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2024 年哈三中高三学年
第一次模拟考试物理答案
一、选择题(本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,1 7小题只有一
个选项正确,每小题4分。8 10小题有多个选项正确,全部选对的得6分,选不全的得
~
3分,有选错或不答的不得分)
~
1.C 2.D 3.B 4.C 5.C 6.C 7.C 8.BC 9.AD 10.ACD
二、实验题(共14分)
11.(1)不需要(2)2.40(3)2.89
12.(1)D
(2)如图
R
1
R
2
E
(4)r =(k-1)R
1 1
三、计算题)
13.(12分)
(1)由题意,封闭气体温度升高,活塞缓慢移动,压强不变,体积增大,活塞整体右移,
设活塞b移到右侧气缸底部时温度为T
1
L(S S ) 2LS
等压变化: a b a ………………………3分
T T
0 1
代入数据,解得:T 400K………………………2分
1
(2)竖直放置时,设压强为P ,对活塞整体分析:
1
受力平衡 P(S S )P (S S )Mg 0………………………2分
1 a b 0 a b
解得:P 1.2105Pa
1
从初始水平状态转至竖直位置过程中,温度不变,设活塞移动距离为ΔL
等温变化:P (S S )LP S (LΔL)S (LΔL) ………………………3分
0 a b 1 b a
代入数据,解得:ΔL4cm………………………2分
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{#{QQABLYQUggAoABBAAQgCAwFKCEAQkAAACAoGhAAAMAABiANABAA=}#}14.(12分)
(1)对游客甲:从A到C与乙碰前,全程应用动能定理
1
m gLsinθμ m gLcosθμ m gx m v2 ………………………3分
1 1 1 2 1 1 C
2
代入数据,解得:v 8m/ s………………………1分
C
(2)游客甲和乙碰撞,当二者碰撞后一起运动时,损失动能最多,因摩擦而产生的热量
最少
由动量守恒定律:m v (m m )v ………………………2分
1 C 1 2 共
1 1
碰撞前后能量守恒:ΔE m v2 (m m )v2 ………………………2分
损 1 C 1 2 共
2 2
解得:ΔE 600J
损
则Q m gLsinθΔE ………………………2分
min 1 损
解得:Q 2400J………………………2分
min
15.(16分)
1
粒子在加速电场中加速:qU mv2 ………………………1分
0 0
2
2qU
v 0
得进入偏转电场速度为 ………………………1分
0
m
L 2qU
t L 0 2t
粒子通过偏转电场时间
0
v m
0
所以粒子在偏转电场中沿电场方向运动时间为电压变化的一个周期,不同时刻进入粒子
运动图像如图所示
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{#{QQABLYQUggAoABBAAQgCAwFKCEAQkAAACAoGhAAAMAABiANABAA=}#}U
MN
U
0
t
t 0 2t 0 3t 0
-U
0
乙
可见,经历一个周期时间,粒子沿电场方向速度都为零………………………1分
2qU
v 0
所以出电场时,速度为 ,方向水平向右………………………2分
0
m
t 3t
0 0
(2)一个周期内, 时刻和 射入偏转电场的粒子,可沿OO'射出,进入B 、B ,
2 2 1 2
偏转轨迹圆为Ⅰ、Ⅱ,两轨迹相切于R点,过R做B 左边界垂线交于S
1
mv2 mv2
qv B 0 qv B 0
0 1 0 2
r r
1 2
1
解得:r L r L ………………………2分
1 2 2
3L
由题意知RS=
2
所以SO R 60
1
由几何关系,在B 中轨迹圆Ⅱ刚好交HJ于J点……………………1分
2
t 3t
所以一个周期内,0 0 和 0 2t 入射的粒子可越过HJ到达屏PQ上,
0
2 2
占一个周期内入射粒子的50%………………………2分
(3)
粒子在偏转磁场B 中
1
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{#{QQABLYQUggAoABBAAQgCAwFKCEAQkAAACAoGhAAAMAABiANABAA=}#}2r 2m 60 L 2m
T 1 t T
1 v qB 1 360 1 6 qU
0 1 0
在B 中运动时,当B 逐渐增大到等于B 过程中,粒子周期减小,偏转角减小,运动时
2 2 1
间减小。当B =B 时,在B 中运动时间最短。
2 1 2
粒子垂直于B 左边界入,两磁场宽度相同,由对称性可知,当B =B 时,粒子可垂直于
1 2 1
B 右边界出,轨迹为圆Ⅲ。之后,粒子可垂直于PQ运动至PQ,粒子在B 右边界到PQ
2 2
间运动时间也为最短。
2mU
所以 B B 0 时粒子从进入偏转磁场B 1 到打到屏PQ时间最短……………2分
2 1 qL2
L 2m
此状态下,根据对称性,粒子在B 中运动时间t t
2 2 1 6 qU
0
L
L 2m
2
在B 右边界到PQ间:t
2 3 v 4 qU
0 0
π 1 2m
则最短时间为:t t t t ( )L ………………2分
1 2 3 3 4 qU
0
此状态下,粒子打到屏PQ上被屏吸收,粒子速度为零
设t时间内有N个粒子打到屏上,对N个粒子,由动量定理:
FtNmv
0
N 2qU
解得F mv nmv nm 0 n 2qmU ……………………2分
t 0 0 m 0
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{#{QQABLYQUggAoABBAAQgCAwFKCEAQkAAACAoGhAAAMAABiANABAA=}#}