2018年高考物理三轮助力选练题（12）及解析

2018年高考物理三轮助力选练题（12）及解析一、选择题1.用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r≪R)的圆环.圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中,圆环的圆心始终在N极的轴线上,圆环所在位置的磁感应强度大小均为B.圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v,忽略电感的影响,则(AD)A.此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流B.圆环因受到了向下的安培力而加速下落C.此时圆环的加速度a=D.如果径向磁场足够长,则圆环的最大速度vm=解析:由右手定则可以判断感应电流的方向,可知选项A正确;由左手定则可以判断,此时圆环受到的安培力应该向上,选项B错误;圆环受重力、安培力作用,mgBIL=ma,I=,m=dV,V=LS,L=2πR,S=πr2,电阻R=ρ,可解得加速度a=g,选项C错误;当重力等于安培力时速度达到最大,可得vm=,选项D正确.2．(2017·广东省深圳市高三第一次调研)人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h，地球同步卫星b离地面高度为H，h＜H，两卫星共面且旋转方向相同．某时刻卫星a恰好出现在赤道上某建筑物c的正上方，设地球赤道半径为R，地面重力加速度为g，则()A．a、b线速度大小之比为eq\r(\f(R＋h,R＋H))B．a、c角速度之比为eq\r(\f(R3,R＋h3))C．b、c向心加速度大小之比eq\f(R＋H,R)D．a下一次通过c正上方所需时间等于t＝2πeq\r(\f(R＋h3,gR2))解析：选C.人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，根据牛顿运动定律求解卫星的角速度．卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．绕地球运行的卫星，地球对卫星的万有引力提供向心力，设卫星的线速度为v，则：Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，所以v＝eq\r(\f(GM,r))，可知a、b线速度大小之比为eq\r(\f(R＋H,R＋h)).故A错误；设卫星的角速度为ω，Geq\f(Mm,r2)＝mω2r，得ω＝eq\r(\f(GM,r3))，所以：eq\f(ωa,ωb)＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R＋h,R＋H)))3)，又由于同步卫星b的角速度与c的角速度相同，所以eq\f(ωa,ωc)＝eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(R＋h,R＋H)))3)，故B错误；同步卫星b的角速度与c的角速度相同，根据：a＝ω2r可得：eq\f(ab,ac)＝eq\f(R＋H,R)，故C正确；设经过时间t卫星a再次通过建筑物c上方，根据几何关系有：(ωa－ωc)t＝2π，又mg＝eq\f(GMm,R2)，联立解得：t＝eq\f(2π,ωa－ωc)＝eq\f(2π,\r(\f(R＋h3,GM))－\r(\f(R＋H3,GM)))＝eq\f(2π\r(gR2),\r(R＋h3)－\r(R＋H3))，故D错误．3．如图，一质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与斜面垂直，则()A．滑块不可能只受到三个力作用B．弹簧不可能处于伸长状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg【答案】D【解析】弹簧与斜面垂直，所以物体要静止在斜面上必须受斜面的摩擦力，这样才能平衡重力沿斜面的分力，有摩擦力则必有斜面对滑块的支持力，弹簧不知是伸长、压缩还是原长，所以D正确。4．(2017·河北石家庄二模)质量为m的小球在竖直向上的拉力作用下从静止开始运动，其v­t图象如图所示(竖直向上为正方向，DE段为直线)，已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是()A．t0～t2时间内，合力对小球先做正功后做负功B．0～t3时间内，小球的平均速度一定为eq\f(v3,2)C．t3～t4时间内，拉力做的功为eq\f(mv3＋v4,2)[(v4－v3)＋g(t4－t3)]D．t3～t4时间内，小球竖直向下做匀减速直线运动解析：选C.v­t图象中图线的斜率表示加速度，速度在时间轴之上表明速度一直为正，从图象可以看出小球先向上做加速度越来越大的加速运动，再做加速度越来越小的加速运动，然后做加速度越来越大的减速运动，最后做匀减速运动，运动方向一直向上，D错．图中t0～t2时间内小球做加速运动，故合力对小球一直做正功，A错．v­t图象中图线与t轴所围面积表示位移，而平均速度v＝eq\f(x,t)，结合图象中的“面积”可知0～t3时间内，小球的平均速度大于eq\f(v3,2)，B错．t3～t4时间内由动能定理得W－mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,4)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,3)，又h＝eq\f(v3＋v4,2)(t4－t3)，解得W＝eq\f(mv3＋v4,2)[(v4－v3)＋g(t4－t3)]，C对．5.(2017·河北张家口模拟)如图所示,AOB为一边界为圆的匀强磁场,O点为圆心,D点为边界OB的中点,C点为边界上一点,且CD∥AO.现有两个带正电粒子1,2,它们的比荷之比为1∶2,射入磁场的速率之比为1∶2,其中粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子2从C点沿CD射入,从某点离开磁场,不计重力及粒子间的相互作用,则(CD)A.粒子2必在B,C之间(不含B,C)某点射出磁场B.粒子2必在D,B之间(不含D,B)某点射出磁场C.粒子1与粒子2在磁场中的运行时间之比为3∶1D.粒子1与粒子2的速度偏转角度之比为3∶2解析:粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得qvB=,解得r=,由题意可知,两粒子的比荷之比为1∶2,射入磁场的速率之比为1∶2,则它们的轨道半径相等,即r1=r2,粒子运动轨迹如图所示,粒子1从A点正对圆心射入,恰从B点射出,粒子在磁场中运动的圆心角为90°,粒子轨道半径等于BO,粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示,设对应的圆心为O1,运动轨道半径等于BO,连接O1C,O1B,O1COB是平行四边形,O1B=CO,则粒子2一定从B点射出磁场,故A,B错误;粒子1的速度偏角等于在磁场中转过的圆心角θ1=90°,连接PB,可知P为O1C的中点,由数学知识可知,粒子2在磁场中转过的圆心角θ2=∠BO1P=60°,两粒子的速度偏角不同,粒子在磁场中运动的周期T=,由于两粒子的比荷之比为1∶2,则=,粒子在磁场中的运动时间t=T,它们在磁场中的运动时间之比==×=,粒子1与粒子2的速度偏转角度之比==,故C,D正确.6．(2017·龙海联考)关于光的理解，下列说法正确的是()A．光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．德布罗意是历史上第一个实验验证了物质波存在的人D．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质上是一样的解析：选A.物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应说明了光具有粒子性，康普顿效应也揭示了光具有粒子性，A正确；光同时具有波粒二象性，B错误；德布罗意是历史上第一个提出物质波的人，C错误；牛顿认为光是一种实物，是一些硬的小球，是按照牛顿运动定律运动的．爱因斯坦的光子说认为，光子是一种不连续的，分离的粒子状的波动，这两种学说在本质上是不同的，D错误．二、非选择题(2017·宁夏银川九中高三下学期第五次模拟考试)如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计．可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量mB＝2kg，现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到vt＝2m/s.求：(1)A开始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；(3)A的上表面长度l.解析：(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律得F＝mAa代入数据解得：a＝2.5m/s2(2)对A、B碰撞后共同运动t＝0.6s的过程中，由动量定理得Ft＝(mA＋mB)vt