五月物理每周好題精選（第4周）一、單選題1．電磁炮是一種新式兵器，可提高炮彈的速度和射程。如圖所示是模擬電磁炮發(fā)射過程，光滑水平導(dǎo)軌寬度為、長度為，軌道左側(cè)接有恒流源，兩導(dǎo)軌之間存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，方向豎直向上?，F(xiàn)將質(zhì)量為、阻值為的金屬炮彈垂直放置在水平導(dǎo)軌上。某次發(fā)射測試中，金屬炮彈從軌道最左側(cè)由靜止做勻加速直線運(yùn)動，不計一切阻力及導(dǎo)軌電阻，下列說法正確的是()A.電流從D流向CB.金屬炮彈加速過程中安培力的平均功率為C.兩點間電壓為D.該次發(fā)射消耗的電能為2．漏電保護(hù)裝置能有效保護(hù)人的生命和財產(chǎn)安全。當(dāng)用電器正常工作時，通過鐵芯的圓心、垂直于鐵芯所在平面、緊靠的兩根絕緣電線電流大小相等、方向相反；當(dāng)用電器漏電時，兩根電線中電流不相等，在線圈中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，斷路器切斷電路。若某次漏電瞬間，電流方向如圖所示，且電線2中電流大于電線1中電流，則線圈內(nèi)()A.磁通量增加，在線圈中感應(yīng)電流從M流向NB.磁通量增加，在線圈中感應(yīng)電流從N流向MC.磁通量減少，在線圈中感應(yīng)電流從N流向MD.磁通量減少，在線圈中感應(yīng)電流從M流向N3．速度選擇器，在水平金屬板間存在正交的電場和磁場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖所示。一帶電粒子（重力不計）從左端以速度v沿虛線射入，恰能沿直線通過該區(qū)域，下列說法正確的是()A.粒子一定帶正電B.若只將粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼亩?，則粒子將向下偏C.粒子的速度大小為D.若只增大電場強(qiáng)度E，則粒子將做曲線運(yùn)動，洛倫茲力做負(fù)功4．心臟手術(shù)中，人工心臟泵可短時間代替心臟工作，推動血液循環(huán)。該裝置的示意圖如圖所示，永磁體固定在左側(cè)，線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上（相當(dāng)于一個電磁鐵），通電時線圈AB與活塞柄作為整體會與左側(cè)磁體相互作用，從而帶動活塞運(yùn)動，活塞簡通過閥門與血管相通，閥門只能向外開啟，閥門只能向內(nèi)開啟，關(guān)于其工作原理，下列說法正確的是()A.若使血液流入活塞筒，則電流應(yīng)從線圈B端流入B.該裝置利用了電流的磁效應(yīng)C.若給線圈通入穩(wěn)恒直流電，人工心臟泵也能正常工作D.人工心臟泵的工作原理與發(fā)電機(jī)工作原理相似5．鋼架雪車也被稱為俯式冰橇，是2022年北京冬奧會的比賽項目之一。運(yùn)動員需要俯身平貼在雪橇上，以俯臥姿態(tài)滑行。比賽線路由起跑區(qū)、出發(fā)區(qū)、滑行區(qū)及減速區(qū)組成。若某次運(yùn)動員練習(xí)時，恰好在終點停下來，且在減速區(qū)AB間的運(yùn)動視為勻減速直線運(yùn)動。運(yùn)動員通過減速區(qū)時間為t，其中第一個時間內(nèi)的位移為，第四個時間內(nèi)的位移為，則等于()A.1:16 B.1:7 C.1:5 D.1:36．電影中的太空電梯非常吸引人?，F(xiàn)假設(shè)已經(jīng)建成了如圖所示的太空電梯，其通過超級纜繩將地球赤道上的固定基地、同步空間站和配重空間站連接在一起，它們隨地球同步旋轉(zhuǎn)。圖中配重空間站比同步空間站更高，P是纜繩上的一個平臺。下列說法正確的是()A.太空電梯上各點加速度與該點離地球球心的距離的平方成反比B.超級纜繩對P平臺的作用力方向指向地心C.若從配重空間站向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝配重空間站轉(zhuǎn)動的方向向前運(yùn)動，一邊落向地球D.若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運(yùn)動，且斷裂處為橢圓的近地點二、多選題7．每逢春節(jié)，有長輩給小朋友壓歲錢的習(xí)俗，為了增添年味，現(xiàn)在發(fā)壓歲錢的方式也是越來越有趣，其中有一種叫做“滾錢”，具體操作是在桌面放置不同金額的紙幣，瓶子滾到哪張紙幣上就可以贏取此金額，如圖甲所示。為了便于分析，我們用圖乙來描述這個模型，滾瓶從水平桌面上O點出發(fā)，途中經(jīng)過A、B、C、D、E5個放錢的位置，相鄰兩個位置的距離均為，滾瓶停在哪里就獲得對應(yīng)的壓歲錢。已知滾瓶（可視為質(zhì)點）從O點出發(fā)后做勻減速直線運(yùn)動，張強(qiáng)同學(xué)以的速度推出滾瓶，最后剛好停在E處，已知滾瓶在D點和E點之間滑行的時間為1s，則下列說法正確的是()A.滾瓶由位置B滑至位置C所用的時間等于B.滾瓶由位置B滑至位置C所用的時間等于C.滾瓶由位置A滑至位置E所用的時間等于D.滾瓶經(jīng)過位置A時的速度是經(jīng)過位置C時的速度的2倍8．圖甲為一列簡諧橫波在時刻的波形圖，P是平衡位置在處的質(zhì)點，Q是平衡位置在處的質(zhì)點；圖乙為質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是()A.在時，質(zhì)點P的加速度方向與y軸正方向相同B.從到，該波沿x軸負(fù)方向傳播了2mC.從到，質(zhì)點P通過的路程為30cmD.在時，P質(zhì)點的位移為三、實驗題9．兩同學(xué)探究用粗細(xì)均勻的鎳鉻絲將表頭G改裝成電流表。設(shè)計電路如圖甲所示，表頭G兩端并聯(lián)長為L的鎳鉻絲，調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G滿偏，此時毫安表示數(shù)為I。改變線夾的位置以改變L，重新調(diào)節(jié)滑動變阻器使表頭G仍滿偏，獲得多組I、L數(shù)據(jù)，作出圖像如圖丙所示。(1)請按圖甲所示電路用筆畫線替代導(dǎo)線將圖乙中的器材連接成實驗電路。(2)閉合電鍵前，應(yīng)將實物圖中滑動變阻器滑動頭滑到________（選填“a端”或“b端”）。(3)若圖丙中圖線的縱截距為c，斜率為h，則G表的滿偏電流________（用c、k表達(dá)）。(4)若要把該表頭G改裝成量程為（）的電流表，需要把長為_______的鎳鉻絲并聯(lián)在表頭G兩端。（用c、k、n表達(dá)）10．小明在學(xué)了單擺知識后想利用單擺來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，他用?xì)線懸掛一個小球組成一個單擺，如圖甲所示，其細(xì)線長度可以改變。（1）測擺線長：用刻度尺量出懸掛狀態(tài)下擺線長l。（2）測周期：讓小球在同一豎直面內(nèi)做小幅度擺動，秒表在小球經(jīng)過最低點時開始計時，并計數(shù)1，以后小球每次經(jīng)過最低點都計數(shù)一次，到小球第N次經(jīng)過最低點時，計時結(jié)束，讀出秒表讀數(shù)為t，則該單擺周期________。（3）改變擺線長，重復(fù)步驟（1）（2）。（4）數(shù)據(jù)處理：以周期為縱坐標(biāo)，擺線長l為橫坐標(biāo)，作出圖像如圖乙所示。已知圖像縱截距為b，斜率為k，則可求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮開_______，還可附帶求出小球半徑為________。（結(jié)果均用表示）（5）誤差分析：小紅看了小明的方案后，認(rèn)為該單擺擺長并不等于擺線長l，擺長還應(yīng)加上小球半徑。小明細(xì)想后認(rèn)為仍然以擺線長l為橫坐標(biāo)會導(dǎo)致當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臏y量值________（選填“大于”“小于”或“等于”）真實值。四、計算題11．如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，彈簧處于自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道，其形狀為半徑的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R，用質(zhì)量的小物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為的小物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點釋放，小物塊過B點后其位移與時間的關(guān)系為。小物塊從桌面右邊緣D點飛離桌面后，由P點沿圓軌道切線落入圓軌道。（）。求：（1）物塊離開D點時速度大小和BD間的距離；（2）判斷能否沿圓軌道到達(dá)M點，若能，求物塊沿圓軌道到達(dá)M點時對軌道的壓力；（3）釋放后運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功。12．用高能量的電場把離子加速并注入芯片材料的過程叫離子注入，這是芯片制造過程中的一個重要步驟。如圖所示，在一個邊長為l的正方形真空空間ABCD中，沿對角線AC將它分成Ⅰ、Ⅱ兩個區(qū)域，其中Ⅰ區(qū)域（包括邊界AB、BC）有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在Ⅱ區(qū)域內(nèi)有平行于CD且由C指向D的勻強(qiáng)電場。一離子生成器不斷生成離子，所有生成的離子從A點沿AB方向以速度v射入Ⅰ區(qū)域，最后這些離子恰好從D點射出注入芯片材料。已知離子帶電量均為+q，質(zhì)量均為m，不考慮離子的重力以及離子間的相互作用力，求：(1)若離子剛好從AC中點О進(jìn)入Ⅱ區(qū)域，Ⅰ區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?2)為了調(diào)整離子注入芯片材料的深度，將Ⅰ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)椋?）問中的三倍，離子初速度仍為v，為使離子仍從D點注入芯片材料，Ⅱ區(qū)域的電場強(qiáng)度的大小為多少？

參考答案1．答案：D解析：A.由題可知，炮彈向右發(fā)射，則炮彈受到向右的安培力作用，根據(jù)左手定則可知，金屬棒中電流從C流向D，故A錯誤；B.彈體的加速度彈體運(yùn)動到軌道末端時，速度為則安培力的平均功率為故B錯誤；C.電磁炮的原理與電動機(jī)原理相似，雖然電流為100A，金屬炮彈的阻值為，但根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒關(guān)系，電功率大于熱功率，即所以C、D兩點電壓大于1V，故C錯誤；D.電磁炮發(fā)射的時間為該次發(fā)射消耗的電能為故D正確。故選D。2．答案：A解析：當(dāng)用電器正常工作時，緊靠的兩根絕緣電線電流大小相等、方向相反，此時穿過線圈的磁通量為零；當(dāng)用電器漏電且電線2中電流大于電線1中電流時，總電流與方向相同，電流的磁場在鐵芯中沿逆時針方向，因為線圈內(nèi)磁通量增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁場在鐵芯中沿順時針方向，根據(jù)安培定則，在線圈中感應(yīng)電流從M流向N。故選A。3．答案：C解析：AC.無論粒子帶正電還是負(fù)電，粒子從左側(cè)射入時，受電場力和洛倫茲力方向總是相反的，且電場力和洛倫茲力大小相等，滿足即粒子的速度大小即只對粒子速度有要求，對粒子電量和電性無要求，故A錯誤，C正確；B.若只將粒子的電荷量變?yōu)樵瓉淼亩?，因依然滿足速度選擇器的原理，則粒子將勻速直線通過。故B錯誤；D.只增大電場強(qiáng)度E，粒子受到的洛倫茲力小于電場力，將做曲線運(yùn)動，但洛倫茲力不做功，故D錯誤。故選C。4．答案：B解析：AB.若血液流入活塞筒，則活塞應(yīng)向左運(yùn)動，需要電磁鐵左端出現(xiàn)S極，與永磁鐵右端為N極相吸引，由右手螺旋定則可知，電流應(yīng)從線圈A端流入，A錯誤，B正確；C.人工心臟泵工作時，活塞需要往返運(yùn)動，需要改變電磁鐵的磁極方向，才能使電磁鐵與磁體相互排斥或相互吸引，因此線圈AB中的電流方向需要改變，C錯誤；D.由于給人工心臟泵中通入電流，人工心臟泵會運(yùn)動，所以是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以與電動機(jī)的工作原理相似，D錯誤。故選B。5．答案：B解析：由題意知，在減速區(qū)AB間的運(yùn)動視為勻減速直線運(yùn)動，且最終減為零，將此減速過程由逆向思維，可看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，連續(xù)相等時間內(nèi)位移之比為1:3:5……可知，之比即為初速度為零的勻加速直線中第一個時間內(nèi)的位移與第四個時間內(nèi)的位移之比，即故選B。6．答案：D解析：A.太空電梯上各點具有相同的角速度，根據(jù)可知太空電梯上各點加速度與該點離地球球心的距離成正比，故A錯誤；B.P平臺如果只受地球萬有引力，則圓周運(yùn)動角速度比同步空間站要快，而實際圓周運(yùn)動角速度等于同步空間站角速度，則在萬有引力之外，P平臺還受到纜繩拉力，故地球的引力與纜繩拉力提供P平臺做圓周運(yùn)動所需的向心力，P平臺做圓周運(yùn)動所需的向心力小于地球?qū)λ娜f有引力，所以超級纜繩對P平臺的作用力方向背離地心，故B錯誤；C.若從配重空間站向外自由釋放一個小物塊，則小物塊會一邊朝配重空間站轉(zhuǎn)動的方向向前運(yùn)動，一邊遠(yuǎn)離地球，做離心運(yùn)動，故C錯誤；D.若兩空間站之間纜繩斷裂，配重空間站將繞地球做橢圓運(yùn)動，其斷裂處為橢圓的近地點，因為在近地點線速度較大，半徑較小，需要的向心力更大，故D正確。故選D。7．答案：BC解析：AB.滾瓶，最后剛好停在E處，利用逆向思維，由于相鄰兩個位置的距離，則有滾瓶在D點和E點之間滑行的時間為1s，則可解得故A錯誤，B正確；C.滾瓶在D點和E點之間滑行的時間為1s，結(jié)合上述可知，滾瓶由位置A滑至位置E所用的時間故C正確；D.結(jié)合上述可知，滾瓶由位置C滑至位置E所用的時間利用逆向思維，根據(jù)速度公式有，解得故D錯誤。故選BC。8．答案：BD解析：B.由乙圖可知，0.2s時Q處于平衡位置且向下振動，根據(jù)“上下坡”法可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，根據(jù)圖像可得，振幅為周期為波長為所以波速為從到，該波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為故B正確；A.時，質(zhì)點P的位移為根據(jù)題意，質(zhì)點P的振動方程為將，代入可得解得所以時，有所以質(zhì)點P在平衡位置上方，且向平衡位置靠近，加速度方向與y軸負(fù)方向相同，故A錯誤；C.在時，有從到，質(zhì)點P通過的路程為故C錯誤；D.在時，P質(zhì)點的位移為故D正確。故選BD。9．答案：(1)(2)a端(3)c(4)解析：（1）根據(jù)圖甲所示電路，連接實驗器材如下圖（2）滑到a端保證鎳鉻絲兩端電壓為0，保護(hù)電路。（3）根據(jù)歐姆定律，則有可整理為對應(yīng)圖像的斜率和截距，則有（4）根據(jù)改裝電表，則該表頭G需要并聯(lián)的電阻阻值為又因聯(lián)立可解得10．答案：（2）（4）；（5）等于解析：（2）每經(jīng)過最低點計數(shù)一次且從1開始到N總時間為t，有解得（4）設(shè)小球半徑為R，由可得結(jié)合圖像有解得（5）在圖像中橫坐標(biāo)無論是擺長還是擺線長，圖像的斜率不變，所測當(dāng)?shù)刂亓铀俣炔蛔?，因此仍然以擺線長l為橫坐標(biāo),當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊臏y量值等于真實值。11．答案：（1）4m/s；2.5m（2）不能（3）5.6J解析：（1）設(shè)物塊由D點以初速度做平拋運(yùn)動，落到P點時