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考前顶层设计·物理
选择题保分测(6)
选择题保分测
一、单项选择题
1.在我国汉代,劳动人民就已经发明了辘轳,如图所示,可转动的把手边缘上a点到转轴的距离为4R,辘轳边缘b点到转轴的距离为R,忽略空气阻力。在水桶离开水面后加速往上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A.把手边缘上a点的角速度小于辘轳边缘b点的角速度
B.水桶上升的速度大小等于把手边缘上a点的线速度大小
C.绳子拉力对水桶做的功等于水桶和水的机械能的增加量
D.拉力对水桶的冲量等于水桶动量的变化量
解析 把手边缘上a点与辘轳边缘b点属于共轴转动,所以角速度相同,A项错误;根据角速度与线速度的关系,可得水桶上升的速度大小v=ωR,把手边缘上a点的线速度大小为v'=4ωR,所以水桶上升的速度大小小于把手边缘上a点的线速度大小,B项错误;水桶受到重力和拉力作用,根据功能关系可知绳子拉力对水桶做的功等于水桶和水的机械能的增加量,C项正确;对水桶分析,根据动量定理I拉-I重=mv,拉力对水桶的冲量等于重力对水桶的冲量与水桶动量的变化量之和,D项错误。
C
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考前顶层设计 物理
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2.如图所示两个较大的相同容器中盛有相同体积的水和盐水。将一根粗细均匀的木筷,下端绕几圈铁丝,分别竖直按入液体中相同深度后静止释放,木筷开始在液体中上下振动(不计液体粘滞阻力),则筷子分别在两种液体中振动时( )
A.周期相同
B.振幅相同
C.重力势能变化的最大值不相同
D.受到液体对它的最小浮力相同
解析 若木筷平衡时插入水中x0,则有mg=ρSx0g。设某时刻筷子位置较平衡位置低x,则其回复力F=ρS(x0+x)g-mg=ρSgx,与x成正比,方向相反,故做简谐运动,两种液体密度不同,木筷的平衡位置不同,因此木筷做简谐运动的振幅A、最大势能变化不同,B项错误,C项正确;该简谐运动的周期与回复力的比例系数ρSg有关,因此周期T不同,A项错误;简谐运动最高点与最低点加速度大小相等,则有mg-F浮=ma,盐水中a大,所以盐水的最小浮力小,D项错误。
C
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3.如图所示,竖直放置的光滑绝缘斜面处于方向垂直竖直平面(纸面)向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一带电荷量为q(q>0)的滑块自a点由静止沿斜面滑下,下降高度为h时到达b点,滑块恰好对斜面无压力。关于滑块自a点运动到b点的过程,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.滑块在a点受重力、支持力和洛伦兹力作用
B.滑块在b点受到的洛伦兹力大小为qB
C.洛伦兹力做正功
D.滑块的机械能增大
解析 滑块自a点由静止沿斜面滑下,在a点不受洛伦兹力作用,A项错误;滑块自a点运动到b点的过程中,洛伦兹力不做功,支持力不做功,滑块机械能守恒mgh=mv2,解得v=,故滑块在b点受到的洛伦兹力为F=qBv=qB,
B项正确,C、D两项错误。
B
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4.如图所示,光滑的硬杆AB竖直固定放置,粗糙的硬杆CD水平固定放置,原长为L的轻质弹簧一端悬挂在天花板上,另一端连接质量为m的小球,小球穿过AB杆,静止时弹簧与竖直方向的夹角为37°,天花板与小球间的高度差为L,若把小球穿在硬杆CD上,当小球刚好不滑动时,弹簧与水平方向的夹角为53°,弹簧的总长为3L,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.弹簧的劲度系数为k=
B.小球在CD上静止时,弹簧的弹力大小为8mg
C.杆CD对小球的弹力大小与杆AB对小球的弹力大小之比为9∶1
D.杆CD与小球之间的动摩擦因数为
解析 小球穿过AB杆,对小球进行分析有F1=k(-L),F1cos 37°=mg,解得F1=mg,k=,A项错误;把小球穿在硬杆CD上,弹簧的弹力F2=k(3L-L)=10mg,B项错误;把小球穿在硬杆CD上,对小球分析有F2sin 53°=NCD+mg,解得NCD=7mg,小球穿过AB杆,对小球进行分析有NAB=F1sin 37°=mg,则=,C项错误;小球穿在硬杆CD上,当小球刚好不滑动时,则有F2cos 53°=μNCD,解得μ=,D项正确。
D
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5.如图所示,某种频率的单色光以入射角θ=45°从空气平行入射到半圆形玻璃砖的直径一侧的界面,该种单色光在玻璃砖中的折射率为,玻璃砖的半径为R。则在圆弧界面上有光透出部分的长度为(不考虑光线在圆弧面上的反射)( )
A. B. C. D.
解析 分析圆心O左右两侧光线射入后在圆弧界面发生全反射的临界情况,在O点左侧
若此时从A点