电源的电动势E＝4.0 V，内阻可忽略．滑动变阻器的金属丝电阻均匀，总有效长度为L.滑动触头P置于金属电阻丝的正中央c点，闭合开关，用光子能量为3.5 eV的一束单色光照射光电管阴极K，发现灵敏电流计示数不为零；将滑动触头P从c点向左移动 eq \f(1,4) L，电流计示数刚好减小到零．若将滑动触头P从c点向右移动 eq \f(1,4) L，光电子到达阳极A的最大动能为Ekmax，则( )
A．W0＝－2.5 eV B．W0＝2.5 eV
C．Ekmax＝1.0 eV D．Ekmax＝2.0 eV
7．(多选)
如图所示，A球和天花板之间用轻弹簧相连，A球和B球之间用轻细线相连，整个系统保持静止．已知轻弹簧的劲度系数为k，A、B两球的质量分别为m和2m，重力加速度为g.现剪断轻细线，弹簧始终在弹性限度内，下列说法正确的是( )
A．剪断瞬间，A球的加速度大小为零
B．剪断瞬间，A球的加速度大小为2g
C．剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为 eq \f(mg,k)
D．剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为 eq \f(2mg,k)
8．(多选)从电子枪打出的电子流并不完全沿直线运动，而是有微小角度的散射，为了使显示器图象清晰，需要通过电子透镜对电子流进行聚焦处理，正好在屏幕上汇聚形成一个亮点．如图甲所示，密绕线圈的玻璃管是一种利用磁场进行汇聚的电子透镜，又称为磁场透镜．如图乙所示为其内部原理图，玻璃管的管长为L，管内直径为D，管内存在沿轴线方向向右的匀强磁场．电子流中的电子在与轴线成微小角度θ的顶角范围内从轴线左端的O点射入磁场，电子速率均为v0，调节磁感应强度B的大小，可以使电子重新汇聚到轴线右端与荧光屏的交点P.已知电子的电荷量大小为e，质量为m，当角度θ非常小时满足cs θ＝1，sin θ＝θ，若要使电子流中的电子均能汇聚到P点，下列说法正确的是( )
A．磁感应强度应满足B＝ eq \f(2nπmv0,eL) (n为合适的整数)
B．磁感应强度应满足B＝ eq \f(nπmv0,eL) (n为合适的整数)
C．管内直径应满足D≥ eq \f(2θL,π)
D．管内直径应满足D≥ eq \f(θL,π)
20分钟选择题专练（5）
1．答案：A
解析：在伽利略时代，技术不够发达，无法直接测定瞬时速度，所以不可能直接得到速度的变化规律，但是伽利略通过数学运算得出结论：保持斜面的倾角不变，将小球从不同位置滚下，小球沿斜面做匀加速直线运动．由位移时间公式s＝ eq \f(1,2) at2可知s ­ t2图线的斜率k＝ eq \f(1,2) a，A正确，B、C、D错误．
2．答案：B
解析：衣物在竖直平面内做匀速圆周运动，所需的向心力相同，受筒壁的支持力不同，分析可知在b点时受筒壁的支持力最大，衣物上的水受力情况与衣物相似，故在b点的脱水效果最好，B正确，A、C、D错误．
3．答案：B
解析：着陆器打开降落伞前受火星引力和气体阻力作用，A错误；打开降落伞至分离前，着陆器受火星引力以及气体阻力作用和浮力作用，C错误；由题意知，打开降落伞至分离前，着陆器处于竖直方向上的减速运动状态，向上的气体阻力和浮力大于向下的火星引力，故着陆器受到的合力方向与运动方向在同一条直线上且竖直向上，B正确；着陆器处于悬停状态时，发动机喷火的反作用力的方向向上，气体阻力的方向也向上，故二者不是平衡力，D错误．
4．答案：A
解析：根据等差等势面越密处电场强度越大，可知N处的电场强度EN大于M处的电场强度EM，由电场力公式F＝qE可知，试探电荷在N处所受的电场力FN大于在M处受到的电场力FM，选项B、D错误；由于越靠近负电荷电势越低，可知N点的电势φN低于M点电势φM，根据电势能公式Ep＝qφ，可知正试探电荷在N处的电势能EpN小于在M处的电势能EpM，所以选项A正确．
5．答案：D
解析：子弹穿过木块过程，对子弹和木块组成的系统，外力之和为零，动量守恒，以v0的方向为正方向，有
mv0＝mv1＋mv2
设子弹穿过木块的过程所受阻力为Ff，对子弹由动能定理
－Ff（s＋L）＝ eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(1)) － eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(0))
由动量定理得－Fft＝mv1－mv0
对木块由动能定理得Ffs＝ eq \f(1,2) mv eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(2))
由动量定理Fft＝mv2
联立解得t＝ eq \f(1,v0) （L＋2s），故选项D正确．
6．答案：BD
解析：入射光的光子能量ε＝hν＝3.5 eV，阴极K的逸出功为W0，则逸出光电子的最大初动能Ek1＝hν－W0；P从C点向左移动 eq \f(1,4) L，光电管上加有反向电压U＝ eq \f(1,4) E＝1.0 V，电流计示数刚好减小到零，故－eU＝0－Ek1，Ek1＝1.0 eV，W0＝3.5 eV－1.0 eV＝2.5 eV；触头P从c点向右移动 eq \f(1,4) L时，光电管上加有正向电压U′＝ eq \f(1,4) E＝1.0 V，则光电子到达阳极A的最大动能Ekmax＝Ek1＋eU′＝2.0 eV，故选项B、D正确．
7．答案：BC
解析：剪断轻细线前，小球B受重力和轻细线拉力的作用处于平衡状态，由力的平衡条件得T＝2mg；而小球A受重力、轻细线的拉力以及轻弹簧的弹力而处于平衡状态，由力的平衡条件得F＝mg＋T.剪断轻细线的瞬间，轻细线的拉力立即消失，而轻弹簧的弹力不变，对小球A由牛顿第二定律得F－mg＝ma，由以上整理得a＝2g，A错误，B正确；轻细线剪断后，小球A在竖直方向做简谐运动，由简谐运动的特点可知小球在最低点与最高点的加速度大小相等、方向相反，即小球A上升到最高点时的加速度大小为2g，方向竖直向下，则由牛顿第二定律得，mg＋kx＝2mg，解得x＝ eq \f(mg,k) ，C正确，D错误．
8．答案：AC
解析：电子射入磁场后将其初速度分解，则水平方向的分速度为vx＝v0cs θ＝v0，竖直方向的分速度为vy＝v0sin θ＝θv0，则电子在水平方向以vx做匀速直线运动，在竖直方向以线速度vy做匀速圆周运动，欲使电子能汇聚到P点，则电子运动到荧光屏时需转动n个完整的圆周，电子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力有evyB＝m eq \f(v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(y)) ,R) ，又T＝ eq \f(2πR,vy) ，整理得电子的运动周期为T＝ eq \f(2πm,eB) ，由以上分析可知应满足 eq \f(L,vx) ＝nT，整理得B＝ eq \f(2nπmv0,eL) （n为合适的整数），A正确，B错误；电子在运动的过程中，不能与玻璃管的上下两壁发生碰撞，即电子在竖直方向上做圆周运动的最大直径应小于等于 eq \f(D,2) ，又电子在竖直方向上做圆周运动的轨迹半径为r＝ eq \f(mvy,eB) ＝ eq \f(θL,2nπ) ，当n＝1时电子的轨迹半径最大，则2r1≤ eq \f(D,2) ，联立解得D≥ eq \f(2θL,π) ，C正确，D错误．