49高考物理二轮复习专题复习专项训练：选择题标准练(六)49

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1.
如图所示，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q、质量为m的负离子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为eq \f(R,2).已知离子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°，则离子的速率为(不计重力)( )
A.eq \f(qBR,2m) B.eq \f(qBR,m)
C.eq \f(3qBR,2m) D.eq \f(2qBR,m)
解析：本题考查了带电粒子在匀强磁场中的运动及相关的知识点．
设带电离子在匀强磁场中运动轨迹的半径为r，速率为v.根据题述，带电离子射出磁场与射入磁场时速度方向之间的夹角为60°，可知带电离子运动轨迹所对的圆心角为60°，rsin30°＝R.由qvB＝meq \f(v2,r)，解得v＝eq \f(2qBR,m)，选项D正确．
答案：D
2．如图为某发电站电能输送示意图．已知发电机的输出电压、输电线的电阻及理想升压、降压变压器匝数均不变，若用户电阻R0减小，下列说法正确的是( )
A．发电机的输出功率减小
B．输电线上的功率损失减小
C．用户得到的电压减小
D．输电线输送电压减小
解析：本题考查电能输送、变压器的规律等知识点．
若用户电阻减小，则降压变压器输出功率增大，导致发电机的输出功率增大，选项A错误．若用户电阻减小，降压变压器输出功率增大，导致输电线上电流增大，输电线上损失电压增大，输电线上的功率损失增大，选项B错误．输电线上损失电压增大，降压变压器原线圈输入电压减小，由于降压变压器的原、副线圈匝数比不变，降压变压器副线圈输出电压(即用户得到的电压)减小，选项C正确．根据题给发电机的输出电压不变，升压变压器的原线圈输入电压不变．由于升压变压器的原、副线圈匝数比不变，则输电线上输送电压不变，选项D错误．
答案：C
3．如图，地球半径为R，A为地球赤道表面上一点，B为距地球表面高度等于R的一颗卫星，其轨道与赤道在同一平面内，运行方向与地球自转方向相同，运动周期为T，C为同步卫星，离地高度大约为5.6R，已知地球的自转周期为T0，以下说法正确的是( )
A．卫星B的周期T等于T0/3.3
B．地面上A处的观察者能够连续观测卫星B的时间为T/3
C．卫星B一昼夜经过A的正上方的次数为T0/(T0－T)
D．B、C两颗卫星连续两次相距最近的时间间隔为T0T/(T0－T)
解析：本题考查了万有引力定律和开普勒行星运动定律等知识点．
对A、B应用开普勒第三定律有eq \f(6.6R3,T\\al(2,0))＝eq \f(2R3,T2)，求得T＝eq \f(1,\r(35.937))T0≈eq \f(1,6)T0，A错误；过A点作地球的切线，交卫星B的运行轨迹于M、N点，由几何关系知由M至N卫星B运动的时间为eq \f(T,3)，但是地球还在自转，故A处的观察者能够连续观测卫星B的时间大于eq \f(T,3)，B错误；设每经t时间B就会经过A正上方一次，则有eq \f(2π,T)t－eq \f(2π,T0)t＝2π，那么一昼夜即T0时间内卫星B经过A的正上方的次数为n＝eq \f(T0,t)，解得n＝eq \f(T0－T,T)，C错误；经过t时间B经过A的正上方，也就是C通过B的正上方，所以B、C连续两次相距最近的时间间隔为t＝eq \f(TT0,T0－T)，D正确．
答案：D
4．如图所示，导体杆OP在作用于OP中点且垂直于OP的力作用下，绕O轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B，AO间接有电阻R，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P，则( )
A．外力的大小为2Breq \r(\f(P,R))
B．外力的大小为Breq \r(PR)
C．导体杆旋转的角速度为eq \f(2\r(PR),Br2)
D．导体杆旋转的角速度为eq \f(2,Br2)eq \r(\f(P,R))
解析：本题考查电磁感应、闭合电路欧姆定律、电功率、圆周运动等知识点．
设导体杆转动的角速度为ω，则导体杆转动切割磁感线产生的感应电动势E＝eq \f(1,2)Br2ω，I＝eq \f(E,R)，根据题述回路中的电功率为P，则P＝EI；设维持导体杆匀速转动的外力为F，则有：P＝eq \f(Fv,2)，v＝rω，联立解得F＝Breq \r(\f(P,R))，ω＝eq \f(2\r(PR),Br2)，选项C正确，ABD错误．
答案：C
5.
如图，A、B、C三个小球的质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，用细线悬挂在天花板上，整个系统静止，现将A上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，则在剪断细线瞬间，A、B、C的加速度的大小分别为( )
A．1.5g 1.5g 0 B．g 2g 0
C．g g g D．g g 0
解析：本题考查了牛顿运动定律在瞬时问题上的应用．
在剪断细线的瞬间，弹簧上的力没有来得及发生变化，故C球受到的重力和弹簧弹力不变，C球合力为零，加速度为0；A、B球被轻绳拴在一起整体受重力和弹簧的拉力，合力为3mg，则A、B的加速度大小均为1.5g，故A正确，BCD错误．
答案：A
6．如图所示，在平面直角坐标系的第一象限分布着非匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，沿y轴方向磁场分布是不变的，沿x轴方向磁感应强度与x满足关系B＝kx，其中k是一恒定的正数，由粗细均匀的同种规格导线制成的正方形线框ADCB边长为a，A处有一极小开口AE，整个线框放在磁场中，且AD边与y轴平行，AD边与y轴距离为a，线框AE两点与一电源相连，稳定时流入线框的电流为I，关于线框受到的安培力情况，下列说法正确的是( )
A．整个线框受到的合力方向与BD连线垂直
B．整个线框沿y轴方向所受合力为0
C．整个线框在x轴方向所受合力为ka2I，沿x轴正向
D．整个线框在x轴方向所受合力为eq \f(3,4)ka2I，沿x轴正向
解析：本题考查了安培力及力的合成等知识点．
由于沿y轴方向磁场分布是不变的，故而整个线框沿y轴方向所受合力为0，B正确；沿x轴方向磁感应强度与x满足关系B＝kx，AD边受到的向左的安培力小于BC边受到的向右的安培力，故而整个线框受到的合力方向沿x轴正向，A错误；整个线框在x轴方向所受合力为k(a＋a)Ia－(ka)Ia＝ka2I ，C正确，D错误．
答案：BC
7.
以O为圆心的圆周上，有A、B、C、D四点，且CD与AB垂直，若在O、A点分别放置电荷量为＋Q、－Q的电荷，则下列说法正确的是( )
A．B、C、D三点中B点电势最高
B．B、C、D三点中B点场强最小
C．C、D两点的场强相同
D．C、D两点的电势不同
解析：本题考查静电场、点电荷的电场强度、场强叠加原理、电势叠加原理等知识点．
O点的点电荷产生的电场在圆周上各点处电场强度大小相等，方向均背离圆心向外，在圆周上各点电势相等．A点放的是负电荷，在B、C、D三点产生的电场的方向均指向A点，距离A点越远，其电势越高．由场强叠加原理，可知B、C、D三点中B点场强最小，C、D两点的场强大小相等，方向不同，选项B正确，C错误．根据电势叠加原理，B点电势最高，C、D两点的电势相等，选项A正确，D错误．
答案：AB
8．如图甲所示，abcd是匝数为100匝、边长为10 cm、总电阻为0.1 Ω的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则以下说法正确的是( )
A．导线圈中产生的是交变电流
B．在t＝2.5 s时导线圈产生的感应电动势为1 V
C．在0～2 s内通过导线横截面的电荷量为20 C
D．在t＝1 s时，导线圈内电流的瞬时功率为10 W
解析：本题考查了电磁感应、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电功率及相关的知识点．
在0～2 s内，磁感应强度变化率为eq \f(ΔB1,Δt1)＝1 T/s，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E1＝nSeq \f(ΔB1,Δt1)＝100×0.12×1 V＝1 V；在2～3 s内，磁感应强度变化率为eq \f(ΔB2,Δt2)＝2 T/s，根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为E2＝nSeq \f(ΔB2,Δt2)＝100×0.12×2 V＝2 V．导线圈中产生的感应电流为方波交变电流，选项A正确．在t＝2.5 s时，产生的感应电动势为E2＝2 V，选项B错误．在0～2 s内，感应电流I＝eq \f(E1,R)＝10 A，通过导体横截面的电荷量为q＝IΔt＝20 C，选项C正确．在t＝1 s时，导线圈内感应电流的瞬时功率P＝UI＝I2R＝102×0.1 W＝10 W，选项D正确．
答案：ACD