新课标地区专用2020高考物理提分定时练辑选择题定时训练9
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答案 A
解析 由题意可知，太阳每秒钟辐射的能量为：E＝4πr2×1.4×103J，其中r＝500×3×108m，由爱因斯坦质能方程可知，Δm＝ ，代入解得：Δm≈4.4×109kg，故A符合题意．
8．(2019·安徽合肥市第二次质检)某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图5甲所示，在干电池的负极吸上一块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图．若线框逆时针转动(俯视)，下列说法正确的是( )
4．(2019·福建龙岩市5月模拟)如图2，水平面上有一平板车，某人站在车上抡起锤子从与肩等高处挥下，打在车的左端，打后车与锤相对静止．以人、锤子和平板车为系统(初始时系统静止)，研究该次挥下、打击过程，下列说法正确的是( )
图2
A．若水平面光滑，在锤子挥下的过程中，平板车一定向右运动
B．若水平面光滑，打后平板车可能向ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运动
5．(2019·安徽淮南市第二次模拟)如图3所示，将一小球从水平面MN上方A点以初速度v1向右水平抛出，经过时间t1打在前方竖直墙壁上的P点，若将小球从与A点等高的B点以初速度v2向右水平抛出，经过时间t2落在竖直墙角的N点，不计空气阻力，下列选项中正确的是( )
图3
A．v1>v2B．v1<v2
C．t1>t2D．t1＝t2
答案 BD
解析 小球B受拉力F、重力和轻绳的拉力FT，合力为零如图所示：
由此可知，随着α的增加，拉力F和轻绳张力FT均增大，故A、C错误；
再对A、B球整体分析，受重力、拉力F、支持力FN和静摩擦力Ff，如图所示：
设杆与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件，在垂直杆方向有FN＝(M＋m)gcosθ＋Fsinθ，随着F的增大，支持力FN增大；
C．若水平面粗糙，在锤子挥下的过程中，平板车一定向左运动
D．若水平面粗糙，打后平板车可能向右运动
答案 D
解析 以人、锤子和平板车为系统，若水平面光滑，系统水平方向合外力为零，水平方向动量守恒，且总动量为零，当锤子挥下的过程中，锤子有水平向右的速度，所以平板车一定向左运动，A错误；打后锤子停止运动，平板车也停下，B错误；若水平面粗糙，在锤子挥下的过程车由于受摩擦力作用，可能静止不动，所以C错误；在锤子打平板车时，在最低点与车相碰，锤子与平板车系统动量向右，所以打后平板车可能向右运动，D正确．
12．(2019·湖北荆州市四月质检)如图9所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态．给小球B施加水平力F使其缓慢上升，直到小球A刚要滑动．在此过程中( )
图9
A．水平力F的大小不变
B．杆对小球A的支持力增加
C．轻绳对小球B的拉力先变大后变小
D．杆对小球A的摩擦力先变小后变大
图6
A．线圈所受安培力的合力方向向左
B．线圈所受安培力的合力方向向右
C．感应电流方向为abcda
D．感应电流方向为adcba
答案 AC
解析 当MN中电流突然增大时，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，即abcda方向；由左手定则可知ab边和cd边受安培力均向左，可知线圈所受安培力的合力方向向左，选项A、C正确，B、D错误．
2．(2019·江苏苏、锡、常、镇四市一模)如图1所示，理想变压器原线圈接有正弦式交流电，R为滑动变阻器，C为平行板电容器，A为理想交流电流表．下列措施能使A示数增大的是( )
图1
A．仅减小交流电的频率
B．仅将滑片P向上移动
C．仅减小C两板间距离
D．仅增大原线圈的匝数
答案 C
解析 减小交流电的频率，电容器的容抗增大，通过电容器的电流减小，故A错误；电容器两端的电压是副线圈两端的电压，将滑片P向上移动，对电容器两端的电压没有影响，故B错误；减小C两板间距离，由平行板电容器的电容C＝ 可知电容增大，电容器的容抗减小，通过电容器的电流增大，A示数增大，故C正确；由理想变压器的电压与匝数的关系式U2＝ U1可知，增大原线圈的匝数n1，副线圈的电压U2减小，通过电容器的电流减小，A示数减小，故D错误．
图4
A．带电小球做加速度不断变化的变速曲线运动
B．带电小球做匀变速直线运动
C．若带电小球运动到某位置，坐标为(x0，－y0,0)，则速度与＋x方向的夹角θ满足tanθ＝
D．若带电小球运动到某位置，坐标为(x0，－y0,0)，则速度与＋x方向的夹角θ满足tanθ＝
答案 D
解析 带负电的小球从O点沿＋x方向抛出，则电场力方向沿－z方向，洛伦兹力沿＋z方向，因E＝v0B，可知Eq＝qv0B，即沿z轴方向受力平衡，则小球将在重力作用下做平抛运动，即带电小球做匀变速曲线运动，选项A、B错误；若带电小球运动到某位置，坐标为(x0，－y0,0)，则x0＝v0t，vy＝gt，y0＝ gt2，速度与＋x方向的夹角θ满足tanθ＝ ＝ ＝ ＝ ，选项C错误，D正确．
D．一点电荷只在电场力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐变小
答案 AC
解析 由题图知，越靠近两电荷，电势越低，则q1和q2都是负电荷，故A项正确；φ－x图象的斜率表示电场强度，则P点场强为零，据场强的叠加知两点电荷在P处产生的场强等大反向，即k ＝k ，又xAP<xPB，所以q1的电荷量小于q2的电荷量，故B项错误；由题图知，在A、B之间沿x轴从P点左侧到右侧，电势先增加后减小，则负点电荷的电势能先减小后增大，故C项正确；φ－x图象的斜率表示电场强度，则沿x轴从P点运动到B点场强逐渐增大；据a＝ 可知，电荷只在电场力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐增大，故D项错误．
11.(2019·山东聊城市二模)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图象如图8所示，其中P点电势最高，且xAP<xPB，则( )
图8
A．q1和q2都是负电荷
B．q1的电荷量大于q2的电荷量
C．在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧，电势能先减小后增大
图5
A．线框转动是因为发生了电磁感应
B．磁铁导电，且与电池负极接触的一端是S极
C．若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变
D．线框转动稳定时的电流比开始转动时的大
答案 B
二、多项选择题
9．(2019·福建三明市期末质量检测)如图6所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，MN固定不动，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然增大时，则( )
(限时：30分钟)
一、单项选择题
1．(2019·江苏苏、锡、常、镇四市一模)一质点做匀加速直线运动，在时间t内的平均速度为v，末速度是初速度的3倍，则该质点在时间t内的加速度为( )
A. B. D. D.
答案 D
解析 设质点的初速度为v0，则末速度为3v0，由加速度的定义可得a＝ ＝ ，由匀变速直线运动的平均速度公式可得v＝ ＝2v0，解得v0＝ v，代入加速度的表达式，可得a＝ ＝ ，故D正确．
B．该卫星的加速度小于月球公转的加速度
C．根据题述条件，不能求出月球的质量
D．根据题述条件，可以求出地球的质量
答案 AD
解析 处于拉格朗日点的卫星的轨道比地球同步卫星的轨道高，根据G ＝m R，轨道半径越大，周期越大，故A正确；因为卫星与月球一起同步绕地球做圆周运动，所以角速度相等，根据a＝ω2R，卫星的半径大，所以卫星的加速度就大，故B错误；设月球的质量为M月，地球的质量为M，卫星的质量为m，对月球有：G ＝M月 (r2－r1)，对卫星有：G ＋G ＝m r2，可以求得M和M月，故C错误，D正确．
7．(2019·江西南昌市第二次模拟)太阳因核聚变释放出巨大的能量，其质量不断减少．太阳光从太阳射到月球表面的时间约500s，月球表面每平方米每秒钟接收到太阳辐射的能量约为1.4×103J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( )
A．4×109kgB．4×1012kg
C．4×1018kgD．4×1024kg
3．(2019·江苏苏、锡、常、镇四市一模)一定质量的理想气体内能增大的同时向外放出热量．它的压强、体积和温度分别用p、V、T表示，则该理想气体的( )
A．V增大B．T降低
C．p增大D. 的值减小
答案 C
解析 根据热力学第一定律可知，理想气体内能增大的同时向外放出热量，外界就一定会对气体做功，即压缩气体，体积减小，故A错误；一定质量的理想气体内能只与温度有关，内能增大，温度升高，故B错误；一定质量的理想气体，体积减小，温度升高，压强一定增大，故C正确；由理想气体状态方程 ＝C，且气体的质量不变，可知 不变，故D错误．
答案 A
解析 小球在竖直方向上为自由落体运动，则根据t＝ 可知，t1<t2；在水平方向上为匀速直线运动，根据v＝ ，因x1>x2，则v1>v2，故选A.
6．(2019·湖北宜昌市元月调考)在空间建立三维坐标系如图4所示，xOz在水平面内，y沿竖直方向．空间充满沿－y方向的磁感应强度为B的匀强磁场和沿＋z方向的匀强电场，电场强度E＝v0B.一质量为m、电荷量为－q的带电小球从坐标原点O以初速度v0沿＋x方向抛出，设空间足够大，则( )
10．(2019·江苏苏、锡、常、镇四市一模)如图7所示，L为地月拉格朗日点，该点位于地球和月球连线的延长线上，处于此处的某卫星无需动力维持即可与月球一起同步绕地球做圆周运动．已知该卫星与月球的中心、地球中心的距离分别为r1、r2，月球公转周期为T，万有引力常量为G.则( )
图7
A．该卫星的周期大于地球同步卫星的周期
在平行杆方向，有：Fcosθ＋Ff＝(M＋m)gsinθ，可得：Ff＝(M＋m)gsinθ－Fcosθ，可知随着F的增大，静摩擦力逐渐减小，当(M＋m)gsinθ＝Fcosθ时，摩擦力为零，此后静摩擦力反向增大，故B、D正确．
解析 由题意可知，太阳每秒钟辐射的能量为：E＝4πr2×1.4×103J，其中r＝500×3×108m，由爱因斯坦质能方程可知，Δm＝ ，代入解得：Δm≈4.4×109kg，故A符合题意．
8．(2019·安徽合肥市第二次质检)某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图5甲所示，在干电池的负极吸上一块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图．若线框逆时针转动(俯视)，下列说法正确的是( )
4．(2019·福建龙岩市5月模拟)如图2，水平面上有一平板车，某人站在车上抡起锤子从与肩等高处挥下，打在车的左端，打后车与锤相对静止．以人、锤子和平板车为系统(初始时系统静止)，研究该次挥下、打击过程，下列说法正确的是( )
图2
A．若水平面光滑，在锤子挥下的过程中，平板车一定向右运动
B．若水平面光滑，打后平板车可能向ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运动
5．(2019·安徽淮南市第二次模拟)如图3所示，将一小球从水平面MN上方A点以初速度v1向右水平抛出，经过时间t1打在前方竖直墙壁上的P点，若将小球从与A点等高的B点以初速度v2向右水平抛出，经过时间t2落在竖直墙角的N点，不计空气阻力，下列选项中正确的是( )
图3
A．v1>v2B．v1<v2
C．t1>t2D．t1＝t2
答案 BD
解析 小球B受拉力F、重力和轻绳的拉力FT，合力为零如图所示：
由此可知，随着α的增加，拉力F和轻绳张力FT均增大，故A、C错误；
再对A、B球整体分析，受重力、拉力F、支持力FN和静摩擦力Ff，如图所示：
设杆与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件，在垂直杆方向有FN＝(M＋m)gcosθ＋Fsinθ，随着F的增大，支持力FN增大；
C．若水平面粗糙，在锤子挥下的过程中，平板车一定向左运动
D．若水平面粗糙，打后平板车可能向右运动
答案 D
解析 以人、锤子和平板车为系统，若水平面光滑，系统水平方向合外力为零，水平方向动量守恒，且总动量为零，当锤子挥下的过程中，锤子有水平向右的速度，所以平板车一定向左运动，A错误；打后锤子停止运动，平板车也停下，B错误；若水平面粗糙，在锤子挥下的过程车由于受摩擦力作用，可能静止不动，所以C错误；在锤子打平板车时，在最低点与车相碰，锤子与平板车系统动量向右，所以打后平板车可能向右运动，D正确．
12．(2019·湖北荆州市四月质检)如图9所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态．给小球B施加水平力F使其缓慢上升，直到小球A刚要滑动．在此过程中( )
图9
A．水平力F的大小不变
B．杆对小球A的支持力增加
C．轻绳对小球B的拉力先变大后变小
D．杆对小球A的摩擦力先变小后变大
图6
A．线圈所受安培力的合力方向向左
B．线圈所受安培力的合力方向向右
C．感应电流方向为abcda
D．感应电流方向为adcba
答案 AC
解析 当MN中电流突然增大时，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，即abcda方向；由左手定则可知ab边和cd边受安培力均向左，可知线圈所受安培力的合力方向向左，选项A、C正确，B、D错误．
2．(2019·江苏苏、锡、常、镇四市一模)如图1所示，理想变压器原线圈接有正弦式交流电，R为滑动变阻器，C为平行板电容器，A为理想交流电流表．下列措施能使A示数增大的是( )
图1
A．仅减小交流电的频率
B．仅将滑片P向上移动
C．仅减小C两板间距离
D．仅增大原线圈的匝数
答案 C
解析 减小交流电的频率，电容器的容抗增大，通过电容器的电流减小，故A错误；电容器两端的电压是副线圈两端的电压，将滑片P向上移动，对电容器两端的电压没有影响，故B错误；减小C两板间距离，由平行板电容器的电容C＝ 可知电容增大，电容器的容抗减小，通过电容器的电流增大，A示数增大，故C正确；由理想变压器的电压与匝数的关系式U2＝ U1可知，增大原线圈的匝数n1，副线圈的电压U2减小，通过电容器的电流减小，A示数减小，故D错误．
图4
A．带电小球做加速度不断变化的变速曲线运动
B．带电小球做匀变速直线运动
C．若带电小球运动到某位置，坐标为(x0，－y0,0)，则速度与＋x方向的夹角θ满足tanθ＝
D．若带电小球运动到某位置，坐标为(x0，－y0,0)，则速度与＋x方向的夹角θ满足tanθ＝
答案 D
解析 带负电的小球从O点沿＋x方向抛出，则电场力方向沿－z方向，洛伦兹力沿＋z方向，因E＝v0B，可知Eq＝qv0B，即沿z轴方向受力平衡，则小球将在重力作用下做平抛运动，即带电小球做匀变速曲线运动，选项A、B错误；若带电小球运动到某位置，坐标为(x0，－y0,0)，则x0＝v0t，vy＝gt，y0＝ gt2，速度与＋x方向的夹角θ满足tanθ＝ ＝ ＝ ＝ ，选项C错误，D正确．
D．一点电荷只在电场力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐变小
答案 AC
解析 由题图知，越靠近两电荷，电势越低，则q1和q2都是负电荷，故A项正确；φ－x图象的斜率表示电场强度，则P点场强为零，据场强的叠加知两点电荷在P处产生的场强等大反向，即k ＝k ，又xAP<xPB，所以q1的电荷量小于q2的电荷量，故B项错误；由题图知，在A、B之间沿x轴从P点左侧到右侧，电势先增加后减小，则负点电荷的电势能先减小后增大，故C项正确；φ－x图象的斜率表示电场强度，则沿x轴从P点运动到B点场强逐渐增大；据a＝ 可知，电荷只在电场力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐增大，故D项错误．
11.(2019·山东聊城市二模)两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两点电荷连线上各点电势φ随坐标x变化的关系图象如图8所示，其中P点电势最高，且xAP<xPB，则( )
图8
A．q1和q2都是负电荷
B．q1的电荷量大于q2的电荷量
C．在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧，电势能先减小后增大
图5
A．线框转动是因为发生了电磁感应
B．磁铁导电，且与电池负极接触的一端是S极
C．若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变
D．线框转动稳定时的电流比开始转动时的大
答案 B
二、多项选择题
9．(2019·福建三明市期末质量检测)如图6所示，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，MN固定不动，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然增大时，则( )
(限时：30分钟)
一、单项选择题
1．(2019·江苏苏、锡、常、镇四市一模)一质点做匀加速直线运动，在时间t内的平均速度为v，末速度是初速度的3倍，则该质点在时间t内的加速度为( )
A. B. D. D.
答案 D
解析 设质点的初速度为v0，则末速度为3v0，由加速度的定义可得a＝ ＝ ，由匀变速直线运动的平均速度公式可得v＝ ＝2v0，解得v0＝ v，代入加速度的表达式，可得a＝ ＝ ，故D正确．
B．该卫星的加速度小于月球公转的加速度
C．根据题述条件，不能求出月球的质量
D．根据题述条件，可以求出地球的质量
答案 AD
解析 处于拉格朗日点的卫星的轨道比地球同步卫星的轨道高，根据G ＝m R，轨道半径越大，周期越大，故A正确；因为卫星与月球一起同步绕地球做圆周运动，所以角速度相等，根据a＝ω2R，卫星的半径大，所以卫星的加速度就大，故B错误；设月球的质量为M月，地球的质量为M，卫星的质量为m，对月球有：G ＝M月 (r2－r1)，对卫星有：G ＋G ＝m r2，可以求得M和M月，故C错误，D正确．
7．(2019·江西南昌市第二次模拟)太阳因核聚变释放出巨大的能量，其质量不断减少．太阳光从太阳射到月球表面的时间约500s，月球表面每平方米每秒钟接收到太阳辐射的能量约为1.4×103J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近( )
A．4×109kgB．4×1012kg
C．4×1018kgD．4×1024kg
3．(2019·江苏苏、锡、常、镇四市一模)一定质量的理想气体内能增大的同时向外放出热量．它的压强、体积和温度分别用p、V、T表示，则该理想气体的( )
A．V增大B．T降低
C．p增大D. 的值减小
答案 C
解析 根据热力学第一定律可知，理想气体内能增大的同时向外放出热量，外界就一定会对气体做功，即压缩气体，体积减小，故A错误；一定质量的理想气体内能只与温度有关，内能增大，温度升高，故B错误；一定质量的理想气体，体积减小，温度升高，压强一定增大，故C正确；由理想气体状态方程 ＝C，且气体的质量不变，可知 不变，故D错误．
答案 A
解析 小球在竖直方向上为自由落体运动，则根据t＝ 可知，t1<t2；在水平方向上为匀速直线运动，根据v＝ ，因x1>x2，则v1>v2，故选A.
6．(2019·湖北宜昌市元月调考)在空间建立三维坐标系如图4所示，xOz在水平面内，y沿竖直方向．空间充满沿－y方向的磁感应强度为B的匀强磁场和沿＋z方向的匀强电场，电场强度E＝v0B.一质量为m、电荷量为－q的带电小球从坐标原点O以初速度v0沿＋x方向抛出，设空间足够大，则( )
10．(2019·江苏苏、锡、常、镇四市一模)如图7所示，L为地月拉格朗日点，该点位于地球和月球连线的延长线上，处于此处的某卫星无需动力维持即可与月球一起同步绕地球做圆周运动．已知该卫星与月球的中心、地球中心的距离分别为r1、r2，月球公转周期为T，万有引力常量为G.则( )
图7
A．该卫星的周期大于地球同步卫星的周期
在平行杆方向，有：Fcosθ＋Ff＝(M＋m)gsinθ，可得：Ff＝(M＋m)gsinθ－Fcosθ，可知随着F的增大，静摩擦力逐渐减小，当(M＋m)gsinθ＝Fcosθ时，摩擦力为零，此后静摩擦力反向增大，故B、D正确．