重庆市育才中学2016届高三下学期第一次月考物理试题 Word版含解析.doc

重庆育才中学高三物理第一次月考 (满分：120 分 时间：100 分钟) 一、单项选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共计 15 分。每小题只有一个选项符合题意。 1.(2015·北京海淀区高三月考)轻杆的一端安装有一个小滑轮 P，用手握住杆的另一端支持着悬 挂重物的绳子，如图 1 所示。现保持滑轮的位置不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置， 则下列关于杆对滑轮 P 的作用力的判断正确的是( ) 图 1 A.变大 B.不变 C.变小 D.无法确定 2.如图 2 所示，一小球用轻质线悬挂在木板的支架上，木板沿倾角为θ的斜面下滑时，细线呈竖 直状态，则在木板下滑的过程中，下列说法中正确的是( ) 图 2 A.小球的机械能守恒 B.木板、小球组成的系统机械能守恒 C.木板与斜面间的动摩擦因数为 1 tan θ D.木板、小球组成的系统减少的机械能转化为内能 3.匝数为 100 匝的线圈通有如图 3 所示的交变电流(图中曲线为余弦曲线的一部分)，单匝线圈电 阻 r＝0.02 Ω，则在 0～10 s 内线圈产生的焦耳热为( ) 图 3 A.80 J B.85 J C.90 J D.125 J 4.2013 年 12 月 2 日，我国第三颗探月卫星“嫦娥三号”搭乘“长征三号乙”火箭发射升空。已知月球半径为地球半径 R 的1 4 ，月球表面重力加速度大小为地球表面重力加速度 g 大小的1 6 ， 地球的第一宇宙速度为 v1，“嫦娥三号”总质量为 m，环月运行为圆周运动，则在环月过程 中“嫦娥三号”的动能可能为( ) A.mv2 1 24 B.mv2 1 36 C.mv2 1 42 D.mv2 1 50 5.如图 4 所示，两水平虚线 ef、gh 之间存在垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为 m、电阻为 R 的正方形铝线框 abcd 从虚线 ef 上方某位置由静止释放，线框运动中 ab 始终是水平的，已知 两虚线 ef、gh 间距离大于线框边长，则从开始运动到 ab 边到达 gh 线之前的速度随时间的变 化关系图象合理的是( ) 图 4 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分。每小题有多个选项符合题意。全部 选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分。 6.两个电荷量、质量均相同的带电粒子甲、乙以不同速率从 a 点沿对角线方向射入正方形匀强磁 场中，磁场方向垂直纸面向里。甲粒子垂直 bc 离开磁场，乙粒子垂直 ac 从 d 点离开磁场， 不计粒子重力，则( )图 5 A.甲粒子带正电，乙粒子带负电 B.甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的 2 倍 C.甲粒子所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的 2 倍 D.甲粒子在磁场中的运行时间与乙粒子相等 7.如图 6 所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为 m 的两个物体 A 和 B(均可看做质点)，已知 OA＝2OB，两物体与盘面间的动摩擦因数均为μ，两物体刚好未 发生滑动，此时剪断细线，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重力加速度为 g，则( ) 图 6 A.剪断前，细线中的张力等于2μmg 3 B.剪断前，细线中的张力等于μmg 3 C.剪断后，两物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，不会发生滑动 D.剪断后，B 物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，A 物体发生滑动，离圆心越来越远 8.质量为 m 的物体在水平恒定外力 F 作用下沿水平面做匀加速直线运动，一段时间后撤去外力， 已知物体的 v－t 图象如图 7 所示，则下列说法正确的有( ) 图 7 A.物体所受摩擦力大小为mv0 2t0 B.水平拉力大小是物体所受摩擦力大小的 2 倍 C.物体在加速段的平均速度大于减速段的平均速度D.0～3t0 时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为mv2 0 4t0 9.如图 8 所示，水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，一带电金属滑块以 Ek0＝30 J 的初动能从 斜面底端 A 冲上斜面，到顶端 B 时返回，已知滑块从 A 滑到 B 的过程中克服摩擦力做功 10 J， 克服重力做功 24 J，则( ) 图 8 A.滑块带正电，上滑过程中电势能减小 4 J B.滑块上滑过程中机械能增加 4 J C.滑块上滑到斜面中点时重力势能增加 12 J D.滑块返回到斜面底端时动能为 15 J 三、简答题：本题分必做题(第 10、11 题)和选做题(第 12 题)两部分，共计 42 分。 10.(8 分)某实验小组采用如图 9 所示的实验装置探究小车加速度与力、质量的关系。 图 9 (1)下列关于该实验的说法中正确的是________。 A.平衡摩擦力时，应将盘和盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上 B.每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力 C.实验时，应先放开小车，再接通打点计时器 D.在每次实验时，应使砝码和砝码盘的总质量远大于小车的质量 (2)该实验小组采用正确的实验步骤后，利用打点频率为 50 Hz 的打点计时器，得到的其中 一条纸带如图 10 所示：(图中每两个计数点间还有四个点未画出) 图 10 则在该次实验中，小车运动的加速度大小为________m/s2(结果保留三位有效数字)。 11.(10 分)在学习了伏安法测电阻之后，某课外活动小组想通过图 11 所示的实验电路测定一个 阻值约为几十欧的电阻 Rx 的阻值。图中定值电阻 R0＝10 Ω，R 是总阻值为 50 Ω的滑动变阻器，A1 和 A2 是电流表，电源电动势 E＝4 V，电源内阻忽略不计。 图 11 (1)该课外活动小组现有四只可供选择的电流表： A.电流表(0～3 mA，内阻为 2.0 Ω) B.电流表(0～0.3 A，内阻为 5.0 Ω) C.电流表(0～3 mA，内阻未知) D.电流表(0～0.6 A，内阻未知) 则电流表 A1 应选________；电流表 A2 应选________。(填器材前的字母) (2)在不损坏电表的情况下，将滑动变阻器的滑片从最左端逐渐向右滑动，随着滑动变阻器 接入电路中的长度 x 的变化，电流表 A2 的示数也随之发生变化，则下列四个选项中能正确反 映电流表 A2 的示数 I2 随滑动变阻器接入电路中的长度 x 的变化关系的是________。 (3)该课外活动小组利用图 11 所示的电路，通过改变滑动变阻器接入电路中的阻值，得到了 若干组电流表 A1、A2 的示数 I1、I2，然后在坐标纸上描点、连线，得到的 I1－I2 图线如图 12 所示，由图可知，该待测电阻 Rx 的阻值为________Ω。(结果保留三位有效数字) 图 12 12.本题包括 A、B、C 三小题，请选定其中两小题作答。若多做，则按 A、B 两小题评分。 A.【选修 3－3】(12 分) (1)下列说法正确的是( ) A.悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡 B.物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能 C.热力学温度 T 与摄氏温度 t 的关系为 t＝T＋273.15 D.液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面张力 (2)图 13 为一定质量理想气体的压强 P 与体积 V 的关系图象，它由状态 A 经等容过程到状态 B，再经过等压过程到状态 C。设 A、B、C 状态对应的温度分别为 TA、TB、TC，则 TA＝________TC， 从状态 B 到状态 C 过程气体________(填“吸”、“放”)图 13 (3)某教室的空间体积约为 120 m3。试计算在标准状况下，教室里空气分子数.已知：阿伏加 德罗常数 NA＝6.0×1023mol－1，标准状况下摩尔体积 V0＝22.4×10－3m3。(计算结果保留一位有 效数字) B.【选修 3－4】(12 分) (1)下列说法正确的是( ) A.一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长 B.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 C.大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象 D.受迫振动的频率总等于系统的固有频率 (2)过去已知材料的折射率都为正值(n＞0)。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料， 其折射率可以为负值(n＜0)，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角 i 与折射 角 r 依然满足sin i sin r ＝n，但是折射光线与入射光线位于法线的同一侧(此时折射角取负值)。 现空气中有一上下表面平行的负折射率材料，一束电磁波从其上表面以入射角α射入，下表 面射出。若该材料对此电磁波的折射率 n＝－1，请画出正确反映电磁波穿过该材料的传播路 径的示意图，若在上下两个表面电磁波的折射角分别为 r1、r2，则 r1 等于 r2(填“大于”、“等 于”、“小于”) 图 14 (3)竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔，在竖直面内放置记录纸。当振子上下振动时，以 水平向左速度 v＝10 m/s 匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下记录的痕迹，建立坐标系，测 得的数据如图 15 所示，求振子振动的振幅和频率。 图 15C.【选修 3－5】(12 分) (1)下列说法正确的是( ) A.放射性元素的半衰期随温度升高而减小 B.光和电子都具有波粒二象性 C.α粒子散射实验可以估算出原子核的数量级为 10－10 m D.原子核的结合能越大，原子核越稳定 (2)如图 16 所示的装置研究光电效应现象，当用光子能量为 5 eV 的光照射到光电管上时， 测得电流计上的示数随电压变化的图象如图 17 所示。则光电子的最大初动能为________ J， 金属的逸出功为________ J。 图 16 图 17 (3)一枚火箭搭载着卫星以速率 v0 进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知 前部分的卫星质量为 m1，后部分的箭体质量为 m2，分离后箭体以速率 v2 沿火箭原方向飞行， 若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率 v1 是多大。 图 18 四、计算题：本题共 3 小题，共计 47 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.(15 分)(2015·盐城二模)如图 19 所示，在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨，与 水平面间的夹角θ＝30°，间距 L＝0.5 m，上端接有阻值 R＝0.3 Ω的电阻，匀强磁场的磁 感应强度大小 B＝0.4 T，磁场方向垂直导轨平面向上。一质量 m＝0.2 kg，电阻 r＝0.1 Ω 的导体棒 MN 在平行于导轨的外力 F 作用下，由静止开始向上做匀加速运动，运动过程中导体 棒始终与导轨垂直，且接触良好，当棒的位移 d＝9 m 时电阻 R 上消耗的功率为 P＝2.7 W。 其它电阻不计，g 取 10 m/s2。求： (1)此时通过电阻 R 上的电流； (2)这一过程通过电阻 R 上电荷量 q； (3)此时作用于导体棒上的外力 F 的大小。14.(16 分)在高速公路的同一车道上行驶的汽车，必须保持一定的距离，才能保证行车安全。若 在某高速公路的某条车道上，有甲、乙两辆小轿车均以 v0＝30 m/s 的速度在匀速行驶，甲车 在前，乙车在后。某时刻甲车司机突然因故障开始减速，其减速时的加速度大小为 a1＝5 m/s2， 在看到甲车减速后乙车司机开始紧急刹车，若乙车司机的反应时间为 t＝0.5 s，乙车刹车的 最大加速度大小为 a2＝3 m/s2，则要避免两车相撞，甲、乙两车在匀速行驶时的距离至少为 多少？ 15.(16 分)如图 20 所示，在以 O1 点为圆心且半径为 r＝0.10 m 的圆形区域内，存在着竖直向下、 场强大小为 E＝4 3×105 V/m 的匀强电场(图中未画出)。圆的左端跟 y 轴相切于直角坐标系 原点 O，右端与一个足够大的荧光屏 MN 相切于 x 轴上的 A 点。一比荷q m ＝1.0×108 C/kg 的带 正电粒子从坐标原点 O 沿 x 轴正方向入射，粒子重力不计。 图 20 (1)若粒子在圆形区域的边界 Q 点射出匀强电场区域，O1A 与 O1Q 之间的夹角为θ＝60°，求 粒子从坐标原点 O 入射的初速度 v0； (2)撤去电场，在该圆形区域内加一磁感应强度大小为 B＝0.15 T、方向垂直纸面向里的匀强 磁场，且将该圆形磁场以过 O 点并垂直于纸面的直线为轴，逆时针缓慢旋转 90°，在此过程 中不间断地射入题干中所述粒子，粒子入射的速度等于(1)中求出的 v0，求在此过程中打在 荧光屏 MN 上的粒子与 A 点的最远距离。重庆育才中学高三物理第一次月考答案 1.解析 据题意，保持滑轮的位置不变，处于静止状态，其合力为零，重物也静止，则知 绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小，保持不变，两绳的夹角也不变，故两绳拉力 的合力保持不变，使杆向下转动一个角度到虚线位置的过程中，根据平衡条件知，杆对 滑轮 P 的作用力与两绳拉力的合力大小相等、方向相反，所以杆对滑轮 P 的作用力保持 不变。故 B 正确，A、C、D 错误。 答案 B 2.解析 因拉小球的细线呈竖直状态，所以木板、小球均匀速下滑，小球的动能不变，重 力势能减小，机械能不守恒，A 错；同理，木板、小球组成的系统动能不变，重力势能 减小，机械能也不守恒，B 错；木板与小球下滑过程中满足(M＋m)gsin θ＝μ(M＋m)gcos θ，即木板与斜面间的动摩擦因数为μ＝tan θ，C 错；由能量守恒知木板、小球组成 的系统减少的机械能转化为内能，D 对。 答案 D 3.解析 由交变电流的有效值定义知 I 2 1R T 2＋I 2 2R T 2＝I2RT，该交变电流的有效值为 I＝ 2 1 2 22， I1＝3× 2 2 A，I2＝2 A。联立得 I＝ 17 2 A，由 Q＝I2Rt 得 Q＝85 J，B 对。 答案 B 4.解析 由 mg 月＝m v2 r 可知月球的第一宇宙速度 v＝＝ R 4＝ 6 12v1，这是最大环绕速度，所以 在环月过程中“嫦娥三号”的动能 Ek≤ 1 2mv2＝ 2 11，即 D 对。 答案 D 5.解析 线框先做自由落体运动，由线框宽度小于磁场的宽度可知，当 ab 边进入磁场且 cd 边未出磁场的过程中，线框的加速度与线框自由下落时一样，均为 g。若 cd 边刚好匀 速进入磁场，mg＝F 安＝ B2L2v R ，ab 边进入磁场后线框又做匀加速运动，cd 边出磁场后减 速，当达到上述匀速的速度后又做匀速运动，A、B 错；若 cd 边加速进入磁场，全部进 入后做匀加速运动，当 cd 边出磁场时线框有可能加速、匀速、减速，D 对；若 cd 边减 速进入磁场，线框全部进入后做匀加速运动，达到进磁场的速度时不可能匀速，C 错。 答案 D 6.解析 由左手定则可判定甲粒子带正电，乙粒子带负电，A 正确；令正方形磁场的边长 为 L，则由题知甲粒子运行的半径为 L，乙粒子运行的半径为 2 2L，由洛伦兹力提供向心 力有 Bqv＝m v2 r ，动能 Ek＝ B2q2r2 2m ，甲粒子的运行动能是乙粒子运行动能的 4 倍，B 错误； 由 Bqv＝m v2 r 得 F＝Bqv＝ B2q2r m ，所以甲粒子在磁场中所受洛伦兹力是乙粒子所受洛伦兹力的 2 倍，C 正确；t＝ θ 360°· 2πm Bq ，甲粒子运行轨迹所对圆心角为 45°，乙粒子运行轨 迹所对圆心角为 90°，即甲粒子在磁场中的运行时间是乙粒子的一半，D 错误。 答案 AC 7.解析 剪断前令细线中张力为 T，则对物体 B 有μmg－T＝mω2·OB，对物体 A 有μmg ＋T＝mω2·2OB，联立解得 T＝ μmg 3 ，A 错、B 对；剪断细线后，T 消失，物体 B 所受静 摩擦力能提供其做匀速圆周运动的向心力，即 B 仍随圆盘做匀速圆周运动，物体 A 的最 大静摩擦力不足以提供其做匀速圆周运动的向心力，即物体 A 发生滑动，离圆心越来越 远，C 错、D 对。 答案 BD 8.解析 由 v－t 图象知物体在加速段的加速度大小为 a1＝ v0 t0，在减速段的加速度大小为 a2＝ v0 2t0，由牛顿第二定律知物体所受摩擦力大小为 f＝ma2＝ mv0 2t0，A 对；而 F－f＝ma1， 即水平拉力大小为 F＝ 3mv0 2t0 ，是物体所受摩擦力大小的 3 倍，B 错；由 v－t 图象知物体 在加速段的平均速度和在减速段的平均速度均为 v0 2 ，C 错；0～3t0 时间内物体的位移为 x ＝ 3v0t0 2 ，所以克服摩擦力做功的平均功率为 P＝ fx 3t0＝ 2 00，D 对。 答案 AD 9.解析 由动能定理知上滑过程中 W 电－WG－Wf＝ΔEk，代入数值得 W 电＝4 J，电场力做正 功，滑块带正电，电势能减小 4 J，A 对；由功能关系知滑块上滑过程中机械能的变化量 为ΔE＝W 电－Wf＝－6 J，即机械能减小 6 J，B 错；由题意知滑块上滑到斜面中点时克服 重力做功为 12 J，即重力势能增加 12 J，C 对；由动能定理知 2Wf＝Ek0－Ek，所以滑块返 回到斜面底端时动能为 10 J，D 错。 答案 AC 10.解析 (1)砝码和砝码盘的重力等于小车受到的拉力，因此在平衡小车受到的摩擦力 时，不能将盘和盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上，选项 A 错误；平衡摩擦力是 利用小车本身重力的下滑分量来进行的，即 mgsin θ＝μmgcos θ，由此式可以看出不 需要重新平衡摩擦力，选项 B 正确；实验时，应先接通打点计时器，等打点计时器工作 稳定后再放开小车，因此选项 C 错误；在该实验中，认为砝码和砝码盘的重力等于细绳 拉小车的拉力，实际上，由于砝码和砝码盘要加速下降，所以细绳对小车的拉力要小于 砝码和砝码盘的重力，所以为了减小误差，砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量， 选项 D 错误。 (2)由于计数点之间的时间间隔为 T＝0.1 s，所以由逐差法可得小车的加速度为 a＝1.19 m/s2。答案 (1)B(4 分) (2)1.19(4 分) 11.解析 (1)由于在该实验电路中没有电压表，所以要将定值电阻 R0 和电流表 A1 改装成 电压表使用，因此 A1 的内阻应已知，如果采用 A 电流表，则流经该电流表的最大电流约 为 1 3 A，超出了该电流表的量程，如果采用 B 电流表，则流经该电流表的最大电流约为 4 15A， 小于该电流表的量程，所以要采用 B 电流表。由于电流表 A2 的内阻不是必须要知道的， 其量程要大于电流表 A1 的量程，所以电流表 A2 应选择 D 电流表。(2)流经电流表 A2 的电 流为电路中的总电流，设滑动变阻器单位长度的电阻为 r，则有 I2＝ （R0＋R1）Rx ＋R2＋rx ，又 因为 R0、Rx、R1、R2 等均为定值，令 k＝ （R0＋R1）Rx R0＋R1＋Rx ＋R2，则上式可变为 I2＝ E k＋rx，由 数学关系可知，选项 B 正确。(3)由电路图可知，(R0＋R1)I1＝Rx(I2－I1)，整理可得 Rx Rx＋R0＋R1＝ I1 I2，而 I1 I2即题图中 I1－I2 图线的斜率，由图可知， I1 I2＝ 7 10，代入数据解得 Rx＝35.0 Ω。 答案 (1)B(2 分) D(2 分) (2)B(3 分) (3)35.0(结果在 33.0～37.0 之间均正确)(3 分) 12.解析 (1)悬浮微粒越小，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越少，布朗运动就越明显。 故 A 错误；物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能，故 B 错误；摄氏温度 t 与热力学温度 T 的关系为 T＝t＋273.15，故 C 错误；液体表面分子间距离大于平衡位 置间距 r0，分子力表现为引力，所以液体表面存在表面张力，故 D 正确。 (2)A 到 B 为等容变化，故 2P TA＝ P TB 知 TB＝ 1 2TA 理想气体经历 B→C 过程，等压变化， VB TB＝ VC TC 即 TC＝ VC VBTB＝ 3V V TB＝ 3 2TA，故 TA＝ 2 3TC 理想气体经历 B→C 过程，等压变化，由 V T＝k 知体积增大，温度升高，内能增大，气体 的体积变大，对外做功，W＝Fx＝pSx＝pΔV＝p2(V2－V1)，根据热力学第一定律：△E＝Q －W，知气体需要吸热。 (3)设空气摩尔数为 n，则 n＝ V V0 设气体分子数为 N，则 N＝nNA 代入数据联立求解得：N＝3×1027 个 答案 (1)D (2) 2 3 吸热 (3)3×1027 个 13.解析 (1)根据 l＝l0 v2 c2，知这条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度 小。故 A 错误；只要是波，均有多普勒效应现象，根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度。故 B 正确；电磁波是波，电磁波能产生衍射现象。故 C 错误；受 迫振动的频率总等于策动力的频率，故 D 错误。 (2)由折射定律： sin i sin r＝n＝－1 得：sin i＝－sin r，则 即折射角等于入射角，r1＝r2，且位于法线的同侧，故光路图如答案图所示。 (3)设周期为 T，振幅为 A。由题图得：A＝5 cm； 由于振动的周期就是记录纸从 O 至 x＝1 m 运动的时间，所以，周期为： T＝ x v＝ 1 m 10 m/s＝0.1 s， 故频率为：f＝ 1 T＝ 1 0.1＝10 Hz。 答案 (1)B (2)如图所示 (3)5 cm 10 Hz 14.解析 (1)放射性元素的半衰期不受到环境的变化而变化，故 A 错误；光和电子都具有 波粒二象性，故 B 正确；通过α粒子散射实验的结果可以估测原子核直径的数量级为 10 －15 m，故 C 错误；比结合能越大，原子核越稳定，故 D 正确； (2)由图 17 可知，当该装置所加的电压为反向电压，当电压是－2 V 时，电流表示数为 0， 知道光电子点的最大初动能为：2 eV＝3.2×10－19 J， 根据光电效应方程 EKm＝hν－W0，W0＝3 eV＝4.8×10－19 J。 (3)火箭和卫星组成的系统在分离时水平方向上动量守恒，规定初速度的方向为正方向， 有：(m1＋m2)v0＝m2v2＋m1v1 解得：v1＝v0＋ m2 m1(v0－v2) 答案 (1)BD (2)3.2×10－19 4.8×10－19 (3)v1＝v0＋ m2 m1(v0－v2) 15.图 19 解析 (1)根据热功率：P＝I2R，(2 分) 解得：I＝ P R＝ 2.7 0.3＝3 A(1 分) (2)回路中产生的平均感应电动势：E＝ Δφ Δt ，(1 分) 由欧姆定律得：I＝ E R 总，(1 分)电流和电量之间关系式：q＝It＝ Δφ R＋r＝ BLd R＋r＝ 0.4×0.5×9 0.3＋0.1 ＝4.5 C，(2 分) (3)此时感应电流 I＝3 A，由 I＝ E r＋R＝ BLv R＋r(2 分) 解得此时速度：v＝ I（R＋r） BL ＝ 3×0.4 0.4×0.5＝6 m/s，(2 分) 由匀变速运动公式：v2＝2ax，(1 分) 解得：a＝ v2 2d＝ 62 2×9＝2 m/s2，(1 分) 对导体棒由牛顿第二定律得： F－F 安－mgsin 30°＝ma，(2 分) 即：F－BIL－mgsin 30°＝ma， 解得：F＝ma＋BIL＋mgsin30°＝0.2×2＋0.4×0.5×3＋0.2×10× 1 2＝2 N(1 分) 答案 (1)3A (2)4.5 C (3)2 N 16.解析 设甲车减速到零时行驶的距离为 x 甲 则由运动学公式可得 x 甲＝ 2 00(4 分) 设乙车减速到零时行驶的距离为 x 乙 则由运动学公式可得 x 乙＝v0t＋ 2 00(4 分) 要避免两车相撞，则两车在匀速行驶时的距离至少应为Δx＝x 乙－x 甲(4 分) 以上三式联立并代入数据可得Δx＝75 m。(4 分) 答案 75 m 17.解析 (1)由题意可知，该粒子将在匀强电场中做类平抛运动，设其在电场中的运动时 间为 t，粒子在电场中运动的加速度大小为 a，则有 r＋rcos θ＝v0t(1 分) rsin θ＝ 1 2at2(1 分) qE＝ma(1 分) 以上三式联立可得 v0＝(1＋cos θ) qEr 2msin θ(2 分) 代入数据可得 v0＝3×106 m/s。(1 分) (2)由题意可知，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 R＝ mv0 Bq ＝0.2 m，以 O 点为圆心、OA＝0.2 m 为半径做出圆弧 AC 交 y 轴于 C 点，以 C 点为圆心、CO 为半径作出 粒子运动的轨迹交弧 AC 于 D 点，则 OD＝2r＝0.2 m，如图所示，过 D 点作切线，分别交 OA 于 F 点，交 MN 于 E 点，则 E 点即粒子能够打在荧光屏 MN 上的粒子离 A 点的最远距离 (4 分) 由几何关系可知，sin α＝ r R(1 分)所以 OF＝Rtan α(1 分) 因此 AF＝2r－OF(1 分) 由几何关系可知∠EFA＝2α(1 分) 所以 AE＝AFtan 2α(1 分) 以上各式联立，代入数据可得 AE＝ 3－1 5 m。(1 分) 答案 (1)3×106 m/s (2) 3－1 5 m