2017届高考物理二轮复习(江苏专用)选择题31分模拟小卷(三)
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选择题31分模拟小卷(三)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题3分,共计15分。
每小题只有一个选项符合题意。
)
1.奥斯特在研究电流的磁效应实验时,将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方,导线不通电时,小磁针在地磁场作用下静止时N 极指向北方,如图1所示。
现在导线中通有由南向北的恒定电流I ,小磁针转动后再次静止时N 极指向( )
图1
A .北方
B .西方
C .西偏北方向
D .北偏东方向
解析 在导线中通有由南向北的恒定电流I ,由安培定则可判断出通电导线下方产生了由东指向西的磁场,根据磁场叠加原理,该磁场与地磁场的合磁场方向为西偏北方向,所以小磁针转动后再次静止时N 极指向为西偏北方向,选项C 正确。
答案 C
2.(2016·江苏单科,5)小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向。
下列速度v 和位置x 的关系图象中,能描述该过程的是( )
解析 由题意知在运动过程中小球机械能守恒,设机械能为E ,小球离地面高度为
x 时速度为v ,则有mgx +12m v 2=E ,可变形为x =-v 22g +E mg ,由此方程可知图线
为开口向左、顶点在⎝ ⎛⎭
⎪⎫E mg ,0的抛物线,故选项A 正确。
答案 A
3.(2016·山西右玉一模)一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道,小球先进入圆轨道1,再进入圆轨道2,圆轨道1的半径为R ,圆轨道2的半径是轨道
1的1.8倍,小球的质量为m,若小球恰好能通过轨道2的最高点B,则小球在轨道1上经过A点时对轨道的压力为()
图2
A.2mg B.3mg C.4mg D.5mg
解析小球恰好能通过轨道2的最高点B时,有mg=m v2B
1.8R,小球在轨道1上经过
A处时,有F+mg=m v2A
R,根据机械能守恒,有1.6mgR=
1
2m v
2
A
-
1
2m v
2
B
,解得F=
4mg,C项正确。
答案 C
4.如图3所示,实线代表某匀强电场中的三条电场线,带电粒子在电场中仅在电场力作用下沿虚线从a运动到b,运动轨迹ab为一条抛物线,则下列判断正确的是()
图3
A.电场的方向由N指向M
B.带电粒子从a运动到b,动能减少
C.该带电粒子一定带正电
D.如果另放某带负电的检验电荷,它在M点的电势能一定小于它在N点的电势能
解析带电粒子在电场中仅在电场力作用下沿虚线从a运动到b,电场力总指向轨迹的凹侧,因此带电粒子所受电场力沿NM方向,可以判断电场力对粒子做负功,粒子的动能减少,但由于带电粒子的电性未知,因此不能确定电场强度的方向,A、C项错误,B项正确;因为不能确定电场强度的方向,所以无法确定带负电的检验电荷的电势能的大小,D项错误。
答案 B
5.如图4所示,钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上,卡车底板和B间动摩
擦因数为μ1,A、B间动摩擦因数为μ2,μ1>μ2,卡车刹车的最大加速度为a,a>μ1g,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。
卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不能超过()
图4
A.2as0
B.2μ1gs0
C.2μ2gs0
D.(μ1+μ2)gs0
解析要使卡车安全停下来,即钢铁构件A、B及卡车保持相对静止,设钢铁构件A恰好相对B不滑动的加速度为a2,钢铁构件A、B相对卡车刚好不滑动的加速度为a1,由牛顿第二定律得μ2m A g=m A a2,μ1(m A+m B)g=(m A+m B)a1,解得a2=μ2g,a1=μ1g,因为μ1>μ2,所以卡车安全行驶的最大加速度为a2,设卡车的速度为v0,由匀变速直线运动规律得v20=2a2s0,解得v0=2μ2gs0,选项C正确,A、B、D 错误。
答案 C
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共计16分。
每小题有多个选项符合题意,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
) 6.(2016·全国卷Ⅰ,18)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
解析质点一开始做匀速直线运动,处于平衡状态,施加恒力后,则该质点所受的合外力为该恒力。
①若该恒力方向与质点原运动方向不共线,则质点做曲线运动,质点速度方向与恒力方向不同,故A错;②若F的方向某一时刻与质点运动方向垂直,之后质点作曲线运动,力与速度方向不再垂直,例如平抛运动,故B 正确;③由牛顿第二定律可知,质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同,C
正确;④根据加速度的定义,相等时间内速度变化量相同,而速率变化量不一定相同,故D错。
答案BC
7.一小型发电机产生的电动势随时间变化的规律如图5甲所示,已知发电机线圈内阻为r,外接一个电压表和一个额定电压为U、额定功率为P的灯泡,如图乙所示。
下列说法正确的是()
图5
A.图甲所示的电动势瞬时值表达式为e=222sin (50πt)V
B.图乙中线圈所在位置为中性面位置
C.电压表的读数一定小于22 V
D.若线圈转到图乙所示位置,则此时灯泡中电流最大
解析图甲所示的电动势瞬时值表达式为
e=222sin (100πt)V,选项A错误;图乙中发电机产生的感应电动势最大,线圈位于与中性面垂直的位置,选项B错误;由于线圈有内阻,电压表的读数一定小于电动势的有效值22 V,选项C正确;若线圈转到图乙所示位置,则此时产生的感应电动势最大,灯泡中电流最大,选项D正确。
答案CD
8.土星的卫星很多,现已发现数十颗,这些卫星的运动可视为绕土星的匀速圆周运动。
下表是有关土卫五和土卫六两颗卫星的一些参数。
下列说法正确的是()
A.土卫五的公转速度比土卫六的小
B.土卫五的公转周期比土卫六的小
C.土卫五表面的重力加速度比土卫六的大
D .土星对土卫五的万有引力约为其对土卫六万有引力的110
解析 根据万有引力提供向心力有G Mm r 2=m v 2r =m 4π2
T 2r ,所以v =
GM r ,T =2πr 3
GM ,土卫六的轨道半径大于土卫五的轨道半径,土卫六的周期大,线速度
小,选项A 错误,选项B 正确;在卫星表面,万有引力等于重力,有G Mm R 2=mg ,
可得g =G M R 2,代入数据可得土卫五表面的重力加速度比土卫六的小,选项C 错误;根据F =G Mm r 2,代入数据可得,土星对土卫五和土卫六的万有引力之比约为1∶10,选项D 正确。
答案 BD
9.电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s =1.15 m ,两导轨间距L =0.75 m ,导轨倾角α=30°,导轨上端接一阻值R =1.5 Ω 的电阻,磁感应强度B =0.8 T 的匀强磁场垂直导轨平面向上。
阻值r =0.5 Ω、质量m =0.2 kg 的金属棒与导轨垂直且接触良好,从导轨上端由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的热量Q r =0.1 J(g 取10 m/s 2),则下列说法正确的是( )
图6
A .金属棒一直向下做加速度增大的加速运动
B .此过程中金属棒克服安培力做功为0.4 J
C .金属棒下滑速度为2 m/s 时的加速度为3.2 m/s 2
D .金属棒下滑的最大速度为30 m/s
解析 金属棒下滑时受重力和安培力作用,且安培力F =BIL =B 2L 2v R +r
,由牛顿第二定律得mg sin α-B 2L 2v R +r
=ma ,所以加速度随速度增加而减小,金属棒做加速度减小的加速运动,无论最终是否达到匀速,当金属棒到达导轨底端时速度一定最大,选项A 错误;下滑过程中克服安培力做的功即在电路中产生的热量,由于R =3r ,
因此Q R=3Q r=0.3 J,所以克服安培力做功为W=Q R+Q r=0.4 J,选项B正确;
金属棒下滑速度为2 m/s时的加速度a=g sin α-
B2L2v
m(R+r)
=3.2 m/s2,选项C正
确;金属棒下滑过程中由功能关系得mgs sin 30°=1
2m v
2
m
+Q R+Q r,解得v m=
30
2
m/s,选项D错误。
答案BC。