选择题提速保分练(五)

选择题提速保分练(五)一、单项选择题：本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.研究表明，风力的大小F与风速的大小v、物体的横截面积S以及物体的形状有关，对于形状相同的物体，风力F＝kSv(k是比例系数)。某物理兴趣小组想测量风速的大小，将半径为r、质量均匀分布的实心塑料球用不可伸长的轻质细线固定在水平墙面上，如图所示，风水平吹来时，若风速为v1，塑料球平衡时细线与墙面的夹角为α；若风速为v2，选用半径为2r的相同材料的塑料球，平衡时细线与墙面的夹角为β。下列关系式正确的是()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：选C设塑料球的密度为ρ，半径为r时，塑料球的质量m＝ρ·eq\f(4,3)πr3，风力F＝kSv＝kπr2v。当塑料球的质量为m1，半径为r，风速为v1时，对塑料球受力分析，根据共点力的平衡条件可知tanα＝eq\f(m1g,F1)＝eq\f(4ρrg,3kv1)，当塑料球的质量为m2，半径为2r，风速为v2时，有tanβ＝eq\f(m2g,F2)＝eq\f(8ρrg,3kv2)，所以eq\f(v1,v2)＝eq\f(tanβ,2tanα)，选项C正确。2．2022年11月29日23时41分，我国成功发射了“神舟十五号”载人飞船，实现了我国航天技术的又一突破，为了拍摄飞船的外部影像，航天员在太空释放了一个伴飞小卫星，通过一个“弹簧”装置给伴飞小卫星一个速度增量，小卫星的速度比“神舟十五号”飞船快，两者之间会先越来越远，直到保持在一个大致距离上，伴飞小卫星是一个边长为40cm的立方体，虽然小，但它具有姿态的调整、测控、数据传输等功能，将飞船的运动轨道近似为圆形，忽略飞船与伴飞小卫星之间的万有引力，则伴飞小卫星在远离飞船的过程中()A．速度增大 B．加速度减小C．受地球万有引力增大 D．机械能增大解析：选B小卫星的速度比“神舟十五号”飞船快，万有引力不足以提供向心力而做离心运动，轨道半径变大，万有引力做负功，引力势能增大，动能减小，速度减小，故A错误；由Geq\f(Mm,r2)＝ma，可得a＝eq\f(GM,r2)，轨道半径变大，加速度变小，故B正确；万有引力F＝eq\f(GMm,r2)，轨道半径变大，万有引力变小，故C错误；伴飞小卫星在远离飞船的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，故D错误。3.如图所示的电路中，R1、R2、R3为定值电阻，R4是滑动变阻器，平行板电容器的电容为C，电源电动势为E，内阻不计。当开关K闭合且电路稳定时，下列说法正确的是()A．增大电容器两极板正对面积，电容器极板上的电荷量增大B．减小电容器两极板间的距离，电容器两极板间的电压增大C．减小R4接入电路的阻值，电容器两极板间的电压将会减小D．断开开关K瞬间，滑动变阻器R4中有方向从左向右的电流解析：选A当开关K闭合且电路稳定，外电路等效为三个电阻串联，电容器两极板间的电压恒定，增大或减小电容器两极板间的距离，不影响电容器两极板间的电压，故B错误；由C＝eq\f(εrS,4πkd)，可知，增大电容器两极板正对面积，电容C增大，由Q＝CU，可知电容器极板上的电荷量增大，故A正确；增大或减小R4接入电路的阻值，不影响稳定后两极板间的电压，故C错误；电容器的左极板带正电，右极板带负电，断开开关K瞬间，电容器相当于电源，左极板为正极，右极板为负极，和R2、R3、R4构成闭合回路，故滑动变阻器R4中有方向从右向左的电流，故D错误。4.如图所示，将小球从O点正上方的B点以某一速度水平抛出，仅改变B点离地的高度，小球均能击中水平面上的A点。若抛出点离地的高度越高，则()A．小球平抛的初速度越大B．小球击中A点时，重力的功率一定越大C．小球击中A点时，动能一定越大D．小球击中A点时，动能一定越小解析：选B由题意，根据平抛运动规律可得OA＝v0t＝v0eq\r(\f(2h,g))，可知，在OA一定的情况下，抛出点离地的高度h越高，小球平抛的初速度v0越小，故A错误；小球击中A点时，重力的功率为P＝mgvy＝mgeq\r(2gh)，h越高，P一定越大，故B正确；根据动能定理可得小球击中A点时的动能为Ek＝eq\f(1,2)mv02＋mgh＝mg(eq\f(OA2,4h)＋h)，由上式可知，当h＝eq\f(OA,2)时Ek有最小值，由于不知h与OA的关系，所以动能无法判断，故C、D错误。5．如图乙所示，在A、B间接入图甲所示正弦交流电，通过理想变压器和二极管D1、D2给阻值R＝20Ω的纯电阻负载供电，已知D1、D2为相同的理想二极管，正向电阻为0，反向电阻无穷大，变压器原线圈n1＝110匝，副线圈n2＝20匝，Q为副线圈中心抽头，为保证安全，二极管的反向耐压值至少为U0，设电阻R上消耗的热功率为P，则有()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：选C在A、B间接入正弦交流电U1＝220V，变压器原线圈n1＝110匝，副线圈n2＝20匝，根据eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)，得有效值为：U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(20,110)×220V＝40V，而二极管的反向耐压值至少为U0，它需要承受交流电的最大值，所以U0＝40eq\r(2)V，Q为副线圈正中央抽头，则电阻R两端电压为20V，所以电阻R消耗的热功率P为：P＝eq\f(U2,R)＝eq\f(202,20)W＝20W，故C正确。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。6.如图所示，三个完全相同的轻弹簧竖立在地面上，a、b、c三个小球分别从三个弹簧的正上方由静止释放，a球释放的位置最低，c球释放的位置最高，a、b两球的质量相等，a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相同，空气阻力不计。则关于三个球下落过程中的判断正确的是()A．三个球与弹簧接触后均立即开始做减速运动B．a、b两球速度最大的位置在同一高度C.b球下落过程中弹簧的最大压缩量比c球下落过程中弹簧的最大压缩量大D．a球与弹簧组成系统的机械能和c球与弹簧组成系统的机械能相等解析：选BC三个球与弹簧接触后，在弹力大于重力之前合力向下，仍向下做加速运动，故A错误；速度最大的位置为弹簧的弹力大小等于重力的位置，由于a、b两球质量相等，因此两球下落过程中弹力大小等于重力时弹簧的压缩量相等，故a、b两球速度最大的位置在同一高度，故B正确；由于a、b两球质量相等，b开始释放的位置比a开始释放的位置高，故b球下落过程中弹簧的最大压缩量比a球下落过程中弹簧的最大压缩量大，由于a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相同，可知C正确；a、c两球下落过程中弹簧的最大压缩量相同，故当弹簧压缩量最大时，两弹簧的弹性势能相等，两小球动能均为零，但重力势能与零势能面的选取位置和质量有关，因此a球与弹簧组成系统的机械能和c球与弹簧组成的系统机械能不一定相等，故D错误。7.如图所示，在正四面体P-ABC中，O是底面AB边的中点，若在A、B两点分别固定一个带正电、电荷量都为Q的点电荷。则下列说法中正确的是()A．P、C两点的电势差为零B．P点的电场强度与C点的电场强度相同C．将带正电的试探电荷q从O点沿着OC移动到C点，电荷的电势能逐渐减小D．将带正电的试探电荷q从P点移动到C点，电荷的电势能先减少后增加解析：选AC等量同种电荷中垂线上沿O向两边电势降低，有几何关系可得，OP＝OC，所以C点和P点电势相等，即电势差为零，故A正确；C点和P点电场强度大小相等，方向不同，故B错误；从O点沿着OC移动到C点，电势在降低，由于试探电荷是正电荷，所以电势能也在减小，故C正确；从P点移动到C点，先靠近O，后远离O，电势先高后低，由于试探电荷是正电荷，所以电势能先增大后减少，故D错误。8．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为＋q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm，加速电场频率的最大值为fm。则下列说法正确的是()A．粒子获得的最大动能与加速电压无关B．粒子第n次和第n＋1次进入磁场的半径之比为eq\r(n＋1)∶eq\r(n)C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为t＝eq\f(πBR2,2U)D．若fm＜eq\f(qBm,2πm)，则粒子获得的最大动能为Ekm＝2π2mfm2R2解析：选ACD当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据qvB＝meq\f(v2,R)，得v＝eq\f(qBR,m)，则粒子获得的最大动能Ekm＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(q2B2R2,2m)，粒子获得的最大动能与加速电压无关，故A正确；粒子在加速电场中第n次加速获得的速度为vn，根据动能定理nqU＝eq\f(1,2)mvn2，可得vn＝eq\r(\f(2nqU,m))，同理，粒子在加速电场中第n＋1次加速获得的速度vn＋1＝eq\r(\f(2n＋1qU,m))，粒子在磁场中运动的半径r＝eq\f(mv,qB)，则粒子第n次和第n＋1次进入磁场的半径之比为eq\r(n)∶eq\r(n＋1)，故B错误；粒子被电场加速一次动能的增量为qU，则粒子被加速的次数n＝eq\f(Ekm,qU)＝eq\f(qB2R2,2mU)，粒子在磁场中运动一周的次数n′＝eq\f(n,2)＝eq\f(qB2R2,4mU)，粒子在磁场中运动周期T＝eq\f(2πm,qB)，则粒子从静止开始到出口处所需的时间t＝n′T＝eq\f(qB2R2,4mU)×eq\f(2πm,qB)＝eq\f(πBR2,2U)，故C正