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1、选择题专练(四)选择题专练(四) (限时：20 分钟) 二、选择题 ： 本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，第 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 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，将某均匀长方体锯成A、B两块后，在水平桌面上对齐放在一起，现用水平 力F推B，使A、B整体保持长方体并沿F方向匀速运动，则( ) 图 1 AA在水平方向受到三个力的作用，且合力为零 BA在水平方向受到五个力的作用，且合力为零 CA对B的作用力方向与A、B接触面垂直 DB对A的弹力大于桌面对A的
2、摩擦力 答案 A 解析 对A受力分析，在水平方向上受B对A的弹力、桌面对A的滑动摩擦力和B对A的静 摩擦力，在三个力的作用下处于平衡状态，受力如图， 故 A 正确，B 错误B对A的弹力和静摩擦力的合力与桌面对A的滑动摩擦力等大反向，与F 的方向相同；根据牛顿第三定律可知，A对B的作用力方向与F的方向相反，不是与A、B接 触面垂直，故 C 错误因为B对A的弹力与B对A的摩擦力垂直，二者的合力等于桌面对A 的摩擦力，所以B对A的弹力小于桌面对A的摩擦力，故 D 错误 15如图 2 甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m0.2 kg 的小球从弹簧上端某 高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至
3、最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速 度v和弹簧压缩量 x的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，不计空气阻力，小 球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，取重力加速度g10 m/s2，则下列说法中不正确的是 ( ) 图 2 A该弹簧的劲度系数为 20 N/m B当 x0.3 m 时，小球处于超重状态 C小球刚接触弹簧时速度最大 D从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大 答案 C 解析 当 x0.1 m 时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，合力为零，小球的加速度为零， 可得 ：kxmg，解得 ：k N/m20 N/m，故 A 正确 ； 由题图乙可知，x mg x 0.2 1
4、0 0.1 0.3 m 时，小球的速度减小，加速度向上，故说明小球处于超重状态，故 B 正确 ； 由题图乙知， 开始小球的速度增大， 小球的重力大于弹簧对它的弹力， 当 x0.1 m 时， 小球的速度最大， 然后速度减小，故 C 错误；题图乙图线的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到压缩 至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大，故 D 正确本题选不正确的，故选 C. 16假想在地球赤道上有一颗苹果树，其高度超过了地球同步卫星轨道的高度树上若有质 量相等的三个苹果A、B、C，其高度分别低于、等于、高于地球同步卫星轨道高度则下列 说法正确的是( ) A苹果A的线速度最大 B苹果B所需向心力小
5、于苹果A所需向心力 C苹果C离开苹果树时加速度减小 D苹果C脱离苹果树后，可能会落向地面 答案 C 解析 三者的角速度相同，根据vr可知苹果C的线速度最大，A 错误 ； 根据F向m2r 可知半径越大，向心力越大，故苹果B所需向心力大于苹果A所需向心力，B 错误；由于苹 果C的角速度和同步卫星的角速度相同，而根据可知轨道半径越大，角速度越小， GM r3 所以C所在轨道的角速度大于该轨道所需的角速度，故做离心运动，所以苹果C脱离苹果树 后，根据a可知轨道半径变大，加速度减小，飞向茫茫宇宙，C 正确，D 错误 GM r2 17.如图 3 所示， 在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁
6、场， 磁场的磁感应 强度大小为B.一质量为m、 电荷量为q的带正电粒子(重力不计)以速度v从AC边的中点O垂 直AC边射入磁场区域若三角形的两直角边长均为 2L，要使粒子从CD边射出，则v的取值 范围为( ) 图 3 A.v qBL m 2 2 qBL m B.v qBL m 5qBL m C.v qBL 2m 21 qBL m D.v qBL 2m 5qBL 2m 答案 C 解析 根据洛伦兹力充当向心力可知，v， 因此半径越大， 速度越大 ； 根据几何关系可知， Bqr m 粒子与AD边相切时速度最大，如图 由几何关系可知 2L(rL)cos 45r rL cos 45 最大半径为r1(1)
7、L，2 故最大速度应为v1； 21 qBL m 当粒子从C点出射时半径最小，为r2 ， L 2 故最小速度应为v2， qBL 2m 故v的取值范围为v， qBL 2m 21 qBL m 故选 C. 18如图 4 所示，磁单极子会在其周围形成均匀辐射磁场质量为m、半径为R的圆环当通 有恒定的电流I时，恰好能水平静止在 N 极正上方H处已知与磁单极子 N 极相距r处的磁 感应强度大小为B ，其中k为常数重力加速度为g.则( ) k r 图 4 A静止时圆环的电流方向为逆时针方向(俯视) B静止时圆环沿其半径方向有扩张的趋势 C静止时圆环的电流ImgH 2R2 2kR2 D若将圆环向上平移一小段距离
8、后由静止释放，下落过程中加速度先增加后减小 答案 C 解析 环所在处的磁场的方向向上，则环产生的磁场的方向向下，根据安培定则可知，静止 时圆环的电流方向为顺时针方向(俯视)，故 A 错误；由左手定则可知，环上的各点受到的安 培力有水平向里的分力，所以环有收缩的趋势，故 B 错误；对环的某一部分进行受力分析： 在水平方向，根据安培力的对称性可知，整个环在水平方向的合力为 0，竖直方向的合力与 重力大小相等， 由于在圆环处各点电流的方向与磁场的方向都垂直， 所以整体受到的安培力 ：F BI2R，设F与竖直方向的夹角为，由几何关系 ：Fcos mg，cos ，由 R H2R2 题：B，联立得：I，故
9、 C 正确；结合 C 的受力分析可知，若将圆环向 k H2R2 mgH2R2 2kR2 上平移一小段距离后环受到的安培力将减小；由静止释放，开始时重力大于安培力，所以环 加速下落，向下的过程中安培力增大，所以合外力减小，加速度先减小，故 D 错误 19已知钚的一种同位素Pu 的半衰期为 24 100 年，其衰变方程为PuX He，则 23994239944 2 下列说法中正确的是( ) A衰变发出的 射线是频率很大的电磁波，穿透能力很强 BX 原子核中含有 143 个中子 C8 个Pu 经过 24 100 年后一定还剩余 4 个 23994 D衰变过程的总质量不变 答案 AB 解析 衰变发出的
10、 射线是频率很大的电磁波，具有很强的穿透能力，不带电，故 A 正 确根据电荷数守恒和质量数守恒得，X 的电荷数为 92，质量数为 235，质子数为 92，则中 子数为 23592143，故 B 正确半衰期是对大量原子核发生衰变的统计规律，对少量的原 子核不适用，故 C 错误在衰变的过程中，根据质能方程知，有能量放出，有质量亏损，故 D 错误 20如图 5 所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O.在A、B所形成的 电场中， 以O点为圆心、 半径为R的圆面垂直于AB， 以O为几何中心、 边长为 2R的正方形abcd 平面垂直圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆上一
11、点下列说法中正确的 是( ) 图 5 Aa、b、c、d、e、f六点中，不存在场强和电势均相同的两点 B将一电荷由e点沿圆弧egf移到f点，电场力始终不做功 C将一电荷由a点移到圆面内任意一点时，电势能的变化量相同 D沿线段eOf移动的电荷受到的电场力先减小后增大 答案 BC 解析 题图中圆面是一个等势面，e、f的电势相等，根据电场线分布的对称性可知e、f的 场强相同，故 A 错误题图中圆弧egf在同一等势面上，其上任意两点的电势差都为零，根 据公式WqU可知：将一正电荷由e点沿圆弧egf移到f点电场力不做功，故 B 正确a点 与圆面内任意一点的电势差相等，根据公式WqU可知：将一电荷由a点移到
12、圆面内任意一 点时，电场力做功相同，则电势能的变化量相同，故 C 正确沿线段eOf移动电荷，电场强 度先增大后减小，则电荷受到的电场力先增大后减小，故 D 错误 21如图 6 所示，单匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的 水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度 从中性面开始匀速转动，下列说法中正确的是( ) 图 6 A线框转过时，线框中的电流方向为abcda 6 B线框中感应电流的有效值为 2BS 2R C线框转一周过程产生的热量为2B 2S2 R D线框从中性面开始转过过程，通过导线横截面的电荷量为 2 BS R 答案 BD 解析 根据楞次定律可知线框中的电流方向为adcba，故 A 错误；线圈转动过程中感应电动 势的最大值为 ：EmBS，感应电压的有效值为 ：U，则线框中感应电流的有效值为 ：I BS 2 ，故 B 正确；线框转一周的过程中，产生的热量为：QI2RT 2R U R 2BS 2R( 2BS 2R) 2 ，故 C 错误；线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为：q B2S2 R 2 ，故 D 正确 R总 BS R