内容正文:
高三年级4月质量检测
物
理
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上
的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如
需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号;回答非选择题时,用0.5mm的黑色字迹
签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的.
1.2Cm是超钚元素锔重要的同位素,最早由西博格等人于1944年人工制成.号Cm的衰变
方程为:Cm→Pu十X,则下列判断正确的是
A.方程中Q=2,b=4
B.高速运动的X粒子形成的射线穿透能力很强
C.在高温高压环境2Cm的衰变会变快
D.2Cm比Pu的结合能更小
2.如图所示,用频率为y的光照射阴极K,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使微安表的示
数减小为0,此时电压表的示数U称为遏止电压.当照射光子的能量分别为2.64V和
7.56eV时,测得这两种光照下的遏止电压之比为1:3,下列说法正确的是
A.a端为电源正极
B.这两种光照下光电子的最大初动能之比为1:2
C.阴极K的逸出功为0.18eV
D.若保持人射光的光子能量不变,增大人射光的强度,遏止电压
a直流0方
会增大
电源
3.如图所示,水平放置的平行金属板A、B间存在沿竖直方向的匀强电场.质量相同的两个
带电粒子1、2以相同的初速度贴着A板左侧沿水平射入,带电粒子1沿轨迹①从两板正
中间飞出,带电粒子2沿轨迹②落到B板中点.不计粒子的重力和粒子间的相互作用,则
粒子1、2在极板间运动的过程中
A.运动时间之比为1:l2=1:2
2公
B.所带电荷量之比q1:q2=1:2
B
7
C.电势能减少量之比△E1:△E2=1:8
6
D.动量增量之比△p1:△p2=1:4
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4.如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内,导轨间距
离为L,导轨上平行放置两根导体楼ab和cd,构成矩形回路,已知ab榉M
质量为2n,接入电路的电阻为r;cd棒质量为n,接入电路的电阻为2r,
其他电阻忽略不计,整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,两导体棒与
导轨的摩擦力大小相等,开始时两导体棒均静止,ab棒和cd棒之间的距离为d,现同时
给ab棒一向右的初速度o。、给cd棒一向左的初速度2,经过一段时间后两导体棒均停
止运动,此时b棒和cd棒之间的距离为受.则对于整个运动过程,下列说法正确的是
A.ab棒和cd棒组成的系统动量不守恒
B.ab棒克服安培力所做的功为m
C道过cd棒的电荷量为P品
D.a6棒运动的距离为号
5.如图所示为欧姆表的内部电路,a、b为表笔插孔,当R,=500Ω时流过
表头的电流为3mA,当R,=1002时流过表头的电流为8mA,下列说
法正确的是
A.a孔插红表笔
B.电路中电源电动势大小为1.92V
C.流过表头的电流为6mA时R,=1202
D.电池用久了,若电动势不变而内阻增大,则欧姆调零后,测量值偏大
6,如图甲,卫星绕地球以ABCDA的方向沿椭圆运动,BD是椭圆的长轴,AC是椭圆的短轴,O
是椭圆中心,卫星所受地球引力大小随时间变化的规律如图乙所示,图中1为已知量,已知
地球的半径为R,近地点离地面的高度也为R,假设卫星只受地球引力,下列说法正确的是
引力大小
9F
B
地球
21
时
A.卫星从A到B的时间为4t
B.卫星在B点与D点到地球球心的距离之比为2:1
C.卫星在B点与D点的速度之比为9:1
D.地球的第一宇宙速度为l6π尽
7.如图所示,一固定光滑圆形轨道位于竖直平面内,圆心为O,OA是水平半径,B是轨道最低
点.一质量为的小球(看作质点)从轨道内的A处由静止释放运动到B点的过程中,小球
与圆心O的连线和OB的夹角为a,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.小球从A点运动到B点的过程中:重力平均功率为0
B.当a=60°时,轨道对小球的弹力大小为g
C.当a=30°时,小球的加速度大小为√3g
6
D.当cosa=
时,小球重力的避时功率最大
J
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二、选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合
题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分
8.如图所示,在均匀介质中,S(一1,0)和S2(3,0)为两个波源,其振动方向垂直于xOy平
而,1=0.时刻,S1、S2两波源同时开始振动,振动的位移时间关系均为=
10sin4π1(cnm),介质中某质点P的平衡位置坐标为(一1,3),1=
)/m
1,5s时,P点开始振动,则
A.0~3s内,P点运动的路程为140cm
B.0~3s内,P点运动的路程为160cm
x/m
C,P点是振动减弱点
D.O点是振动加强点
9.如图所示,粗细不均匀、导热性能良好的长玻璃管竖直放置,下端封闭,上端开口,足够长
的细管横截面积为S,粗管横截面积为3S,上表面刚好位于粗、细管交界处的长为L的一
段水银柱封闭了一段长为4L的理想气体.初始时,气体压强为1.2o,环境温度为T。.对
气体缀慢加热到温度为T,(未知)时,水银刚好全部从粗管溢进细管;继续级慢加热,在气
体的温度由T,变成2T。的过程中,气体吸收的热量为Q,大气压强为。,下列说法正确
的是
A万=号0
B.水银柱从粗管缓慢溢进细管过程中,气体压强不变
C.气体的温度由T1变成2T。的过程中,水银柱移动的距离为4L
D.气体的温度由T,变成2T。的过程中,气体增加的内能为Q一4,8IS
3S
10.如图甲所示,在倾角α=30°的足够长的光滑斜面上,放着质量均为的A、B两物块,轻
弹簧一端与物块B相连,另一端与固定挡板相连,整个系统处于静止状态,从=0时刻
开始,对A施加一沿斜面向上的恒力F使物块A沿斜而向上运动,在A、B分离前,它们
运动的加速度随位移变化的图像如图乙所示,运动位移为1时,A与B分离.重力加速
度为g,下列说法正确的是
必wwaZ-兰
6
甲
A.恒力F的大小为号mg
B.弹簧的劲度系数等于
C.A与B分离时,A的加速度大小为Sg
D.A与B分离后,A还能继续沿斜而向上运动号
6
>
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三、非选择题:本题共5小题,共57分
11.(8分)某同学采用如图甲所示装置验证动滑轮下方悬挂的物块A与定滑轮下方悬挂的
物块B(带有遮光条)组成的系统机械能守恒、图中光电门安装在铁架台上且位置可调,
滑轮质量不计且滑轮凹槽中涂有润滑油,以保证细线与滑轮之间的摩擦可以忽略不计、
细线始终伸直.A、B(含遮光条)质量相等,测得遮光条宽度为d,实验时将物块B由静止
释放.已知当地重力加速度为g
团
中光电门
7777777777777
分
(1)释放物块B之前该同学发现动滑轮中心与定滑轮中心的高度差约为15cm,遮光条
到光电门的距离约为35cm,则该同学应该
(填字母).
A.调节光电门位置向上
B.向下调节物块B的初始位置
C.释放物块B,并继续进行后续步探
(2)释放后,A、B开始运动,若测得光电门的中心与遮光条释放点的竖直距离为h,遮光
条通过此光电门的挡光时间为1,物块A、B(含遮光条)的质量均为n,则从释放点下
落至遮光条通过此光电门中心时,系统动能的增加量△Ek=
,系统重力势
能的减少量△E。=
.((用题中所给物理量的字母表示)
(3)改变光电门与物块B之间的高度h,重复实验,测得各次遮光条的挡光时间t,以h为
横轴、为纵轴建立平面直角坐标系,在坐标系中作出图像,如图乙所示,该图像的斜
率为k,在实验误差允许范围内,若k=(用含g、d字母的表达式表示),则
验证了机械能守恒定律,
12.(8分)在测量某电源电动势和内阻时,因为电压表和电流表的影响,不论使用何种接法,
都会产生系统误差,为了消除系统误差,某实验小组设计了图甲实验电路进行测量,
甲
现有如下实验器材:
A.待测电池(电动势约为3.6V,内阻约为几百毫欧)
B.电压表⊙(0~4V,内阻约为1.6k2)
C.电流表①(0~0.9A.内阻约为2.72)
D.滑动变阻器R(0~35)
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E.阻值为202的定值电阻
F,阻值为42的定值电阻
G.单刀单掷开关S。、单刀双掷开关S、导线若干
实验过程中,先将单刀双掷开关S接1,闭合S,调节滑动变阻器,得到多组电压U和电
流I,作出U-I图像;再将开关S接2,重复上述操作.最终作出的两条U-I图线如图
乙所示.回答下列问题:
(1)实验中,定值电阻R。的作用有
(选填下列选项字母);定值电阻应选择
(填器材前面的字母).
A.保护电源
B.在电压变化时使电流表示数变化明显
C.在电流变化时使电压表示数变化明显
(2)图乙中图线b是单刀双掷开关S接
(填“1”或“2”)测出的,仅利用图线b得
出电动势和内阻,系统误差来源于
(选填下列选项字母).
A.电流表分压
B.电压表分流
(3)图乙中两纵截距分别为U1=3.63V、U2=3.64V,两横截距分别为11=0.80A、I2=
0.50A,消除系统误差,由图乙可以得出电池的电动势E=
V,内阻x=
2.(结果均保留2位小数)
(4)利用(3)的截距数据,由图乙还可以得出电流表的内阻R=
2,电压表的内
阻Rv=
2.(结果均保留2位小数)
13.(10分)如图为半径R的半圆柱形玻璃砖,0为藏面圆心,0D-R,一束单色光从D点
以人射角αx=45°射人玻璃砖,折射光线刚好从C点射出,CO连线与竖直方向的直径AB
垂直
(1)保持入射光的方向不变,将入射点从D向下移动,当入射点移到E点时,激光恰能在
左侧圆弧面上F点(E、F未画出)发生全反射,求光在玻璃传内由E点传播到F点的
时间(不考虑多次反射,已知该激光在真空中的传播速度为c,n75°=巨十6):
4
(2)保持入射光的方向不变,将人射点从D向上移动,当人射点移到G点时,激光恰能在
左侧圆弧面上H点(G、H未画出)发生全反射,求D、G两点的距离.
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14.(14分)如图,在xOy平面第一象限内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小
为B,一质量为n、电荷量为一q(q>0)的带电粒子从M(0,)点以沿x轴正方向的速度
射入磁场,并从x轴上的N点射出,出磁场时速度与x轴正方向的夹角为60°,忽略粒
子重力及磁场边缘效应,静电力常量为k
(1)求粒子射入磁场的速度大小和在磁场中运动的时间1;
(2)若在,xOy平面内某点固定一正点电荷,入射粒子的电荷量减为原来的三分之一,仍
从M点以相同的速度射人磁场,粒子仍沿原来的轨迹从M点运动到N点,求在纸
面内固定的负点电荷的电荷量大小;
(3)在(2)问条件下,粒子从N点射出磁场开始,经时间=23,速度方向首次与N
B
点速度方向相反,求粒子再次进人磁场前的最小速度vmm(电荷量为Q的点电荷产生
的电场中,取无限远处的电势为0时,与该点电荷距离为,处的电势p=Q)。
15.(17分)如图所示,一质量m2=1kg且足够长的长木板Q静止在光滑的水平面上,虚线
MN的右侧有水平向右的匀强电场,电场强度大小E=1×10N/C,从虚线MN开始,
水平面上沿直线等间距的锁定着(十1)个相同的绝缘带电滑块,滑块的质量均为
m=3kg,带电量均为q=1×10-5C,相邻两个滑块之间的距离l=1m,滑块看作质点,
每个滑块在被碰前瞬间才解除锁定,现有一质量m1=1kg的物块P从长木板Q的左端
以w=8m/s的初速度滑上长木板Q,在长木板Q与滑块1发生碰撞前,物块P和长木
板Q已共速.长木板Q与滑块1的碰撞为弹性碰撞,碰撞过程中不会发生电量转移,且
碰后立即将P、Q锁定,虚线MN右侧的滑块之间碰撞后都会结合在一起,重力加速度g
取10m/s2,不计滑块间的库仑力和滑块碰撞时的电场力.求:
(1)若物块P与长木板Q间的动摩擦因数为0.8,则从物块P滑上长木板Q至两者第一
次共速时,物块P相对于长木板Q运动的距离;
(2)长木板Q与滑块1碰撞后瞬间,滑块1的速度大小;
(3)滑块1与滑块2在碰撞过程中损失的机械能:
(4)滑块间第次碰撞后结合在一起时的总动能.
参考数学公式:12十22十32+.十n2=n(十1)(2n十1)
6
-T
6
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高三年级4月质量检测·物理
参考答案、提示及评分细则
1.【答案】A
【解析】根据衰变前后电荷数,质量数守恒,衰变方程为Cm→2“Pu十Hc,则a=2,b=4,A正确;
高速运动的Hc粒子形成的α射线,电离作用很强,穿透能力较弱,B错误;衰变的快慢可用半衰期表
示,半衰期由原子核本身决定,与温度等外部因素无关,C错误;Cm的核子数更多,所以比Pu的
结合能大,D错误.
2.【答案】C
【解析】调节滑动变阻器的滑片,使微安表的示数诚小为0,此时电压表的示数为U,可知此时所加电压
为反向电压,则K板带正电,A板带负电,b端为电源正极,a端为电源负极,A错误:根据Ek=U。可
得两种光照下逸出的光电子的最大初动能之比E,:E=U,:U2=1:3,B错误;据hv一W=E=可
6。V二W-求得巡出功w=0.18©V,C正确:若保持人射光的频率不变,增大人射光的
逸出的光电子最大初动能不变,则遇止电压不变,D错误
3.【答案】D
【解析】带电粒子运动的初速度6相同,粒子1的水平位移为粒子2的2倍,由=二可知,运动时间之
0。
比为:=2:1,A错误:竖直方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动,清足y=a,根据牛顿第
二定律有E=m0,由两式解得q=罂,所以它们所带的电荷量之比9,:9:=1:8,B错误:电势能的
减小量等于电场力做的功即△E=gEy,因为y八:y=1:2,1:9=1:8,所以电场力做功之比为
1:16,它们电势能减少量之比△E,:△E2=1:16,C错误;根据动量定理有,动量增量△p=gE,:々
=2:1,,:g=1:8,则动量增量之比△p1:△p2=1:4,D正确.
4.【答案】C
【解析】由题意可知两棒受摩擦力和安培力均等大反向,则两棒组成的系统受合外力为零,动量守恒,A
错误;设向右为正方向,则系统初动量2m。一m·2。=0,则末动量为零,ab棒克服安培力与摩擦力所
做的总功为2m6,无法求出其克服安培力所做的功,B错误;两棒同时停止,即两棒运动时间相等,设
为,流过导体棒d的电有量为=业=0_盟2-B,C正确:由系统动量守恒2一n5
3
3
6r
三0可知2mu1一m·2o21=0.即2m.2-m2=0,即22=2x1,导体榉ab运动的距离.x1=
错误。
5.【答案B
【解析】根据多用电表内部结构,电流从红表笔流人、黑表笔流出,可知α孔插黑表笔,A错误;设欧姆表
使用电源的电动势为E,欧姆表的总内阻为R,由闭合电路的欧姆定律可得3X10)A=R十500Q
E
E
6
8X10A=R十100Q·联立解得R,=1400,B=1.92V,B正确;该表盘中6mA刻度对应的电阻值
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▣0
E
为R',由闭合电路欧姆定律可得I=R,千R,其中Rm=1400,E=1.92V,1=6mA,解得R,'
1802,C错误;电池用久了,若电动势不变而内阻增大,则欧姆调零后,使电流表满偏,即指针指到最右
端,根据R,=号可知仍可以准确测量电阻,D结误
6.【答案】D
【解析】出现两次引力最大值,即卫星运动一周,故卫星的周期为1,则卫星从A到B的时间小于子,A
错误:卫星在近地点B时有=9下,卫星在远地点时有C-P,联立解得号-兰,B结误:根据开
普勒第二定律,卫星在近地点B与远地点D时有v1·△1·”=2·△1·r2,联立解得卫星在近地点B
与远地点D的速度之比为号=兰.C结误;由已知条件知近地点B到地心的距离为,=2R,卫星的周
期为T=4,该卫星的半长轴为4R,结合开普勒第三定律知G
=m·4R·答解得M=256R,由
GI2
万有引力等于重力:有-g,解得8=议-256迟地球的第一字宙选度为=R-16迟。
12
D正确,
?.【答案D
【解析】下落的过程中,重力做功不等于0,根据P=四可知,重力的平均功率不为0,A错误:设半径为
R,根据mgRcosa=-2m2,N-mgeos a=-m发,解得N=3 mgeos a,当a=60时,N=多mg,B错误;当
a=30时,由动能定理有mgRsin60°-之m心,则小球的向心加速度大小a1一装-5g,小球沿切线方
向的加速度大小a,=mgc0s60°=1。
,故小球的加速度大小为a=V届十@-平g,C错误:重力功
率最大时,小球在竖直方向的分速度应该达到最大值,可知此时竖直方向合力为0,因此Ncos a=g,
结合mgRe0sa=之m心,N一mgcos&=m爱,解得co5a-怎,D正确,
1
v2
8.【答案】BD
【解析1.5s时.P点开始振动,可知波速v=P空-是ms=2n/s,周期为T=2三=0.5s,则波长
A=T=1m波源S,传播到P点的时间(-PS=多=25s,则波源5,传播到P点之前P点报幅
为10cm.振动了△1=1'一t=1s=2T,所以波源S2传播到P点之前P点的路程为x1=8A=80cm,两
波源到P点的波程差△x=5m一3m=2m=2λ,所以波源S2传播到P点后P点为振动加强点,振幅
为A'=2A=20cm,波源S,传播到P点后P点又振动了△=3s一1=0.5s=1T,波源S,传播到P
点后P点的路程为s2=4A'=80cm,则0~3s内,P点运动的路程为s=s十s2=160cm,A错误,B正
确;两列波到P的波程差为2m,到O的波程差也为2m,因此O、P都是振动加强点,C错误,D正确.
9.【答案】AD
【解析】水银柱全部在粗管中,上下长度为L,根据题意水银柱对应的压强为0.2p。·当水银柱刚好全部
进入细管中,水银柱的上下长度为3L,水银柱对应的压强为0.6P。,由理想气体状态方程可得
2
2XL-0,6)X5L,解得T-5号,A正确:水银柱从粗管缓樱溢进细答过程中.气体压强
6
T。
T.
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增大,B错误;气体的温度缓慢由T,变成2T。的过程中,设气体体积的增加量为△V,气体做等压变化,
△V一=5LX3S,解得△V=3LS,即水银柱移动的距离为3L,C错误;根据功的定义可得气体
则有2T。一T
T
对外界做的功W=(0.6p。十p)△V,解得W=4,8p。LS,气体吸收的热量为Q,根据热力学第一定律可
知气体增加的内能为Q一4.8pLS,D正确.
10.【答案】ACD
【解析】F未作用时,设压缩量为zo,对AB由平衡条件有kxo=2 ngsin a,由题图乙可知F作用瞬间,
AB加速度大小为a=是&,l此时对AB有P-2 mgsin a十ka=2ma,联立解得F=号
8g,A正确;AB
分离慨间,AB间弹力为0,且二者加速度相等,对A有mng sin a一F=mao,对B有ng sin a一k(2a一l)
=mao,联立解得k=5K,
5a,=日&,B错误,C正确;从F作用到AB分离过程,结合心-话=2ar可
知题图乙“面积”表示“之”的改变量,则有2X1=弓,解得AB分离时的速度口满足=酷,
AB分离后,对A有mg如。一F=m,解得。-名,A还能继续沿斜面向上运动=嘉-子D
正确。
11.【答案】
(1)A(2分)
(22分)
mg逊(2分)
2
(3贤2分)
【解析】)由题意知,此时若直接释放物块B,则遮光条不能通过光电门,应向上调节光电门位置,A
正确,C错误;向下调节B的位置不会改变绳长,遮光条依旧不通过光电门,B错误。
(2)物块B经过该光电门时的速度为。=号,从释放点下落至湾光条通过此光电门中心时,系统动能
的增加量为△B,=之m防十宁mi其中n=20,=号,化简可得△E,=5,系统重力势能的减少量
1
1
mgh
为△E,=mgh-mg2=
2
(3)若系统机械能守恒,由机被能守恒定律得△B=△E,解得片-条h,由户h该图像的斜率为k,
在实验误差允许范国内=器·则验证了机械能守恒定律。
12.【答案】
(1)AC(1分)F(1分)
(2)2(1分)B(1分)
(3)3.64(1分)0.55(1分)
(4)2.73(1分)1651.65(1分)
【解析】(1)定值电阻R。有保护电源的作用,且由于电源内阻很小,则根据闭合电路的欧姆定律有U=
E一I(r十R。),可知加了定值电阻后,回路中电阻增大,电流变化时使电压表的示数变化会更明显,故
动势约为3.6V,电流表达到最大电流0,9A时,电路中的最小电
3
、+划由‘)0乙=迁买明电目g詣游U五三I纸附申马烟且头沥日羽单9张甲0一0·c
【商三物理参考答案第3页(共6页)】
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的最大电流为1。是-。A=0,18A,最大电流还达不到电流表量程的三分之-,电流测量范周太
小.故选F
(2)开关S接2时由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,电压表示数为零时分流电流为
零,即短路电流是准确的,可知导致电源电动势与内阻的测量值都小于真实值,U-】图线应为b;系统
误差米源于电压表的分流作用,
(3)将单刀双掷开关S的选择开关掷向1时测出的电动势E是准确的,则准确的电动势为E=U2=
3.64V;将单刀双掷开关S的选择开关掷向2时为电流表外接法,引起误差的原因是电压表的分流,
但是当电压表示数为0时,电压表不分流,所以图线b与横轴的交点为准确的短路电流,则准确的短
路电流为1,=0.80A,又因为在电路中连人了定值电阻R风,=40,所以/-号其中7=+R…解得
电源准确的内阻为r=0.552.
(0限据闭合电蹄欧姆定律可知图线。的斜率6:一费=了十风暖立/-票可求得风受受
12
代入数据得R=2.73n,图线6的斜率:-号-中联立/-受可求得Rw=:号代
UU:
人数据得Ry=1651.652.
13.【解析】K1)设折射角为B,在△DOC中,OD=5R,OC=R,由几何关系可得DC=√OD+OC=
3
R则snp-咒-7
3
(1分)
即β=30°
根据折射定律得n=sing
sinB
代人已知条件可得=√2(1分)
由全反射临界角sinC=】
n
可知C=45°(1分)
设s为路程,由正弦定理得R
sin60°=sin75
解得=3E+⑥2R
6
由激光在玻璃砖中的速度=£(1分)
11
解得1=兰=3③2R
(2分)
7)
3c
(2)全反射临界角C=45°,如图所示,∠OHG=C=45°
根据正弦定理可知OG=。OH
sinCsin(9o°+)(1分)
则OG=5R1分)
3
则DG=OD+OG=5R(2分)
3
6
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14.【解析】(1)根据题意,画出粒子的运动轨迹如图所示、设粒子在磁场中做圆
周运动的半径为R,由几何关系有R=Rcos60°十l
解得R=2l(1分)
60°
由牛顿第二定律有6m,B=加爱
(1分)
解得。=2qB
1
粒子在磁场中运动的周期T=2π迟(1分)
Vo
粒子在磁场中运动的时间,=石
解得4=
3gB
(1分)
(2②)负点电荷应在轨迹的圆心处,由牛顿第二定律可知号%B十长·祭=m爱
(2分)
解得g6=16B22
(2分》
mk
(3)由题意可知,粒子从N点离开,仅在点电荷的作用下运动,粒子所需要的向心力为m爱,大于
点电荷提供的库仑力,因此粒子无法做匀速圆周运动,即电荷从V点离开磁场后绕点电荷9。做椭圆
运动
设第一次出现速度方向与N点速度方向相反的位置距离圆周运动圆心的距离为d,椭圆运动的半长
轴可表示为a=R+d
2
(1分)
粒子从N点射出磁场,到速度第一次出现方向与N点速度方向相反,所用时间为椭圆运动的半个周
期,类比开普勒第三定律,在库仑力作用下半长轴为α的椭圆运动与半径为a的圆周运动的周期相
同,由牛顿第二定律得器=m(0(1分)
4π2
可得a=41,d=6l(1分)
由能量守恒定律得分m话-号·袋-之md。一号·弩(2分)
解得0=2gBL1分)
37m
15.【解析】(1)物块P与长木板Q组成的系统动量守恒m:o=(m1十m2)v%(1分)
解得vg=4m/S
根据能量守恒得mgL=
2m12、1
2(m+m2):(1分)
解得L=2m(1分)
(2)物块P第一次与长木板Q共速后,长木板Q与滑块1发生弹性碰撞,根据动量守恒和机械能守恒
厂
得m2我=2十n(1分)
5
合m:吸=名m+合m6(1分)
1
1
6
解得。=2m/s(1分)
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(3)根据动量守恒定律得m=1v
解得第”个滑块被碰撞后瞬间的速度大小为,=。1分)
对第一个滑块受力分析,由牛顿第二定律得E4=ma(1分)
解得a=E
由运动学公式得听-u6=2al
解得滑块在第一次碰擅前的速度大小为一√G+2巴(1分)
m
滑块1与2碰撞过程中,由动量守恒定律得mu,=2mw,′(1分)
解得-26+2
由能量守恒定律可知,滑块在第一次碰擅过程中损失的机械能为Eg一之mf-}×2m,”1分)
解得Ea=子m6+B
代入数据得Ea=8J(1分)
(4)第二次碰前,滑块的速度大小为一u2=2a
解得4=√(2)广(6+2g吗)+2题
(1分)
m
m
第二次碰撞过程中,由动量守恒定律得2m%=3m2
可得第二次碰撞后滑块的速度大小为'=
3
则w”=(号)[(分)'(6+2E)+2]
整理可得=(付)》6+1+2.2
32
同理,第三次碰撞后有m=(分)6+++8.2g型
42
n
第n次隧罐后=()广6+1+2”+.21分)
(n+1)2
第n次碰撞后结合在一起的滑块的总动能为E。=(n十1)m,?(1分)
化简得Eke=2(n+1)
+2+3+…十E2m2D
+1
6
代人数据得E=D+52g+DU)(2分)
3
6
6
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