绵阳市高2012级第二次诊断性考试
理科综合能力测试 物理参考答案及评分意见
选择题(本题共7小题。
每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
1.D
2.A
3.B
4.D
5.A
6.BD
7.AC
非选择题(共68分)
8.(17分)
Ⅰ(6分)
① A(2分);②C (2分);③B (2分)。
Ⅱ.(11分) (1)9Ω(或9.0Ω)(2分);
(3)①CD (3分);②电路如图(分压内接)(3分,有错0(4)L =πd 2R/4ρ (3分)。
9.(15分)解: (1)设机在起飞前瞬间牵引力大小为F 1,受到的阻力大小f 1,起飞速度v m =80m/s ,则
P = F 1v m ………(2分)
F 1–f 1=ma 1 ………(2分)
代入数据解得 f 1=8×104N ………(2分)
(2)设飞机起飞过程加速度为a 2,达到起飞速度应滑行距离为x 1,因故减速滑行距离为x 2,跑道的长度至少为x ,则
F –f =ma 2 ………(2分)
v m 2=122x a ………(2分)
v m 2=232x a ………(2分)
x =x 1+x 2 ………(1分)
代入数据解得a 2=1.2m/s 2,x 1=2667m ,x 2=800m
x 2=3467m ………(2分)
10.(17分)解:
(1)设小灯泡额定功率为P =4W ,额定电流为I ,额定电压为U =4V ,正常发光时电阻为R ,则
P =IU ………………………………(1分)
R =I
U ………………………………(1分) 在0—1s 时间内,金属杆从PQ 运动到ab 位置,设整个回路中的感应电动势为E ,磁场区域宽度为l ,则
E =I(R +r) …………………………(1分)
E =△Ф/△t …………………………(1分)
△Ф/△t =dl △B/△t ,△B/△t =2T/s …………………………(1分)
联立解得 I =1A ,R =4Ω,E =6V ,l =3m
在t =1s 金属杆进入磁场后,磁场磁感应强度保持不变,设金属杆进入磁场时速度为v ,金属杆中的感应电动势为E 1,则
E 1=E ,E 1=Bd v …………………………(1分)
设金属杆在运动过程中受到的摩擦力为f ,杆进入磁场前加速度为a ,则
a =v/t 1 …………………………(1分)
mgsin θ-f =ma …………………………(1分)
进场后杆匀速运动,设受到的安培力为F 安,所以
F 安=BId …………………………(1分)
mgsin θ-f -F 安=0 …………………………(1分)
联立解得 v =3m/s ,a =3m/s 2,f =2N ,F =6N
m =0.67kg …………………………(1分)
(2)设金属杆进入磁场前0~1s 内的位移为x 1,通过磁场的时间为t 2,则
x 1=vt 1/2,t 2=l /v
解得 x 1=1.5m ,t 2=1s
故在2s 后金属杆出磁场,设第3s 内金属杆的位移为x 3,3s 末金属杆的速度为v 3,则
x 3=vt 3+at 32/2 ………………………(1分)
v 3=v +at 3 ………………………(1分)
△E =mg(x 1+l +x 3)sin θ-mv 32/2 ………………………(2分)
联立解得 x 3=4.5m ,v 3= 6m/s
△E =24J ………………………(2分)
(2)另解:0~3s 内杆克服摩擦力做功 W f =f(x 1+l +x 3)=18J (2分),
克服安培力做功 W F =F l =6J (2分),
0~3s 内杆损失的机械能为,△E =W f +W F =24J (2分)。
11.(19分)解:
(1)设粒子a在圆形区域内匀强磁场中做圆周运动的半径为R,则
R=L………………………(1分)
qv0B=mv02/R………………………(1分)
联立解得 B =mv 0/qL ………………………(2分)
由左手定则知,方向垂直纸面向外。
………………………(1分)
(2)设粒子a 在第Ⅰ象限内匀强电场中运动的加速度为a ,运动时间为t ,则
a =
m
qE ………………………(1分) L =221at ………………………(1分) L 2=v 0t ………………………(1分)
联立解得 E =mv 02/2qL ………………………(2分)
(3)设粒子a 在P 点速度为v ,与x 轴正方向夹角为θ,y 轴方向的速度大小是v y ,则 v y =at =v 0 ………………………(1分)
v =2v 0 ………………………(1分)
θ=45° ………………………(1分)
粒子b 先做匀速直线运动,进入矩形区域,在洛伦兹力
作用下偏转内偏转90°,离开矩形区域,速度方向与离开P
点的粒子a 的速度在一条直线上,才可能与粒子a 速度相反
地相碰,如图所示。
设粒子b 在矩形区域内做匀速圆周运动
的圆心为O 1,半径为R 1,矩形区域的最小区域是efgh ,对应
的长为L 1,宽为L 2,则
R 1=2mv 0/qB ………………………(1分)
L 1=12R ………………………(1分)
L 2=R 1-12
2R ………………………(1分) S =21L L ………………………(1分)
代入数据解得R 1=L 2,L 1=L 2,L 2=(2-1)L
S =2(2-1)L 2
………………………(2分)
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