选择题42分练(10)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)14.(2022·湖南五市十校联合检测)物体的运动情况或所受合外力的情况如图所示，四幅图的图线都是直线，从图中可以判断这四个质量一定的物体的某些运动特征。下列说法正确的是( )A.甲物体受到不为零且恒定的合外力B.乙物体受到的合外力越来越大C.丙物体受到的合外力为零D.丁物体的加速度越来越大解析 甲物体做匀速直线运动，合外力为零，选项A错误；乙物体做匀加速运动，合外力恒定，且不为零，选项B错误；丙物体做匀加速运动，合外力恒定且不为零，选项C错误；丁物体所受合外力越来越大，加速度越来越大，选项D正确。答案 D15.(2022·金华十校联考)如图1所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为N的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当线圈中通有电流I(方向如图)时，发现天平的右端低左端高，下列哪些调节方案可以使天平水平平衡( )图1A.仅减小电流大小B.仅增长线框的宽度lC.仅减轻左盘砝码的质量D.仅增加线圈的匝数解析 由左手定则可判断磁场中导线框受安培力向下，天平右边低，说明m左g＜m右g＋NBIl，要使天平平衡可以通过减轻右盘砝码质量、减小线圈电流、匝数、宽度或增加左盘砝码质量，A正确，B、C、D错误。5\n答案 A16.(2022·西安市高三第二次质检)如图2所示，小球a、b的质量分别是m和2m。a从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速度下滑，b从斜面等高处以初速度v0平抛，不计空气阻力。比较a、b落地前的运动过程有( )图2A.a、b运动的时间相等B.a的运动时间小于b的运动时间C.a、b都做匀变速运动D.落地前瞬间a、b的速度相同解析 设斜面的高度为h，a球在斜面上自由下滑时加速度为a＝gsin30°＝g，运动时间满足＝×gt，而b球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，下落时间满足h＝gt，可见t1＝2t2，则A、B错误，C正确；a、b两球落地时速度不同，则D错误。答案 C17.真空中有一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图3所示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。根据电势图象(φ－r图象)，判断下列说法中正确的是( )图3A.该金属球可能带负电B.A点的电场强度方向由A指向BC.A点的电场强度小于B点的电场强度D.电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W＝q(φ2－φ1)解析 根据电势图象可知，r趋近于无限远处电势为零，金属球带正电，选项A错误；带正电的金属球的电场类似于正点电荷的电场，根据正点电荷的电场特征可知，A点的电场强度方向由A指向B，选项B正确；电势图象切线的斜率表示电场强度，从A到B，场强逐渐减小，选项C错误；A、B两点之间的电势差为U＝φ1－φ2，电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W＝qU＝q(φ1－φ2)，选项D错误。5\n答案 B二、选择题(本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)18.(2022·郑州市高三第二次质量预测)如图4所示，固定斜面AD上有B、C两点，且AB＝BC＝CD，小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动。若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑。现斜面AB部分与滑块间处处有相同的摩擦力，其余部分BD仍无摩擦力，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到( )图4A.位置B时的动能为B.位置B时的动能为C.位置A时的动能为D.位置A时的动能为解析 设斜面长3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端到顶端过程中，－mg·3h＝0－Ek0①；若AB部分粗糙、其他部分光滑，滑块由底端A到C过程中，－Ff·x－mg·2h＝0－Ek0②；滑块由C滑到B过程中，mgh＝EkB③，解①③可得：EkB＝Ek0，A项正确；滑块由C滑到A过程中，mg·2h－Ff·x＝EkA④，解①②④三式得EkA＝，D项正确。答案 AD19.如图5甲所示，电阻不计且间距L＝1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R＝2Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平，已知杆ab进入磁场时的速度v0＝1m/s，下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示，g取10m/s2，则( )5\n图5A.匀强磁场的磁感应强度为2TB.杆ab下落0.3m时金属杆的速度为1m/sC.杆ab下落0.3m的过程中R上产生的热量为0.2JD.杆ab下落0.3m的过程中通过R的电荷量为0.25C解析 在杆ab进入磁场时，由－mg＝ma，由题图乙知，a的大小为10m/s2，解得B＝2T，A正确；杆ab下落0.3m时杆做匀速运动，则有＝mg，解得v′＝0.5m/s，选项B错误；在杆ab下落0.3m的过程，根据能量守恒，R上产生的热量为Q＝mgh－mv′2＝0.2875J，选项C错误；通过R的电荷量q＝＝＝0.25C。选项D正确。答案 AD20.在半径为r的圆形区域内存在匀强电场或匀强磁场，质子以一定的初速度v0从P点沿半径PO方向射入圆形区域，且质子初速度方向垂直于电场或磁场，结果不论质子是在电场中运动还是在磁场中运动，都从Q点离开场区，已知OM＝，且MQ⊥PO。则下列说法正确的是( )图6A.电场方向沿MQ指向Q，磁场方向垂直圆平面向里B.质子在电场和磁场中速度的偏转角的正切值之比为2∶3C.电场强度与磁感应强度大小之比为4∶9D.质子在电场和磁场中的运动时间之比为∶1解析 质子带正电，所受电场力方向与场强方向相同，因此电场方向沿MQ指向Q5\n；由左手定则可判断，磁场方向垂直于圆平面向外，A选项错误；电场中，质子射出方向反向延长线交PO于N点，如图(a)，可得NM＝PM＝，MQ＝r，因此tanθ1＝＝；磁场中，质子射出速度的反向延长线交于圆心O点，如图(b)，则tanθ2＝＝，解得＝，B选项正确；电场中，沿场强方向r＝at2＝()2，磁场中R＝＝，联立解得＝v0，C选项错误；质子在电场中的运动时间t1＝＝，质子在磁场中的运动时间t2＝＝，＝，D选项正确。答案 BD5
