和BCD相切于B点,OB与OC夹角为37,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过圆轨道最低点C时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H2
的关系图象,该图线截距为2 N,且过(0.5 m,4 N)点。取g=10 m/s。求: (1)滑块的质量和圆轨道的半径;
(2)若要求滑块不脱离圆轨道,则静止滑下的高度为多少;
(3)是否存在某个H值,使得滑块经过最高点D飞出后落在圆心等高处的轨道上。若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由。
F/N
A D
H O4
B 2
C
0.5
第20题图(甲) 第20题图(乙)
21.【加试题】(4分)(1)在用双缝干涉测光的波长的实验中,所用实验装置如图甲所示。 ①调节分划板的位置,使分划板中心刻线对齐第1条亮条纹的中心,此时手轮上的读数如图乙所示,则读数为________mm;
②如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长,则图中除了光源以外,其他不必要的器材元件有________。
图乙
第21题(1)图
0
H/m
(2)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,画出完整的光路图,由于没有量角器,他以入射点O点为圆心画圆交入射光线于A点,交折射光线于B点,过A点画法线的垂线与法线交于C点,过B点画法线的垂线与法线交于D点,如图所示,若各线段的长度可以用AC、CO、BD、DO表示,则玻璃的折射率可表示为 。
A C O D B 第21题(2)图
22.【加试题】(10分)如图,质量m?1?10?3kg、带电量q?1?10?2C的带电粒子从竖直放置的两电容器极板AB之间贴着A极板以速度vx?4m/s平
x P 行极板飞入两极板间,恰从极板B上边缘O点飞出,已知极板长L=0.4m,极
Ⅱ Ⅲ 板间距d=0.15m。电容器极板上方有宽度为x=0.3m的区域被平均分为区域Ⅰ、Ⅰ Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ、Ⅲ有匀强磁场,它们的磁感强度大小相等,均垂直纸面且方向相反, O为DC边中点,P为DC边中垂线上一点,带电粒子从O点离开电场,之后进入磁场,运动轨迹刚好与区域Ⅲ的右边界相切,不计粒子的重力。 求:
(1)该电容器极板AB所加电压U大小; O D C (2)匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)若现在Ⅰ、Ⅲ区域所加磁感应强度大小B′=2T,粒子射入O点后经过3次偏转打到P点,则OP的距离为多少? L
vx
B A
d
第22题图
23.【加试题】(10分)如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在竖直
导体棒 I 面上,导轨间距为L、足够长,下部条形匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直,上部条形匀强磁场的宽度为
B0 2d,磁感应强度大小为,方向平行导轨平面向下,在上部磁场区域的
2d 绝缘棒 上边缘水平放置导体棒(导体棒与导轨绝缘),导体棒与导轨间存在摩
擦,动摩擦因数为。长度为2d的绝缘棒将导体棒和正方形的单匝线框
连接在一起组成“”型装置,总质量为m,置于导轨上,导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生,图中未图出),线框的边长为d(d< L),下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到下部磁场区域的下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨接触并且相互垂直。重力加速度为g。 B 求:
(1)装置刚开始时导体棒受到安培力的大小和方向;
导轨 (2)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q; (3)线框第一次穿出下方磁场下边时的速度; 第23题图 (4)若线框第一次穿越下方磁场区域所需的时间为t,求线框电阻R;
d d 导轨
命题:桐乡高级中学 学军中学(审校) 审核:舟山中学
2016学年第二学期浙江省名校协作体试题参考答案
高三年级物理学科
首命题:桐乡高级中学 次命题兼审校:学军中学 审核:舟山中学
一、选择题Ⅰ(本题共13题,每小题3分,共39分,每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选,多选错选均不得分) 题号 答案 题号 答案 1 D 11 B 2 D 12 B 3 D 13 A 4 A 5 B 6 D 7 B 8 B 9 C 10 D
二、选择题Ⅱ(本题共3题,每小题3分,共9分,每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对德3分,选对但不全得1分,有错选的得0分) 题号 答案 14 C 15 AD 16 BC
三、非选择题(本题共6小题 共52分) 17.(5分)①4-6V(1分),②ABC(2分),③远小于(1分)
方案1:保持系统总质量一定,每次增加外力时,可以从小车取得砝码加入砝码桶中; 方案2:在小车上安装拉力传感器,直接测出小车所受的生产力。(1分)
18.(5分)(1)R1,(1分)(2)②(1分)
(3) 作出U-I图线(1分)
1.48(1.47-1.50均给分) (1分)
0.364(0.351-0.384均给分) (1分)
19. (9分) (1)(3分)设加速度为a,由牛顿第二定律得: FN-mg=ma (1分) 解得a=0.9m/s2 (1分) 由v=v0+at 解得t=20s (1分) (2)(3分)匀加速阶段位移x1?1at2 (1分) 2匀速阶段位移 x2=v(45-2t) (1分) v2匀加速阶段位移x3? 2a高度x=x1+x2+x3=450m (1分)
(3)(3分)所谓从电梯自由下落最长时间必须启动辅助牵引力装置,即电梯到地面速度刚好为0
自由落体加速度a1=g
恢复启动辅助牵引力装置加速度a2?F?mg?2g,方向向上 (1分) m22vmvm由v-t图像得: ??h (1分)
2a12a2解得: vm?2015m/s
tm?vm?215s (1分) g20.(12分)
(1)(4分)当H=0时,由图像截距可知
F=mg=2N (1分) m=0.2kg (1分)
当小物块从D点静止下滑,由图像知,h=0.5m,F1=4N
1
mgh=mv12 F1-mg=mv12/R (1)分
2
解得R=1m (1)分 (2)(4分)不脱离轨道分两种情况:
①到圆心等高处速度为零 (1分) 则静止开始下滑高度h1≤R=1m (1分) ②通过最高点,通过最高点的临界条件vD=gR
由动能定理mg(H0-2R)=mvD2 (1分)
解得H0=2.5m
则满足H2≥2.5m (1分)
(3)(4分)假设滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的E点(如图所示)
12
OE=
12
x=OE=v Dt R=gt2sin370R解得:vD=
535m/s (1分)
而滑块过D点的临界速度vDL=gR =10m/s
由于:vD>vDL,所以存在一个H值,使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点 (1分)
1
mg(H-2R)= mvDP2 (1分)
2
解得:H=
97m (1分) 36 21.(4分) (1) ①2.320 (1分) ②滤光片和单缝 (选不全不给分) (1分)
氦氖激光器发出的激光具有很好的单色性和相干性,所以不需要滤光片和单缝,直接照射到双缝上即可得到干涉图样.
AC (2) BD (2分)
22. (10分)
解:(1)(3分)在AB极板间类平抛,
L?vxt(1分)
121qUL2d?at??()22dmvx……………………..(1分)代入数据有U=0.45V ……………………(1分) (2)(4分)设粒子出极板后速度大小为v,与水平夹角α
?tan??vL/244? ?v?x??5m/s………………………(1分) d3sin?4/5r?0.14? r=0.5m………………………(1分) r5进入右边磁场恰与右边界相切,设在磁场中圆运动半径为r 故有sin??v2?Bqv?m (1分)
r ?B?mv?1T……………(1分) qRr?0.25m………………………(1分) 2/(3)(3分)当B′/=2T时,r?粒子射入O点后经过3次偏转打到P点故有
xOP?3?2r/cos??3??tan??1.3m ……………………… (2分)
3
23.共10分
(1) (2分)安培力大小:F=B0 IL (1分) 方向:垂直纸面向里 (1分) (2)(3分) 设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中, 由动能定理: 错误!未找到引用源。 ········(2分) 解得: 错误!未找到引用源。 ········(1分)
(3)(2分)设线框刚离开磁场下边界时的速度为v1,则接着向下运动2d 由动能定理: 错误!未找到引用源。 ·······(1分) 错误!未找到引用源。 ············(1分) (4)(3分)解法一:应用牛顿第二定律: 错误!未找到引用源。· ·······(1分) 错误!未找到引用源。· 错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。· ····(1分) 错误!未找到引用源。 ····(1分)
解法二:由动量定理:装置设过错误!未找到引用源。,速度变化错误!未找到引
用源。
错误!未找到引用源。 ???(1分)
或 错误!未找到引用源。t=错误!未找到引用源。 化简得:错误!未找到引用源。
其中 错误!未找到引用源。 ???(1分) 解得:错误!未找到引用源。 ???(1分)