2020届高考物理课标版二轮复习训练题：4选择题专练（4） Word版含解析

 www.ks5u.com选择题专练(4)

1.物块A置于倾角为30°的斜面上,用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连,弹簧轴线与斜面平行,A、B均处于静止状态,如图所示。A、B重力分别为10 N和4 N,不计滑轮与细绳间的摩擦,则(　　)

A.弹簧对A的拉力大小为6 N

B.弹簧对A的拉力大小为10 N

C.斜面对A的摩擦力大小为1 N

D.斜面对A的摩擦力大小为6 N

答案　C　弹簧对A的拉力等于B的重力,即F=GB=4 N,故A、B错误;对A分析,根据共点力平衡得GA sin 30°=f+F,解得斜面对A的摩擦力f=GA sin 30°-F=10× N-4 N=1 N,故C正确,D错误。

2.(2019江西南昌模拟)如图,竖直平面内有一段圆弧MN,小球从圆心O处水平抛出。若初速度为va,将落在圆弧上的a点;若初速度为vb,将落在圆弧上的b点。已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为α、β,不计空气阻力,则(　　)

A.=         B.=

C.=·      D.=·

答案　D　小球水平抛出,其做平抛运动,由平抛运动规律求解。

若落到a点,则有

xa=vata　R sin α=vata

ha=g　R cos α=g

得va=·sin α

若落到b点,则有

xb=vbtb　R sin β=vbtb

hb=g　R cos β=g

得vb=· sin β

则=·

故D正确。

3.(2019河北邯郸质检)已知人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于航天器的绕行周期),航天器运动的弧长为s,航天器与月球的中心连线扫过角度为θ,引力常量为G,则　(　　)

A.航天器的轨道半径为     B.航天器的环绕周期为

C.月球的质量为         D.月球的密度为

答案　C　根据几何关系得r=,故A错误;经过时间t,航天器与月球的中心连线扫过角度为θ,则:=,得:T=,故B错误;由万有引力提供向心力而做匀速圆周运动,所以=mr,M==,故C正确;人造航天器在月球表面上空绕月球做匀速圆周运动,月球的半径等于r,则月球的体积V=πr3,月球的密度为ρ==,故D错误。

4.如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数之比为55∶3,原线圈a、b间输入交流电瞬时值的表达式为u=220 sin 100πt (V),副线圈两端接有两只标有“24 W”字样的灯泡,当开关S1和S2都闭合时,两灯泡均正常发光,下列说法中正确的是(　　)

A.两只灯泡能承受的最高电压为12 V

B.断开开关S1,副线圈两端的电压将变大

C.断开开关S1,变压器原线圈的输入功率将变小

D.该变压器原、副线圈的输入、输出功率之比为55∶3

答案　C　由理想变压器的工作原理知原、副线圈的电压与匝数成正比=,解得副线圈输出电压的有效值为U2=12 V,故灯泡能承受的最高电压应为12 V,A错误;无论是断开开关S1还是断开开关S2,副线圈的电压均不变,B错误;断开开关S1,小灯泡L2仍能正常发光,L2消耗的功率不变,则理想变压器的输出功率减小,由于理想变压器的输出功率等于输入功率,因此输入功率也减小,C正确,D错误。

5.如图所示,放在光滑水平桌面上的A、B两小木块中部夹一被压缩的轻弹簧,当轻弹簧被放开时,A、B两小木块各自在桌面上滑行一段距离后,飞离桌面落在地面上。若mA=3mB,则下列结果正确的是(　　)

A.若轻弹簧对A、B做功分别为W1和W2,则有W1∶W2=1∶1

B.在与轻弹簧作用过程中,两木块的速度变化量之和为零

C.若A、B在空中飞行时的动量变化量分别为Δp1和Δp2,则有Δp1∶Δp2=1∶1

D.若A、B同时离开桌面,则从释放轻弹簧开始到两木块落地的这段时间内,A、B两木块的水平位移大小之比为1∶3

答案　D　弹簧弹开木块过程中,两木块及弹簧组成的系统动量守恒,取水平向左为正方向,由动量守恒定律得mAvA-mBvB=0,则速度之比vA∶vB=1∶3,根据动能定理得,轻弹簧对A、B做功分别为W1=mA,W2=mB,联立解得W1∶W2=1∶3,故A错误。根据动量守恒定律得知,在与轻弹簧作用过程中,两木块的动量变化量之和为零,即mAΔvA+mBΔvB=0,可得,ΔvA+ΔvB≠0,故B错误。A、B离开桌面后都做平抛运动,它们抛出点的高度相同,运动时间相等,设为t,由动量定理得,A、B在空中飞行时的动量变化量分别为Δp1=mAgt,Δp2=mBgt,所以Δp1∶Δp2=3∶1,故C错误。平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动,由x=v0t知,t相等,则A、B两木块的水平位移大小之比等于vA∶vB=1∶3,又从释放轻弹簧到两木块到达桌面边缘的过程中,两木块的速度大小之比始终为1∶3,则两木块在桌面上的位移大小之比为1∶3,故D正确。

6.(多选)(2019四川成都模拟)用如图所示的装置研究光电效应现象,当用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时,电流表G的示数为0.2 mA。移动变阻器的触点c,当电压表的示数大于或等于0.7 V时,电流表示数为0。则(　　)

A.光电管阴极的逸出功为1.8 eV

B.开关K断开后,没有电流流过电流表G

C.光电子的最大初动能为0.7 eV

D.改用光子能量为1.5 eV的光照射,电流表G也有电流,但电流较小

答案　AC　该装置所加的电压为反向电压,发现当电压表的示数大于或等于0.7 V时,电流表示数为0,则知光电子的最大初动能为0.7 eV,根据光电效应方程Ek=hν-W0,得逸出功W0=1.8 eV,故A、C正确;当开关K断开后,用光子能量为2.5 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,有光电子逸出,则有电流流过电流表,故B错误;改用光子能量为1.5 eV的光照射,由于光子的能量小于逸出功,不能发生光电效应,无光电流,D错误。

7.(多选)如图所示,平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场,虚线下方有垂直纸面的匀强磁场,质子和α粒子分别从上板中心S点由静止开始运动,经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场,最后从a、b两点射出磁场(不计重力),下列说法正确的是(　　)

A.磁场方向垂直纸面向外

B.从a点离开的是α粒子

C.从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大

D.粒子从S出发到离开磁场,由b点离开的粒子所用时间较长

答案　AD　质子和α粒子都带正电荷,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向外,选项A正确。粒子在匀强电场中加速,由动能定理有qU=mv2,解得v=,进入匀强磁场中,洛伦兹力提供向心力,qvB=m,联立解得R=,由此可知,α粒子的轨道半径较大,从a点离开的是质子,从b点离开的是α粒子,α粒子在磁场中运动的速率较小,选项B、C错误。质子和α粒子在电场中加速,α粒子末速度是质子末速度的,在电场中运动时间是质子的倍,而质子和α粒子在磁场中运动时间都是半个周期,由周期公式T=,可知α粒子在磁场中运动时间是质子在磁场中运动时间的2倍,可知,粒子从S出发到离开磁场,由b点离开的α粒子所用时间较长,选项D正确。

8.(多选)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则(　　)

A.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为a→b

B.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g

C.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为F=

D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量

答案　BC　金属棒下落过程中切割磁感线,回路中形成电流,根据右手定则可知,流过电阻R的电流方向为b→a,故A错误;金属棒释放瞬间,速度为零,感应电流为零,由于弹簧处于原长状态,因此金属棒只受重力作用,故其加速度大小为g,故B正确;当金属棒的速度为v时,F安=BIL=BL=,故C正确;当金属棒下落到最低端时,重力势能转化为弹簧的弹性势能和焦耳热,所以R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少量,故D错误。