2018年高考物理三月课外编选题（六）及解析

2018年高考物理三月课外编选题（六）及解析1.(2017·岳阳一模)如图,磁感应强度为B的匀强磁场,垂直穿过平面直角坐标系的第一象限。一质量为m,带电量为q的粒子以速度v0从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场,运动到A点时的速度方向平行于x轴,那么()A.粒子带负电B.粒子带正电C.粒子由O到A经历的时间t=D.粒子的速度没有变化【解析】选A、C。根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示:根据左手定则及曲线运动的条件判断出此粒子带负电,故A正确、B错误;粒子由O运动到A时速度方向改变了60°,所以粒子做圆周运动的圆心角为60°,所以运动的时间t=T=,故C正确;粒子速度的方向改变了60°,所以速度改变了,故D错误。2、(多选)如图所示,在一单边有界磁场的边界上有一粒子源O,沿垂直磁场方向,以相同速率向磁场中发出了两种粒子,a为质子H),b为α粒子He),b的速度方向垂直磁场边界,a的速度方向与b的速度方向夹角为θ=30°,两种粒子最后都打到了位于磁场边界位置的光屏OP上,则()A.a、b两粒子转动周期之比为2∶3B.a、b两粒子在磁场中运动时间之比为2∶3C.a、b两粒子在磁场中转动半径之比为1∶2D.a、b两粒子打到光屏上的位置到O点的距离之比为1∶2【解析】选B、C。根据周期公式T=知,a与b的质量之比为1∶4,电荷量之比为1∶2,则周期之比为Ta∶Tb=1∶2,故选项A错误;a粒子运动轨迹对应的圆心角为α=240°,运动时间ta=Ta=Ta,b粒子运动轨迹对应的圆心角为β=180°,运动时间tb=Tb,则两粒子在磁场中运动时间之比为ta∶tb=2∶3,故选项B正确;由r=,v相等,可知a、b两粒子在磁场中转动半径之比为ra∶rb=1∶2,故选项C正确;a、b两粒子打到光屏上的位置到O点的距离分别为xa=2racos30°=ra,xb=2rb,则xa∶xb=∶4,故选项D错误。3、汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍,汽车能达到的最大速度为vm。则当汽车速度为时,汽车的加速度为(重力加速度为g)()A.0.1gC.0.3g D.0.4g【解析】选A。设汽车质量为m,则汽车行驶时的阻力Ff=0.1mg,当汽车速度为最大vm时,汽车所受的牵引力F=Ff,则有P=Ffvm,当速度为时有P=F′·,由以上两式可得F′==2Ff,根据牛顿第二定律得F′Ff=ma,解得a==0.1g,故A正确,B、C、D均错误。4.列车在空载情况下以恒定功率P经过一段平直的路段,通过某点时速率为v,加速度为a1;当列车满载货物再次经过同一点时,功率和速率均与原来相同,但加速度变为a2。重力加速度大小为g。设阻力是列车重力的k倍,则列车满载与空载时的质量之比为()A. B.C. D.【解析】选A。设列车空载与满载时的质量分别为m1和m2,当空载加速度为a1时,由牛顿第二定律和功率公式P=Fv得km1g=m1a1,当满载加速度为a2时,由牛顿第二定律和功率公式P=Fv得km2g=m2a2,联立解得5.(2017·济南一模)如图所示,一均匀带正电的无限长绝缘细杆水平放置,细杆上方有A、B、C三点,三点均与细杆在同一竖直平面内,且三点到细杆的距离满足rA=rB<rC,则导学号49294165()A.A、B、C三点电势φA=φB<φCB.将一负电荷从A点移到C点,电荷电势能一定增加C.A、B、C三点电场强度方向相同D.在A点,若电子以垂直于纸面向外的速度飞出,电子一定做匀速圆周运动【解析】选B、C。细杆外各点电场强度方向都垂直无限长绝缘细杆向外,所以A、B所在直线为等势线,且φA=φB>φC。将一负电荷从A点移到C点,电场力做负功,电势能增加,选项A错误,B、C正确;在A点,若电子垂直于纸面向外飞出,速度大小满足EAe=m,则电子做匀速圆周运动,若不满足,将做离心或向心运动,选项D错误。6.(2017·天津高考)如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是()A.电子一定从A向B运动B.若aA>aB,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<EpBD.B点电势可能高于A点电势【解析】选B、C。电子在电场中做曲线运动,虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线指向曲线的凹侧,电场的方向与电场力的方向相反,如图所示,由所知条件无法判断电子的运动方向,故A错误;若aA>aB,说明电子在A点受到的电场力较大,M点的电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应带正电,故B正确;无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势φA>φB,电子电势能Ep=eφ,电势能是标量,所以一定有EpA<EpB,故C正确,D错误。7.(2017·泉州二模)如图,当风以恒定的水平速度吹来时,风筝面与水平面成某一夹角,人静止站在地面上拉住连接风筝的细线(细线质量、受风力不计),使风筝处于静止,不计空气浮力。则()A.风对风筝的作用力方向水平向右B.地面对人的支持力小于人和风筝的总重力C.地面对人的作用力方向斜向左上方D.拉直的细线可能垂直风筝面【解析】选B、C。设细线与水平面的夹角为α,风力大小为F,风筝受力如图所示,空气对风筝的作用力方向垂直于风筝的平面,风筝处于稳定状态时拉直的细线不可能垂直于风筝面,故A、D错误;对人和风筝整体由平衡条件得,竖直方向上(M+m)g=FN+Fcosβ,β是风筝与水平面之间的夹角,解得FN=(M+m)gFcosβ<(M+m)g,故B正确;地面对人的摩擦力水平向左,地面对人的作用力即支持力和摩擦力的合力,其方向斜向左上方,故C正确。【总结提升】共点力平衡问题的一般解题步骤(1)选取研究对象:根据题目要求,选取一个平衡体(单个物体或系统,也可以是结点)作为研究对象。(2)画受力示意图:对研究对象进行受力分析,画出受力示意图。(3)正交分解:选取合适的方向建立直角坐标系,将所受各力正交分解。(4)列方程求解:根据平衡条件列出平衡方程,解平衡方程,对结果进行讨论。8、如图所示,一轻质细杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点)。将其放在一个直角形光滑槽中,已知轻杆与槽右壁成α角,槽右壁与水平地面成θ角时,两球刚好能平衡,且α≠θ,则A、B两小球质量之比为()A. B.C. D.【解析】选C。设杆的弹力为F,对B受力分析,在沿槽右壁方向上mBgsinθ=Fcosα,对A受力分析,在沿槽左壁方向上mAgcosθ=Fsinα,联立两式可得=,C正确。9.一个质量为3kg的物体所受的合外力随时间变化的情况如图所示,那么该物体在6s内速度的改变量是()A.7m/s B.6.7m/sC.6m/s D.5m/s【解析】选D。Ft图线与时间轴围成的面积在数值上代表了合外力的冲量,故合外力冲量为I=(3×4+×2×4×1×2)N·s=15N·s。根据动量定理有I=mΔv,Δv==m/s=5m/s。10.如图所示,质量为m的物体在水平外力F的作用下,沿水平面做匀速运动,速度大小为v,当物体运动到A点时撤去外力F,物体由A点继续向前滑行过程中经过B点,则物体由A点到B点的过程中,下列说法中正确的是导学号49294154()A.速度v越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功越少B.速度v越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功越多C.速度v越大,摩擦力对物体的冲量越小,摩擦力做功与速度v的大小无关D.速度v越大,摩擦力对物体的冲量越大,摩擦力做功与速度v的大小无关【解析】选C。物体在A、B间运动的加速度大小为a=μg,由=v22ax知速度v越大,vB越大,又由x=t可知,速度越大,t越小;摩擦力的冲量大小为If=μmgt越小,摩擦力做功Wf=μmgx与速度v的大小无关,C项正确。二、非选择题1.(2017·杨浦区一模)如图所示,在倾角为37°的斜面上,固定着宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器,电源电动势E=12V,内电阻r=1.0Ω。一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,整个装置处于磁感应强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中。若金属导轨是光滑的,g取10m/s2,且已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,要保持金属棒静止在导轨上。求:导学号49294118(1)金属棒ab所受的安培力。(2)回路中电流的大小。(3)滑动变阻器接入电路的阻值。【解析】(1)金属棒受力如图所示:由平衡条件得:F=mgsin37°解得:F=0.12N(2)根据安培力公式F=BIL得:I==0.6A(3)设变阻器接入电路的阻值为R,根据闭合电路欧姆定律得:E=I(R+r)解得:R=19Ω答案:(1)0.12N(2)0.6A(3)19Ω2.(2017·武汉一模)如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=0.75m的薄平板AB,平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为4m。在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放。设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,通过计算判断无初速释放后薄平板是否立即开始运动,并求出滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差Δt。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)导学号49294121【解析】对薄板,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°故滑块在薄板上滑动时,薄板静止不动。对滑块:在薄板上滑行时加速度为:a1=gsi