2018高考物理3+7（真题与全真模拟）专题05+理综第18题

★【新课标Ⅰ】扫描隧道显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺度上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是
【答案】A
【考点定位】感应电流产生的条件
【名师点睛】本题不要被题目的情景所干扰，抓住考查的基本规律，即产生感应电流的条件，有感应电流产生，才会产生阻尼阻碍振动。
★【新课标Ⅱ】如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则为
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】当粒子在磁场中运动半个圆周时，打到圆形磁场的位置最远。则当粒子射入的速度为，如图，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为；同理，若粒子射入的速度为，由几何知识可知，粒子运动的轨道半径为；根据，则，故选C。
【考点定位】带电粒子在磁场中的运动
【名师点睛】此题是带电粒子在有界磁场中的运动问题；解题时关键是要画出粒子运动的轨迹草图，知道能打到最远处的粒子运动的弧长是半圆周，结合几何关系即可求解。
★【新课标Ⅲ】如图，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为
A．0 B． C． D．2B0
【答案】C
【解析】如图1所示，P、Q中电流在a点产生的磁感应强度大小相等，设为B1，由几何关系有，
如果让P中的电流反向、其他条件不变，如图2所示，由几何关系可知，a点处磁感应强度的大小为，故选C。
【考点定位】磁场叠加、安培定则
【名师点睛】本题关键为利用安培定则判断磁场的方向，在根据几何关系进行磁场的叠加和计算。
1、【河北省衡水中学2018届高三十五模理科综合】如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计.下列说法正确的是
A. 将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变亮
B. 线圈abcd转动加速时，灯泡亮度变暗
C. 图示位置时，矩形线圈中电流最大
D. 若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω
【答案】 D
【解析】A：将原线圈抽头P向上滑动时，原线圈匝数变多，据可得，输出电压减小，灯泡变暗。故A项错误。
点睛：有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。计算电功率使用有效值，交流电表的读数是有效值。
2、【湖南省（长郡中学、株洲市第二中学）、江西省（九江一中）等十四校2018届高三第二次联考】如图所示为一种常见的身高体重测量仪，测量仪顶部向下发射超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪可记录发射和接收的时间间隔．测量仪底部有一压力传感器，其输出电压作用在它上的压力F成正比，表达式为（k为比例系数）。某同学已知了自己的身高h、质量m和重力加速度g，他想利用该装置测量超声波速度v和比例系数k，他多次研究发现，当他站上测重台时测量仪记录的时间间隔比他没站上时减少了；当他没站上测重台时，测量仪已有输出电压为（≠0），当他站上测重台时测量仪输出电压为U，那么超声波v与比例系数k为
A. B.
C. D.
【答案】 C
点睛：本题为传感器类问题的应用，解题的关键在于明确题意，由题找出对应的信息再结合所学物理规律即可求解，注意在求身高要注意取单程时间，求质量要明确压力等于重力．
3、【山东省济南市2018届高三第一次模拟考试】如图甲所示，一理想变压器的原副线圈匝数之比为n1:n2 =1:2，原线圈连接正弦式交流 电源，副线圈连接一个“220 V,100W”的白炽灯泡，灯泡正常发光。白炽灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。若将副线圈接上述电源，灯泡接原线圈，则灯泡的实际功率约为
A. 6.25w B. 11.6W C. 36.3W D. 100 W
【答案】B
【解析】根据灯泡正常发光可知，副线圈两端电压U2=220V，由公式可得，原线圈两端电压，若将副线圈接上述电源，灯泡接原线圈，此时灯泡两端电压为，由图像读出当灯泡两端电压为55V时的电流为0.21A，所以灯泡的实际功率约为，故B正确。
点睛：解决本题羝理解灯泡的电阻会随电压的变化而变化，求实际功率时根据U-I图像找到相应的电压和电流即可。
4、【湖北省八校（鄂南高中、华师一附中、黄冈中学、黄石二中、荆州中学、孝感高中、襄阳四中、襄阳五中）2018届高三第二次联考】如图，人造地球卫星M、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知M、N连线与M、O连线间的夹角最大为θ，则M、N的运动速度大小之比等于
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】设M、N卫星所在的轨道半径分别为： 、 ，根据题意可知卫星M、N连线与M、O连线间的夹角最大为 ，且MN连线应与卫星N所在的轨道相切，如下图所示：
根据几何关系可知：
根据：
得： 故A正确
故选A
5、【东北三省三校（哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学）2018届高三第一次模拟】如图所示，某行星的卫星在一个圆轨道上做环绕运动，经过时间t通过的弧长为1，该弧长对应的圆心角为θ(弧度)，已知该行星的半径为R，则该行星的第一宇宙速度为
A. B. C. D.
【答案】 C
点睛：本题关键要知道角速度、线速度以及向心加速度的关系，抓住万有引力提供向心力，然后根据牛顿第二定律列式求解.
6、【河南省郑州市2018届高三第二次质量预测】如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空气阻力。则下列说法正确的是
A. 两球拋出的速率之比为1：3
B. 若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞
C. 两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变
D. 若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中
【答案】 AB
【解析】根据几何关系知，Q到O点的水平方向的距离等于0.5R，所以M的水平位移，N的水平位移为： ，则落在Q点的水平位移之比为1:3，运动时间相等，则初速度之比为1：3，故A正确；若只增大v1，而v2不变，则M运动的轨迹的落点将向右一些，两球可在空中相遇，故B正确；要两小球落在弧面上的同一点,则水平位移之和为2R，则(v1+v2)t=2R，落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以v1+v2也不是一个定值，故C错误；根据平抛运动的推论：速度的反向延长线交水平位移的中点，因为球心O并不是水平位移的中点，所以不可能使小球沿半径方向落在圆弧轨道内，故D错误。所以AB正确，CD错误。
7、【四川省成都七中2018届高三二诊（3月）模拟考试】如图，一光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两导轨上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆保持与导轨垂直且接触良好，并不计金属杆ab的电阻及空气阻力，则( )
A. 上滑过程中安培力的冲量比下滑过程安培力的冲量大
B. 上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多
C. 上滑过程通过电阻R产生的热量比下滑过程多
D. 上滑过程的时间比下滑过程长
【答案】 C
B、根据感应电量公式知，上滑过程和下滑过程磁通量的变化量相等，则通过电阻R的电量相等，故B错误；
故选C。
【点睛】解决这类问题的关键时分析受力，进一步确定运动性质，并明确判断各个阶段及全过程的能量转化。