人教高考物理一轮练习题3及答案

人教高考物理一轮练习题3及答案

‎2019年人教高考物理一轮练习题（3）及答案 一、选择题 ‎1.如图所示,匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子,自a点沿半圆轨道运动,当它运动到b点时,突然吸收了附近若干电子,接着沿另一半圆轨道运动到c点,已知a、b、c点在同一直线上,且ac=ab,电子电荷量为e,电子质量可忽略不计,则该离子吸收的电子个数为　(　　)‎ A.　　　　B.　　　　C.　　　　D.‎ ‎【解析】选B。由a到b的过程,轨迹半径为r1=,由牛顿第二定律得qvB=m,在b附近吸收n个电子,因电子的质量不计,所以正离子的速度不变,电量变为q-ne,由b到c的过程中,轨迹半径为r2==ab,由牛顿第二定律得(q-ne)vB=m,联立以上四式得n=,故选项B正确。‎ ‎2.(2019·宜春一模)如图,匀强磁场垂直于纸面,磁感应强度为B。某种比荷为,速度大小为v的一群离子以一定发散角α由原点O射出,y轴正好平分该发散角,离子束偏转后打在x轴上长度为L的区域MN内,则cos()为　导学号49294169(　　)‎ A. -　　　 B.1-‎ C.1-　　　 D.1-‎ ‎【解析】选B。洛伦兹力充当向心力qvB=m ‎,根据题意,粒子速度方向沿y轴正方向的打在N点,粒子速度方向与y轴正方向夹角为的打在M点,画出粒子速度方向与y轴正方向夹角为的轨迹,设OM之间的距离为x,则有2rcos()=x,2r=x+L联立解得:cos()=1-,故B正确。‎ ‎3、A、B为两等量异号点电荷,图中水平虚线为A、B连线的中垂线。现将另两个等量异号的检验电荷a、b用绝缘细杆连接后,从离A、B无穷远处沿中垂线平移到A、B的连线上,平移过程中两检验电荷始终关于中垂线对称。若规定离A、B无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是　(　　)‎ A.在A、B连线上a所处的位置的电势φa<0‎ B.a、b整体在A、B连线处具有的电势能Ep=0‎ C.整个移动过程中,静电力对a做正功 D.整个移动过程中,静电力对b做负功 ‎【解析】选D。平移过程中,a或者b处于等量异种点电荷的电场中,根据等量异种点电荷产生的电场的电场线的分布特点,a和b受到的电场力的方向均有沿水平方向向右的分量,所以平移过程中,电场力对它们都做负功,它们的电势能都要增加,在A、B连线上,Ep>0,选项D正确,B、C错误。等量异种点电荷的中垂线上电势为零,而AB连线上,电场强度方向由A指向B,所以φA>0,选项A错误。‎ ‎4、(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49294167‎ A.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/m C.匀强电场中P、B两点间的电势差为32V D.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。‎ ‎5、汽车以恒定的功率在平直公路上行驶,所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1倍,汽车能达到的最大速度为vm。则当汽车速度为时,汽车的加速度为(重力加速度为g)　(　　)‎ A.‎0.1‎g‎　　　　　　　　　 B.‎‎0.2g C.‎0.3g D.‎‎0.4g ‎【解析】选A。设汽车质量为m,则汽车行驶时的阻力Ff=0.1mg,当汽车速度为最大vm时,汽车所受的牵引力F=Ff,则有P=Ffvm,当速度为时有P=F′·,由以上两式可得F′==2Ff,根据牛顿第二定律得F′-Ff=ma,解得a==‎0.1g,故A正确,B、C、D均错误。‎ ‎4.列车在空载情况下以恒定功率P经过一段平直的路段,通过某点时速率为v,加速度为a1;当列车满载货物再次经过同一点时,功率和速率均与原来相同,但加速度变为a2。重力加速度大小为g。设阻力是列车重力的k倍,则列车满载与空载时的质量之比为　(　　)‎ A.　　　　　　 　 B.‎ C. D.‎ ‎【解析】选A。设列车空载与满载时的质量分别为m1和m2,当空载加速度为a1时,由牛顿第二定律和功率公式P=Fv得-km‎1g=m‎1a1,当满载加速度为a2‎ 时,由牛顿第二定律和功率公式P=Fv得-km‎2g=m‎2a2,联立解得=,故选项A正确。‎ ‎6.(2019·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　(　　)‎ 世纪金榜导学号49294145‎ A.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F-Ffm=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。‎ ‎7、如图所示,一轻质细杆两端分别固定着质量为mA和mB的两个小球A和B(可视为质点)。将其放在一个直角形光滑槽中,已知轻杆与槽右壁成α角,槽右壁与水平地面成θ角时,两球刚好能平衡,且α≠θ,则A、B两小球质量之比为　(　　)‎ A.　　　　　　 B.‎ C. D.‎ ‎【解析】选C。设杆的弹力为F,对B受力分析,在沿槽右壁方向上mBgsinθ=‎ Fcosα,对A受力分析,在沿槽左壁方向上mAgcosθ=Fsinα,联立两式可得=,C正确。‎ ‎8‎ ‎.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800J B.克服阻力(炮筒阻力及空气阻力)做功90J C.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=W-W阻-WG可知W阻=W-ΔEk-WG=900J-‎ ‎800 J-10 J=90 J,机械能的增加量ΔE=ΔEk+ΔEp=800J+10 J=810 J,故B正确。‎ ‎9、(多选)物体原来静止在水平地面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。根据题目提供的信息,下列判断正确的是(g取‎10m/s2)　(　　)‎ A.物体的质量为m=‎‎2kg B.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.3‎ C.物体与水平面的最大静摩擦力Ffmax=12N D.在F为10N时,物体的加速度a=‎2.5m/s2‎ ‎【解析】选A、B。由题图可知,当F=7N时,a=‎0.5m/s2,当F=14N时,a=‎4m/s2,由牛顿第二定律知,F-Ff=ma,故7-Ff=‎0.5m,14-Ff=‎4m,联立解得:m=‎2kg,Ff=6N,选项A正确,C错误;由Ff=μmg解得μ=0.3,选项B正确;由牛顿第二定律,F-Ff=ma,在F为10N时,物体的加速度a=‎2.0m/s2,选项D错误。‎ ‎10、如图所示,一只杯子固定在水平桌面上,将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋,现用水平向右的拉力将纸板快速抽出,鸡蛋(水平移动距离很小,几乎看不到)落入杯中,这就是惯性演示实验。已知鸡蛋(可视为质点)中心离纸板左端的距离为d,鸡蛋和纸板的质量分别为m和‎2m,所有接触面的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,若鸡蛋移动的距离不超过就能保证实验成功,则所需拉力的最小值为　(　　)‎ A.3μmg B.6μmg C.12μmg　 D.26μmg ‎【解析】选D。鸡蛋和纸板的运动可转换为滑块—木板模型,所以对鸡蛋有=a1t2,μmg=ma1,对纸板有d+=a2t2,Fmin-3μmg-μmg=2ma2,联立解得Fmin=26μmg,故D正确,A、B、C错误。‎ 二、非选择题 ‎(2019·淄博一模)如图所示,在y轴右侧有一方向垂直纸面向里的有界匀强磁场区域(图中未画出),磁感应强度大小为B。一束质量为m,电量为+q的粒子流,沿x轴正向运动,其速度大小介于v0与2v0之间,从坐标原点射入磁场,经磁场偏转后,所有粒子均沿y轴正方向射出磁场区域。不计粒子重力。求:　导学号49294173‎ ‎(1)粒子在磁场中运动的最大半径和最小半径。‎ ‎(2)粒子在磁场中运动的时间。‎ ‎(3)满足条件的磁场区域的最小面积。‎ ‎【解析】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则qvB=m,‎ 速度最大为2v0的粒子,运动半径最大,则R1=,‎ 速度最小为v0的粒子,运动半径最小,则R2=。‎ ‎(2)所有粒子运动的周期都相同,粒子在磁场中运动的时间也相同,T=,t=,解得t=。‎ ‎(3)粒子沿x轴正向进入磁场,射出时速度方向均竖直向上,偏转角都是90°‎ ‎,所以轨迹经过的区域为磁场的最小面积,如图所示,图中灰色阴影部分即为最小磁场区域。‎ S1=π-,S2=π-,S=S1-S2。‎ 联立代入数据得S=。‎ 答案:(1)　　(2)　(3)‎