20分鐘快速訓(xùn)練(五)本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第15題只有一項(xiàng)符合題目要求，第68題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，某金屬被光照射后產(chǎn)生了光電效應(yīng)現(xiàn)象。如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)出的該金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率之間的關(guān)系圖象，已知電子的電荷量為e，則由該圖象求不出(C)A該金屬的逸出功B該金屬的極限頻率C該金屬單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)D普朗克常量解析由光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動(dòng)能EkmhW0，又遏止電壓與光電子的最大初動(dòng)能之間滿足eUcEkm，兩式聯(lián)立可得Uc，結(jié)合圖象可知，b，解得he，W0be，A、D正確；由光電效應(yīng)方程可知，當(dāng)Ekm0即Uc0時(shí)，入射光的頻率為能夠發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率，由題圖可知該金屬的極限頻率為，B正確；該金屬發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光照強(qiáng)度未知，所用光頻率未知，則無法知道光電子數(shù)，故C錯(cuò)誤。2如圖所示，水平天花板上固定有AO和BO兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩，它們系在同一點(diǎn)O，且AO>BO，一只蜘蛛通過吐出的絲使自己靜止懸掛在O點(diǎn)，開始時(shí)兩繩剛好繃直。現(xiàn)將B端緩慢向右移動(dòng)，則(A)AAO繩的拉力大小一直增大BAO繩的拉力大小一直減小CBO繩的拉力大小一直增大DBO繩的拉力大小一直減小解析開始時(shí)兩繩剛好繃直，繩AO中的拉力為零，BO中的拉力大小為mg，m為蜘蛛的質(zhì)量，在B緩慢向右移動(dòng)的過程中，力的矢量三角形如圖所示，可得AO中的拉力一直增大，BO中的拉力先減小后增大，A正確。3在研究豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在小球上裝有傳感器，用于測(cè)量小球在不同時(shí)刻下落的高度及速率。已知小球的質(zhì)量為2 kg，不可伸長(zhǎng)的輕繩長(zhǎng)0.1 m。如圖甲所示，小球從最高點(diǎn)以一定的初速度開始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)傳感器測(cè)得的小球從最高點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，繪制出“速率下落高度”圖象，如圖乙所示。g取9.8 m/s2。下列說法正確的是(D)A在下落過程中，小球的機(jī)械能不守恒B在小球從最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程中，阻力做的功為0.4 JC小球在最高點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為19.6 ND小球在最低點(diǎn)時(shí)，繩子的拉力大小為118 N解析由題圖可知小球在最高點(diǎn)速率v0為1 m/s，下落0.15 m時(shí)，小球的速度大小約為1.98 m/s，小球的動(dòng)能增加量Ekmv2mv2.92 J，重力勢(shì)能減少量Epmgh2.94 J，在考慮讀數(shù)誤差的情況下，可以認(rèn)為小球的機(jī)械能守恒，A、B錯(cuò)誤；小球在最高點(diǎn)的速率為1 m/s，在最高點(diǎn)對(duì)小球受力分析，有F1mgm，代入數(shù)據(jù)解得F10.4 N，C錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒定律，mg×2Rmvmv，小球在最低點(diǎn)有F2mgm，代入數(shù)據(jù)解得F2118 N，D正確。4如圖所示，寬度為d的區(qū)域內(nèi)有大小為B、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(未畫出)和大小為E、沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(未畫出)，某帶電粒子從區(qū)域左邊界上的A點(diǎn)垂直于左邊界沿紙面射入該區(qū)域后，剛好能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)撤去電場(chǎng)僅保留磁場(chǎng)，粒子從該區(qū)域右邊界射出時(shí)，其速度方向與水平方向的夾角為30°，不計(jì)粒子的重力，則(C)A粒子必帶正電荷B粒子的初速度大小為C該粒子的比荷為D粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為解析由于粒子能在正交電磁場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故一定有qv0BqE，粒子可以帶正電也可以帶負(fù)電，由此可知A錯(cuò)誤；由qv0BqE，可得v0，B錯(cuò)誤；撤去電場(chǎng)后，粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如右圖所示，由幾何關(guān)系可知，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為R2d，又因?yàn)閝v0Bm，解得，將v0代入可得，C正確；由于粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)的圓心角為30°，故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，而T，聯(lián)立解得t，D錯(cuò)誤。5一圓柱形磁缸沿直徑的截面圖和俯視圖分別如圖(a)、圖(b)所示，閉合圓形線圈P套在中央N極圓柱上，線圈圓心與N極軸線重合，線圈匝數(shù)為n，直徑為d，電阻為R，線圈導(dǎo)線所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，磁場(chǎng)分布如圖(b)。線圈在磁缸內(nèi)以周期T上下做周期性平動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度vv0cost。則下列說法正確的是(C)At0時(shí)刻，通過線圈平面的磁通量大于零B線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eBdv0costC線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流有效值為D線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的安培力有時(shí)與速度同向，有時(shí)與速度反向解析t0時(shí)通過線圈平面的磁通量為零，A錯(cuò)誤；由于線圈圓心與N極軸線重合，因此線圈導(dǎo)線所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，線圈展開可看作是直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)的方向做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)eBlvB·dn·v0cost，B錯(cuò)誤；感應(yīng)電流icost，有效值I，C正確；由楞次定律可知，線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力總阻礙線圈與磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故總與線圈運(yùn)動(dòng)方向相反，D錯(cuò)誤。6如圖，一個(gè)魔方放在一張A4紙(210 mm×297 mm)的中央，魔方距桌子邊緣12 cm，某同學(xué)用手拉住A4紙的邊緣，用力一拉，把A4紙從魔方下面拉出，最后魔方剛好停在桌子邊緣，在這個(gè)過程中，魔方不發(fā)生滾動(dòng)，已知魔方的質(zhì)量為m200 g，紙的質(zhì)量可以忽略，魔方與紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為10.2，魔方與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為20.3, g10 m/s2，下列說法正確的是(BD)A紙對(duì)魔方做的功為0.028 8 JB紙與魔方間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為0.0594 JC整個(gè)過程中紙對(duì)魔方的摩擦力的沖量大小為3.6×103N·sD魔方克服桌面摩擦力做的功為0.028 8 J解析紙與魔方間因摩擦而產(chǎn)生的熱量為1mg× J0.059 4 J，故B正確；根據(jù)動(dòng)能定理，紙對(duì)魔方做的功等于魔方克服桌面摩擦力做的功，00W紙W桌1mgx12mgx2，x1x212 cm，解得x17.2 cm，x24.8 cm，魔方克服桌面摩擦力做的功2mgx20.028 8 J，紙對(duì)魔方做的功為0.028 8 J，故A錯(cuò)誤，D正確；魔方運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為v m/s，紙對(duì)魔方的摩擦力的沖量大小為mv N·s，C錯(cuò)誤。7行星“開普勒452b”繞一顆與太陽(yáng)類似的恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，表面重力加速度為g。經(jīng)過觀察與測(cè)量知該行星的半徑為1.6R，兩極表面重力加速度為2g，公轉(zhuǎn)周期為T。兩者公轉(zhuǎn)半徑相等，引力常量為G，則根據(jù)題設(shè)數(shù)據(jù)可以得到(ACD)A“開普勒452b”與地球的第一宇宙速度的比值B“開普勒452b”的自轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期的比值C“開普勒452b”質(zhì)量與地球質(zhì)量之比D“開普勒452b”平均密度與地球平均密度之比解析地球的第一宇宙速度為v1，“開普勒452b”的第一宇宙速度v1v1，A正確；由于題設(shè)條件不足，故無法求出“開普勒452b”的自轉(zhuǎn)周期與地球的自轉(zhuǎn)周期的比值，B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律和萬有引力定律知mg，整理后有M，“開普勒452b”質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為，選項(xiàng)C正確；根據(jù)平均密度公式有，可得“開普勒452b”平均密度與地球平均密度之比為，D正確。8甲、乙兩網(wǎng)球在同一處沿同一方向水平拋出，打在距拋出點(diǎn)30 m遠(yuǎn)的豎直墻上，兩球落點(diǎn)在豎直方向上相距8.75 m，位置如圖所示，其中A為甲網(wǎng)球的落點(diǎn)，B為乙網(wǎng)球的落點(diǎn)。已知甲網(wǎng)球拋出時(shí)的初速度大小為20 m/s，不考慮空氣阻力的影響，重力加速度取g10 m/s2，則(AB)A甲網(wǎng)球在豎直方向上下落的高度為11.25 mB乙網(wǎng)球拋出時(shí)的初速度大小為15 m/sC甲網(wǎng)球在A點(diǎn)的速度大于乙網(wǎng)球在B點(diǎn)的速度D若將兩網(wǎng)球的初速度均減為原來的一半，則兩網(wǎng)球有可能在空中相遇解析設(shè)甲網(wǎng)球落到A點(diǎn)所用的時(shí)間為t1，則有t1 s1.5 s，故甲網(wǎng)球在豎直方向上下落的高度為h1gt，代入數(shù)據(jù)可得h111.25 m，選項(xiàng)A正確；由于A、B兩點(diǎn)間的豎直距離為8.75 m，故乙網(wǎng)球在豎直方向上下落的高度為h2h18.75 m20 m，設(shè)乙網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為t2，則由h2gt代入數(shù)據(jù)可得t22 s，故乙網(wǎng)球拋出時(shí)的初速度大小為v乙 m/s15 m/s，選項(xiàng)B正確；甲網(wǎng)球在A點(diǎn)的速度大小為vA，代入數(shù)據(jù)可得vA25 m/s，同理可得vB，代入數(shù)據(jù)解得vB25 m/s，故兩球速度大小相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；則兩網(wǎng)球的初速度均減為原來的一半，若兩網(wǎng)球在空中相遇，如兩網(wǎng)球在豎直方向上下落的高度一定相同，由hgt2可知，兩網(wǎng)球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，但由于兩網(wǎng)球的水平初速度不同，所以兩網(wǎng)球在水平方向上的位移不同，故兩網(wǎng)球不可能在空中相遇，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。- 6 -