1、四川2018（春）高考物理课外系列练题（12）及解析答案一、选择题1(多选)如图所示，质量为m的小球由轻绳OA和OB分别系于一轻质细杆的A点和B点，且两段绳成直角，OA与AB的夹角为30，现让整个装置以竖直杆为轴，以恒定的角速度转动，使小球在水平面内做匀速圆周运动，两段细绳都始终没有松弛，且O、A、B始终处于同一竖直平面内随着装置匀速转动的角速度不同，关于两绳的拉力大小，下列说法正确的是()AOA拉力的最小值为mg、最大值为2mgBOA拉力的最小值为0、最大值为2mgCOB拉力的最小值为mg、最大值为2mgDOB拉力的最小值为0、最大值为mg解析：选AD.由题意可知，OA与AB的夹角为30，O
2、B与AB的夹角为60，如图，以小球为对象进行受力分析，可得FOAsin 30FOBsin 60mg，FOAcos 30FOBcos 60m2r解得FOA2mgFOB所以FOB10时，OA拉力取最大值FOA12mg联立求解可得FOAmgm2r.因0，所以当0时，OA的拉力最小，OB的拉力最大，此时FOA2mg，FOB2mg.所以选项A、D正确，B、C错误2(2017菏泽市二模)用如图甲所示的圆弧一斜面装置研究平抛运动，每次将质量为m的小球从半径为R的四分之一圆弧形轨道不同位置静止释放，并在弧形轨道最低点水平部分处装有压力传感器，测出小球对轨道压力的大小F.已知斜面与水平地面之间的夹角45，实验时
3、获得小球在斜面上的不同水平射程x，最后作出了如图乙所示的Fx图象，g取10 m/s2，则由图可求得圆弧轨道的半径R为()A0.125 mB0.25 mC0.50 m D1.0 m解析：选B.小球在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，根据平抛运动的规律可得做平抛运动竖直分位移xtan g2，小球在弧形轨道最低点做圆周运动，根据牛顿第二定律可得：Fmgm(F是F的反作用力)，由以上两式解得：Fxmg，即题图乙中纵轴截距5.0 N为小球的重力，斜率k10 N/m，即R0.25 m，选项B正确，其余均错误3 (多选)如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点
4、，另一端连接带正电的小球，小球电荷量q6107C，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零当小球以2 m/s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度g10 m/s2.则下列判断正确的是()A匀强电场的场强大小为3.2106 V/mB小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4 JC小球做顺时针方向的匀速圆周运动D小球所受的洛伦兹力的大小为3 N解析：选BD.根据小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系可得，匀强电场的电场强度大小E
5、V/m5106 V/m，故选项A错误；由于带电小球在运动过程中，只有重力和电场力做功，则只有重力势能和电势能的相互转化，又由于带电小球在复合场(重力场、匀强电场和匀强磁场)中做匀速圆周运动，且细绳上的拉力刚好为零，则有小球受到的竖直向下的重力与其受到的电场力等大、反向，即qEmg，因此当带电小球从最低点运动到最高点的过程中，即小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少量为qE2L2.4 J，故选项B正确；由于带电小球所受的洛伦兹力提供小球做匀速圆周运动的向心力，根据左手定则可知，小球沿逆时针方向运动，故选项C错误；根据牛顿第二定律可得F洛Fn，又qEmg，解得F洛3 N，即小球所受的洛伦兹力的大
6、小为3 N，故选项D正确4(2017河南天一大联考)如图所示的坐标系中，第一象限存在与y轴平行的匀强电场，场强方向沿y轴负方向，第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场P、Q两点在x轴上，Q点横坐标是C点纵坐标的2倍一带电粒子(不计重力)若从C点以垂直于y轴的速度v0向右射入第一象限，恰好经过Q点若该粒子从C点以垂直于y轴的速度v0向左射入第二象限，恰好经过P点，经过P点时，速度与x轴正方向成90角，则电场强度E与磁感应强度B的比值为()Av0 B.v0C.v0 D.v0解析：选B.作出粒子在磁场和电场中的运动轨迹，根据半径公式以及几何关系可明确B与r的关系，再对电场中运动进行分析，根据运动的合成和
7、分解规律即可明确电场强度与速度及r关系，则可求得E和B的比值画出粒子运动轨迹如图所示；O点为粒子在磁场中的圆心；则POC粒子在磁场中做圆周运动的半径为：r，OCr粒子在电场中做类平抛运动，有：OQ2OC2r粒子在电场中运动的时间为：t；OCat2t2；联立解得：EBv0，故E：Bv0故B正确，ACD错误5(2017浙江宁波十校联考)(多选)在物理学中某物理量A的变化量A与发生这个变化所用时间t的比值，叫做这个物理量A的变化率，则下列说法中正确的是()A若A表示某质点做匀速直线运动的位移，则是恒定不变的B若A表示某质点做匀加速直线运动的速度，则是均匀变化的C若A表示某质点做匀速圆周运动的线速度，
8、则是恒定不变的D若A表示穿过某线圈的磁通量，则越大，则线圈中的感应电动势就越大解析：选AD.若A表示某质点做匀速直线运动的位移，则v，匀速直线运动的速度v是恒定不变的，选项A正确若A表示某质点做匀加速直线运动的速度，则a，匀加速直线运动的加速度a是恒定不变的，选项B错误若A表示某质点做匀速圆周运动的线速度，则没有意义，其线速度大小不变方向时刻在变化，选项C错误若A表示穿过某线圈的磁通量，则E，越大，则线圈中的感应电动势就越大，选项D正确6(2017福建漳州八校联考)在人类对物质运动规律的认识过程中，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，取得了辉煌的成就，下列有关科学家及他们的贡献描述中正确的是()A
9、卡文迪许在牛顿发现万有引力定律后，进行了“月地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来B伽利略在对自由落体运动研究中，对斜面滚球研究，测出小球滚下的位移正比于时间的平方，并把结论外推到斜面倾角为90的情况，推翻了亚里士多德的落体观点C开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳做匀速圆周运动D奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质解析：选B.牛顿在发现万有引力定律过程中，进行了“月地检验”，将天体间的力和地球上物体的重力统一起来，选项A错误伽利略在对自由落体运动研究中，对斜面滚球研究，并把结论外推到斜面倾角为90的情况；而推翻了亚里士多德的落体
10、观，选项B正确开普勒潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星绕太阳运动的开普勒三定律，行星绕太阳做椭圆运动，选项C错误安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，选项D错误二、非选择题(2017山西运城上学期期末)如图所示的区域中，左边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B大小未知，右边是一个电场强度大小为E的匀强电场，其方向平行于OC向上且垂直于磁场方向；有一初速度大小为v0，质量为m、电荷量为q的带电粒子从P点沿与边界线PQ的夹角60的方向射入匀强磁场，恰好从距O点正上方L处的C点垂直于OC射入匀强电场，最后打在Q点，不计粒子的重力，求：(1)磁感应强度B的大
11、小；(2)求粒子从P至Q所用时间及OQ的长度；(3)如果保持电场与磁场方向不变，而将它们左右对调，且磁感应强度大小变为原来的，电场强度减小到原来的一半，粒子仍从P点以速度v0沿某一方向射入，恰好从O点正上方的小孔C射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少？解析：粒子在磁场中做的是匀速圆周运动，在电场中粒子做的是类平抛运动；根据几何关系求出带电粒子做圆周运动的半径(1)做出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，由几何关系可知：rrcos 60L由洛伦兹力提供向心力可得：qv0B解得B(2)粒子在磁场中运动的周期T粒子在磁场中运动的时间为：t1粒子在电场中做类平抛运动，在垂直电场方向：xv0t2在平行电场方向：qEmaLat解得粒子从P运动至Q点所用的时间：tt1t2OQ的长度为：x2L(3)电场和磁场左右对调后，粒子在电场中，EE由动能定理可得：qELmv2mv粒子在磁场中：BB根据牛顿第二定律：qv0B解得粒子进入磁场后做圆周运动的半径为：rL答案：(1)B(2)2L(3)rL
