2021年人教版高考物理选择题强化专练（三）

选择题强化专练（三）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
子弹射出枪口时的动能与子弹横截面积的比值称为“枪口比动能”。我国公安部规定：枪口比动能大于等于1.8J/cm2的认定为枪支；枪口比动能小于1.8J/cm2而大于0.16/cm2的认定为仿真枪；枪口比动能小于等于0.16J/cm2的认定为玩具枪。有些同学小时候玩过的“BB枪”发射的“塑料BB弹”质量0.12g、直径6mm、出枪口速度约107m/s。则关于“BB枪”，你的新认识是（　　）
A.
是枪支
B.
是仿真枪
C.
是玩具枪
D.
条件不足，不好确定
如图，质量为M的框架放在水平地面上，一轻弹簧上端固定在框架顶端，下端固定一个质量为m的小球，小球上下振动时，框架始终没有弹起．当框架对地面压力为零瞬间，小球的加速度大小和方向为（　　）
A.
g，竖直向下
B.
g，竖直向下
C.
?g，竖直向上
D.
g，竖直向上
如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别位于A点和B点，两点相距L．在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球+q（视为点电荷），在P点平衡．若不计小球重力，那么，PA与AB的夹角α与Q1、Q2的关系应满足（　　）
A.
tan2α=
B.
tan2α=
C.
tan3α=
D.
tan3α=
如图1所示，圆环形线圈P用四根互相对称的轻绳吊在水平的天棚上，四根绳的结点将环分成四等份，图中只画出平面图中的两根绳，每根绳都与天棚成角，圆环形线圈P处于静止且环面水平，其正下方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有按正弦函数规律变化的电流，其i-t图象如图2所示，线圈P所受的重力为mg，每根绳受的拉力用表示。则　　?
A.
在时，穿过线圈P的磁通量最大，感应电流最大
B.
在时，穿过线圈P的磁通量最大，此时
C.
在时，穿过线圈P的磁通量的变化率为零
D.
在内，线圈P受到的安培力先变大再变小
在沿斜面向上的恒力F作用下，一物体从光滑斜面的底端由静止开始向上运动，在某一高度撤去恒力，物体继续沿斜面向上运动（斜面足够长，以地面为零势能面）．则在物体整个向上运动的过程中，下列关于物体动能Ek、重力势能Ep随时间t变化；速度大小v、机械能E随位移x变化的图像中，正确的是（）
???????
A.
B.
C.
D.
二、多选题
如下图，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力的作用下运动时，MN在磁场力的作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（）
?
A.
向右加速运动
B.
向左加速运动
C.
向右减速运动
D.
向左减速运动
某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表所示，利用这些数据来计算地球表面对月球表面间的距离s，则下列结果中正确的是（　　）
地球半径
R=6400km
月球半径
r=1740km
地球表面重力加速度
g0=9.80m/s2
月球表面重力加速度
g′=1.56m/s2
月球绕地球转动的线速度
v=1km/s
月球绕地球转动周期
T=27.3天
光速
c=2.998×105km/s
用激光器向月球表面发射激光光束，经过约t=2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号
A.
B.
-R-r
C.
-R-r
D.
-R-r
如图所示，在竖直平面内xoy坐标系中分布着与水平方向夹45°角的匀强电场，将一质量为m、带电量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2，且小球通过点p（，）。已知重力加速度为g，则（　　）
A.
电场强度的大小为
B.
小球初速度的大小为
C.
小球通过点P时的动能为
D.
小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：“塑料BB弹”的质量m=0.12g=1.2×10-4kg，速度v
=107m/s，则“塑料BB弹”射出枪口时的动能Ek==J=0.68694J
“塑料BB弹”的直径d=6mm=0.6cm，横截面积S==×3.14×0.62=0.2826cm2，则“枪口比动能”为=≈2.438J/cm2，可知，“BB枪”是枪支，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据已知条件求出“BB枪”的“枪口比动能”，再与题设条件对比，即可确定枪的种类。
本题信息给予题，要读懂题意，理解什么是“枪口比动能”。运算时要注意各个量的单位。
2.【答案】A
【解析】解：当框架对地面压力为零瞬间，弹簧对框架的弹力和其重力平衡，则有：F=Mg
对小球分析，根据牛顿第二定律得：F+mg=ma，
解得：a=g，方向竖直向下．
故选：A
当框架对地面的压力为零的瞬间，对框架分析受力，根据共点力平衡条件求出弹簧的弹力大小，再隔离对小球分析，运用牛顿第二定律求出小球的加速度．
解决本题的关键要灵活选择研究对象，能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解．
3.【答案】D
【解析】解：带电小球+q的受力情况如图所示，由图可知，力的三角形F1FPP和几何三角形PBA为两个直角三角形，且有一个角都为α，因此这两个三角形相似，则有
?
根据库仑定律得
?，，
由数学知识得tanα=，故tan3α=。
故选：D。
分析带电小球+q的受力情况，作出力图，运用三角形相似法得出+q所受的两个静电力与PB、AP的关系，再由库仑定律求解tan3α．
本题涉及非直角的力平衡问题，常常运用三角相似法将力的关系变成边长的关系研究，考查运用数学知识解决物理问题的能力．
4.【答案】B
【解析】
【分析】
根据图2所示判断穿过线圈P的磁通量如何变化；根据磁通量的变化，应用法拉第电磁感应定律判断感应电动势大小，然后分析答题。
本题考查了判断磁通量变化率情况、感应电动势、安培力与绳子拉力问题，分析清楚图2所示电流变化情况是正确解题的关键；应用平衡条件、安培力公式即可正确解题。
【解答】
A.由图2所示图象可知，t=1.5s时螺线管中的电流最大，电流产生的磁场最强，穿过P环中的磁通量最大，但是此时磁通量的变化率为零，故P环中没有感应电动势，P中没有感应电流，P不受安培力的作用，故A错误；
B.在t=1.5s时，线圈P只受重力与绳子拉力作用，线圈P静止，处于平衡状态，由平衡条件得：mg=4FTsin30°，则FT=0.5mg，故B正确；
C.由图2所示可知，t=3s时，Q中的电流为零，但电流的变化率最大，穿过P的磁通量的变化率最大，不为零，故C错误；
D.在t=0s与t=3s时，穿过Q的电流为零，产生的磁场为零，P受到的安培力为零，在t=1.5s时刻，通过Q的电流变化率为零，P中没有感应电流，P不受安培力作用，因此在0～3s内，线圈P受到的安培力先变大后减小，再增大然后再减小，故D错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
分析物体的速度和位移变化情况，根据速度时间关系、速度位移关系、重力势能计算公式、动能的表达式、功能原理分析。
对于图象问题，关键是能够根据已知的公式、定律等推导出横坐标和纵坐标的关系式，分析斜率的变化，然后作出正确的判断。
【解答】
设斜面的倾角为，撤去恒力之前，物体运动了的时间，加速度为,撤去恒力之后，加速度为a2
A.撤去恒力之前，物体的动能为：，与t为二次函数，开口向上；
撤去恒力之后，，与t为二次函数，开口仍向上，但因为做减速运动，所以动能是减小的，故A错误；
B.撤去恒力之前，物体的重力势能为：，与t为二次函数，开口向上；
撤去恒力之后，物体沿斜面向上运动，高度仍增加，重力势能增大，故B错误；
C.撤去恒力之前，，知速度与位移不是一次函数关系，故C错误；
D.撤去恒力之前，物体的机械能为：，与x成一次函数关系，撤去F后，只有重力做功，物体的机械能守恒，故D正确。
故选D。
6.【答案】BC
【解析】
【分析】
MN处于通电导线产生的磁场中，当有感应电流时，则MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，由楞次定律可知，线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加；再由楞次定律可知PQ的运动情况。
本题关键是分析好引起感应电流的磁通量的变化，进而才能分析产生电流的磁通量是由什么样的运动产生的。
【解答】
设PQ向右运动，用右手定则和安培定则判定可知穿过L1的磁感线方向向上，若PQ向右加速运动，则穿过L2的磁通量增加，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是N→M，对MN用左手定则判定可知MN向左运动；若PQ向右减速运动，则穿过L1的磁通量减少，用楞次定律判定可知通过MN的感应电流方向是M→N，用左手定则判定可知MN是向右运动，故C正确，A错误；
同理设PQ向左运动，用上述类似方法可判定B正确，D错误。
7.【答案】ABD
【解析】解：
A、由题，激光器发出激光束从发出到接收的时间为t=2.565s，光速为c，则s=．故A正确．
B、由题，月球绕地球转动的线速度为v=1km/s，周期T=27.3s，则月球公转的半径为R′=，s=R′-R-r=-R-r．故B正确．
C、月球表面的重力加速度g′与月球绕地球转动的线速度v没有关系，不能得到g′=，则不能求出．故C错误．
D、以月球为研究对象，月球绕地球公转时，由地球的万有引力提供向心力．设地球质量为M，月球的质量为m，则得，
又在地球表面，有
联立上两式得，R′=
则s=R′-R-r=-R-r．故D正确．
故选：ABD．
根据激光器发出激光束从发出到接收的时间和光速，可求出地球表面与月球表面之间的距离s．根据月球绕地球转动的线速度，求出月地间的距离，再求出s．月球绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律求出月地间的距离，再求出s．
本题要理清思路，明确好研究的对象和过程，要充分利用表格的数据求解s，考查运用万有引力和圆周运动规律解决天体问题的能力．
8.【答案】AC
【解析】解：A、小球以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程y=kx2，说明小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿y轴正方向
竖直方向有：qE?sin45°=mg，所以电场强度的大小为：E=，故A正确；
B、小球受到的合力：F合=qEcos45°=mg=ma，所以a=g，由平抛运动规律有：=v0t，=gt2，得初速度大小为v0=，故B错误；
C、由于=v0t，=gt2，又=，所以通过点P时的动能为：mv2=m（+）=，故C正确；
D、小球从O到P电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即：WE=qE?=，故D错误。
故选：AC。
本题根据小球运动的特点与平抛运动的方程，判断出小球在竖直方向受到重力与电场力在竖直方向的分力大小相等，方向相反，由此求出电场力的大小，再由F=qE即可求出电场强度；由平抛运动的方程即可求出平抛运动的初速度，以及到达P时的速度；由动能定理即可求出电势能的变化量。
本题考查类平抛运动规律以及匀强电场的性质，结合抛物线方程y=kx2，得出小球在竖直方向受到的电场力的分力与重力大小相等，方向相反是解答的关键。
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