2018年高考物理三轮助力选练题（10）及解析

2018年高考物理三轮助力选练题（10）及解析一、选择题1.如图所示,质量为m,电荷量为q的带正电的物体,在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦因数为μ的水平面向左运动,则(BD)A.若另加一个电场强度大小为,方向水平向右的匀强电场,物体做匀速运动B.若另加一个电场强度大小为,方向竖直向上的匀强电场,物体做匀速直线运动C.物体的速度由v减小到零所用的时间等于D.物体的速度由v减小到零所用的时间大于解析:物体受重力、支持力、洛伦兹力和滑动摩擦力,根据左手定则,洛伦兹力向下.若另加一个水平向右的电场,电场力的方向向右,与摩擦力方向相同,合外力不为零,物体不可能做匀速直线运动,选项A错误;若另加一个竖直向上的电场,电场力的方向向上,当qE=(mg+qvB),即E=时,支持力为零,摩擦力为零,则合外力为零,物体做匀速直线运动,选项B正确;由于合力向右,物体向左做减速运动,摩擦力f=μ(mg+qvB)=ma,随速度的减小,摩擦力f不断减小,加速度不断减小,不是匀变速运动,故若物体的速度由v减小到零所经历的时间为t,则t一定大于,选项C错误,D正确.2．(2017·西安市长安区第一中学大学区高三第三次联考)假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B，半径分别为RA和RB.两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的平方(T2)的关系如图所示；T0为卫星环绕行星表面运行的周期．则()A．行星A的质量小于行星B的质量B．行星A的密度小于行星B的密度C．行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度D．当两行星的卫星轨道半径相同时，行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度解析：选D.根据万有引力提供向心力得出：Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(4π2,T2)r得：M＝eq\f(4π2,G)·eq\f(r3,T2)，根据图象可知，A的eq\f(R3,T2)比B的大，所以行星A的质量大于行星B的质量，故A错误；根图象可知，在两颗行星表面做匀速圆周运动的周期相同，密度ρ＝eq\f(M,V)＝eq\f(M,\f(4,3)πR3)＝eq\f(\f(4π2,G)·\f(R3,T\o\al(2,0)),\f(4,3)πR3)＝eq\f(3π,GT\o\al(2,0))，所以行星A的密度等于行星B的密度，故B错误；第一宇宙速度v＝eq\f(2πR,T0)，A的半径大于B的半径，卫星环绕行星表面运行的周期相同，则A的第一宇宙速度大于行星B的第一宇宙速度，故C错误；根据Geq\f(Mm,r2)＝ma得：a＝Geq\f(M,r2)，当两行星的卫星轨道半径相同时，A的质量大于B的质量，则行星A的卫星向心加速度大于行星B的卫星向心加速度，故D正确．故选D.3.频闪照相是每隔相等时间曝光一次的照相方法，在同一张相片上记录运动物体在不同时刻的位置。如图所示是小球在竖直方向运动过程中拍摄的频闪照片，相机的频闪周期为T，利用刻度尺测量相片上2、3、4、5与1位置之间的距离分别为x1、x2、x3、x4。下列说法正确的是（）A．小球一定处于下落状态B．小球在2位置的速度大小为C．小球的加速度大小为D．频闪照相法可用于验证机械能守恒定律【答案】D4．（2018湖南师范大学附属中学高三上学期第二次月考）甲乙两辆汽车都从同一地点由静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变，在第一段时间间隔T内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的三倍，接下来，汽车甲的加速度大小增加为原来的三倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的，则A.在2T末时，甲、乙两车的速度相等B.甲、乙两车从静止到速度相等时，所经历的位移大小之比为3：5C.在4T末，两车第一次相遇，且只能相遇一次D.在运动过程中，两车能够相遇两次【答案】AB【解析】设汽车甲在第一段时间间隔末（时刻T）的速度为，第二段时间间隔末（时刻2T）的速度为，第一段时间间隔内行驶的路程为，加速度为，在第二段时间间隔内行驶的路程为，由运动学公式有，，，；；设汽车乙在时刻T的速度为，第二段时间间隔末（时刻2T）的速度为，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为、，同理有，，，，；在2T末时，甲、乙两车的速度相等，故A正确；甲、乙两车从静止到速度相等时，所经历的位移大小之比为3：5，故B正确；在4T末，，，甲车在前，乙车在后，故D错误；5．(2017·河南三市二模)(多选)如图所示，电梯质量为M，电梯地板上放置一个质量为m的物块，轻质钢索拉动电梯由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当上升高度为H时，速度达到v.不计空气阻力，重力加速度为g，在这个过程中()A．物块所受支持力与钢索拉力之比为m∶MB．地板对物块的支持力做的功等于eq\f(1,2)mv2＋mgHC．物块克服重力做功的平均功率等于eq\f(1,2)mgvD．电梯及物块构成的系统机械能增加量等于eq\f(1,2)(M＋m)v2解析：选BC.钢索拉力T＝(M＋m)(g＋a)，物块所受支持力FN＝m(g＋a)，所以eq\f(FN,T)＝eq\f(m,M＋m)，A项错误．对物块m，由动能定理有WFN－mgH＝eq\f(1,2)mv2，得WFN＝eq\f(1,2)mv2＋mgH，B项正确．因物块做初速度为零的匀加速直线运动，则其平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(v,2)，物块克服重力做功的平均功率PG＝mgeq\x\to(v)＝eq\f(1,2)mgv，C项正确．电梯及物块构成的系统机械能增加量等于(M＋m)gH＋eq\f(1,2)(M＋m)v2，D项错误．6.(2017·内蒙古包头一模)如图所示,在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的直径.一带电粒子从a点射入磁场,速度大小为v、方向与ab成30°角时,恰好从b点飞出磁场,且粒子在磁场中运动的时间为t;若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场,也经时间t飞出磁场,则其速度大小为(C)A.v B.v C.v D.v解析:设圆形区域的半径为R.带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有qvB=,得r=.当粒子从b点飞出磁场时,入射速度与出射速度与ab的夹角相等,所以速度的偏转角为60°,轨迹对应的圆心角为60°.根据几何知识得,轨迹半径为r1=2R;当粒子从a点沿ab方向射入磁场时,经过磁场的时间也是t,说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等,也是60°.根据几何知识得,粒子的轨迹半径为r2=R;由r=可得,==,即v′=v,故C正确.7．(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．二、非选择题1．常用无线话筒所用的电池电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，最大允许电流为100mA.(1)为测定该电池的电动势和内阻，某同学先利用多用电表直流电压10V挡粗测电源电动势如图甲所示，测得值为________V.(2)接着该同学利用图乙的电路进行实验．图中电压表为理想电表，R为电阻箱(阻值范围为0～999.9Ω)，R0为定值电阻，目的是为了防止电阻箱的阻值调得过小时，通过电源的电流大于其承受范围，起保护电路的作用；实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种，则本实验应选用________．A．50Ω，1.0W B．500Ω，2.5WC．1500Ω，15W D．2500Ω，25W(3)接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值R，取得多组数据，作出了如图丙的图线．由图线求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留三位有效数字)解析：(1)直流电压10V挡的最小分度为0.2V，故测得值为9.2V.(2)电池最大允许电流为100mA，则电路中总电阻R总≥eq\f(E,I)＝90Ω＝r＋R0，故定值电阻R0应选50Ω，选项A正确．(3)根据闭合电路欧姆定律E＝U＋I(R0＋r)＝U＋eq\f(U,R)(R0＋r)，解得eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(R0＋r,E)·eq\f(1,R)，故该图线纵坐标的截距为eq\f(1,E)＝0.1V－1，解得电池电动势E＝10.0V，斜率k＝eq\f(R0＋r,E)＝eq\f(0.6－0.1,6－0×10－2)＝eq\f(25,3)，解得R0＋r＝83.3Ω，故电池内阻r＝33.3Ω.答案：(1)9.2(2)A(3)10.033.32．(2017·广东华南师大高三二模)如图所示，光滑水平面上有一小车B，右端固定一沙箱，沙箱上连接一水平的轻质弹簧，小车与沙箱的总质量为M＝2kg.车上在与沙箱左侧距离s＝1m的位置上放一质量为m＝1kg小物块A，物块A与小车的动摩擦因数为μ＝0.1.仅在沙面上方空间存在水平向右的匀强电场，场强E＝2×103V/m.当物块A随小车以速度v0＝10m/s向右做匀速直线运动时，距沙面H＝5m高处有一质量为m0＝2kg的带正电q＝1×10－2C的小球C，以u0＝10m/s的初速度水平向左抛出，最终落入沙箱中．已知小球与沙箱的相互作用时间极短，且忽略弹簧最短时的长度，并取g＝10m/s2.(1)小球落入沙箱前的速度u和开始下落时与小车右端的水平距离x；(2)小车在前进过程中，弹簧具有的最大值弹性势能EP；(3)设小车左端与沙箱左侧的距离为L，请讨论分析物块A相对小车向左运动的过程中，其与小车摩擦产生的热量Q与L的关系式．解析：(1)小球C下落到沙箱的时间为t，则：竖直方向上H＝eq\f(1,2)gt2所以有：t＝eq\r(\f(2H,g))＝1s小球在水平方向做匀减速运动：qE＝m0axux＝u0－axt代入数据解得：ax＝10m/s2ux＝0所以小球落入沙箱瞬间的速度：u＝uy＝gt＝10m/s方向竖直向下；小球开始下落时与小车右端的水平距离：x＝x1＋x2＝v0t＋eq\f(u0,2)t＝15m(2)设向右为正，在小球快速落入沙箱的过程中，小车(不含物块A)和小球的系统在水平方向动量守恒，设小球落入沙箱瞬间，车与球的共同速度为v1，有：Mv0＝(m0＋M)v1可得：v1＝eq\f(M,M＋m0)v0＝5m/s由于小车速度减小，随后物块A相对小车向右运动并将弹簧压缩，在此过程中，A与小车(含小球)系统动量守恒，当弹簧压缩至最短时，整个系统有一共同速度v2：mv0＋(M＋m0)v1＝(M＋m＋m0)v2解得：v2＝6m/s根据能量守恒定律，弹簧的最大弹性势能：Ep＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋eq\f(1,2)(M＋m0)veq\o\al(2,1)－eq\f(1,2)(M＋m＋m0)veq\o\al(2,2)－μmgs解得：Ep＝9