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2022年高考全真精准模拟物理选择题专练(广东专用)
第01周 第3练
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图所示,边长为l的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通以恒定的逆时针方向的电流。图中虚线过边中点和边中点,在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场,其磁感应强度大小为B。此时导线框处于静止状态,细线中的拉力为;现将虚线下方的磁场移至虚线上方且磁感应强度的大小改为原来的两倍,保持其他条件不变,导线框仍处于静止状态,此时细线中拉力为。则导线框中的电流大小为( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】
当磁场在虚线下方时,通电导线的等效长度为,受到的安培力方向竖直向上,设三角形导线框质量为m,则有:
当磁场在虚线上方时,通电导线的等效长度为,受到的安培力方向竖直向下,磁感应强度增大到原来的两倍,故此时有:
联立可得
故C正确,ABD错误;
故选C。
2.图甲是未来空间站的构思图。在空间站中设置个如图乙绕中心轴旋转的超大型圆管作为生活区,圆管的内、外管壁平面与转轴的距离分别为R1、R2。当圆管以一定的角速度ω转动时,在管中相对管静止的人(可看作质点)便可以获得个类似在地球表面的“重力”,以此降低因长期处于失重状态对身体健康造成的影响。已知地球质量为M,地球半径为R,万有引力常量为G,地球自转周期为T。当空间站在地球静止同步轨道上运行时,管道转动的角速度ω大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】 B
【解析】
人靠在外管壁上随圆管一起做圆周运动,由题意可知
解得
故选B。
3.如图所示是一幅关于高空抛物的漫画。2021年3月,刑法修正案(十一)正式实施,高空抛物罪成为独立罪名。若一个0.2kg的苹果从一高为20m的居民楼由静止坠下,与地面的撞击时间约为0.1s,且苹果无反弹。忽略风和空气阻力的影响,g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.苹果落地瞬间速度的大小为14.14m/s
B.苹果下落过程中重力做功的平均功率为20W
C.苹果撞击地面时对地面的作用力为40N
D.苹果落地瞬间动量的大小为20kg•m/s
【答案】 B
【解析】
A.根据机械能守恒
解得
故A错误;
B.根据
可得
重力做功的平均功率
故B正确;
C.由动量定理得
解得
故C错误;
D.苹果落地瞬间动量的大小为
故D错误。
故选B。
4.如图所示,同一水平面的皮带轮通过不打滑的皮带传动,轮的半径是轮的2倍。在皮带轮各自的轴上用长度相同的轻绳分别悬挂质量为和的甲、乙两个小球,二者质量关系满足 。两轻绳上端的悬挂点足够高且在同一水平面上,通过外力驱动轮,待系统稳定转动后,两轻绳与轴的夹角分别为和。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球转动的角速度之比为2∶1
B.甲、乙两球在同一水平面上
C.因为,所以
D.甲、乙两球受到细绳的拉力大小相等
【答案】 D
【解析】
A.通过皮带传动,系统稳定后,匀速转动,线速度大小相同,即
,
所以
A错误;
B.甲、乙两球做匀速圆周运动,设为轻绳与轴的夹角,显然,由
,
得
甲、乙两球离悬挂点的高度之比为
故甲、乙两球不在同一水平面上,B错误;
C.甲、乙两球做匀速圆周运动,由
得
再由
得
故
但此大小关系与质量无关,C错误;
D.由题知拉力
因
且
故甲球受到细绳的拉力等于乙球受到细绳的拉力,D正确。
故选D。
5.如图甲所示,固定导线MN和固定矩形线框abcd共面。MN通以图乙所示的电流,电流沿NM方向,T时间后达到稳定,下列说法正确的是( )
A.0~T时间线框感应电流方向沿adcba
B.0~T时间线框感应电流逐渐增大
C.0~T时间ab边始终不受安培力的作用
D.T时间后线框感应电流恒定
【答案】 A
【解析】
A.0~T时间内,导线MN中的电流向上增大,根据右手定则可知穿过线框中的磁通量垂直纸面向里也增大,从而在线框中产生感应电流。根据楞次定律,可判断得线框中感应电流方向沿adcba,故A正确;
B.0~T时间内,导线MN中的电流向上增大,但电流的变化率却减小,所以穿过线框中的磁通量的变化率减小,根据法拉第电磁感应定律可知,感应电流逐渐减小,故B错误;
C.0~T时间内,由于ab边始终有感应电流且磁场垂直ab边不为零,故一直受到安培力的作用,故C错误;
D.T时间后,由于导线MN中的电流恒定,所以产生的磁场也恒定,使得穿过线框的磁通量保持不变,磁通量的变化率为零,所以线框中感应电流为零,故D错误。
故选A。
6.如图所示,由绝缘材料制成的光滑的半圆轨道固定在水平面上,O点为圆心,带电荷量为、质量为的a小球固定在半圆轨道底端的A点,带电荷