15．(17分)如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场，其边界AB、CD的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，带电量为负q的粒子沿与左边界成30^o的方向射入磁场，粒子重力不计．求：

　 (1)带电粒子能从AB边界飞出的最大速度？

　 (2)若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压及整个过程中粒子在磁场中运动的时间？

　 (3)若带电粒子的速度是(2)中的倍，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的范围？

江苏省泗阳致远中学2010届高三5月学情调研

物理答案及评分标准

14．(16分)如图竖直放置的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间 OO₁O₁′O′ 矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B．一质量为m，电阻为r的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场上边边界相距d₀．现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计)．求：

(1)棒ab在离开磁场下边界时的速度；

(2)棒ab在通过磁场区的过程中产生的焦耳热；

(3)若设ab棒由静止开始释放处为下落起点，画出棒在下落高度d+d₀过程中速度随下落高度h变化所对应的各种可能的图线。

13．(14分)跳台滑雪是一种极为壮观的运动，运动员穿着滑雪板，从跳台水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，如图所示。设运动员连同滑雪板的总质量m=50kg，从倾角为θ=37°的坡顶A点以速度v₀=20m/s沿水平方向飞出，恰落到山坡底的水平面上的B处。(g=10m/s²，sin37º=0.6，cos37º=0.8)求：

(1)运动员在空中飞行的时间t 和AB间的距离s；

(2)运动员落到水平面上的B处时顺势屈腿以缓冲，使他垂直于水平面的速度在Δt=0.20s的时间内减小为零。试求缓冲过程中滑雪板对水平面的压力。

12．选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框 涂满涂黑．如都作答则按A、B两小题评分．)

A．(选修模块3-3)(12分)

(1)下列说法中正确的是　　 ▲　 ；

A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映

B．晶体内部的物质微粒是有规则地排列的，而非晶体内部物质微粒排列是不规则的。晶体内部的微粒是静止的，而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着

C．浸润与不浸润均是分子力作用的表现

D．热力学温标的最低温度为0K，它没有负值，它的单位是物理学的基本单位之一

(2)取两杯体积相同的清水，同时分别滴入一滴红墨水，出现如图(a)、(b)所示的情景。这个实验观察到的现象是___▲_____；由此可以判断水的温度较高的是图___▲_____；从分子动理论的角度分析，这个实验揭示的物理规律是___▲_____。

(3)蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q₁，对外做功W，又对低温热源放热Q₂，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q₁、Q₂、W三者之间满足的关系是___▲_____．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明___▲_____能不能完全转化为___▲_____能．

B．(选修模块3-4)(12分)

(1)下列说法正确的是___▲_____　

A．广播电台、电视台发射无线电波时需要进行调制

B．用激光“焊接”剥落的视网膜利用了激光的相干性好

C．麦克耳孙-莫雷实验结果表明：不论光源与观察者做怎样的相对运动，光速都是一样的

D．经典物理学的时空观认为时间和空间是脱离物质而存在的

(2)如图所示是用激光器、缝间距可调节的双缝屏、光屏等器材研究光的干涉现象的装置．实验中用激光通过双缝，其目的是___▲_____；在本实验中为了增大光屏上干涉条纹的间距，可以采用其它条件不变只调节双缝间隙△s的方法，应使得△s ___▲_____(填“增大”或“缩小”)；在实验中，如果将红光换为黄光后通过同一双缝装置，会发现光屏上干涉条纹的间距变小的现象，根据干涉理论中关于“在d与△s相同的情况下，条纹间距与___▲_____”的结论可以说明红光的波长比黄光的波长___▲_____(填“长”、“短”)．

　(3)如图是一个单摆的共振曲线．此单摆的固有周期T是___▲_____S，若将此单摆的摆长增大，共振曲线的最大值将___▲_____(填“向左”或“向右”)移动．

C．(选修模块3-5)(12分)

(1)下列说法中正确的是___▲_____

A．X射线是处于激发态的原子核辐射出的

B．放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1

C．光电效应揭示了光具有粒子性，康普顿效应揭示了光具有　　

波动性

D．原子核的半衰期不仅与核内部自身因素有关，还与原子所

处的化学状态有关

(2)氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁

时，　 辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，　

则该金属的逸出功为　 ▲　 eV。现有一群处于n=5的能级的

氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有　 ▲　　 种。

(3)一炮弹质量为m，以一定的倾角斜向上发射，到达最高点时速度为v，炮弹在最高点爆 炸成两块，其中一块恰好做自由落体运动，质量为．则另一块爆炸后瞬时的速度大小_____▲___。

11．(10分)某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。

A.电流表G₁(内阻R_g=15Ω，满偏电流I_g=2mA)

B.电流表G₂(量程20mA，内阻约2Ω)

C.滑动变阻器R₁(0-1000Ω)　　　　　　　　　

D.电阻箱R₂ (0-9999.9Ω)　　　　　　　　　　

E.待测水果电池(电动势E约4V，内阻r约500Ω)

F.开关S，导线若干

①实验中用电流表G₁改装成量程0-4V的电压表，需　　 ▲　 (选填“串联”或“并联”)一个阻值为　　 ▲　 Ω的电阻。

②该同学用电流表G₂和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，设计了如图3所示的实验电路图。请根据电路图，将图4中的实物连接成实验用的电路。

③接通开关，逐次调节滑动变阻器，读取电流表示数I和对应的电压表的示数U，记录了6组数据，并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点，如图5所示。请你在图5上把已经描绘出的坐标点连成U-I图线。

④根据图5描绘出的图线可得出水果电池的电动势E=　　 ▲　 V，内电阻r=　　 ▲　 Ω

[必做题]

10．(8分)在研究弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系的实验中，弹簧长度的改变量可以利用刻度尺直接测量得到，而弹性势能的大小只能通过物理原理来间接测量．现有两组同学分别按图甲(让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面)和图乙(让滑块向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使滑块在气垫导轨上向右运动，通过相应的测量仪器可以测出滑块脱离弹簧后的速度)两组不同的测量方案进行测量．请写出图甲方案中弹性势能与小球质量及图中各量之间的关系E_P=　　　　　 ▲　　　　　 ；图乙方案中除了从仪器上得到滑块脱离弹簧后的速度外还要直接测量的量　　　　　 ▲　　　　　　　　 ；两种方案的共同点都是将弹性势能的测量转化为对 ▲　 能的测量．请你用简短的语言设计第三种研究弹簧弹性势能的方案　　　　 ▲　　　　　　　 ．

9．如图所示电路中，电源的内电阻为r，R₁、R₃、R₄均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R₂的滑动触头P向右滑动时，电表的示数都发生变化，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为DI、DU，下列说法正确的是

A．电压表示数变大　　　　　 B．电流表示数变小

C．＜r　　　　　　　　　 D．＞r

8．欧盟和我国合作的“伽利略”全球定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道面上的30颗轨道

卫星组成，每个轨道平面上等间距部署10颗卫星，从而实现高精度的导航定位.现假设“伽利略”

系统中每颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在

位置分布如图所示．其中卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置．若卫星均顺时针运行，地

球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是

A．这10颗卫星的加速度大小相等，均为　　　　　

B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2

　　 C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为

　　 D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零

7．如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出)。虚线是一带电的粒子只在电场力

的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断不正确的是

A．电场线MN的方向一定是由N指向M

B．带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小

C．带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能

D．带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度

6．某同学在物理学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如下：

地球半径R ＝6400km，月球半径r＝1740km，地球表面重力加速度g₀＝9.80m／s²，月球表

面重力加速度＝1.56m／s²，月球绕地球转动的线速度v ＝l km／s，月球绕地球转动一周

时间为T ＝27.3天，光速c＝2.998×10⁵km／s．1969年8月1日第一次用激光器向位于天

顶的月球表面发射出激光光束，经过约t =2.565s接收到从月球表面反射回来的激光信号，利

用上述数据可估算出地球表面与月球表面之间的距离s，则下列方法正确的是

A．利用激光束的反射s＝c·来算　　　　 B．利用v＝来算

C．利用g₀＝ 来算　　　 D．利用＝(s +R+r)来算