選擇題提速保分練(五)一、單項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題6分，共30分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.研究表明，風(fēng)力的大小F與風(fēng)速的大小v、物體的橫截面積S以及物體的形狀有關(guān)，對(duì)于形狀相同的物體，風(fēng)力F＝kSv(k是比例系數(shù))。某物理興趣小組想測(cè)量風(fēng)速的大小，將半徑為r、質(zhì)量均勻分布的實(shí)心塑料球用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線固定在水平墻面上，如圖所示，風(fēng)水平吹來(lái)時(shí)，若風(fēng)速為v1，塑料球平衡時(shí)細(xì)線與墻面的夾角為α；若風(fēng)速為v2，選用半徑為2r的相同材料的塑料球，平衡時(shí)細(xì)線與墻面的夾角為β。下列關(guān)系式正確的是()A.eq\f(v1,v2)＝eq\f(tanα,2tanβ) B.eq\f(v1,v2)＝eq\f(tanα,4tanβ)C.eq\f(v1,v2)＝eq\f(tanβ,2tanα) D.eq\f(v1,v2)＝eq\f(tanβ,4tanα)解析：選C設(shè)塑料球的密度為ρ，半徑為r時(shí)，塑料球的質(zhì)量m＝ρ·eq\f(4,3)πr3，風(fēng)力F＝kSv＝kπr2v。當(dāng)塑料球的質(zhì)量為m1，半徑為r，風(fēng)速為v1時(shí)，對(duì)塑料球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知tanα＝eq\f(m1g,F1)＝eq\f(4ρrg,3kv1)，當(dāng)塑料球的質(zhì)量為m2，半徑為2r，風(fēng)速為v2時(shí)，有tanβ＝eq\f(m2g,F2)＝eq\f(8ρrg,3kv2)，所以eq\f(v1,v2)＝eq\f(tanβ,2tanα)，選項(xiàng)C正確。2．2022年11月29日23時(shí)41分，我國(guó)成功發(fā)射了“神舟十五號(hào)”載人飛船，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)航天技術(shù)的又一突破，為了拍攝飛船的外部影像，航天員在太空釋放了一個(gè)伴飛小衛(wèi)星，通過(guò)一個(gè)“彈簧”裝置給伴飛小衛(wèi)星一個(gè)速度增量，小衛(wèi)星的速度比“神舟十五號(hào)”飛船快，兩者之間會(huì)先越來(lái)越遠(yuǎn)，直到保持在一個(gè)大致距離上，伴飛小衛(wèi)星是一個(gè)邊長(zhǎng)為40cm的立方體，雖然小，但它具有姿態(tài)的調(diào)整、測(cè)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，將飛船的運(yùn)動(dòng)軌道近似為圓形，忽略飛船與伴飛小衛(wèi)星之間的萬(wàn)有引力，則伴飛小衛(wèi)星在遠(yuǎn)離飛船的過(guò)程中()A．速度增大 B．加速度減小C．受地球萬(wàn)有引力增大 D．機(jī)械能增大解析：選B小衛(wèi)星的速度比“神舟十五號(hào)”飛船快，萬(wàn)有引力不足以提供向心力而做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，萬(wàn)有引力做負(fù)功，引力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，速度減小，故A錯(cuò)誤；由Geq\f(Mm,r2)＝ma，可得a＝eq\f(GM,r2)，軌道半徑變大，加速度變小，故B正確；萬(wàn)有引力F＝eq\f(GMm,r2)，軌道半徑變大，萬(wàn)有引力變小，故C錯(cuò)誤；伴飛小衛(wèi)星在遠(yuǎn)離飛船的過(guò)程中，只有萬(wàn)有引力做功，機(jī)械能守恒，故D錯(cuò)誤。3.如圖所示的電路中，R1、R2、R3為定值電阻，R4是滑動(dòng)變阻器，平行板電容器的電容為C，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合且電路穩(wěn)定時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．增大電容器兩極板正對(duì)面積，電容器極板上的電荷量增大B．減小電容器兩極板間的距離，電容器兩極板間的電壓增大C．減小R4接入電路的阻值，電容器兩極板間的電壓將會(huì)減小D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)K瞬間，滑動(dòng)變阻器R4中有方向從左向右的電流解析：選A當(dāng)開(kāi)關(guān)K閉合且電路穩(wěn)定，外電路等效為三個(gè)電阻串聯(lián)，電容器兩極板間的電壓恒定，增大或減小電容器兩極板間的距離，不影響電容器兩極板間的電壓，故B錯(cuò)誤；由C＝eq\f(εrS,4πkd)，可知，增大電容器兩極板正對(duì)面積，電容C增大，由Q＝CU，可知電容器極板上的電荷量增大，故A正確；增大或減小R4接入電路的阻值，不影響穩(wěn)定后兩極板間的電壓，故C錯(cuò)誤；電容器的左極板帶正電，右極板帶負(fù)電，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K瞬間，電容器相當(dāng)于電源，左極板為正極，右極板為負(fù)極，和R2、R3、R4構(gòu)成閉合回路，故滑動(dòng)變阻器R4中有方向從右向左的電流，故D錯(cuò)誤。4.如圖所示，將小球從O點(diǎn)正上方的B點(diǎn)以某一速度水平拋出，僅改變B點(diǎn)離地的高度，小球均能擊中水平面上的A點(diǎn)。若拋出點(diǎn)離地的高度越高，則()A．小球平拋的初速度越大B．小球擊中A點(diǎn)時(shí)，重力的功率一定越大C．小球擊中A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能一定越大D．小球擊中A點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能一定越小解析：選B由題意，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得OA＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，可知，在OA一定的情況下，拋出點(diǎn)離地的高度h越高，小球平拋的初速度v0越小，故A錯(cuò)誤；小球擊中A點(diǎn)時(shí)，重力的功率為P＝mgvy＝mgeq\r(2gh)，h越高，P一定越大，故B正確；根據(jù)動(dòng)能定理可得小球擊中A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek＝eq\f(1,2)mv02＋mgh＝mg(eq\f(OA2,4h)＋h)，由上式可知，當(dāng)h＝eq\f(OA,2)時(shí)Ek有最小值，由于不知h與OA的關(guān)系，所以動(dòng)能無(wú)法判斷，故C、D錯(cuò)誤。5．如圖乙所示，在A、B間接入圖甲所示正弦交流電，通過(guò)理想變壓器和二極管D1、D2給阻值R＝20Ω的純電阻負(fù)載供電，已知D1、D2為相同的理想二極管，正向電阻為0，反向電阻無(wú)窮大，變壓器原線圈n1＝110匝，副線圈n2＝20匝，Q為副線圈中心抽頭，為保證安全，二極管的反向耐壓值至少為U0，設(shè)電阻R上消耗的熱功率為P，則有()A．U0＝20eq\r(2)V，P＝20WB．U0＝40V，P＝80WC．U0＝40eq\r(2)V，P＝20WD．U0＝20V，P＝20W解析：選C在A、B間接入正弦交流電U1＝220V，變壓器原線圈n1＝110匝，副線圈n2＝20匝，根據(jù)eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得有效值為：U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(20,110)×220V＝40V，而二極管的反向耐壓值至少為U0，它需要承受交流電的最大值，所以U0＝40eq\r(2)V，Q為副線圈正中央抽頭，則電阻R兩端電壓為20V，所以電阻R消耗的熱功率P為：P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(202,20)W＝20W，故C正確。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。6.如圖所示，三個(gè)完全相同的輕彈簧豎立在地面上，a、b、c三個(gè)小球分別從三個(gè)彈簧的正上方由靜止釋放，a球釋放的位置最低，c球釋放的位置最高，a、b兩球的質(zhì)量相等，a、c兩球下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量相同，空氣阻力不計(jì)。則關(guān)于三個(gè)球下落過(guò)程中的判斷正確的是()A．三個(gè)球與彈簧接觸后均立即開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)B．a(chǎn)、b兩球速度最大的位置在同一高度C.b球下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量比c球下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量大D．a(chǎn)球與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能和c球與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能相等解析：選BC三個(gè)球與彈簧接觸后，在彈力大于重力之前合力向下，仍向下做加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；速度最大的位置為彈簧的彈力大小等于重力的位置，由于a、b兩球質(zhì)量相等，因此兩球下落過(guò)程中彈力大小等于重力時(shí)彈簧的壓縮量相等，故a、b兩球速度最大的位置在同一高度，故B正確；由于a、b兩球質(zhì)量相等，b開(kāi)始釋放的位置比a開(kāi)始釋放的位置高，故b球下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量比a球下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量大，由于a、c兩球下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量相同，可知C正確；a、c兩球下落過(guò)程中彈簧的最大壓縮量相同，故當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，兩彈簧的彈性勢(shì)能相等，兩小球動(dòng)能均為零，但重力勢(shì)能與零勢(shì)能面的選取位置和質(zhì)量有關(guān)，因此a球與彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能和c球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不一定相等，故D錯(cuò)誤。7.如圖所示，在正四面體P-ABC中，O是底面AB邊的中點(diǎn)，若在A、B兩點(diǎn)分別固定一個(gè)帶正電、電荷量都為Q的點(diǎn)電荷。則下列說(shuō)法中正確的是()A．P、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零B．P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．將帶正電的試探電荷q從O點(diǎn)沿著OC移動(dòng)到C點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能逐漸減小D．將帶正電的試探電荷q從P點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電荷的電勢(shì)能先減少后增加解析：選AC等量同種電荷中垂線上沿O向兩邊電勢(shì)降低，有幾何關(guān)系可得，OP＝OC，所以C點(diǎn)和P點(diǎn)電勢(shì)相等，即電勢(shì)差為零，故A正確；C點(diǎn)和P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故B錯(cuò)誤；從O點(diǎn)沿著OC移動(dòng)到C點(diǎn)，電勢(shì)在降低，由于試探電荷是正電荷，所以電勢(shì)能也在減小，故C正確；從P點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，先靠近O，后遠(yuǎn)離O，電勢(shì)先高后低，由于試探電荷是正電荷，所以電勢(shì)能先增大后減少，故D錯(cuò)誤。8．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子，在加速電壓為U的加速電場(chǎng)中被加速，所加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度、加速電場(chǎng)的頻率可調(diào)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值為Bm，加速電場(chǎng)頻率的最大值為fm。則下列說(shuō)法正確的是()A．粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓無(wú)關(guān)B．粒子第n次和第n＋1次進(jìn)入磁場(chǎng)的半徑之比為eq\r(n＋1)∶eq\r(n)C．粒子從靜止開(kāi)始加速到出口處所需的時(shí)間為t＝eq\f(πBR2,2U)D．若fm＜eq\f(qBm,2πm)，則粒子獲得的最大動(dòng)能為Ekm＝2π2mfm2R2解析：選ACD當(dāng)粒子出D形盒時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，根據(jù)qvB＝meq\f(v2,R)，得v＝eq\f(qBR,m)，則粒子獲得的最大動(dòng)能Ekm＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(q2B2R2,2m)，粒子獲得的最大動(dòng)能與加速電壓無(wú)關(guān)，故A正確；粒子在加速電場(chǎng)中第n次加速獲得的速度為vn，根據(jù)動(dòng)能定理nqU＝eq\f(1,2)mvn2，可得vn＝eq\r(\f(2nqU,m))，同理，粒子在加速電場(chǎng)中第n＋1次加速獲得的速度vn＋1＝eq\r(\f(2n＋1qU,m))，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑r＝eq\f(mv,qB)，則粒子第n次和第n＋1次進(jìn)入磁場(chǎng)的半徑之比為eq\r(n)∶eq\r(n＋1)，故B錯(cuò)誤；粒子被電場(chǎng)加速一次動(dòng)能的增量為qU，則粒子被加速的次數(shù)n＝eq\f(Ekm,qU)＝eq\f(qB2R2,2mU)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的次數(shù)n′＝eq\f(n,2)＝eq\f(qB2R2,4mU)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期T＝eq\f(2πm,qB)，則粒子從靜止開(kāi)始到出口處所需的時(shí)間t＝n′T＝eq\f(qB2R2,4mU)×eq\f(2πm,qB)＝eq\f(πBR2,2U)，故C正