选择题48分练(9)(本题共8小题，每小题6分。在每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.如图1所示，重物挂在弹性很好的橡皮筋的中点，在橡皮筋的两端点S、P相互缓慢靠近的过程中，其长度( )图1A.先增加后缩短 B.逐渐增加C.逐渐缩短 D.保持不变解析 两条橡皮筋拉力的合力与重物的重力平衡，设它们的夹角为2θ，则橡皮筋的拉力F满足2Fcosθ＝mg，当θ减小时，cosθ增大，F减小，橡皮筋的长度减小，C正确。答案 C15.如图2所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为45°，则此带电小球通过P点时的速度大小为( )图2A.v0B.v0C.2v0D.v0解析 小球做类平抛运动，由题意可知小球到P点时水平位移和竖直位移相等，即v0t＝vPyt，解得vPy＝2v0，合速度vP＝＝v0，选项D正确。答案 D16.如图3所示，水平传送带两端点A、B间的距离为L，把一个小物体放到右端的A点，某人用水平向左恒力F使小物体以速度v1匀速滑到左端的B点，拉力F所做的功为W1、功率为P1。这一过程中物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q1(这一过程中传送带始终静止)。随后让传送带以v2的速度逆时针匀速运动，此人仍用相同的水平向左的恒力F4\n拉物体，使它以相对传送带为v1的速度匀速从A滑行到B，这一过程中，拉力F所做的功为W2、功率为P2，物体和传送带之间因摩擦而产生的热量为Q2，下列关系中正确的是( )图3A.W1＝W2，P1＜P2，Q1＝Q2B.W1＝W2，P1＜P2，Q1＞Q2C.W1＞W2，P1＝P2，Q1＞Q2D.W1＞W2，P1＝P2，Q1＝Q2解析 根据恒力做功公式W＝FL，其中L为小物体对地的位移，故W1＝W2；第一次小物体对地的速度为v1，第二次小物体对地的速度为v1＋v2，根据P＝Fv可知P1＜P2；设小物体与传送带间的动摩擦因数为μ，Q＝μmgx，其中x为物体与传送带间的相对位移，第一次相对位移x＝L，第二次相对位移x＜L，故Q1＞Q2。答案 B17.(2022·南昌市高三第二次模拟)随着“嫦娥三号”的成功发射，我国宇航员登上月球已不是梦想，假如我国宇航员乘坐某嫦娥系列号卫星登上月球，并在月球表面某处以一定初速度竖直向上抛出一个小球，经时间t后小球回到抛出点，已知月球的半径为R，引力常量为G，该嫦娥系列号卫星在离月球表面高h处绕月球飞行的周期为T，则竖直上抛小球的初速度为( )A.B.C.D.解析 令月球表面重力加速度为g，竖直上抛小球的初速度为v0，则由竖直上抛运动规律知v0＝，在月球表面有G＝mg，嫦娥系列号卫星绕月球做匀速圆周运动时有G＝m′(R＋h)，联立得v0＝，B正确。答案 B18.一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图4所示，电压表和电流表均为理想交流电表。则下列说法正确的是( )4\n图4A.原、副线圈中的电流之比为5∶1B.电压表的读数约为44VC.若滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，则1分钟内产生的热量为2904JD.若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均增大解析 由理想变压器的规律可知，原、副线圈中的电流之比为1∶5，选项A错误；副线圈两端的电压U2＝44V，由于二极管的单向导电性，若R两端的电压的有效值为U，则有×＝×T，所以电压表的示数为U＝22V，选项B错误；在1min内产生的热量Q＝t＝2904J，选项C正确；若将滑动变阻器的滑片向上滑动，因滑动变阻器的有效电阻减小，而副线圈两端的电压不变，所以电压表的示数不变，但通过电阻的电流增大，故原线圈中的电流表示数增大，选项D错误。答案 C19.在物理学发展史中，许多科学家通过自己不懈的努力和聪明的智慧做出了卓越的贡献，发现了许多重要的自然规律，形成了科学的解决问题的方法，下列说法正确的是( )A.牛顿发现了万有引力定律并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量B.库仑利用扭秤实验发现了库仑定律，并测出了静电力常量k的值C.探究求合力的方法的实验中运用了控制变量的方法D.把带电体看成点电荷运用了理想化模型的方法解析 牛顿发现了万有引力定律，而引力常量是卡文迪许测定的，A错误；探究求合力的方法运用了等效替代法，C错误；B、D符合史实，B、D正确。答案 BD20.(2022·陕西省高三质检)如图5所示，在直径为d的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B1，一个带电粒子以速率v从A点沿与直径AC成30°角的方向射入磁场，经时间t从C点射出磁场，现调整磁场的磁感应强度大小为B2，让同一粒子沿与直径AC成60°角的方向仍以速率v射入磁场，经时间t2仍从C点射出磁场，则下列说法中正确的是( )图5A.B1∶B2＝∶1B.B1∶B2＝∶34\nC.t1∶t2＝2∶D.t1∶t2＝∶2解析 粒子运动轨迹如图所示，由图知粒子运行的轨道半径为r＝ ，由牛顿第二定律知Bqv＝m，即B＝，联立得B＝，所以＝＝，选项A错误，B正确；粒子运行周期T＝，粒子在磁场中运行的时间为t＝T＝，所以＝，选项C错误，D正确。答案 BD21.如图6甲所示，物块的质量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g＝10m/s2。下列说法中正确的是( )图6A.0～5m内物块做匀减速直线运动B.在t＝1s时刻，恒力F反向C.恒力F大小为10ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3解析 由v2＝v＋2ax可知，图象的斜率k＝2a，0～5m位移内物块做匀减速直线运动，恒力F方向向左，由牛顿第二定律得－F－Ff＝ma1，其中加速度a1＝×(－)m/s2＝－10m/s2；5～13m位移内，物块做匀加速直线运动，恒力F在5m位移处反向，同理得F－Ff＝ma2，a2＝×m/s2＝4m/s2，联立解得Ff＝3N，F＝7N，则物块与水平面间的动摩擦因数μ＝＝0.3，选项A、D正确，C错误；物块速度为零时恒力F反向，则t＝＝1s，选项B正确。答案 ABD4
