选择题专练(九)
(限时:20分钟)
二、选择题:此题共8小题,每一小题6分,共48分.在每一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.用极微弱的可见光做双缝干预实验,随着时间的增加,在胶片上先后出现如图1甲、乙、丙所示的图象,如此如下说法错误的答案是( )
图1
A.图象甲明确光具有粒子性 B.实验明确光是一种概率波
C.用紫外线做实验,观察不到类似的图象 D.光的波动性不是光子间相互作用引起的 答案 C
解析 题图甲是一个个的亮点,这明确光是一份一份传播的,说明光具有粒子性,故A正确;因为单个光子所能到达的位置不能确定,但大量光子却表现出波动性,即光子到达哪个位置是一个概率问题,故此实验明确了光是一种概率波,故B正确;因为紫外线是不可见光,所以直接用眼睛观察不到类似的图象,但是用感光胶片就能观察到类似现象,故C错误;在光的双缝干预实验中,减小光的强度,让光子通过双缝后,光子只能一个接一个地到达光屏,
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经过足够长时间,仍然发现一样的干预条纹,这明确光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的,故D正确;此题选说法错误的,应当选C.
15.一质点做匀变速直线运动,初速度为v,经过一段时间速度大小变为2v,加速度大小为
a,这段时间内的路程与位移大小之比为5∶3,如此如下表示正确的答案是( )
A.在该段时间内质点运动方向不变 3vB.这段时间为
a3vC.这段时间的路程为
2aD.再经过一样的时间质点速度大小为3v 答案 B
解析 根据题意可知这段时间内质点的路程与位移不同,加速度又恒定,如此质点运动方向2v--v3v一定改变,故A错误;末速度与初速度方向相反,可得运动时间为:t==,故B
2
aa3v5v正确;根据速度位移关系:vt-v0=2ax,可得位移为,如此路程为,故C错误;根据
2a2a2
2
22
3vv′=v0+at,可得v′=2v+a·=5v,所以再经过一样时间质点速度大小为5v,故D错
a误.
16.如图2所示,空间存在一垂直于纸面向里的匀强磁场,在纸面内,一正三角形导体线框沿着垂直于磁场边界的虚线匀速穿过磁场区域.虚线垂直于AB边,且正三角形的高为磁场宽度的两倍.从C点进入磁场开始计时,以电流沿逆时针方向为正.关于线框中感应电流i随时间t变化的关系,如下四幅图可能正确的答案是( )
图2
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答案 A
17.课堂上,教师准备了“∟〞型光滑木板和三个完全一样、外外表光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按图3所示(截面图)方式堆放在木板上,如此木板与水平面夹角θ的最大值为( )
图3
A.30° B.45° C.60° D.90° 答案 A
解析 θ取0°时,下面两圆柱将会分开,无法稳定,应适当增大θ以保持系统稳定,此时下面两圆柱之间有弹力;当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时,对应的θ为最小值;继续增大θ,右圆柱和上圆柱之间弹力减小,假设θ太大,此两圆柱将分开,临界情况为θ取30°时,左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上,保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态,此时上圆柱与右圆柱间相互接触且无弹力,故A正确,B、C、D错误.
18.如图4所示,一个正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在磁场内有一边长为l、阻值为R的正方形线框,线框所在平面与磁场垂直,如果以垂直于线框边和磁场的速度v将线框从磁场中匀速拉出,如下说法不正确的答案是( )
图4
A.如果将线框水平向右拉出磁场,线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流 B.在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场,流过线框某一截面的电荷量都一样 C.其他条件不变,将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v成正比 D.其他条件不变,将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v成正比
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答案 D
解析 如果将线框水平向右拉出磁场,根据右手定如此可以判断,线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流,故A正确;由法拉第电磁感应定律可知,E=
ΔΦ,由闭合ΔtE电路欧姆定律可知,I=
RΔΦ,又q=I·Δt,联立解得q=,可见在纸面内无论沿哪
R个方向将线框拉出磁场,流过线框某一横截面的电荷量都一样,故B正确;将线框水平拉出
BlvB2l2vB2l3v磁场时,安培力F=BIL=Bl=,产生的焦耳热等于抑制安培力做的功Q=Fl=,
RRR将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热与速度v成正比,故C正确,D错误.
19.如图5所示,光滑绝缘的水平面上有一带电荷量为-q的点电荷,在距水平面高h处的空间内存在一场源点电荷+Q,两电荷连线与水平面间的夹角θ=30°,现给-q一水平初速度,使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动,重力加速度为g,静电力常量为k,如此( )
图5
A.点电荷-q做匀速圆周运动的向心力为3k 2
4h3k 2
8hB.点电荷-q做匀速圆周运动的向心力为C.点电荷-q做匀速圆周运动的线速度为3gh D.点电荷-q做匀速圆周运动的线速度为答案 BC
解析 因恰好能在水平面上做匀速圆周运动,点电荷-q受到竖直向下的重力以与点电荷Q的引力,如下列图,电荷之间的引力在水平方向上的分力充当向心力,tan θ=,l=,rsin θ3gh 2
hh 3k mgFn=k2·cos θ,联立解得Fn=,A错误,B正确;因为Fn=,根据Fn=2l8htan 30°v2
m可得v=3gh,C正确,D错误. r4 / 7
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20.如图6所示,在直角坐标系xOy中,曲线ACD是以坐标原点O为圆心、以AD=0.2 m为直径的半圆,AD在x轴上,在y≥0的空间内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B=0.667 T.在半圆弧ACD上某处有一质子源S,当S在ACD上的不同位置时,总是沿+y方向发射速度为v=1.6×10 m/s的质子,质子的质量m=6.67×10
-19
6
-27
kg,电荷量q=1.6×10
C,不计质子重力.设圆心角∠AOS=θ,如下说法正确的答案是( )
图6
A.当θ≤90°时,质子源发射的质子在磁场中运动时都经过D点 π-6
B.当θ=120°时,质子源发射的质子在磁场中运动的时间为×10 s
24π-6
C.质子源发射的质子在磁场中运动的最短时间为×10 s
8π-6
D.质子源发射的质子在磁场中运动最短时间为×10 s
16答案 AD
解析 根据半径公式R==0.1 m,可知质子轨迹半径与圆弧半径一样,质子轨迹如图甲,根据几何关系可知,质子恰好过D点,故A正确;
mvqB
当θ=120°时,画出质子轨迹如图乙,由几何关系可知圆心角为240°,质子源发射的质子在磁场中运动的时间为t=
240°2πmπ-6
×=×10 s,故B错误; 360°qB12
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质子源发射的质子在磁场中运动的最短时间,如此对应的弧长最短,由几何关系可得最小圆
Tπ-6
心角为180°,质子源发射的质子在磁场中运动最短时间为t==×10 s,故C错误,D正确.
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21.(2018·河南省商丘市上学期期末)如图7甲所示,质量为2m、足够长的木板B放在粗糙水平面上,质量为m的物块A放在木板B的右端,且A与B、B与地面间的动摩擦因数均为
μ.现对木板B施加一水平变力F,F随t变化的关系如图乙所示,最大静摩擦力等于滑动摩
擦力.如下说法正确的答案是( )
图7
A.在t=3 s以前,A受到的摩擦力水平向右 1
B.在t=4 s时,A的加速度大小为μg
3C.在t=5 s时,A受到的摩擦力大小为0.5μmg D.在t=6 s以后,A受到的摩擦力大小为μmg 答案 BD
解析 A即将相对B滑动时,A的加速度为aA=μg,B的加速度为aB=
F-4μmg,且有aA=2maB,解得F=6μmg,所以F>6μmg时,A相对B滑动,即在t=6 s以后,A受到的摩擦力大
小为μmg,故D正确;
A随B一起将滑动时,aAB=F-3μmg≥0, 3m解得F≥3μmg,所以在t=3 s以前,A、B静止不动,A受到的摩擦力为0,故A错误; 当t=4 s时,A随B一起滑动,A的加速度大小为
F-3μmg4μmg-3μmg1
aAB′===μg,故B正确;
3m3m3
在t=5 s时,A随B一起滑动,A受到的摩擦力大小
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word Ff=maAB″=m×
5μmg-3μmg2
=μmg,故C错误.
3m3
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