1、选择题+实验题组合练(2)一、选择题1.(2019湖北孝感模拟)手机大多有拍照功能,用来衡量其拍照性能的一个重要的指标就是像素,像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点,300万像素的手机拍出的照片比30万像素的手机拍出的等大的照片清晰得多,其原因可以理解为()A.光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性B.光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C.光是一种粒子,它和物质的作用是一份一份的D.大量光子表现出光具有粒子性答案A光具有波粒二象性,大量光子表现出光的波动性,故A正确,D错误;光的波粒二象性是光的内在属性,即使是单个光子也有波动性,跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关,故B错误;光
2、是一种粒子,它和物质的作用是“一份一份”进行的,用很弱的光做双缝干涉实验时的照片上的白点就是光子落在胶片上的痕迹,清楚地显示了光的粒子性,但数码相机拍出的照片不是白点,所以不是此原因,故C错误。2.(2019湖南益阳模拟)一根长度约为1米的空心铝管竖直放置,把一枚小圆柱形永磁体从铝管上端管口放入管中。圆柱体直径略小于铝管的内径。永磁体在管内运动时,不与铝管内壁发生摩擦且无翻转,不计空气阻力。若永磁体下落过程中在铝管内产生的感应电动势大小与永磁体的磁性强弱和下落的速度成正比,铝管的有效电阻恒定,关于永磁体在铝管内运动的过程,下列说法正确的是()A.若永磁体的下端是N极,铝管中产生的感应电流方向从
3、上向下看为顺时针B.若仅增强永磁体的磁性,其经过铝管的时间会延长C.若永磁体穿出铝管前已做匀速运动,则在铝管内匀速运动的过程中重力势能的减少量大于产生的焦耳热D.永磁体从释放到穿出的整个过程中,其受到电磁阻力的冲量大于重力的冲量答案B若永磁体的下端是N极,依据楞次定律,则铝管中产生的感应电流方向从上向下看为逆时针,故A错误;如果仅增强永磁体的磁性,永磁体在铝管中运动受到阻力更大,所以运动时间变长,故B正确;若永磁体穿出铝管前已做匀速运动,依据能量守恒定律,则在铝管内匀速运动的过程中重力势能的减少量等于产生的焦耳热,故C错误;永磁体从释放到穿出的整个过程中,根据动量定理,其受到电磁阻力的冲量小于
4、重力的冲量,故D错误。3.(2019广东茂名二模)如图所示,虚线表示等势面,且相邻两等势面间的电势差相等。实线为某正点电荷的运动轨迹,A、B为轨迹上的两点,运动过程中只受电场力作用。设A、B两点的电势分别为A、B,正点电荷在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB。电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是()A.aAaB,AB B.aABC.aAaB,EpAEpB D.AEpB答案C设正点电荷从A向B运动,其受到的电场力的方向与A到B的方向之间的夹角是钝角,电场力做负功,电势能增大,所以EpAEpB;正点电荷的电势能增大,则对应的电势一定升高,所以AaA,由以上的分析可知,只有C正确,A、B
5、、D错误。4.(2019山东泰安模拟)如图所示,顶角=60、光滑V字形轨道AOB固定在竖直平面内,且AO竖直。一水平杆与轨道交于M、N两点,已知杆自由下落且始终保持水平,经时间t速度由6 m/s增大到14 m/s(杆未触地),则在0.5t时,触点N沿倾斜轨道运动的速度大小为(g取10 m/s2)()A.10 m/sB.17 m/sC.20 m/sD.28 m/s答案C杆自由下落,由运动学公式有v=v0+gt,则t=v-v0g=14-610 s=0.8 s;则在0.5t时,杆的下落速度v=v0+gt2=6 m/s+100.4 m/s=10 m/s;根据运动的分解,杆下落的速度可分解成如图所示的两
6、分运动,触点N沿倾斜轨道运动的速度大小v=vcos60=1012 m/s=20 m/s,故C正确,A、B、D错误。5.(2019湖南衡阳模拟)美国天文学家推测,太阳系有第九大行星,该行星质量约为地球的10倍,体积约为地球的4倍,绕太阳一周需约2万年,冥王星比它亮约一万倍。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,地球和该行星绕太阳的运动均视为匀速圆周运动(不考虑自转),下列说法正确的是()A.太阳的质量约为gR2GB.该行星的质量约为10gR2GC.该行星表面的重力加速度约为58gD.该行星到太阳的距离约为地球到太阳距离的2万倍答案B根据题设条件,地球表面的物体的重力由万有引
7、力提供,即mg=GM地mR2,所以地球的质量M地=gR2G,而题中缺少计算太阳质量的有关物理量,故无法计算太阳质量,故A错误;该行星质量是地球质量的10倍,M行星=10M地=10gR2G,故B正确;根据mg=GMmR2,有g=GMR2,该行星质量是地球质量的10倍,体积约为地球的4倍,半径约为地球的1.6倍,则gg=M地M行星1.6R2R2=32125,所以该行星表面的重力加速度约为12532g,故C错误;根据开普勒第三定律,有r地3T地2=r行星3T行星2,解得r行星=T行星T地23r地=3(2104)2r地7.4102r地,故D错误。6.(多选)(2019广东东莞模拟)如图所示,轻质弹簧一
8、端固定在水平面上O点的转轴上,另一端与一质量为m、套在粗糙固定直杆A处的小球(可视为质点)相连,直杆的倾角为30,OA=OC,B为AC的中点,OB等于弹簧原长。小球从A处由静止开始下滑,初始加速度大小为aA,第一次经过B处的速度大小为v,运动到C处速度为0,之后又以大小为aC的初始加速度由静止开始向上滑行。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是()A.小球可以返回到出发点A处B.撤去弹簧,小球可以在直杆上处于静止状态C.弹簧具有的最大弹性势能为12mv2D.aA-aC=g答案CD设小球从A运动到B的过程克服摩擦力做功为Wf,A、B间的竖直高度为h,弹簧具有的最大弹性势能
9、为Ep,根据能量守恒定律,对小球从A到B的过程有mgh+Ep=12mv2+Wf,A到C的过程有2mgh+Ep=2Wf+Ep,解得Wf=mgh,Ep=12mv2,小球从C点向上运动时,假设能返回到A点,则由能量守恒定律得Ep=2Wf+2mgh+Ep,该式不成立,可知小球不能返回到出发点A处,A项错误,C项正确;设从A运动到C摩擦力的平均值为Ff,AB=s,由Wf=mgh得Ff=mg sin 30,在B点,摩擦力Ff=mg cos 30,由于弹簧对小球有拉力(除B点外),小球对杆的压力大于mg cos 30,所以Ffmg cos 30,可得mg sin 30mg cos 30,因此撤去弹簧,小球不
10、能在直杆上处于静止状态,B项错误;根据牛顿第二定律得,在A点有F cos 30+mg sin 30-Ff=maA,在C点有F cos 30-Ff-mg sin 30=maC,两式相减得aA-aC=g,D项正确。7.(多选)(2019山东泰安模拟)已知通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足B=kIr(其中k为比例系数,I为电流大小,r为该点到直导线的距离)。现有四根平行的通电长直导线,其横截面恰好在一个边长为L的正方形的四个顶点上,电流方向如图所示,其中A、C导线中的电流大小为I1,B、D导线中的电流大小为I2。已知A导线所受的磁场力恰好为零,则下列说法正确的是()A.电流的大小关系为I1
11、=2I2B.四根导线所受的磁场力都为零C.正方形中心O处的磁感应强度为零D.若移走A导线,则中心O处的磁场将沿OB方向答案ACD将导线B、C、D在导线A处的磁场表示出来,如图甲所示,A导线所受的磁场力为零,则A处的合磁场为零,即2kI2L=kI12L,则I1=2I2,故选项A正确;同理,将各点的磁场都画出来,可以判断B、D导线处的合磁场不为零,故其所受的磁场力不为零,故选项B错误;将各导线在O点的磁场画出,如图乙所示,由于A、C导线电流相等而且距离O点距离相等,则BA=BC,同理BB=BD,即正方形中心O处的磁感应强度为零,故选项C正确;若移走A导线,则磁场BA不存在,由于BB=BD,则此时在
12、O点的磁场只剩下导线C的磁场,而且导线C点磁场方向沿OB方向,即中心O处的磁场将沿OB方向,故选项D正确。8.(多选)(2019河南豫南九校联考)A、B、C、D四个物体在同一条直线上做直线运动,A物体的x-t、B物体的v-t、C物体和D物体的a-t图像依次如图所示,规定水平向右为正方向,已知四个物体在t=0时的速度均为零,且此时C物体在D物体的左边1.75 m处,则()A.04 s内,运动位移最大的是B物体B.04 s内,运动位移最大的是C物体C.t=2.5 s时,C物体追上D物体D.t=3.5 s时,C物体追上D物体答案BD由题图甲的位移-时间图像可知,A物体4 s末到达初始位置,总位移为零
13、;由题图乙的速度-时间图像可知,B物体02 s内沿正方向运动,24 s沿负方向运动,方向改变,4 s内总位移为零;由题图丙可知,C物体在第1 s内做匀加速直线运动,第2 s内做匀减速直线运动,2 s末速度减为零,然后重复前面的过程,做单向直线运动,位移一直增大;由题图丁可知,D物体在第1 s内做匀加速直线运动,23 s内做匀减速直线运动,2 s末速度减为零,第3 s、第4 s内沿负方向运动,4 s内位移为零,则04 s内物体运动位移最大的是C物体,选项A错误,B正确。根据前面的分析,画出C、D两个物体的速度-时间图像如图所示。v-t图线与时间轴围成的面积表示位移,由图可知在前2 s内C、D两个
14、物体的位移方向相同,大小相等,所以前2 s内两个物体不可能相遇;第3 s内二者的位移方向相反,大小相等,大小都是x=vm2t=121 m=0.5 m,3 s末二者之间的距离L=L0+(-x)-x=1.75 m-0.5 m-0.5 m=0.75 m,此时二者的速度大小相等,方向相反,所以相遇的时间大于3 s,设再经过t时间二者相遇,则L=2(vmt-12at2),代入数据可得t=0.5 s,所以C、D在t=3.5 s时相遇,故C错误,D正确。二、实验题9.(2019福建南平模拟)某实验小组用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数k。每当挂在弹簧下端的钩码(每个钩码质量m=50 g)处于静止状态时,用刻
15、度尺测出对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:所挂钩码个数n123456L/cm10.1813.0914.5816.0817.54(1)表格中第二组数据的弹簧长度如图所示,则弹簧长度为cm;(2)用所学知识尽量精确计算出每挂一个钩码弹簧伸长量L=cm;并由F=kL算出弹簧的劲度系数k=N/m。(g=9.8 m/s2,结果均保留三位有效数字)答案(1)11.60(2)1.4833.1解析(1)由刻度尺的读数方法可知题图中的读数为11.60 cm;(2)由平均值法,得L=17.54-10.185 cm1.48 cm,根据F=kL,得弹簧的劲度系数k=FL=5010-39.81.4
16、810-2 N/m33.1 N/m。10.(2019江西上饶模拟)光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图甲所示。甲乙丙(1)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件。利用直流电源给电磁铁供电,利用220 V交流电源给路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件。(2)用多用电表“100”欧姆挡,测量图中电磁铁线圈电阻时,指针偏转角度太大,为了更准确地测量其阻值,接下来应选用欧姆挡(填“1 k”或“10”),进行欧姆调零后,重新测量其示数如图丙所示,则线圈的电
17、阻为 。(3)已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时,继电器的衔铁将被吸合。图中直流电源的电动势E=6 V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择,R1(010 ,2 A)、R2(0200 ,1 A)、R3(01 750 ,1 A),要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择(填“R1”“R2”或“R3”)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地(填“增大”或“减小”)滑动电阻器的电阻。答案(1)见解析(2)10140(3)R3减小解析(1)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以白天时光敏电阻的阻值小,电路中的电流值大,电磁铁将被吸住;静触点与C接通;晚上时的光线暗,光敏电阻的阻值大,电路中的电流值小,所以静触点与B接通。所以要达到天暗灯亮,天亮灯熄,则路灯应接在A、B之间。电路图如图。(2)欧姆表指针偏转角度太大,说明电阻太小,应换为小倍率的“10”欧姆挡;读数时先读出表盘的刻度,然后乘以倍率,表盘的刻度是14,倍率是“10”欧姆,所以电阻值是1410 =140 。(3)天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯,此时光敏电阻的阻值是2 k,电路中的电流是2 mA,R=EI-R=6210-3 -2 000 =1 000 ,所以要选择滑动变阻器R3。光变暗时,光敏电阻阻值变大,所以为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地减小滑动变阻器的电阻。
