平谷区2019—2020学年度第二学期高三年级质量监控。
物理试题答案。
第一部分选择题（共42分）
一、单项选择题（本题共14小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。每小题3分，共42分）
第二部分非选择题（共58分）
二、填空题（本题共2小题，共18分）
15．（1）c 【2分】 （2）顺时针 【2分】 （3）垂直纸面向外 【2分】
4）b′，b0 【2分，每空1分】
16．（1）① 0.02 【2分】 ②0.53，1.4 【4分，每空2分】
2）4.0，偏小 【4分，每空2分】
三、计算题（本题共4小题，共40分，以下各道小题，除参***之外的其他正确解法也给分）
17．（8分）
1）粒子的受力示意图如图所示
根据物体的平衡条件 qvb=qe2分】
得 e=vb1分】
2）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿运动定律 [}altimg': w': 93', h': 442分】
得 ['altimg': w': 62', h': 431分】
3）粒子在磁场中运动的周期 ['altimg': w': 70', h': 43'}]1分】
得 ['altimg': w': 80', h': 431分】
18.（10分）
1）滑块1从a运动到b，根据动能定理 -μm1gx=[m_v_^\fracm_v_^'altimg': w': 139', h': 432分】
得 v1=8m/s 【1分】
2）设两滑块碰后的共同速度为v，根据动量守恒定律 m1v1=(m1+m2)v1分】
得 v=5m/s
根据能量守恒定律 [m_v_^\frac(m_+m_)v^',altimg': w': 240', h': 431分】
得 δe=3j 【1分】
3）设两滑块到达最高点c处时的速度为vc，根据机械能守恒定律 ['altimg': w': 16', h':
43'}]m1+m2)v2=['altimg': w': 16', h':
43'}]m1+m2)[^altimg': w': 23', h':
27'}]m1+m2)g×2r 【2分】
得 vc=3m/s
两滑块在c点的受力示意图如图所示
根据牛顿第二定律 fn+(m1+m2)g=(m1+m2)[^altimg': w': 25', h': 501分】
得 fn=5n 【1分】
19．（10分）
1）a．沿垂直电场方向粒子不受外力，做匀速直线运动 [}altimg': w': 48', h': 461分】
b．粒子在偏转电场中运动的加速度 ['altimg': w': 59', h': 43'}]1分】
根据运动学公式 [a t^',altimg': w': 79', h': 431分】
得 [}altimg': w': 91', h': 541分】
2）箭能够射中小球【1分】。
如答图1所示。箭射出后，若不受重力，将沿初速度方向做匀速直线运动，经时间t从p运动至小球初始位置d处，位移为x1=l；脱离弓后，若箭的初速度为零，将沿竖直方向做自由落体运动，经相同时间t从p运动至e，位移为x2；箭射出后的实际运动，同时参与了上述两种运动，实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和（遵循平行四边形定则），即此时箭将到达f处。
小球由静止释放后做自由落体运动，经相同时间t运动的位移与箭在竖直方向的分位移x2相同，即小球与箭同时到达f处，能够射中小球2分】
若不受重力，箭从p运动至小球初始位置d处的时间 [}altimg': w': 48', h': 46'}]1分】
射中时小球下落的高度 h=['altimg': w': 16', h': 43'}]gt21分】
解得 h=[}altimg': w': 36', h': 541分】
20．（12分）
1）金属棒中电子所受洛仑兹力f沿棒方向的分力 f1=evb 【1分】
棒方向的分力f1做的功 w1= f1l1分】
得 w1=evbl1分】
2）a．金属环中感应电动势 e感=i(r0+r1分】
b．金属环中电子从a沿环运动b的过程中，感生电场力f做的功。
wf=f2πr1分】
由电动势的定义式 [=frac}',altimg': w': 70', h': 461分】
得 [+r)e}',altimg': w': 121', h': 461分】
3）a．杆ab在加速的过程中，杆切割磁感线的速度v增大。
杆切割磁感线产生的感应电动势 e′=blv，故e′增大，由['}altimg': w': 72', h': 43'}]可知，电路中的电流i减小。
杆所受安培力 f=bil 故f减小1分】
设细绳的拉力为t，杆的质量为m0，根据牛顿第二定律 f-t=m0a
物块以相同的加速度大小向上做加速运动，根据牛顿第二定律 t-mg=ma
得 f-mg=(m+m0)a
f减小，杆的加速度a减小，当f=mg时，a为零，此时，杆达到最终速度vm。
此时杆上产生的感应电动势 e′=blvm1分】
得 [=frac\\fracl^}'altimg': w': 131', h': 461分】
b．由['}altimg': w': 72', h': 43'}]
得ir=e-e′
两边同乘以i，经整理得 ei=i2r+e′i1分】
由上式可以看出，电源提供的电能（功率为ei），一部分转化为了电路中产生的焦耳热（热功率为i2r），另一部分即为克服反电动势做功（功率为e′i）消耗的电能，这部分能量通过电磁感应转化为了杆和物块的机械能1分】
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