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(gè)邊長(zhǎng)為a的正六邊形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)相同帶正電的粒子比荷為,先后從A點(diǎn)沿AD方向以大小不等的速度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受磁場(chǎng)力作用;已知編號(hào)為①的粒子恰好從F點(diǎn)飛出磁場(chǎng)區(qū)域;編號(hào)為②的粒子恰好從E點(diǎn)飛出磁場(chǎng)區(qū)域;編號(hào)為③的粒子從ED邊上的某一點(diǎn)垂直邊界飛出磁場(chǎng)區(qū)域,則()A.編號(hào)為①的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域的初速度大小為B.編號(hào)為②的粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間T=C.編號(hào)為③的粒子在ED邊上飛出的位置與E點(diǎn)的距離為(23)aD.三個(gè)粒子在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間依次減少并且為4∶2∶1【解析】選A、C、D。三個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。設(shè)編號(hào)為①的粒子在正六邊形區(qū)域磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中轉(zhuǎn)了120°運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1==,選項(xiàng)A正確;設(shè)編號(hào)為②的粒子在正六邊形區(qū)域磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)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(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為60°,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2==,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;設(shè)編號(hào)為③的粒子在正六邊形區(qū)域磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r3,在磁場(chǎng)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(xiàng)C正確;t1∶t2∶t3=∶∶=4∶2∶1,選項(xiàng)D正確?！究偨Y(jié)提升】帶電粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的“四點(diǎn)、六線、三角”(1)四個(gè)點(diǎn):分別是入射點(diǎn)﹑出射點(diǎn)﹑軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線的交點(diǎn)。(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(diǎn)與出射點(diǎn)的連線,圓心與兩條速度直線交點(diǎn)的連線。前面四條邊構(gòu)成一個(gè)四邊形,后面兩條為四邊形的對(duì)角線。(3)三個(gè)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(qiáng)電場(chǎng),一簇質(zhì)子(重力及質(zhì)子間作用力均不計(jì))從P點(diǎn)出發(fā),可以到達(dá)以原點(diǎn)O為圓心、R=10cm為半徑的圓上任意位置,其中質(zhì)子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能增加量最大,最大動(dòng)能增量為32eV,A點(diǎn)是圓與x軸正半軸的交點(diǎn)。已知∠OAP=37°且A點(diǎn)電勢(shì)為零,圖中B點(diǎn)為圓周與y軸負(fù)半軸的交點(diǎn),PA=PB,則下列說(shuō)法正確的是()導(dǎo)學(xué)號(hào)49294167A.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一定沿y軸負(fù)方向B.該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為250V/mC.勻強(qiáng)電場(chǎng)中P、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為32VD.質(zhì)子從P點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中電勢(shì)能減小24eV【解析】選B、D。因質(zhì)子從P點(diǎn)到A點(diǎn)時(shí)動(dòng)能增量最大,所以等勢(shì)線在A點(diǎn)必與圓相切(否則一定還可以在圓周上找到比A點(diǎn)電勢(shì)低的點(diǎn),質(zhì)子到達(dá)該點(diǎn)時(shí)動(dòng)能增量將大于到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能增量),即等勢(shì)線與y軸平行,又由質(zhì)子從P點(diǎn)到A點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向必沿x軸正方向,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由W=qU=ΔEk知UPA=32V,由題圖知PA=2Rcos37°=0.16m,所以E==250V/m,B項(xiàng)正確;又因UPB=E·PB·sin37°=24V,C項(xiàng)錯(cuò)誤;質(zhì)子從P點(diǎn)到B點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力做正功,其大小為W′=qUPB=24eV,D項(xiàng)正確。3.(2017·濟(jì)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(shí)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(dòng)摩擦力大小相等,則t1～t3時(shí)間內(nèi)()導(dǎo)學(xué)號(hào)49294145A.t1時(shí)刻物塊的速度為零B.t2時(shí)刻物塊的加速度最大C.t3時(shí)刻物塊的動(dòng)能最大D.t1～t3時(shí)間內(nèi)F對(duì)物塊先做正功后做負(fù)功【解析】選A、B、C。由題圖乙知,t1時(shí)刻F=Ffm,物塊A剛要?jiǎng)?所以速度為零,故A選項(xiàng)正確。A一旦動(dòng)起來(lái)由牛頓第二定律知FFfm=ma,則t2時(shí)刻a最大,故B選項(xiàng)正確。t1～t3時(shí)間內(nèi),F>Ffm,加速運(yùn)動(dòng),故t3時(shí)刻動(dòng)能最大,C選項(xiàng)正確。t1～t3時(shí)間內(nèi),F的方向與位移的方向相同,一直做正功,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。5.元宵節(jié)焰火晚會(huì)上,萬(wàn)發(fā)禮花彈點(diǎn)亮夜空,如圖所示為焰火燃放時(shí)的精彩瞬間。假如燃放時(shí)長(zhǎng)度為1m的炮筒豎直放置,每個(gè)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(duì)禮花彈做功900J,離開(kāi)炮筒口時(shí)的動(dòng)能為800J,禮花彈從炮筒底部豎直運(yùn)動(dòng)到炮筒口的過(guò)程中,下列判斷正確的是()A.重力勢(shì)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(wú)法計(jì)算D.機(jī)械能增加800J【解析】選B。禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,克服重力做功mgh=10J,則重力勢(shì)能增加量ΔEp=10J,根據(jù)動(dòng)能定理ΔEk=WW阻WG可知W阻=WΔEkWG=900J800J10J=90J,機(jī)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(xì)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(diǎn)相切,圓弧桿的圓心O處固定著一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)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(guò)A點(diǎn),小球能夠上滑的最高點(diǎn)為C,到達(dá)C后,小球?qū)⒀貤U返回。若∠COB=30°,小球第一次過(guò)A點(diǎn)后瞬間對(duì)圓弧細(xì)桿向下的彈力大小為mg,重力加速度為g。求:導(dǎo)學(xué)號(hào)49294168(1)小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。(2)小球在C點(diǎn)受到的庫(kù)侖力大小。【解析】(1)設(shè)小球第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek,因從A至B庫(kù)侖力不做功,故由機(jī)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(diǎn)受到的庫(kù)侖力大小為F,第一次過(guò)A點(diǎn)后瞬間,由牛頓第二定律結(jié)合題意有:F+FNmg=m,