东莞一中2009届高三物理模拟测试(2)

17. （12分）半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金属环上分别接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略不计

（1）若棒以v0＝5m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO’的瞬时（如图12所示）MN中的电动势和流过灯L1的电流。

（2）撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90o，若此时磁场随时间均匀变化，其变化率为ΔB/Δt＝（4 /π）T/s，求L1的功率。

18．（12分）如图13所示，在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B；在x轴下方有沿y轴负方向的匀强电场，场强为E。一质量为m，电量为-q的粒子从坐标原点O沿着y轴正方向射出。射出之后，第三次到达x轴时，它与点O的距离为L。求此粒子射出时的速度v和运动的总路程s（重力不计）。

图12

图13

19．（14分）如图14所示，P为位于某一高度处的质量为m的物块，Q为位于水平地面上的质量为M＝1kg的特殊平m1

板， ＝ ，平板与地面间的动摩擦因数 μ＝0.02。在板的上表面的上方，存在一定厚度的“相互作用区域”，区域

M8的上边界为MN，如图中划虚线的部分．当物块P进入相互作用区域时，P、Q之间便有相互作用的恒力F＝kmg，其中Q对P的作用力竖直向上，且k＝41，F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触．在水平方向上，P、Q之间没有相互作用力。P刚从离MN高h ＝20m处由静止自由落下时，板Q向右运动的速度v0＝8m/s，板Q足够长，空气阻力不计。求：

（1）P第一次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T； （2）P第2次经过MN边界时板Q的速度v；

（3）从P第1次经过MN边界，到第2次经过MN边界的过程中，P、Q系统损失的机械能?E； （4）当板Q的速度为零时，P一共回到出发点几次?

20．（14分）如图15所示，水平地面上方被竖直线MN分隔成两部分，M点左侧地面粗糙，动摩擦因数为μ＝0.5，右侧光滑．MN右侧空间有一范围足够大的匀强电场．在O点用长为R＝5m的轻质绝缘细绳，拴一个质量mA＝0.04kg，带电量为q＝+2×10的小球A，在竖直平面内以v＝10m/s的速度做顺时针匀速圆周运动，运动到最低点时与地面刚好不接触．处于原长的弹簧左端连在墙上，右端与不带电的小球B接触但不粘连，B球的质量mB=0.02kg，此时B球刚好位于M点．现用水平向左的推力将B球缓慢推至Ｐ点（弹簧仍在弹性限度内），MP之间的距离为L＝10cm，推力所做的功是W＝0.27J，当撤去推力后，B球沿地面右滑恰好能和A球在最低点处发生正碰，并瞬间成为一个整体C（A、B、C均可视为质点），碰后瞬间立即把匀强电场的场强大小变为E＝6×103N/C，电场方向不变．（取g＝10m/s）求：

（1）A、B两球在碰前匀强电场的大小和方向. （2）碰撞后整体C的速度.

（3）整体C运动到最高点时绳的拉力大小.

B

P 图15

M A O N 2

-4

图14

东莞一中2009届高三物理

模拟测试参考答案

一、 选择题。本题共有12小题；每小题4分，共48分。在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一个选项正确，

有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 题号 答案 1 BCD 2 D 3 C 4 AC 5 BC 6 BD 7 ACD 8 ABD 9 AC 10 C 11 B 12 B 二．选做题（共10分）

13．⑴BCF（4分）⑵0.8 （2分） 5 （2分） 10（2分） 三．实验题（共28分）

14. （16分） (3)同一点由静止释放, (4)AN的高度h1、BM的高度h2 , M、C之间的距离x

（5）①65.0 （64.0～-65.5） ②

gx?2h2mgx24h2

③mg(h1?h2)，

④小球在运动过程中受到阻力； 长度测量； 悬线摆至电热丝处时损失机械能； 小球落地点位置的确定等。(说出任意合理的一条即可得分)

评分标准：每空2分．

15.（12分）（1）如图所示。

因为电源电动势E = 1.5V，而电压表量程为10V，读数不明显， 所以不选电压表。已知内阻的电流表可测电压，所以选用A1或A2 测电压，R2的电阻约为20Ω，题中要求测多组数据，故采用分压 接法，电路图如图所示。

?D2(I2r2?I1r1) S

（2）

4L0I1 。式中：I1为A1的读数，I2为A2的读数，r1为A1的内阻，r2为A2的内阻，L0为金属丝的长度，D

为金属丝的直径

LIr?IrDRL?2211,RL??0,S??()2I1S2LI2r2?I1r1??0I1SSI2r2?I1r1?D2(I2r2?I1r1)????L0I14L0I1因为

所以，得。

四．计算题（共64分）

?v16.（12分）解：由图可得，0～2s内物体的加速度为a=?t=0.5 m/s2 ①

由牛顿第二定律可得：F?mgsin??ma ②

'2s后有：F?mgsin? ③ '联立①②③，并将F?5.5N，F?5N

om?1.0kg??30代入解得：，

17．（12分）解：（1）ε1＝B2av＝0.2×0.8×5＝0.8V ①

I1＝ε1/R＝0.8/2＝0.4A ② （2）ε2＝ΔФ/Δt＝0.5×πa2×ΔB/Δt＝0.32V ③

P1＝(ε2/2)/R＝1.28×10W ④

18．（12分）解：粒子运动路线如图示有 L＝4R ①

粒子初速度为v，则有 qvB=mv/R ② 由①、②式可算得 v=qBL/4m ③

设粒子进入电场作减速运动的最大路程为l，加速度为a， qE=ma ⑤ 粒子运动的总路程 s=2πR+2l ⑥ 由①、②、④、⑤、⑥式，得

s=πL/2+qBL/(16mE) ⑦

12

19．（14分） （1）P自由落下第一次到达边界MN时h＝ gt，t＝2s

2 vp2＝2gh P到达边界MN时速度vp＝ 2g h ＝20m/s P进入相互作用区域时，kmg－mg＝ma

a＝（k－1）g＝400m/s

第一次在相互作用区域中运动时T＝2×

2

222

2

-2

v=2al ④

2

vpa＝0.1s

（2）P在相互作用区域中运动的T末，又越过MN，速度大小又等于vp，然后做竖直上抛运动回到原出发点，接着又重复上述运动过程．每当P从出发点运动到MN的时间t内，板Q加速度a1向左，

μMg2

a1＝＝μg＝0.2m/s

M

每当P在相互作用区中运动的时间T内，板Q加速度a2向左 μ(kmg＋Mg)2

a2＝＝1.225m/s

M

P第2次经过MN边界时，板Q的速度v＝v0－a1t－a2T v＝（8－0.2 × 2－1.225 × 0.1）m/s＝7.48m/s （3）v1＝v0－a1t＝8－0.2× 2＝7.6 m/s 12 12

?E＝Mv1－Mv＝0.925 J

22

（4）设板Q速度为零时，P一共回到出发点n次。由以上分析得： v0－2na1t－na2T＝0 代入数据，解得n＝8.7 故n取8

20．（14分）解：（1）要使小球在竖直平面内做匀速圆周运动，必须满足 F电=Eq=mAg

E? 所以

mAgq=2×103N/C 方向竖直向上

（2）由功能关系得，弹簧具有的最大弹性势能 EP?W??mBgl?0.27J 设小球B运动到M点时速度为vB，由功能关系得

EP??mBgL?12mBvB2 vB?5m/s

两球碰后结合为C，设C的速度为v1，由动量守恒定律得 v1?5m/s

mAv?mBvB?mCv1

v12v12mc??Eq?mcg?mc?0.3NEq?mg?0.6NCRR （3）加电场后，因

所以C不能做圆周运动，而是做类平抛运动，设经过时间t绳子在Q处绷紧，由运动学规律得

12a?Eq?mCgy?at222mx?v1t ??x?R?y?R2C 可得

Y R Q X x O R-y y

t?1s vy?at?10m/s x?y?R?5m

即：绳子绷紧时恰好位于水平位置，水平方向速度变为0， 以竖直分速度

vy开始做圆周运动

1mv2?1mv2?EqR?m设到最高点时速度为vC2C1CgR2由动能定理得；22

得v2?102m/s

T?mv22在最高点由牛顿运动定律得；

Cg?Eq?mcR 求得 T?3N

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