2019-2020年高三12月聯(lián)考 物理.doc

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2019-2020年高三12月聯(lián)考 物理 本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，共 120 分，考試用時(shí)100分鐘?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。祝各位考生考試順利！ 第Ⅰ卷 一、單項(xiàng)選擇（本題共12小題，每小題4分，共48分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，把你認(rèn)為正確選項(xiàng)前的字母填寫(xiě)在答題紙上） 1．根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的物理學(xué)家是 A．伽利略 B．牛頓 C．亞里士多德 D．法拉第 【答案】 A 【解析】亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，伽利略通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)第一次提出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，笛卡爾在伽利略研究的基礎(chǔ)上第一次表述了慣性定律，牛頓在伽利略等前人研究的基礎(chǔ)上提出了牛頓第一定律．以上是有關(guān)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的物理學(xué)史，故本題應(yīng)選A。 2．如圖1所示，一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用 而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的是 A．物體可能只受兩個(gè)力作用 B．物體可能受三個(gè)力作用 C．物體可能不受摩擦力作用 D．物體一定受四個(gè)力 【答案】 D 【解析】物體一定受重力，拉力F產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，水平向右拉木塊，豎直向上拉木塊，由于木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，水平方向必有摩擦力與拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，結(jié)合摩擦力的產(chǎn)生條件可知?jiǎng)t必有支持力，因而物體一定受到四個(gè)力，故ABC錯(cuò)誤D正確。 3．如圖2所示為某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，關(guān)于這個(gè)質(zhì)點(diǎn)在 4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是 A．質(zhì)點(diǎn)始終向同一方向運(yùn)動(dòng) B．4s內(nèi)通過(guò)的路程為4m，而位移為零 C．4s末質(zhì)點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) D．加速度大小不變，方向與初速度方向相同 【答案】 B 【解析】圖象的斜率不變，因此物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)速度方向與加速度方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)，t=2s時(shí)，物體速度減為零，然后物體反向加速運(yùn)動(dòng)，t=4s時(shí)，回到起始點(diǎn)，由圖可知物體所經(jīng)歷的路程為：L=22=4(m)，位移為零，故ACD錯(cuò)誤，B正確． 4．小船橫渡一條河，船本身提供的速度大小方向都不變，已知小船的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3所示，則河水的流速 A．越接近B岸水速越大 B．越接近B岸水速越小 C．由A到B水速先增后減小 D．水流速度恒定 【答案】 B 【解析】從軌跡曲線的彎曲形狀上可以知道，加速度的方向水平向左，越靠近B岸水速越?。蔅正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選B． 5．一行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，由天文觀測(cè)可得，其運(yùn)動(dòng)周期為T，速度為v，引力常量為G，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．恒星的質(zhì)量為 B．恒星的質(zhì)量為 C．行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 D．行星運(yùn)動(dòng)的加速度為 【答案】 B 【解析】根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)，由V= 得到行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r= ①，C正確，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式：G =m r ②， 由①②得M= ，故A正確B錯(cuò)誤。據(jù)a= ③ 由①③得：行星運(yùn)動(dòng)的加速度為 ，D正確。 6．如圖4所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像為正弦曲線，從圖中可判斷 A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力做負(fù)功 B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大 C．在t2時(shí)刻，外力的功率最大 D．在t1～t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零 【答案】 D 【解析】圖象斜率表示加速度，加速度對(duì)應(yīng)合外力，合外力減小，速度增大；由圖象可知0時(shí)刻速度為零，t1時(shí)刻速度最大但拉力為零，由P=Fv可知外力的功率在0時(shí)刻功率為零，t1時(shí)刻功率也為零，可知功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤；在0～t1時(shí)間內(nèi)，由圖象可知，物體的速度沿正方向，加速度為正值且減小，故力與速度方向相同，故外力做正功，故A錯(cuò)誤；在t1～t3時(shí)間內(nèi)物體的動(dòng)能變化為零，由動(dòng)能定理可知外力做的總功為零，故D正確．t2時(shí)刻物體的速度為零，由P=Fv可知外力的功率為零，故C錯(cuò)誤． 7．圖5是一列簡(jiǎn)諧橫波在t = 2s時(shí)的波形圖，圖6是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則該波的傳播速度和傳播方向是 A．v = 25 m/s ，向x軸負(fù)方向傳播 B．v = 25 m/s ，向x軸正方向傳播 C．v = 50 m/s ，向x軸負(fù)方向傳播 D．v = 50 m/s ，向x軸正方向傳播 P 圖 圖6 5 O x / m y/cm 0.2 -0.2 50 100 150 200 圖6 O t / s y/cm 0.2 -0.2 1 2 3 4 【答案】 C 【解析】由圖6知，2s時(shí)刻P點(diǎn)正經(jīng)過(guò)平衡位置向正方向運(yùn)動(dòng)，則由波動(dòng)圖象可知波應(yīng)向x軸的負(fù)方向傳播；而波的周期為2s，波長(zhǎng)為100m，則波速v= m/s=50m/s；故C正確． 8．如圖7所示，人在船上向前行走，腳與船面間不打滑。忽略水對(duì)船的阻力，則下列四個(gè)說(shuō)法中不正確的有 ①腳與船之間的摩擦力是靜摩擦力； ②腳與船之間的摩擦力對(duì)船做負(fù)功； ③腳與船之間的摩擦力對(duì)人做負(fù)功； ④腳與船之間的摩擦力對(duì)人船組成的系統(tǒng)所做功的的代數(shù)和不為零。 A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④ 【答案】 D 【解析】人在船上向前行走，腳與船面間不打滑，說(shuō)明腳與船之間的摩擦力是靜摩擦力；，取地面為參考系，船受到的摩擦力方向向后，且向后運(yùn)動(dòng)，故腳與船之間的摩擦力對(duì)船做正功；人受到的摩擦力方向向前，對(duì)地位移方向不確定，腳與船之間的摩擦力對(duì)人做功的正負(fù)不確定，所以腳與船之間的摩擦力對(duì)人船組成的系統(tǒng)所做功的的代數(shù)和有可能為零。綜上所述易知只有①正確，故選D。 M N a b 9．如圖8所示，直線MN是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線（方向未畫(huà)出）。虛線是一帶電的粒子只在電場(chǎng)力的作用下，由a到b的運(yùn)動(dòng)軌跡，軌跡為一拋物線。下列判斷正確的是 A．電場(chǎng)線MN的方向一定是由N指向M B．帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中動(dòng)能一定逐漸減小 C．帶電粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能 D．帶電粒子在a點(diǎn)的加速度一定大于在b點(diǎn)的加速度 【答案】 C 【解析】由于帶電粒子的電性不確定，所以電場(chǎng)線的方向不確定，A錯(cuò)誤；帶電粒子由a運(yùn)動(dòng)到b的過(guò)程中，只受電場(chǎng)力的作用，由軌跡的彎曲方向知電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，故B錯(cuò)誤C正確；由于僅給出一條電場(chǎng)線，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系不確定，D錯(cuò)誤。 圖9 E r R1 R3 R2 C P a b A V 10．在如圖9所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，、為理想電流表和電壓表。在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是 A．電壓表示數(shù)變小 B．電流表示數(shù)變小 C．電容器C所帶電荷量增多 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低 【答案】 D 【解析】由題圖可知，電壓表與R1 并聯(lián)，R3與電流表串聯(lián)后與R2并聯(lián)，兩部分串聯(lián)后接在電源兩端。在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，故總電阻減小，流過(guò)電源的電流增大，路端電壓減小，R1兩端電壓增大，電壓表示數(shù)變大，a點(diǎn)電勢(shì)降低，A錯(cuò)誤D正確；R2兩端電壓減小，電容器與R2并聯(lián)，故電容器放電，所帶電荷量減少，C錯(cuò)誤；流過(guò)R2的電流減小，又總電流增大，所以流過(guò)電流表的電流增大，B錯(cuò)誤。 m v M θ h 圖10 11．如圖10所示在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上有一靜止的質(zhì)量為M的斜面，斜面表面光滑、高度為h、傾角為θ。一質(zhì)量為m（m＜M）的小物塊以一定的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)沖上斜面過(guò)程中機(jī)械能損失。如果斜面固定，則小物塊恰能沖到斜面頂端。如果斜面不固定，則小物塊沖上斜面后能達(dá)到的最大高度為 A．h B． C． D． 【答案】 D 【解析】若斜面固定，由機(jī)械能守恒定律可得，；若斜面不固定，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，有，由機(jī)械能守恒定律可得，，以上三式聯(lián)立可得= 圖11 12．如圖11所示，長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩極間距為d，極板面積為S，這兩個(gè)電極與可變電阻R相連。在垂直前后側(cè)面的方向上，有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫電離氣體，氣體以速度v向右流動(dòng)，并通過(guò)專用管道導(dǎo)出。由于運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)。若不計(jì)氣體流動(dòng)時(shí)的阻力，由以上條件可推導(dǎo)出可變電阻消耗的電功率。調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，根據(jù)上面的公式或你所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，可求得可變電阻R消耗電功率的最大值為 A． B． C． D． 【答案】 B 【解析】運(yùn)動(dòng)的電離氣體，受到磁場(chǎng)的作用，將產(chǎn)生大小不變的電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，其內(nèi)阻為 r=ρ 根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)外電阻等于電源的內(nèi)阻，即R=r時(shí)，外電阻消耗的電功率最大． 此時(shí)R=ρ，代入電功率中得到，最大電功率Pm=．故選B。 第Ⅱ卷 二、填空題（每空2分，共20分） 13．如圖12所示，（甲）圖是某學(xué)生測(cè)量“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置，由于實(shí)驗(yàn)中連接重物和木塊的細(xì)線過(guò)長(zhǎng)，所以當(dāng)重物著地后，木塊還會(huì)在木板上繼續(xù)滑行，圖（乙）所示紙帶是重物著地后的一段打點(diǎn)紙帶（注意圖中任兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出）。若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電頻率為50Hz，則木塊的加速度為a=_____m/s2，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_____。（g=10 m/s2忽略空氣阻力以及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，所有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字） 圖12 【答案】 －0．50 0．050（或5．010－2） 【解析】以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有 a= 解得：a=-0.50m/s2 重物落地后木塊只受摩擦力的作用，用m表示木塊的質(zhì)量，根據(jù)牛頓第二定律有： -μmg=ma 解得μ=0.050 14．“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖13（甲）所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖（乙）是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖。 圖13 （1） 如果沒(méi)有操作失誤，圖（乙）中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是______。 （2） 本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是______ A．理想實(shí)驗(yàn)法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．建立物理模型法 【答案】（1）F′ （2） B 【解析】（1）F是通過(guò)作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過(guò)一個(gè)彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)到O點(diǎn)，使得一個(gè)彈簧稱的拉力與兩個(gè)彈簧稱的拉力效果相同，測(cè)量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合．（2）實(shí)驗(yàn)中我們是使兩個(gè)力的效果與一個(gè)力的效果相同，利用了等效替代法的科學(xué)方法。 15．在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中： 圖14 （1）某組同學(xué)用如圖14（甲）所示裝置，采用控制變量的方法，來(lái)研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關(guān)系，下列措施中不需要和不正確的是______ ①首先要平衡摩擦力，使小車受到的合力就是細(xì)繩對(duì)小車的拉力 ②平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝碼，使小車能勻速滑動(dòng) ③每次改變拉小車的拉力后都需要重新平衡摩擦力 ④實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在塑料桶中增加砝碼來(lái)改變小車受到的拉力 ⑤實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先放小車，然后再開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 A．①③⑤ B．②③⑤ C．③④⑤ D．②④⑤ （2）某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，畫(huà)出a-F圖14如圖（乙）所示，那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題可能是______ A．實(shí)驗(yàn)中摩擦力沒(méi)有平衡 B．實(shí)驗(yàn)中摩擦力平衡過(guò)度 C．實(shí)驗(yàn)中繩子拉力方向沒(méi)有跟平板平行 D．實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量發(fā)生變化 【答案】（1） B （2） B 【解析】（1）平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動(dòng)小車，使小車沿木板運(yùn)動(dòng)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出來(lái)的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動(dòng)；每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力；由于小車運(yùn)動(dòng)較快，可能會(huì)使打出來(lái)的點(diǎn)很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再放開(kāi)小車。（2）圖象說(shuō)明當(dāng)繩子上拉力為0時(shí)，小車的加速度不為0，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中摩擦力平衡過(guò)度。 16．橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長(zhǎng)度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)際都表明，其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。 （1）在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是______． A． N B． m C． N/m D． Pa （2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖15（甲）所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測(cè)得橡皮筋的長(zhǎng)度L=20．00cm，利用測(cè)量工具a測(cè)得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4．000mm，那么測(cè)量工具a應(yīng)該是___ _。 （3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測(cè)出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長(zhǎng)量x的實(shí)驗(yàn)記錄。處理數(shù)據(jù)時(shí)，可在圖（乙）中作出F-x的圖像，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=______N/m。（保留兩位有效數(shù)字） 拉力F（N） 5 10 15 20 25 伸長(zhǎng)量x（cm ） 1．6 3．2 4．8 6．4 8 （4）這種橡皮筋的楊氏模量Y=______。（保留一位有效數(shù)字） 【答案】（1） D （2） 螺旋測(cè)微器（或千分尺）（3） 3．1102 （4） 5106Pa 【解析】（1）根據(jù)表達(dá)式得：Y= 已知K的單位是N/m，L的單位m，S的單位是m2， 所以Y的單位是N/m2，也就是Pa，故選D． （2）測(cè)量橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑用螺旋測(cè)微器． （3） 根據(jù)F=k（l-l0）可知，圖象的斜率大小等于勁度系數(shù)大小，由圖象求出勁度系數(shù)為 k=3．1102N/m．（4）根據(jù)Y=kL/S求得，Y≈5106Pa． 三．計(jì)算題：本題共5小題，共52分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位。 17．（8分）在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0．2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45o角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，如圖16所示，此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s2，求： （1）此時(shí)輕彈簧的彈力大小 （2）小球的加速度大小和方向 【答案】 見(jiàn)解析 【解析】（1）水平面對(duì)小球的彈力為零，小球在繩沒(méi)有斷時(shí)受到繩的拉力F、重力mg和彈簧的彈力T作用而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得： 豎直方向：， …………………．．1分 水平方向：。 …………………．．1分 解得：。 …………………．．1分 當(dāng)剪斷輕繩瞬間彈簧的彈力大小不變，仍為10N ……．．1分 （2）剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡， 水平面支持力與重力平衡， ………………．．1分 由牛頓第二定律得：，…………………．．1分 解得， …………………．．1分 方向向左。 …………………．．1分 18．（8分）如圖17，A、B兩點(diǎn)所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個(gè)圓為同心圓，圓心處有一帶電為+Q的點(diǎn)電荷，內(nèi)外圓間的電勢(shì)差為U，一電子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B，電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度為v，若電子質(zhì)量為m,帶電荷量為e，求： （1）電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小 （2）電子在A點(diǎn)時(shí)的速度大小v0 【答案】見(jiàn)解析 【解析】（1）電子在B點(diǎn)受到的庫(kù)侖力大小為……．．2分 電子在該處的加速度為 …………………．．2分 （2）電子由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得： ， …………………．．2分 解得： …………………．．2分 19．（12分）質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖18所示，g取10m/s2．求： （1）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； （2）水平推力F的大??； （3）0～10s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小。 【答案】 見(jiàn)解析 【解析】（1）6s~10s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過(guò)程時(shí)間為t2、初速度為v20、末速度為v2t、加速度為a2，則：……．． 2分 設(shè)物體所受的摩擦力為f，根據(jù)牛頓第二定律，有 ，又因?yàn)? ……．．1分 解得： …………………．．1分 （2）0~6s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過(guò)程時(shí)間為t1、初速度為v10、末速度為v1t、加速度為a1，則： ……．．2分 根據(jù)牛頓第二定律，有， …………………．……．．1分 解得：F＝6N …………………．……………………．．1分 （3）法一：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式，得……表達(dá)式3分，結(jié)果1分 法二：根據(jù)v-t圖像圍成的面積，得 20．（12分）如圖19所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長(zhǎng)度x=5m，軌道CD足夠長(zhǎng)且傾角θ=37o，A、D兩點(diǎn)離軌道BC的高度分別為h1=4．30m, h2=1．35m，現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放，已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0．5，重力加速度g取10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8，求： （1）小滑塊第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度大小 （2）小滑塊第一次與第二次通過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間間隔 （3）小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離 【答案】 見(jiàn)解析 【解析】（1）小滑塊從A經(jīng)過(guò)B、C運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程，由動(dòng)能定理得： …………………．……．．3分 代入數(shù)據(jù)解得： …………………．……．．1分 （2）小滑塊從A經(jīng)過(guò)B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理得： ， …………………．……．．1分 代入數(shù)據(jù)解得： …………………．……．．1分 小滑塊沿CD段上滑的加速度大小 小滑塊沿CD段上滑到最高點(diǎn)的時(shí)間,………………．．1分 由對(duì)稱性可知，小滑塊從最高點(diǎn)滑回C點(diǎn)的時(shí)間， 故小滑塊第一次與第二次通過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間間隔?！?分 （注：用動(dòng)量定理求解時(shí)間同樣得分） （3）對(duì)小滑塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程利用動(dòng)能定理，設(shè)小滑塊在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的總路程為s， ， …………………．……．．2分 代入數(shù)據(jù)解得： …………………．……．．1分 故小滑塊最終停止的位置距B點(diǎn)的距離為：………．．1分 21．（12分）如圖20所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，以第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM（與負(fù)x軸成45角）和正y軸為界，在x＜0的區(qū)域建立勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向左，場(chǎng)強(qiáng)大小E=0．32V/m；以直線OM和正x軸為界，在y＜0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．1T，一不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=2103m/s的初速度射入磁場(chǎng)，已知粒子的比荷為q/m=5106C/kg，求： （1）粒子第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)的位置坐標(biāo) （2）粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間 （3）粒子最終離開(kāi)電磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo) 【答案】 見(jiàn)解析 【解析】（1）粒子帶負(fù)電，從O點(diǎn)沿y軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，沿順時(shí)針?lè)较蜃鰣A周運(yùn)動(dòng)。 第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界上的一點(diǎn)（設(shè)為A點(diǎn)）， 由得： …………………．．2分 m, …………………．．1分 所以，A點(diǎn)的坐標(biāo)為：（）?！?分 （2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則 ， …………………．．2分 其中， …………………．．1分 代入數(shù)據(jù)解得：，所以。．．1分 （3）粒子從C點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，則 ， ， …………………．．1分 ， …………………．．1分 代入數(shù)據(jù)解得： ………………．．1分 …………．．1分 粒子離開(kāi)電磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為：（）。