四川省广安市武胜县2018届高考物理课外辅导讲义17含解析

PAGE1-四川省广安市武胜县2018届高考物理课外辅导讲义（17）一、选择题1．(2017·合肥模拟)某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x，从着陆到停下来所用的时间为t，实际上飞机的速度越大，所受的阻力越大，则飞机着陆时的速度应是()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：选C.飞机着陆后若做匀减速直线运动，末速度为零，则飞机着陆时的速度应是v＝eq\f(2x,t)，实际上，飞机速度越大，所受阻力越大，飞机着陆后做的是加速度减小的减速直线运动．结合v­t图象可知，飞机着陆后的总位移x＜eq\f(v,2)t，故v＞eq\f(2x,t)，C正确．2．(2017·宁波效实中学期中)“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在t0(t0＜t)时刻距离海面的深度为()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：选A.“蛟龙号”潜水器加速度a＝eq\f(v,t)，减速上浮时距离海面深度H＝eq\f(vt,2)，经t0时间上升距离h＝vt0－eq\f(vt\o\al(2,0),2t)，此时到海面的距离为H－h＝eq\f(vt－t02,2t)，A正确．3．(多选)如图所示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为φP，负电荷的电势能为Ep，现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变)，下列说法正确的是()A．U变大，E变大 B．U变小，φP变小C．φP变小，Ep变大 D．φP变大，Ep变小解析：选AC.根据题意可知两极板间电荷量保持不变，当正对面积减小时，则由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知电容减小，由U＝eq\f(Q,C)可知极板间电压增大，由E＝eq\f(U,d)可知，电场强度增大，故A正确；设P点的电势为φP，则由题可知0－φP＝Ed′是增大的，则φP一定减小，由于负电荷在电势低的地方电势能一定较大，所以可知电势能Ep是增大的，故C正确．4．将如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是()A．电子一直向着A板运动B．电子一直向着B板运动C．电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动D．电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动解析：选D.根据交变电压的变化规律，作出电子的加速度a、速度v随时间变化的图线，如图甲、乙．从图中可知，电子在第一个eq\f(T,4)内做匀加速运动，第二个eq\f(T,4)内做匀减速运动，在这半周期内，因初始B板电势比A板电势高，所以电子向B板运动，加速度大小为eq\f(eU,md).在第三个eq\f(T,4)内电子做匀加速运动，第四个eq\f(T,4)内做匀减速运动，但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，向A板运动，加速度大小为eq\f(eU,md).所以电子在交变电场中将以t＝eq\f(T,4)时刻所在位置为平衡位置做周期性往复运动，综上分析选项D正确．5．(2017·高考北京卷)图a和图b是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈．实验时，断开开关S1瞬间，灯A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S2，灯A2逐渐变亮，而另一个相同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同．下列说法正确的是()abA．图a中，A1与L1的电阻值相同B．图a中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流C．图b中，变阻器R与L2的电阻值相同D．图b中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等解析：选C.分析图a，断开开关S1瞬间，A1突然闪亮，说明流经A1的电流瞬间增大，从而得到S1闭合，电路稳定时，A1中的电流小于L1中的电流，所以选项B错误．由并联电路特点可知，A1的电阻值大于L1的电阻值，所以选项A错误．分析图b，开关S2闭合后，灯A2逐渐变亮，A3立即变亮，说明闭合S2瞬间A2与A3中的电流不相等，那么L2与R中的电流也不相等，所以选项D错误．最终A2与A3亮度相同，说明流经A2与A3的电流相同，由欧姆定律可知，R与L2的电阻值相等，所以选项C正确．6．(2017·高考天津卷)如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是()A．ab中的感应电流方向由b到aB．ab中的感应电流逐渐减小C．ab所受的安培力保持不变D．ab所受的静摩擦力逐渐减小解析：选D.磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，所以闭合回路面积不发生改变，根据楞次定律ab中产生由a到b的恒定电流，A错误，由法拉第电磁感应定律，E＝eq\f(nΔΦ,Δt)＝eq\f(nΔB,Δt)S，电阻一定，则感应电流不变，B错误；由于电流恒定，磁感应强度逐渐减小，所以，安培力逐渐减小，静摩擦力与安培力是一对平衡力，所以静摩擦力逐渐减小，C错误，D正确．7．(2017·南昌市十所省重点中学命制高三第二次模拟)1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》指出：两个质量相差悬殊的天体(如太阳和地球)所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点．若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动．若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2点，下列说法正确的是()A．该卫星绕太阳运动周期和地球自转周期相等B．该卫星在L2点处于平衡状态C．该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度D．该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处大解析：选CD.该卫星与地球同步绕太阳做圆周运动的周期相同，处于非平衡状态，由地球和太阳的引力的合力提供向心力，根据公式a＝eq\f(4π2,T2)r可知向心加速度和向心力关系．该卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则该卫星绕太阳运动周期和地球绕太阳运动周期相等，但与地球自转周期没有关系，故A错误；该卫星所受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；由于该卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，该卫星的轨道半径大，根据公式a＝eq\f(4π2,T2)r分析可知，该卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C正确；因为这些点上的周期相同，根据a＝eq\f(4π2,T2)r可得半径越大，向心加速度越大，所以根据F＝ma可得半径越大受到的合力越大，故D正确．二、非选择题在真空中，边长为3L的正方形区域ABCD分成相等的三部分，左右两侧为匀强磁场，中间区域为匀强电场，如图所示．左侧磁场的磁感应强度大小为B1＝eq\f(\r(6mqU),2qL)，方向垂直纸面向外；右侧磁场的磁感应强度大小为B2＝eq\f(\r(6mqU),qL)，方向垂直于纸面向里；中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行．一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速，加速电压为U，加速后粒子从a点进入左侧磁场，又从距正方形上下边界等间距的b点沿与电场平行的方向进入中间区域的电场中，不计粒子重力．(1)求a点到A点的距离．(2)电场强度E的取值在什么范围内时粒子能从右侧磁场的上边缘CC1间离开？(3)改变中间区域的电场方向和场强大小，粒子可从D点射出，求粒子在左右两侧磁场中运动的总时间．解析：(1)粒子在金属板间加速时，有qU＝eq\f(1,2)mv2 ①粒子在左侧磁场中运动时，如图甲所示，有qvB1＝meq\f(v2,R1) ②sinα＝eq\f(L,R1) ③a点到A点的距离x＝eq\f(3L,2)－R1(1－cosα) ④联立解得x＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)－\f(\r(3),3)))L(2)如图甲所示，粒子在右侧磁场中以半径为Rn和Rm的两轨迹为临界轨迹从上边缘CC1离开磁场时，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粒子在中间电场运动时，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联立解得En＝eq\f(11U,16L)，Em＝eq\f(2U,L)电场强度的取值范围为eq\f(11U,16L)＜E＜eq\f(2U,L).(3)粒子在左右磁场中运动，T1＝eq\f(2πm,qB1) ⑪T2＝eq\f(2πm,qB2) ⑫必须改变中间区域的电场方向并取定电场E的某一恰当确定数值，粒子才能沿如图乙所示的轨迹从