9选择＋1计算保分练(6)一、单项选择题1.(2022·扬州第一学期期末)一石块在空中由静止释放并开始计时，不计空气阻力，则其所受重力在第1s末与第2s末的功率之比为( )A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4解析 根据v＝gt，1s末、2s末竖直速度之比v1∶v2＝1∶2；根据瞬时功率公式P＝mgv得抛出1s末与2s末重力做功的功率之比：P1∶P2＝v1∶v2＝1∶2；故选项B正确。答案 B2.(2022·江苏省徐州市高三上学期期中抽测)小朋友在搭积木时，将重为G的玩具汽车静置在薄板上，薄板发生了明显弯曲，如图1所示。关于玩具汽车受到的作用力，下列说法正确的是( )图1A.每个车轮受到薄板的弹力为B.每个车轮受到薄板的弹力为C.薄板弯曲程度越大，车轮受到的弹力越小D.玩具汽车受到的合力为零解析 因为薄板发生了明显弯曲，每个轮子所受弹力大小相等都为F，设弹力与水平方向的夹角为θ，则受力分析如图所示：小车静置在木板上，所受合力为零，由平衡条件可知：4Fsinθ＝G，得F＝>，当薄板弯曲程度越大，θ越小，sinθ越小，F越大，故选项A、B、C错误，D正确。答案 D3.(2022·江苏省南京市高三三模)如图2所示，电源电动势为E，其内阻r不可忽略，L1、L2是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，电容器的电容为C。下列说法正确的是( )6\n图2A.刚接通开关S的瞬间，L2立即亮，L1逐渐变亮B.合上开关S，电路稳定后，灯泡L1、L2的亮度相同C.电路稳定后在断开S的瞬间，通过灯泡L1的电流方向向右D.电路稳定后在断开S的瞬间，通过灯泡L2的电流为零解析 刚接通开关S的瞬间，线圈中要产生自感电动势，L1、L2立即亮，故选项A错误；合上开关S，当电路稳定后，由于线圈的直流电阻为零，则灯泡L1被短路，故选项B错误；当断开S的瞬间，线圈中电流要减小，则出现自感电动势，通过灯泡L1的电流方向向右，故选项C正确；断开S的瞬间，电容器也要放电，则通过灯泡L2的电流不为零，故选项D错误。答案 C4.(2022·江苏省南通市高三调研)一粒石子和一泡沫塑料球以相同初速度同时竖直向上抛出，泡沫塑料球受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，忽略石子受到的空气阻力，石子和塑料球运动的速度v随时间t变化的图象如图所示，其中可能正确的是( )解析 忽略石子受到的空气阻力，石子只受重力，加速度恒为g，v－t图象是向下倾斜的直线。对于泡沫塑料球，根据牛顿第二定律得：上升过程有mg＋f＝ma上，下降过程有mg－f＝ma下，又f＝kv，得a上＝g＋，则上升过程中，随着v的减小，a减小；a下＝g－，则下降过程中，随着v的增大，a减小；所以a不断减小，方向不变，当v＝0时，a＝g，v－t图象的切线与石子的平行。故选项A、B、C错误，D正确。答案 D5.(2022·淮阴中学模拟)如图3，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里，许多质量为m、带电荷量为＋q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域，不计重力，不计粒子间的相互作用，下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中R＝，则下列图正确的是( )6\n图3解析 所有粒子的速率相等，由R＝可知所有粒子在磁场中圆周运动半径相同，由图可知，从O点水平向右射入的粒子恰好应为最右端边界，OA＝2r＝2R；随着粒子的速度方向偏转，粒子转动的轨迹圆可认为是以O点为圆心转动，则可得出符合题意的范围应为A。答案 A二、多项选择题6.(2022·江苏省泰州中学高三检测)2022年2月11日，科学家宣布“激光干涉引力波天文台(LIGO)”探测到由两个黑洞合并产生的引力波信号，这是在爱因斯坦提出引力波概念100周年后，引力波被首次直接观测到。在两个黑洞合并过程中，由于彼此间的强大引力作用，会形成短时间的双星系统。如图4所示，黑洞A、B可视为质点，它们围绕连线上O点做匀速圆周运动，且AO大于BO，不考虑其他天体的影响。下列说法正确的是( )图4A.黑洞A的向心力大于B的向心力B.黑洞A的线速度大于B的线速度C.黑洞A的质量大于B的质量D.两黑洞之间的距离越大，A的周期越大解析 双星靠相互间的万有引力提供向心力，根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力与B对A的作用力大小相等，方向相反，则黑洞A的向心力等于B6\n的向心力，故选项A错误；双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，由图可知A的半径比较大，根据v＝ωr可知，黑洞A的线速度大于B的线速度，故选项B正确；在匀速转动时的向心力大小关系为：mAω2rA＝mBω2rB，由于A的半径比较大，所以A的质量小，故选项C错误，双星之间的周期公式为T2＝，所以两黑洞之间的距离越大，A的周期越大，故选项D正确。答案 BD7.在探究光电效应的实验中，用光照射某种金属，测得该金属表面有光电子逸出的最大入射光波长为λ0。若用氢原子发出的光照射该金属，已知氢原子从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应，但从能级4跃迁到能级3发出的光不能使该金属发生光电效应。已知氢原子能级如图5所示，真空中的光速为c。则下列说法正确的是( )图5A.该金属的极限频率为B.该金属的逸出功大于0.66eVC.当用氢原子从能级5跃迁到能级3发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应D.当用氢原子从其他能级跃迁到能级1发出的光照射该金属时，该金属一定会发生光电效应解析 由题知该金属的极限频率为，故选项A正确；由题知该金属的逸出功大于从能级4跃迁到能级3发出的光子能量，故该金属的逸出功大于0.66eV，故选项B正确；由题知从能级3跃迁到能级2时发出的光可使该金属发生光电效应，故该金属的逸出功小于1.89eV，当用氢原子从能级5跃迁到能级3发出的光照射该金属时，该金属不一定会发生光电效应，故选项C错误；当用氢原子从其他能级跃迁到能级1发出的光照射该金属时，发出的光子能量大于等于10.20eV，则该金属一定会发生光电效应，故选项D正确。答案 ABD8.(2022·淮安市5月最后一卷)如图6所示，两圆环上均匀分布相同的正电荷，x轴垂直于环面且过两圆环圆心O1和O2，P为O1O2的中点。下列说法中正确的是( )6\n图6A.P点的电场强度为零B.O1点的电场强度为零C.O1点电势一定等于O2点电势D.从O1点沿x轴到O2点，电势一定先降低后升高解析 两个圆环上电荷可等效放在O1和O2，根据E＝k可得在P点的电场强度等大反向，故P点的电场强度为零，选项A正确；O1点的电场强度为O1上的电荷在O1处产生的电场强度与O2上的电荷在O1处产生的电场强度的矢量和，O1上的电荷在O1处产生的电场强度为零，但是O2上的电荷在O1处产生的电场强度不为零，故O1点的电场强度不为零，选项B错误；根据对称性可得O1点电势一定等于O2点电势，选项C正确；从O1点沿x轴到O2点的过程中，电场方向在O1P段为方向向右，在O2P段为方向向左，所以电势先降低后升高，选项D正确。答案 ACD9.(2022·苏锡常镇四市一调)电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转把”，属于传感器非接触控制。转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图7甲所示。永久磁铁的左右两侧分别为N、S极，开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙。随着转把的转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的霍尔电压，已知电压与车速关系如图丙。以下关于“霍尔转把”叙述正确的是( )图7A.为提高控制的灵敏度，可改变永久磁铁的上、下端分别为N、S极B.按图甲顺时针转动电动车的右把手(手柄转套)，车速将变快C.图乙中可以从霍尔器件的前后面输出控制车速的霍尔电压D.若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，将影响车速控制6\n解析 由于在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，当永久磁铁的上下端分别为N、S极时，磁场与电子的移动方向平行，则电子不受洛伦兹力作用，那么霍尔器件不能输出控制车速的电势差，故选项A错误；当按图甲顺时针转动把手，导致霍尔器件周围的磁场增强，那么霍尔器件输出控制车速的电势差增大，因此车速变快，故选项B正确；根据题意，结合图乙的示意图，那么永久磁铁的N、S极可能在左、右侧面，或在前、后表面，因此从霍尔器件输出控制车速的电势差，不一定在霍尔器件的左右侧面，也可能在前后表面，故选项C正确；当霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，从霍尔器件输出控制车速的电势差正负号相反，但由图丙可知，不会影响车速控制，故选项D错误。答案 BC三、计算题10.(2022·苏北四市调研)如图8甲所示，单匝正方形线框abcd的电阻R＝0.5Ω，边长L＝20cm，匀强磁场垂直于线框平面，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。求：图8(1)0～2s内通过ab边横截面的电荷量q；(2)3s时ab边所受安培力的大小F；(3)0～4s内线框中产生的焦耳热Q。解析 (1)由法拉第电磁感应定律得电动势E＝S感应电流I＝电量q＝IΔt解得q＝4.8×10－2C(2)安培力F＝BIL由图得3s时的B＝0.3T代入数值得F＝1.44×10－3N(3)由焦耳定律得Q＝I2Rt代入数值得Q＝1.152×10－3J答案 (1)4.8×10－2C (2)1.44×10－3N(3)1.152×10－3J6
