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选择题提速练(4)
[分值:44 分]
(限时:25 分钟)
一、单项选择题:本题共6 小题,每小题4 分,共24 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.(2025·河南卷·1)野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中的一段时间内,
无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定角度。
忽略零件所受空气阻力,则在该段时间内( )
A.无人机做匀速运动
B.零件所受合外力为零
C.零件的惯性逐渐变大
D.零件的重力势能保持不变
答案 D
解析 无人机沿水平方向向左飞行,零件相对于无人机静止,也沿水平方向向左飞行做直线运动,故零件
的高度不变,零件的重力势能保持不变,D 正确;零件受重力和轻绳的拉力作用,合外力水平向左,零件
水平向左做匀加速直线运动,A、B 错误;惯性的大小只与质量有关,零件的质量不变,故零件的惯性不
变,C 错误。
2.(2025·河南南阳市调研)如图为A、B 两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x 的变化关系曲线,其中A
分子固定在坐标原点O,B 分子从位置x1处由静止释放,A、B 两分子间仅存在分子力作用,下列说法正
确的是( )
A.B 分子从位置x1运动到位置x2过程中,速度在增大,分子力也在增大
B.B 分子在位置x2时,速度最大,分子动能和分子势能之和大于0
C.B 分子从位置x2运动到位置x3过程中,分子力对其做正功
D.B 分子在位置x1和位置x3间做往复运动
答案 D
解析 B 分子从位置x1运动到位置x2过程中,分子势能减小,动能增大,速度在增大,则分子力做正功,
分子力表现为斥力,分子力在减小,故A 错误;B 分子在位置x2时,分子势能最小,动能最大,速度最大,
分子动能和分子势能之和保持不变,则分子动能和分子势能之和小于0,故B 错误;B 分子从位置x2运动
到位置x3过程中,分子力表现为引力,分子力对其做负功,故C 错误;根据能量守恒,B 分子在位置x1和
位置x3间做往复运动,故D 正确。
3.(2025·湖南卷·3)如图,ABC 为半圆柱体透明介质的横截面,AC 为直径,B 为ABC 的中点。真空中一束单
色光从AC 边射入介质,入射点为A 点,折射光直接由B 点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的
是( )
A.入射角θ 小于45°
B.该介质折射率大于√2
C.增大入射角,该单色光在´BC上可能发生全反射
D.减小入射角,该单色光在´AB上可能发生全反射
答案 D
解析 根据题意,画出光路图,如图甲所示,由几何关系可知,折射角为45°,则由折射定律有n= sinθ
sin 45°
=√2sin θ>1,则有sin θ>√2
2 ,n<√2,解得θ>45°,故A、B 错误;根据题意,由sin C=1
n,可知sin C>√2
2
,即C>45°,
增大入射角,光路图如图乙所示,由几何关系可知,光在´BC上的入射角小于45°,则该单色光在´BC上不
可能发生全反射,故C 错误;
减小入射角,光路图如图丙所示,由几何关系可知,光在´AB上的入射角大于45°,可能大于临界角,则该
单色光在´AB上可能发生全反射,故D 正确。
4.(2025·山东济宁市模拟)如图所示,两等量异种点电荷分别处于正方形ABCD 上的A、B 两点,M、N、P
分别为对应边的中点。下列说法正确的是( )
A.M、N 两点的电场强度相同
B.M、N 两点的电势相同
C.P 点的电场强度小于M 点的电场强度
D.电子从M 点沿直线移动到D 点,电势能增加
答案 D
解析 由等量异种电荷的电场的特点知,M、N 两点的电场强度大小相同,方向不同,故A 错误;根据距
正电荷越近电势越高,距负电荷越近电势越低,及电势的叠加原理可知,M、N 两点的电势关系为
φM>φN,故B 错误;设正方形边长为l,根据矢量求和定则知,P 点的电场强度为2k
q
2
( l
2 )
2=8kq
2
l
2 ,而M 点的
电场强度为水平向右的k
q
2
( l
2 )
2与沿MB 方向的k
q
2
( l
2 )
2+l
2的矢量和,故P 点的电场强度大于M 点的电场强度,
故C 错误;电子从M 点沿直线移动到D 点,电场力做负功,电势能增加,故D 正确。
5.(2025·江苏盐城市模拟)操场上两同学练习排球,在空中同一水平直线上A、B 两点处分别把相同的两球
1、2 同时击出,球1 做平抛运动,球2 做斜抛运动,两球的运动轨迹在同一竖直平面内,如图,轨迹交于
P 点,P 是AB 连线中垂线上一点,球1 的初速度为v1,球2 的初速度为v2,不考虑排球的旋转,两球从抛
出到P 点的过程中( )
A.单位时间内,球1 速度的变化大于球2 速度的变化
B.两球在P 点相遇
C.球2 在最高点的速度小于v1
D.球1 动量的变化大于球2 动量的变化
答案 C
解析 由于两球的加速度均为重力加速度,所以单位时间内,球1 速度的变化等于球2 速度的变化,故A
错误;两球运动到P 点,下落的高度相同,对球1,有x=v1t1,y=1
2gt1
2,对球2,有x=v2cos θ·t2,y=-v2sin
θ·t2+1
2gt2
2,由此可知t1<t2,v1>v2cos θ,所以球1 先经过P 点,两球不会在P 点相遇,球2 在最高点的速度
小于v1,故B 错误,C 正确;根据动量定理可得mgt=Δp,由于t1<t2,所以球1 动量的变化小于球2 动量的
变化,故D 错误。
6.(2025·山东卷·7)如图为一种交流发电装置的示意图,长度为2L、间距为L 的两平行金属电极固定在同一
水平面内,两电极之间的区域Ⅰ和区域Ⅱ有竖直方向的磁场,磁感应强度大小均为B、方向相反,区域Ⅰ
边界是边长为L 的正方形,区域Ⅱ边界是长为L、宽为0.5L 的矩形。传送带从两电极之间以速度v 匀速通
过,传送带上每隔2L 固定一根垂直运动方向、长度为L 的导体棒,导体棒通过磁场区域过程中与电极接
触良好。该装置产生电动势的有效值为( )
A.BLv
B.√2BLv
2
C.3 BLv
2
D.√10 BLv
4
答案 D
解析 由题意可知每根导体棒通过磁场区域过程需要的时间,即周期为T=2 L
v ,导体棒通过区域Ⅰ时,产
生的电动势大小为E1=BLv,经过的时间为t1= L
v =T
2 ,导体棒通过区域Ⅱ时,产生的电动势大小为
E2=B×0.5Lv,经过的时间为t2= L
v =T
2 ,根据交变电流有效值的定义有E1
2
R
·T
2 + E2
2
R
·T
2 = E有
2
R
T,代入数据可
得E 有=√10 BLv
4
,故选D。
二、多项选择题:本题共4 小题,每小题5 分,共20 分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要
求。全部选对的得5 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分。
7.(2024·湖南卷·7)2024 年5 月3 日,“嫦娥六号”探测器顺利进入地月转移轨道,正式开启月球之旅。相
较于“嫦娥四号”和“嫦娥五号”,本次的主要任务是登陆月球背面进行月壤采集并通过升空器将月壤转
移至绕月运行的返回舱,返回舱再通过返回轨道返回地球。设返回舱绕月运行的轨道为圆轨道,半径近似
为月球半径。已知月球表面重力加速度约为地球表面的1
6,月球半径约为地球半径的1
4 。关于返回舱在该
绕月轨道上的运动,下列说法正确的是( )
A.其相对于月球的速度大于地球第一宇宙速度
B.其相对于月球的速度小于地球第一宇宙速度
C.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的√
2
3倍
D.其绕月飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的√
3
2倍
答案 BD
解析 返回舱在该绕月轨道上运动时万有引力提供向心力,且返回舱绕月运行的轨道为圆轨道,半径近似
为月球半径,则有
mg 月=mv月
2
R月
得v 月=√g月R月
①
由于地球第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度,
同理可得v 地=√g地R地
②
由①②可得v 月=√6
12 v 地
故A 错误,B 正确;
再根据线速度和周期的关系有
T=2π
v ·R,T 月
T 地
= R月
R地
·v地
v月
=√
3
2
得T 月=√
3
2T 地,故C 错误,D 正确。
8.(2025·甘肃卷·8)如图,轻质弹簧上端固定,下端悬挂质量为2m 的小球A,质量为m 的小球B 与A 用细
线相连,整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k,重力加速度为g。现剪断细线,下列说法正确的是(
)
A.小球A 运动到弹簧原长处的速度最大
B.剪断细线的瞬间,小球A 的加速度大小为g
2
C.小球A 运动到最高点时,弹簧的伸长量为mg
k
D.小球A 运动到最低点时,弹簧的伸长量为2mg
k
答案 BC
解析 剪断细线后,弹力大于A 的重力,则A 先向上做加速运动,随弹力的减小,则向上的加速度减小,
当加速度为零时速度最大,此时弹力等于重力,弹簧处于拉伸状态,选项A 错误;剪断细线之前F 弹
=3mg,剪断细线瞬间弹簧弹力不变,则对A 由牛顿第二定律F 弹-2mg=2ma,解得A 的加速度a=g
2 ,选项
B 正确;剪断细线之前弹簧伸长量x1=3mg
k
,剪断细线后A 做简谐振动,在平衡位置时弹簧伸长量x2=
2mg
k
,即振幅为A=x1-x2=mg
k ,由对称性可知小球A 运动到最高点时,弹簧伸长量为mg
k ,选项C 正确;由
上述分析可知,小球A 运动到最低点时,弹簧伸长量为3mg
k
,选项D 错误。
9.(2025·陕晋宁青卷·10)如图,与水平面成53°夹角且固定于O、M 两点的硬直杆上套着一质量为1 kg 的滑
块,弹性轻绳一端固定于O 点,另一端跨过固定在Q 处的光滑定滑轮与位于直杆上P 点的滑块拴接,弹性
轻绳原长为OQ,PQ 为1.6 m 且垂直于OM。现将滑块无初速度释放,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相
等。滑块与杆之间的动摩擦因数为0.16,弹性轻绳上弹力F 的大小与其伸长量x 满足F=kx。k=10 N/m,g
取10 m/s2,sin 53°=0.8。则滑块( )
A.与杆之间的滑动摩擦力大小始终为1.6 N
B.下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同
C.从释放到静止的位移大小为0.64 m
D.从释放到静止克服滑动摩擦力做功为2.56 J
答案 AC
解析 设滑块下滑后弹性轻绳与PQ 间夹角为θ 时,对滑块进行受力分析,如图所示,由平衡条件有Fcos
θ=mgcos 53°+FN,由胡克定律结合几何关系有F=k PQ
cosθ ,联立解得FN=k·PQ-mgcos 53°=10 N,可知滑块与
杆之间的弹力不随位置的变化而变化,则滑块与杆之间的滑动摩擦力大小始终为Ff=μFN=1.6 N,故A 正确;
下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的方向不同,则下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量不相同,故B
错误;设滑块从释放到静止运动的位移为x,静止时弹性轻绳与PQ 间夹角为θ1,由平衡条件有mgsin
53°=Ff+k
PQ
cos θ1
·sin θ1=Ff+kPQtan θ1,由几何关系可得x=PQ·tan θ1,联立解得x=0.64 m,故C 正确;从释
放到静止,设克服滑动摩擦力做功为W 克f,由能量守恒定律有mgsin 53°·x=1
2k(PQ2+x2-PQ2)+W 克f,解得W
克f=3.072 J,故D 错误。
10.(2025·山东卷·12)如图甲所示的Oxy 平面内,y 轴右侧被直线x=3L 分为两个相邻的区域Ⅰ、Ⅱ。区域Ⅰ
内充满匀强电场,区域Ⅱ内充满垂直Oxy 平面的匀强磁场,电场和磁场的大小、方向均未知。t=0 时刻,
质量为m、电荷量为+q 的粒子从O 点沿x 轴正向出发,在Oxy 平面内运动,在区域Ⅰ中的运动轨迹是以y
轴为对称轴的抛物线的一部分,如图甲所示。t0时刻粒子第一次到达两区域分界面,在区域Ⅱ中运动的y-t
图像为正弦曲线的一部分,如图乙所示。不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A.区域Ⅰ内电场强度大小E=4 mL
qt0
2 ,方向沿y 轴正方向
B.粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径R=20 L
3
C.区域Ⅱ内磁感应强度大小B= 3m
5qt0
,方向垂直Oxy 平面向外
D.粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标(17 L
3
,0)
答案 AD
解析 粒子在区域Ⅰ中的运动轨迹是以y 轴为对称轴的抛物线的一部分,则粒子在y 轴方向上有2L=1
2at0
2
,而a= Eq
m ,解得E=4 mL
qt0
2 ,带正电粒子受力沿y 轴正方向,则电场强度方向沿y 轴正方向,A 正确;粒子
在区域Ⅰ内运动的过程中,x 轴方向有3L=v0t0,y 轴方向有2L=v y
2 t0,而v=√v0
2+ v y
2,解得v=5 L
t0
;粒子在
区域Ⅱ内运动时,最高点与最低点之差为2R=10
3 L-(- 10
3 )L=20
3 L,则R=10
3 L,B 错误;由qvB=mv
2
R ,可
得B= 3m
2qt0
,由题图乙可知粒子在进入区域Ⅱ后先向上运动再向下运动,由左手定则可判断磁感应强度方
向垂直Oxy 平面向外,C 错误;设粒子进入区域Ⅱ时在区域Ⅰ内的位移与水平方向夹角为α,速度与水平
方向的夹角为β,由类平抛运动规律有tan β=2tan α=2×2
3=4
3 ,由几何关系可知粒子在区域Ⅱ内做圆周运动
的圆心横坐标x=3L+2L·tan β=17 L
3
,纵坐标y=0,D 正确。