新高考河北省衡水中学2021届高三物理上学期四调考试试题扫描版
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6 四调物理参考答案
1.A 2.A 3.C 4.B 5.D 6.C 7.C 8.D
9.BC 10.ABC 11.BCD 12.BCD
13.B A
14.R4 a 20.0Ω 12.0 3.2
15.【详解】(1)子弹射入木块过程动量守恒,据动量守恒定律
()mvmMv0
mvv(mM)0=1m/s(1分)
在子弹和木块滑行过程中,据动能定理
()()mMgxmMv2102(2分)
得
μ=0.2(1分)
(2)子弹射入木块过程,
Fdmv(mM)v2201122(1分)
得
4950NF(1分)
设经历时间为t据动量定理
对子弹 7 0Ftmvmv(1分)
得
4210ts(1分)
16.【详解】
(1)由左手定则可判断金属棒所受安培力的方向平行于斜面向上(2分)
(2)当R最小时,金属棒所受安培力为最大值F1,所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向下,则
fmax=μFN1
FN1=mgcosθ(1分)
F1=mgsinθ+fmax(1分)
由闭合电路欧姆定律有:11EIRr , 安培力F1=BI1l (1分)
联立以上各式解得滑动变阻器R的最小值为1R=47(1分)
当R最大时,金属棒所受安培力为最小值F2,所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向上,同理可得F2=mgsinθ-μmgcosθ(2分)
由闭合电路欧姆定律有,22EIRr,安培力F2=BI2l (1分)
联立以上各式解得滑动变阻器R的最大值为2R=239(1分)
17.【详解】(1)设a点的电场强度为E,则
22322kQkQELL(2分) 8 232=9kQEL(1分)
方向向右(指向B)。
(2)由对称分析可知,a、b两点的电势相等,即ab,且0O,0abU,设电荷q在运动中所受的阻力为f,由动能定理得
当电荷由a运动到O点时,有
220011222aOLqUfnmvmv(2分)
当电荷由a运动到b点时,有
20102abqUfLmv(2分)
aOaOU
联立各式解得202amvq(1分)
(2)电荷最终静止在O点,设由运动到最后静止所通过的路程为S,则
20102aOqUfSmv(2分)
联立各式解得5SL(2分)
18.【详解】(1)若粒子从出发到第一次回到O点过程中,在磁场中运动的时间小于0πmqB,则粒子在磁场中的轨迹如图1所示 9
由几何关系得
1rL(1分)
粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,则
21101vqvBmr(2分)
解得粒子的初速度
01qBLvm(1分)
(2)满足第一问条件下,设粒子在电场中轨迹的长度为x1,则
211102qExmv(2分)
解得粒子在电场中轨迹的长度22012qBLxEm
粒子从出发到第一次回到O点的路程
111π22sxr(2分) 10 2201π2qBLsLEm(1分)
(3)粒子在xOy平面内的周期性运动,一周期内,粒子在磁场中运动时间可能为0122nT,其中n=0,1,2,3…...。当n=0,1,2时,轨迹分别如图1、2、3所示
由以上分析可知,粒子在磁场中做圆周运动的半径的可能值为
21Lrn(1分)
根据洛伦兹力提供向心力,则有
20vBqvmr(1分)
可得初速度的所有可能值为
021qBLvnm(1分)
一个周期内粒子在电场中运动的可能时间为
04421BLvtanE(2分)
磁场变化的周期T的可能值为 11 004(41)π21BLnmTqBnE其中n=0,1,2,3,…(2分)