【物理】2020届一轮复习人教版选择题提速练15课时作业
选择题提速练15
1—5为单选,6—8为多选
1. (2018·河南郑州一模)如图,一半径为R的绝缘环上,均匀地带有电荷量为Q的电荷,在垂直于圆环平面的对称轴上有一点P,它与环心O的距离OP=L.设静电力常量为k,关于P点的场强E,下列四个表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是( D )
A. B.
C. D.
解析:设想将圆环等分为n个小段,当n相当大时,每一小段都可以看做点电荷,其所带电荷量为q= ①
由点电荷场强公式可求得每一点电荷在P处的场强为
EP=k=k②
由对称性可知,各小段带电环在P处的场强垂直于轴向的分量Ey相互抵消,而轴向分量Ex之和即为带电环在P处的场强E,故
E=nEx=n××= ③
而r= ④
联立①②③④可得E=,D正确.
2.如图所示,足够长的斜面上有a、b、c、d、e五个点,ab=bc=cd=de,从a点水平抛出一个小球,初速度为v时,小球落在斜面上的b点,落在斜面上时的速度方向与斜面夹角为θ,不计空气阻力.当初速度为2v时( D )
A.小球可能落在斜面上的c点与d点之间
B.小球一定落在斜面上的e点下方
C.小球落在斜面时的速度方向与斜面的夹角大于θ
D.小球落在斜面时的速度方向与斜面的夹角也为θ
解析:设ab=bc=cd=de=L0,斜面倾角为α,当初速度为v时,小球落在斜面上的b点,则有L0cosα=vt1,L0sinα=gt,当初速度为2v时,有Lcosα=2vt2,Lsinα=gt
,联立解得L=4L0,即小球一定落在斜面上的e点,选项A、B错误;由平抛运动规律可知,小球落在斜面上时的速度方向与斜面的夹角也为θ,选项C错误,选项D正确.
3.(2018·辽宁五校协作体模拟)如图所示,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上,现用手控制住A,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是( B )
A.斜面的倾角α=60°
B.A获得的最大速度为2g
C.C刚离开地面时,B的加速度最大
D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒
解析:A、B两球的速度大小时刻相等,当A沿斜面下滑至速度最大时,B球竖直上升的速度也达到最大,此时A、B两球的加速度均为零,选项C错误;根据“此时C恰好离开地面”可知,弹簧的弹力大小等于mg,对B由平衡条件可得,绳的拉力大小为2mg,对A由平衡条件得4mgsinα=2mg,解得α=30°,选项A错误;从释放A到A沿斜面下滑至速度最大的过程中,弹簧由被压缩逐渐变成被拉伸,在此过程中,由三个小球和弹簧组成的系统机械能守恒,设A获得的最大速度为v,则4mg··sin30°-mg·=×5mv2,解得v=2g,选项B正确;从释放A到C刚离开地面的过程中,弹簧对B的弹力先做正功后做负功,所以由A、B两小球组成的系统的机械能先增大后减小,即机械能不守恒,选项D错误.
4.如图所示,甲、乙两同学从河中O点出发,分别沿直线游到A点和B点后,立即沿原路线返回到O点,OA、OB分别与水流方向平行和垂直,且OA=OB.若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为( C )
A.t甲
t乙 D.无法确定
解析:设水速为v0,人在静水中速度为v,对甲,由O→A所用时间t1=,由A→O所用时间t2=,则甲所用时间t甲=t1+t2=+=s①式;对乙,由O→B和由
B→O的实际速度v′=,故所用时间t乙==②式;两式相比得=>1,即t甲>t乙,故C正确.
5.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件,已经渗透到宇宙开发、环境保护、交通运输以及家庭生活等各种领域.下图为几种电容式传感器,其中通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的是( C )
解析:图A中是通过改变电介质而引起电容变化的,图B和D是通过改变两极的正对面积而引起电容变化的,图C中是通过改变电容器两极间距离而引起电容变化的,选项C正确.
6.2016年10月,宁东—浙江±800 kV直流特高压输电工程完成大负荷试验工作,成为我国第5个直流特高压输变电工程.如图所示是远距离输电示意图,电站的原输出电压U1=250 kV,输出功率P1=1×105 kW,输电线电阻R=8 Ω.则进行远距离输电时,下列说法中正确的是( AC )
A.若电站的输出功率突然增大,则降压变压器的输出电压减小
B.若电站的输出功率突然增大,则升压变压器的输出电压增大
C.输电线损耗比例为5%时,所用升压变压器的匝数比=
D.用800 kV高压输电,输电线损耗功率为8 000 W
解析:由=知U1不变时,U2也不变,选项B错误;由U3=U2-R知,电站的输出功率突然增大,U3减小,又=,故U4也减小,选项A正确;I1==400 A,I2==25 A,===,选项C正确;用800千伏高压输电,即U2′=800千伏,I2′==125 A,ΔP′=I2′2R=1.25×102 kW,选项D错误.
7.(2018·新课标全国卷Ⅱ)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶,下列说法正确的是( BD )
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加速度大小先增大后减小
D.乙车的加速度大小先减小后增大
解析:vt图象中图象包围的面积代表运动走过的位移,两车在t2时刻并排行驶,利用逆向思维并借助于面积可知在t1时刻甲车在后,乙车在前,故A错误,B正确;图象的斜率表示加速度,所以甲的加速度先减小后增大,乙的加速度也是先减小后增大,故C错,D正确,故选BD.
8.如图所示,S处有一电子源,可向纸面内任意方向发射电子,平板MN垂直于纸面,在纸面内的长度L=9.1 cm,中点O与S间的距离d=4.55 cm,MN与SO直线的夹角为θ,板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=2.0×10-4T.电子质量m=9.1×10-31kg,电量e=-1.6×10-19C,不计电子重力.电子源发射速度v=1.6×106 m/s的一个电子,该电子打在板上可能位置的区域的长度为l,则( AD )
A.θ=90°时,l=9.1 cm B.θ=60°时,l=9.1 cm
C.θ=45°时,l=4.55 cm D.θ=30°时,l=4.55 cm
解析:电子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动,根据洛伦兹力大小计算公式和向心力公式有:evB=m,解得电子圆周运动的轨道半径为:r== m=4.55×10-2 m=4.55 cm,恰好有:r=d=,由于电子源S可向纸面内任意方向发射电子,因此电子的运动轨迹将是过S点的一系列半径为r的等大圆,能够打到板MN上的区域范围如图甲所示,实线SN表示电子刚好经过板N端时的轨迹,实线SA表示电子轨迹刚好与板相切于A点时的轨迹,因此电子打在板上可能位置的区域的长度为:l=NA,又由题设选项可知,MN与SO直线的夹角θ不定,但要使电子轨迹与MN板相切,根据图中几何关系可知,此时电子的轨迹圆心C一定落在与MN距离为r的平行线上,如图乙所示,当l=4.55 cm时,即A点与板O点重合,作出电子轨迹如图中实线S1A1,由图中几何关系可知,此时S1O与MN的夹角θ=30°,故C错误,D正确;当l=9.1 cm时,即A点与板M端重合,作出电子轨迹如图中实线S2A2,由几何关系可知,此时S2O与MN的夹角θ=90°,故A正确,B错误.