2018年高考物理三轮助力选练题(12)及解析_第1页
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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

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