选择题48分练(7)(本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)14.(2022·太原市高三模拟)在台秤上，框架内有一轻弹簧，其上端固定在框架顶部，下端系一质量为m的物体，物体下方用竖直细线与框架下部固定，各物体都处于静止状态。今剪断细线，物体开始振动，且框架始终没有离开台秤，弹簧不超出弹性限度，空气阻力忽略不计，重力加速度为g。则下列说法正确的是( )图1A.当台秤示数最小时弹簧一定处于原长状态B.当台秤示数最小时物体一定处在平衡位置C.振动过程中台秤的最大示数一定大于(M＋m)gD.振动过程中台秤的最大示数一定等于(M＋m)g解析 当物体有向下的最大加速度时，物体失重最多，此时台秤示数最小，所以当台秤示数最小时物体处于最高点，选项A、B错误；振动过程中台秤有最大示数时，物体一定有向上的最大加速度，此时物体在最低点，因为弹簧的弹力大于mg，所以台秤的最大示数一定大于(M＋m)g，选项C正确，D错误。答案 C15.我国已经成功实现舰载机在航母上的起飞和降落。若舰载机在航母上从静止开始做匀加速直线运动然后起飞，起飞过程的平均速度为v，起飞过程的时间为t，则下列说法中正确的是( )A.舰载机离开航母起飞时的速度为vB.起飞过程的加速度为C.在航母上供舰载机起飞所需要的跑道的最短长度为2vtD.舰载机起飞过程的加速度始终与速度的方向相反解析 根据匀变速直线运动的规律可知，平均速度v＝v＝，又v05\n＝0，故舰载机离开航母时的速度vt＝2v，而不是平均速度v，选项A错误；起飞过程的加速度为a＝＝，选项B正确；舰载机在起飞过程中的平均速度为v，起飞时间为t，则舰载机起飞所需要的跑道的最短长度为s＝vt，选项C错误；舰载机起飞过程做匀加速直线运动，根据匀加速直线运动的性质知，此过程中加速度方向与速度方向相同，选项D错误。答案 B16.如图2所示，地球半径为R，a是地球赤道上的一栋建筑，b是与地心的距离为nR的地球同步卫星，c是在赤道平面内做匀速圆周运动、与地心距离为nR的卫星。某一时刻b、c刚好位于a的正上方(如图所示)，经过48h，a、b、c的大致位置是( )图2解析 由题意可知，b为同步卫星，因此b始终在a的正上方；b和c都是绕地球运行的卫星，万有引力提供向心力，可得Tc＝Tb，已知同步卫星周期为24h，由此可得卫星c的周期，对比各个选项位置可知选项D正确。答案 D17.如图3所示，足够长的U形光滑金属导轨所在平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直导轨所在平面斜向上，导轨电阻不计，金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒ab接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电荷量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在此下滑过程中( )图3A.运动的加速度大小为B.下滑位移大小为5\nC.产生的焦耳热为qBLvD.受到的最大安培力大小为sinθ解析 由牛顿第二定律可知mgsinθ－＝ma，金属棒做变加速运动，选项A错误；由q＝I·Δt＝·Δt＝＝得x＝，选项B正确；由动能定理可知mgxsinθ－Q＝mv2，把x代入式中得到Q，选项C错误；金属棒ab受到的最大安培力大小为Fm＝BLIm＝BL＝，选项D错误。答案 B18.如图4所示，一根重力G＝0.1N、长L＝1m、质量分布均匀的导体ab，在其中点弯成60°角，将此导体放入匀强磁场中，导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端，弹簧均处于竖直状态，当导体中通有I＝1A的电流时，两根弹簧比原长各缩短了Δx＝0.01m，已知匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度的大小B＝0.4T，则( )图4A.导体中电流的方向为a→bB.每根弹簧的弹力大小为0.5NC.弹簧的劲度系数为k＝5N/mD.若导体中不通电流，则弹簧比原长伸长了0.02m解析 由题意知通电后弹簧比原长缩短了，说明安培力方向竖直向上，由左手定则可知，电流方向为b→a，选项A错误；通电后，导体ab的有效长度为l＝L＝0.5m，受到的安培力为F＝BIl＝0.4×1×0.5N＝0.2N，又F＝2F弹＋G，则F弹＝＝N＝0.05N，选项B错误；由F弹＝kΔx得k＝＝N/m＝5N/m，选项C正确；导线中不通电流，则有2kΔx′＝G，可得Δx′＝＝m＝0.01m，选项D错误。答案 C19.如图所示，在匀强电场中平行于电场线的某一平面上有A、B、C三个点，各点的电势分别为φA＝5V，φB＝2V，φC＝3V，H、F三等分AB、G为AC5\n的中点，在各示意图中，能正确表示电场强度方向的是( )解析 把AB三等分，因UAB＝3V，则每等份两端的电势差为1V，φH＝4V，φF＝3V，连接FC，则FC为等势线，电场线应垂直于FC，从电势高处指向电势低处；把AC两等分，因UAC＝2V，则每等份两端的电势差为1V，φG＝4V，直线GH为等势线，电场线应垂直于HG，从电势高处指向电势低处，所以选项B、C能正确表示电场强度方向，故A、D不符合题意。答案 BC20.某水库用水带动如图5甲所示的交流发电机发电，发电机与一个理想升压变压器连接，给附近工厂的额定电压为10kV的电动机供电。交流发电机的两磁极间的磁场为匀强磁场，线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴OO′沿顺时针方向匀速运动，从图示位置开始计时，产生的电动势如图乙所示。连接各用电器的导线电阻忽略不计，交流电压表与交流电流表都是理想电表。下列说法正确的是( )图5A.0.01s时通过电流表的电流的方向向右B.变压器原、副线圈的匝数比为1∶20C.进入电动机的电流的频率是100HzD.开关K闭合时电压表的示数不变，电流表的示数变大解析 根据右手定则可知题图甲所示位置CD中的电流为从C到D，故0.01s时通过CD的电流为从D到C，通过电流表的电流方向向右，选项A正确；原线圈两端的电压的有效值为500V，用户需要的电压为10kV，故匝数之比为500∶10000＝1∶20，选项B正确；由题图乙可知周期T＝0.02s，故频率为f＝50Hz，选项C错误；开关K闭合时电压表的示数不变，负载电压不变，电阻减小，电流增大，根据＝知电流表的示数变大，选项D正确。答案 ABD21.(2022·江苏单科，9)如图6所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B5\n处的速度最大，到达C处的速度为零，AC＝h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则圆环( )图6A.下滑过程中，加速度一直减小B.下滑过程中，克服摩擦力做的功为mv2C.在C处，弹簧的弹性势能为mv2－mghD.上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度解析 由题意知，圆环从A到C先加速后减速，到达B处的加速度减小为零，故加速度先减小后增大，故A错误；根据能量守恒，从A到C有mgh＝Wf＋Ep，从C到A有mv2＋Ep＝mgh＋Wf，联立解得：Wf＝mv2，Ep＝mgh－mv2，所以B正确，C错误；根据能量守恒，从A到B有mgh1＝mv＋ΔEp1＋Wf1，从C到B有mv2＋ΔEp2＝mv＋Wf2＋mgh2，又有mv2＋Ep＝mgh＋Wf，联立可得vB2＞vB1，所以D正确。答案 BD5
