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【2013北京海淀二模】北京市海淀区2013年高考物理二模


海淀区高三年级第二学期期末练习
(物理部分) 2013.5
选择题:在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。

海淀高三物理二模参考答案及评分标准
2013.5.7

一、选择题: 13.B 14. A 15. B 16. A 17. C 18. D 19. C 20. D 二、实验题 21. (18 分) (1) 分) (4 ① 光路图正确有箭头 1 分;入射角、折射角标度正确 1 分 ②
sin ? 2 sin ? 1

……2 分
θ1 P1 P2 O

θ2 P3 P4

G

μ A

(2) (14 分) ①C……3 分 ②实物图补画正确……3 分 ③145.5 ……3 分, 291……3 分 ④RA……2 分

图 6 答案

+

-

图8

三、计算题 22. (16 分) (1)设物块 A 滑到斜面低端与物块 B 碰撞前时的速度大小为 v0,根据机械能守恒定律有
m 1 gh ? 1 2 m 1 v 0 ……………………2 分
2

v0 ?

2 gh

解得:v0=4.0m/s………………2 分 (2)设物块 B 受到的滑动摩擦力为 f,摩擦力做功为 W,则 f=?m2g……………………2 分 W=-?m2gx……………………2 分 解得:W=-1.6J……………………1 分 (3)设物块 A 与物块 B 碰撞后的速度为 v1,物块 B 受到碰撞后的速度为 v,碰撞损失的机 械能为 E,根据动能定理、根据动量守恒定律和能量守恒有 -?m2g x=01 2

m2v2……………………1 分

解得:v=4.0m/s
m 1 v 0 ? m 1 v 1 ? m 2 v …………………1 分

解得:v1=2.0m/s…………………1 分
1 2 m 1v 0 ?
2

1 2

m 1 v1 ?
2

1 2

m 2 v ? E …………………2 分
2

解得:E=0.80J…………………2 分 23.(18 分) (1)设 α 粒子第一次被加速后进入 D2 盒中时的速度大小为 v1,根据动能定理有
qU ? 1 2
v1 ?

mv 1 ……………………2 分
2

2 qU m

……………………2 分

(2)α 粒子在 D 形盒内做圆周运动,轨道半径达到最大时被引出,具有最大动能。设此时 的速度为 v,有
qvB ? mv R
2

……………………2 分
qBR m

解得: v ?

……………………2 分

设 α 粒子的最大动能为 Ek,则 Ek=
1 2
q B R 2m
2 2 2

mv

2

……………………2 分

解得:Ek=

……………………2 分

设交变电压的周期为 T、频率为 f,为保证粒子每次经过狭缝都被加速,带电粒子在磁场 中运动一周的时间应等于交变电压的周期(在狭缝的时间极短忽略不计) ,则
Bqv ? m v
2

,v ?

2? R T

R 2? m Bq

解得:T=
1 T f ? Bq

……………………1 分

f ?

2? m

……………………1 分

(3)离子经电场第 1 次加速后,以速度 v 1 进入 D2 盒,设轨道半径为 r1
r 1? mv qB ? 1 B 2 mU q

2

离子经第 2 次电场加速后,以速度 v2 进入 D1 盒,设轨道半径为 r2

轨道半径: r 2 ?

mv qB

2

?

1 B

2 ? 2 mU q

……… 离子第 n 次由 D1 盒进入 D2 盒,离子已经过(2n-1)次电场加速,以速度 v 2 n ? 1 进入 D2 盒,由动能定理:
( 2 n ? 1 )Uq ? 1 2 mv
2 2 n ?1

? 0

轨道半径: r n ?

mv

2 n ?1

?

1 B

( 2 n ? 1 ) 2 mU q

……………………1 分

qB

离子经第 n+1 次由 D1 盒进入 D2 盒,离子已经过 2n 次电场加速,以速度 v2n 进入 D1 盒, 由动能定理:
2 nUq ? 1 2 mv
2 2n

? 0

轨道半径: r n ? 1 ?

mv

2n

?

1 B

2 n 2 mU q

……1 分
n+1

xn+1
n Δx

qB

则 ? x =2 ( rn ? 1 ? rn ) …………1 分(如图所示)
? x =2(
mv mv
2 n ?1

xn

2n

?

) ?

2 B

2 Um q

(

2n ?

2n ? 1)

……………………1 分

Bq

Bq

24.(20 分) (1)设物体滑到 P 端时速度大小为 v P ,物体从 A 端运动到 P 端的过程中,机械能守恒
m gR ? 1 2 m v P …………………………1 分
2

解得: v P ?

2 g R …………………………1 分

设物体滑到 P 端时受支持力为 N,根据牛顿第二定律
N ? mg ? m vP R
2

…………………………1 分

解得:N=3mg…………………………1 分 设物体滑到 P 端时对轨道压力为 F,根据牛顿第三定律 F = N =3mg…………………………1 分 (2)物体到达 C 端以后受滑动摩擦力,向左做初速度为零的匀加速运动,设向左运动 距离为 x 时物体与皮带速度相同,设物体受到的摩擦力为 f,则 fx=
1 2 mv
2

?

1 2

mgR ………………………1 分

物体从皮带的 P 端滑到 C 端摩擦力做功

-fL=0fL ? 1 2

1 2

mv

2 p

………………………1 分

m 2 gR ………………………1 分 1 2 L ………………………1 分

解得:x=

即物体在皮带上向左先做匀加速运动一半皮带长度后,与皮带同速向左运动,即再次 到达 P 点时速度大小是 v= g R ………………………2 分 根据机械能守恒定律,设在斜面上上升的高度 H,则 mgH=
1 2 mv
2

解得 H=

R 2

……………………2 分

说明:其他方法答案正确均得分。 (3)设电场强度为 E,在无磁场物体从 A 端运动到 C 端的过程中,根据动能定理有
m g R ? ? ( m g ? E q ) L ? 0 ? 0 ……………………1 分
mg (R ? ? L)

解得 E=

? qL

……………………1 分

在有磁场情况下物体从 P 端运动到 C 端的过程中,设任意时刻物体速度为 v,取一段极短 的含此时刻的时间 ? t ,设在此时间段内的速度改变量为 ? v (取水平向右为正方向) ,根据 牛顿第二定律,有
? ? (m g ? E q ? qvB ) ? m a ? m ?v ?t

……………………1 分

两边同时乘以 ? t 再对两边求和
? ? ? ( mg ? Eq ) ? t ? ? ? qBv ? t ? ? m ? v ……………………1 分

而 ? v?t ?

? ?x ?

L

……………………1 分

? ? m ? v ? m (vc ? v p )

? 而 vc ?

2 gR 2

,vp ?

2 gR

则? m?v ? ?m

2 gR 2

……………………1 分

以上结果代入上式,得
? ? ( m g ? E q )t ? ? q B L ? ? m 2 gR 2

化简得

t=

? qBL
m gR

2

?

L

2 gR 2 gR

……………………1 分


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