北京市朝阳区2013届高三第一次综合练习 理综物理- 副本

优化方案教考资源网 www.yhfabook.com

乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出s-h关系图线。

实验中测得A、B的质量之比mA:mB=4:5，则根据s-h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2=___________。 【答案】（1）40.25±0.01 （2分） 0.227±0.002（2分） 9（2分） （2）① 2.0（2分）0.2（2分）偏大（2分） ② 如图所示（3分） 0.40（3分）

（1）毫米刻度尺估读到毫米的下一位，即40.25cm；螺旋测微器的固定刻度读数0.0mm，可动刻度

读数为0.01×22.5=0.225mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.0mm+0.225mm=0.225mm. 欧姆表表盘读数为9Ω，由于选择的是“×1”倍率，故待测电阻的阻值是9Ω。 （2）① 由匀变速直线运动的推论?x?aT可得，由于纸带与计时器之间的摩擦和空气阻力的影响，测量结果比真实值偏大。

②用平滑曲线将数据点连接，使尽可能多的点在曲线上，不在曲线上的点均匀分布在曲线两侧，误差较大的舍掉。由功能关系可知mBgh??mAgs，即??2mBh。 mAs22．（16分）如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，其中ABC为光滑半圆形轨道，半径为R，CD为水平粗糙轨道。一质量为m的小滑块（可视为质点）从圆轨道中点B由静止释放，滑至M点恰好静止，CM间距为4R。已知重力加速度为g。

欢迎广大教师踊跃投稿，稿酬丰厚。 5 优化方案教考资源网 www.yhfabook.com （1）求小滑块与水平面间的动摩擦因数；

（2）求小滑块到达C点时，小滑块对圆轨道压力的大小；

（3）现使小滑块在M点获得一初动能，使它向左运动冲上圆轨道，恰能通过最高点A，求小滑块在M

点获得的初动能。

【答案】见解析

（1）从B到M的过程中，根据动能定理：

mgR?4?mgR?0?0 所以

??0.25 ??????????????????????????（4分）

mgR?12mvC?v?2gR 2（2）设小滑块到达C点时的速度为vC，根据机械能守恒定律：

设小滑块到达C点时圆轨道对它的支持力为F，根据牛顿第二定律：

2vCF?mg?m?F?3mg

R根据牛顿第三定律，小滑块到达C点时，对圆轨道压力的大小F'?F?3mg?（6分）

（3）根据题意，小滑块刚好到达圆轨道的最高点A，此时，重力充当向心力，设小滑块达到A点时的速

度为vA，根据牛顿第二定律： 2vAmg?m?vA?gR

R设小滑块在M点获得的初动能为Ek，又根据能的转化和守恒定律：

Ek?Ep?EkA?Q Ek?2mgR?12mvA?4?mgR?3.5mgR ??????????????（6分） 2 即

23．（18分）如图所示，在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一匀强电场，场强的大小E=1.0N/C。一带电油滴在xOy平面内，从P点与x轴成30°的夹角射出，该油滴将做匀速直线运动，已知油滴的速度v=2.0m/s射出，所带电荷量q=1.0×10-7C，重力加速度为g=10m/s2。 （1）求油滴的质量m。

（2）若在空间叠加一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场，使油滴通过Q点，且其运动轨迹关于y

轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0T，求： a．油滴在磁场中运动的时间t； b．圆形磁场区域的最小面积S。

【答案】见解析

（1）对带电油滴进行受力分析，根据牛顿运动定律有

欢迎广大教师踊跃投稿，稿酬丰厚。 6 优化方案教考资源网 www.yhfabook.com qE?mg?0 qE所以m??1.0?10?8kg??（4分）

g（2）带电油滴进入匀强磁场，其轨迹如图所示，设其做匀速圆周运

动设圆周运动的半径为R、运动周期为T、油滴在磁场中运动的时间为t，根据牛顿第二定律：

mv2mv 所以 qvB??R??0.10m

RqB2?R 所以 T??0.1?s

v设带电油滴从M点进入磁场，从N点射出磁场，由于油滴的运动轨迹关于y轴对称，如图所示，根据几何关系可知?MO?N?60?，所以，带电油滴在磁场中运动的时间

T0.1?s t2??66 由题意可知，油滴在P到M和N到Q的过程中做匀速直线运动，且运动时间相等。根据几何关系可

d?Rsin30?0.2知，PM?NQ?2?3m

cos30?3PM0.1 所以 油滴在P到M和N到Q过程中的运动时间t1?t3??3s

v30.20.1 则油滴从P到Q运动的时间t?t1?t2?t3?(（83?π)s?0.17s??????

36分）

（3）连接MN，当MN为圆形磁场的直径时，圆形磁场面积最小，如图所示。根据几何

关系圆形磁场的半径

r?Rsin30??0.05m

?8222

其面积为S??r2?0.0025?m?7.9?10m m ??????（6分）

24．（20分）用电阻率为ρ、横截面积为S的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′。金属方框

水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行，如图1、2所示。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B。当t=0时，方框从静止开始释放，与底面碰撞后弹起（碰撞时间极短，可忽略不计），其速度随时间变化的关系图线如图3所示，在下落过程中方框平面保持水平，不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）求在0~15t0时间内，方框中的最大电流Im；

（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，写出必要的文字说明和证明过程（设磁场区域足够

长，写出一种措施即可）；

（3）估算在0~15t0时间内，安培力做的功。

欢迎广大教师踊跃投稿，稿酬丰厚。 7 优化方案教考资源网 www.yhfabook.com

图3 方框速度随时间变化的关系

【答案】见解析 （1）E?2BLv?I?E2BLvBvS ??Rρ4L2ρS 当v=vm=8v0时，I有最大值，Im?B?8v0?S4BSv0 ?2ρρ ???????????（6分）

（2）设金属线框的密度为d。当方框速度v=vm时，根据牛顿第二定律有

mg?2BImL?0 因为

Em2BLvmBSvm?? 4LR2ρρSm?dV?d?4L?S?4dLS Im?vm?4dρg B2 所以

可采取的措施有 a．减小磁场的磁感应强度B； b．更换材料，使d和ρ的乘积变大 ?????????????????（6分） （3）设方框开始下落时距底面的高度为h1，第一次弹起后达到的最大高度为h2。

在下落过程中，根据动能定理有：

mgh1?W安1?12m??8v0? 2 在上升过程中，根据动能定理有：

12?mgh2?W安2?0?m??7v0?

28B2SLv0又因为 mg?2BImL?m?

ρg 由图3可知：h1?87v0t0 (86v0t0~88v0t0均可)

h2?6v0t0 (5v0t0~6v0t0均可)

且

W安?W安1?W安2

欢迎广大教师踊跃投稿，稿酬丰厚。 8 优化方案教考资源网 www.yhfabook.com

所以

8B2SLv0152W安??(81gv0t0?v0) （应与h1、h2的值对应） ???（8分）

ρg2欢迎广大教师踊跃投稿，稿酬丰厚。 9