PAGE選擇題專練(十一)(限時(shí)：20分鐘)二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．14．質(zhì)量為M＝1kg的木板靜止在粗糙水平面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg、大小可忽略的鐵塊．鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，取g＝10m/s2.若在鐵塊右端施加一個(gè)從0開始增大的水平向右的力F，假設(shè)木板足夠長，鐵塊受木板摩擦力Ff隨拉力F的變化如圖1所示．則兩個(gè)動(dòng)摩擦因數(shù)的數(shù)值為()圖1A．μ1＝0.1，μ2＝0.2 B．μ1＝0.1，μ2＝0.4C．μ1＝0.2，μ2＝0.4 D．μ1＝0.4，μ2＝0.2答案B解析由題圖可知，當(dāng)F≥6N時(shí)，鐵塊的摩擦力恒定即為滑動(dòng)摩擦力，且Ff＝μ2mg＝4N，解得μ2＝0.4，在F＝6N時(shí)，鐵塊和木板具有相同的加速度，對鐵塊有：F－Ff＝ma解得a＝2m/s2對木板有：Ff－μ1(M＋m)g＝Ma解得：μ1＝0.1，故B正確．15．一個(gè)同學(xué)在做研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，只在紙上記下y軸位置，并在坐標(biāo)紙上描出如圖2所示曲線，在曲線上取A、B兩點(diǎn)，用刻度尺分別量出它們到y(tǒng)軸的距離AA′＝x1，BB′＝x2，以及AB的豎直距離h，從而求出小球拋出時(shí)的初速度v0為()圖2A.eq\r(\f(x\o\al(,22)－x\o\al(,12)g,2h)) B.eq\r(\f(x2－x12g,2h))C.eq\f(x2＋x1,2)eq\r(\f(g,2h)) D.eq\f(x2－x1,2)eq\r(\f(g,2h))答案A解析設(shè)初速度為v0，則從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A所需的時(shí)間t1＝eq\f(x1,v0)，從拋出點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間t2＝eq\f(x2,v0)，在豎直方向上有：eq\f(1,2)gteq\o\al(22)－eq\f(1,2)gteq\o\al(12)＝h，代入t1、t2解得：v0＝eq\r(\f(x\o\al(,22)－x\o\al(,12)g,2h))，故A正確．16．紫外光電管是利用光電效應(yīng)原理對油庫等重要場所進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警的裝置，其工作電路如圖3所示，其中A為陽極，K為陰極，只有當(dāng)明火中的紫外線照射到K極時(shí)，c、d端才會(huì)有信號(hào)輸出．已知地球表面太陽光中紫外線波長主要在315～400nm之間，而明火中的紫外線波長主要在200～280nm之間，下列說法正確的是()圖3A．要實(shí)現(xiàn)有效報(bào)警，照射光電管的紫外線波長應(yīng)大于280nmB．明火照射光電管的時(shí)間要足夠長，c、d端才有輸出電壓C．僅有太陽光照射光電管時(shí)，c、d端輸出的電壓為零D．火災(zāi)報(bào)警時(shí)，照射光電管的紫外線波長越長，逸出的光電子最大初動(dòng)能越大答案C解析根據(jù)題意知，要實(shí)現(xiàn)有效報(bào)警，照射光電管的紫外線波長應(yīng)介于200～280nm之間，故A錯(cuò)誤；光電效應(yīng)的發(fā)生具有瞬時(shí)性，故B錯(cuò)誤；僅有太陽光照射光電管時(shí)，由于波長大于明火的波長，即頻率小于明火的頻率，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)，回路中沒有電流，c、d端也就沒有輸出電壓，故C正確；火災(zāi)報(bào)警時(shí)，照射光電管的紫外線波長越長，則頻率越小，那么逸出的光電子最大初動(dòng)能越小，故D錯(cuò)誤．17.真空中的點(diǎn)電荷在其周圍產(chǎn)生電場，電場中某點(diǎn)的電勢與點(diǎn)電荷的電荷量成正比，與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離成反比，即φ＝keq\f(Q,r).在某真空中有一如圖4所示的正六邊形ABCDEF，O為其中心，A、C、E三個(gè)頂點(diǎn)各固定一點(diǎn)電荷，其中A、C兩點(diǎn)電荷量為q(q>0)，E點(diǎn)電荷量為－q，EB、EO分別表示B、O點(diǎn)場強(qiáng)的大小，φB、φO分別表示B、O點(diǎn)的電勢，則以下關(guān)系中正確的是()圖4A．EB>EO，φB>φO B．EB<EO，φB>φOC．EB＝EO，φB＝φO D．EB<EO，φB＝φO答案B解析設(shè)正六邊形的邊長為L，A處點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為E1＝eq\f(kq,L2)C處點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為E2＝eq\f(kq,L2)E處點(diǎn)電荷在B點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為E3＝eq\f(kq,4L2)由電場的疊加可知，A、C兩處點(diǎn)電荷在B處的合場強(qiáng)為E12＝eq\f(kq,L2)所以B處的場強(qiáng)為EB＝E12－E3＝eq\f(3kq,4L2)同理可求得：O處的場強(qiáng)為EO＝eq\f(2kq,L2)所以EB<EOB處的電勢為φB＝eq\f(2kq,L)－eq\f(kq,2L)＝eq\f(3kq,2L)O處的電勢為φO＝eq\f(2kq,L)－eq\f(kq,L)＝eq\f(kq,L)所以φB>φO，故B正確．18.如圖5所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑絕緣圓環(huán)半徑為R，圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)帶電的小球A、B(均可看作質(zhì)點(diǎn))，小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，帶電荷量均為q，且小球A、B用一長為2R的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿相連，豎直面內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(未畫出)，電場強(qiáng)度大小為E＝eq\f(mg,q)，現(xiàn)在給小球一個(gè)擾動(dòng)，使小球A從最高點(diǎn)由靜止開始沿圓環(huán)下滑，已知重力加速度為g，在小球A滑到最低點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是()圖5A．小球A減少的機(jī)械能等于小球B增加的機(jī)械能B．細(xì)桿對小球A和小球B做的總功為0C．小球A在最低點(diǎn)的速度為eq\r(\f(gR,3))D．細(xì)桿對小球B做的功為mgR答案B解析由于電場力做功，兩個(gè)球系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A球減少的機(jī)械能不等于B球增加的機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；細(xì)桿對小球A和小球B的力等大反向，為系統(tǒng)內(nèi)彈力，所以細(xì)桿對小球A和小球B做的總功為0，故B正確；當(dāng)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，電場力對系統(tǒng)做功4EqR＝4mgR，有：4mgR＋mg·2R－2mg·2R＝eq\f(1,2)(m＋2m)v2，解得：v＝2eq\r(\f(gR,3))，故C錯(cuò)誤；對B球，利用動(dòng)能定理可得，W＋qE·2R－2mg·2R＝eq\f(1,2)×2mv2－0，解得細(xì)桿對B球所做的功W＝eq\f(10,3)mgR，故D錯(cuò)誤．19．地面衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生產(chǎn)、生活等方面發(fā)揮著巨大作用，對地面上的重要目標(biāo)需要衛(wèi)星不間斷地進(jìn)行跟蹤監(jiān)測．假設(shè)在赤道上有一個(gè)需要跟蹤監(jiān)測的目標(biāo)，某監(jiān)測衛(wèi)星位于赤道平面內(nèi)，離地面的飛行高度為R，飛行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，設(shè)地球的自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，忽略大氣層對光線傳播的影響，則此衛(wèi)星在一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)對目標(biāo)連續(xù)監(jiān)測的最長時(shí)間為t，衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T′，則()A．T′＝4πReq\r(\f(2R,GM)) B．T′＝2πReq\r(\f(R,GM))C．t＝eq\f(2π,3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(g,8R))－\f(2π,T)))) D．t＝eq\f(π,\r(\f(g,8R))－\f(2π,T))答案AC解析根據(jù)Geq\f(Mm,2R2)＝m·2R·eq\f(4π2,T′2)，得衛(wèi)星的周期T′＝4πReq\r(\f(2R,GM))，故A正確，B錯(cuò)誤．根據(jù)幾何關(guān)系，衛(wèi)星在t時(shí)間內(nèi)比地球自轉(zhuǎn)的角度多120度，如圖衛(wèi)星從A到B，地球自轉(zhuǎn)從C到D，則有：ωt－eq\f(2π,T)t＝eq\f(2,3)π，而衛(wèi)星的角速度ω＝eq\f(2π,T′)＝eq\r(\f(g,8R))，解得t＝eq\f(2π,3\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(\f(g,8R))－\f(2π,T))))，故C正確，D錯(cuò)誤．20．如圖6所示，半徑為R的圓形區(qū)域位于正方形ABCD的中心，圓心為O，與正方形中心重合．圓形區(qū)域內(nèi)、外有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以速率v0沿紙面從M點(diǎn)平行于AB邊沿半徑方向射入圓形磁場，并從N點(diǎn)射出，且恰好沒射出正方形磁場區(qū)域，粒子重力忽略不計(jì)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為eq\f(mv0,qR)，則()圖6A．粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角為90°B．正方形區(qū)域的邊長為3RC．粒子再次回到M點(diǎn)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為eq\f(4πR,v0)D．粒子再次回到M點(diǎn)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間為eq\f(2πR,v0)答案AC解析粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)軌道半徑為r1，則洛倫茲力充當(dāng)向心力，可知：qv0B＝meq\f(v\o\al(,02),r1)，解得：r1＝R；由幾何關(guān)系可知，粒子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角為90°，選項(xiàng)A正確；粒子在正方形磁場中的軌道半徑為r2，粒子恰好不從AB邊射出，有：qv0B＝meq\f(v\o\al(02,),r2)，解得r2＝eq\f(mv0,Bq)＝R，則正方形的邊長L＝2r1＋2r2＝4R，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；粒子在圓形磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T1＝eq\f(2πR,v0)，在圓形磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝eq\f(T1,2)＝eq\f(πR,v0)；粒子在圓形以外的區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T2＝eq\f(2πR,v0)，在圓形以外的磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t3＝eq\f(3,2)T2＝eq\f(3πR,v0)；則再次回到M點(diǎn)的時(shí)間t＝t1＋t2＝eq\f(4πR,v0)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．21.一個(gè)細(xì)小金屬圓環(huán)，在范圍足夠大的磁場中豎直下落，磁感線的分布情況如圖7，其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上．開始時(shí)圓環(huán)的磁通量為Φ0，圓環(huán)磁通量隨下落高度y的變化關(guān)系為Φ＝Φ0(1＋ky)(k為比例常數(shù)，k>0)．金屬圓環(huán)在下落過程中環(huán)面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．該金屬環(huán)的收尾速度為v，已知金屬圓環(huán)的電阻為R，忽略空氣阻力，關(guān)于該情景，以下結(jié)論正確的有()圖7A．金屬圓環(huán)速度穩(wěn)定后，Δt時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢大小為kΦ0vB．金屬圓環(huán)速度穩(wěn)定后，金屬圓環(huán)的熱功率P＝eq\f(kΦ0v2,Rg)C．金屬圓環(huán)的質(zhì)量m＝eq\f(kΦ0v2,R)D．金屬圓環(huán)速度穩(wěn)定后，金屬圓環(huán)的熱功率P＝eq\f(kΦ0v2,