浙江省绍兴市选考科目考试适应性试卷物理试题（2020年4月）参考答案.pdf

浙江省选考科目考试绍兴市适应性试卷（2020年4月） 物理参考答案 一、选择题 I（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的四个备选项中只有一 个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 A C D D D C D B A C B D C 二、选择题 II（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） 题号 14 15 16 答案 AD CD BD 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 17．（7 分）（1）①AD （2 分）②3.00 （2 分）（2）① C （1 分）②9.74 （2 分） 18．（7 分）（1）从左向右（1 分）（2）0.30 （2 分）（3）0.82（2 分），略大于（2 分） 19．（9 分） （1）根据 F-μmg=ma1（1 分）得 a1=1m/s2（1 分） （2）由 v2 B =2a1xAB（1 分）得 vB=2m/s（1 分） 斜面上运动的加速度 a2=-gsin6°=-1m/s2（1 分） 由 v2 C -v2 B =2a2xBC 得 vC= 2 m/s（1 分） （3）刚能够到平台时滑块在斜面上运动的时间最长 由-v2 B =2a2xBC（1 分）得 vB= 2 m/s（1 分） 那么最长时间 t=-vB a2 = 2 s（1 分） 20．（12 分） （1）对 C 点分析，根据牛顿第二定律 2 2 Cvmg m R  （1 分），可得 2Cv gR 根据逆向思维，A 到 C 看成反方向的平抛运动由 212 2R gt 可得 4Rt g  （1 分） 因此 A 点抛出时的初速度 2 2 0 ( ) 6Cv v gt gR   （1 分） 速度与水平面夹角的正切值 tan 2y x v v    （1 分） （2）设从 C 点沿轨道下滑后，第一次压缩弹簧的最大形变量为 x0，由能量守恒得 2 2 0 0 1 12 ( )2 2Cmv mgR mg R x kx    （2 分） 得 2 2 0 88 4 mg m g kmgRx Rk     （2 分） （3）要使滑块再次返回 C 点，应满足以下三个条件 条件 1： mgxk 0 ，得到 3 88 mgk R  （1 分） 条件 2：滑块要返回 CDE 管道，必须要能返回 E 点， 即 )22(2 1 0 2 RxmgmvE   ，得到 3 25 mgk R  （1 分） 条件 3：细管道 CDE 但又不能从 C 点离开轨道，要求第一次返回 C 点时 满足 )22(2 1 0 2 xRmgmvC   ，得到 5mgk R  （1 分） 因此劲度系数 k 应满足 3 5 25 mg mgkR R   （1 分） 21．（1）金属棒获得冲量 I 后，速度为 2 4 /Iv m sm   ，根据右手定则，感应电流方向 从 b 到 a.（1 分） 切割磁感线产生的电动势为 1E B lv ,其中 1 1B T ，（1 分） 金属棒 ab 两端的电势差为 1 2 1 2 0.1ab B lvU R VR R   （1 分） （2）由于 ab 棒向下运动时，重力沿斜面的分力与摩擦力等大反向，因此在安培力作用 下运动，ab 受到的安培力为 2 2 1 2 2 1 2 B l vF m aR R   ，做加速度减小的减速，由左手 定则可知，cd 棒受到安培力方向沿轨道向上，大小为 2 1 2 1 2 = B B l vF R R安 ,其中 2 1B T , 因此获得冲量一瞬间，cd 棒收到的安培力最大，最容易发生滑动。（1 分） 为使线框静止，此时摩擦力沿斜面向下为最大静摩擦力， 大小为 1 1cos sinmf m g m g    因此安培力的最大值为 12 sinm g  （1 分）， 可得最大冲量为 1 2 1 2 2 1 2 2 ( )sin 0.48m m g R RI N sB B l    （1 分） 物理答案 第 1 页（共 4 页） 物理答案 第 2 页（共 4 页）（3）当 I=0.4 N s 时，金属棒获得的初速度为 0 4 /v m s ，其重力沿斜面分力与摩擦 力刚好相等，在安培力作用下做加速度减小的减速，而 U 形框在碰撞前始终处于 静止。设到达 EF 时速度为 1v ，由动量定理得，取沿斜面向下为正 2 2 2 1 2 0 1 2 B l vt m v m vR R     ，其中 0.32vt x m    ，因此 1 2 /v m s 。（1 分） 金属棒与 U 形线框发生完全非弹性碰撞，由动量守恒得 1 1 1 2 2( )m v m m v  ， 因此碰撞后 U 形框速度为 2 0.5 /v m s 。（1 分） 同理：其重力沿斜面的分力与滑动摩擦力等大反向，只受到安培力的作用，当 U 形框速度为 v 时，其感应电流为 1 2 d e abB lv B lvI R R   ，其中 ,de abB B 分别为 de 边和 ab 边处的磁感应强度，电流方向顺时针，受到总的安培力为 2 2 1 2 ( )de ab de ab B B l vF B Il B Il R R     ，其中 , 0.8cd abB B kl k   由动量定理得 2 4 1 2 2 1 2 0 ( )k l vt m m vR R      （1 分） 因此向下运动的距离为 1 2 2 1 2 2 4 ( ) ( ) 2m m v R Rs mk l    此时 cd 边的坐标为 2.5x m （1 分） 22．（1）粒子在垂直纸面向内的磁场中向右偏，由左手定则判断，粒子带负电。（1 分） 洛伦兹力提供向心力 qvB=mv2/r（1 分） 能 Ek=1 2mv2 得 r= 2mEk qB （1 分） （2）由上小题知 r1= 2mEk qB ，s1=2r1，代入数据得 s1=0.4m（1 分） 打到 D1 的最大动能的临界是 ED2=4.0×103eV，其对应的半径 r2=0.4m 因此其第一次在 D1 上的落点到粒子源的距离为 1 's =2r2=0.8m（1 分） 这些粒子中反弹的粒子速度最大为原来的 k 倍，故半径为原来的 k 倍。 因此这些反射的粒子不断的向右以半圆的轨迹运动，半径按 k 倍减小，经无穷多次 碰撞后，粒子到粒子源的距离 S= 1 's +k 1 's +k2 1 's +…= 1 1 '1 sk =2m（1 分） 因此 D1 的板长至少为 L1=S-s1=1.6m（1 分） （3）粒子在 D1 板中碰撞后反弹，到达的最大高度为 d1=kr2=0.24m，此即 D2 板距 D1 板的 最短距离（1 分）。如图所示，由三角形知，底边长为 0.32m，D2 左端点到粒子源 的距离 s2=0.4+0.32=0.72m。（1 分） 0.24m0.4m 打在 D2 板上速度最大的粒子，恰好经过 D3 板左边缘，其半径为 r3=0.6m 打在 D2 板上反射后，其半径变为 2 'r =kr3=0.36m r3 d2 r2’d1θ θ 其轨迹最高点到向上最大距离 d2 可由两相似三角形关系表示，即 3 1 2 2 2' ' r d r r d   求得 d2=0.216m，故 D3 板到 D1 板的距离至少为 d1+d2=0.456m.（1 分） 物理答案 第 3 页（共 4 页） 物理答案 第 4 页（共 4 页）