2018年高考物理基础练习及答案（10）
一、选择题(本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1.下列说法正确的是()
A.伽利略设计了理想斜面实验，研究力与运动的关系，与他同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，并明确指出，除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动
B.库仑不但提出了场的概念，而且采用电场线描述电场，还发明了人类历史上的第一台发电机
C.牛顿在物理学的发展历程中，首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展
D.摩擦起电现象中，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷是一种，用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是另一种，美国科学家密立根把前者命名为正电荷，把后者命名为负电荷，并且用油滴实验最早测出了元电荷的数值
解析：选A 伽利略设计了理想斜面实验，研究力与运动的关系，与他同时代的法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，并明确指出，除非物体受到力的作用，物体将永远保持其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只保持在直线上运动，故A正确;法拉第不但提出了场的概念，而且采用电场线描述电场，还发明了人类历史上的第一台发电机，故B错误;伽利略在物理学的发展历程中，首先建立了平均速度，瞬时速度和加速度等概念用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展，故C错误;富兰克林把自然界的两种电荷命名为正电荷和负电荷，故D错误。
2.在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是()
A.He N→O X
B.U→Th X
C.Be He→C X
D.Th→Pa X
解析：选C 根据电荷数守恒、质量数守恒知，A项中X的电荷数为2 7-8=1，质量数为4 14-17=1，不是中子，是质子，故A错误;B项中X的电荷数为92-90=2，质量数为238-234=4，不是中子，是α粒子，故B错误;C项中X的电荷数为4 2-6=0，质量数为9 4-12=1，为中子，故C正确;D项中X的电荷数为90-91=-1，质量数为234-234=0，不是中子，是电子，故D错误。
3.如图所示为甲、乙两个物体做同向直线运动的vt图像，则关于两物体在0～t1时间内的运动，下列说法正确的是()
A.两物体间的距离一定在不断减小
B.两物体的位移差一定是不断增大
C.两物体的速度差一直在增大
D.两物体的加速度都是先增大后减小
解析：选B vt图像与坐标轴围成的面积表示位移，由于不知道甲、乙两个物体的初始位置，所以不能判断两物体间距离如何变化，如果是甲在前，乙在后，则两物体间距离逐渐增大，故A错误;vt图像与坐标轴围成的面积表示位移，根据图像可知，两物体的位移差为两图线间的面积，随着位移的增大而增大，故B正确;根据图像可知，两物体的速度差先增大，后减小，故C错误;图像的斜率表示加速度，根据图像可知，两物体的加速度都是先减小后增大， 故D错误。
4.真空中一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离，根据电势图像(φr图像)，判断下列说法中正确的是()
A.该金属球可能带负电
B.A点的电场强度方向由A指向B
C.A点的电场强度小于B点的电场强度
D.电荷量为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W=q(φ2-φ1)
解析：选B 由题图可知0到r0电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，则金属球带正电，故A错误;A点的电场强度方向由A指向B，A点的电场强度大于B点的电场强度，选项B正确、C错误;正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W=qUAB=q(φ1-φ2)，故D错误。
5.如图为一滑雪爱好者建立的一个研究模型。物块自左边斜面A点静止滑下，滑过下面一段平面后，最高冲至右侧斜面的B点。测出AB连线与水平面的夹角为θ，已知左右斜面的倾角分别为α和β，物块与各接触面动摩擦因数相同且为μ，忽略物块在拐角处的能量损失，以下结论正确的是()
A.μ=tan αB.μ=tan β
C.μ=tan θ D.μ=tan
解析：选C 设AB段的水平长度为x，竖直高度差为h，AC的倾角为α，BD的倾角为β，对A到B的过程，运用动能定理得：
mgh-μmgcos α·AC-μmg·CD-μmgcos β·DB=0
因为ACcos α CD DBcos β=x
则有：mgh-μmgx=0
解得：μ=
由数学知识有：=tan θ，所以，μ=tan θ，故C正确，A、B、D错误。
6.2014年3月8日凌晨马航客机失联后，西安卫星测控中心紧急调动海洋、风云、高分、遥感4个型号近10颗卫星，为地面搜救提供技术支持。特别是“高分一号”突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合大量关键技术。如图为“高分一号”与北斗导航系统两颗卫星在空中某一面内运动的示意图。“北斗”系统中两颗卫星“G1”和“G3”以及“高分一号”均可认为绕地心O做匀速圆周运动。卫星“G1”和“G3”的轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，“高分一号”在C位置。若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力。则下列说法正确的是()
A.卫星“G1”和“G3”的加速度大小相等且为g
B.如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其加速
C.卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间为
D.若“高分一号”所在高度处有稀薄气体，则运行一段时间后，机械能会减小
解析：选CD 根据万有引力提供向心力G=ma，而GM=gR2。所以卫星的加速度a=，故A错误。“高分一号”卫星加速，将做离心运动，轨道半径变大，速度变小，路程变长，运动时间变长，故如果调动“高分一号”卫星快速到达B位置的下方，必须对其减速，故B错误。根据万有引力提供向心力G=mrω2，解得ω=，所以卫星“G1”由位置A运动到位置B所需的时间t==，故C正确。“高分一号”是低轨道卫星，其所在高度有稀薄气体，克服阻力做功，机械能减小，故D正确。
7.如图所示的电路中，定值电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为R0，理想电压表读数为U，变化量的绝对值为ΔU，理想电流表读数为I，变化量的绝对值为ΔI，在滑动变阻器的滑动端自右向左滑动的过程中，下列判断正确的是()
A.U增大，I减小 B.增大
C.电源输出功率一定增大 D.”或“0
解得：m>2.0×103 kg。
(2)对系统应用动能定理：
mgh-Mg-(μmgcos θ μMgcos β)=(M m)v2
v=2 m/s。
(3)当A的质量m与B的质量M之间关系满足mM时，货箱下滑的加速度最大，到达斜面底端的速度也最大，此时有mgsin θ-μmgcos θ=mam
am=5 m/s2
vm2=2amL
货箱到达斜面底端的最大速度vm=10 m/s2.0×103 kg (2)2 m/s
(3)当A的质量m不断增加时，该装置能被安全锁定。
12.(20分)如图所示，两平行金属板右侧的平行直线A1、A2间，存在两个方向相反的匀强磁场区域和，以竖直面MN为理想分界面。两磁场区域的宽度相同，磁感应强度的大小均为B，区的磁场方向垂直于纸面向里。一电子由静止开始，经板间电场加速后，以速度v0垂直于磁场边界A1进入匀强磁场，经t=的时间后，垂直于另一磁场边界A2离开磁场。已知电子的质量为m，电荷量为e。
(1)求每一磁场区域的宽度d;
(2)若要保证电子能够从磁场右边界A2穿出，加速度电压U至少应大于多少?
(3)现撤去加速装置，使区域的磁感应强度变为2B，电子仍以速率v0从磁场边界A1射入，并改变射入时的方向(其他条件不变)，使得电子穿过区域的时间最短。求电子穿过两区域的时间t。
解析：(1)电子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
ev0B=m
电子做圆周运动的周期：T=
电子在每一磁场中运动的时间为：t1===
电子的在磁场中转过圆心角：θ=
磁场的宽度：d=rsin 45°，
解得：d=。
(2)若电子恰好不从A2穿出磁场，电子运动轨迹应和MN相切，在区域中转半圈后从A1离开磁场，运动轨迹如图甲所示：
设此时对应的电压为U，电子进入磁场时的速度为v，由牛顿第二定律得：evB=m
由几何知识得：R=d
在加速电场中，由动能定理得：eU=mv2-0
解得：U=。
(3)由于速率一定，要电子穿过区域的时间最短，则需电子穿过区域的弧长最短(对应的弦长最短)。运动轨迹如图乙所示：
在区域的半径：
r1=
由图可知：sin θ=，解得θ=。
在区域的运动时间：t1=T=。
在区域的半径：r2==2r1。
由几何关系可知，在区域中的圆心O2必在A2上。
如图，φ=θ=。
在区域的运动时间：t1=T=。
通过两场的总时间t=t1 t2=。
答案：(1) (2) (3)
