1、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;已知编号为的粒子恰好从F点飞出磁场区域;编号为的粒子恰好从E点飞出磁场区域;编号为的粒子从ED边上的某一点垂直边界飞出磁场区域,则 ()A.编号为的粒子进入磁场区域的初速度大小为B.编号为的粒子在磁场区域内运动的时间T=C.编号为的粒子在ED边上飞出的位置与E点的距离为(2-3)aD.三个粒子在磁场内运动的时间依次减少并且为421【解析】选
2、A、C、D。三个粒子的运动轨迹如图所示。设编号为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=r3-O3E=(2-3)a,选
3、项C正确;t1t2t3=421,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
4、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
5、以电场强度方向必沿x轴正方向,A项错误;由W=qU=Ek知UPA=32V,由题图知PA=2Rcos37=0.16m,所以E=250V/m,B项正确;又因UPB=EPBsin37=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t1t3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.t1t3时间内F对物块先做
6、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F-Ffm=ma,则t2时刻a最大,故B选项正确。t1t3时间内,FFfm,加速运动,故t3时刻动能最大,C选项正确。t1t3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
7、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Ep=10J,根据动能定理Ek=W-W阻-WG可知W阻=W-Ek-WG=900J-800 J-10 J=90 J,机械能的增加量E=Ek+Ep=800J+10 J=810 J,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
8、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(1-cos60),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+FN-mg=m,将FN=mg,v=代入上式得F=mg。因COB=30,故知OC平行于水平杆,由几何关系得=R。设两电荷所带电荷量分别为Q和q,静电力常量为k,在A点,库仑力大小F=k=mg,在C点,库仑力大小F=k,联立解得F=mg。答案:(1) mgR(2) mg
