选择题 提速练4-（Word教参）-【精讲精练】2024年高考物理二轮专题辅导与训练

提速练(4) 一、单选题 1.如图所示，水平地面上竖直放置的光滑细管内有两个完全相同、质量均为m的小球，由于微小晃动，两小球分别沿两侧圆弧管道从最高点同时由静止滑下，在最低点发生弹性碰撞后又回到最高点。已知整个过程中细管对地面的最小压力恰好为0，小球可视为质点，重力加速度大小为g，则整个过程中细管对水平地面的最大压力为(　　) A．10mg　　　　　　 B.mg C.mg D．13mg 解析　小球在细管的上半部分某处时，细管对地面的压力恰好为0，设小球的速度大小为v时，小球对细管斜向上的支持力大小为FN，小球与圆心O的连线与竖直方向的夹角为α，则有mgR(1－cos α)＝mv2，FN＋mgcos θ＝m，解得FNcos α＝2mgcos α－3mgcos2α≤，所以细管的质量为m，设两小球在碰撞前的速度大小为v1,2mgR＝mv12，Fm＝2mg＋mg＋2m，解得Fm＝mg，故选B。 答案　B 2．(2023·湖南株洲统考三模)一半圆形玻璃砖底面有一长为L＝1.2 m的线光源AB，关于圆心O对称，要求所有光均能从玻璃砖圆弧面射出，已知玻璃砖的折射率为n＝1.5，则玻璃砖半径的最小值为(　　) A. m B. m C．0.9 m D．1 m 解析　如图，当光源从B点垂直AB射向圆弧时的入射角最大， 若此处不发生全反射，则圆弧其他位置也不会发生全反射，此时sin C＝＝，R＝0.9 m，故选C。 答案　C 3．(2023·辽宁抚顺校联考二模)天文学家于2022年1月6日发现了小行星2022AE1，对其跟踪观察并完善其轨迹发现，小行星2022AE1的直径约为70 m，质量m≈4×105t，运动轨迹为抛物线，它可能会在2023年7月4日与地球擦肩而过。把地球看作半径为R的均质球体，忽略地球的自转，地球表面的重力加速度大小为g，预计小行星2022AE1距地心为8R时的速度大小为，方向与它和地心连线所成的角为30°，如图所示。已知小行星2022AE1的引力势能Ep＝，式中r为行星2022AE1到地心的距离，小行星2022AE1与地心的连线在任意相等时间内扫过的面积相等，忽略其他天体的影响，据此可推测出(　　) A．小行星2022AE1与地心的连线在单位时间内扫过的面积为2R B．小行星2022AE1距地球表面的最小距离为6R C．小行星2022AE1的最大速度为2 D．小行星2022AE1的最大加速度为 解析　小行星与地心的连线在单位时间内扫过的面积为S＝×8R×sin 30°＝R，选项A错误；小行星与地球最近时，此时加速度及速度均达到最大，由机械能守恒定律有m2－＝mvmax2－，由于小行星与地心的连线在单位时间内扫过的面积相等，则有rminvmax＝×8R×·sin 30°，解得rmin＝2R，vmax＝，选项B、C均错误；忽略地球自转时，地球表面物体所受万有引力等于重力，则有＝mg，小行星到地心的距离为rmin＝2R时，由牛顿第二定律可得＝ma，解得a＝，选项D正确。 答案　D 4.(2023·南通二模)如图所示，光滑斜面底端有一固定挡板，轻弹簧一端与挡板相连，一滑块从斜面上某处由静止释放，运动一段时间后压缩弹簧，已知弹簧始终在弹性限度内，则(　　) A．弹簧劲度系数越大，弹簧的最大弹性势能越大 B．弹簧劲度系数越大，滑块的最大速度越大 C．滑块释放点位置越高，滑块最大速度的位置越低 D．滑块释放点位置越高，滑块的最大加速度越大 解析　滑块从释放到弹簧压至最短的过程中，滑块的重力势能转化为弹簧的弹性势能，弹簧劲度系数越大，弹簧被压至最短时位置越高，滑块减小的重力势能越少，则弹簧的最大弹性势能越小，故A错误；设滑块刚接触弹簧时的速度为v0，速度最大时弹簧的压缩量为x，则有kx＝mgsin θ，弹簧劲度系数越大，x越小，重力势能减少量越小，则最大速度vm越小，故B错误；弹簧弹力等于滑块重力沿斜面分力时，即kx＝mgsin θ，此时滑块速度最大，则滑块最大速度的位置不变，故C错误；滑块释放点位置越高，滑块接触弹簧时动能越大，则弹簧压缩量越大，弹簧弹力越大，则滑块的最大加速度越大，故D正确。 答案　D 5.如图所示，E为正方形ABCD的对角线BD的延长线上的点，DE＝OD，三个顶点A、B、C和E点处分别固定着四个点电荷，它们的电荷量分别为＋q、－q、＋q、－q，若正方形的边长为L，取无穷远处为电势能零点，静电力常量为k。则下列说法正确的是(　　) A．O点的电场强度方向由O指向D B．O点的电场强度大小为 C．O点处的电势低于0 D．将一带正电的试探电荷从O点移动到D点，试探电荷的电势能减小 解析　两正电荷在O点处产生的合电场强度为零，B、E两点处的点电荷产生的电场在O点的合电场强度方向由O指向B，选项A错误；B点处的点电荷产生