还剩11页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
2024重庆市渝北中学高三下学期2月月考试题物理含答案
展开
这是一份2024重庆市渝北中学高三下学期2月月考试题物理含答案，共14页。试卷主要包含了非选择题部分请按题号用0，5×103N；v=57m/s等内容，欢迎下载使用。
（全卷共三个大题15个小题，总分100分，考试时长75分钟）
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考号填写清楚。
2.请将所有答案写在答题卡上，不得在试卷上直接作答。
3.选择题部分请按题号用2B铅笔填涂。
4.非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．下列说法正确的是（ ）
A．“质点”是实际物体忽略了大小和形状的一种理想模型，实际是不存在的
B．千克（Kg）、牛顿（N）、小时（h）均属于国际单位
C．物体在恒力作用下一定做直线运动
D．牛顿设计理想斜面实验驳斥了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点
2.关于交变电流下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的有效值即为一个周期内的平均值
B．我国民用交变电流的照明电压为220V，220V是指有效值
C．交流电流表和交流电压表测的都是最大值
D．交变电流的峰值都为有效值的2倍
3. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（ ）
A. 工人受到的重力和支持力是相互作用力
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力
C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小
D. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大
4. 如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带负电，C带正电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（ ）
A. M、N两点电场强度相同
B. O点电场强度为零
C. 负电荷在N点电势能比在O点时要大
D. 负电荷在M点电势能比在O点时要小
5．如图甲所示，位于敦煌的“超级镜子电站”是全球最高、聚光面积最大的熔盐塔式光热电站。发电站输出正弦交流电的功率为，电压为，利用图乙所示电路进行远距离输电，均为理想变压器。已知输电线总电阻为，输电线上损失的功率为，次级发电站两端的电压为，则（ ）
A．输电线上的电流
B．变压器原线圈的电压为
C．变压器原副线圈的匝数比为1:50
D．变压器原副线圈的匝数比为99:1
6．如下图所示，足够长的光滑水平面上静止一质量为3m的弧槽，弧槽和水平面平滑连接，质量为m的滑块（可视为质点），从距离水平面高度为ℎ的A点由静止沿弧槽滑下，之后被轻质弹簧反向弹出，不计一切阻力及能量损失、重力加速的大小为g。以下的说法正确的是（ ）
A．滑块沿弧槽下滑过程中，二者组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．滑块滑下弧槽时的速度大小为2gℎ
C．弹簧获得最大弹性势能为 ????? ????????.????3 \∗ ??????????? ????? ????????.????3
D．滑块沿弧槽上升的最大高度等于h
7．春节期间很多骑行人员未按要求佩戴头盔，交管部门针对这一现象，进行专项整治，未按要求佩戴头盔人员将受到如下惩罚：举如图所示的广告牌，发朋友圈“集赞”。某同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为5kg的物体，物体与头盔紧密接触，使其从0.8m的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了0.02m时，物体的速度减为0，如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．物体落地瞬间的速度为8m/s
B．匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为2050N
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为20kg·m/s，方向竖直向下
D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为30N·s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距4m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 2s时P质点向下振动
B. 2s时Q质点向下振动
C. 该波的波速可能是2m/s
D. 该波的波速可能是3m/s
9．（原创）新中国成立后发现的首颗彗星——“紫金山1号”彗星于2024年1月29日经过近地点，我国公众可以借助天文望远镜一睹其风采。“紫金山1号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，它的近日点到太阳中心的距离约为地球公转半径的1.5倍，远日点到太阳中心的距离约为地球公转半径的5.5倍，下列说法正确的是（ ）
A．彗星在近日点的速率大于在远日点速率
B．彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度
C．“紫金山1号”彗星的周期是7年
D．若忽略质量损失，彗星从远日回归到近日点的过程中，机械能增大
10．如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为θ，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随ω2变化关系如图2所示。重力加速度g取10m/s2，由图2可知（ ）
A．小球的角速度为2.5rads时，小球刚离开锥面
B．母线与轴线之间夹角θ=30°
C．小球质量为0.6kg
D．绳长为l=2m
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（6分）如图1所示为某实验小组“探究加速度与物体所受合力关系”的实验装置，气垫导轨上滑块（含遮光条）的质量为，遮光条的宽度为，两光电门间的距离为，滑块在气垫导轨上运动时可以忽略导轨的摩擦力，当地的重力加速度为，图中滑轮均为轻质滑轮。
（1）本实验 （填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码的总质量远小于滑块的质量；
（2）将气垫导轨调至水平，再调整气垫导轨上连接滑块的细绳沿水平方向，气源开通后滑块在钩码重力的作用下做匀加速运动，遮光条先后通过两个光电门所用的时间分别为和，则滑块加速度的表达式为 （用已知量表示）；
（3）保持滑块（含遮光条）的质量不变，多次改变钩码的质量，记录相应的弹簧秤读数，通过（2）步骤计算各组的加速度，描绘出图像如图2所示（图中和为已知量），则滑块质量的表达式为 （用已知量表示）。
12．（9分）一粗细均匀的圆柱形导电材料样品，该样品的直径D=2mm，如图甲所示。某同学设计实验测量该样品的电阻率，实验步骤如下：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得该样品长度L= mm。
（2）用多用电表测得该样品阻值约为110Ω，为精确的测量其电阻阻值，可供选择的器材如下：
待测导电样品Rx
电流表A1（量程600mA，内阻约为1Ω）
电流表A2（量程150mA，内阻约为20Ω）
电流表A3（量程30mA，内阻为50Ω）
定值电阻R1=50Ω
定值电阻R2=350Ω
滑动变阻器R（0-20Ω，额定电流2A）
直流电源E（电动势约为12V，内阻不计）
开关一只，导线若干
①根据实验器材，设计实验电路如图丙所示，图中电流表A应选择 ，图中电流表A′ 应选择 ，定值电阻R0应选择 。（选填所选器材的字母代号）
②实验中调节滑动变阻器，测得电流表A、A′对应的多组电流值I、I′，做出I−I′−I的图像如图丁所示，可得该导电样品的电阻阻值为 Ω.
（3）由以上数据，计算可得该样品电阻率为 Ω⋅m。（π取3.14）
13．（12分）机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量m=1.0×103kg的汽车以v1=54km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s=15m处，驾驶员发现小朋友排着队从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。
（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间；
（2）求刹车过程所受阻力的大小；
（3）假设驾驶员以v2=72km/h超速行驶，在距离斑马线s=15m处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。
14．（12分）如图所示，间距为L的光滑导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接定值电阻R，质量为m、电阻忽略不计的金属杆垂直接触导轨，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨所在的竖直面垂直。使金属杆从静止开始下落，同时受到竖直向下的恒定拉力F的作用，当下落高度为h时速度达到稳定。重力加速度大小为g，金属杆在运动的过程中始终与垂直导轨垂直且接触良好，金属棒有足够大的下落空间，求：
（1）金属杆稳定时的速度大小；
（2）金属杆从开始运动到速度稳定的过程中电阻R上产生的热量；
（3）金属杆从开始运动到速度稳定的过程所需的时间。
15. （18分）如图甲所示为某科研团队设计的粒子偏转装置示意图，粒子源可以均匀连续的产生质量为m，电荷通为q正粒子，其比荷qm=1×108C/kg，初速度可忽略不计。带电粒子经电压U=100V的加速电场加速后，贴近上板边缘，水平飞入两平行金属板中的偏转电场。两水平金属板间距为d=0.02m，板长为22d，板间加有图乙所示的周期性变化的电压，其最大电压也为U=100V、最小电压为U4，周期远大于粒子在偏转电场中运动的时间（忽略粒子穿越偏转电场时电压的变化），下极板右端正下方紧挨金属板竖直放置长度为d的探测板。若带电粒子能由偏转电场飞出，则飞出后立即进入平行板右侧的垂直纸面向外的水平匀强场，最后经匀强场偏转后打在探测板上；若不能飞出偏转电场，则被金属板吸收并导走。不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：
（1）从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间t；
（2）从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度B需要满足的条件；
（3）若将匀强磁场B调成大小为0.05T，方向水平向右，并且在极板右侧空间放置另一块与原探测板平行的足够大的光屏PQ，PQ可以在磁场中左右移动，求粒子打在光屏PQ上留下的所有痕迹围成的面积。
渝北中学2023-2024学年高三2月月考质量监测
物理参考答案及评分标准
一、选择题
二、非选择题
11． 不需要
12． 31.4 A3 A2 R2 100 0.01
13．【答案】（1）t1=2s；（2）Ff=7.5×103N；（3）v=57m/s
【详解】（1）根据平均速度
s=v12t1
解得刹车时间
t1=2s
（2）刹车加速度
a=v1t1
根据牛顿第二定律
Ff=ma
解得
Ff=7.5×103N
（3）根据
v22−v2=2as
解得
v=57m/s
14．【答案】（1）2mgRB2L2；（2）2mgℎ−2m3g2R2B4L4；（3）mRB2L2+B2L2ℎ2mgR
【详解】
（1）金属杆从静止开始下落，设稳定时的速度为vm，则有
Em=BLvm
Im=EmR
F安=BImL
竖直方向由三力平衡可得
F安=F+mg
结合
F=mg
综合解得
vm=2mgRB2L2
（2）若金属杆从开始下落直到稳定时下落的高度为h，根据功能关系可得R产生的热量为
Q=F+mgℎ−12mvm2
综合计算可得
Q=2mgℎ−2m3g2R2B4L4
（3）在金属杆下降的高度为h的过程中
（F+mg)t−BILt=mvm
q=IΔt=ΔΦR=BLℎR
综合可得
t=mRB2L2+B2L2ℎ2mgR
15. 【答案】（1）4×10−7s；（2）210T≤B≤25T；（3）13π4+3×10−4m2
【详解】（1）在加速电场中，根据动能定理
qU=12mv02−0
解得进入偏转电场的初速度为
v0=2×105m/s
粒子在偏转电场中的运动，如下图所示
穿过偏转电场时，水平方向做匀速直线运动，有
22d=v0t
解得从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间为
t=22dv0=4×10−7s
（2）设粒子飞入磁场时的速度为v，在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有
qvB=mv2r
设粒子飞入磁场时，其速度与水平方向的夹角为θ，则有
vcsθ=v0
设粒子进入磁场后，y方向偏移的位移为Δy，由几何关系可知
Δy=2rcsθ
解得
Δy=2mv0qB
与速度v无关，设粒子在偏转电场中的最小偏移量为ymin，则有
ymin=12qU4mdt2=d2
若偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板，需满足
d2≤Δy≤d
解得
2mv0qd≤B≤4mv0qd
即
2d2mUq≤B≤4d2mUq
因此从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度B需要满足的条件为
210T≤B≤25T
（3）由洛伦兹力提供向心力，有
qvyB=mvy2r
解得
r=mvyqB=mv0tanθqB
又有
tanθ=yx2=y2d
联立解得
r=mv0y2qBd=y
粒子打在光屏PQ上留下的所有痕迹如图所示
当U1=14U，ymin=d2=0.01m时，有
rmin=0.01m
当U2=U0，ymax=d=0.02m时，有
rmax=0.02m
所以粒子打在光屏PQ上留下的所有痕迹围成的面积为
S=14πrmin2+34πrmax2+rmax2−rmin2=13π4+3×10−4m2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
D
C
D
C
B
AC
AB
AD
（全卷共三个大题15个小题，总分100分，考试时长75分钟）
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考号填写清楚。
2.请将所有答案写在答题卡上，不得在试卷上直接作答。
3.选择题部分请按题号用2B铅笔填涂。
4.非选择题部分请按题号用0.5毫米黑色墨水签字笔书写。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．下列说法正确的是（ ）
A．“质点”是实际物体忽略了大小和形状的一种理想模型，实际是不存在的
B．千克（Kg）、牛顿（N）、小时（h）均属于国际单位
C．物体在恒力作用下一定做直线运动
D．牛顿设计理想斜面实验驳斥了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的观点
2.关于交变电流下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的有效值即为一个周期内的平均值
B．我国民用交变电流的照明电压为220V，220V是指有效值
C．交流电流表和交流电压表测的都是最大值
D．交变电流的峰值都为有效值的2倍
3. 如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（ ）
A. 工人受到的重力和支持力是相互作用力
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对平衡力
C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小
D. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变大
4. 如图所示，正三角形三个顶点固定三个等量电荷，其中A、B带负电，C带正电，O、M、N为AB边的四等分点，下列说法正确的是（ ）
A. M、N两点电场强度相同
B. O点电场强度为零
C. 负电荷在N点电势能比在O点时要大
D. 负电荷在M点电势能比在O点时要小
5．如图甲所示，位于敦煌的“超级镜子电站”是全球最高、聚光面积最大的熔盐塔式光热电站。发电站输出正弦交流电的功率为，电压为，利用图乙所示电路进行远距离输电，均为理想变压器。已知输电线总电阻为，输电线上损失的功率为，次级发电站两端的电压为，则（ ）
A．输电线上的电流
B．变压器原线圈的电压为
C．变压器原副线圈的匝数比为1:50
D．变压器原副线圈的匝数比为99:1
6．如下图所示，足够长的光滑水平面上静止一质量为3m的弧槽，弧槽和水平面平滑连接，质量为m的滑块（可视为质点），从距离水平面高度为ℎ的A点由静止沿弧槽滑下，之后被轻质弹簧反向弹出，不计一切阻力及能量损失、重力加速的大小为g。以下的说法正确的是（ ）
A．滑块沿弧槽下滑过程中，二者组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．滑块滑下弧槽时的速度大小为2gℎ
C．弹簧获得最大弹性势能为 ????? ????????.????3 \∗ ??????????? ????? ????????.????3
D．滑块沿弧槽上升的最大高度等于h
7．春节期间很多骑行人员未按要求佩戴头盔，交管部门针对这一现象，进行专项整治，未按要求佩戴头盔人员将受到如下惩罚：举如图所示的广告牌，发朋友圈“集赞”。某同学在某轻质头盔的安全性测试中进行了模拟检测，某次他在头盔中装入质量为5kg的物体，物体与头盔紧密接触，使其从0.8m的高处自由落下，并与水平面发生碰撞，头盔被挤压了0.02m时，物体的速度减为0，如图所示，挤压过程中视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．物体落地瞬间的速度为8m/s
B．匀减速直线运动过程中头盔对物体的平均作用力大小为2050N
C．物体做匀减速直线过程中动量变化量大小为20kg·m/s，方向竖直向下
D．物体在自由下落过程中重力的冲量大小为30N·s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距4m的两个质点P、Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 2s时P质点向下振动
B. 2s时Q质点向下振动
C. 该波的波速可能是2m/s
D. 该波的波速可能是3m/s
9．（原创）新中国成立后发现的首颗彗星——“紫金山1号”彗星于2024年1月29日经过近地点，我国公众可以借助天文望远镜一睹其风采。“紫金山1号”彗星绕太阳运行的轨道是一个椭圆，它的近日点到太阳中心的距离约为地球公转半径的1.5倍，远日点到太阳中心的距离约为地球公转半径的5.5倍，下列说法正确的是（ ）
A．彗星在近日点的速率大于在远日点速率
B．彗星在近日点的向心加速度大于它在远日点的向心加速度
C．“紫金山1号”彗星的周期是7年
D．若忽略质量损失，彗星从远日回归到近日点的过程中，机械能增大
10．如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为θ，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随ω2变化关系如图2所示。重力加速度g取10m/s2，由图2可知（ ）
A．小球的角速度为2.5rads时，小球刚离开锥面
B．母线与轴线之间夹角θ=30°
C．小球质量为0.6kg
D．绳长为l=2m
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（6分）如图1所示为某实验小组“探究加速度与物体所受合力关系”的实验装置，气垫导轨上滑块（含遮光条）的质量为，遮光条的宽度为，两光电门间的距离为，滑块在气垫导轨上运动时可以忽略导轨的摩擦力，当地的重力加速度为，图中滑轮均为轻质滑轮。
（1）本实验 （填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码的总质量远小于滑块的质量；
（2）将气垫导轨调至水平，再调整气垫导轨上连接滑块的细绳沿水平方向，气源开通后滑块在钩码重力的作用下做匀加速运动，遮光条先后通过两个光电门所用的时间分别为和，则滑块加速度的表达式为 （用已知量表示）；
（3）保持滑块（含遮光条）的质量不变，多次改变钩码的质量，记录相应的弹簧秤读数，通过（2）步骤计算各组的加速度，描绘出图像如图2所示（图中和为已知量），则滑块质量的表达式为 （用已知量表示）。
12．（9分）一粗细均匀的圆柱形导电材料样品，该样品的直径D=2mm，如图甲所示。某同学设计实验测量该样品的电阻率，实验步骤如下：
（1）如图乙所示，用游标卡尺测得该样品长度L= mm。
（2）用多用电表测得该样品阻值约为110Ω，为精确的测量其电阻阻值，可供选择的器材如下：
待测导电样品Rx
电流表A1（量程600mA，内阻约为1Ω）
电流表A2（量程150mA，内阻约为20Ω）
电流表A3（量程30mA，内阻为50Ω）
定值电阻R1=50Ω
定值电阻R2=350Ω
滑动变阻器R（0-20Ω，额定电流2A）
直流电源E（电动势约为12V，内阻不计）
开关一只，导线若干
①根据实验器材，设计实验电路如图丙所示，图中电流表A应选择 ，图中电流表A′ 应选择 ，定值电阻R0应选择 。（选填所选器材的字母代号）
②实验中调节滑动变阻器，测得电流表A、A′对应的多组电流值I、I′，做出I−I′−I的图像如图丁所示，可得该导电样品的电阻阻值为 Ω.
（3）由以上数据，计算可得该样品电阻率为 Ω⋅m。（π取3.14）
13．（12分）机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量m=1.0×103kg的汽车以v1=54km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s=15m处，驾驶员发现小朋友排着队从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。
（1）求开始刹车到汽车停止所用的时间；
（2）求刹车过程所受阻力的大小；
（3）假设驾驶员以v2=72km/h超速行驶，在距离斑马线s=15m处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。
14．（12分）如图所示，间距为L的光滑导轨竖直固定在绝缘地面上，导轨顶端连接定值电阻R，质量为m、电阻忽略不计的金属杆垂直接触导轨，磁感应强度大小为B的匀强磁场与导轨所在的竖直面垂直。使金属杆从静止开始下落，同时受到竖直向下的恒定拉力F的作用，当下落高度为h时速度达到稳定。重力加速度大小为g，金属杆在运动的过程中始终与垂直导轨垂直且接触良好，金属棒有足够大的下落空间，求：
（1）金属杆稳定时的速度大小；
（2）金属杆从开始运动到速度稳定的过程中电阻R上产生的热量；
（3）金属杆从开始运动到速度稳定的过程所需的时间。
15. （18分）如图甲所示为某科研团队设计的粒子偏转装置示意图，粒子源可以均匀连续的产生质量为m，电荷通为q正粒子，其比荷qm=1×108C/kg，初速度可忽略不计。带电粒子经电压U=100V的加速电场加速后，贴近上板边缘，水平飞入两平行金属板中的偏转电场。两水平金属板间距为d=0.02m，板长为22d，板间加有图乙所示的周期性变化的电压，其最大电压也为U=100V、最小电压为U4，周期远大于粒子在偏转电场中运动的时间（忽略粒子穿越偏转电场时电压的变化），下极板右端正下方紧挨金属板竖直放置长度为d的探测板。若带电粒子能由偏转电场飞出，则飞出后立即进入平行板右侧的垂直纸面向外的水平匀强场，最后经匀强场偏转后打在探测板上；若不能飞出偏转电场，则被金属板吸收并导走。不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：
（1）从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间t；
（2）从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度B需要满足的条件；
（3）若将匀强磁场B调成大小为0.05T，方向水平向右，并且在极板右侧空间放置另一块与原探测板平行的足够大的光屏PQ，PQ可以在磁场中左右移动，求粒子打在光屏PQ上留下的所有痕迹围成的面积。
渝北中学2023-2024学年高三2月月考质量监测
物理参考答案及评分标准
一、选择题
二、非选择题
11． 不需要
12． 31.4 A3 A2 R2 100 0.01
13．【答案】（1）t1=2s；（2）Ff=7.5×103N；（3）v=57m/s
【详解】（1）根据平均速度
s=v12t1
解得刹车时间
t1=2s
（2）刹车加速度
a=v1t1
根据牛顿第二定律
Ff=ma
解得
Ff=7.5×103N
（3）根据
v22−v2=2as
解得
v=57m/s
14．【答案】（1）2mgRB2L2；（2）2mgℎ−2m3g2R2B4L4；（3）mRB2L2+B2L2ℎ2mgR
【详解】
（1）金属杆从静止开始下落，设稳定时的速度为vm，则有
Em=BLvm
Im=EmR
F安=BImL
竖直方向由三力平衡可得
F安=F+mg
结合
F=mg
综合解得
vm=2mgRB2L2
（2）若金属杆从开始下落直到稳定时下落的高度为h，根据功能关系可得R产生的热量为
Q=F+mgℎ−12mvm2
综合计算可得
Q=2mgℎ−2m3g2R2B4L4
（3）在金属杆下降的高度为h的过程中
（F+mg)t−BILt=mvm
q=IΔt=ΔΦR=BLℎR
综合可得
t=mRB2L2+B2L2ℎ2mgR
15. 【答案】（1）4×10−7s；（2）210T≤B≤25T；（3）13π4+3×10−4m2
【详解】（1）在加速电场中，根据动能定理
qU=12mv02−0
解得进入偏转电场的初速度为
v0=2×105m/s
粒子在偏转电场中的运动，如下图所示
穿过偏转电场时，水平方向做匀速直线运动，有
22d=v0t
解得从偏转电场出射的粒子通过偏转电场的时间为
t=22dv0=4×10−7s
（2）设粒子飞入磁场时的速度为v，在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，有
qvB=mv2r
设粒子飞入磁场时，其速度与水平方向的夹角为θ，则有
vcsθ=v0
设粒子进入磁场后，y方向偏移的位移为Δy，由几何关系可知
Δy=2rcsθ
解得
Δy=2mv0qB
与速度v无关，设粒子在偏转电场中的最小偏移量为ymin，则有
ymin=12qU4mdt2=d2
若偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板，需满足
d2≤Δy≤d
解得
2mv0qd≤B≤4mv0qd
即
2d2mUq≤B≤4d2mUq
因此从偏转电场出射的粒子全部能够到达探测板时，磁感应强度B需要满足的条件为
210T≤B≤25T
（3）由洛伦兹力提供向心力，有
qvyB=mvy2r
解得
r=mvyqB=mv0tanθqB
又有
tanθ=yx2=y2d
联立解得
r=mv0y2qBd=y
粒子打在光屏PQ上留下的所有痕迹如图所示
当U1=14U，ymin=d2=0.01m时，有
rmin=0.01m
当U2=U0，ymax=d=0.02m时，有
rmax=0.02m
所以粒子打在光屏PQ上留下的所有痕迹围成的面积为
S=14πrmin2+34πrmax2+rmax2−rmin2=13π4+3×10−4m2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A
B
D
C
D
C
B
AC
AB
AD
相关试卷
重庆市渝北中学校2024届高三下学期2月月考物理： 这是一份重庆市渝北中学校2024届高三下学期2月月考物理，文件包含物理试题docx、物理试题pdf、渝北中学2023-2024学年高三2月月考质量监测物理答题卡pdf、答docx等4份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
2024重庆市渝北中学高三上学期12月月考试题物理含解析： 这是一份2024重庆市渝北中学高三上学期12月月考试题物理含解析，文件包含重庆市渝北中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理答案docx、重庆市渝北中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理试题docx、重庆市渝北中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理命题说明docx、重庆市渝北中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理答题卡pdf等4份试卷配套教学资源，其中试卷共20页， 欢迎下载使用。
2024重庆市渝北中学高三上学期11月月考质量监测物理PDF版含答案： 这是一份2024重庆市渝北中学高三上学期11月月考质量监测物理PDF版含答案，文件包含重庆市渝北中学校2023-2024学年高三上学期11月月考质量监测物理答案pdf、重庆市渝北中学校2023-2024学年高三上学期11月月考质量监测物理pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共21页， 欢迎下载使用。
