选择题(本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18题只19～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
14.粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平拉力拉木箱匀速前进，则( )
A.拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力
B.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力
C.木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力
D.木箱对地面的压力与木箱受到的重
解析 拉力与地面对木箱的摩擦力作用在一个物体上，是一对平衡力，A错;木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上，作用在两个物体上，不是一对平衡力，B错，C正确;木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同，作用在两个物体上，不是一对平衡力，D错。
答案 C
15.2015年12月17日，我国首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”在酒泉卫星发射中心成功发射升空，将去太空寻找暗物质存n圈所用的时间为t，已知地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，则“悟空”在圆轨道上运行的速率为( )
A. B.
C. D.
解析 “悟空”T=，由万有引力提供向心力有G=mr，对地面上的物体有G=m′g，联立解得r=，故v==，C正确。
答案 C
16.已知动车进站前关闭发动机做匀变速直线运动，运动过程中先后经过A、B、C、D四点，如果测出AB=500 m，BC=400 m，测得动车通过AB段与通过BC段所用的时间相等，动车运动到D点时恰好停住，则下列说法正确的是( )
A.动车经过A点时的瞬时速度为100 m/s
B.动车关闭发动机后做匀变速直线运动的加速度大小为10 m/s2
C.动车在AD段做匀变速直线运动的平均速度为40 m/s
D.CD段的距离为612.5 m
解析 设动车运动到A点时的速度为v0，通过AB段和BC段的时间均为T，加速度大小为a，则有v0T-aT2=500 m，v0·2T-a(2T)2=500 m+400 m，解得v0=，a=，动车减速到零通过的位移为x==1 512.5 m，故CD段的距离为CD=x-AC=1 512.5 m-900 m=612.5 m，D正确;因为没有给出通过AB段的具体时间，有关速度、加速度和平均速度都不能计算出具体数值，A、B、C均错误。
答案 D
17.如图1所示，在正交的匀强电磁场中有质量、电荷量都相同的两油滴，A静止，B做半径为R的匀速圆周运动。若B与A相碰并结合在一起，则它们将( )
图1
A.以B原速率的一半做匀速直线运动
B.以为半径做匀速圆周运动
C.仍以R为半径做匀速圆周运动
D.做周B的一半的匀速圆周运动
解析 由A、B相碰时动量守恒mv=2mv′，有v′=。据题意碰后A、B合成的大油滴仍受重力与电场力平衡，合外力是洛伦兹力，所以继续做匀速圆周运动，且有r===，T==。选项B正确。
答案 B
18.在地面附近，存在着一个有界电场，边界MN将空间分成左、右两个区域，在右区域中有水平向左的匀强电场，在右区域中离边界MN某一位置的水平地面上由静止释放一个质量为m的带电滑块(滑块的电荷量始终不变)，如图2甲所示，滑块运动的v-t图象如图乙所示，不计空气阻力，则( )
图2
A.滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小相等
B.在t=5 s时，滑块经过边界MN
C.滑块受到的滑动摩擦力与电场力之比为2∶5
D.在滑块运动的整个过程中，滑动摩擦力做的功小于电场力做的功
解析 根据题中速度图象的面积表示位移可知，滑块在MN右边运动的位移大小与在MN左边运动的位移大小不相等，选项A错误;根据题图乙所示速度图象可知，t=2 s时滑块越过分界线MN，选项B错误;根据题中速度图象斜率表示加速度可知，在0～2 s时间内，滑块加速度大小可表示为a1=，在2～5 s时间内，滑块加速度大小可表示为a2=，设电场力为F，运动过程中所受摩擦力为f，对滑块在MN分界线右侧的运动，由牛顿第二定律得F-f=ma1，对滑块在MN分界线左侧的运动，由牛顿第二定律得f=ma2，联立解得：f∶F=2∶5，选项C正确;在滑块运动的整个过程中，Wf=fx=f·2.5v0，电场力做的功可表示为WF=Fx1=F·v0=2.5f·v0，二者做功相等，选项D错误。
答案 C
19.如图3所示，在虚线左侧的足够大区域存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。有一个直角三角形金属线框，线框左边与磁场边界平行，线框的电阻为R。线框以垂直虚线方向的速度v0做匀速直线运动，从线框的左边进入磁场时开始计时。E表示线框产生的感应电动势F表示线框中受到的安培力大小，P表示线框的电功率的大小，I表示线框中的感应电流，则下列图象中正确的是( )
图3
解析 线框做匀速直线运动，感应电动势E=BLv0，感应电动势随着线框切割磁感线有效长度L的减小而线性减小，A正确;线框进入磁场过程中受到的安培力F=，安培力与L2成线性关系，B错误;线框的电功率P=，电功率与L2成线性关系，C错误;线框进入磁场的过程中产生的感应电流大小I=，感应电流与L成线性关系，D正确。
答案 AD
20.如图4甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，电压表、电流表为理想电表。L1、L2、L3、L4为四只规格均为“220 V60 W”的相同灯泡。如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是( )
图4
A.电压表的示数为660 V
B.电流表的示数为0.82 A
C.a、b两点间的电压是1 045 V
D.a、b两点间的电压是1 100 V
解析 根据题图乙所示的副线圈电压图象，可知副线圈电压有效值为U2=220 V。由变压器变压公式可知，原线圈输入电压U1=4U2=4×220 V=880 V，选项A错误;副线圈所接的每个灯泡中电流均为I== A= A，电流表的示数为I2=3I=3× A=0.82 A，选项B正确;由U1I1=U2I2，解得原线圈中电流I1== A，灯泡电阻R== Ω= Ω，与原线圈串联的灯泡两端电压为U灯=I1R=× V=165 V，故a、b两点的电压是Uab=U灯+U1=165 V+880 V=1 045 V，选项C正确，D错误。
答案 BC
21.如图5所示，将一质量m=1.0 kg的物体P用两根长度均为l=0.5 m且不可伸长的细线1、2系于竖直杆上相距也为l=0.5 m的A、B两点，现使物体P随杆一起由静止开始转动，取重力加速度g=10 m/s2，则在角速度ω由0逐渐增大的过程中，有( )
图5
A.细线1的拉力与角速度ω2成正比
B.当角速度ω=2 rad/s，细线2刚好伸直无拉力
C.随着角速度ω的增2对物体P的拉力将大于细线1对物体P的拉力
D.当细线2刚好伸直时，物体P的机械能增加了6.25 J
解析 当细线2还未伸直时，设细线1与竖直杆之间的夹角为θ，则由合力提供向心力可得FTsin θ=mω2lsin θ，细线1的拉力FT=mω2l∝ω2，细线1的拉力随转动角速度ω的增大而增大;但当细线2伸直后，再增大角速度ω，则不再满足该关系，故选项A错误;当细线2刚好伸直无拉力时，有mgtan 60°=mω2lsin 60°成立，解得ω=2 rad/s，选项B正确;当细线2伸直后，设细线2受到的拉力大小为FT′，竖直方向有FTcos 60°-mg-FT′cos 60°=0，则FT>FT′，选项C错误;当细线2刚好伸直时，有FT′=0，角速度ω=2 rad/s，物体P做圆周运动的半径r=lsin 60°，由动能定理可得：WTWG=ΔEk，又因为WG=-mglsin 30°，ΔEk=mω2r2三式联立并代入数据求解可得WT=6.25 J，由功能关系知ΔE=WT，所以选项D正确。
答案 BD
