高考理综模拟题5

在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

参考答案及评分标准
选择答案题
13．B 14. A 15. B 16. A 17. C 18. D 19. C 20. D 实验题 21．（18分） （1）（4分）
① 光路图正确有箭头1分；入射角、折射角标度正确1分 ②
1
2sin sin θθ……2分
（2）（14分）
①C ……3分
②实物图补画正确……3分③145.5 ……3分, 291④R A1……2分
计算题 22．（16分）
（1）设物块A 滑到斜面低端与物块B 碰撞前时的速度大小为v 0，根据机械能守恒定律有 2
0112
1v m gh m =……………………2分
gh v 20=
解得：v 0=4.0m/s ………………2分
（2）设物块B 受到的滑动摩擦力为f ，摩擦力做功为W ，则 f=µm 2g ……………………2分
W=-µm 2gx ……………………2分 解得：W=-1.6J ……………………1分
（3）设物块A 与物块B 碰撞后的速度为v 1，物块B 受到碰撞后的速度为v ，碰撞损失的机械能为E ，根据动能定理、根据动量守恒定律和能量守恒有
-µm 2g x=0-2
1m 2v 2……………………1分
解得：v=4.0m/s
v m v m v m 21101+=…………………1分
解得：v 1=2.0m/s …………………1分
E v m v m v m ++
=
2
22
112
012
12
121…………………2分
解得：E =0.80J …………………2分
23．(18分)
G
μA
+
-
图8
（1）设α粒子第一次被加速后进入D 2盒中时的速度大小为v 1，根据动能定理有 2
12
1mv qU =
……………………2分
m
qU v 21=
……………………2分
（2）α粒子在D 形盒内做圆周运动，轨道半径达到最大时被引出，具有最大动能。

设此时的速度为v ，有
2
m v q vB R
=
……………………2分
解得：q B R v m
=……………………2分
设α粒子的最大动能为E k ，则 E k =
2
2
1mv ……………………2分
解得：E k =m
R B q 22
2
2
……………………2分
设交变电压的周期为T 、频率为f ，为保证粒子每次经过狭缝都被加速，带电粒子在磁场中运动一周的时间应等于交变电压的周期（在狭缝的时间极短忽略不计），则 R
v
m
Bqv 2
=，T
R v π2=
解得：T=
Bq
m π2……………………1分
T f 1=
m
Bq
f π2=
……………………1分
（3）离子经电场第1次加速后，以速度1v 进入D 2盒，设轨道半径为r 1
q
mU B
qB
mv r 2121==
离子经第2次电场加速后，以速度v 2进入D 1盒，设轨道半径为r 2
轨道半径：q
mU
B
qB
mv r 22122⨯==
离子第n 次由D 1盒进入D 2盒，离子已经过（2n -1）次电场加速，以速度21n v -进入D 2
盒，由动能定理：
02
1)12(2
12-=
--n mv Uq n 轨道半径：q
mU
n B
qB
mv r n n 2)12(112-==
-……………………1分
离子经第n +1次由D 1盒进入D 2盒，离子已经过2n 次电场加速，以速度v 2n 进入D 1盒，由动能定理：
02
122
2-=
n mv nUq
轨道半径：q
mU
n B
qB
mv r n n 22121=
=
+……1分
则x ∆=2)(1n n r r -+ …………1分（如图所示）
x ∆=2(
)122(22)1
22--=
-
-n n q
Um B
Bq
mv Bq
mv n n ……………………1分
24．(20分)
（1）设物体滑到P 端时速度大小为P v ，物体从A 端运动到P 端的过程中，机械能守恒
2
12
P m g R m v =
…………………………1分
解得：P v =
1分
设物体滑到P 端时受支持力为N ，根据牛顿第二定律
2
P v N m g m
R
-= …………………………1分
解得：N=3mg …………………………1分
设物体滑到P 端时对轨道压力为F ，根据牛顿第三定律 F = N =3mg …………………………1分
（2）物体到达C 端以后受滑动摩擦力，向左做初速度为零的匀加速运动，设向左运动 距离为x 时物体与皮带速度相同，设物体受到的摩擦力为f ，则 fx=
mgR mv
2
1212
=
………………………1分
物体从皮带的P 端滑到C 端摩擦力做功 -fL=0-221p
mv
………………………1分
gR m fL 221=
………………………1分 解得：x=
L 2
1………………………1分
即物体在皮带上向左先做匀加速运动一半皮带长度后，与皮带同速向左运动，即再次到达P 点时速度大小是v ………………………2分
根据机械能守恒定律，设在斜面上上升的高度H ，则
mgH =
2
12m v 解得H =2
R ……………………2分
说明：其他方法答案正确均得分。

（3）设电场强度为E ，在无磁场物体从A 端运动到C 端的过程中，根据动能定理有
()00m gR m g E q L μ-+=- ……………………1分
解得E =
()
m g R L q L
μμ-……………………1分
在有磁场情况下物体从P 端运动到C 端的过程中，设任意时刻物体速度为v ，取一段极短的含此时刻的时间t ∆，设在此时间段内的速度改变量为v ∆（取水平向右为正方向），根据牛顿第二定律，有
()v m g E q q vB m a m
t
μ∆-+-==∆……………………1分
两边同时乘以t ∆再对两边求和
v m t qBv t Eq mg ∆∑=∆∑+∆+∑-μμ)( ……………………1分
而v t x L ∆=∆=
∑∑ ……………………1分
)(p c
v v m v m -'=∆∑ 而2
2gR v c ='，gR v p 2=
则2
2gR m
v m -=∆∑……………………1分
以上结果代入上式，得
()2
m g E q t q B L m
μμ-++=-
化简得 t =
2
2q B L m g R
g R
μ+
……………………1分。