【導讀】2020全國各地高三物理調(diào)研測試題37道新題。1．高空飛行中的生物力學：正加速度，即作用于人體的力是從頭指向腳的，其以“視覺發(fā)。黑”為測量忍受指標，此時a=3g，負加速度即作用于人體的力是由腳指向頭部，其以。前后左右面垂直，其以“呼吸困難”為測量忍受指標，此時a=15g，那么，航天器的氣。密倉的設(shè)計如圖所示，它固定在一個橫軸上，可繞軸做360°旋轉(zhuǎn)，這樣設(shè)計的目的是。B．始終承受橫向加速度。2．構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，遍布于生活的方方面面。好的一例，將電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機蓄電池連接。當在騎車者用力蹬車或電動。3．高血壓已成為危害人類健康的一種常見病，現(xiàn)已查明，血管變細是其誘因之一．為研究。過程中物體的動能可能在不斷增大。若宇航員登上月球后，在空中從同一高度同時釋放氫氣球和鉛球，忽略地球和。B．氫氣球?qū)⑾蛏霞铀偕仙?，鉛球加速下落；13．2020年8月29日，火星、地球和太陽處于三點一線上，上演了“火星沖日”的天象奇

　　

【正文】 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 分 所以 球的第一次碰撞點距 B 的距離 為： LLLH 434 ??? ．．．．．．．．．．．．．．． 1 分 32．（ 12分） 如圖所示， ①② 為兩平行金屬板， ③ 為方向相反的兩個勻強磁場的分界線， ④A L L h B 18 為過 4O 點的一條虛線． ①②③④ 相互平行，間距均為 m10?d ，其中在 ① 和 ② 間加有 2??U 的電壓，已知磁感應強度的大小 212 10B B T?? ? ? ，方向如圖，現(xiàn)從金屬板中點 1O 的附近由 靜止釋放一質(zhì)量 12???m 、電荷量 8???q 的粒子，粒子被電場加速后穿過小孔 2O 再經(jīng)過磁場 12 BB、 偏轉(zhuǎn)后，通過 4O 點，不計粒子重力， (計算結(jié)果 都 保留兩位有效數(shù)字 )，試求： （ 1）粒子從 1O 運動到 4O 的時間； （ 2）若粒子剛開始釋放時，右方距分界線 ④ 40m 處有一與之平行的擋板 ⑤ 正向左以速度 ? 勻速移動，當與粒子相遇時粒子運動方向恰好與擋板平行，求 ? 的大小． 答案 ． (12 分 )解：（ 1）根據(jù)動能定理，在加速過程中有： 212qU mv? ．．．．．．． 1 分 粒子 在勻強磁場 B1 中做勻速圓周運動，有：21 vqvB m R?．．．．．．．．．．． ．．．． ．． 1 分 由 以 上 二 式 解 得 20Rm? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．． ． 1 分 設(shè)粒子在勻強磁場 B1中的運動軌跡所對應的圓心角為 ? ，由幾何關(guān)系可知： ?? Rd? ，所以 030?? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．． ．． 1 分 根據(jù)題意和幾何知識可知，粒子在勻 強磁場 B2 中的運動軌跡所對應的圓心角也為 ? ，到達 O4點時，粒子的速度方向恰好水平向右，此后粒子繼續(xù)在勻強磁場 B2 中做勻速圓周運動，再回到勻強磁場 B1中做勻速圓周運動， 由于粒子 做勻速圓周運動 的圓心不在 O1O2的延長線上 ， 所以粒子不會回到 O2點，運動也失去 了周期 性 ． 粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期： ??qBmT ?．．．．．．．．．． 1 分 金屬板 ①② 間勻強電場的場強為： V/m20?? dUE ．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．． 1 分 粒子在勻強電場中運動的加速度為： 25 m / ??? mEqa ．．．．．．．．．．．． 1 分 設(shè)粒子從 O1直接運動到 O2 所用的時間為 1t ，則： 2121atd? 解得： 21 ???t ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 分 19 F 0 h y 所以粒子從 1O 到 4O 運動的時間為： 21 ?????? Ttt x．．．．．．．． 1 分 （ 2）板 ⑤ 的移動時間為： sTttx )4( ?????． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 分 板 ⑤ 移動的距離為： 40 20mxR? ? ? ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 分 板 ⑤ 移動的速度為： m / 2??? txv ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1 分 （計算 過程中如果 有效數(shù)字 位數(shù)出現(xiàn)錯誤，不管有幾處，總共扣 1 分） 33． （ l4 分）跳水運動是我國體育運動的優(yōu)勢項目，某運動員參加 10m跳臺（即跳臺距水面10m）的跳水比賽，假如運動員質(zhì)量為 m=60kg，其體形可等效為長度 L= 米，直徑d= 米的圓柱體，不計空氣阻力，運動員站立在跳臺上向上跳起到達最高點時，他的重心離跳臺臺面的高度為 米，在從起跳到接觸水面過程中完成一系列動作，入水后水的等效阻力 F（不包括浮力）作用于圓柱體的下端面， F 的數(shù)值隨入水深度 y 變化的函數(shù)圖像如圖所示，該直線與 F 軸相交于 F=，與 y 軸相交于 y=h（某一未知深度），為了確保運動員的安全，水池必須有一定的深度，已知水的密度 ρ =1 103kg/m3，根據(jù)以上的數(shù)據(jù)估算 （ 1） 運動員起跳瞬間所做的功 （ 2） 運動員從起跳到接觸水面過程的時間 （ 3） 跳水池至少應為多深？（保留兩位有效數(shù)字） 答案．（ 14 分） (1) 起跳瞬間做功 w=mv02/2=mgh1 （ 2 分） 代入數(shù)據(jù)得w=120J （ 2 分） (2) 起跳到接觸水面為豎直上拋運動 mv02/2=mgh1 代入數(shù)據(jù)得 v0=2m/s （ 2 分） 根據(jù)位移公式 :h2= v0t－ gt2/2 代 入數(shù)據(jù)得 t= （ 3 分） (3) 起跳到入水到最低點，設(shè)水池至少應為 h 深，根據(jù)動能定理得 w+mg(h2+h)－ Fh/2－ F 浮 L/2－ F 浮 (h－ L)=0－ 0 （ 3 分） 代入數(shù)據(jù)，得 h= （ 2 分） 34．（ 17 分）某同學設(shè)想用帶電粒子的運動軌跡做出“ 0”、“ 8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立 xoy 坐標系，在 1 ? 和 2 ? 處有兩個與 x 軸平行的水平界面 PQ 和 MN 把空間分 成 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 三個區(qū)域，在三個區(qū)域中分別存在勻強磁場 1B 、 2B 、 3B ，其大小滿足 2132 2 0 .0 2 TB B B? ? ?，方向如圖甲所示 .在 Ⅱ 區(qū)域中的 y 軸左右兩側(cè)還分別存在勻強電 場 1E 、 2E （圖中未畫出），忽略所有電、磁場的邊緣效應 . ABCD 是以坐標原點 O 為中心對稱的正方形，其邊長 ? .現(xiàn)在界面 20 PQ 上的 A 處沿 y 軸正方向發(fā)射一比荷 810 C/kgqm? 的帶正電荷的粒子（其重力不計），粒子恰能沿圖中實線途經(jīng) BCD 三點后回到 A 點并做周期性運動，軌跡構(gòu)成一個“ 0”字 .己知粒子每次穿越 Ⅱ 區(qū)域時均做直線運動 . （ 1） 求 1E 、 2E 場的大小和方向 . （ 2） 去掉 Ⅱ和Ⅲ 區(qū)域中的勻強電場和磁場，其他條件不變，仍在 A 處以相同的速度發(fā)射相同的粒 子，請在 Ⅱ和Ⅲ 區(qū)城內(nèi)重新設(shè)計適當?shù)膭驈婋妶龌騽驈姶艌?，使粒子運動的軌跡成為上、下對稱的“ 8”字，且粒子運動的周期跟甲圖中相同，請通過必要的計算和分析，求出你所設(shè)計的“場”的大小、方向和區(qū)域，并在乙圖中描繪出帶電粒子的運動軌跡和你所設(shè)計的“場” .（上面半圓軌跡己在圖中畫出） 21 22 35． (16 分 )如圖所示， ABCDEF 是一邊長為工的正六邊形盒，各邊均為絕緣板，盒外有方向垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為 B．在盒內(nèi)有兩個與 AF邊平行的金屬板 M、 N，且金屬板 N 靠近盒子的中心 O 點，金屬板 M 和盒子 AF 邊的中點均開有小孔，兩小孔與 O 點在同一直線上．現(xiàn)在 O 點靜止放置一質(zhì)量為 m、電荷量為 q 的帶正電粒子 (不計粒子的重力 )． (1) 如果在金屬板 N、 M 間加上電壓 UNM =U0 時，粒子從 AF 邊小孔射出后直接打在 A點，試求電壓 Uo 的大?。? (2) 如果改變金屬板 N、 M 間所加電壓，試判斷粒子從 AF 邊小孔射出后能否直接打在 C 點．若不能，說明理由；若能，請求出此時電壓 UNM 的大?。? (3) 如果給金屬板 N、 M 間加一合適的電壓，粒子從 AF 邊小孔射出后恰好能以最短 時間回到該小孔 (粒子打在盒子各邊時都不損失動能 )，試求最短時間． 答案： (1) 依題意， R=L/4 由 qvB=mv2/R qU0= 2021mv 得 U0= mLqB3222 (2) 設(shè) AF 中點為 G，連接 GC，作其垂直平分線，與 AF延長線交點即為圓心 由相似三角形得 R’=O’G=13L/4 qvB=mv2/R’ q= 2021mv ∴ UNM= mLqB32169 22 (3) 由于粒子在磁場中 運動周期 T=qBm?2， T 與速率無關(guān) 粒子撞擊 BC 中點和 DE 中點后回到 G,用時最短 圓周半徑 R”=3L/2 得到最短時間 t= 3360300 ?T =qBm?5 36（ 12分）如圖所示，在距水平地面高為 ，水平固定一根長直光滑桿，在桿上 P 點固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在 P點的右邊，桿上套有一質(zhì)量 m=2kg小球 A。半徑 R= 的光滑半圓形細軌道．豎直地固定在地面上，其圓心 O 在 P 點的正下方，在 軌道上套有一質(zhì)量也為 m=2kg的小球 B。用一條不可伸長的柔軟細繩，通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小的影響， g 取 l0m/s2?，F(xiàn)給小球 A 一個水平向右的恒力 F=55N。求： （ 1）把小球 B 從地面拉到 P 點正下方 C 點過程中．力 F 做的功； 23 （ 2）小球 B 運動到 C 處時的速度大??； （ 3）小球 B 被拉到離地多高時，小球 A 與 B 的速度大小相等。 37（ 13 分）如圖所示，空間存在兩個有界的勻強磁場，其分界線為折線，在折線兩側(cè)的磁場方向相反且垂直于紙面，磁 感應強度大小都為 B。折線的頂角∠ A=90176。， P、 Q 是折線上的兩點， AP=AQ=L?，F(xiàn)有一質(zhì)量為 m、電荷量為 q的帶負電微粒從 P點沿 PQ方向射出，不計微粒的重力。 （ 1）若 P、 Q 間外加一與磁場方向垂直的勻強電場，能使速度為 v0 射出的微粒沿 PQ直線運動到 Q 點，則場強為多大？ （ 2）撤去電場，為使微粒從 P 點射出后，途經(jīng)折線的頂點 A 而到達 Q 點，求初速度 v應滿足什么條件？ 24 25