江蘇省蘇州市2020屆高三上學(xué)期期末考試物理含答案

■■18.(16分)如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在第一象限存在磁感應(yīng)強(qiáng)度=0.1T、方向垂直于紙面向里、邊界為矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng) (圖中未畫出).現(xiàn)有一束比荷為-q=m108C/kg帶正電的離子，從磁場(chǎng)中的 A點(diǎn)(23m,0)沿與x軸正方向成0=60°角射入磁場(chǎng)，TOC\o"1-5"\h\z速度大小V0W1.0X106m/s,所有離子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過 y軸的正半軸，不計(jì)離子的重 ：力和離子間的相互作用.(1)求速度最大的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑； ：(2)求矩形有界磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積； \(3)若在x>0區(qū)域都存在向里的磁場(chǎng)，離子仍從 A點(diǎn)以丫0=￥*106m/s向各個(gè)方向均 ；勻發(fā)射.求y軸上有離子穿出的區(qū)域長(zhǎng)度和能打到 y軸的離子占所有離子數(shù)的百分比. I2020屆高三模擬考試試卷（蘇州）物理參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1.A2.A3.D4.C5.D6.B7.D8.BD9.BC10.BC11.BD12.AC.需要（2分）滑塊、砂桶和砂構(gòu)成的整體 （2分）0.016（2分）0.014（2分）.（1）歐姆（2分）（2）正（2分）（3）0.95（0.94?0.96）（2分））1.44（1.41?1.47）（2分）1.56（1.52-1.59）（2分）（14分）解：（1）根據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向 （3分）A①B01 0TtBor2（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=NT=K2兀r2=-20-（3分）（3）圓環(huán)的電阻R=2TtrR0（2分）圓環(huán)中通過的電量q=It1（2分）而I=E（2分）R兀B0r2解得q=It〔=Et1=解得q=It〔=Et1=R2t0~ ~t1=2兀rR0B0rt14t0R0（2分）（15分）解：（15分）解：（1）小滑塊在釋放處的重力勢(shì)能 Ep=mg（h+R）（4分）一— 1 C..（2）小滑塊從釋放處到 B點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理有 mg（h+R）=2mvB（2分）vB在B點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有 Fn—mg=mVB（2分）R解得FN=2h+3Rmg（1分）

R根據(jù)牛頓第三定律，小滑塊對(duì)軌道的壓力Fn=2h+3R

Rmg,根據(jù)牛頓第三定律，小滑塊對(duì)軌道的壓力Fn=2h+3R

Rmg,方向豎直向下（1分）（3）從釋放處到斜面的最高點(diǎn)，對(duì)小滑塊，根據(jù)動(dòng)能定理有mg（h+Rcos0—xsin。卜科mgcos0=0—0（3分）…口 h+Rcos0 ..斛得x=sine+3se（2分）（16分）解：（1）對(duì)木板，根據(jù)牛屯^第二定律有 F-科mg=Ma（2分）解得a=3m/s2（2分）（2）對(duì)小物體，根據(jù)牛頓第二定律有 科mg=ma物（1分）解得a物=1m/s2 1 1設(shè)小物體從木板上滑出所用時(shí)間為 t,L—d=2at2—2a物t2（2分）解得t2=1.6s21一 八木板的位移， x板=2at2=2.4m（1分）拉力做功，W=Fx板=24J（2分）（3）設(shè)最短作用時(shí)間為t,則

1c1c撤去拉力F前的相對(duì)位移Axi=2at2—2a物t?（i分）設(shè)撤去拉力F后，再經(jīng)過時(shí)間t小物體和木板達(dá)到共同速度 v共，且小物體和木板恰好將要分離，該階段木板加速度大小為 a'.對(duì)木板，根據(jù)牛頓第二定律有 mg=Maa=1m/s2（i分）3由速度關(guān)系得a物t+a物t'=at-a't'分（）撤去拉力F后的相對(duì)位移AX2=att—2a't'2_（a物tt+[a物t2）（1分）由位移關(guān)系得Axi+ax2=L—d（1分）解得t=0.8s（1分）v2（16分）解：（1）由洛倫茲力提供向心力有 qvB=mg（2分）R解得R=0.1m（2分）（2）如圖1所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，速度最大的離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在 y 1軸上的B（0,20m）點(diǎn)（1分）離子從C點(diǎn)垂直穿過y軸，所有離子均垂直穿過 y軸，即速度偏向角相等， AC連線應(yīng)該是磁場(chǎng)白邊界.（1分）滿足題意的矩形如圖1所示，由幾何關(guān)系可知矩形長(zhǎng)為 -^理m（1分）cos0 101見為R—Rcos0=20m（1分）面積S=2o0m2（1分）（3）由洛倫茲力提供向心力有qvB=mv^（1分）R 3解得R=20m（1分）臨界1:由圖2可得，與x軸成30°角射入磁場(chǎng)中的離子打在 y軸上的B點(diǎn)，AB為直徑，所以B點(diǎn)為y軸上有離子打到的最高點(diǎn).3由幾何關(guān)系可知， OB=20m（1分）臨界2：由圖2可得，沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)中的離子與 y軸相切于C點(diǎn)，所以C點(diǎn)為y軸上有離子打到的最低點(diǎn).——— 3由幾何關(guān)系可知，OC=20m（1分