20分钟快速训练(五)
本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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。
1．在演示光电效应的实验中，某金属被光照射后产生了光电效应现象。如图所示为某次实验中测出的该金属的遏止电压Uc与入射光频率ν之间的关系图象，已知电子的电荷量为e，则由该图象求不出( C )
A．该金属的逸出功
B．该金属的极限频率
C．该金属单位时间内逸出的光电子数
D．普朗克常量
[解析] 由光电效应方程可知光电子的最大初动能Ekm＝hν－W0，又遏止电压与光电子的最大初动能之间满足eUc＝Ekm，两式联立可得Uc＝ν－，结合图象可知＝，－＝－b，解得h＝e，W0＝be，A、D正确；由光电效应方程可知，当Ekm＝0即Uc＝0时，入射光的频率为能够发生光电效应的极限频率，由题图可知该金属的极限频率为ν，B正确；该金属发生光电效应时，光照强度未知，所用光频率未知，则无法知道光电子数，故C错误。
2．如图所示，水平天花板上固定有AO和BO两根不可伸长的轻绳，它们系在同一点O，且AO>BO，一只蜘蛛通过吐出的丝使自己静止悬挂在O点，开始时两绳刚好绷直。现将B端缓慢向右移动，则( A )
A．AO绳的拉力大小一直增大
B．AO绳的拉力大小一直减小
C．BO绳的拉力大小一直增大
D．BO绳的拉力大小一直减小
[解析] 开始时两绳刚好绷直，绳AO中的拉力为零，BO中的拉力大小为mg，m为蜘蛛的质量，在B缓慢向右移动的过程中，力的矢量三角形如图所示，可得AO中的拉力一直增大，BO中的拉力先减小后增大，A正确。
3．在研究竖直平面内的圆周运动时，在小球上装有传感器，用于测量小球在不同时刻下落的高度及速率。已知小球的质量为2 kg，不可伸长的轻绳长0.1 m。如图甲所示，小球从最高点以一定的初速度开始运动，根据传感器测得的小球从最高点开始运动的数据，绘制出“速率—下落高度”图象，如图乙所示。g取9.8 m/s2。下列说法正确的是( D )
A．在下落过程中，小球的机械能不守恒
B．在小球从最高点运动至最低点的过程中，阻力做的功为0.4 J
C．小球在最高点时，绳子的拉力大小为19.6 N
D．小球在最低点时，绳子的拉力大小为118 N
[解析] 由题图可知小球在最高点速率v0为1 m/s，下落0.15 m时，小球的速度大小约为1.98 m/s，小球的动能增加量ΔEk＝mv2－mv＝2.92 J，重力势能减少量ΔEp＝mgh＝2.94 J，在考虑读数误差的情况下，可以认为小球的机械能守恒，A、B错误；小球在最高点的速率为1 m/s，在最高点对小球受力分析，有F1＋mg＝m，代入数据解得F1＝0.4 N，C错误；根据机械能守恒定律，mg×2R＝mv－mv，小球在最低点有F2－mg＝m，代入数据解得F2＝118 N，D正确。
4．如图所示，宽度为d的区域内有大小为B、方向与纸面垂直的匀强磁场(未画出)和大小为E、沿竖直方向的匀强电场(未画出)，某带电粒子从区域左边界上的A点垂直于左边界沿纸面射入该区域后，刚好能够做匀速直线运动。现撤去电场仅保留磁场，粒子从该区域右边界射出时，其速度方向与水平方向的夹角为30°，不计粒子的重力，则( C )
A．粒子必带正电荷
B．粒子的初速度大小为
C．该粒子的比荷为
D．粒子在磁场中运动的时间为
