1、12019 高考物理一轮基础系列题（5）李仕才一、选择题1、如图甲、乙、丙所示，三个物块质量相同且均处于静止状态，若弹簧秤、绳和滑轮的重力均不计，绳与滑轮、物块与半球面间的摩擦均不计，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是 F1、 F2、 F3，则( )图A.F1 F2 F3 B.F3F1 F2C.F3 F1F2 D.F1F2F3答案 C解析 甲图：物块静止，弹簧的拉力 F1 mg；乙图：以物块为研究对象，受力如图甲，F2 Gsin60 mg0.866 mg x.k+w32丙图：以动滑轮为研究对象，受力如图乙.由几何知识得 F3 mg，故 F3 F1F22、如图 5 甲所示，质量为 m1
2、 kg、带电荷量为 q210 3 C 的小物块静置于绝缘水平面上， A 点左侧上方存在方向水平向右的匀强电场，小物块运动的 v t 图象如图乙所示，取 g10 m/s 2，则下列说法正确的是( )图 5A小物块在 03 s 内的平均速度为 m/s432B小物块与水平面间的动摩擦因数为 0.4C匀强电场的电场强度为 3 000 N/CD物块运动过程中电势能减少了 12 J答案 CD3、如图 5 所示，匀强电场分布在边长为 L 的正方形区域 ABCD 内， M、 N 分别为 AB 和AD 的中点，一个初速度为 v0、质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子沿纸面射入电场。带电粒子的重力不计，如果带电
3、粒子从 M 点垂直电场方向进入电场，则恰好从 D 点离开电场。若带电粒子从 N 点垂直 BC 方向射入电场，则带电粒子( )图 5A从 BC 边界离开电场B从 AD 边界离开电场C在电场中的运动时间为D离开电场时的动能为 mv12 20答案 BD4、(多选)物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能若取两物体相距无穷远时的3引力势能为零，一个质量为 m0的质点距质量为 M0的引力中心为 r0时，其万有引力势能Ep (式中 G 为引力常量)一颗质量为 m 的人造地球卫星以半径为 r1圆形轨道环GM0m0r0绕地球飞行，已知地球的质量为 M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则在此
4、过程中( )A卫星势能增加了 GMm( )1r1 1r2B卫星动能减少了 ( )GMm3 1r1 1r2C卫星机械能增加了 ( )GMm2 1r1 1r2D卫星上的发动机所消耗的最小能量为 ( )2GMm3 1r2 1r1【答案】AC 【解析】引力势能的增加量 Ep ( ) GMm( )，故 A 正确；根据万有GMmr2 GMmr1 1r1 1r2引力提供向心力有： G m ，解得 Ek1 mv .同理， Ek2 ，所以，动能的减小Mmr21 v21r1 12 21 GMm2r1 GMm2r2量为 Ek ( )故 B 错误；根据能量守恒定律，卫星机械能增加等GMm2r1 GMm2r2 GMm2
5、 1r1 1r2于发动机消耗的最小能量，即 E Ep Ek ( )故 C 正确，D 错误GMm2 1r1 1r25、多选如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为 h，与水平面倾角分别为45和 37的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为 。质量为 m 的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin 370.6，cos 370.8)。则( )A动摩擦因数 67B载人滑草车最大速度为2gh7C载人滑草车克服摩擦力做功为 mghD载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为 g35解析：选 AB 由题意知，上、下两段斜
6、坡的长分别为s1 ， s2hsin 45 hsin 374由动能定理知：2mgh mgs 1cos 45 mgs 2cos 370解得动摩擦因数 ，选项 A 正确；67载人滑草车在上下两段的加速度分别为a1 g(sin 45 cos 45) g，214a2 g(sin 37 cos 37) g，335则在下落 h 时的速度最大，由动能定理知：mgh mgs 1cos 45 mv212解得 v ，选项 B 正确，D 错误；2gh7载人滑草车克服摩擦力做的功与重力做功相等，即 W2 mgh，选项 C 错误。6、如图所示， B 点位于斜面底端 M 点的正上方，并与斜面顶端 A 点等高且高度为 h，在
7、 A、 B 两点分别以速度 va和 vb沿水平方向抛出两个小球 a、 b(可视为质点)若 a 球落到M 点的同时， b 球恰好落到斜面的中点 N，不计空气阻力，重力加速度为 g，则( )A va vbB va vb2C a、 b 两球同时抛出D a 球比 b 球提前抛出的时间为( 1)22hg解析：选 B.由 h gt ， gt 得： ta ， tb ，故 a 球比 b 球提前抛出的时间12 2a h2 12 2b 2hg hg t ta tb( 1) ，C、D 均错误；由 va ， vb 可得 va vb，A 错误，B2hg xta x2tb 2正确7、有一个带正电的金属球壳(厚度不计)，其
8、截面图如图甲所示，O 为球心，球壳 P 处开有半径远小于球半径的小孔。以 O 点为坐标原点，过 P 点建立 x 坐标轴，A 点是坐标轴5上的一点，x 轴上各点电势如图乙所示。电子从 O 点以 v0的初速度沿 x 轴方向射出，依次通过 P、A 两点。则下列关于电子的描述正确的是 ( )A.在 OP 间电子做匀加速直线运动B.在 PA 间电子做匀减速直线运动C.在 OP 间运动时电子的电势能均匀增加D.在 PA 间运动时电子的电势能增加【解析】选 D。带正电的金属球壳的电荷只分布在球的外表面，内部没有电场线，所以 OP段电子做匀速直线运动，A、C 错误;电子带负电，PA 段会受到库仑引力作用，做加
9、速度减小，速度也减小的变速运动，B 错误;库仑力做负功电势能增加，D 正确。8、如图所示，正六边形 abcdef 区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f 点沿 fd 方向射入磁场区域，当速度大小为 vb时，从 b 点离开磁场，在磁场中运动的时间为 tb，当速度大小为 vc时，从 c 点离开磁场，在磁场中运动的时间为 tc。不计粒子重力。则( )A vb vc12， tb tc21B vb vc21， tb tc12C vb vc21， tb tc21D vb vc12， tb tc12解析：选 A 如图所示，设正六边形的边长为 l，当带电粒子的速度大小为 vb时，其圆心在 a 点，轨
10、道半径 r1 l，转过的圆心角 1 ，当带电粒子的速度大小为 vc时，23其圆心在 O 点(即 fa、 cb 延长线的交点)，故轨道半径 r22 l，转过的圆心角 2 ，根 3据 qvB m ，得 v ，故 。由于 T 得 T ，所以两粒子在磁场中做v2r qBrm vbvc r1r2 12 2 rv 2 mqB圆周运动的周期相等，又 t T，所以 。故选项 A 正确，选项 B、C、D 错误。2 tbtc 1 2 216二、非选择题如图所示，在直角坐标系的原点 O 处有放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。在放射源右边有一很薄的挡板，挡板的两端 M、 N 与原点 O
11、正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为 m，带电荷量为 q，速度为 v， MN 的长度为L，不计粒子重力。(1)若在 y 轴右侧加一平行于 x 轴的匀强电场，要使 y 轴右侧所有运动的粒子都能打到挡板 MN 上，则电场强度 E0的最小值为多大？在电场强度 E0取最小值时，打到板上的粒子动能为多大？(2)若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使整个挡板右侧都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少(用 m、 v、 q、 L 表示)？若满足此条件，放射源 O 向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边？解析 (1)由题意知，要使 y 轴右侧所有运动的粒子都能打在 MN 板上，其临界条件为：沿 y 轴方向运动的粒子做类平抛运动，且落在 M 或 N 点，则 MO L vt12a qE0mOO L at212 12联立式得 E0 4mv2qL由动能定理知 qE0 L Ek mv212 12联立式得 Ek mv252(2)由题意知，要使整个挡板右侧都有粒子打到，画出粒子的运动轨迹如图甲所示，分析知轨迹直径的最小值为 MN 板的长度 L，则 R0 L 12 mvqB07甲得 B0 2mvqL放射源 O 发射出的粒子中，打在 MN 板左侧的粒子的临界轨迹如图乙所示。
