江苏省前黄中学溧阳中学2022届高三联考-物理试题【含答案】

江苏省前黄中学溧阳中学2022届高三联考-物理试题【含答案】省前中2022届高三学二模适应性考试5．利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T、物理试卷12022.04T2是标准平面玻璃，A0为标准金属丝，直径为（考试时间：75分钟总分：100分）D0，A为待测金属丝，直径为D．用波长为λ第一卷（选择题共40分）的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙一、单项选择题：本题共10小题；每小题4分，共40分．所示，相邻亮条纹的间距为∆퐿．则1．α粒子在很多物理实验中扮演着重要的角色，下列说法正确的是A．D与D0相差越大，∆퐿越大B．轻压T1的右端...

省前中2022届高三学二模适应性考试5．利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T、物理试卷12022.04T2是标准平面玻璃，A0为标准金属丝，直径为（考试时间：75分钟总分：100分）D0，A为待测金属丝，直径为D．用波长为λ第一卷（选择题共40分）的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙一、单项选择题：本题共10小题；每小题4分，共40分．所示，相邻亮条纹的间距为∆퐿．则1．α粒子在很多物理实验中扮演着重要的角色，下列说法正确的是A．D与D0相差越大，∆퐿越大B．轻压T1的右端，若∆퐿变小，有DW2Q1ΔU2A．图甲表示的是α粒子散射实验，该实验揭示了原子核是可再分的B．W1>W2Q1>Q2ΔU1>ΔU2B．图乙表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中③是α射线C．W1ΔU2C．图丙表示的是铀238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2成为新核D．W1＝W2Q1>Q2ΔU1>ΔU2D．图丁表示的是查德威克用α粒子轰击氮核发现了质子7．如图1所示为一种小型儿童玩具——拨浪鼓，其简化模型如图2所示，2．如图所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为LA、LB级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，则（LA>LB）的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小A．毫米波的频率比可见光高球A、B．现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接A、B的．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象B细绳与竖直方向的夹角分别为α和β，下列判断正确的是C．经前车反射后毫米波的速度将比反射前大A.A、B两球的向心加速度相等D．前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流B.两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角3．如图为某静电除尘装置的示意图．A、B、C三点的连线与集尘板C.A球的线速度小于B球的线速度垂直，且퐴퐵=퐵퐶，烟尘微粒只在电场力作用下最终被吸附在集尘板D.A球所受的绳子拉力小于B球所受的绳子拉力上，下列说法正确的是8．近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家A．烟尘微粒一定带正电电设备和灯光照明等B．B、A两点间比C、B两点间的电势差大方面，如图甲所C．同一烟尘微粒在C点电势能大于在B点电势能示．环形变压器与传D．同一烟尘微粒在C点加速度大于在A点加速度统方形变压器相比，4．北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a，与漏磁和能量损耗都很地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b，以及小，可视为理想变压比它们轨道低一些的中轨道卫星c组成，它们均为圆器．原线圈匝数n1880匝，副线圈接一个“12V，22W”的照明电灯，示意图如图乙所示，图中电压表轨道卫星．若某中轨道卫星与地球同步静止轨道卫星与电流表均为理想交流电表．原线圈接交流电源，原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图丙所运动轨道在同一平面内，下列说法正确的是示，最大值Um2202V，最大值始终保持不变，照明电灯恰好正常发光．则A．卫星b运行的线速度大于卫星c的线速度A．原线圈两端电压的有效值和3的电压瞬时值相等B．卫星a与卫星b一定具有相同的机械能t2.510s．若电压表为非理想电表，电压表的读数会变小C．可以发射一颗地球同步静止卫星，每天同一时间B．照明电灯正常发光时，电流表的读数为经过常州上空同一位置C0.05A3D．若卫星b与卫星c的周期之比为3∶1，某时刻两D．在t510s时刻，电压表的示数为零者相距最近，则约12小时后，两者再次相距最近高三物理学科，第1页，共3页7344:uId:73441省前中2022届高三学二模适应性考试5．利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差，T、物理试卷12022.04T2是标准平面玻璃，A0为标准金属丝，直径为（考试时间：75分钟总分：100分）D0，A为待测金属丝，直径为D．用波长为λ第一卷（选择题共40分）的单色光垂直照射玻璃表面，干涉条纹如图乙一、单项选择题：本题共10小题；每小题4分，共40分．所示，相邻亮条纹的间距为∆퐿．则1．α粒子在很多物理实验中扮演着重要的角色，下列说法正确的是A．D与D0相差越大，∆퐿越大B．轻压T1的右端，若∆퐿变小，有DW2Q1ΔU2A．图甲表示的是α粒子散射实验，该实验揭示了原子核是可再分的B．W1>W2Q1>Q2ΔU1>ΔU2B．图乙表示的是磁场对α、β和γ射线的作用情况，其中③是α射线C．W1ΔU2C．图丙表示的是铀238放出一个α粒子后，质量数减少4，电荷数减少2成为新核D．W＝WQ>QΔU>ΔU．图丁表示的是查德威克用粒子轰击氮核发现了质子121212Dα7．如图1所示为一种小型儿童玩具——拨浪鼓，其简化模型如图2所示，2．如图所示，后车安装了“预碰撞安全系统”，其配备的雷达会发射毫米拨浪鼓边缘上与圆心等高处关于转轴对称的位置固定有长度分别为LA、LB级电磁波（毫米波），并对前车反射的毫米波进行运算，则（LA>LB）的两根不可伸长的细绳，两根细绳另一端分别系着质量相同的小A．毫米波的频率比可见光高球A、B．现匀速转动手柄使两小球均在水平面内匀速转动，连接A、B的．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象B细绳与竖直方向的夹角分别为α和β，下列判断正确的是C．经前车反射后毫米波的速度将比反射前大A.A、B两球的向心加速度相等D．前车的金属尾板遇到毫米波时会产生极其微弱的感应电流B.两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角3．如图为某静电除尘装置的示意图．A、B、C三点的连线与集尘板C.A球的线速度小于B球的线速度垂直，且퐴퐵=퐵퐶，烟尘微粒只在电场力作用下最终被吸附在集尘板D.A球所受的绳子拉力小于B球所受的绳子拉力上，下列说法正确的是8．近十年来，我国环形变压器从无到有，已形成相当大的生产规模，广泛应用于计算机、医疗设备、家A．烟尘微粒一定带正电电设备和灯光照明等B．B、A两点间比C、B两点间的电势差大方面，如图甲所C．同一烟尘微粒在C点电势能大于在B点电势能示．环形变压器与传D．同一烟尘微粒在C点加速度大于在A点加速度统方形变压器相比，4．北斗卫星导航系统由地球同步静止轨道卫星a，与漏磁和能量损耗都很地球自转周期相同的倾斜地球同步轨道卫星b，以及小，可视为理想变压比它们轨道低一些的中轨道卫星c组成，它们均为圆器．原线圈匝数n1880匝，副线圈接一个“12V，22W”的照明电灯，示意图如图乙所示，图中电压表轨道卫星．若某中轨道卫星与地球同步静止轨道卫星与电流表均为理想交流电表．原线圈接交流电源，原线圈两端的电压随时间变化的关系图像如图丙所运动轨道在同一平面内，下列说法正确的是示，最大值Um2202V，最大值始终保持不变，照明电灯恰好正常发光．则A．卫星b运行的线速度大于卫星c的线速度A．原线圈两端电压的有效值和3的电压瞬时值相等B．卫星a与卫星b一定具有相同的机械能t2.510s．若电压表为非理想电表，电压表的读数会变小C．可以发射一颗地球同步静止卫星，每天同一时间B．照明电灯正常发光时，电流表的读数为经过常州上空同一位置C0.05A3D．若卫星b与卫星c的周期之比为3∶1，某时刻两D．在t510s时刻，电压表的示数为零者相距最近，则约12小时后，两者再次相距最近高三物理学科，第1页，共3页819029:fId:81902929．一列简谐横波t=0时刻的波形如图所示，其中M、N为平衡位置在x1=3m和x2=9m的两个质点．已知12．（8分）光照射到物体上对物体表面产生的压力叫光压，科学家设想在未来的宇航事业中利用太阳照质点M比质点N提前0.5s回到平衡位置，下列说法正确的是射到太阳帆上产生的光压来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到光的总能量为E，光平A．简谐波沿x轴正方向传播均波长为，光在真空中的速度为c，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞B．波传播速度的大小为2m/s船总质量为m，普朗克常量为h．求：C．t=1s时，M、N的速率相等（1）太阳帆上每秒内接受到光子的个数；D．t=1s时，M、N的运动方向相同（2）星际飞船飞行的加速度．110．某质点做直线运动，运动速率的倒数与位移x的关系如图所示，关于푣质点的运动，下列说法正确的是A.质点做匀加速直线运动B.质点做匀减速直线运动C.四边形面积ABB′A′表示质点运动时间D.四边形面积BCC′B′表示质点运动时间第二卷（非选择题共60分）二、非选择题：本题共五小题11．某同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量．13．（8分）如图所示，质量M=0.3kg的U形光滑金属框abcd静置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直，且ab和dc边足够长，电阻不计，bc边的长度l=1.0m，电阻R1=0.4Ω．质量m=0.2kg的导体棒MN紧挨挡桩X、Y置于金属框上，导体棒的电阻R2=0.1Ω．装置始终处于分析竖直向下的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行．求：（1）若用水平恒力F=1N向右拉动金属框，运动过程中，金属框最终的稳定速度大小；（2）若对导体棒MN施加水平向左的瞬时冲量I=2N·s，导体棒从开始运动到稳定运动的过程中产生的焦耳热Q．实验步骤如下：a.改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复测量，记录多组x、U、I的值．b.用游标卡尺在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；c.调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；（1）上述实验步骤，正确的先后顺序应是________．（2）若游标卡尺某次测量结果如图乙所示，其示数为______mm．U（3）根据多组测量得到的实验数据绘出x图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率I（用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量（选填有______________“”或“没有”）影响．（4）用记录的数据绘制出UI图像如图丁所示，由图像可知电源的内阻r_______．（结果保留两位有效数字）高三物理学科，第2页，共3页uerr:uId:uerr39．一列简谐横波t=0时刻的波形如图所示，其中M、N为平衡位置在x1=3m和x2=9m的两个质点．已知12．（8分）光照射到物体上对物体表面产生的压力叫光压，科学家设想在未来的宇航事业中利用太阳照质点M比质点N提前0.5s回到平衡位置，下列说法正确的是射到太阳帆上产生的光压来加速星际飞船，设该飞船所在地每秒每单位面积接收到光的总能量为E，光平A．简谐波沿x轴正方向传播均波长为，光在真空中的速度为c，太阳帆面积为S，反射率100%，设太阳光垂直射到太阳帆上，飞B．波传播速度的大小为2m/s船总质量为m，普朗克常量为h．求：C．t=1s时，M、N的速率相等（1）太阳帆上每秒内接受到光子的个数；D．t=1s时，M、N的运动方向相同（2）星际飞船飞行的加速度．110．某质点做直线运动，运动速率的倒数与位移x的关系如图所示，关于푣质点的运动，下列说法正确的是A.质点做匀加速直线运动B.质点做匀减速直线运动C.四边形面积ABB′A′表示质点运动时间D.四边形面积BCC′B′表示质点运动时间第二卷（非选择题共60分）二、非选择题：本题共五小题11．某同学为测定一段粗细均匀、电阻率较小的电阻丝的电阻率，采用了如图甲所示的电路进行测量．13．（8分）如图所示，质量M=0.3kg的U形光滑金属框abcd静置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直，且ab和dc边足够长，电阻不计，bc边的长度l=1.0m，电阻R1=0.4Ω．质量m=0.2kg的导体棒MN紧挨挡桩X、Y置于金属框上，导体棒的电阻R2=0.1Ω．装置始终处于分析竖直向下的磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行．求：（1）若用水平恒力F=1N向右拉动金属框，运动过程中，金属框最终的稳定速度大小；（2）若对导体棒MN施加水平向左的瞬时冲量I=2N·s，导体棒从开始运动到稳定运动的过程中产生的焦耳热Q．实验步骤如下：a.改变电阻丝上的导电夹P的位置，重复测量，记录多组x、U、I的值．b.用游标卡尺在电阻丝上的三个不同位置测出电阻丝直径，求出平均值D；c.调节电阻丝上的导电夹P的位置，用毫米刻度尺测量并记录导电夹P到电阻丝右端B的长度x；闭合开关S，记录电压表示数U、电流表示数I；（1）上述实验步骤，正确的先后顺序应是________．（2）若游标卡尺某次测量结果如图乙所示，其示数为______mm．U（3）根据多组测量得到的实验数据绘出x图像如图丙所示，若图线斜率为k，则电阻丝的电阻率I（用已知或测量出的物理量的符号表示）；电流表内阻对电阻率的测量（选填有______________“”或“没有”）影响．（4）用记录的数据绘制出UI图像如图丁所示，由图像可知电源的内阻r_______．（结果保留两位有效数字）高三物理学科，第2页，共3页iqopwo:fId:iqopwo415．（16分）如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm，板长L=6cm，左端有一粒子14．（13分）如图所示，圆心为O、半径为R的圆环固定在竖直平面内，O1、O2为两个轻质定滑轮顶源均匀发射带负电的粒子（单位长度发射粒子数目相同），粒子间的相互作用不计，比荷为点，O1在O点正上方2R处，跨过定滑轮的轻绳一端连接着套在圆环上的小球A，另一端连接着小球q63B．用一竖直向下的外力作用于B，A、B静止于图示位置，OP与竖直方向的夹角为60，撤去外力后，1.210C/kg，忽略重力，粒子速度v0=4×10m/s，方向平行金属板，AB间加如图乙所示的方形mA、B开始运动，B始终不与滑轮碰撞．已知A、B的质量分别为4m、m，重力加速度为g，圆环与绳不2波电压，已知U0=1.0×10V，在金属A、B右侧空间有一吸收板，长短方位可根据需要调节，保证所接触，不计一切摩擦．有射出电场的粒子都能被收集板吸收且射到板上任意部位的粒子都会被吸收，设打到AB极板上的粒（1）求外力的大小F；子也会被吸收，不考虑电容器的边缘效应，求：（2）当A运动到圆心等高处的Q点时，求A的向心力大小F；n（1）射出板的粒子在平行金属板间运动所用的时间和粒子射出时的速度大小及方向；（3）若撤去外力的同时给A施加沿轻绳斜向右下的瞬时冲量，A恰能运动到圆环的最高点，求A从圆环（2）射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小值和收集板的最小长度L1；最低点运动到最高点过程中轻绳对A做的功W．1（3）在极板右侧，加一垂直纸面向里的磁场BT1，保持收集板竖直，为使所有射出电场的粒子65都能被收集板吸收，求收集板的最小长度L2为多少？若磁场改为BT2结果又为多少？96（4）撤去收集板，在AB极板右侧加一圆形磁场区域，要使所有射出电场的粒子都能收集到一点，求该圆形磁场区域的最小半径和相应的磁感应强度B（此问保留两位有效数字）高三物理学科，第3页，共3页2022-04-28T10:22:59.829498UERRIQOPWO:uId::fId:UERRIQOPWO515．（16分）如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B间距为d=20cm，板长L=6cm，左端有一粒子14．（13分）如图所示，圆心为O、半径为R的圆环固定在竖直平面内，O1、O2为两个轻质定滑轮顶源均匀发射带负电的粒子（单位长度发射粒子数目相同），粒子间的相互作用不计，比荷为点，O1在O点正上方2R处，跨过定滑轮的轻绳一端连接着套在圆环上的小球A，另一端连接着小球q63B．用一竖直向下的外力作用于B，A、B静止于图示位置，OP与竖直方向的夹角为60，撤去外力后，1.210C/kg，忽略重力，粒子速度v0=4×10m/s，方向平行金属板，AB间加如图乙所示的方形mA、B开始运动，B始终不与滑轮碰撞．已知A、B的质量分别为4m、m，重力加速度为g，圆环与绳不2波电压，已知U0=1.0×10V，在金属A、B右侧空间有一吸收板，长短方位可根据需要调节，保证所接触，不计一切摩擦．有射出电场的粒子都能被收集板吸收且射到板上任意部位的粒子都会被吸收，设打到AB极板上的粒（1）求外力的大小F；子也会被吸收，不考虑电容器的边缘效应，求：（2）当A运动到圆心等高处的Q点时，求A的向心力大小F；n（1）射出板的粒子在平行金属板间运动所用的时间和粒子射出时的速度大小及方向；（3）若撤去外力的同时给A施加沿轻绳斜向右下的瞬时冲量，A恰能运动到圆环的最高点，求A从圆环（2）射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小值和收集板的最小长度L1；最低点运动到最高点过程中轻绳对A做的功W．1（3）在极板右侧，加一垂直纸面向里的磁场BT1，保持收集板竖直，为使所有射出电场的粒子65都能被收集板吸收，求收集板的最小长度L2为多少？若磁场改为BT2结果又为多少？96（4）撤去收集板，在AB极板右侧加一圆形磁场区域，要使所有射出电场的粒子都能收集到一点，求该圆形磁场区域的最小半径和相应的磁感应强度B（此问保留两位有效数字）高三物理学科，第3页，共3页6省前中2022届高三学二模适应性考试物理参考答案 1122由能量守恒定律可得，整个回路中产生的焦耳热QmvmMv0()'（1分）一、单项选择题：本题共10小题；每小题4分，共40分．221．C2．D3．B4．D5．C6．B7．B8．A9．C10．Dr金属棒中产生的焦耳热QQ1.2J（1分）棒Rr二、非选择题：本题共五小题kD214．（16分）（1）对A4sin600mgT（1分）11．①.bca②.9.55③.④.没有⑤.0.50Ω（每空3分）4对BTmgF0（1分）ES2ES12．（1）；（4分）（2）（4分）解得Fmg(231)（2分）hcmc1122【详解】（1）光子的频率为（2）A、B机械能守恒4sin30(53)4mgRmgRmvmvAB（2分）c22（1分）2A、B的速度关系vvAB（2分）一个光子的能量为5v2c对A（分）hh（1分）AFmn41R太阳帆每秒接受的能量为ES，故每秒内接受的光子的个数为5(235)解得FmgR（1分）ESESnn3chc（2分）h（3）对BWmgRRTB(3)（1分）WW（1分）（2）光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为2p，设光对太阳帆的压力为F，光子的动量为TB解得WmgR2（1分）hp（1分）15．（16分）【答案】（1）1.5×10−5푠（1分）,5×103m/s,（2分）方向与水平夹角37°（1单位时间内由动量定理知分）（2）73.75%，（2分）11.8cm（2分）；（3）14.25cm，（2分）3.25cm；（2分）（4）EShES22Fnp122（2分）7.7cm，（2分）5.410T（2分）。hcc由牛顿第二定律得【解析】（1）想要射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小，需要让更多的粒子打在极板FES2上，即全体粒子向垂直于极板方向的位移最大，故粒子源应在t0时刻（或方形波电压每一周期的a（1分）mmc起始时刻）发射粒子，由于粒子带负电，故粒子受到向上的电场力而向上运动，假设在极板左侧的C位置发射的粒子刚好打在上极板右侧边缘，如图所示13．【解析】（1）金属框在恒力F的作用下先做加速度减小的变加速运动，最终稳定时拉力F与金属以时刻进入电场的粒子，在初速度方向做匀速直线框所受安培力平衡。设金属框的最终的稳定速度大小为vm。运动，则Lvt0稳定时电动势EBLvm；（1分）E解得t1.510s5（1分）感应电流I；（1分）RrqEqU安培力FBIL（1分）粒子在电场中的加速度大小为a061082m/s安mmd根据二力平衡可得FF安粒子在电场方向先做匀加速运动后做匀减速运动，匀加FRr55解得v2m/s（1分）速运动时间为t120.510s110smBL22（2）设金属棒的初速度为v由动量定理可得Imvmv（1分）500匀减速运动时间为t21tt0.510s稳定时两者的速度为v'，由金属棒与金属框组成的系统动量守恒可得mv()'mMv（1分）03粒子在竖直方向上获得速度푣푦=푎푡2=3×10m/s（1分）高三物理学科，第1页，共5页7344:uId:7344819028:fId:819028省前中2022届高三学二模适应性考试物理参考答案1122由能量守恒定律可得，整个回路中产生的焦耳热QmvmMv0()'（1分）一、单项选择题：本题共10小题；每小题4分，共40分．221．C2．D3．B4．D5．C6．B7．B8．A9．C10．Dr金属棒中产生的焦耳热QQ1.2J（1分）棒Rr二、非选择题：本题共五小题kD214．（16分）（1）对A4sin600mgT（1分）11．①.bca②.9.55③.④.没有⑤.0.50Ω（每空3分）4对BTmgF0（1分）ES2ES12．（1）；（4分）（2）（4分）解得Fmg(231)（2分）hcmc1122【详解】（1）光子的频率为（2）A、B机械能守恒4sin30(53)4mgRmgRmvmvAB（2分）c22（1分）2A、B的速度关系vvAB（2分）一个光子的能量为5v2c对A（分）hh（1分）AFmn41R太阳帆每秒接受的能量为ES，故每秒内接受的光子的个数为5(235)解得FmgR（1分）ESESnn3chc（2分）h（3）对BWmgRRTB(3)（1分）WW（1分）（2）光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为2p，设光对太阳帆的压力为F，光子的动量为TB解得WmgR2（1分）hp（1分）15．（16分）【答案】（1）1.5×10−5푠（1分）,5×103m/s,（2分）方向与水平夹角37°（1单位时间内由动量定理知分）（2）73.75%，（2分）11.8cm（2分）；（3）14.25cm，（2分）3.25cm；（2分）（4）EShES22Fnp122（2分）7.7cm，（2分）5.410T（2分）。hcc由牛顿第二定律得【解析】（1）想要射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小，需要让更多的粒子打在极板FES2上，即全体粒子向垂直于极板方向的位移最大，故粒子源应在t0时刻（或方形波电压每一周期的a（1分）mmc起始时刻）发射粒子，由于粒子带负电，故粒子受到向上的电场力而向上运动，假设在极板左侧的C位置发射的粒子刚好打在上极板右侧边缘，如图所示13．【解析】（1）金属框在恒力F的作用下先做加速度减小的变加速运动，最终稳定时拉力F与金属以时刻进入电场的粒子，在初速度方向做匀速直线框所受安培力平衡。设金属框的最终的稳定速度大小为vm。运动，则Lvt0稳定时电动势EBLvm；（1分）E解得t1.510s5（1分）感应电流I；（1分）RrqEqU安培力FBIL（1分）粒子在电场中的加速度大小为a061082m/s安mmd根据二力平衡可得FF安粒子在电场方向先做匀加速运动后做匀减速运动，匀加FRr55解得v2m/s（1分）速运动时间为t120.510s110smBL22（2）设金属棒的初速度为v由动量定理可得Imvmv（1分）500匀减速运动时间为t21tt0.510s稳定时两者的速度为v'，由金属棒与金属框组成的系统动量守恒可得mv()'mMv（1分）03粒子在竖直方向上获得速度푣푦=푎푡2=3×10m/s（1分）高三物理学科，第1页，共5页7344:uId:7344819028:fId:819028粒子射出金属板时速度大小为푣=√푣2+푣2=5×103m/s（1分）223푥푦所有离开电场的粒子速度都满足大小为vvv0y510m/s3方向与水平方向夹角tanθ=θ=37°（1分）4与初速度方向之间夹角为37，3（2）t1时刻粒子在电场方向的分速度为vaty11610m/s粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律v21qvBm在电场方向匀加速运动的位移为yat23cm（1分）r112解得r2.5cm（1分）3t2时刻粒子在电场方向的分速度为vvatyy212310m/s为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，如图所示vv在电场方向匀减速运动的位移为yy12（分）yt222.25cm1由几何关系可得收集板的最小长度为2Ldr2AF2(200.7522.5)cm14.25cm（1分）故粒子向上偏转的距离为yyy125.25cm5若磁场改为BT，则粒子在磁场中的轨迹半径为dy205.25296射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小值为73.75%（1分）d20mvr28cm（1分）qB24由图中几何关系可知收集板的最小长度为Ldy()cos(205.25)cm11.8cm（1分）15为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，如图所示（3）设粒子在5时刻进入电场，可知离开电场的粒子在电场中先向下加速再向下减速，最t110s由几何关系可得收集板的最小长度为Ldr22AF2(200.7528)cm3.25cm（1分）后向上加速离开电场，设极板左侧的D位置发射的粒子刚好没有打在下极板上，如图所示（3）要使所有射出电场的粒子都能收集到一点，所加圆形磁场区域直径应与粒子射出范围的宽度相5粒子在电场方向先向下匀加速运动的时间为t10.510s等，如图所示3时刻粒子在电场方向的分速度为vaty11310m/s由图中几何关系可知磁场区域的最小半径为4(200.75)1dcos（1分）在电场方向向下匀加速运动的位移为yat20.75cmRAF5cm7.7cm112min225为使粒子在磁场中偏转后汇聚于一点，粒子在磁场中的轨迹向下匀减速运动时间为t20.510s半径应为rRmin（1分）由对称性可知向下匀减速运动的位移为yy210.75cmv2根据牛顿第二定律qvBm（1分）5r最后向上匀加速运动时间为t30.510s解得B5.410T2（1分）12在电场方向向上匀加速运动的位移为yat330.75cm2t3时刻粒子在电场方向的分速度为3vvatatyy3123310m/s可知从极板右侧离开的粒子中离B板的最小距离为0.75cm；高三物理学科，第2页，共5页7344:uId:7344819028:fId:819028粒子射出金属板时速度大小为푣=√푣2+푣2=5×103m/s（1分）223푥푦所有离开电场的粒子速度都满足大小为vvv0y510m/s3方向与水平方向夹角tanθ=θ=37°（1分）4与初速度方向之间夹角为37，3（2）t1时刻粒子在电场方向的分速度为vaty11610m/s粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律v21qvBm在电场方向匀加速运动的位移为yat23cm（1分）r112解得r2.5cm（1分）3t2时刻粒子在电场方向的分速度为vvatyy212310m/s为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，如图所示vv在电场方向匀减速运动的位移为yy12（分）yt222.25cm1由几何关系可得收集板的最小长度为2Ldr2AF2(200.7522.5)cm14.25cm（1分）故粒子向上偏转的距离为yyy125.25cm5若磁场改为BT，则粒子在磁场中的轨迹半径为dy205.25296射出板的粒子占发射源发射粒子总数的百分比最小值为73.75%（1分）d20mvr28cm（1分）qB24由图中几何关系可知收集板的最小长度为Ldy()cos(205.25)cm11.8cm（1分）15为使所有射出电场的粒子都能被收集板吸收，如图所示（3）设粒子在5时刻进入电场，可知离开电场的粒子在电场中先向下加速再向下减速，最t110s由几何关系可得收集板的最小长度为Ldr22AF2(200.7528)cm3.25cm（1分）后向上加速离开电场，设极板左侧的D位置发射的粒子刚好没有打在下极板上，如图所示（3）要使所有射出电场的粒子都能收集到一点，所加圆形磁场区域直径应与粒子射出范围的宽度相5粒子在电场方向先向下匀加速运动的时间为t10.510s等，如图所示3时刻粒子在电场方向的分速度为vaty11310m/s由图中几何关系可知磁场区域的最小半径为4(200.75)1dcos（1分）在电场方向向下匀加速运动的位移为yat20.75cmRAF5cm7.7cm112min225为使粒子在磁场中偏转后汇聚于一点，粒子在磁场中的轨迹向下匀减速运动时间为t20.510s半径应为rRmin（1分）由对称性可知向下匀减速运动的位移为yy210.75cmv2根据牛顿第二定律qvBm（1分）5r最后向上匀加速运动时间为t30.510s解得B5.410T2（1分）12在电场方向向上匀加速运动的位移为yat330.75cm2t3时刻粒子在电场方向的分速度为3vvatatyy3123310m/s可知从极板右侧离开的粒子中离B板的最小距离为0.75cm；高三物理学科，第2页，共5页

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江苏省前黄中学溧阳中学2022届高三联考-物理试题【含答案】

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