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选择题——思维、满分练(6)
一、单项选择题
14.(2023·山东济南二模)2020年12月17日凌晨,嫦娥五号到月球“挖土”成功返回。作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程,嫦娥五号任务实现了多项重大突破,标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划完美收官。若探测器携带了一个在地球上振动周期为T0的单摆,并在月球上测得单摆的周期为T,已知地球的半径为R0,月球的半径为R,忽略地球、月球的自转,则地球的第一宇宙速度v0与月球的第一宇宙速度v之比为( )
A. B.
C. D.
A 解析:根据单摆周期公式有T=2π,月球的第一宇宙速度为v,则有mg=m,联立解得v=,则地球的第一宇宙速度v0与月球的第一宇宙速度v之比为== ,所以A正确。
15.如图,在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q。直线MN是两点电荷连线的中垂线,a、b和c、d是关于中点O的对称点。下列说法中正确的是( )
A.电场强度Ec大于Ed;将一电荷由c竖直移动到d,所受电场力先增大后减小
B.电场强度Ec小于Ed;将一电荷由c竖直移动到d,所受电场力先减小后增大
C.电场强度Ea等于Eb;将一电荷由a水平移动到b,所受电场力先减小后增大
D.电场强度Ea等于Eb;将一电荷由a水平移动到b,所受电场力先增大后减小
C 解析:在两电荷连线的中垂线上,中点O的场强最大,由O点到c点或d点,场强逐渐减小,所以沿MN从c点到d点场强先增大后减小,因此检验电荷所受电场力先增大后减小,c、d两点关于中点O对称,场强相等,故A、B错误;在两电荷的连线上,由场强的叠加原理可知,中点O场强最小,从O点到a点或b点,场强逐渐增大,所以从a点到b点场强先减小后增大,因此检验电荷所受电场力先减小后增大,由于a、b是两点电荷连线上关于O的对称点,场强相等,故C正确,D错误。
16.(2023·河南安阳一模)原子弹的核反应方程之一为U+n→Ba+Kr+3X,氢弹的核反应方程为H+H→n+Y,关于这两个核反应下列说法不正确的是( )
A.原子弹的核反应为重核的裂变,X为质子H
B.氢弹的核反应为轻核的聚变,Y为氦原子核He
C.两个核反应都发生质量亏损
D.两个核反应反应前的比结合能都小于反应后的比结合能
A 解析:原子弹的核反应为重核的裂变,X为中子n,A错误;氢弹的核反应为轻核的聚变,Y为氦原子核He,B正确;核聚变和核裂变反应会放出大量的能量,根据质能关系可知反应会发生质量亏损,C正确;因核反应放出能量,因此反应前的比结合能小于反应后的比结合能,D正确。
17.(2023·天津宁河一模)如图所示,10匝矩形线框处在磁感应强度B= T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=10 rad/s在匀强磁场中转动,线框电阻不计,面积为0.4 m2,线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连,副线圈接有一只灯泡L(规格为“4 W 100 Ω”)和滑动变阻器,电流表视为理想电表,则下列说法正确的是( )
A.若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为40 sin 10t V
B.当灯泡正常发光时,原、副线圈的匝数比为2∶1
C.若将滑动变阻器的滑片向上移动,则电流表的示数增大
D.若将自耦变压器的触头向下滑动,灯泡会变亮
B 解析:若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值的表达式为e=nBSωcos ωt=40 cos 10t V,A错误;原线圈电压的有效值为U1= V=40 V,灯泡电压即副线圈电压的有效值为U2= =20 V,所以原、副线圈的匝数比为U1∶U2=2∶1,B正确;若将滑动变阻器的滑片向上移动,则滑动变阻器的有效电阻增大,副线圈电流变小,根据电流关系可知原线圈电流减小,即电流表示数变小,C错误;若将自耦变压器的触头向下滑动,则副线圈匝数减小,根据变压器电压规律可知,副线圈电压减小,所以灯泡会变暗,D错误。
二、多项选择题
18.(2023·福建龙岩一模)一辆小轿车在平直路面上以恒定功率加速,其加速度a和速度的倒数的关系如图所示。已知轿车的总质量为1 300 kg,其所受的阻力不变,则轿车( )
A.速度随时间均匀增大
B.加速度随时间均匀减小
C.所受阻力大小为2.73×103 N
D.电动机的输出功率为9.1×104 W
CD 解析:由图可知,加速度变化,故轿车做变加速直线运动,故A错误;a函数方程为a=,因为轿车做变加速运动,所以加速度不是随时间均匀减小,故B错误;对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有F-f=ma,又因为F=联立得a=-。因此当物体的速度最大时,加速度为零,故结合图像可以知道,a=0时,=0.03,解得v=33 m/s,所以最大速度为33 m/s。