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东城区 2012—2013 学年度第一学期期末教学统一检测 高三物理参考答案及评分标准 一．单项选择题（本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分）。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A D C D B A D B C 二．多项选择题（本题共 3 小题，每小题 4 分，共 12 分）。 题号 11 12 13 答案 BC BC BD 第Ⅱ卷 （实验题、计算题，共7题，共68分） 二．实验题（每小题6分，共18分） 14．(1) AD （2 分） (2) g l2 （2 分） gl3 （2 分） 15．(1) (2) (3) 0.15——0.17 三．计算题：本题共 5 小题，共 56 分。解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位。 16．（10 分）解： ⑴小物块从 A 到 C 的过程中，由动能定理 2 1 2 1 Cmvmgxmgh   将 h、x1、  、g 代入得：vc=5m/s （3 分） ⑵小滑块由 A 点到 B 点的过程机械能守恒， 2 2 1 Bmvmgh  ； vB=10m/s ga  sa vvt BC 15 105   （4 分） ⑶由动能定理得 2mgxmgh  x2=10m （3 分） 17．（10 分）解： ⑴由图象知，杆自由下落 1 s 进入磁场以 v＝10 m/s 做匀速运动 （2 分） ⑵产生的电动势 E＝BLv 杆所受安培力 F 安＝BIL 由平衡条件得 mg＝F 安 代入数据得 B＝1 T. （5 分） ⑶电阻 R 产生的热量 Q＝I2Rt＝3.75 J. （3 分） 18. （10 分）解： (1)根据牛顿第二定律有：F-Ff=ma 设匀加速的末速度为 v，则有：P=Fv v=at1 代入数值，联立解得匀加速的时间为：t1=20s (3 分) (2)当达到最大速度 vm 时，有：P=Ffvm 解得汽车的最大速度为：vm=30 m/s (2 分) (3)汽车匀加速运动的位移为： matx 2002 1 2 11  在后一阶段牵引力对汽车做正功，阻力做负功，根据动能定理有： 22 22 2 1 2 1 mvmvxFPt mf  又有 x2=x-x1 代入数值，联立求解得：t2=30.8s 所以汽车总的运动时间为：t=t1+t2=50.8 s (5 分) 19．（13 分）解析: （1） 在粒子加速器中，电荷在电场中被加速，根据动能定理可知： 2 2 1 mvqu  m LqBu 72 22  (3 分) （2） 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，有牛顿第二定律可 知： 向洛 Ff  展开有： r mvqvB 2  解得： 6 L qB mvr  （3 分） （3）设想某个带电粒子从 S 发射后又能回到 S，则该带电粒子的运动轨迹如图所示。 当带电粒子的运动轨迹同场区内切时，场区半径 有最小值 amin，由几何关系可知： LLrFGOFOGa )3 3 6 1(3 3 min  说明：轨迹图正确得 2 分，求出最小半径再得 2 分。 （4）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由周期公式得： qB m v rT  22  （1 分） 由轨迹图得，某带电粒子从 S 发射后第一次返回到 S 的时间为： qB mTt 11 2 11  （2 分） 20. （13 分）解析: （1）对 A，根据牛顿第二定律 AmamgEq   ，解得加速度 Aa 1m/s2 根据公式 Lav AA 22 1  解得 A 与 B 碰前速度 51 Av m/s 碰撞过程动量守恒，机械能守恒有： 1 2 1A A Bmv mv mv  2 2 2 1 2 1 1 1 1 2 2 2A A Bmv mv mv  求得第 1 次碰后，A 的速度为：vA2=0，B 的速度为： 511  AB vv m/s （4 分） （2）对 B，根据牛顿第二定律 Bmamg  ，解得加速度大小 2Ba m/s2 每次碰后 B 作匀减速运动，因其加速度大于 A 的加速度，所以 B 先停，之后 A 追上再 碰， 每次碰后 A 的速度均为 0，然后加速再与 B 发生下次碰撞。 第 1 次碰撞： 1Bx 为第 1 次碰后 B 的位移，则 1 2 1 2 1 2 BBAB xavv  碰后 B 运动的位移为 1 2 1 6.252 B B B vx ma   第 2 次碰撞：碰前 A 的速度为 2Av ，则 1 2 2 2 BAA xav  由以上两式得 ： 3 1 2 2 1 2 A A A B v a v a   得： 3 1 2 2 1 2 1 2 A A A B A B vx x a L L v a     以此类推，第 2 次碰撞后 B 运动的位移 2 2 2 1 3.1252 A B B ax L L ma            （4 分） （3）解法 1：经过无数次碰撞，最终 A、B 停在一起；每次碰撞交换速度，说明碰撞过 程无机械能损失，设 B 运动的总路程为 x，根据能量守恒 mgxxLmgxLEq   )()( 解得 m5.12x 由能量转化知，A、B 同水平面摩擦产生的热的总和为电场力对 A 所做的功： Q=Eq(L+x)=7.5J 解法 2：根据第（2）问的分析，经过 n 次碰撞后 B 的速度   1 1 2  n A Bn vv 从第 1 次碰撞到第 n 次碰撞后 B 通过的总路程       12 2 1 22 3 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1122222 n B A B Bn B B B B B B a v a v a v a v a vx 所以 m 2 115.12 2 11 2 11 2 2          n n B A a Lax 当 n 时，即得 B 通过的总路程 m5.12x 故：Q=μmg(L+x)+ μmgx=5J+2.5J=7.5J （5 分）