2014北京市东城区3月质量调研理综试题答案【理科综合】(4)

　　　④若要将此电压表改装为量程为3V的电压表，应该怎么做，画出电路图。
22．(16分)如图所示，高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场，场强E的方向与区域的某一边界平行，区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg，带电荷量q=+10-5C的小球从A点以v0=4m/s的初速度水平向右运动，匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点，已知小球与水平桌面间的动摩擦因数，L=1m，h = 0.8m，x =0.8m，取g =10m/s2。试求：
（1）小球在区域Ⅱ中的速度；
（2）区域Ⅱ中磁感应强度B的大小及方向；
（3）区域Ⅰ中电场强度E可能的大小及方向。
23．(18分)质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上。质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出，如图所示。已知Mm=31，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为µ，圆弧轨道的半径为R。
　　　（1）求物块从轨道左端滑出时，滑块M的速度的大小和方向；
　　　（2）求水平轨道的长度；
　　　（3）若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m不会越过滑块，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件。
24．（20分）如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。粒子在电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变（M、N两极板间的距离远小于R）。当t=0时，质量为m、电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处。
　　（1）求粒子绕行n圈回到M板时的动能En；
（2）为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须周期性递增，求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小；
　　（3）求粒子绕行n圈所需总时间tn。
参考答案
13. C   14. B  15. D   16.B     17.A   18. B   19. C   20. D

　21、（18分）
  （1）0.80，0.64      (每空2分)
  （2）①43.0Ω
       ②C
      ③S2断开时，
　　　S2闭合时，
　　　消R得
　　　相对误差＝1%
       ④改装的电压表电路图如图所示，串联一个电阻，阻值为2537Ω。

　　　评分：正确得出待测电压表的内阻得2分；正确选择滑动变阻器得2分；正确推导出相对误差跟电的电动势E和电压表的量程U的关系式得4分，正确估算此实验的相对误差再得2分；画出改装电路图，得2分，计算出电阻R再得2分。
22.(16分)解析：
（1）小球离开磁场后做平抛运动，设小球在磁场中匀速运动的速度为v，则有
　　　         ……① 1分
　　　             ……② 1分
　　      联立①②解得：    ……③ 2分
（2）由于小球在磁场中作匀速运动，只能受重力和洛仑兹力作用
　　　　　　       ……④ 2分
　　又                ……⑤ 2分
　　联立④⑤解得：       ……⑥ 1分
　　代入数值得：      ……⑦ 1分
　　根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。
（3）由于v＜v0，所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能
　　（i）电场方向水平向左。小球在电场中，由动能定理
　　　　　　　　   ……⑧ 2分
　　    解得               ……⑨ 1分
　　（ii）电场方向竖直向下。小球在电场中，由动能定理
　　　　　　　　  ……⑩ 2分
　　    解得        ……(11)1分
　　　23．(18分)解：（1）（5分）对于滑块M和物块m组成的系统，物块沿轨道滑下的过程中，水平方向动量守恒，物块滑出时，有          （3分）
　　　滑块M的速度（1分），方向向右。（1分）
　　　（2）（5分）物块滑下的过程中，物块的重力势能，转化为系统的动能和内能，有
　　　（3分）
　　　解得              （2分）
　　　（3）（8分）物块以速度v0冲上轨道，初速度越大，冲上圆弧轨道的高度越大。若物块刚能达到最高点，两者有相同的速度V1，此为物块不会越过滑块的最大初速度。对于M和m组成的系统，水平方向动量守恒，有  （2分）
　　　相互作用过程中，系统的总动能减小，转化为内能和重力势能，有
　　　（2分）
　　　解得（3分）
　　　要使物块m不会越过滑块，其初速度要不大于。    （1分）
24.（20分）
    （1）粒子绕行一圈动能的增量为qU，绕行n圈所获得的总动能 （5分）
　　（2）因为                         
　　        可得                             （6分）
    （3）粒子做半径为R的匀速圆周运动，每一圈所用时间为，由于每一圈速度不同，所以每一圈所需时间也不同
    第一圈：       
    第二圈：      
      ……
　　第n圈的速度                                （4分）
　　　故绕行n圈所需总时间

2013—2014学年度第二学期高三试题

理科综合化学参考答案
第一部分共20小题，每小题6分，共120分。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
     D C D B A
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
B C       

第二部分共11小题，共180分。
25.（每空2分，共16分）
　 （1）C5H8O4      H3COOCCH2COOCH3+2NaOH2CH3OH+NaOOCCH2COONa