2009—2010学年度第一学期期末统一考试--高二级物理科试卷参考答案
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中山市高二级2009—2010学年度第一学期期末统一考试
物理科试卷参考答案
第Ⅰ卷
一.单项选择题:(每小题4分,共24分.每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求,选对得4分;不选、错选或多选不得分.)
1. D 2.A 3.B 4. A 5. B 6. A
二、多项选择题(每题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,有多个选项正确。
全部选对得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
7. AC 8. CD 9. BD 10. CD 11. BC 12. BC
第Ⅱ卷
三、实验题:(本题共1小题,共12分)
13.实验电路图和实物连线图如下图所示。
四、解答题:(本题共4小题,每小题10分,共40分.解答要求:①作出反映题目意思的解题示意图;②写出必要的文字说明;③列出依据的基本公式;④重要演算步骤和结果表达式;⑤代入已知数值计算,答案中必须明确写出数值和单位;⑥如有必要可以对结论
进行简单的讨论.)
14. 解:杆的重力沿斜面的分力为:
G 1=mgsin θ=0.12(N ) (1分)
杆所受的最大静摩擦力:
f=μmgcos θ=0.064(N ) (1分)
(1) 当电流较小(设为I 1)时,最大静摩擦力沿斜面向上,安培力
F 1=BI 1d ,受力分析如图1所示。
有: (1分) 11
G f F =+ (2分)
解得电流最小值:I 1=0.14(A ) (1分)
(2) 当电流较大(设为I 2)时,最大静摩擦力沿斜面向下,安培力
F 2=BI 2d ,受力分析如图2所示。
有 (1分) f
G F +=12 (2分)
解得电流最大值:I 2=0.46(A ) (1分)
所以,通过ab 杆的电流范围应该是:0.14A ≤≤I 0.46A
15.解:杆ab 滑动时受到的摩擦力:
F N mg f <=⨯⨯==)(2.0101.02.01μ
ab 杆开始运动,所受向左的安培力不断增大,故ab 向右做加速度不断减小的加速运动。
当安培力增至0.2N 时,ab 杆开始做匀速直线运动,此时cd 杆仍保持静止,此时速度v 即为ab 滑动过程中的最大速度。
(2分)
对ab 杆有:BId f F +=1 (3分) 其中:R
Bdv R I 22==ε
(3分) 由以上各式可解得:v =6.25(m/s ) (2分)
16.解:(1)电子经过加速电场PK ,由动能定理有:
PK e eU v m =202
1 (2分)
图
1
图2
解得: )/(10310
1.9105.2106.1227313190s m m eU v e PK ⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯==-- (1分) (2)电子经过偏转电场时做类平抛运动,竖值偏转位移、加速度和运动时间分别为: 22
1at y = d m eU a e AB = 0v L t = 联立各式可求得:d
v m L eU y e AB 202
2= (1分) 将(1)中PK e eU v m 22
0=代入上式可得: )(106.3432
m d
U L U y PK AB -⨯== (1分) 所以电子通过偏向板时的动能为:
)(101.416J y d
U e eU E AB PK K -⨯=+= (2分) (3)电子离开偏向电场时的垂直分速度为v y ,则:
v L d m eU at v e AB y ⋅== (1分) 所以竖值位移为: )(1004.220m v R v t v y y
y -⨯===' (1分) 电子在荧光屏上偏离入射方向的总距离O O '为:
)(104.21004.2106.3223m y y Y ---⨯=⨯+⨯='+= (1分)
17. 解:
(1)(5分)设当粒子速率为v 时,其运动轨迹和AC
边相切(图1,P 是切点),O 为轨迹的圆心,设轨迹的半
径为r ,根据几何关系有:
A OP A 0sin =,即:r
a r -=360sin 0 可解得半径: ()a r 323-= (2分)
又因为: r
v m qvB 2
= (2分) 可解得粒子速率:m
qBa m qBr v )32(3-== 所以当粒子的入射速度满足m
qBa v )32(3-<时,粒子能够从AB 间射出。
(1分) (2)(5分)依题意分析,粒子速度较大时,运动半径较大,其运动轨迹和BC 边相切(图2,P 是切点);粒子速度较小时,运动半径较小,其运动轨迹和AC 边相切(图1 ,P 是切点)。
①设当粒子速率为v 1时,其运动轨迹和BC 边相切(图1),O 为轨迹的圆心,设轨迹的半径为r ,根据几何关系有:0
30=∠POB a
a r r DB OD OP 3230cos 0-+=+= 可解得半径:a r 3=
(1分) 又因为: r
v m qvB 2
= (1分) 可得此时粒子速率:m
qBa m qBr v 31== (1分) (上述计算表明,O 点和A 点是同一点,切点P 应该在BC 的中点上。
)
② 设当粒子速率为v 2时,其运动轨迹和AC 边相切(图1),此时粒子速率:
m
qBa m qBr v )32(32-== (1分) 综上可知,当粒子速率v 满足下列条件时,能从AB 间射出。
m
qBa v m qBa 3)32(3<≤- (1分) 图
2。