高三物理选择题专项训练(十七、十八)

物理选择题专项训练（十七）二、选择题：第14 ~ 18 题只有一项是符合题目要求，第19 ~ 21题有多项符合题目要求．14．如图所示，为一光电管电路，滑动变阻器触头位于ab 上某点，用光照射光电管阴极，电表无偏转，要使电表指针偏转，可采取的措施有( )A ．加大照射光的强度B ．换用波长短的光照射C ．将P 向b 滑动D ．将电源正、负极对调【解析】电表无偏转，说明没有发生光电效应现象，即入射光的频率小于极限频率，要能发生光电效应现象，只有增大入射光的频率，即减小入射光的波长。

【答案】B15．交流发电机的原理如图所示，10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕轴做匀速转动，转动的角速度为10π rad/s ，线圈转动过程中，穿过线圈的最大磁通量为0.1 Wb 。

若从线圈平面与磁场平行的位置开始计时，在t ＝130 s 时，矩形线圈中产生的感应电动势的瞬时值为( ) A ．27.2 V B ．15.7 V C ．19.2 V D ．11.1 V【解析】线圈中产生的电动势的峰值为E m ＝nΦm ω＝10π V ＝31.4 V ，则电动势的瞬时值的表达式为e ＝31.4cos 10πt (V)，当t ＝130 s 时e ＝15.7 V ，B 项正确，A 、C 、D 项错。

【答案】B16．据报道，目前我国正在研制“萤火二号”火星探测器。

探测器升空后，先在地球表面附近以线速度v 环绕地球飞行，再调整速度进入地火转移轨道，最后以线速度v ′在火星表面附近环绕火星飞行。

若认为地球和火星都是质量分布均匀的球体，已知火星与地球的半径之比为1∶2，密度之比为5∶7。

设火星与地球表面的重力加速度分别为g ′和g ，下列结论正确的是( )A ．g ′∶g ＝1∶4B ．g ′∶g ＝7∶10C ．v ′∶v ＝528D ．v ′∶v ＝514【解析】在星球表面的物体受到的重力等于万有引力G Mm R 2＝mg ，所以g ＝GMR 2＝G ·ρ·43πR 3R 2＝43πGρR ，整理可得g ′g ＝ρ′ρ·R ′R ＝57×12＝514，故A 、B 均错误；探测器绕地球表面运行和绕火星表面运行都是由万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律有：G Mm R 2＝m v 2R ，得：v ＝GMR …①，M 为中心天体质量，R 为中心天体半径，M ＝ρ·43πR 3…②，由①②得：v ＝4πGρR 23，已知地球和火星的半径之比为1∶2，密度之比为5∶7，所以探测器绕地球表面运行和绕火星表面运行线速度大小之比为：v ′∶v ＝528，故C 正确、D 错误。

【答案】C17．如图所示内壁光滑的环形槽半径为R ，固定在竖直平面内，环形槽上的P 、Q 两点与环形槽圆心等高，质量均为m 的小球(可视为质点)A 和B ，以等大的速率v 0同时从P 处向上、向下滑入环形槽，若在运动过程中两球均未脱离环形槽，设当地重力加速度为g ，则下列叙述正确的是( ) A ．两球第一次相遇时速度相同 B ．两球第一次相遇点在Q 点C ．小球A 通过最高点时的机械能小于小球B 通过最低点时的机械能D ．小球A 通过最高点和小球B 通过最低点时对环形槽的压力差为6mg【解析】由于两球在初始位置的机械能相等，故两球在环形槽内的任何位置的机械能都相等，选项C 错误；对小球A ，由机械能守恒定律可得：12mv 20＝mgR ＋12mv 2A ，在最高点，由牛顿第二定律可得：F A ＋mg ＝mv 2AR ；对小球B ，由机械能守恒定律可得：12mv 20＝－mgR ＋12mv 2B ，在最低点，由牛顿第二定律可得：F B －mg ＝mv 2BR ，联立可得：ΔF ＝F B －F A ＝6mg ，选项D 正确；分别对两球受力分析，可知两球的重力在圆环切线方向的分力改变速度的大小，又因为两球从P 点到Q 点的路程相等，分别作出此过程的速率—时间图象，由图象可知小球B 先到达Q 点，故选项B 错误；其相遇点在Q 点的上方，由机械能守恒定律可知，两球第一次相遇时速度的大小相等，但方向不同，选项A 错误。

【答案】D 18．某静电场方向平行于x 轴，其电势φ随x 的变化规律如图所示。

一质量为m 、带电量为＋q 的粒子(不计重力)，以初速度v 0从O 点(x ＝0)进入电场，仅在电场力的作用下沿x 轴正方向运动。

下列说法正确的是( )A ．粒子从O 运动到x 1的过程中做匀加速直线运动B ．粒子从x 1运动到x 3的过程中，电势能先减小后增大C ．若v 0＝2qφ0m ，粒子在运动过程中的最大速度为6qφ0m D ．要使粒子能运动到x 4处，粒子的初速度v 0至少为2qφ0m【解析】从O 到x 1，电势升高，场强沿－x 方向，粒子做匀减速直线运动，A 项错；从x 1到x 3电势降低，场强沿＋x 方向，电场力对粒子做正功，粒子的电势能一直减少，B 项错；粒子在x 3处电势能最小，动能最大，由能量守恒得12mv 20＝12mv 2m －qφ。

解得v m ＝6qφ0m ，C项正确；只要粒子能运动到x 1处，就可运动到x 4处，从O 到x 1，由能量守恒得12mv 20＝qφ0，解得最小初速度v 0＝2qφ0m ，D 项错。

【答案】C19．摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶。

如图所示，若特技演员质量m ＝50 kg ，导演在某房顶离地H ＝12 m 处架设了轮轴(轮与轴有相同的角速度)，轮和轴的直径之比为3∶2(人和车均视为质点，且轮轴直径远小于H )，若轨道车从图中A 匀速前进到B ，速度v ＝10 m/s ，绳BO 与水平方向的夹角为53°，则由于绕在轮上细钢丝的拉动，使演员由地面从静止开始向上运动。

在车从A 运动到B 的过程中(g 取10 m/s 2，sin 53°＝0.8) ( ) A ．演员上升的高度为3 m B ．演员最大速度为9 m/sC ．以地面为重力势能的零点，演员最大机械能为2 400 JD ．钢丝在这一过程中对演员做功为4 275 J【解析】由几何关系可得演员上升的高度为h ＝(H sin 53°－H )×Rr ＝4.5 m ，A 项错；在B 点把车的速度分解如图所示，绳OB 各点的速度v 1＝v cos 53°＝6 m/s ，则演员的最大速度v 人＝Rr v 1＝9 m/s ，B 项正确；演员的最大机械能E ＝mgh ＋12mv 2人＝4 275 J ，C 项错；由功能关系知，D 项正确。

【答案】BD20．)如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨，左端通过开关S 与内阻不计、电动势为E 的电源相连，右端与半径为L ＝20 cm 的光滑圆弧导轨相接。

导轨宽度为20 cm ，电阻不计。

导轨所在空间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T 。

一根垂直导轨放置的质量m＝60 g 、电阻R ＝1 Ω、长为L 的导体棒ab ，用长也为20 cm 的绝缘细线悬挂，导体棒恰好与导轨接触。

当闭合开关S 后，导体棒沿圆弧摆动，摆动过程中导体棒始终与导轨接触良好且细线处于张紧状态。

当导体棒ab 速度最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°(sin 53°＝0.8，g ＝10 m/s 2)，则( )A ．磁场方向一定竖直向上B ．电源的电动势E ＝8.0 VC ．导体棒在摆动过程中所受安培力F ＝8 ND ．导体棒摆动过程中的最大动能为0.08 J【解析】当闭合开关S 后，导体棒中电流方向从a 到b ，导体棒沿圆弧摆动，说明所受安培力向右，由左手定则可判断出磁场方向为竖直向下，不可能竖直向上，选项A 错误；根据题述，导体棒ab 速度最大时，细线与竖直方向的夹角θ＝53°，可知此时导体棒重力沿导轨圆弧切线方向的分力mg sin 53°等于安培力沿导轨圆弧切线方向的分力BIL cos 53°，即mg sin 53°＝BIL cos 53°，解得I ＝8.0 A ，由闭合电路欧姆定律，E ＝IR ＝8.0 V ，选项B 正确；导体棒在摆动过程中所受安培力F ＝BIL ＝0.5×8.0×0.2 N ＝0.8 N ，选项C 错误；由以上分析知，导体棒受到的重力与安培力的合力大小F 合＝0.82＋0.62 N ＝1.0 N ，方向与竖直方向成θ＝53°角，故导体棒在摆动过程中的最大动能为E km ＝F 合L (1－cos 53°)＝0.08 J ，选项D 正确。

【答案】BD21．在半径为R 的圆形区域内，存在垂直圆面的匀强磁场。

圆边上的P处有一粒子源，不断沿垂直于磁场的各个方向，向磁场区发射速率均为v 0的同种粒子，如图所示。

现测得：当磁感应强度为B 1时，粒子均从由P 点开始弧长为12πR 的圆周范围内射出磁场；当磁感应强度为B 2时，粒子则都从由P 点开始弧长为23πR 的圆周范围内射出磁场。

不计粒子的重力，则( ) A ．前、后两次粒子运动的轨迹半径比为r 1∶r 2＝2∶ 3 B ．前、后两次粒子运动的轨迹半径比为r 1∶r 2＝2∶3C ．前、后两次磁感应强度的大小之比为B 1∶B 2＝2∶ 3D ．前、后两次磁感应强度的大小之比为B 1∶B 2＝3∶ 2【解析】弧长12πR ，23πR 对应着14圆周和13圆周，对应轨迹圆的直径分别为2R 和3R ，则半径之比为2∶3，由r ＝mvqB 可知磁感应强度之比为3∶2，故A 、D 正确。

【答案】AD物理选择题专项训练（十七）姓名： 得分：物理选择题专项训练（十八）二、选择题：第14 ~ 18 题只有一项是符合题目要求，第19 ~ 21题有多项符合题目要求．14.下列说法正确的是A .所有的核反应都会释放大量的核能B .光电效应是光具有粒子性的有力证据C .牛顿第一定律揭示了力与惯性的关系：力可以改变物体的惯性D .安培首先发现了电流磁效应，掲示了电与磁的联系15.在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度时间图象如图所示，则 A .甲乙两车同时从静止开始出发 B .在t =2s 时乙车追上甲车 C .在t =4s 时乙车追上甲车 D .甲乙两车在公路上可能相遇两次16.如图所示，半径为R 的细圆管(管径可忽略）内壁光滑，竖直放置，一质量为m 直径略小于管径的小球可在管内自由滑动，测得小球在管顶部时与管壁的作用力大小为mg ，g 为当地重力加速度，则A .小球在管顶部时速度大小为gR 2B .小球运动到管底部时速度大小可能为gR 2C .小球运动到管底部时对管壁的压力可能为5mgD .小球运动到管底部时对管壁的压力为7mg17.A 、B 是平行板电容器的两个极板，板间距为d ，B 板接地，把电容器接入如图所示的电路中，开始时滑动变阻器的滑片P 恰好在电阻R 的中间位置，电源电动势为E ,内阻忽略不计，一带电液滴静止在距离B 板2d的O 点。