2018高考物理三轮选习优题（一）及解析

2018高考物理三轮选习优题（一）及解析一、选择题1.如图所示,在一个边长为a的正六边形区域内存在磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里的匀强磁场,三个相同带正电的粒子比荷为,先后从A点沿AD方向以大小不等的速度射入匀强磁场区域,粒子在运动过程中只受磁场力作用;已知编号为①的粒子恰好从F点飞出磁场区域;编号为②的粒子恰好从E点飞出磁场区域;编号为③的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域,则()A.编号为①的粒子进入磁场区域的初速度大小为B.编号为②的粒子在磁场区域内运动的时间T=C.编号为③的粒子在ED边上飞出的位置与E点的距离为(23)aD.三个粒子在磁场内运动的时间依次减少并且为4∶2∶1【解析】选A、C、D。三个粒子的运动轨迹如图所示。设编号为①的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r1,初速度大小为v1,则qv1B=m,由几何关系可得r1=,解得v1=,在磁场中转了120°运动时间t1==,选项A正确;设编号为②的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r2,线速度大小为v2,周期为T2=,由几何关系可得,粒子在正六边形区域磁场运动过程中转过的圆心角为60°,则粒子在磁场中运动的时间t2==,选项B错误;设编号为③的粒子在正六边形区域磁场中做圆周运动的半径为r3,在磁场中转了30°,t3==,由几何关系可得AE=2acos30°=a,r3==2a,O3E==3a,EG=r3O3E=(23)a,选项C正确;t1∶t2∶t3=∶∶=4∶2∶1,选项D正确。【总结提升】带电粒子在磁场中做圆周运动的“四点、六线、三角”(1)四个点:分别是入射点﹑出射点﹑轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线的交点。(2)六条线:两条轨迹半径,入射速度直线和出射速度直线,入射点与出射点的连线,圆心与两条速度直线交点的连线。前面四条边构成一个四边形,后面两条为四边形的对角线。(3)三个角:速度偏转角﹑圆心角﹑弦切角,其中偏转角等于圆心角,也等于弦切角的两倍。2.(多选)如图所示,在空间存在平行于xOy平面的匀强电场,一簇质子(重力及质子间作用力均不计)从P点出发,可以到达以原点O为圆心、R=10cm为半径的圆上任意位置,其中质子到达A点时动能增加量最大,最大动能增量为32eV,A点是圆与x轴正半轴的交点。已知∠OAP=37°且A点电势为零,图中B点为圆周与y轴负半轴的交点,PA=PB,则下列说法正确的是()导学号49294167A.该匀强电场的电场强度方向一定沿y轴负方向B.该匀强电场的电场强度大小为250V/mC.匀强电场中P、B两点间的电势差为32VD.质子从P点到B点过程中电势能减小24eV【解析】选B、D。因质子从P点到A点时动能增量最大,所以等势线在A点必与圆相切(否则一定还可以在圆周上找到比A点电势低的点,质子到达该点时动能增量将大于到达A点时的动能增量),即等势线与y轴平行,又由质子从P点到A点电场力做正功,所以电场强度方向必沿x轴正方向,A项错误;由W=qU=ΔEk知UPA=32V,由题图知PA=2Rcos37°=0.16m,所以E==250V/m,B项正确;又因UPB=E·PB·sin37°=24V,C项错误;质子从P点到B点过程中电场力做正功,其大小为W′=qUPB=24eV,D项正确。3.(2017·济宁一模)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力F的作用,F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面间的最大静摩擦力Ffm的大小与滑动摩擦力大小相等,则t1～t3时间内()导学号49294145A.t1时刻物块的速度为零B.t2时刻物块的加速度最大C.t3时刻物块的动能最大D.t1～t3时间内F对物块先做正功后做负功【解析】选A、B、C。由题图乙知,t1时刻F=Ffm,物块A刚要动,所以速度为零,故A选项正确。A一旦动起来由牛顿第二定律知FFfm=ma,则t2时刻a最大,故B选项正确。t1～t3时间内,F>Ffm,加速运动,故t3时刻动能最大,C选项正确。t1～t3时间内,F的方向与位移的方向相同,一直做正功,故D选项错误。5.元宵节焰火晚会上,万发礼花弹点亮夜空,如图所示为焰火燃放时的精彩瞬间。假如燃放时长度为1m的炮筒竖直放置,每个礼花弹约为1kg(燃放前后看作质量不变),当地重力加速度为10m/s2,爆炸后的高压气体对礼花弹做功900J,离开炮筒口时的动能为800J,礼花弹从炮筒底部竖直运动到炮筒口的过程中,下列判断正确的是()A.重力势能增加800JB.克服阻力(炮筒阻力及空气阻力)做功90JC.克服阻力(炮筒阻力及空气阻力)做功无法计算D.机械能增加800J【解析】选B。礼花弹在炮筒内运动的过程中,克服重力做功mgh=10J,则重力势能增加量ΔEp=10J,根据动能定理ΔEk=WW阻WG可知W阻=WΔEkWG=900J800J10J=90J,机械能的增加量ΔE=ΔEk+ΔEp=800J+10J=810J,故B正确。二、非选择题(2017·唐山一模)如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内,其中,轨道半径为R的光滑圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切,圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷。现有一质量为m的可视为质点的带负电小球穿在水平杆上,以方向水平向右、大小等于的速度通过A点,小球能够上滑的最高点为C,到达C后,小球将沿杆返回。若∠COB=30°,小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为mg,重力加速度为g。求:导学号49294168(1)小球第一次到达B点时的动能。(2)小球在C点受到的库仑力大小。【解析】(1)设小球第一次到达B点时的动能为Ek,因从A至B库仑力不做功,故由机械能守恒定律有mv2=Ek+mgR(1cos60°),将v=代入上式解得Ek=mgR。(2)设小球在A点受到的库仑力大小为F,第一次过A点后瞬间,由牛顿第二定律结合题意有:F+FNmg=m,