选择题48分练(10)(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.(2022·湖南五市十校联合检测)物体的运动情况或所受合外力的情况如图所示，四幅图的图线都是直线，从图中可以判断这四个质量一定的物体的某些运动特征。下列说法正确的是( )A.甲物体受到不为零且恒定的合外力B.乙物体受到的合外力越来越大C.丙物体受到的合外力为零D.丁物体的加速度越来越大解析 甲物体做匀速直线运动，合外力为零，选项A错误；乙物体做匀加速运动，合外力恒定，且不为零，选项B错误；丙物体做匀加速运动，合外力恒定且不为零，选项C错误；丁物体所受合外力越来越大，加速度越来越大，选项D正确。答案 D15.(2022·北京丰台区期末)在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )图1A.t＝0.005s时线圈平面与磁场方向平行B.t＝0.010s时线圈的磁通量变化率最大C.线圈产生的交变电动势频率为100HzD.线圈产生的交变电动势有效值为311V解析 t＝0.005s时线圈平面与磁场方向平行，感应电动势最大，选项A正确；t＝0.010s时线圈的磁通量最大，变化率最小，选项B错误；线圈产生的交变电动势周期为0.02s，频率为50Hz，选项C错误；线圈产生的交变电动势最大值为311V，选项D错误。5\n答案 A16.(2022·西安市高三第二次质检)如图2所示，小球a、b的质量分别是m和2m。a从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速度下滑，b从斜面等高处以初速度v0平抛，不计空气阻力。比较a、b落地前的运动过程有( )图2A.a、b运动的时间相等B.a的运动时间小于b的运动时间C.a、b都做匀变速运动D.落地前瞬间a、b的速度相同解析 设斜面的高度为h，a球在斜面上自由下滑时加速度为a＝gsin30°＝g，运动时间满足＝×gt，而b球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，下落时间满足h＝gt，可见t1＝2t2，则A、B错误，C正确；a、b两球落地时速度不同，则D错误。答案 C17.有新闻报道，荷兰“火星一号”公司在全球招募志愿者参加他们的单程火星之旅，发射飞船将志愿者送往火星定居。已知火星与地球绕太阳公转的轨道半径之比约3∶2，火星和地球的质量和半径之比分别约为1∶10和1∶2，则下列说法中正确的是( )A.志愿者在火星表面附近的重力约为地球表面附近的B.志愿者在火星上的“一年”比在地球上要短C.发射载有志愿者的飞船的最小速度为第一宇宙速度D.载有志愿者的飞船减速落向火星表面时，志愿者处于失重状态解析 由＝mg得志愿者在火星和地球表面附近的重力之比约为2∶5，A选项正确；根据开普勒第三定律，火星的公转轨道半径较大，火星的公转周期较长，B选项错误；脱离地球的最小发射速度为第二宇宙速度，C选项错误；飞船在火星表面减速降落时，加速度具有竖直向上的分量，故志愿者处于超重状态，D选项错误。答案 A18.真空中有一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图3所示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。根据电势图象(φ－r图象)，判断下列说法中正确的是( )5\n图3A.该金属球可能带负电B.A点的电场强度方向由A指向BC.A点的电场强度小于B点的电场强度D.电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W＝q(φ2－φ1)解析 根据电势图象可知，r趋近于无限远处电势为零，金属球带正电，选项A错误；带正电的金属球的电场类似于正点电荷的电场，根据正点电荷的电场特征可知，A点的电场强度方向由A指向B，选项B正确；电势图象切线的斜率表示电场强度，从A到B，场强逐渐减小，选项C错误；A、B两点之间的电势差为U＝φ1－φ2，电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W＝qU＝q(φ1－φ2)，选项D错误。答案 B19.(2022·郑州市高三第二次质量预测)如图4所示，固定斜面AD上有B、C两点，且AB＝BC＝CD，小滑块以初动能Ek0从A点出发，沿斜面向上运动。若整个斜面AD光滑，则滑块到达D位置速度恰好为零，而后下滑。现斜面AB部分与滑块间处处有相同的摩擦力，其余部分BD仍无摩擦力，则滑块恰好滑到C位置速度为零，然后下滑，那么滑块下滑到( )图4A.位置B时的动能为B.位置B时的动能为C.位置A时的动能为D.位置A时的动能为解析 设斜面长3x、高为3h，若斜面光滑，滑块由底端到顶端过程中，－mg·3h＝0－Ek0①；若AB部分粗糙、其他部分光滑，滑块由底端A到C过程中，－Ff·x－mg·2h＝0－Ek0②；滑块由C滑到B过程中，mgh＝EkB③，解①③可得：EkB＝Ek0，A项正确；滑块由C5\n滑到A过程中，mg·2h－Ff·x＝EkA④，解①②④三式得EkA＝，D项正确。答案 AD20.如图5甲所示，电阻不计且间距L＝1m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值R＝2Ω的电阻，虚线OO′下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平，已知杆ab进入磁场时的速度v0＝1m/s，下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示，g取10m/s2，则( )图5A.匀强磁场的磁感应强度为2TB.杆ab下落0.3m时金属杆的速度为1m/sC.杆ab下落0.3m的过程中R上产生的热量为0.2JD.杆ab下落0.3m的过程中通过R的电荷量为0.25C解析 在杆ab进入磁场时，由－mg＝ma，由题图乙知，a的大小为10m/s2，解得B＝2T，A正确；杆ab下落0.3m时杆做匀速运动，则有＝mg，解得v′＝0.5m/s，选项B错误；在杆ab下落0.3m的过程，根据能量守恒，R上产生的热量为Q＝mgh－mv′2＝0.2875J，选项C错误；通过R的电荷量q＝＝＝0.25C。选项D正确。答案 AD21.在半径为r的圆形区域内存在匀强电场或匀强磁场，质子以一定的初速度v0从P点沿半径PO方向射入圆形区域，且质子初速度方向垂直于电场或磁场，结果不论质子是在电场中运动还是在磁场中运动，都从Q点离开场区，已知OM＝，且MQ⊥PO。则下列说法正确的是( )5\n图6A.电场方向沿MQ指向Q，磁场方向垂直圆平面向里B.质子在电场和磁场中速度的偏转角的正切值之比为2∶3C.电场强度与磁感应强度大小之比为4∶9D.质子在电场和磁场中的运动时间之比为∶1解析 质子带正电，所受电场力方向与场强方向相同，因此电场方向沿MQ指向Q；由左手定则可判断，磁场方向垂直于圆平面向外，A选项错误；电场中，质子射出方向反向延长线交PO于N点，如图(a)，可得NM＝PM＝，MQ＝r，因此tanθ1＝＝；磁场中，质子射出速度的反向延长线交于圆心O点，如图(b)，则tanθ2＝＝，解得＝，B选项正确；电场中，沿场强方向r＝at2＝()2，磁场中R＝＝，联立解得＝v0，C选项错误；质子在电场中的运动时间t1＝＝，质子在磁场中的运动时间t2＝＝，＝，D选项正确。答案 BD5
