2018高考物理三輪選習(xí)優(yōu)題（一）及解析

2018高考物理三輪選習(xí)優(yōu)題（一）及解析一、選擇題1.如圖所示,在一個邊長為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場,三個相同帶正電的粒子比荷為,先后從A點沿AD方向以大小不等的速度射入勻強磁場區(qū)域,粒子在運動過程中只受磁場力作用;已知編號為①的粒子恰好從F點飛出磁場區(qū)域;編號為②的粒子恰好從E點飛出磁場區(qū)域;編號為③的粒子從ED邊上的某一點垂直邊界飛出磁場區(qū)域,則()A.編號為①的粒子進入磁場區(qū)域的初速度大小為B.編號為②的粒子在磁場區(qū)域內(nèi)運動的時間T=C.編號為③的粒子在ED邊上飛出的位置與E點的距離為(23)aD.三個粒子在磁場內(nèi)運動的時間依次減少并且為4∶2∶1【解析】選A、C、D。三個粒子的運動軌跡如圖所示。設(shè)編號為①的粒子在正六邊形區(qū)域磁場中做圓周運動的半徑為r1,初速度大小為v1,則qv1B=m,由幾何關(guān)系可得r1=,解得v1=,在磁場中轉(zhuǎn)了120°運動時間t1==,選項A正確;設(shè)編號為②的粒子在正六邊形區(qū)域磁場中做圓周運動的半徑為r2,線速度大小為v2,周期為T2=,由幾何關(guān)系可得,粒子在正六邊形區(qū)域磁場運動過程中轉(zhuǎn)過的圓心角為60°,則粒子在磁場中運動的時間t2==,選項B錯誤;設(shè)編號為③的粒子在正六邊形區(qū)域磁場中做圓周運動的半徑為r3,在磁場中轉(zhuǎn)了30°,t3==,由幾何關(guān)系可得AE=2acos30°=a,r3==2a,O3E==3a,EG=r3O3E=(23)a,選項C正確;t1∶t2∶t3=∶∶=4∶2∶1,選項D正確?！究偨Y(jié)提升】帶電粒子在磁場中做圓周運動的“四點、六線、三角”(1)四個點:分別是入射點﹑出射點﹑軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交點。(2)六條線:兩條軌跡半徑,入射速度直線和出射速度直線,入射點與出射點的連線,圓心與兩條速度直線交點的連線。前面四條邊構(gòu)成一個四邊形,后面兩條為四邊形的對角線。(3)三個角:速度偏轉(zhuǎn)角﹑圓心角﹑弦切角,其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角,也等于弦切角的兩倍。2.(多選)如圖所示,在空間存在平行于xOy平面的勻強電場,一簇質(zhì)子(重力及質(zhì)子間作用力均不計)從P點出發(fā),可以到達以原點O為圓心、R=10cm為半徑的圓上任意位置,其中質(zhì)子到達A點時動能增加量最大,最大動能增量為32eV,A點是圓與x軸正半軸的交點。已知∠OAP=37°且A點電勢為零,圖中B點為圓周與y軸負半軸的交點,PA=PB,則下列說法正確的是()導(dǎo)學(xué)號49294167A.該勻強電場的電場強度方向一定沿y軸負方向B.該勻強電場的電場強度大小為250V/mC.勻強電場中P、B兩點間的電勢差為32VD.質(zhì)子從P點到B點過程中電勢能減小24eV【解析】選B、D。因質(zhì)子從P點到A點時動能增量最大,所以等勢線在A點必與圓相切(否則一定還可以在圓周上找到比A點電勢低的點,質(zhì)子到達該點時動能增量將大于到達A點時的動能增量),即等勢線與y軸平行,又由質(zhì)子從P點到A點電場力做正功,所以電場強度方向必沿x軸正方向,A項錯誤;由W=qU=ΔEk知UPA=32V,由題圖知PA=2Rcos37°=0.16m,所以E==250V/m,B項正確;又因UPB=E·PB·sin37°=24V,C項錯誤;質(zhì)子從P點到B點過程中電場力做正功,其大小為W′=qUPB=24eV,D項正確。3.(2017·濟寧一模)如圖甲所示,靜止在水平地面上的物塊A,受到水平拉力F的作用,F與時間t的關(guān)系如圖乙所示。設(shè)物塊與地面間的最大靜摩擦力Ffm的大小與滑動摩擦力大小相等,則t1～t3時間內(nèi)()導(dǎo)學(xué)號49294145A.t1時刻物塊的速度為零B.t2時刻物塊的加速度最大C.t3時刻物塊的動能最大D.t1～t3時間內(nèi)F對物塊先做正功后做負功【解析】選A、B、C。由題圖乙知,t1時刻F=Ffm,物塊A剛要動,所以速度為零,故A選項正確。A一旦動起來由牛頓第二定律知FFfm=ma,則t2時刻a最大,故B選項正確。t1～t3時間內(nèi),F>Ffm,加速運動,故t3時刻動能最大,C選項正確。t1～t3時間內(nèi),F的方向與位移的方向相同,一直做正功,故D選項錯誤。5.元宵節(jié)焰火晚會上,萬發(fā)禮花彈點亮夜空,如圖所示為焰火燃放時的精彩瞬間。假如燃放時長度為1m的炮筒豎直放置,每個禮花彈約為1kg(燃放前后看作質(zhì)量不變),當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?0m/s2,爆炸后的高壓氣體對禮花彈做功900J,離開炮筒口時的動能為800J,禮花彈從炮筒底部豎直運動到炮筒口的過程中,下列判斷正確的是()A.重力勢能增加800JB.克服阻力(炮筒阻力及空氣阻力)做功90JC.克服阻力(炮筒阻力及空氣阻力)做功無法計算D.機械能增加800J【解析】選B。禮花彈在炮筒內(nèi)運動的過程中,克服重力做功mgh=10J,則重力勢能增加量ΔEp=10J,根據(jù)動能定理ΔEk=WW阻WG可知W阻=WΔEkWG=900J800J10J=90J,機械能的增加量ΔE=ΔEk+ΔEp=800J+10J=810J,故B正確。二、非選擇題(2017·唐山一模)如圖所示的絕緣細桿軌道固定在豎直面內(nèi),其中,軌道半徑為R的光滑圓弧段桿與水平段桿和粗糙傾斜段桿分別在A、B兩點相切,圓弧桿的圓心O處固定著一個帶正電的點電荷。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的帶負電小球穿在水平桿上,以方向水平向右、大小等于的速度通過A點,小球能夠上滑的最高點為C,到達C后,小球?qū)⒀貤U返回。若∠COB=30°,小球第一次過A點后瞬間對圓弧細桿向下的彈力大小為mg,重力加速度為g。求:導(dǎo)學(xué)號49294168(1)小球第一次到達B點時的動能。(2)小球在C點受到的庫侖力大小?！窘馕觥?1)設(shè)小球第一次到達B點時的動能為Ek,因從A至B庫侖力不做功,故由機械能守恒定律有mv2=Ek+mgR(1cos60°),將v=代入上式解得Ek=mgR。(2)設(shè)小球在A點受到的庫侖力大小為F,第一次過A點后瞬間,由牛頓第二定律結(jié)合題意有:F+FNmg=m,