選擇題(本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只19～21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。)

14.粗糙的水平地面上有一只木箱，現(xiàn)用一水平拉力拉木箱勻速前進(jìn)，則(　　)

A.拉力與地面對(duì)木箱的摩擦力是一對(duì)作用力與反作用力

B.木箱對(duì)地面的壓力與地面對(duì)木箱的支持力是一對(duì)平衡力

C.木箱對(duì)地面的壓力與地面對(duì)木箱的支持力是一對(duì)作用力與反作用力

D.木箱對(duì)地面的壓力與木箱受到的重

解析　拉力與地面對(duì)木箱的摩擦力作用在一個(gè)物體上，是一對(duì)平衡力，A錯(cuò);木箱對(duì)地面的壓力與地面對(duì)木箱的支持力分別作用在地面和木箱上，作用在兩個(gè)物體上，不是一對(duì)平衡力，B錯(cuò)，C正確;木箱對(duì)地面的壓力與木箱受到的重力方向相同，作用在兩個(gè)物體上，不是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)。

答案　C

15.2015年12月17日，我國(guó)首顆暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星“悟空”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，將去太空尋找暗物質(zhì)存n圈所用的時(shí)間為t，已知地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，則“悟空”在圓軌道上運(yùn)行的速率為(　　)

A. B.

C. D.

解析　“悟空”T=，由萬(wàn)有引力提供向心力有G=mr，對(duì)地面上的物體有G=m′g，聯(lián)立解得r=，故v==，C正確。

答案　C

16.已知?jiǎng)榆?chē)進(jìn)站前關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先后經(jīng)過(guò)A、B、C、D四點(diǎn)，如果測(cè)出AB=500 m，BC=400 m，測(cè)得動(dòng)車(chē)通過(guò)AB段與通過(guò)BC段所用的時(shí)間相等，動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)恰好停住，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.動(dòng)車(chē)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為100 m/s

B.動(dòng)車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為10 m/s2

C.動(dòng)車(chē)在AD段做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度為40 m/s

D.CD段的距離為612.5 m

解析　設(shè)動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度為v0，通過(guò)AB段和BC段的時(shí)間均為T(mén)，加速度大小為a，則有v0T-aT2=500 m，v0·2T-a(2T)2=500 m+400 m，解得v0=，a=，動(dòng)車(chē)減速到零通過(guò)的位移為x==1 512.5 m，故CD段的距離為CD=x-AC=1 512.5 m-900 m=612.5 m，D正確;因?yàn)闆](méi)有給出通過(guò)AB段的具體時(shí)間，有關(guān)速度、加速度和平均速度都不能計(jì)算出具體數(shù)值，A、B、C均錯(cuò)誤。

答案　D

17.如圖1所示，在正交的勻強(qiáng)電磁場(chǎng)中有質(zhì)量、電荷量都相同的兩油滴，A靜止，B做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若B與A相碰并結(jié)合在一起，則它們將(　　)

圖1

A.以B原速率的一半做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.以為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C.仍以R為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

D.做周B的一半的勻速圓周運(yùn)動(dòng)

解析　由A、B相碰時(shí)動(dòng)量守恒mv=2mv′，有v′=。據(jù)題意碰后A、B合成的大油滴仍受重力與電場(chǎng)力平衡，合外力是洛倫茲力，所以繼續(xù)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且有r===，T==。選項(xiàng)B正確。

答案　B

18.在地面附近，存在著一個(gè)有界電場(chǎng)，邊界MN將空間分成左、右兩個(gè)區(qū)域，在右區(qū)域中有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在右區(qū)域中離邊界MN某一位置的水平地面上由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m的帶電滑塊(滑塊的電荷量始終不變)，如圖2甲所示，滑塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，則(　　)

圖2

A.滑塊在MN右邊運(yùn)動(dòng)的位移大小與在MN左邊運(yùn)動(dòng)的位移大小相等

B.在t=5 s時(shí)，滑塊經(jīng)過(guò)邊界MN

C.滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力與電場(chǎng)力之比為2∶5

D.在滑塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，滑動(dòng)摩擦力做的功小于電場(chǎng)力做的功

解析　根據(jù)題中速度圖象的面積表示位移可知，滑塊在MN右邊運(yùn)動(dòng)的位移大小與在MN左邊運(yùn)動(dòng)的位移大小不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)題圖乙所示速度圖象可知，t=2 s時(shí)滑塊越過(guò)分界線MN，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)題中速度圖象斜率表示加速度可知，在0～2 s時(shí)間內(nèi)，滑塊加速度大小可表示為a1=，在2～5 s時(shí)間內(nèi)，滑塊加速度大小可表示為a2=，設(shè)電場(chǎng)力為F，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力為f，對(duì)滑塊在MN分界線右側(cè)的運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得F-f=ma1，對(duì)滑塊在MN分界線左側(cè)的運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得f=ma2，聯(lián)立解得：f∶F=2∶5，選項(xiàng)C正確;在滑塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，Wf=fx=f·2.5v0，電場(chǎng)力做的功可表示為WF=Fx1=F·v0=2.5f·v0，二者做功相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案　C

19.如圖3所示，在虛線左側(cè)的足夠大區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。有一個(gè)直角三角形金屬線框，線框左邊與磁場(chǎng)邊界平行，線框的電阻為R。線框以垂直虛線方向的速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從線框的左邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。E表示線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)F表示線框中受到的安培力大小，P表示線框的電功率的大小，I表示線框中的感應(yīng)電流，則下列圖象中正確的是(　　)

圖3

解析　線框做勻速直線運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv0，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨著線框切割磁感線有效長(zhǎng)度L的減小而線性減小，A正確;線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中受到的安培力F=，安培力與L2成線性關(guān)系，B錯(cuò)誤;線框的電功率P=，電功率與L2成線性關(guān)系，C錯(cuò)誤;線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小I=，感應(yīng)電流與L成線性關(guān)系，D正確。

答案　AD

20.如圖4甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為4∶1，電壓表、電流表為理想電表。L1、L2、L3、L4為四只規(guī)格均為“220 V60 W”的相同燈泡。如果副線圈電壓按圖乙所示規(guī)律變化，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

圖4

A.電壓表的示數(shù)為660 V

B.電流表的示數(shù)為0.82 A

C.a、b兩點(diǎn)間的電壓是1 045 V

D.a、b兩點(diǎn)間的電壓是1 100 V

解析　根據(jù)題圖乙所示的副線圈電壓圖象，可知副線圈電壓有效值為U2=220 V。由變壓器變壓公式可知，原線圈輸入電壓U1=4U2=4×220 V=880 V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;副線圈所接的每個(gè)燈泡中電流均為I== A= A，電流表的示數(shù)為I2=3I=3× A=0.82 A，選項(xiàng)B正確;由U1I1=U2I2，解得原線圈中電流I1== A，燈泡電阻R== Ω= Ω，與原線圈串聯(lián)的燈泡兩端電壓為U燈=I1R=× V=165 V，故a、b兩點(diǎn)的電壓是Uab=U燈+U1=165 V+880 V=1 045 V，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。

答案　BC

21.如圖5所示，將一質(zhì)量m=1.0 kg的物體P用兩根長(zhǎng)度均為l=0.5 m且不可伸長(zhǎng)的細(xì)線1、2系于豎直桿上相距也為l=0.5 m的A、B兩點(diǎn)，現(xiàn)使物體P隨桿一起由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，取重力加速度g=10 m/s2，則在角速度ω由0逐漸增大的過(guò)程中，有(　　)

圖5

A.細(xì)線1的拉力與角速度ω2成正比

B.當(dāng)角速度ω=2 rad/s，細(xì)線2剛好伸直無(wú)拉力

C.隨著角速度ω的增2對(duì)物體P的拉力將大于細(xì)線1對(duì)物體P的拉力

D.當(dāng)細(xì)線2剛好伸直時(shí)，物體P的機(jī)械能增加了6.25 J

解析　當(dāng)細(xì)線2還未伸直時(shí)，設(shè)細(xì)線1與豎直桿之間的夾角為θ，則由合力提供向心力可得FTsin θ=mω2lsin θ，細(xì)線1的拉力FT=mω2l∝ω2，細(xì)線1的拉力隨轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω的增大而增大;但當(dāng)細(xì)線2伸直后，再增大角速度ω，則不再滿足該關(guān)系，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)細(xì)線2剛好伸直無(wú)拉力時(shí)，有mgtan 60°=mω2lsin 60°成立，解得ω=2 rad/s，選項(xiàng)B正確;當(dāng)細(xì)線2伸直后，設(shè)細(xì)線2受到的拉力大小為FT′，豎直方向有FTcos 60°-mg-FT′cos 60°=0，則FT>FT′，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;當(dāng)細(xì)線2剛好伸直時(shí)，有FT′=0，角速度ω=2 rad/s，物體P做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=lsin 60°，由動(dòng)能定理可得：WTWG=ΔEk，又因?yàn)閃G=-mglsin 30°，ΔEk=mω2r2三式聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)求解可得WT=6.25 J，由功能關(guān)系知ΔE=WT，所以選項(xiàng)D正確。

答案　BD