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题型组合练(七) 选择题、实验题
14套每日一练
说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分38分
一、单项选择题
1．“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通信联系。关于电磁波下列说法正确的是( )
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场
C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
D．电磁波在真空中的传播速度等于3×108 m/s
题号
1
3
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2
4
6
8
7
√
D [麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，故A错误；根据麦克斯韦电磁理论，变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场，稳定的电场(磁场)不会产生磁场(电场)，故B错误；电磁波和声波均能传递信息，例如声波用于语音交流，故C错误；电磁波在真空中的传播速度与光速相等，均为3×108 m/s，故D正确。]
题号
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题号
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2．2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是一种可与极光比肩的冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光(复色光)从左侧界面折射进入冰晶，分离成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被游客看到。下列说法正确的是( )
A．在冰晶中，a光的速度比b光大
B．若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光大
C．若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光小
D．单色光a和b与冰晶右侧的反射是全反射
√
C [根据折射率公式、折射率与光速、临界角的关系有n＝＝＝，由光路图可知，从空气进入介质中时，入射角相等，a光的折射角小一些，则a光折射率大、临界角小、同介质中波速小，b光折射率小、临界角大、同介质中波速大，故A、B错误，C正确；根据图示光路图，简化图中左右界面平行，右侧界面的入射角等于左侧界面的折射角，可知，右侧界面的入射角小于临界角，光在右侧界面没有发生全反射，所以简化光路图中“寒夜灯柱”的形成过程没有全反射，故D错误。]
题号
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3．如图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置，手机A以O点为平衡位置，在竖直方向上M、N两点之间做简谐运动，手机上加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向下为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线如图乙，为余弦曲线。下列说法正确的是( )
A．t＝1 s时，弹簧弹力为0
B．t＝2 s时，手机处于平衡位置上方
C．t＝2 s至t＝3 s，手机从N运动到O
D．t＝1 s至t＝2 s，手机的速度和位移方向相反
题号
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√
C [由题图乙可知，t＝1 s时，手机的加速度为0，此时手机所受合力为0，弹簧弹力与重力平衡，故A错误；由题图乙可知，t＝2 s时，手机的加速度为－4 m/s2，此时加速度方向向上，则手机处于平衡位置下方最低点N处，t＝3 s时，手机的加速度为0，手机处于平衡位置，则t＝2 s至t＝3 s，手机从N运动到O，故B错误，C正确；t＝1 s至t＝2 s，手机从O运动到N，手机的速度和位移方向相同，均向下，故D错误。]
题号
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4．如图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示，已知重力加速度为g。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片( )
A．4右端对地面的压力比左端的大
B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍
C．4顶端受到的压力大小为mg
D．5左端对地面的压力为mg
题号
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√
D [分别对6个瓦片受力分析如图所示(仅画出瓦片1)
由平衡条件和牛顿第三定律可得 F21＝F31＝mg
F53＝F63＝(F13＋mg)＝mg
F42＝F52＝(F12＋mg)＝mg
F地4左＝F地4右＝(mg＋F24)＝mg
F地5左＝F地5右＝(mg＋F25＋F35)＝mg
F地6左＝F地6右＝(mg＋F36)＝mg
题号
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题号
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由受力分析可知，4右端对地面的压力与左端的一样大，F4左地＝
F4右地＝mg，故A错误；5右端受到的支持力与2右端受到支持力的关系为＝＝，故B错误；根据牛顿第三定律，4顶端受到的压力大小为F24＝F42＝mg，故C错误；根据牛顿第三定律，5左端对地面的压力为F5左地＝F地5左＝mg，故D正确。故选D。]
5．如图所示，电力工人在倾角θ＝37°的山坡上架设电线，竖直电线杆高h＝40 m，工人将拖线器(拖线器为一连接细线的重物)垂直山坡抛出，拖线器正好越过电线杆顶端。已知到电线杆顶端时拖线器离山坡最远，忽略空气阻力、人的身高和细线质量，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A．拖线器抛出的最小速度大小为16 m/s
B．拖线器抛出点与电线杆底部之间的距离为48 m
C．拖线器从抛出到落在山坡上所用的总时间为4 s
D．拖线器在山坡上的落点与电线杆底部之间的距离为60 m
题号
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√
B [拖线器抛出后做斜抛运动，垂直斜面方向做匀减速直线运动，沿斜面方向做匀加速直线运动，将重力加速度沿斜面和垂直斜面分解得gy＝g cos 37°，gx＝g sin 37°，如图所示，电线杆顶端到山坡的垂直距离y1＝h cos 37°，设拖线器的初速度为v0，垂直斜面方向上由运动学公式得＝－2gyy1，解得v0＝16 m/s，A错误；由运动学公式有v0＝gyt1，得t1＝2 s，平行斜面方向，有x1＝，抛出点与电线杆底部之间的距离d1＝x1＋h sin 37°，代入数据解得d1＝48 m，B正确；由对称性可知，垂直斜面方向下落时间t2与上升时间t1相等，故拖线器从抛出到落在山坡上所用的总时间为4 s，C
错误；抛出点与落点之间的距离x＝gx(t1＋t2)2，落点与电线杆
底部之间的距离d2＝x－d1，得d2＝48 m，D错误。故选B。]
题号
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二、多项选择题
6．如图甲所示，有一电荷量分布均匀且带电荷量为＋Q的圆环，在其轴线上距离圆心x处产生的电场强度大小如图乙所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在圆心右侧紧靠圆心处由静止释放，仅在电场力作用下沿轴线向右运动。下列说法正确的是( )
A．该粒子带负电
B．该粒子沿轴线运动过程中电势能逐渐减少
C．该粒子运动过程中最大加速度约为
D．该粒子从r运动到2r过程中电场力做的功
约为0.8qE0r
题号
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√
√
√
BCD [均匀带电荷量为＋Q的圆环在其右侧轴线上产生的电场强度向右，带电粒子从静止释放向右运动，说明所受电场力向右，该粒子带正电，A错误；该粒子沿轴线运动过程中电场力做正功，电势能逐渐减少，B正确；在电场强度最大的位置，粒子受电场力最大时，加速度最大，由题图乙可知电场强度最大约为1.9E0，即am＝＝，C正确；E-x图像中图线与坐标轴围成的面积可以表示电势差，故该粒子从r运动到2r电场力做功约为W＝0.8qE0r，D正确。]
题号
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7．如图1所示，中国选手夺得杭州亚运会男子八人单桨有舵手赛艇项目冠军。若在决赛中赛艇达到某一速度后，在相邻两个划桨周期T内的加速度a与时间t的图像如图2所示，赛艇前进方向为正方向，图2中a1>2a2，赛艇(含选手)总质量为m，这两个划桨周期内的运动视为直线运动，则下列说法正确的是( )
题号
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A．第一个划桨周期内合力做的总功为
B．经过相邻两个划桨周期，速度变化量为(a1－2a2)
C．该相邻两个划桨周期内合力的总冲量为(a1－2a2)
D．该相邻两个划桨周期内的位移差大小为(a1－2a2)
题号
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√
√
BD [第一个划桨周期速度增量为Δv1＝a1·－a2·＝(a1－2a2)>0，故第一个划桨周期的末速度为v1＝v0＋(a1－2a2)，根据动能定理可得W＝，因为初速度未知，故不能求出合力做的总功，故A错误；经过连续两个划桨周期，速度增量为Δv2＝2Δv1＝－2a2)，故B正确；根据动量定理
题号
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可得，相邻两个划桨周期内合力的冲量为I合＝mΔv2＝·(a1－2a2)，故C错误；作出连续两个划桨周期的v-t图像，如图所示，由v-t图像面积的物理意义为位移可知，该相邻两个划桨周期的位移增量为图中阴影部分面积，即x＝Δv1·T＝(a1－2a2)，故D正确。]
题号
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三、非选择题
8．(6分)某款多功能转动平台能显示转速，兴趣小组的同学利用该平台测量一螺母与转盘间的动摩擦因数μ。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取9.80 m/s2。
(1)将螺母置于转盘上，测量出螺母做圆周运动的半径为R。
(2)缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，读出此时平台转速为n，则μ＝________(用题中所给字母表达)。改变螺母位置，多次测量，求出μ的平均值。
题号
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(3)有同学认为很难准确判断螺母恰好运动时的状态，于是他们提出了另一个探究方案。在螺母上固定一个力传感器(螺母和传感器总质量M＝100 g)，并用轻绳连接传感器与转轴。调节平台转速，测出五组数据，如表中所示。他们在坐标纸中已经描出四个实验点，请将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出F-n2图像。
题号
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组数 1 2 3 4 5
绳子拉力F/N 0.40 0.45 1.00 1.71 2.58
转速n/(r·min-1) 60 90 120 150 180
转速平方n2/(r2·s-2) 1.0 2.3 4.0 6.3 9.0
见解析图
根据F-n2图像可得螺母与转盘间的动摩擦因数μ＝_______________
_____________。(结果保留2位有效数字)
题号
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0.29(0.27～0.30
均正确)
[解析] (2)恰好发生滑动时，由最大静摩擦力提供向心力有μmg＝m(2πn)2R
解得μ＝。
(3)作出F-n2图像，如图所示
由牛顿第二定律有F＋μMg＝M(2πn)2R
得F＝4π2RMn2－μMg
可知图线的纵截距b＝－μMg＝－0.28 N
得μ≈0.29。
题号
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谢 谢！题型组合练(七)
1．D [麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在，故A错误；根据麦克斯韦电磁理论，变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场，稳定的电场(磁场)不会产生磁场(电场)，故B错误；电磁波和声波均能传递信息，例如声波用于语音交流，故C错误；电磁波在真空中的传播速度与光速相等，均为3×108 m/s，故D正确。]
2．C [根据折射率公式、折射率与光速、临界角的关系有n＝，由光路图可知，从空气进入介质中时，入射角相等，a光的折射角小一些，则a光折射率大、临界角小、同介质中波速小，b光折射率小、临界角大、同介质中波速大，故A、B错误，C正确；根据图示光路图，简化图中左右界面平行，右侧界面的入射角等于左侧界面的折射角，可知，右侧界面的入射角小于临界角，光在右侧界面没有发生全反射，所以简化光路图中“寒夜灯柱”的形成过程没有全反射，故D错误。]
3．C [由题图乙可知，t＝1 s时，手机的加速度为0，此时手机所受合力为0，弹簧弹力与重力平衡，故A错误；由题图乙可知，t＝2 s时，手机的加速度为－4 m/s2，此时加速度方向向上，则手机处于平衡位置下方最低点N处，t＝3 s时，手机的加速度为0，手机处于平衡位置，则t＝2 s至t＝3 s，手机从N运动到O，故B错误，C正确；t＝1 s至t＝2 s，手机从O运动到N，手机的速度和位移方向相同，均向下，故D错误。]
4．D [分别对6个瓦片受力分析如图所示(仅画出瓦片1)
由平衡条件和牛顿第三定律可得 F21＝F31＝mg
F53＝F63＝(F13＋mg)＝mg
F42＝F52＝(F12＋mg)＝mg
F地4左＝F地4右＝(mg＋F24)＝mg
F地5左＝F地5右＝(mg＋F25＋F35)＝mg
F地6左＝F地6右＝(mg＋F36)＝mg
由受力分析可知，4右端对地面的压力与左端的一样大，F4左地＝F4右地＝mg，故A错误；5右端受到的支持力与2右端受到支持力的关系为，故B错误；根据牛顿第三定律，4顶端受到的压力大小为F24＝F42＝mg，故C错误；根据牛顿第三定律，5左端对地面的压力为F5左地＝F地5左＝mg，故D正确。故选D。]
5．B [拖线器抛出后做斜抛运动，垂直斜面方向做匀减速直线运动，沿斜面方向做匀加速直线运动，将重力加速度沿斜面和垂直斜面分解得gy＝gcos 37°，gx＝gsin 37°，如图所示，电线杆顶端到山坡的垂直距离y1＝hcos 37°，设拖线器的初速度为v0，垂直斜面方向上由运动学公式得0－＝－2gyy1，解得v0＝16 m/s，A错误；由运动学公式有v0＝gyt1，得t1＝2 s，平行斜面方向，有x1＝gx，抛出点与电线杆底部之间的距离d1＝x1＋hsin 37°，代入数据解得d1＝48 m，B正确；由对称性可知，垂直斜面方向下落时间t2与上升时间t1相等，故拖线器从抛出到落在山坡上所用的总时间为4 s，C错误；抛出点与落点之间的距离x＝gx(t1＋t2)2，落点与电线杆底部之间的距离d2＝x－d1，得d2＝48 m，D错误。故选B。]
6．BCD [均匀带电荷量为＋Q的圆环在其右侧轴线上产生的电场强度向右，带电粒子从静止释放向右运动，说明所受电场力向右，该粒子带正电，A错误；该粒子沿轴线运动过程中电场力做正功，电势能逐渐减少，B正确；在电场强度最大的位置，粒子受电场力最大时，加速度最大，由题图乙可知电场强度最大约为1.9E0，即am＝，C正确；E-x图像中图线与坐标轴围成的面积可以表示电势差，故该粒子从r运动到2r电场力做功约为W＝0.8qE0r，D正确。]
7．BD [第一个划桨周期速度增量为Δv1＝a1·－a2·(a1－2a2)>0，故第一个划桨周期的末速度为v1＝v0＋(a1－2a2)，根据动能定理可得W＝mm，因为初速度未知，故不能求出合力做的总功，故A错误；经过连续两个划桨周期，速度增量为Δv2＝2Δv1＝(a1－2a2)，故B正确；根据动量定理可得，
相邻两个划桨周期内合力的冲量为I合＝mΔv2＝·(a1－2a2)，故C错误；作出连续两个划桨周期的v-t图像，如图所示，由v-t图像面积的物理意义为位移可知，该相邻两个划桨周期的位移增量为图中阴影部分面积，即x＝Δv1·T＝(a1－2a2)，故D正确。]
8．解析：(2)恰好发生滑动时，由最大静摩擦力提供向心力有μmg＝m(2πn)2R
解得μ＝。
(3)作出F-n2图像，如图所示
由牛顿第二定律有F＋μMg＝M(2πn)2R
得F＝4π2RMn2－μMg
可知图线的纵截距b＝－μMg＝－0.28 N
得μ≈0.29。
答案：(2) (3)见解析图 0.29(0.27~0.30均正确)
3/3题型组合练(七) 选择题、实验题
说明：单选题每小题4分，多选题每小题6分，本试卷总分38分
一、单项选择题
1．“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通信联系。关于电磁波下列说法正确的是( )
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波
B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场
C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息
D．电磁波在真空中的传播速度等于3×108 m/s
2．2024年12月13日晚，一道道“寒夜灯柱”在我国新疆克拉玛依市区上空闪现，与城市灯火交相辉映，美不胜收。“寒夜灯柱”是一种可与极光比肩的冰晕现象，因大气中的冰晶反射灯光而形成。简化光路如图所示，一束灯光(复色光)从左侧界面折射进入冰晶，分离成两束单色光a和b，再经右侧界面反射，又从左侧界面折射出来被游客看到。下列说法正确的是( )
A．在冰晶中，a光的速度比b光大
B．若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光大
C．若在同一界面发生全反射，a光的临界角比b光小
D．单色光a和b与冰晶右侧的反射是全反射
3．如图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置，手机A以O点为平衡位置，在竖直方向上M、N两点之间做简谐运动，手机上加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向下为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线如图乙，为余弦曲线。下列说法正确的是( )
A．t＝1 s时，弹簧弹力为0
B．t＝2 s时，手机处于平衡位置上方
C．t＝2 s至t＝3 s，手机从N运动到O
D．t＝1 s至t＝2 s，手机的速度和位移方向相反
4．如图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示，已知重力加速度为g。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片( )
A．4右端对地面的压力比左端的大
B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍
C．4顶端受到的压力大小为mg
D．5左端对地面的压力为mg
5．如图所示，电力工人在倾角θ＝37°的山坡上架设电线，竖直电线杆高h＝40 m，工人将拖线器(拖线器为一连接细线的重物)垂直山坡抛出，拖线器正好越过电线杆顶端。已知到电线杆顶端时拖线器离山坡最远，忽略空气阻力、人的身高和细线质量，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A．拖线器抛出的最小速度大小为16 m/s
B．拖线器抛出点与电线杆底部之间的距离为48 m
C．拖线器从抛出到落在山坡上所用的总时间为4 s
D．拖线器在山坡上的落点与电线杆底部之间的距离为60 m
二、多项选择题
6．如图甲所示，有一电荷量分布均匀且带电荷量为＋Q的圆环，在其轴线上距离圆心x处产生的电场强度大小如图乙所示。一质量为m、电荷量为q的带电粒子，在圆心右侧紧靠圆心处由静止释放，仅在电场力作用下沿轴线向右运动。下列说法正确的是( )
A．该粒子带负电
B．该粒子沿轴线运动过程中电势能逐渐减少
C．该粒子运动过程中最大加速度约为
D．该粒子从r运动到2r过程中电场力做的功约为0.8qE0r
7．如图1所示，中国选手夺得杭州亚运会男子八人单桨有舵手赛艇项目冠军。若在决赛中赛艇达到某一速度后，在相邻两个划桨周期T内的加速度a与时间t的图像如图2所示，赛艇前进方向为正方向，图2中a1>2a2，赛艇(含选手)总质量为m，这两个划桨周期内的运动视为直线运动，则下列说法正确的是( )
A．第一个划桨周期内合力做的总功为
B．经过相邻两个划桨周期，速度变化量为(a1－2a2)
C．该相邻两个划桨周期内合力的总冲量为(a1－2a2)
D．该相邻两个划桨周期内的位移差大小为(a1－2a2)
三、非选择题
8．(6分)某款多功能转动平台能显示转速，兴趣小组的同学利用该平台测量一螺母与转盘间的动摩擦因数μ。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取9.80 m/s2。
(1)将螺母置于转盘上，测量出螺母做圆周运动的半径为R。
(2)缓慢调节转动平台转速至螺母恰好滑动，读出此时平台转速为n，则μ＝________(用题中所给字母表达)。改变螺母位置，多次测量，求出μ的平均值。
(3)有同学认为很难准确判断螺母恰好运动时的状态，于是他们提出了另一个探究方案。在螺母上固定一个力传感器(螺母和传感器总质量M＝100 g)，并用轻绳连接传感器与转轴。调节平台转速，测出五组数据，如表中所示。他们在坐标纸中已经描出四个实验点，请将剩余一个点在坐标纸中描出，并画出F n2图像。
组数 1 2 3 4 5
绳子拉力F/N 0.40 0.45 1.00 1.71 2.58
转速n/(r·min-1) 60 90 120 150 180
转速平方n2/(r2·s-2) 1.0 2.3 4.0 6.3 9.0
根据F n2图像可得螺母与转盘间的动摩擦因数μ＝________。(结果保留2位有效数字)
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