四川省廣安市武勝縣2018屆高考物理課外輔導(dǎo)講義17含解析

PAGE1-四川省廣安市武勝縣2018屆高考物理課外輔導(dǎo)講義（17）一、選擇題1．(2017·合肥模擬)某同學(xué)欲估算飛機(jī)著陸時(shí)的速度，他假設(shè)飛機(jī)在平直跑道上做勻減速運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)在跑道上滑行的距離為x，從著陸到停下來(lái)所用的時(shí)間為t，實(shí)際上飛機(jī)的速度越大，所受的阻力越大，則飛機(jī)著陸時(shí)的速度應(yīng)是()A．v＝eq\f(x,t) B．v＝eq\f(2x,t)C．v＞eq\f(2x,t) D.eq\f(x,t)＜v＜eq\f(2x,t)解析：選C.飛機(jī)著陸后若做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，末速度為零，則飛機(jī)著陸時(shí)的速度應(yīng)是v＝eq\f(2x,t)，實(shí)際上，飛機(jī)速度越大，所受阻力越大，飛機(jī)著陸后做的是加速度減小的減速直線運(yùn)動(dòng)．結(jié)合v-t圖象可知，飛機(jī)著陸后的總位移x＜eq\f(v,2)t，故v＞eq\f(2x,t)，C正確．2．(2017·寧波效實(shí)中學(xué)期中)“蛟龍?zhí)枴笔俏覈?guó)首臺(tái)自主研制的作業(yè)型深海載人潛水器．假設(shè)某次海試活動(dòng)中，“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊５兹蝿?wù)后豎直上浮，從上浮速度為v時(shí)開始計(jì)時(shí)，此后“蛟龍?zhí)枴眲驕p速上浮，經(jīng)過(guò)時(shí)間t上浮到海面，速度恰好減為零，則“蛟龍?zhí)枴痹趖0(t0＜t)時(shí)刻距離海面的深度為()A.eq\f(vt－t02,2t) B.eq\f(vt\o\al(2,0),2t)C.eq\f(vt,2) D．vt0eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(t0,2t)))解析：選A.“蛟龍?zhí)枴睗撍骷铀俣萢＝eq\f(v,t)，減速上浮時(shí)距離海面深度H＝eq\f(vt,2)，經(jīng)t0時(shí)間上升距離h＝vt0－eq\f(vt\o\al(2,0),2t)，此時(shí)到海面的距離為H－h(huán)＝eq\f(vt－t02,2t)，A正確．3．(多選)如圖所示，A、B為兩塊平行帶電金屬板，A帶負(fù)電，B帶正電且與大地相接，兩板間P點(diǎn)處固定一負(fù)電荷，設(shè)此時(shí)兩極間的電勢(shì)差為U，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為E，電勢(shì)為φP，負(fù)電荷的電勢(shì)能為Ep，現(xiàn)將A、B兩板水平錯(cuò)開一段距離(兩板間距不變)，下列說(shuō)法正確的是()A．U變大，E變大 B．U變小，φP變小C．φP變小，Ep變大 D．φP變大，Ep變小解析：選AC.根據(jù)題意可知兩極板間電荷量保持不變，當(dāng)正對(duì)面積減小時(shí)，則由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知電容減小，由U＝eq\f(Q,C)可知極板間電壓增大，由E＝eq\f(U,d)可知，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，故A正確；設(shè)P點(diǎn)的電勢(shì)為φP，則由題可知0－φP＝Ed′是增大的，則φP一定減小，由于負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能一定較大，所以可知電勢(shì)能Ep是增大的，故C正確．4．將如圖所示的交變電壓加在平行板電容器A、B兩板上，開始B板電勢(shì)比A板電勢(shì)高，這時(shí)有一個(gè)原來(lái)靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場(chǎng)力作用下開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大，下列說(shuō)法正確的是()A．電子一直向著A板運(yùn)動(dòng)B．電子一直向著B板運(yùn)動(dòng)C．電子先向A板運(yùn)動(dòng)，然后返回向B板運(yùn)動(dòng)，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)D．電子先向B板運(yùn)動(dòng)，然后返回向A板運(yùn)動(dòng)，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)解析：選D.根據(jù)交變電壓的變化規(guī)律，作出電子的加速度a、速度v隨時(shí)間變化的圖線，如圖甲、乙．從圖中可知，電子在第一個(gè)eq\f(T,4)內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，第二個(gè)eq\f(T,4)內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，在這半周期內(nèi)，因初始B板電勢(shì)比A板電勢(shì)高，所以電子向B板運(yùn)動(dòng)，加速度大小為eq\f(eU,md).在第三個(gè)eq\f(T,4)內(nèi)電子做勻加速運(yùn)動(dòng)，第四個(gè)eq\f(T,4)內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，但在這半個(gè)周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向與前半個(gè)周期相反，向A板運(yùn)動(dòng)，加速度大小為eq\f(eU,md).所以電子在交變電場(chǎng)中將以t＝eq\f(T,4)時(shí)刻所在位置為平衡位置做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)，綜上分析選項(xiàng)D正確．5．(2017·高考北京卷)圖a和圖b是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈．實(shí)驗(yàn)時(shí)，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個(gè)相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同．下列說(shuō)法正確的是()abA．圖a中，A1與L1的電阻值相同B．圖a中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流C．圖b中，變阻器R與L2的電阻值相同D．圖b中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等解析：選C.分析圖a，斷開開關(guān)S1瞬間，A1突然閃亮，說(shuō)明流經(jīng)A1的電流瞬間增大，從而得到S1閉合，電路穩(wěn)定時(shí)，A1中的電流小于L1中的電流，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤．由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知，A1的電阻值大于L1的電阻值，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．分析圖b，開關(guān)S2閉合后，燈A2逐漸變亮，A3立即變亮，說(shuō)明閉合S2瞬間A2與A3中的電流不相等，那么L2與R中的電流也不相等，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．最終A2與A3亮度相同，說(shuō)明流經(jīng)A2與A3的電流相同，由歐姆定律可知，R與L2的電阻值相等，所以選項(xiàng)C正確．6．(2017·高考天津卷)如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流方向由b到aB．a(chǎn)b中的感應(yīng)電流逐漸減小C．a(chǎn)b所受的安培力保持不變D．a(chǎn)b所受的靜摩擦力逐漸減小解析：選D.磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，ab始終保持靜止，所以閉合回路面積不發(fā)生改變，根據(jù)楞次定律ab中產(chǎn)生由a到b的恒定電流，A錯(cuò)誤，由法拉第電磁感應(yīng)定律，E＝eq\f(nΔΦ,Δt)＝eq\f(nΔB,Δt)S，電阻一定，則感應(yīng)電流不變，B錯(cuò)誤；由于電流恒定，磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減小，所以，安培力逐漸減小，靜摩擦力與安培力是一對(duì)平衡力，所以靜摩擦力逐漸減小，C錯(cuò)誤，D正確．7．(2017·南昌市十所省重點(diǎn)中學(xué)命制高三第二次模擬)1772年，法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文《三體問(wèn)題》指出：兩個(gè)質(zhì)量相差懸殊的天體(如太陽(yáng)和地球)所在同一平面上有5個(gè)特殊點(diǎn)，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點(diǎn)．若飛行器位于這些點(diǎn)上，會(huì)在太陽(yáng)與地球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)．若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()A．該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等B．該衛(wèi)星在L2點(diǎn)處于平衡狀態(tài)C．該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度D．該衛(wèi)星在L2處所受太陽(yáng)和地球引力的合力比在L1處大解析：選CD.該衛(wèi)星與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，處于非平衡狀態(tài)，由地球和太陽(yáng)的引力的合力提供向心力，根據(jù)公式a＝eq\f(4π2,T2)r可知向心加速度和向心力關(guān)系．該衛(wèi)星與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期和地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期相等，但與地球自轉(zhuǎn)周期沒(méi)有關(guān)系，故A錯(cuò)誤；該衛(wèi)星所受的合力為地球和太陽(yáng)對(duì)它引力的合力，這兩個(gè)引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；由于該衛(wèi)星與地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，該衛(wèi)星的軌道半徑大，根據(jù)公式a＝eq\f(4π2,T2)r分析可知，該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度，故C正確；因?yàn)檫@些點(diǎn)上的周期相同，根據(jù)a＝eq\f(4π2,T2)r可得半徑越大，向心加速度越大，所以根據(jù)F＝ma可得半徑越大受到的合力越大，故D正確．二、非選擇題在真空中，邊長(zhǎng)為3L的正方形區(qū)域ABCD分成相等的三部分，左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)，如圖所示．左側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1＝eq\f(\r(6mqU),2qL)，方向垂直紙面向外；右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2＝eq\f(\r(6mqU),qL)，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場(chǎng)方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行．一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場(chǎng)，又從距正方形上下邊界等間距的b點(diǎn)沿與電場(chǎng)平行的方向進(jìn)入中間區(qū)域的電場(chǎng)中，不計(jì)粒子重力．(1)求a點(diǎn)到A點(diǎn)的距離．(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的取值在什么范圍內(nèi)時(shí)粒子能從右側(cè)磁場(chǎng)的上邊緣CC1間離開？(3)改變中間區(qū)域的電場(chǎng)方向和場(chǎng)強(qiáng)大小，粒子可從D點(diǎn)射出，求粒子在左右兩側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間．解析：(1)粒子在金屬板間加速時(shí)，有qU＝eq\f(1,2)mv2 ①粒子在左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖甲所示，有qvB1＝meq\f(v2,R1) ②sinα＝eq\f(L,R1) ③a點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x＝eq\f(3L,2)－R1(1－cosα) ④聯(lián)立解得x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)－\f(\r(3),3)))L(2)如圖甲所示，粒子在右側(cè)磁場(chǎng)中以半徑為Rn和Rm的兩軌跡為臨界軌跡從上邊緣CC1離開磁場(chǎng)時(shí)，有Rn＝eq\f(3,4)L ⑤Rm＝L ⑥又qvnB2＝meq\f(v\o\al(2,n),Rn) ⑦qvmB2＝meq\f(v\o\al(2,m),Rm) ⑧粒子在中間電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，有qEnL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,n)－eq\f(1,2)mv2 ⑨qEmL＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mv2 ⑩聯(lián)立解得En＝eq\f(11U,16L)，Em＝eq\f(2U,L)電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍為eq\f(11U,16L)＜E＜eq\f(2U,L).(3)粒子在左右磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，T1＝eq\f(2πm,qB1) ?T2＝eq\f(2πm,qB2) ?必須改變中間區(qū)域的電場(chǎng)方向并取定電場(chǎng)E的某一恰當(dāng)確定數(shù)值，粒子才能沿如圖乙所示的軌跡從