河东区2020届高三学生居家自我检测物理答案.pdf

第 1 页 共 3 页 河东区高三学生居家学习自我综合检测 物 理 参 考 答 案 1-5 题为单选题，每题 5 分，共 25 分。6-8 题为多选题，每题 5 分，共 15 分，每题全选对的 得 5 分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得 0 分 9．（第（1）题 6 分；第（2）题 6 分。共 12 分） （1） ① 刻度尺 ② 5 ③ B （每空 2 分，共 6 分） （2） ① 1 2 （1分） ② 1.000 （2分） ③ 1.96 ×10−5 （2分） ④ 小于 （1分） 10．（14 分）【解答】 （1） 当瓶滑到 C 点速度正好为零，力作用时间最长，设为 t，全程据动能定理： Fx1－μmgL1＝ 0 ………………………………………………………………①（4 分） 加速运动的位移：x1＝ 1 2 at2 …………………………………………………②（1 分） 力 F 作用下，据牛顿第二定律： F－μmg＝ma …………………………………………………………………③（2 分） 由以上各式解得：t ＝0.5 s ……………………………………………………④（1 分） （2） 当瓶滑到 B 点速度正好为零，力作用距离最小，设为 x2，全程据动能定理： Fx2－μmg（L1－L2）＝ 0 ……………………………………………………⑤（4 分） 解得：x2＝0.8 m ………………………………………………………………⑥（2 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 D B B C B BD AB AD第 2 页 共 3 页 11.（16 分）【解答】 （1） 杆 cd 通过半圆导轨最高点时，据牛顿第二定律：Mg＝M v2 r ……………… ①（1 分） 解得：v ＝ gr＝ 5m /s …………………………………………………………②（1 分） （2） 碰撞后杆 cd 滑至最高点的过程，据机械能守恒定律： 1 2Mv22＝1 2Mv2＋2Mgr …………………………………………………………③（2 分） 两杆碰撞过程，动量守恒，取向右为正方向有： mv0＝mv1＋Mv2 ………………………………………………………………④（2 分） 由以上各式解得碰撞后杆 ab 的速度：v1＝2 m /s………………………………⑤（1 分） （3） 杆 ab 刚进入磁场时感应电动势：E＝B l v1 …………………………………⑥（1 分） 感应电流：I＝ E R＋R0 ……………………………………………………………⑦（1 分） 解得：I＝0.1A 方向：由 b 指向 a ………………………………………⑧（2 分） 杆 ab 所受安培力：F＝B I l ……………………………………………………⑨（1 分） 解得：F＝0.02 N ………………………………………………………………⑩（1 分） （4） 杆 ab 进入磁场后，据能量守恒定律： 1 2mv12 =Q ………………………………………………………………………… ⑪ （1 分） QR＝ R R＋R0 Q＝1.5J ………………………………………………………… ⑫ （2 分）第 3 页 共 3 页 12.（18 分）【解答】 （1） ①粒子离开回旋加速器前，据牛顿第二定律：qvm B＝m vm2 R …………… ①（1 分） 且 Ekm ＝ 1 2 mvm 2 ………………………………………………………………②（1 分） 解得 Ekm ＝ m RBq 2 222 …………………………………………………………③（1 分） ②设带电粒子在两盒间加速的次数 N，在磁场中 qvB＝m v2 r ……………④（2 分） 在电场中有 NqU＝ 1 2mv2 …………………………………………………⑤（2 分） 可得 r＝1 B 2NmU q 所以 r1 r2 ＝ 1 3 ………………………………………⑥（1 分） （说明：如果两个过程分开列式，共 4 个公式，每式 1 分） ③带电粒子在电场中的加速度 a＝Eq m ＝ Uq md ……………………………⑦（1 分） 由 vm ＝a t1 联立解得电场中加速的总时间 t1＝ BdR U ………………………⑧（1 分） 设粒子在磁场中的回旋圈数为 n，据动能定理：2nqU= 1 2mvm 2………………⑨（1 分） 带电粒子回旋一圈的时间 T＝2πr v ＝2πm qB ………………………………………⑩（2 分） 粒子在磁场中回旋的总时间 t2=nT= 2 2 BR U  ………………………………… ⑪ （1 分） 所以 t1 t2 ＝ 2d πR …………………………………………………………………… ⑫ （1 分） 由 R d，可知 t1 t2，所以 t1 可忽略 ……………………………………… ⑬ （1 分） （2） 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 T＝2πm qB ，对一定的带电粒子和一定的磁场来 说，这个周期是不变的。如果在两盒间加一个同样周期的交变电场，就可以保证粒子每 经过电场时都被加速。当粒子速度足够大时，粒子的质量随着速度增加而增大，质量的 变化会导致其回旋周期的变化，从而破坏了与电场变化周期的同步，导致无法持续加 速。 ………………………………………………………………… ⑭ （2 分）