第Ⅰ卷(選擇題 共120分)
本卷共20道題,每題6分
13.A
14.C 15.D 16.C 17.D 18.B 19.B 20.D
第Ⅱ卷(非選擇題 共180分)
本卷共11道題
21.(18分)
(1)①;偏大(每空3分)……………………共6分
(2)①0.183(0.181~0.185);(3分)
②V1,A1;R1;(3分)
③見答圖1;(3分)
④(3分)………………共12分
說明:答圖1中電壓表連接線柱b、c也正確。
22.(16分)
(1)設(shè)助跑距離為s,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式…………2分
解得………………2分
(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員在撐桿起跳上升階段至少要做的功為W,由功能關(guān)系有
………………3分
解得:W=650J………………2分
(3)運(yùn)動(dòng)員過桿后做自由落體運(yùn)動(dòng),設(shè)接觸軟墊時(shí)的速度為,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
……………………2分
設(shè)軟墊對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力為F,由動(dòng)量定理得…………3分
解得F=1300N………………2分
23.(18分)
(1)設(shè)C、D兩板間電壓U0=9.0V時(shí)帶電粒子飄入電場(chǎng)從小孔O2進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為,粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R0,根據(jù)動(dòng)能定理和牛頓第二定律有
………2分 ………2分 解得R0=6.0cm………2分
(2)如答圖2所示,帶電粒子軌跡與MN相切時(shí),恰好飛出磁場(chǎng),此時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)半徑R1=d…………1分
設(shè)恰能飛出磁場(chǎng)邊界MN的帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)CD兩板間的電壓為U1,從從小孔O2進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v1,根據(jù)牛頓第二定律與動(dòng)能定理有
…………1分
…………1分
解得U1=25V
由于粒子帶正電,因此只有在C板電勢(shì)高于D板(uCD為正值)時(shí)才能被加速進(jìn)入磁場(chǎng),根據(jù)圖象可得UCD=25V的對(duì)應(yīng)時(shí)刻分別為…………1分
…………1分
則粒子在0到內(nèi)飛出磁場(chǎng)邊界的飄入時(shí)間范圍為~…1分
(3)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大速度為vm,對(duì)應(yīng)的運(yùn)
動(dòng)半徑為Rm,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖3所示,依據(jù)動(dòng)能
定理和牛頓第二定律有
…………1分
…………1分
粒子飛出磁場(chǎng)邊界時(shí)相對(duì)小孔向左偏移的最小距離…………1分
粒子射出磁場(chǎng)區(qū)域的最左端是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與MN相切處,即粒子向左偏移距離x2=d
則磁場(chǎng)邊界MN有粒子射出的長度范圍△x=x2-x1=d-x1…………1分
24.(20分)
(1)滑塊C滑上傳送帶后做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊C從滑上傳送帶到速度達(dá)到傳送帶的速度v所用的時(shí)間為t,加速度大小為a,在時(shí)間t內(nèi)滑塊C的位移為x。
根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式………2分 ………1分
…………1分 解得…………1分
即滑塊C在傳送帶上先加速,達(dá)到傳送帶的速度v后隨傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),并從右端滑出,則滑塊C從傳道帶右端滑出時(shí)的速度為v=3.0m/s…………1分
(2)設(shè)A、B碰撞后的速度為v1,A、B與C分離時(shí)的速度為v2,由動(dòng)量守恒定律
mv0=2mv1 ………………1分 2 mv1=2mv2+mvC…………1分
由動(dòng)量守恒規(guī)律
……2分 解得EP=1.0J……2分
(3)在題設(shè)條件下,若滑塊A在碰撞前速度有最大值,則碰撞后滑塊C的速度有最大值,它減速運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端時(shí),速度應(yīng)當(dāng)恰好等于傳遞帶的速度v。
設(shè)A與B碰撞后的速度為,分離后A與B的速度為,滑塊C的速度為,由能量守恒規(guī)律和動(dòng)量守恒定律………1分
…………1分
由能量守恒規(guī)律…………2分
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 …………2分 解得:
說明:其他方法解答正確也給分。