1、1选择题专练(八)(限时：20 分钟)二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分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用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果换一种频率更大的光照射该金属，但光的强度减弱，则( )A单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小B单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能减小C单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能增大D单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能增大答案 C解析 根据光电效
2、应方程 Ekm h W0得，光的强度不影响光电子的最大初动能，对某种特定的金属光电子的最大初动能与入射光的频率有关，入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光的强度减弱，单位时间内逸出的光电子数目减少，故 A、B、D 错误，C 正确15假设宇宙中有两颗相距无限远的行星 A 和 B， A、 B 星球半径分别为 RA和 RB，两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方( r3)与运行公转周期的平方( T2)的关系如图 1 所示， T0为卫星环绕各自行星表面运行的周期则( )图 12A行星 A 的质量小于行星 B 的质量B行星 A 的密度小于行星 B 的密度C行星 A 的第一宇宙速度等于行星 B
3、的第一宇宙速度D当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时，行星 A 的卫星的向心加速度大于行星 B 的卫星的向心加速度答案 D解析 根据万有引力提供向心力，有 m r，GMmr2 4 2T2解得： T ，4 2r3GM对于环绕行星 A 表面运行的卫星，有： T0 4 2RA3GMA对于环绕行星 B 表面运行的卫星，有： T0 4 2RB3GMB联立得： RA3MA RB3MB由题图知， RARB，所以 MAMB，故 A 错误；A 行星质量为： MA A R43 A3B 行星的质量为： MB B R ，43 B3代入解得： A B，故 B 错误；在行星表面附近运行的卫星的线速度即此行星的第一宇宙速
4、度，根据万有引力提供向心力，有： mGMmR2 v2R解得： v R R，GMR 43G 因为 RARB，所以 vAvB，故 C 错误；根据 ma 知， a ，由于 MAMB，卫星运动的轨道半径相等，则行星 A 的卫星的向心加GMmr2 GMr2速度大于行星 B 的卫星的向心加速度，故 D 正确16.如图 2 所示，半径为 R 的竖直半球形碗固定于水平面上，碗口水平且 AB 为直径， O 点为碗的球心将一弹性小球(可视为质点)从 AO 连线上的某点 C 沿 CO 方向以某初速度水平抛出，经历时间 t (g 为重力加速度)，小球与碗内壁第一次碰撞，之后可以恰好返回 C 点，假Rg设小球与碗内壁碰
5、撞前后瞬间小球的切向速度不变，法向速度等大反向不计空气阻力，则3C、 O 两点间的距离为( )图 2A. B. C. D.2R3 3R3 3R2 2R2答案 C解析 小球在竖直方向的位移为 h gt2 R，12 12设小球与半球形碗碰撞点为 D 点，则 DO 的连线与水平方向的夹角为 30，过 D 点作 CO 连线的垂线交于 CO 连线 E 点，小球与半球形碗碰撞前速度方向垂直于半球形碗在 D 点的切线方向，则 OE R，R2 (R2)2 32小球下落 h 时竖直方向的速度为 vy gt ，gR则水平方向的速度 v0 vytan 60 ，3gR所以水平方向的位移为 x v0t R，3由几何关系
6、可知，CO R R R，故 C 正确332 3217如图 3 所示，足够长的宽度为 d 的竖直条形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，直角三角形金属线框 ABC 的 BC 边水平且长度为 L，已知 Ld.现令线框在外力作用下以速度 v0匀速穿过磁场区域，以 B 点进入磁场的时刻为计时起点，规定线框中电流沿逆时针方向为正方向，则在线框穿过磁场的过程中，线框中的电流 i 随时间 t 的变化情况可能是( )图 34答案 C解析 B 点进入磁场后直至线框位移为 d 的过程中，线框的有效切割长度随时间均匀增大，线框中电流随时间均匀增大至 I0，方向为逆时针方向，已知 Ld，线框位移大于 d 小于 L 的过
7、程中，其有效切割长度不变，线框中的电流不变，仍为逆时针，线框出磁场的过程中，有效切割长度随时间均匀增大，电流随时间均匀增大，选项 A、D 错误；由 B 项的横轴可知L2 d，由几何关系可知线框位移为 L 时的有效切割长度与位移为 d 时的有效切割长度相等，故电流等大，但方向为顺时针方向，位移为 L d 时，有效长度是位移为 d 时的 2 倍，电流为2 I0，选项 B 错误；由 C 项的横轴可知 L3 d，由几何关系可知线框位移为 L 时的有效切割长度是位移为 d 时的 2 倍，故电流为2 I0，位移为 L d 时，有效长度是位移为 d 时的3 倍，电流为3 I0，选项 C 正确18如图 4 甲
8、所示， Q1、 Q2为两个固定着的点电荷， a、 b 是它们连线的延长线上的两点，现有一电子，只在电场力作用下，以一定的初速度沿直线从 a 点开始经 b 点向远处运动，其v t 图象如图乙所示，电子经过 a、 b 两点的速度分别为 va、 vb，则( )图 4A Q1一定带负电B Q1的电荷量一定小于 Q2的电荷量C b 点的电势高于 a 点的电势D电子离开 b 点后所受静电力一直减小答案 C解析 由题图乙可知，电子从 a 到 b 做加速度减小的加速运动，所以 a、 b 之间电场的方向5向左， b 点的电势高于 a 点的电势；在 b 点时粒子运动的加速度为零，则电场力为零，所以该点场强为零过
9、b 点后点电荷做减速运动，所以电场的方向向右， Q2一定带负电， Q1一定带正电，故 A 错误，C 正确； b 点场强为零，可见两点电荷在 b 点产生的场强大小相等，方向相反，根据 E ， b 到 Q1的距离大于到 Q2的距离，所以 Q1的电荷量大于 Q2的电荷量，kQr2故 B 错误；离开 b 点后 v t 图象的斜率先增大后减小，即加速度先增大后减小，电子所受静电力先增加后减小，故 D 错误19如图 5 所示，在、两个区域内存在磁感应强度大小均为 B 的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里， AD、 AC 边界的夹角 DAC30，边界 AC 与边界 MN 平行，区磁场右边界距 A 点
10、无限远，区域宽度为 d，长度无限大质量为 m、带电荷量为 q 的正粒子可在边界 AD 上的不同点射入，入射速度垂直于 AD 且垂直于磁场，若入射速度大小为 ，qBdm不计粒子重力，则( )图 5A粒子距 A 点 0.5d 处射入，不会进入区B粒子在磁场区域内运动的最长时间为 mqBC粒子在磁场区域内运动的最短时间为2 m3qBD从 MN 边界出射粒子的区域长为( 1) d3答案 BD解析 粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律，有： qvB m 得：v2rr d，画出恰好不进入区的临界轨迹，如图甲所示：mvBq结合几何关系，有： AO 2 r2 d；rsin 30故从距 A
11、点 0.5d 处射入，会进入区，故 A 错误；粒子在磁场中转过的最大的圆心角为 180，即在区内运动的轨迹为半个圆周，故最长时6间为 t ，T2 mqB故 B 正确；从 A 点进入的粒子在磁场中运动的轨迹最短(弦长也最短)，时间最短，轨迹如图乙所示：轨迹对应的圆心角为 60，故时间为： t ，故 C 错误；T6 m3qB临界轨迹情况如图丙所示：根据几何关系可得从 MN 边界出射粒子的区域长为 l r( 1) d，故 D 正确rtan 30 320如图 6 所示，将小砝码放在桌面上的薄纸板上，若砝码和纸板的质量分别为 M 和 m，各接触面间的动摩擦因数均为 ，砝码到纸板左端的距离和到桌面右端的距
12、离均为 d.现用水平向右的恒定拉力 F 拉动纸板， g 为重力加速度，下列说法正确的是( )图 6A纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为 (M m)gB要使纸板相对砝码运动， F 一定大于 2 (M m)gC若砝码与纸板分离时的速度小于 ，砝码不会从桌面上掉下 gdD当 F (2M3 m)g 时，砝码恰好到达桌面边缘答案 BCD解析 对纸板分析，当纸板相对砝码运动时，所受的摩擦力为 (2M m)g，故 A 错误设砝码的加速度为 a1，纸板的加速度为 a2，则有：Ff1 Ma1， F Ff1 Ff2 ma2， Ff1 Mg ， Ff2 (M m)g，发生相对运动需要 a2a1，代入数据解得
13、： F2 (M m)g，故 B 正确若砝码与纸板分离时的速度小于 ，砝码匀加速 gd7运动的位移小于 ，匀减速运动的位移小于 ，则总位移小于 d，不会v22a gd2 g d2 v22a gd2 g d2从桌面掉下，故 C 正确当 F (2M3 m)g 时，砝码未脱离时的加速度 a1 g ，纸板的加速度 a2 2 g ，F m Mg Mgm根据 a2t2 a1t2 d，12 12解得 t ，2d g则此时砝码的速度 v a1t ，砝码脱离纸板后做匀减速运动，匀减速运动的加速度2 gd大小 a g ，则匀减速运动的位移 x d，而匀加速运动的位移v22a 2 gd2 gx a1t2 d，可知砝码
14、恰好到达桌面边缘，故 D 正确1221.空间分布有竖直方向的匀强电场，现将一质量为 m 的带电小球 A 从 O 点斜向上抛出，小球沿如图 7 所示的轨迹击中绝缘竖直墙壁的 P 点将另一质量相同、电荷量不变、电性相反的小球 B 仍从 O 点以相同的速度抛出，该球垂直击中墙壁的 Q 点(图中未画出)对于上述两个过程，下列叙述中正确的是( )图 7A球 A 的加速度大于球 B 的加速度B P 点位置高于 Q 点C球 A 的电势能增大，球 B 的电势能减小D电场力对球 A 的冲量大小等于对球 B 的冲量大小答案 ACD解析 水平方向做匀速运动，水平速度相同，两次水平方向位移相同，时间相同，根据加速度 a ， A 球速度变化量大，加速度大，故 A 正确；竖直最大高度为 h ，由于球 A vt vy22a的加速度大于球 B 的加速度，所以球 A 的最高点低于球 B 的最高点， P 点位置低于 Q 点，故B 错误；球 A 加速度大，所受电场力向下，电场力做负功，电势能增大；球 B 加速度小，所受电场力向上，电场力做正功，电势能减小，故 C 正确；由于运动时间相等，电场力大小相等，电场力对球 A 的冲量大小等于对球 B 的冲量大小，故 D 正确
