2018年高考物理三月課外編選題（一）及解析

2018年高考物理三月課外編選題（一）及解析一、選擇題1.(2017·岳陽一模)如圖,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,垂直穿過平面直角坐標(biāo)系的第一象限。一質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子以速度v0從O點沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場,運動到A點時的速度方向平行于x軸,那么()A.粒子帶負(fù)電B.粒子帶正電C.粒子由O到A經(jīng)歷的時間t=D.粒子的速度沒有變化【解析】選A、C。根據(jù)題意作出粒子運動的軌跡如圖所示:根據(jù)左手定則及曲線運動的條件判斷出此粒子帶負(fù)電,故A正確、B錯誤;粒子由O運動到A時速度方向改變了60°,所以粒子做圓周運動的圓心角為60°,所以運動的時間t=T=,故C正確;粒子速度的方向改變了60°,所以速度改變了,故D錯誤。2、(多選)如圖所示,在一單邊有界磁場的邊界上有一粒子源O,沿垂直磁場方向,以相同速率向磁場中發(fā)出了兩種粒子,a為質(zhì)子H),b為α粒子He),b的速度方向垂直磁場邊界,a的速度方向與b的速度方向夾角為θ=30°,兩種粒子最后都打到了位于磁場邊界位置的光屏OP上,則()A.a、b兩粒子轉(zhuǎn)動周期之比為2∶3B.a、b兩粒子在磁場中運動時間之比為2∶3C.a、b兩粒子在磁場中轉(zhuǎn)動半徑之比為1∶2D.a、b兩粒子打到光屏上的位置到O點的距離之比為1∶2【解析】選B、C。根據(jù)周期公式T=知,a與b的質(zhì)量之比為1∶4,電荷量之比為1∶2,則周期之比為Ta∶Tb=1∶2,故選項A錯誤;a粒子運動軌跡對應(yīng)的圓心角為α=240°,運動時間ta=Ta=Ta,b粒子運動軌跡對應(yīng)的圓心角為β=180°,運動時間tb=Tb,則兩粒子在磁場中運動時間之比為ta∶tb=2∶3,故選項B正確;由r=,v相等,可知a、b兩粒子在磁場中轉(zhuǎn)動半徑之比為ra∶rb=1∶2,故選項C正確;a、b兩粒子打到光屏上的位置到O點的距離分別為xa=2racos30°=ra,xb=2rb,則xa∶xb=∶4,故選項D錯誤。3.(2017·江蘇高考)如圖所示,三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分別位于O、M、P點。由O點靜止釋放的電子恰好能運動到P點。現(xiàn)將C板向右平移到P′點,則由O點靜止釋放的電子()A.運動到P點返回B.運動到P和P′點之間返回C.運動到P′點返回D.穿過P′點【解析】選A。電子在A、B間加速,在B、C間減速,加速電壓做功與減速電壓做功相等?，F(xiàn)將C板向右平移到P′點,B、C板間的電場強度不變,根據(jù)U=Ed判斷,由O點靜止釋放的電子運動到P點速度為0再返回,A項正確。4.(2017·濟南一模)如圖所示,一均勻帶正電的無限長絕緣細(xì)桿水平放置,細(xì)桿上方有A、B、C三點,三點均與細(xì)桿在同一豎直平面內(nèi),且三點到細(xì)桿的距離滿足rA=rB<rC,則導(dǎo)學(xué)號49294165()A.A、B、C三點電勢φA=φB<φCB.將一負(fù)電荷從A點移到C點,電荷電勢能一定增加C.A、B、C三點電場強度方向相同D.在A點,若電子以垂直于紙面向外的速度飛出,電子一定做勻速圓周運動【解析】選B、C。細(xì)桿外各點電場強度方向都垂直無限長絕緣細(xì)桿向外,所以A、B所在直線為等勢線,且φA=φB>φC。將一負(fù)電荷從A點移到C點,電場力做負(fù)功,電勢能增加,選項A錯誤,B、C正確;在A點,若電子垂直于紙面向外飛出,速度大小滿足EAe=m,則電子做勻速圓周運動,若不滿足,將做離心或向心運動,選項D錯誤。5、(多選)如圖所示,M為固定在水平桌面上的有缺口的方形木塊,abcd為半徑是R的光滑圓弧形軌道,a為軌道的最高點,地面水平且有一定長度。今將質(zhì)量為m的小球在d點的正上方高為h處由靜止釋放,讓其自由下落到d處切入軌道內(nèi)運動,不計空氣阻力,則()A.只要h大于R,釋放后小球就能通過a點B.只要改變h的大小,就能使小球通過a點后,既可能落回軌道內(nèi),又可能落到de面上C.無論怎樣改變h的大小,都不可能使小球通過a點后落回軌道內(nèi)D.調(diào)節(jié)h的大小,可以使小球飛出de面之外(即e的右側(cè))【解析】選C、D。小球恰能通過a點的條件是小球的重力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律mg=m,解得v=,根據(jù)動能定理得mg(hR)=mv2,解得h=R,若要釋放后小球能通過a點,需滿足h≥R,故選項A錯誤;小球離開a點時做平拋運動,由平拋運動的規(guī)律,水平方向x=vt,豎直方向R=gt2,解得x=R>R,故無論怎樣改變h的大小,都不可能使小球通過a點后落回軌道內(nèi),小球?qū)⑼ㄟ^a點不可能到達(dá)d點,只要改變h的大小,就能改變小球到達(dá)a點的速度,就有可能使小球通過a點后,落在de之外,故選項B錯誤,C、D正確。6.上海市第十三屆“未來之星上圖杯”創(chuàng)新模型大賽在上海圖書館舉行,比賽中某型號遙控車啟動過程中速度與時間圖象和牽引力的功率與時間圖象如圖所示,設(shè)遙控車所受阻力大小一定,則該遙控車的質(zhì)量為()A.kg B.kgC.kg D.kg【解析】選B。遙控車在前2s內(nèi)做勻加速直線運動,2s末的速度v2=6m/s,功率P2=30W,由公式P=Fv可知:前2s內(nèi)的動力F1=5N,后4s內(nèi)做勻速直線運動,動力等于阻力,則Ff=F==N,在前2s內(nèi),根據(jù)牛頓第二定律得:F1Ff=ma,又a=3m/s2,解得m=kg,選項B正確。7.如圖所示,一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置,環(huán)心為O點,質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點正上方h高的A點靜止釋放,并穿過帶電環(huán),關(guān)于小球從A到A關(guān)于O的對稱點A′的過程中加速度(a)、重力勢能(EpG)、機械能(E)、電勢能(Ep電)隨位置變化的圖象一定錯誤的是(取O點為坐標(biāo)原點且重力勢能為零,向下為正方向,無限遠(yuǎn)電勢為零)()【解析】選D。圓環(huán)中心的場強為零,無窮遠(yuǎn)處場強也為零,則小球從A到圓環(huán)中心的過程中,場強可能先增大后減小,則小球所受的電場力先增大后減小,方向豎直向上,由牛頓第二定律得知,重力不變,則加速度可能先減小后增大,小球穿過圓環(huán)后,小球所受的電場力豎直向下,加速度方向向下,為正值,根據(jù)對稱性可知,電場力先增大后減小,則加速度先增大后減小,故A是可能的,故選項A正確;小球下落過程中,重力勢能EpG=mgh,根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,B是可能的,故選項B正確;小球從A到圓環(huán)中心的過程中,電場力做負(fù)功,機械能減小,小球穿過圓環(huán)后,電場力做正功,機械能增大,C是可能的,故選項C正確;由于圓環(huán)所產(chǎn)生的是非勻強電場,小球下落的過程中,電場力做功與下落的高度之間是非線性關(guān)系,電勢能變化與下落高度之間也是非線性關(guān)系,所以D是不可能的,故選項D錯誤。8.如圖所示,斜面固定在水平面上,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端,另一端與物塊相連,彈簧處于自然長度時物塊位于O點,物塊與斜面間有摩擦。現(xiàn)將物塊從O點拉至A點,撤去拉力后物塊由靜止向上運動,經(jīng)O點到達(dá)B點時速度為零,則物塊從A運動到B的過程中()導(dǎo)學(xué)號49294150A.經(jīng)過位置O點時,物塊的動能最大B.物塊動能最大的位置與AO的距離無關(guān)C.物塊從A向O運動過程中,彈性勢能的減少量等于動能與重力勢能的增加量D.物塊從O向B運動過程中,動能的減少量等于彈性勢能的增加量【解析】選B。根據(jù)題述,彈簧處于自然長度時物塊位于O點,可知物塊所受摩擦力等于重力沿斜面的分力。將物塊從O點拉至A點,撤去拉力后物塊由靜止向上運動,當(dāng)彈簧對物塊沿斜面向上的彈力等于物塊重力沿斜面的分力和滑動摩擦力之和時,合力為零,物塊的動能最大。由此可知,物塊經(jīng)過A、O之間某一位置時,物塊的動能最大,A錯誤。物塊動能最大的位置與AO的距離無關(guān),B正確。由功能關(guān)系可知,物塊從A向O運動過程中,彈性勢能的減少量等于動能與重力勢能的增加量加上克服摩擦力做功產(chǎn)生的熱量,C錯誤。物塊從O向B運動過程中,動能的減少量等于增加的重力勢能與彈性勢能加上克服摩擦力做功產(chǎn)生的熱量,即動能的減少量大于彈性勢能的增加量,D錯誤。9.(7分)(2017·邯鄲一模)如圖所示,光滑水平面上有一矩形長木板,木板左端放一小物塊,已知木板質(zhì)量大于物塊質(zhì)量,t=0時兩者從圖中位置以相同的水平速度v0向右運動,碰到右面的豎直擋板后木板以與原來等大反向的速度被反彈回來,運動過程中物塊一直未離開木板,則關(guān)于物塊運動的速度v隨時間t變化的圖象可能正確的是導(dǎo)()【解析】選A。木板碰到擋板前,物塊與木板一直做勻速運動,速度為v0;木板碰到擋板后,物塊向右做勻減速運動,速度減至零后向左做勻加速運動,木板向左做勻減速運動,最終兩者速度相同,設(shè)為v。設(shè)木板的質(zhì)量為M,物塊的質(zhì)量為m,取向左為正方向,則由動量守恒得:Mv0mv0=(M+m)v,得v=v0<v0,選項A正確,B、C、D錯誤。10.如圖所示,在教室里某同學(xué)站在體重計上研究超重與失重。她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程;由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。關(guān)于她的實驗現(xiàn)象,下列說法中正確的是()A.只有“起立”過程,才能出現(xiàn)失重的現(xiàn)象B.只有“下蹲”過程,才能出現(xiàn)超重的現(xiàn)象C.“下蹲”的過程,先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象D.“起立”“下蹲”的過程,都能出現(xiàn)超重和失重的現(xiàn)象【解析】選D?！跋露住边^程中,人先向下做加速運動,后向下做減速運動,所以先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài);人從“下蹲”狀態(tài)站起來的過程中,先向上做加速運動,后向上做減速運動,最后回到靜止?fàn)顟B(tài),人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),故A、B、C錯誤,D正確。二、非選擇題1、(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兩點相切,圓弧桿的圓心O處固定著一個帶正電的點電荷?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的可視為質(zhì)點的帶負(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A點,小球能夠上滑的最高點為C,到達(dá)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(xì)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(dá)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(dá)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,將FN=mg,v=代入上式得F=mg。因∠COB=30°,故知OC平行于水平桿,由幾何關(guān)系得==R。設(shè)兩電荷所帶電荷量分別為Q和q,靜電力常量為k,在A點,庫侖力大小F=k=mg,在C點,庫侖力大小F′=k,聯(lián)立解得F′=mg。答案:(1)mgR(2)mg2、如圖所示,在A點固定一正電荷,電荷量為Q,在A點正上方離A高度為h的B點由靜止釋放某帶電的液珠,液珠開始運動的瞬間加速度大小為(g為重力加速度)。已知靜電力常量為k,兩帶電物體均可看成點電荷,液珠只能沿豎直方向運動,不計空氣阻力。(