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1、
選擇題專練(六)
1.物理關系式不僅反映了物理量之間的關系,也確定了單位間的關系.如關系式U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關系,也確定了V(伏)與A(安)和Ω(歐)的乘積等效,現(xiàn)有物理量單位:m(米)、s(秒)、J(焦)、W(瓦)、C(庫)、F(法)、A(安)、Ω(歐)和T(特),由它們組合的單位與電壓單位V(伏)不等效的是( )
A.J/C B.C/F
C.C·T·m/s D.·
答案 C
解析 由電場力做功的公式W=qU,知U=,所以單位J/C與電壓單位V等效,選項A不符合題意;由U=可知,C/F是和電壓單位V等效的,選項B不符合題意;由F=qvB知,C·T·
2、m/s是力的單位,是與N等效的,選項C符合題意;由P=可得U=,所以·是和電壓的單位等效的,選項D不符合題意.
2.甲、乙兩汽車同向勻速行駛,乙在前,甲在后.某時刻兩車司機聽到警笛提示,同時開始剎車,結(jié)果兩車剛好沒有發(fā)生碰撞,如圖1為兩車剎車后勻減速運動的v-t圖象.以下分析正確的是( )
圖1
A.甲車剎車的加速度的大小為0.5 m/s2
B.兩車開始剎車時的距離為100 m
C.兩車剎車后間距一直在減小
D.兩車都停下來后相距25 m
答案 B
解析 由題圖可知,兩車速度相等時,經(jīng)歷的時間為20 s,甲車的加速度a1= m/s2=
-1 m/s2,
乙車的加速度a
3、2=- m/s2=-0.5 m/s2,
此時甲車的位移
x甲=v甲t+a1t2=25×20 m-×1×400 m=300 m,
乙車的位移
x乙=v乙t+a2t2=15×20 m-×0.5×400 m
=200 m,
兩車剛好沒有發(fā)生碰撞,則開始剎車時兩車的距離Δx=300 m-200 m=100 m,故A錯誤,B正確;兩車剎車后甲的速度先大于乙的速度,兩者距離減小,后甲的速度小于乙的速度,兩者距離增大,故C錯誤;20 s時,甲、乙的速度都為v=v甲+a1t=25 m/s-20 m/s=5 m/s,根據(jù)圖象與坐標軸圍成的面積表示位移可知,兩車都停下來后相距Δx′=×(30-25)×
4、5 m=12.5 m,故D錯誤.
3.(2018·安徽省安慶市二模)如圖2所示,物塊A放在木板B上,A、B的質(zhì)量均為m,A、B之間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面之間的動摩擦因數(shù)為.若將水平力作用在A上,使A剛好要相對B滑動,此時A的加速度為a1;若將水平力作用在B上,使B剛好要相對A滑動,此時B的加速度為a2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則a1與a2的比為( )
圖2
A.1∶1 B.2∶3 C.1∶3 D.3∶2
答案 C
解析 當水平力作用在A上,使A剛好要相對B滑動,臨界情況是A、B的加速度相等,隔離對B分析,B的加速度為:aB=a1==μg,當水平力作用在B上,使B剛
5、好要相對A滑動,此時A、B間的摩擦力剛好達到最大,A、B的加速度相等,有:aA=a2==μg,可得:a1∶a2=1∶3,故選項C正確.
4.如圖3所示為一半徑為R的均勻帶電細環(huán),環(huán)上單位長度帶電荷量為η,取環(huán)面中心O為原點,以垂直于環(huán)面的軸線為x軸.設軸上任意點P到原點O的距離為x,以無限遠處為零電勢點,P點的電勢為φ.則下面給出的四個表達式中只有一個是合理的,這個合理的表達式是(式中k為靜電力常量)( )
圖3
A.φ= B.φ=
C.φ= D.φ=x
答案 B
解析 電勢的高低與圓環(huán)帶電荷量的大小η·2πR有關,A表達式顯然與圓環(huán)的電荷量無關,因此A錯誤;無論圓環(huán)
6、帶什么電荷,圓環(huán)中心處的電勢均不為零,因此x=0時,電勢不為零,故D錯誤;C中當x=R時電勢為無窮大,也不可能,故C錯誤,故只有B正確.
5.下列生活中的現(xiàn)象和物理學內(nèi)容,說法正確的是( )
A.擊釘時不用橡皮錘,僅僅是因為橡皮錘太輕
B.電子被發(fā)現(xiàn)的意義在于使人類認識到原子有核式結(jié)構(gòu)
C.動量相同的兩個物體受相同的制動力的作用,質(zhì)量小的先停下來
D.元電荷e的數(shù)值最早是密立根測得的,這也是他獲得諾貝爾物理獎的重要原因
答案 D
解析 擊釘時不用橡皮錘,主要是因為橡皮錘太軟,在動量的變化相同時,作用時間較長,作用力小,選項A錯誤;電子被發(fā)現(xiàn)的意義在于使人類認識到原子有復雜的結(jié)構(gòu)
7、,選項B錯誤;根據(jù)動量定理Ft=Δp=mv,則動量相同的兩個物體受相同的制動力的作用,一塊停下來,選項C錯誤;元電荷e的數(shù)值最早是密立根測得的,這也是他獲得諾貝爾物理獎的重要原因,選項D正確.
6.如圖4甲所示,假設某星球表面上有一傾角為θ=30°的固定斜面,一質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上運動,其速度—時間圖象如圖乙所示.已知小物塊和斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=,該星球半徑為R=6×104 km,引力常量為G=6.67×10-11 N·m2/kg2,下列說法正確的是( )
圖4
A.該星球的第一宇宙速度v1=3.0×104 m/s
B.該星球的質(zhì)量M=8.1×1026 kg
8、
C.該星球的自轉(zhuǎn)周期T=1.3×104 s
D.該星球的密度ρ=895 kg/m3
答案 ABD
解析 上滑過程中,根據(jù)牛頓第二定律,在沿斜面方向上有μmg0cos θ+mg0sin θ=ma1,
下滑過程中,在沿斜面方向上有
mg0sin θ-μmg0cos θ=ma2,
又知v-t圖象的斜率表示加速度,則上滑和下滑過程中的加速度大小分別為:
a1= m/s2=10 m/s2,
a2= m/s2=5 m/s2,
聯(lián)立解得g0=15 m/s2,故該星球的第一宇宙速度為
v== m/s=3.0×104 m/s,
A正確;
根據(jù)黃金替代公式GM=g0R2可得該星球的質(zhì)量為
9、
M== kg≈8.1×1026 kg,B正確;根據(jù)所給條件無法計算自轉(zhuǎn)周期,C錯誤;該星球的密度ρ===≈895 kg/m3,D正確.
7.如圖5所示,足夠長的木板P靜止于光滑水平面上,小滑塊Q位于木板P的最右端,木板P與小滑塊Q之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,木板P與小滑塊Q質(zhì)量相等,均為m=1 kg.用大小為6 N、方向水平向右的恒力F拉動木板P加速運動1 s后將其撤去,系統(tǒng)逐漸達到穩(wěn)定狀態(tài),重力加速度g取10 m/s2,下列說法正確的是( )
圖5
A.木板P與小滑塊Q所組成的系統(tǒng)的動量增加量等于拉力F的沖量
B.拉力F做功為6 J
C.小滑塊Q的最大速度為3 m/s
10、D.整個過程中,系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量為3 J
答案 ACD
解析 對系統(tǒng)由動量定理:Ft=mvP+mvQ=2mv共,
即木板P與小滑塊Q組成的系統(tǒng)的動量增量一定等于拉力F的沖量,選項A正確;若木板P與小滑塊Q相對靜止一起加速運動,則拉力F不能超過·2m=4 N,拉力F為6 N,大于4 N,故二者發(fā)生相對滑動,對木板P由牛頓第二定律:F-μmg=ma,解得a=4 m/s2,1 s內(nèi)木板P的位移x=at2=2 m,拉力F做功W=Fx=12 J,選項B錯誤;二者共速時,小滑塊Q的速度最大,F(xiàn)t=2mv共,解得v共=3 m/s,選項C正確;整個過程中,對系統(tǒng)由能量守恒可知W=×2mv共2+Q,
11、解得Q=3 J,選項D正確.
8.如圖6所示,絕緣中空軌道豎直固定,圓弧段COD光滑,對應圓心角為120°,C、D兩端等高,O為最低點,圓弧圓心為O′,半徑為R;直線段AC、HD粗糙,與圓弧段分別在C、D端相切;整個裝置處于方向垂直于軌道所在平面向里、磁感應強度為B的勻強磁場中,在豎直虛線MC左側(cè)和ND右側(cè)分別存在著場強大小相等、方向水平向右和向左的勻強電場.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量恒為q、直徑略小于軌道內(nèi)徑、可視為質(zhì)點的帶正電小球,從軌道內(nèi)距C點足夠遠的P點由靜止釋放.若PC=L,小球所受電場力等于其重力的倍,重力加速度為g.則( )
圖6
A.小球第一次沿軌道AC下滑的過程中,先
12、做加速度減小的加速運動,后做勻速運動
B.小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力可能大于mg
C.經(jīng)足夠長時間,小球克服摩擦力做的總功是mgL
D.小球經(jīng)過O點時,對軌道的彈力可能為2mg-qB
答案 AD
解析 小球第一次沿軌道AC下滑的過程中,由題意可知,電場力與重力的合力方向恰好沿著斜面AC,則剛開始小球與管壁無作用力,當從靜止運動后,由左手定則可知,洛倫茲力導致球?qū)鼙谟凶饔昧?,從而導致滑動摩擦力增大,而重力與電場力的合力大小為F==mg,不變,故根據(jù)牛頓第二定律可知,做加速度減小的加速運動,當摩擦力等于兩個力的合力時,做勻速運動,故A正確;當小球的摩擦力與重力及電場力的合力相等時,小球做勻速直線運動,小球在軌道內(nèi)受到的摩擦力最大,為mg,不可能大于mg,故B錯誤;取從靜止開始到最終速度為零,根據(jù)動能定理得,摩擦力做功與重力及電場力做功之和為零,則摩擦力總功為mgL,故C錯誤;對小球在O點受力分析,且由C向D運動,由牛頓第二定律,則有:FN-mg+Bqv=m,由C到O點,機械能守恒,則有:mgRsin 30°=mv2,聯(lián)立解得FN=2mg-qB,由牛頓第三定律知,當小球由C向D運動時,對軌道的彈力可能為2mg-qB,故D正確.
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