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1、专练 2 选择题选考题(二)专练 2 选择题选考题(二) (时间:30 分钟) 一、选择题(本题共 8 小题,在每小题给出的四个选项中,第 1418 题只有一项符合题 目要求,第 1921 题有多项符合题目要求) 14(2018海南省五校一模)真空中有一平行板电容器,电容为C,两极板分别由铂和 钾(其极限频率分别为1和2)制成,板间距离为d.现用频率为(22mg)的力,将弹簧再压缩一 段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态,现突然撤去力F,设两物体向上运动过 程中A、B间的相互作用力大小为FN,不计空气阻力,则关于FN的说法正确的是(重力加速 度为g)( ) A刚撤去力F时,FNmgF
2、 2 B弹簧弹力大小为F时,FNF 2 CA、B的速度最大时,FN2mg D弹簧恢复原长时,FNmg 解析 对A施加一竖直向下、大小为F(F2mg)的力,将弹簧再压缩一段距离(弹簧始 终处于弹性限度内)而处于平衡状态,弹簧弹力大小为F2mg.刚撤去力F时,A、B向上加 速运动,由牛顿第二定律可得,a,对A受力分析,由牛顿第二定律有,FNmgma, F 2m 解得FN,选项 A 错误当弹簧弹力大小为F时,对A、B整体,由牛顿第二定律有,F2mg 2mgF 2 2ma1,隔离A,由牛顿第二定律有,FNmgma1,解得FN ,选项 B 正确A、B的速度最 F 2 大时,加速度为零,弹簧弹力大小为 2
3、mg,FNmg,选项 C 错误弹簧恢复原长时,A、B只 受重力向上运动,FN0,选项 D 错误 答案 B 19(2018河南郑州二次质检)如图所示,半径为R的圆形区域 内有垂直纸面向里的匀强磁场, 磁感应强度为B.M为磁场边界上一点, 有无数个带电荷量为 q、 质量为m的相同粒子(不计重力)在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场, 这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上, 这段圆弧的弧长是圆周长的 .下列说 1 3 法中正确的是( ) A粒子从M点进入磁场时的速率为v 3qBR 2m B粒子从M点进入磁场时的速率为vqBR m C若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子射出边界的圆
4、弧长度变为原来的3 1 2 D若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子射出边界的圆弧长度变为原来的 6 2 1 3 解析 设从M点射入的粒子与磁场边界的最远交点为P,如图甲所示,最远的点是轨 迹圆直径与磁场边界圆的交点,相应的弧长为圆周长的 ,所以MOP120;结合几何关 1 3 系有r, 又PM2Rcos30, 解得rR, 洛伦兹力充当向心力, 根据牛顿第二定律有qvB PM 2 3 2 m,解得v,A 正确,B 错误;若将磁感应强度的大小增加到B,则粒子的轨道 v2 r 3qBR 2m 3 半径r1,解得r1 ,作出粒子的轨迹,如图乙所示,由几何关系可知MOP60, mv 3Bq R 2 则粒
5、子射出边界的圆弧长变为原来的一半,C 正确;若将磁感应强度的大小增加到B,则 6 2 粒子的轨道半径r2, 解得r2, 作出粒子的轨迹, 如图丙所示, 由几何关系可知 mv 6 2 Bq 2R 2 MOP90,则粒子射出边界的圆弧长变为原来的 ,D 错误 3 4 答案 AC 20.如图所示,a、b两端接在正弦交流电源上,原、副线圈回路中A、B电阻阻值相同, 原、副线圈匝数比为n1n231,下列说法正确的是( ) AA、B电阻电流之比为 13 BA、B电阻电压之比为 31 CA、B电阻功率之比为 11 DA电阻两端电压与原线圈输入电压之比为 19 解析 根据 得,U13U23UB, 根据 , 选
6、项 A 正确 ;UAI1RI2R U1 U2 n1 n2 3 1 I1 I2 n2 n1 1 3 1 3 UB,选项 B 错误; ,选项 C 错误; ,选项 D 正确 1 3 PA PB UA UB I1 I2 1 9 UA UI 1 9 答案 AD 21(2018浙江五校联考)如图所示,滑块A、B的质量均为m,A套在倾斜固定的直杆 上,倾斜杆与水平面成 45角,B套在水平固定的直杆上,两杆分离不接触,两直杆间的距 离忽略不计,两直杆足够长,A、B通过铰链用长度为L的刚性轻杆(初始时轻杆与水平面成 30角)连接,A、B从静止释放,B开始沿水平杆向右运动,不计一切摩擦,滑块A、B视为 质点,重力
7、加速度为g,下列说法正确的是( ) AA、B组成的系统机械能守恒 B当A到达B所在的水平面时,A的速度为gL CB到达最右端时,A的速度为 2gL DB的最大速度为 3gL 解析 因不计一切摩擦, 故系统机械能守恒, A正确 ; 当A到达B所在水平面时, 有mg mvmv,将A的速度沿水平方向和竖直方向分解,则A、B的速度关系为vBvA, L 2 1 2 2A 1 2 2B 2 2 得vA,故 B 错误;B到达最右端时,B的速度为零,此时A、B的位置如图 1 所示, 6gL 3 则有mgLmv ,解得vA,故 C 错误;当A滑到最低点时,速 1 2 2 1 2 2A gL1 2 度为零,B的速
8、度最大, 此时A、B的位置如图 2 所示, 则有mgLmv , 解得vB, 3 2 1 2 2B 3gL 故 D 正确 答案 AD 二、选考题(从两道题中任选一题作答) 33(2018江西六校联考)物理选修 33 (1)(多选)如图所示,质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气 缸之间无摩擦,a状态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态, 在活塞上加一质量为m 的砝码,经过过程达到b状态,再将气缸从容器中移出后,经过过程在室温(27 )中 达到c状态,已知大气压强保持不变下列说法中正确的是_ A过程中理想气体从外界吸收热量 B过程中理想气体从外界吸收热量 Cc状态与a状态相比
9、,c状态的气体分子对活塞的作用力较大 D理想气体在b状态的内能大于在a状态的内能 E理想气体在c状态的内能大于在a状态的内能 (2)如图所示, 内壁光滑的圆柱形气缸竖直倒立在两木块上, 气缸底水平, 气缸质量为M 20 kg、横截面积为S5.0103 m2、高为H0.5 m,质量m10 kg 的活塞在气缸中封闭了 一定质量的理想气体, 气体温度t127 , 活塞静止, 此时活塞到气缸开口端的距离为h 0.1 m 通过一定的方法使气缸内封闭气体从外界吸收了热量Q620 J, 此时气体温度为t2 177 ,已知大气压强为p01.0105 Pa,重力加速度大小g10 m/s2,求 最终气体的压强;
10、此过程中封闭气体的内能变化 解析 (1)过程中外界对气体做功,内能不变,理想气体放出热量,A 错误 ; 过程 中理想气体对外做功,内能增大,理想气体从外界吸收热量,B 正确;由于c状态的压强大 于a状态的压强,所以c状态的气体分子对活塞的作用力较大,C 正确;理想气体在b状态 的温度等于在a状态的温度,在b状态的内能等于在a状态的内能,D 错误;理想气体在c 状态的温度高于在a状态的温度,在c状态的内能大于在a状态的内能,E 正确 (2)初始时气体压强为p1p00.8105 Pa mg S 气体体积V1(Hh)S,温度T1300 K 假设气缸足够长,温度变为T2(273177) K,根据盖萨克
11、定律有 V1 T1 V2 T2 解得V20.6SV0(气缸体积),表明活塞向下移动h后气体做等容变化 气体终态:压强为p3,体积V3V0,温度T3T2 根据理想气体状态方程有 p1V1 T1 p3V3 T3 解得p30.96105 Pa 封闭气体在等压变化过程中气体对外界做的功Wp1hS 对封闭气体,应用热力学第一定律有UQW 解得U580 J,气体内能增加 580 J. 答案 (1)BCE (2)0.96105 Pa 增加 580 J 34(2018河北各校联盟)物理选修 34 (1)如图所示是水平面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况,图中实线为波峰,虚 线为波谷 已知两列波的振幅分别为
12、4 cm 和 3 cm, 波速均为v2 m/s, 波长均为8 cm,E 点是B、D和A、C连线的交点, 则B处质点是振动_(选填 “加强” 或 “减弱” )的点,E 处质点是振动_(选填“加强”或“减弱”)的点,图示时刻B、D两处两质点的竖直 高度差是_cm. (2)水晶是一种石英结晶体矿物,其折射率范围为 1.5441.553,不良商家常用碳酸聚 酯(折射率一般大于 1.6)制成假水晶饰品充当真水晶高价来卖某人在旅游时买到一水晶饰 品, 其截面为直角三角形, 如图所示 为了检验其真假, 他用量角器测量可知C60, B 30.他用一束红色激光射向AC面,方向与AC面夹角为30,折射后的光线MN
13、平行 于底边BC.根据以上数据,回答下列问题: 该饰品是否是真水晶?红色激光束在N点能否发生全反射?如果能,画出由底边BC 射出的光线 如果将绿色激光从M点射向AC面,方向与AC面夹角为30,其在AC面的折射 角是大于 30还是小于 30? 解析 (1)实线交点或虚线交点为振动加强点,实线与虚线的交点为振动减弱点,振 幅分别为|A1A2|和|A1A2|, 对照题图,A、C两点为振动减弱点,B、D两点为振动加强点,B、D 连线上各点振动也加强,形成振动加强的区域,所以E点处质点是振动加强的点此刻D处 质点的位移应是|A1A2|7 cm,B处质点的位移应是7 cm,B、D两处质点的竖直高 度差为 14 cm. (2)光线在AC界面的入射角160,折射角230 根据折射定律得n1.6,说明该饰品不是真水晶 sin1 sin2 sin60 sin30 3 由几何关系知,光线在AB界面的入射角为360 而临界角C的正弦值 sinC 1 n 3 3 sin60,则光线在AB界面的入射角3C 3 2 所以光线在N点将发生全反射,光路如图 因为绿光的频率大于红光的频率,所以该水晶对绿光的折射率大于对红光的折射率, 从而可得其在AC面的折射角小于 30. 答案 (1)加强 加强 14 (2)不是 能 小于 30
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