高考物理总复习 优编增分练：选择题考点排查练9 2017年(全国Ⅱ卷)选择题考点排查练

2017年(全国Ⅱ卷)选择题考点排查练
题号1415161718192021
考点
竖直面
内的圆
周运动
核能
平衡
条件
平抛与圆
周运动
磁场内
的圆周
运动
万有
引力
定律
电磁感
应的图
象问题
磁场力
二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．14．(2018·四川省广安、眉山、内江和遂宁第三次模拟)如图1所示，竖直平面内有一半径为R＝0.35 m的内壁光滑的固定圆形轨道，轨道底端与光滑水平地面相切，一小球(可视为质点)以v0＝3.5 m/s的初速度进入轨道，取g＝10 m/s2，则( )
图1
A．小球不会脱离圆轨道运动
B．小球上升的最大高度为0.612 5 m
C．小球脱离轨道时的速度大小为
7
2
m/s
D．小球脱离轨道的位置与圆心连线和水平方向间的夹角为60°
答案 C
15．(2018·贵州省贵阳市5月适应性考试二)某核反应方程为21H＋31H→42He＋X.已知21H的质量为2.013 6 u，31H的质量为3.018 0 u，42He的质量为4.002 6 u，X的质量为1.008 7u.则下列说法中正确是( )
A．X是中子，该反应释放能量
B．X是质子，该反应释放能量
C．X是中子，该反应吸收能量
D．X是质子，该反应吸收能量
答案 A
16．(2018·广西钦州市第三次质检)如图2所示，一件质量为M的衣服挂在等腰三角形的衣架上，衣架通过轻绳OA悬挂在天花板下．衣架质量为m，顶角θ＝120°，此时衣架底边水平．不计衣服与衣架间的摩擦，重力加速
度为g ，则竖直轻绳OA 受到的拉力F T 和衣架左侧对衣服的作用力F N 大小分别为( )
图2
A ．F T ＝Mg ，F N ＝
32
Mg B ．F T ＝Mg ，F N ＝1
2Mg
C ．F T ＝(M ＋m )g ，F N ＝
33
Mg D ．F T ＝(M ＋m )g ，F N ＝1
2Mg
答案 C
解析 以整体为研究对象可知，竖直轻绳OA 受到的拉力F T 等于衣服和衣架的总重力，即F T ＝(M ＋m )g ；分析衣服的受力情况：重力、衣架两侧的支持力，根据对称性知衣架两侧对衣服的支持力大小相等，设为F N .根据几何关系得F N 与竖直方向的夹角为30°，由平衡条件得2F N cos 30°＝Mg ，得F N ＝
3
3
Mg ，C 正确．
17．(2018·衡水金卷调研卷五)如图3所示，竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD ，其中倾角θ＝37°的斜面
AB 与半径为R 的圆弧轨道平滑相切于B 点，CD 为竖直直径，O 为圆心，质量为m 的小球(可视为质点)从与B 点
高度差为h 的斜面上的A 点处由静止释放，重力加速度为g ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则下列说法正确的是( )
图3
A ．当h ＝2R 时，小球过C 点时对轨道的压力大小为27
5mg
B ．当h ＝2R 时，小球会从D 点离开圆弧轨道做平抛运动
C ．调整h 的值，小球能从
D 点离开圆弧轨道，并能落在B 点左侧 D ．调整h 的值，小球能从D 点离开圆弧轨道，并能恰好落在B 点 答案 A
解析 当h ＝2R 时，从A 点到C 点的过程，根据机械能守恒可得mg (h ＋R －R cos θ)＝12
mv C 2
，过C 点时有F N －mg
＝m v C 2R ，解得F N ＝275mg ，根据牛顿第三定律可知小球过C 点时对轨道的压力大小为27
5mg ，A 正确；若小球恰好从D
点离开圆弧轨道，则mg ＝m v 02R ，mg (h 0－R －R cos θ)＝12
mv 02
，解得v 0＝gR ，h 0＝2.3R >2R ，所以当h ＝2R 时，小
球在运动到D 点前已经脱离轨道，不会从D 点做平抛运动，B 错误；若小球以速度v 0从D 点离开后做平抛运动，有R ＋R cos θ＝12
gt 02
，解得t 0＝6
R
10g
，且x ＝v 0t 0＝
6R 10
>0.6 R ，C 、D 错误．
18．(2018·广东省汕头市第二次模拟)如图4所示，虚线MN 将平面分成Ⅰ和Ⅱ两个区域，两个区域分别存在着与纸面垂直的匀强磁场．一带电粒子仅在磁场力作用下由Ⅰ区运动到Ⅱ区．曲线aPb 为运动过程中的一段轨迹，其中弧aP 、弧Pb 的弧长之比为2∶1，且粒子经过a 、b 点时的速度方向均水平向右，下列判断正确的是( )
图4
A ．Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场的磁感应强度方向相反，大小之比为2∶1
B ．粒子在Ⅰ、Ⅱ区域两个磁场中的运动半径之比为2∶1
C ．粒子通过aP 、Pb 两段弧的时间之比为1∶1
D ．弧aP 与弧Pb 对应的圆心角之比为2∶1 答案 B
解析 粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，所以在两个区域内粒子的速率相等．由两弧长之比为2∶1，速率相等，可知时间之比为2∶1，故C 错误；由于粒子经过a 、b 点时的速度方向均水平向右，可知粒子在磁场中运动的圆心角相等，故D 错误；根据θ＝ωt 知角速度之比为1∶2，由v ＝ωr 可知半径之比为2∶1，故B 正确；
根据qvB ＝m v 2r 得，r ＝mv
Bq
，所以磁感应强度大小之比为1∶2，且根据运动方向可知两个磁场的方向相反，故A
错误．
19．(2018·福建省南平市5月综合质检)目前，我国已经发射了多艘神舟号载人飞船，使我国成为继俄罗斯、美国之后世界上第三个独立掌握宇宙飞船天地往返技术的国家．某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T ，由于地球遮挡，字航员发现有1
6T 时间会经历“日全食”过程，如图5所示．已知地球的半径为R ，引力常量为G ，
地球自转周期为T 0，太阳光可看作平行光，则( )
图5
A ．宇宙飞船离地球表面的高度为2R
B ．一天内飞船经历“日全食”的次数为T T 0
C ．宇航员观察地球的最大张角为60°
D ．地球的平均密度为ρ＝24π
GT
2
答案 CD
解析 设飞船距离地面的高度为h ，因宇航员发现有1
6T 时间会经历“日全食”过程，则圆心角为60°，由几何
关系得：(h ＋R )sin 30°＝R ，解得：h ＝R ，故A 错误；地球自转一圈时间为T 0，飞船绕地球一圈时间为T ，飞船绕一圈会有一次“日全食”，所以每过时间T 就有一次“日全食”，得一天内飞船经历“日全食”的次数为T 0
T
，故B 错误；如图所示，可知宇航员观察地球的最大张角α＝60°，故C 正确；
由万有引力提供向心力，则有：G Mm r 2＝m 4π2
T 2r ，又轨道半径r ＝R ＋h ＝2R ，则地球质量为M ＝4π2r 3GT 2＝32π2R
3
GT 2
，则
地球密度为ρ＝M 43
πR 3＝4π2r
3
GT 2＝
24π
GT 2，故D 正确． 20．(2018·安徽省黄山市一质检)如图6甲所示，闭合矩形导线框abcd 固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．规定垂直纸面向外为磁场的正方向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向．关于线框中的感应电流i 与ad 边所受的安培力F 随时间t 变化的图象，下列选项正确的是( )
图6
答案 BC
解析 由题图B －t 图象可知，0～1 s 时间内，B 增大，Φ增大，由楞次定律可知，线框中感应电流为顺时针方向，为正值；1～2 s 磁通量不变，无感应电流；2～3 s 内，B 的方向垂直纸面向外，B 减小，Φ减小，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，为负值；3～4 s 内，B 的方向垂直纸面向里，B 增大，Φ增大，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，为负值；由左手定则可知，在0～1 s 内，ad 受到的安培力方向水平向右，是正的，1～2 s 无感应电流，不受安培力，2～3 s 时间内，安培力水平向左，是负的，3～4 s 时间内，安培力水平向右，是正的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ，感应电流I ＝E R ＝S ΔB R Δt ，由B －t 图象
可知，在每一时间段内，ΔB
Δt 是定值，在各时间段内I 是定值，ad 边受到的安培力F ＝BIL ，I 、L 不变，B 均匀变
化，则安培力F 均匀变化，不是定值，故B 、C 正确，故A 、D 错误．
21．(2018·湖北省十堰市调研)如图7所示，三根通电长直导线A 、B 、C 互相平行，其横截面为等腰直角三角形的三个顶点，三根导线中通入的电流大小相等，且A 、C 中电流方向垂直于纸面向外，B 中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B ＝kI r
，其中I 为通电导线的电流强度，r 为到通电直导线的距离，k 为常量．下列说法正确的是( )
图7
A ．A 所受磁场作用力的方向与
B 、
C 所在平面垂直
B ．B 所受磁场作用力的方向与A 、
C 所在平面垂直 C ．A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2
D ．A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶ 2 答案 BC
解析 由安培定则可知：A 处的合磁场方向沿AC 方向指向C ，所以A 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直，A 错；由安培定则可知：B 处的合磁场方向沿AC 方向指向C ，所以B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直，B 对；通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度B ＝kI
r
，根据磁场的叠加知：A 处的磁感应强度大小为
2kI 2r ，而B 处的磁感应强度为2kI
r
，所以A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2，C 对，D 错.。