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高中物理组卷必修1-1难题集萃
附详细解析
一．选择题（共20小题）
1．三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，分别做速度大小不变的运动，同时到达M点，下列说法中正确的是（ ）
A．三个质点从N点到M点的平均速度相同
B．B质点从N到M的平均速度方向与任意时刻瞬时速度方向相同
C．到达M点时的瞬时速度一定是A的最大
D．三个质点从N到M的平均速率相同
2．如图所示是三个质点A、B、C的轨迹，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是（ ）
A．从N到M过程中，A的平均速率最大
B．三质点从N到M的平均速率相同
C．三质点从N到M的平均速度不相同
D．到达M点时A的瞬时速率最大
3．一质点在平面上作匀变速曲线运动，在时间t=1s，t=2s，t=3s时，分别经过A、B、C三点，已知A、B之间的直线距离为4m，B、C之间的直线距离为3m，且直线AB与直线BC垂直，求质点加速度的大小（ ）
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A．3m/s2 B．m/s2 C．5m/s2 D．6m/s2
4．关于瞬时速度，下列说法正确的是（ ）
A．瞬时速度是物体在某一段时间内的速度
B．瞬时速度是物体在某一段位移内的速度
C．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度
D．瞬时速度可以表示物体在某一段时间内运动的快慢
5．对于同一个运动物体，在不同的参考系观察时，下列说法错误的是（ ）
A．运动速度大小可能不同
B．运动方向可能不同
C．在某参考系其运动轨迹可能为直线，在另一参考系可能为曲线
D．如果在某参考系其运动轨迹是直线，在另一参考系则一定为直线
6．两条平行的铁轨上匀速行驶着甲、乙两列火车，某时刻火车正好交汇，甲车上一乘客从一侧车窗看到田野上树木向北运动，从另一侧窗口看到乙车也向北运动，但比树木运动得慢，则（ ）
A．甲车向南运动，乙车向北运动
B．甲车向南，乙车没动停在了铁轨上
高考物理速度选择器和回旋加速器压轴难题知识归纳总结附答案解析
一、高中物理解题方法：速度选择器和回旋加速器
1．如图所示，虚线O1O2是速度选择器的中线，其间匀强磁场的磁感应强度为B1，匀强电场的场强为E（电场线没有画出）。照相底片与虚线O1O2垂直，其右侧偏转磁场的磁感应强度为B2。现有一个离子沿着虚线O1O2向右做匀速运动，穿过照相底片的小孔后在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动，最后垂直打在照相底片上（不计离子所受重力）。
(1)求该离子沿虚线运动的速度大小v；
(2)求该离子的比荷qm；
(3)如果带电量都为q的两种同位素离子，沿着虚线O1O2射入速度选择器，它们在照相底片的落点间距大小为d，求这两种同位素离子的质量差△m。
【答案】(1)1EvB；(2)12qEmRBB；(3)122BBqdmE
【解析】
【分析】
【详解】
(1)离子沿虚线做匀速直线运动，合力为0
Eq=B1qv
解得
1EvB
(2)在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动，所以
22mvBqvR
解得
12qEmRBB
(3)设质量较小的离子质量为m1，半径R1；质量较大的离子质量为m2，半径为R2
根据题意
R2=R1+2d
它们带电量相同，进入底片时速度都为v，得 2121mvBqvR
2222mvBqvR
联立得
22121()BqmmmRRv
化简得
122BBqdmE
2．如图所示，水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U，距离为d；匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从A点沿水平方向射入到两板之间，恰好沿直线从M点射出；如果撤去磁场，粒子从N点射出。M、N两点间的距离为h。不计粒子的重力。求：
（1）匀强电场场强的大小E；
（2）粒子从A点射入时的速度大小v0；
（3）粒子从N点射出时的动能Ek。
高中物理难题
以下是一道高中物理难题：
题目：一辆车以40km/h的速度在匀速直线运动，突然遇到前方红绿灯变红停下。如果司机在看到红灯后0.5秒才刹车，且车辆的制动加速度为4m/s²，求车辆停下来需要的距离。
解题思路：
首先，我们将速度的单位转化为m/s，40km/h = 40 ÷ 3.6 =
11.11 m/s。
然后，我们可以使用以下两个公式来解决这个问题：
v = u + at （式1）
s = ut + 0.5at² （式2）
其中，
v是车辆停下来时的速度，即0 m/s；
u是车辆开始减速时的速度，即11.11 m/s；
a是车辆的制动加速度，即-4 m/s²（由于车辆在减速，所以加速度为负数）；
t是车辆从看到红灯到停下来所经过的时间，即0.5 秒；
s是车辆停下来所需要的距离。
根据题意，车辆最后停下来时的速度为0 m/s，所以将式1代入式2，可以解得：
0 = 11.11 + (-4) × 0.5
-11.11 = -2t t = 5.56 秒
将t = 5.56 秒代入式2，可以解得：
s = 11.11 × 5.56 + 0.5 × (-4) × 5.56²
s = 61.33 - 0.5 × 4 × 30.89
s = 61.33 - 61.78
s = -0.45 m
因为距离不可能为负数，所以车辆需要在0.45 m的距离上停下来。
答案：车辆停下来需要的距离为0.45 m。
高中物理难题集锦
1.如图所示，在平行板电容器的两板之间，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°．一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间，不计离子重力，求：
【小题1】离子运动的速度为多大？
【小题2】x轴上被离子打中的区间范围？
【小题3】离子从Q运动到x轴的最长时间？
【小题4】若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2´应满足什么条件？
答案：
【小题1】v=5.0×105m/s
【小题2】0.1m≤x≤
【小题3】
【小题4】B2´≥0.60T
解析：
（1）：离子在两板间时有： 解得：v=5.0×105m/s
（2）当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时，
到达x轴上的M点，如图所示，则：
r1="0.2m " 所以：OM=
当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时， 到达x轴上的N点，则：
r2="0.1m " 所以：ON=r2="0.1m "
所以离子到达x轴的区间范围是0.1m≤x≤
（3）所有离子速度都相同，当离子运动路程最长时，时间也最长，由图知当r=r1时离子运动时间最长，则：tm=
（4）由牛顿第二定律有： 则：
当r=r1时，同位素离子质量最大：
若质量最大的离子不能穿过直线OA，则所有离子必都不能到达x轴，由图可知使离子不能打到x轴上的最大半径：
