2023学年高二下学期期末联考物理试题(解析版).pdf

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简可得表达式mmmA=A+Bttt132四、计算题。(本大题共4小题,请将解答过程写在答题卡上,在本试卷上作答无效。)==,如图所示,一颗质量m′==500m/s的速度沿水平方向击中小球,并穿过球心,小球落地处离杆的距离s=.【答案】100m【解析】【详解】设子弹穿过后小球的速度为v,则s=vt………………………………①……………………………②解得:v="20m/s"取V方向为正方向,据动量守恒定律可求出子弹穿过后的速度v01mv="mv"+mv………………………③1011v="100m/s"(2分)1因子弹与小球落地所以历的时间相同,所以………………………………⑤:..得s="100"m……………………………⑥,a为粒子加速器,电压为U,b为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度1为B,板间距离为d,c为偏转分离器,磁感应强度为B。今有一质量为m、电荷量为e的正粒子(不计12重力),经加速后,该粒子恰能通过速度选择器,粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求:(1)粒子的速度v为多少;(2)速度选择器的电压U为多少;2(3)粒子在B磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大。22eU2eU12mU【答案】(1)1;(2)Bd1;(3)1m1mBe2【解析】【详解】(1)在电场中,粒子被加速电场U加速,由动能定理有11eU=mv212解得2eUv=1m(2)在速度选择器中,粒子受的电场力和洛伦兹力大小相等,则有Ue2=evBd1解得速度选择器的电压2eUU=Bdv=Bd1211m(3)在磁场中,粒子受洛伦兹力作用而做圆周运动,则有:..mv2evB=2R解得半径12mUR=,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管4CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧下端固定,上端恰好与管口D端齐平,质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑,进入管口C端时与管壁间恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧,在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为E,已知小球与BC间的动摩擦因数μ=:(1)小球达到B点时的速度大小v;B(2)水平面BC的长度s;(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度v。m2mg22E【答案】(1)2gr;(2)3r;(3)3gr+?pkm【解析】【详解】(1)小球在曲面上下滑的过程,由机械能守恒定律,得1mg?2r=mv22B解得v=2grB(2)小球在C端时与管壁间恰好无作用力,结合牛顿第二定律和向心力公式,有:..v2mg=mCr可得v=grC由A至C,由动能定理,得1mg(2r)??mgs=mv22C解得s=3r(3)设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D端的距离为x,则有mgkx=mg?x=k由功能关系,得11mg(r+x)?E=mv2?mv2p2m2C解得2mg22Ev=3gr+?,线圈abcd每边长l=,线圈质量m=,电阻R=?,砝码质量1m=,线圈上方的匀强磁场磁感应强度B=,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度2h=l=。砝码从某一位置由静止释放,使ab边进入磁场开始做匀速运动。取g=10m/s2。求:(1)线圈做匀速运动的速度;(2)线圈在磁场中运动的时间及该过程中线圈所产生的焦耳热;(3)从开始运动到线圈全部刚好离开磁场的过程中,砝码下降的总距离H。:..【答案】(1)v=4m/s;(2),Q=;(3)H=【解析】【详解】(1)线圈上升时受到安培力F、绳子的拉力F和重力mg,线圈ab边进入磁场开始做匀速运安1动,线圈处于平衡状态,由平衡条件得F=mg+F1安砝码做匀速直线运动,由平衡条件得F=mg2感应电动势E=Blv电流EBlvI==RR线圈受到的安培力B2l2vF=BIl=安R联立解得v=4m/s(2)线圈从ab边进入磁场到cd边离开磁场的过程,一直做匀速运动,====(mg?mg)2l21代入数据得Q=(3)由能量转化守恒定律得1(mg?mg)H=(m+m)v2+Q21221代入数据得H=