20xx年廣州市普通高中畢業(yè)班綜合測(cè)試(一)-預(yù)覽頁
【正文】 G R2 R3 S 100?100?10? 1?R1 干電池 5 B A R C O 14． (14 分 )如圖所示，豎直平面上有一光滑絕緣半圓軌道 ，處于水平方向且與軌道平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，軌道兩端點(diǎn) A、 C 高度相同，軌道的半徑為 R . 一個(gè)質(zhì)量為 m 的帶正電的小球從槽右端的 A 處無初速沿軌道下滑，滑到最低點(diǎn) B時(shí)對(duì)槽底壓力為 2mg. 求小球在滑動(dòng)過程中的最大速度 . 兩位同學(xué)是這樣求出小球的最大速度的： 甲同學(xué)： B是軌道的最低點(diǎn)，小球過 B點(diǎn)時(shí)速度最大 ， 小球運(yùn)動(dòng)過程 機(jī)械能守恒 ，221 mvmgR? ， 解得小球在滑動(dòng)過程中的最大速度為 gRv 2? ． 乙同學(xué)： B是軌道的最低點(diǎn)，小球過 B點(diǎn)時(shí)速度最大， 小球在 B點(diǎn)受 到軌道的壓 力 為 FN＝ 2mg，由牛頓 第二 定律有 RvmmgFN2?? ， 解得 球在滑動(dòng)過程中的最大速度 gRv? ． 請(qǐng)分別指出 甲 、 乙同學(xué) 的分析是否正確，若有錯(cuò)，將最主要的錯(cuò)誤指出來，解出正確的答案，并說明電場(chǎng)的方向 . 15．（ 14 分） U 形金屬導(dǎo)軌 abcd 原靜放在光滑絕緣的水平桌面上，范圍足夠大、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過導(dǎo)軌平面，一根與 bc 等長(zhǎng)的金屬棒 PQ 平行 bc放在導(dǎo)軌上，棒左邊靠著絕緣的固定豎直立柱 e、 f. 已知磁感強(qiáng)度 B = ；導(dǎo) 軌質(zhì)量 M = 2kg，其中 bc 段長(zhǎng) 、電阻 r = ，其余部分電阻不計(jì)；金屬棒 PQ質(zhì)量 m = 、電阻 R = 、與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ = . 若向?qū)к壥┘臃较蛳蜃?、大小?F = 2N 的水平拉力，如圖所示 . 求 :導(dǎo)軌的最大加速度、最大電流和最大速度（設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)， g 取 10m/s2） . 16. (15分 ) 玻璃棱鏡 ABCD 可以看成是由如圖所示的 ADE、 ABE、 BCD 三個(gè)直角三棱鏡組成，一束從 AD面入射的光線在棱鏡中的折射光線 ab 與AD 面的夾角 α =60176。 （ 1 分） 設(shè)玻璃的臨界角為 C, 則 ??? nC （ 1 分） sin450 因此光線 ab 在 AB 面會(huì)發(fā)生全反射 （ 1 分） 光線在 CD 面的入射角 γ ,， =? =300 （ 1 分） 根據(jù)?sinsinin?,光線在 CD 面的出射光線與法線的夾角 ,i =i （ 1 分） 圖中 ? 為所求的偏向角 ,從圖中幾何關(guān)系可知 MFN? 和 NGH? 有兩個(gè)角相等 ,所以第三個(gè)角一定相等 ,所以 ??90? （ 1 分） 17.（共 17 分） （ 1） HHe 2132 ? → He42 + H11 （ 2 分） (2) 速度越大，軌跡圓半徑越大，要使沿 0M方向運(yùn)動(dòng)的離子不能穿越磁場(chǎng)，則其在環(huán)形磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡圓中最大者與磁場(chǎng)外邊界圓相切 （本段文字也可用圖形表達(dá) 2分） 設(shè)軌跡圓的半徑為 r1，則 r12 + R12 = (R2 – r1)2 （ 2 分） 代入數(shù)字解得 r1 = （ 2 分） 設(shè)沿該圓運(yùn)動(dòng)的離子速度為 v1, q v1 B = m121rv （ 2 分） 即 v1 = mBqr1 （ 1 分） 代入數(shù)字得 v1 = 107m/s （ 2 分） (3)設(shè)離子以 v2的速度沿與內(nèi)邊界圓相切的方向射入磁場(chǎng)且軌道與磁場(chǎng)外圓相切時(shí)，則以該速度沿各個(gè)方向射入磁場(chǎng)區(qū)的離子都不能穿出磁場(chǎng)邊界 （也可用圖形表達(dá) 1 分） 設(shè)軌跡圓的半徑為 r2，則 r2 = 2 12 RR? （ 1 分） = （ 1 分） 設(shè)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為 B185。i ri F H N 10 ：（共 18 分） (1)滑塊與平板車之間的最大靜摩擦力 fm =μ Mg ，設(shè)滑塊與車不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)而一起加速運(yùn)動(dòng)的最大加速度為 a m 則 a m = fm/m =μ Mg/m = 4 10/2 = 6 m/s2 (1 分 ) 作用在滑塊上使滑塊與車一起相對(duì)靜止地加 速的水平推力最大值設(shè)為 Fm, 則 Fm = (M +m) a m = (4+2)kg 6 m/s2 = 36N (1 分 ) 已知水平推力 F =24N Fm,所以在 F 作用下 M、 m 能相對(duì)靜止地向右加速 (1 分 ) （評(píng)分說明：若不分析 F 作用下兩物能相對(duì)靜止，以上 3 分不能給） 設(shè)第一次碰墻前 M、 m 的速度為 v1 , v1 =24 ???? mM Ftm/s=2m/s (2 分 ) 第一次碰墻后到第二次碰墻前車和滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒 (1 分 ) 車向左運(yùn)動(dòng)速度減為 0時(shí)，由于 m M，滑塊仍在向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)滑塊速度為 3
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