2020届(人教版)高考物理一轮练习选题(3)附参考答案

2020届（人教版）高考物理一轮练习选题（3）附参考答案
一、选择题
1、如图所示，小球A、B穿在一根光滑固定的细杆上，一条跨过定滑轮的细绳两端连接两小球，杆与水平面成θ角，小球可看做质点且不计所有摩擦.当两球静止时，OA绳与杆的夹角为θ，绳OB沿竖直方向，则下列说法正确的是( )
图
A.小球A受到2个力的作用
B.小球A受到3个力的作用
C.杆对B球的弹力方向垂直杆斜向上
D.绳子对A的拉力大于对B的拉力
答案 B
2、将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是向上运动小球的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，甲乙两次闪光频率相同，重力加速度为g，假设小球所受的阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为( )
A．mg B.1 3 mg
C.1
2
mg D.
1
10
mg
解析：选C 设每块砖的厚度是d，向上运动时：9d－3d＝a1T2①
向下运动时：3d －d ＝a 2T 2
②
联立①②得：a 1a 2＝3
1
③
根据牛顿第二定律，向上运动时：mg ＋f ＝ma 1④ 向下运动时：mg －f ＝ma 2⑤ 联立③④⑤得：f ＝1
2
mg ，选C 。

3、如图6所示，在纸面内半径为R 的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场。

一带电粒子从图中A 点以速度v 0垂直磁场射入，速度方向与半径方向的夹角为30°。

当该粒子离开磁场时，速度方向刚好改变了180°。

不计粒子的重力，下列说法正确的是( )
图6
A ．该粒子离开磁场时速度方向的反向延长线通过O 点
B ．该粒子的比荷为2v 0
BR
x.k+*w
C ．该粒子在磁场中的运动时间为πR
2v 0
D ．该粒子在磁场中的运动时间为πR
3v 0
解析 由题意可画出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，A 项错；由几何关系知粒子做
圆周运动的半径为r ＝R
2，结合qv 0B ＝mv 20r ，可得q m ＝2v 0
BR
，B 项正确；粒子在磁场中的运动时间
t ＝
πr v 0＝πR
2v 0
，C 项正确，D 项错。

答案 BC
4、我国第一颗绕月探测卫星——嫦娥一号进入地月转移轨道段后，关闭发动机，在万有引力作用下，嫦娥一号通过P 点时的运动速度最小．嫦娥一号到达月球附近后进入环月轨
道段．若地球质量为M ，月球质量为m ，地心与月球中心距离为R ，嫦娥一号绕月球运动的轨道半径为r ，G 为万有引力常量，则下列说法正确的是( )
A ．P 点距离地心的距离为
M M ＋m R
B ．P 点距离地心的距离为
M
M ＋m
R C ．嫦娥一号绕月运动的线速度为GM r D ．嫦娥一号绕月运动的周期为2πR R Gm
【答案】A
【解析】据题知嫦娥一号通过P 点时地球和月球对卫星的万有引力大小相等，设P 点到地心和月心的距离分别为r 1和r 2，则有
GMm 卫r 21＝G mm 卫r 22，又r 1＋r 2＝R ，解得：r 1＝
M
M ＋m
R ，故A 正确，B 错误；嫦娥一号绕月运动时，由月球的万有引力提供向心力，则有：G mm 卫r 2＝m 卫v 2
r ＝
m 卫r
4π
2
T
2
，解得线速度v ＝
Gm
r ，T ＝2πr r
Gm
，故C 、D 错误． 5、如图5所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上，水平虚线L 下方有垂直于斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为B 。

正方形闭合金属线框边长为h ，质量为m ，电阻为R ，放置于L 上方一定距离处，保持线框底边ab 与L 平行并由静止释放，当ab 边到达L 时，线框速度为v 0，ab 边到达L 下方距离为d (d ＞h )处时，线框速度也为v 0。

以下说法正确的是( )
图5
A ．ab 边刚进入磁场时，电流方向为a →b x.k+w
B ．ab 边刚进入磁场时，线框加速度沿斜面向下
C ．线框进入磁场过程中的最小速度小于
mgR sin θ
B 2h 2
D ．线框进入磁场过程中产生的热量为mgd sin θ
解析 由右手定则可判断ab 刚进入磁场过程电流方向由a →b ，选项A 正确；线框全部在磁场中运动时为匀加速运动，ab 边由L 处到L 下方距离为d 处速度增量为零，所以ab 边刚进入磁场时做减速运动，线框加速度沿斜面向上，选项B 错误；线框恰好完全进入磁场时的速度最小，此时由牛顿第二定律得F 安－mg sin θ＝ma ≥0，而安培力F 安＝BhI ＝Bh ·
Bhv min
R
＝B 2h 2v min R ，联立解得v min ≥mgR sin θB 2h 2
，选项C 错误；根据动能定理，ab 边由L 处到L 下方
距离为d 处过程中，mgd sin θ－Q ＝ΔE k ＝0，线框进入磁场过程中产生的热量Q ＝mgd sin θ，选项D 正确。

答案 AD
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
A 、
B 两点分别以速度v a 和v b 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 ．v a ＝v b
B ．v a ＝2v b
C ．a 、b 两球同时抛出
D ．a 球比b 球提前抛出的时间为(2－1)2h
g
解析：选B.由h ＝12gt 2a ，h 2＝12
gt 2
b 得：t a ＝
2h
g
，t b ＝
h
g ，故a 球比b 球提前抛出的时间Δt ＝t a －t b ＝(2－1)
h g ，C 、D 均错误；由v a ＝x
t a ，v b ＝x
2t b
可得v a ＝2v b ，A 错误，B 正确． 7、如图，一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心
c 的轴线上有a 、 b 、
d 三个点，a 和b 、b 和c 、 c 和d 间的距离均为R ，在a 点处有一电
荷量为q (q ＞0)的固定点电荷。

已知b 点处的场强为零，则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )
A ．k 3q
R
2
B ．k 10q 9R 2
C ．k
Q ＋q
R 2
D ．k 9Q ＋q 9R
2
解析：选B 由于在a 点放置一点电荷q 后，b 点电场强度为零，说明点电荷q 在b 点产生的电场强度与圆盘上Q 在b 点产生的电场强度大小相等，即E Q ＝E q ＝k q
R
2，根据对称性可知Q 在d 点产生的场强大小E Q ′＝k q R 2，则E d ＝E Q ′＋E q ′＝k q R 2＋k
q 3R
2
＝k 10q 9R
2，故选项B 正确。

8、如图所示，矩形MNPQ 区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示．
由以上信息可知，从图中abc 处进入的粒子对应表中的编号分别为( ) A ．3,5,4 B ．4,2,5 C ．5,3,2 D ．2,4,5 解析：根据半径公式r ＝
mv
Bq
结合表格中数据可求得1～5各组粒子的半径之比依次为
2.说明第一组正粒子的半径最小，该粒子从MQ 边界进入磁场逆时针运动．由图可知a 、
b 粒子进入磁场也是逆时针运动，则都为正电荷，而且a 、b 粒子的半径比为，则a 一
定是第2组粒子，b 是第4组粒子，c 顺时针运动，为负电荷，半径与a 相等是第5组粒子．正确答案为D. 答案：D
二、非选择题
1、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 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E 0的最小值为多大？在电场强度E 0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 ′＝1
2
L ＝vt ①
a ＝qE 0
m ②
OO ′＝1
2L ＝12
at 2③
联立①②③式得E 0＝4mv
2
qL
④
由动能定理知qE 0×12L ＝E k －12mv 2
⑤
联立④⑤式得E k ＝52
mv 2
⑥
(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R 0＝12L ＝mv
qB 0
⑦
甲
得B 0＝2mv qL
⑧
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。

2、如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，其中倾斜直轨AB 与水平直轨CD 长均为L ＝3 m ，圆弧形轨道APD 和BQC 均光滑，
AB 、CD 与两圆弧形轨道相切，BQC 的半径为r ＝1 m ，APD 的半径为R ＝2 m ，O 2A 、O 1B 与竖直
方向的夹角均为θ＝37°.现有一质量为m ＝1 kg 的小球穿在滑轨上，以E k0的初动能从B 点开始沿BA 向上运动，小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ＝1
3，设小球经过轨道连
接处均无能量损失．(g ＝10 m/s 2
，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：
(1)要使小球能够通过弧形轨道APD的最高点，初动能E k0至少多大？
(2)求小球第二次到达D点时的动能；
(3)小球在CD段上运动的总路程．
解析：(1)设小球恰好过弧形轨道的最高点
由动能定理得：
－mg[(R－R cos θ)＋L sin θ]－μmgL cos θ＝0－E k0
解得：E k0＝30 J.
(2)小球从B点出发到第一次回到B点的过程中，根据动能定理得，－μmgL cos θ－μmgL＝E k B－E k0
(3)小球第二次到D点时的动能为12.6 J，沿DP弧上升后再返回DC段，到C点时的动能为2.6 J．小球无法继续上升到B点，滑到BQC某处后开始下滑，之后受到摩擦力作用，小球最终停在CD上的某点，由动能定理得，E k D＝μmgs1，解得：s1＝3.78 m.
小球在CD段上运动的总路程为s＝2L＋s1＝9.78 m.
答案：(1)30 J (2)12.6 J (3)9.78 m。