、计算题(本题共3个小题,共36分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 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) 15.(10分)为确保校园道路安全,在校内道路上设置了橡胶减速带如图所示。一校园巡 逻车正以10ms的速度行驶在该路段,在离减速带30m处该车开始做匀减速运动,以2m/s 的速度通过减速带,通过后立即以4m2的加速度匀加速到原来的速度,之后继续匀速行 驶。巡逻车可视为质点,减速带的宽度忽略不计。求:由于减速带的存在,巡逻车从开始减 速到恢复原来的速度比以10m/s的速度匀速通过该路段所多用的时间。、 16.(10分)儿童智力拼装玩具“云霄飞车”的部分轨道简化为如下模型:光滑水平轨道MN 与半径为R的竖直光滑圆弧轨道相切于N点,质量为m的小球A静止于P点,小球半径远小 于R.与A完全相同的小球B以速度v向右运动,A、B碰后粘连在一起.求当v的大小在 什么范围时,两小球在圆弧轨道内运动时不会脱离圆弧轨道?(已知重力加速度为g) 17.(16分)如图所示,在x轴下方的区域内存在方向沿y轴正方向的匀强电场,电场强度 为E.在x轴上方以原点0为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂 直于xoy平面并指向纸面外,磁感应强度的大小为B,y轴下方的A点与0点的距离为d.一 质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放经电场加速后从0点射入磁场.(不 计粒子的重力作用) (1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r (2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E:求E (3)若电场强度E等于第(2)问E的3,求粒子在磁场中的运动时间t和粒子第二次经过 x轴时的位置坐标. 1 高二期末考试物理参考答案 题号1 8 9 10 11 12 案Ac0BAB ABC CD AD 、实验题(本题共2个小题,每空2分,共计16分) 13.(1) (2)0.93 (3)随所挂钩码质量m的增大,不能满足M>>m 14.(1)8600: (2)220 (3)V1 电路图2分 三、计算題(本题共3个小题,共36分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算 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) 15.(10分)解: 巡逻车做减速需要的时间 (1分) (1分) (1分 l2 巡逻车加速的时间: a2=4s (1分) v2 加速的位移: 2 12 (2分) 巡逻车通过的总位移:=x+x2=42m (1分) 巡逻车匀速通过这段距离所用的时间:V=4.2s (1分) 多用的时间△t=t:+t2-t=2.8s (2分) 6.(10分)解: 设A、B碰撞后的速度为v1,恰好运动到圆弧最高点时的述度为Vv2 对A、B,碰撞过程中动量守恒,由动量守恒定律得mvo=2mv1 (2分) 欲使A、B运动时不脱离圆弧轨道,有两种可能: (1)当v较小时,A、B最高只能运动到与圆心等高的地方 对A、B,从碰后到与圆心等高的地方,由动能定理有2mR=0-2m2(2分) 联立得vo=2V2g (1分) (2)当v较大时,A、B能够做完整的圆周运动。若A、B恰好做完整圆周运动时的情形, 对A、B,从碰后运动到圆周最高点的过程中,由动能定理2mg28=2m22m(2分) 在最高点时,由牛顿第二定律得2mg=2m (1分) 联立得vo=259R (1分) 综上所述,当%5229R或≥259R时, 两小球在圆弧轨道内运动时不会脱离圆弧轨道 (1分) 7.(16分)解: (1)粒子在电场中加速,由动能定理得 qEd=amv 12 (1分) 粒子进入磁场后做圆周运动,有QvB (2分) 解得粒子在磁场中运动的半径为r= (1分) (2)要使粒子之后恰好不再经过x轴,则离开磁场时的速度方向与x轴平行,运动情况如 图①,由几何知识可得:R=√2r (2 分 再根据粒子进入磁场后做圆周运动 可得 (2分 Eo gB R amd E (3)将E=E0代入可得磁场中运动的轨道半径 R (2分) 粒子运动情况如图②,图中的角度a、B满足cosa=2y即a=30° 则得B=2a=60° (2分) 粒子在磁场中运动的周期:7=222m Bq (1分) 粒子在磁场中运动的时间:t 7=c2 2 丌 3B (1分) 粒子经过x轴时的位置坐标为x=x+ cos B 解得x=3R (2分 ... ...
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