2018年高考物理三轮助力选练题(三)及解析

2018年高考物理三轮助力选练题（三）及解析一、选择题1. (2017·吉林实验中学二模)如图所示,重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm、劲度系数为1 000 N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为25 N,当弹簧的长度仍为8 cm时,测力计读数可能为( ABC )A.10 NB.20 NC.40 ND.60 N解析: 施加拉力前,物体受到四个力的作用而平衡,重力G、垂直斜面向上的支持、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T,受力如图,力FN其中T=kx=1 000×0.02 N=20 N,根据平衡条件可求出f=Gsin 30°-T=20 N,方向沿斜面向上.施加拉力F后,弹簧长度不变,说明物体仍然静止,并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变,若摩擦力沿斜面向上,则F+f+T=Gsin 30°,即F+f=20 N,摩擦力f随着F增大而变小,当F=20 N时,f=0,若F>20 N,摩擦力沿斜,代入数据可得F<45 N,所以面向下,因为物体没有滑动,所以F+T<Gsin 30°+fm测力计读数在0～45 N之间.选项A,B,C正确,D错误.2．如图所示，ABC为竖直平面内的金属半圆环，AC连线水平，AB为固定在A、B两点间的直金属棒，在直棒和圆环的BC部分上分别套着小环M、N(棒和半圆环均光滑)，现让半圆环绕竖直对称轴以角速度ω1做匀速转动，小球M、N在图示位置．如果半圆环的角速度变为ω2，ω2比ω1稍微小一些．关于小环M、N的位置变化，下列说法正确的是()A．小环M将到达B点，小环N将向B点靠近稍许B．小环M将到达B点，小环N的位置保持不变C．小环M将向B点靠近稍许，小环N将向B点靠近稍许D．小环M向B点靠近稍许，小环N的位置保持不变解析：选A.M环做匀速圆周运动，则mgtan 45°＝mω2r，小环M的合力大小为定值，如果角速度变小，其将一直下滑，直到B点，N环做匀速圆周运动，设其与ABC环圆心连线夹角为θ，则mgtan θ＝mω2r，r＝Rsin θ，Rr＝ω2cos θ，如果角速度变小，则cos θ变大，θ变小，小环N将向B点靠近稍许，因此A正确．3.(2017·山东临沂一模)A,B为两等量异种电荷,图中水平虚线为A,B连线的中垂线,现将另两个等量异种的检验电荷a,b如图用绝缘细杆连接后从离AB无穷远处沿中垂线平移到AB的连线,平移过程中两检验电荷位置始终关于中垂线对称.若规定离AB无穷远处电势为零,则下列说法中正确的是( AB )A.在AB的连线上a所处的位置电势φa>0B.a,b整体在AB连线处具有的电势能Ep>0C.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a,b整体做正功解析:设AB连线的中点为O.由于AB连线的垂直平分线是一条等势线,且一直延伸到无穷远处,所以O点的电势为零.AO间的电场线方向由A→O,而顺着电场线方向电势逐渐降低,可知,a所处的位置电势φa>0,故A正确.a所处的位置电势φa >0,b所处的位置电势φb<0,由Ep=qφ知,a,b在AB处的电势能均大于零,则整体的电势能E>0,故B正确.在平移过程中,a的电势能增大,则静电力对a做负功,p故C错误.a,b看成一个整体,原来总电势能为零,在AB处系统总电势能为正,所以整个移动过程中,总电势能增大,静电力对a,b整体做负功,故D错误. 4．(2017·西安一中期末考试)如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是()A．R3断路B．R2断路C．R1短路D．R1、R2同时短路解析：选B.由题图可知，通过灯泡A的电流等于通过灯泡B的电流与通过R2的电流之和．灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，说明通过灯泡B的电流变大，而通过灯泡A的电流变小，因此通过R1的电流变小，所以R2断路符合条件．R3断路或R1短路都会使两灯泡比原来变亮；R1、R2同时短路会使灯泡A 比原来变亮，灯泡B熄灭，故B正确．5．如图，边长为2L的等边三角形区域abc内部的匀强磁场垂直纸面向里，b点处于x轴的坐标原点O；一与三角形区域abc等高的直角闭合金属线框ABC，∠ABC ＝60°，BC边处在x轴上．现让金属线框ABC沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场，在t＝0时线框B点恰好位于原点O的位置．规定逆时针方向为线框中感应电流的正方向，在下列四个i－x图象中，能正确表示线框中感应电流随位移变化关系的是()解析：选D.当B 点向右运动0～L 过程中，线框切割磁感线的有效长度从0增加到12·AC ＝32L ，感应电流从0～i 0，感应电流为逆时针方向；当线圈向右运动L ～2L 过程中，切割磁感线的有效长度从32L 减小到0，感应电流从i 0～0，电流为逆时针方向；当线圈向右运动2L ～3L 过程中，切割磁感线的有效长度从3L 减小到0，感应电流从2i 0～0，电流为顺时针方向；对比题中图象可知，选项D 正确；故选D.6．(2017·福建省高考适应性检测)A 、B 为一电场中x 轴上的两点，如图甲所示．一电子仅在电场力作用下沿x 轴运动，该电子的动能E k 随其坐标变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是( )A ．该电场不可能是点电荷形成的电场B ．A 、B 两点电场强度大小关系为E A <E BC．A、B两点电势的关系为φA<φBD．电子在A、B两点的电势能大小关系为E pA<E pB解析：选AC.根据动能定理可知：电场力做功等于电子动能的变化，则有：E k＝Eqx，根据数学知识可知，图线的斜率k＝qE，因E、q均保持不变，说明电场强度不变，所以该电场一定是匀强电场，E A＝E B.故A正确，B错误．由图知，电子从A到B动能增大，电场力做正功，则知电场力方向从A→B，电场线方向从B→A，根据顺着电场线方向电势降低，则有φA<φB，故C正确．根据能量守恒定律得知，电子从A到B动能增大，电势能减小，则E pA>E pB，故D 错误．二、非选择题1．（选考部分）(1)(2016·高考全国卷Ⅰ)(多选)某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近．该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s．下列说法正确的是() A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为6 HzC．该水面波的波长为3 mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移(2)(2017·辽南协作体二模)如图所示，ABCD是一玻璃砖的截面图，一束光与AB面成30°角从AB边上的E点射入玻璃砖中，折射后经玻璃砖的BC边反射后，从CD边上的F点垂直于CD边射出．已知∠B ＝90°，∠C ＝60°，EB ＝10 cm.BC ＝30 cm.真空中的光速c ＝3×108 m/s ，求：①玻璃砖的折射率；②光在玻璃砖中从E 到F 所用的时间．(结果保留两位有效数字)解析：(1)水面波是机械振动在水面上传播，是一种典型的机械波，A 对；从第一个波峰到第十个波峰中经历了九个波形，时间间隔为15秒，所以其振动周期为T ＝159 s ＝53 s ，频率为0.6 Hz.B 错；其波长λ＝vT ＝1.8 m/s×53 s ＝3 m ，C 对；波中的质点都上下振动，不随波迁移，但是能量随着波的传播而传递出去，D 错，E 对．(2)①光在玻璃砖中传播光路如图所示，由几何关系可得i ＝60°.r ＝∠BQE ＝∠CQF ＝30°由折射定律n ＝sin i sin r得n ＝ 3②由n＝cv，得v＝3×108 m/s由几何关系得EQ＝2EB＝20 cmQF＝QC cos 30°＝(BC－BQ)cos 30°＝(153－15) cmt＝EQ＋QFv≈1.8×10－9 s答案：(1)ACE(2)①3②1.8×10－9 s2．(2017·南阳市一中第四次模拟)如图所示，在无限长的竖直边界AC和DE 间，上、下部分分别充满方向垂直于ADEC平面向外的匀强磁场，上部分区域的磁感应强度大小为B0，OF为上、下磁场的水平分界线．质量为m、带电荷量为＋q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射入上方区域，经OF上的Q点第一次进入下方区域，Q与O点的距离为3a.不考虑粒子重力．(1)求粒子射入时的速度大小；(2)要使粒子不从AC边界飞出，求下方区域的磁感应强度应满足的条件；(3)若下方区域的磁感应强度B＝3B0，粒子最终垂直DE边界飞出，求边界DE 与AC间距离的可能值．解析：(1)设粒子在OF上方做圆周运动半径为R，由几何关系可知：R 2－(R －a)2＝(3a)2，R ＝5a由牛顿第二定律可知：qvB 0＝m v 2R ，解得：v ＝5aqB 0m ；(2)当粒子恰好不从AC 边界飞出时，设粒子在OF 下方做圆周运动的半径为r 1，由几何关系得：r 1＋r 1cos θ＝3a ，cos θ＝35，所以r 1＝15a 8，根据qvB 1＝mv 2r 1解得：B 1＝8B 03，当B 1＞8B 03时，粒子不会从AC 边界飞出．(3)当B ＝3 B 0时，粒子在OF 下方的运动半径为：r ＝53a ，设粒子的速度方向再次与射入磁场时的速度方向一致时的位置为P 1，则P 与P 1的连线一定与OF 平行，根据几何关系知：PP 1＝4a ；所以若粒子最终垂直DE 边界飞出，边界DE 与AC 间的距离为：L ＝n PP 1＝4na(n ＝1,2,3…)；答案：(1)5aqB 0m (2)B 1＞8B 03时粒子不会从AC 边界飞出 (3)L ＝4na(n ＝1,2,3…)。