2020高三物理三轮冲刺：选择题满分练(八)

选择题满分练(八)

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48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.如图1所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过光滑定滑轮用不可伸长的轻绳将物块拉着向上运动，在A匀速上升过程中，下列判断正确的是(　　)

图1

A．拉力F变小

B．杆对A的弹力FN不变

C．轻绳自由端(右端)的速率v增大

D．拉力F的功率P不变

答案　D

解析　设轻绳与竖直方向的夹角为θ，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，有：Fcos θ＝mg，因为θ增大，则F增大，水平方向合力为零，有：FN＝Fsin θ，F增大，FN增大，故A、B错误；物块A沿轻绳方向上的分速度v1＝vcos θ，该速度等于轻绳自由端(右端)的速度，θ增大，自由端速度减小，故C错误；拉力F的功率P＝Fv1＝·vcos θ＝mgv，知拉力F的功率P不变，故D正确．

15．2017年6月15日，我国在酒泉卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭成功发射首颗X射线调制望远镜卫星“慧眼”．假设将发射火箭看成如下模型：静止的实验火箭，总质量为M＝2 100 g．当它以相对地面的速度v0＝840 m/s喷出质量为Δm＝100 g的高温气体后，火箭相对地面的速度为(喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计)(　　)

A．42 m/s   B．－42 m/s

C．40 m/s   D．－40 m/s

答案　B

解析　因实验火箭喷出气体过程中重力和空气阻力可忽略不计，可知在实验火箭发射的过程中二者组成的系统竖直方向的动量守恒，以喷出气体的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：Δmv0＋(M－Δm)v＝0，解得v＝－42 m/s，故B正确，A、C、D错误．

16．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其角速度大小为ω.假设宇航员登上该行星后在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体的重力，物体静止时，弹簧测力计的示数为F0.已知引力常量为G，忽略该行星的自转，则这颗行星的质量为(　　)

A.   B.

C.   D.

答案　A

解析　对物体有：F0＝mg，行星表面的物体的重力等于万有引力：G＝mg，对行星表面的卫星来说G＝m′ω2R，联立三式可得M＝.故A正确，B、C、D错误．

17.如图2所示，当一束一定强度的某一频率的黄光照射到光电管阴极K上时，此时滑片P处于A、B中点，电流表中有电流通过，则(　　)

图2

A．若将滑片P向B端移动时，电流表读数一定增大

B．若用红外线照射阴极K时，电流表中一定没有电流通过

C．若用强度更弱的黄光照射阴极K，电流表读数不变

D．若用强度更弱的紫外线照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大

答案　D

解析　光电管两端所加的电压，使光电子到达阳极，则电流表中有电流流过，且可能已经达到饱和电流，将滑片P向B端移动时，电流表读数有可能不变，故A错误；若用红外线照射阴极K时，因红外线的频率小于黄光的频率，因此可能不发生光电效应，也可能会发生光电效应，电流表不一定没有电流通过，故B错误；若用强度更弱的黄光照射阴极K时，能发生光电效应，有光电子飞出，但光强变弱使得单位时间内飞出的光电子数目减少，电流表读数减小，故C错误；紫外线的频率大于黄光的频率，根据光电效应方程：Ek＝hν－W0可知，用一束紫外线照射阴极K时，出射光电子的最大初动能一定变大，与光的强弱无关，故D正确．

18．两个底边和高都是L的等腰三角形，三角形内分布方向如图3所示的匀强磁场，磁感应强度大小均为B.一边长为L、电阻为R的正方形线框置于三角形所在平面内，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域．取逆时针方向感应电流为正，则线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是(　　)

图3

答案　C

解析　bc边的位置坐标x在0～L过程，线框bc边有效切割长度从0到L再减到0，感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势从0增加到BLv，再减到0，感应电流从0增加到，再减到0；bc边的位置坐标x在L～2L过程中，bc边进入右侧磁场切割磁感线产生顺时针方向的电流，ad边在左侧磁场切割磁感线产生顺时针方向的电流，两电流同向，电流先增加后减小到0，最大值为；bc边的位置坐标x在2L～3L过程，bc边在磁场外，线框ad边有效切割长度从0到L再减到0，感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势从0增加到BLv，再减到0，感应电流从0增加到，再减到0，则图象C正确，A、B、D错误．

19．如图4甲所示，轻弹簧竖直固定在水平地面上，一质量为m ＝ 0.2 kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，取重力加速度g ＝ 10 m/s2，则下列说法中正确的是(　　)

图4

A．该弹簧的劲度系数为20 N/m

B．当Δx ＝ 0.3 m时，小球处于超重状态

C．小球刚接触弹簧时速度最大

D．从接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球加速度的大小先减小后增大

答案　ABD

解析　当Δx＝0.1 m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，合力为零，小球的加速度为零，小球处于平衡状态，可得：kΔx＝mg，解得：k＝＝ N/m＝20 N/m，故A正确；由题图乙可知，Δx＝0.3 m时，小球的速度减小，加速度向上，故说明小球处于超重状态，故B正确；由题图乙可知，开始小球的速度增大，小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx为0.1 m时，小球的速度最大，然后速度减小，故C错误；题图乙中图线的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球加速度的大小先减小后增大，故D正确．

20．电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小．如图5甲所示，测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量为m的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质量为m0、匝数为n、下边长为l的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中．线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势为E，内阻为r.开关S闭合后，调节可变电阻至R1时，天平正好平衡，此时电压表读数为U.已知m0>m，取重力加速度为g，则(　　)

图5

A．矩形线圈中电流的方向为逆时针方向

B．矩形线圈的电阻R＝r－R1

C．匀强磁场的磁感应强度的大小B＝

D．若仅将磁场反向，在左盘中再添加质量为2m0－m的砝码可使天平重新平衡

答案　AC

解析　根据题图甲可知，要使天平平衡，矩形线圈中电流的方向应为逆时针方向，故A正确；

根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－r，

解得矩形线圈的电阻R＝－R1，故B错误；

根据平衡条件可得m0g－F＝mg，而F＝nBIl，

I＝，

解得匀强磁场的磁感应强度的大小B＝，

故C正确；开始线圈所受安培力的方向向上，仅将磁场反向，则安培力方向反向，变为向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，所以需要在左边添加质量为Δm＝＝2(m0－m)的砝码可使天平重新平衡，故D错误．

21.质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接，放置在光滑绝缘的水平面上，A球的电荷量为＋q.在C球上施加一个水平向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根丝线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点，如图6所示．已知静电力常量为k，下列说法正确的是(　　)

图6

A．B球的电荷量可能为＋2q

B．C球的电荷量为－2q

C．三个小球一起运动的加速度为

D．恒力F的大小为

答案　BC

解析　根据对称性可知，A球的电荷量和B球的电荷量相同，故A错误；设C球的电荷量大小为qC，以A球为研究对象，B球对A球的库仑斥力为FBA＝，C球对A球的库仑引力为FCA＝，由题意可得一起运动的加速度方向与F的作用线平行，则有：FCAsin 30°＝FBA，FCAcos 30°＝ma，解得：qC＝2q，a＝，C球带负电，故C球的电荷量为－2q，故B、C正确；以三个小球整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F＝3ma＝，故D错误．