从A板由静止开始经A、B极板间电场加速后,从边界CD中点水平向右进入矩形区域的匀强电场,飞出电场后进入匀强磁场.当矩形区域中的场强取某一值时,粒子从M点进入磁场,经磁场偏转后从N点返回电场区域,且粒子在磁场中运动轨迹恰与磁场右边界相切,粒子的重力忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8. (1)求粒子离开B板时的速度v1; (2)求磁场右边界圆周的半径R;
(3)将磁感应强度大小和矩形区域的场强大小改变为适当值时,粒子从MN间飞入磁
场,经磁场偏转返回电场前,在磁场中运动的时间有最大值,求此最长时间tm.
U0 C O N A B D E M 第16题图 南通市2017届高三第一次调研测试 物理参考答案及评分标准
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1.A 2.B 3.C 4.C 5.D
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分.每小题有多个选项符合题意.全
部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得O分. 6.BC 7.BD 8.ACD 9.AD
三、简答题:本题共3小题,共计30分.请将解答填写在答题卡相应的位置. 10.(8分)(1)13.50(2分) (2)A(2分)
U2/V 6 5 4 3 1121(3)① mgL?(m?M)d(2?2)(2分) 2t2t1②遮光条通过光电门2的时间(2分)
2 11.(10分)(1)cd(2分)
1 (2)如图所示(2分)
U1/V
(3)5.8~6.2(2分) 7.8~8.2(2分) O 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 (4)电压表V1分流(2分) 第11题答图 12.A(1)BC (3分) (2)减小(2分) 增大(2分)
(3)①活塞上升过程中,由盖?吕萨克定律有
则 T2?V1T1= V2T2 (1分) (1分) V2h??hT1=1T1?294K V1h1②活塞上升的过程,外界对系统做的功 W=?(mg+p0S)?h 由热力学第一定律有 ?U=Q?W (1分) (1分) 6
解得 ?U=29.8 J
B (1)BC(3分) (2)平衡(2分) +y(2分) (3)①由折射定律有 n1?代入数据得 θ2=30° ②由几何关系有 N?
(1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (1分) (2分) (1分) (1分) (1分)
sin?1 sin?2
L?dotan602?1 odtan60代入数据得 N?3.4 取N?3次 C (1)AD(3分) (2)不能适用(2分) 相同(2分) (3)①入射光光子的能量 E0=hc?
②由功能关系可知光电子的最大初动能 Ekm?eEd
设铜板的极限频率为?0,则 E0=h?0?Ekm 解得 ?0?
c??eEd h
四、计算题:本题共4小题,共计59分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位. 13.(12分)解:(1)由电阻定律有 R0??代入数据得 R0=0.20Ω
?4LS
(3分)
(2分) (1分) (3分) (1分) (1分)
(2)电动势的最大值 Em?BLv 1
代入数据得 Em?6.0?01V (3)电动势的有效值 E?Em2
?8E2总功率 P?
R?R0
W(1分)
14.(15分)解:(1)在D点附近,工人每隔t时间接受一个工件,则
?10代入数据得 P?3.6v? (2)在BC段工件做匀速圆周运动,静摩擦力提供向心力,则
Lt
(3分)
v2f?mR
代入解得 f?(3分)
(3)设工件与传送带间的动摩擦因数为μ,工件相对滑动的时间为t0,加速度为a,则
?mg?ma,v?at0 (2分)
加速过程中工件相对传送带运动的距离 ?s?vt0?产生的热量 Q??mg??s
7
mLRt2
2
(2分)
12at0 (1分) 2
(2分)
mL解得 Q?22t
2(2分)
15.(16分)解:(1)研究木板和小物块整体,由动能定理有
1?2mg(h?Lsin?)?0??2mv022
解得 v0?(3分)
(1分)
g(2h?L)
(2)设物块沿斜面向上运动的最大加速度为a,最大拉力为Fm,则
(1分) ?mgcos??mgsin??ma
对整体有 Fm?2mgsi?n?解得 Fm?3mg2
2m a
(2分) (1分) (2分)
要使整体能沿斜面上升应满足 F?2mgsi?n?mg
(3)物块相对木板滑动过程中,设物块的加速度为a1,有拉力作用时木板的加速度为
a2,撤去拉力后木板的加速度大小为a3,则 对物块 ?mgcos??mgsi?n?m1 a对木板 F?mgsin???mgco?s?
3mg所以 mg?F?2
m2 amgsin???mgcos??ma3
513解得 a1?g,a2?g,a3?g
444在t1时刻小物块的速度为v1,木板的速度v2,则
v1?a1t1,v2?a2t1 设撤去拉力后,经过时间t2二者速度相同,则 此后二者一起匀减速上滑,设加速度大小为a4,则
(2分) (1分)
v3?v2?a3t2?v1?a1t2 2mgsin??2ma4
v321212全过程中木板的位移 x?a2t1?a2t1t2?a3t2?222a4
h?x?L由几何关系有
sin?
联列解得 t1?
16.(16分)解:(1)粒子从A到B的加速过程中,由动能定理有
(1分)
(1分)
(1分)
3(2h?L)2g (1分)
(2)如图所示,粒子刚好沿着磁场右边界到达N点
1qU0?mv12?02 2qU0解得 v1?m
(3分)
N O ? r θ
?O 1
8
M
3L3图中 tan??8? ??37? (2分)
L42带点粒子在磁场中做圆周运动的半径
r?(则 R?3L2L215)?()tan??L(2分) 8232
(2分)
r5?r?L
sin3?74(3)粒子从同一点离开电场时,在磁场中运动轨迹与右
边界相切时弧长最长,运动时间也最长;粒子从不同点离开电场,在磁场中运动轨迹与右边界相切时弧长最长,且当矩形区域场强为零时,粒子进入磁场时速度最小,粒子在磁场中运动的时间最长,则
O? 2 N O ? θ 254o2?rtm??o360v1 12?7Lm2解得 tm??384qU0
(4分)
(2分)
M 第16题(3)答图
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