20xx全国各地高三物理调研测试题37道新题(编辑修改稿)

20xx全国各地高三物理调研测试题37道新题(编辑修改稿)内容摘要：

02mvE ql （ 2 分） ⑵ 设到 C点距离为 △ y 处射出的粒子通过电场后也沿 x 轴正方向 ， 粒子第一次达 x轴用时 △ t，水平位移为 △ x，则 0x v t   21 ()2 qEytm   （ 1 分） 若满足 022l n x   ，则从电场射出时的速度方向也将沿 x 轴正方向 （ 2 分） 解之得： 2002201 1 1()2 lqEyln m v n   （ 2 分） 即 AC 间 y 坐标为021yln （ n = 1， 2， 3， „„ ） （ 1 分） ⑶ 当 n=1 时，粒子射出的坐标为 10yl 当 n=2 时，粒子射出的坐标为2020yl 当 n≥3时，沿 x 轴正方向射出的粒子分布在 y1到 y2之间（如图） y1 到 y2之间的距离为 L= y1－ y2=054l 则磁场的最 小半径为 0528lLR （ 2 分） 若使粒子经磁场偏转后汇聚于一点，粒子的运动半径与磁场圆的半径相等（如图）， (轨迹圆与磁场圆相交，四边形 PO1QO2为棱形 ) 由 200 mvqv B R 得 ： 0085mvB ql （ 2分） A O x y v0 v0 E E C′ A′ x=－ 2l0 C x=2l0 A O x y v0 E E C′ A′ x=－ 2l0 C x=2l0 O1 O2 P Q 10 24．（ 13 分） 如图所示，粒子源 S 可以不断地产生质量为 m、电荷量为 +q 的粒子 (重力不计 )．粒子从 O1孔漂进 (初速不计 )一个水平方向的加速电场，再经小孔 O2 进入相互正 交的匀强电场和匀强磁场区域，电场强度大小为 E，磁感应强度大小为 B1，方向如图．虚线 PQ、MN 之间 存在着水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为 B2(图中未画出 )．有一块折成直角的硬质塑料板 abc(不带电，宽度很窄，厚度不计 )放置在 PQ、 MN之间 (截面图如图 )，a、 c 两点恰 在 分别 位于 PQ、 MN 上 ， ab=bc=L， α= 45176。 ． 现 使粒子能沿图中虚线 O2O3进入 PQ、 MN 之间的 区域． (1) 求加速电压 U1． (2) 假设粒子与硬质塑料板相碰 后，速度大小不变，方向变化遵守光的反射定律．粒子在PQ、 MN 之间的 区域中运动 的时间和路程分别是多少。 答案 ． （共 13 分） 解 ：（ 1） 粒子源发出的粒子，进入加速电场被加速，速度为 v0， 根据能的转化和守恒定律得：201 21mvqU  （ 2 分 ） 要使粒子能沿图中虚线 O2O3进入 PQ、 MN 之间的 区域， 则粒子所受到向上的洛伦兹力与向下的电场力大小相等， BqvqE 0 得到10 BEv  （ 2 分 ） 将 ② 式代入 ① 式 ， 得2121 2qBmEU＝ （ 1 分 ） （ 2） 粒子从 O3以速度 v0进入 PQ、 MN之间的 区域，先做匀速直线运动，打到 ab 板上，以大小为 v0的速度垂直于磁场方向运动．粒子将以半径 R在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动，转动一周后打到 ab 板的下部．由于不计板的厚度，所以质子从第一次打到ab 板到第二次打到 ab 板后运动的时 间为粒子在磁场运动一周的时间，即一个周期 T． S O1 O2 O3 B2 B1 U1 E P Q a b c α + + + + + + + + － － － － － － － α M N 11 由RmvqvB 202 和运动学公式02vRT  ，得22qBmT  （ 2 分 ） 粒子在磁场中共碰到 2块板，做圆周运动所需的时间为 Tt 21 （ 2 分 ） 粒子进入磁场中，在 v0方向的总位移 s=2Lsin45176。 ，时间为02 vst  （ 2 分 ） 则 t=t1+t2=E LBqBm 12 24  （ 2 分 ） 25.（ 12分）如图所示，在直角坐标系的原点 O处有一放射源，向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带电粒子。 在放射源右边有一很薄的挡板，挡板与 xoy平面交线的两端 M、 N与原点 O正好构成等腰直角三角形。 已知带电粒子的质量为 m，带电量为 q，速度为 υ ， MN的长度为 L。 （ 1）若在 y轴右侧加一平行于 x轴的匀强电场，要使 y轴右侧所有运动的粒子 都能打到挡板 MN上，则电场强度 E0的最小值为多大。 在电场强度为 E0时，打到板上的粒子动能为多大 ? （ 2）若在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场，要使板右侧的 MN连线上都有粒子打到，磁场的磁感应强度不能超过多少 (用 m、υ、 q、 L表示 )?若满足此条件，放射源 O向外发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边 ? 答案：⑴由题意知，要使 y轴右侧所有运动粒子都能打在 MN 板上，其临界条件为：沿 y 轴方向运动的粒子作类平抛运动，且落在 M 或 N 点。 M O′ =21 L=υ t ① a= mqE0 ② OO′ =21 L =21 at2 ③ 解 ①②③ 式得 E0=Lqm24 ④ 由动能定理知 qE0 21 L =Ek－ 221 m ⑤ 解④⑤式得 υ1 υ2 x y O M N Ｏ′ 12 Ek= 225 m ⑥ ⑵由题意知 ，要使板右侧的 MN连线上都有粒子打到，粒子轨迹直径的最小值为 MN 板的长度 L。 R0=21 L=0qBm ⑦ B0=qLm2 ⑧ 放射源 O 发射出的粒子中，打在 MN 板上的粒子的临界径迹如图所示。 ∵ OM=ON，且 OM⊥ ON ∴ OO1⊥ OO2 ∴ υ 1⊥ υ 2 ∴ 放射源 O放射出的所有粒子中只有 41 打在 MN板的左侧。 评分标准：①②③④⑤⑥各 1 分，⑦⑧各 2 分，第 2 问的第二部分的文字叙述正确得 2 分。 26．（ 14 分）随着越来越高的摩天大楼在各地的落成，至今普遍使用的钢索悬挂式电梯已经渐渐地不适用了．这是因为钢索的长度随着楼层的增高而相应增加，这样这些钢索会由于承受不了自身的重量，还没有挂电梯就会被扯断．为此，科学技术人员正在研究用磁动力来解决这个问题．如图所示就是一种磁动力电梯的模拟机，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场 B1 和 B2，且 B1 和 B2 的方向相反，大小相等，即 B1= B2=1T,两磁场始终竖直向上作匀 速运动 ． 电梯桥厢固定在如图所示的一个用超导材料制成的金属框 abcd 内（电梯桥厢在图中未画出），并且与之绝缘 ． 电梯载人时的总质量为 5 103kg，所受阻力f=500N，金属框垂直轨道的边长 Lcd =2m，两磁场的宽度均与金属框的边长 Lac相同，金属框整个回路的电阻 R= 10－ 4Ω ，假如设计要求电梯以 v1=10m/s 的速度向上匀速运动，那么， （ 1）磁场向上运动速度 v0应该为多大。 （ 2）在电梯向上作匀速运动时，为维持它的运动，外界必须提供能量，那么这些能量是由谁提供的。 此时系统的效率为多少。 答案： 解：（ 1）当电梯向上用匀速运动时，金属框中感应电流大小为 R vvLBI cd )(2 101  ① （ 2 分） 金属框所受安培力 cdILBF 12 ② （ 2 分） υ1 υ2 x y O M N O1 O2 13 安培力大小与重力和阻力之和相等，所以 fmgF  ③ （ 2 分） 由①②③式求得： v0=13m/s. （ 1 分） （ 2）运动时电梯向上运动的能量由磁场提供的．（ 1 分） 磁场提供的能量 分为两部分，一部分转变为金属框的内能，另一部分克服电梯的重力和阻力做功．当电梯向上作匀速运动时，金属框中感应电流由①得： I = 104A 金属框中的焦耳热功率为： P1 = I2R = 105W ④ （ 1 分） 而电梯的有用功率为： P2 = mgv1=5 105W ⑤ （ 1 分） 阻力的功率为： P3 = f v1=5 103W ⑥ （ 1 分） 从而系统的机械效率  = 1003212  PPP P ％ ⑦ （ 2 分） =％ ⑧ （ 1 分） 27． 如图所示，细绳长为 L，吊一个质量为 m 的铁球（可视作质点），球离地的高度 h=2L，当绳受到大小为 2mg 的拉力时就会断裂．绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上，现让环与球一起以速度v gL 向右运动，在 A 处环被挡住而立即停止， A 离墙的水平距离也为 L．求在以后的运动过程中，球第一次碰撞点离墙角 B点的距离是多少。 答案： . 环被 A挡住的瞬间 LmmgFT 2 得 2F mg ，故绳断，之后小球做平抛运动 设小球直接落地，则 221gth 球的水平位移 LL。