2020-2021学年湖北省部分重点中学高二上学期12月联考物理试卷

——★ 参*考*答*案 ★——
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A
D
C
C
D
B
A
D
BD
AC
ACD
AB
13（6分）①②每空2分③画图正确得2分 ① B ②х1
③连接如右图
14 （8分）（1）每空2分共4分（2）2分（3）2分 （1）L =5.015cm 或5.010cm d =3.205mm （3.203--3.205mm)
（2）探究电路图
（3）E=I(r +R 0+S x
ρ) S=4
2d π
I 1=(24Ed x πρ+E r R +0) 由题意得： k=24Ed πρ 解得： ρ=4
2kEd π 15解：（1）设S 2断开时R 1消耗的功率为P 1，则： P 1=I 2R 1=1
2
1)(
R r R E + ----------- 2 分
代入数据可以解得：r=2Ω----------------------------------------- 1 分
（2）设S 2闭合时R 1两端的电压为U ，消耗的功率为P 2，则：P 2=1
2
R U
解得：U=8V ----------------------------------------------------1分
由闭合电路欧姆定律得：E=U+Ir ，代入数据解得干路电流为：I=2A
流过R 1的电流为I 1，流过电动机的电流为I 2，根据欧姆定律，有：I 1=10
81=R U A=0.8A 而I 1+I 2=I ，所以 I 2=1.2A ，--------------------------------------2分
由能量转化和守恒定律得知，+
=出P UI 202
2R I ---------------------2 分
代入数据得：P 出=8.16W ------------------------------------- 2分
16解：⑴电子在磁场中运动是圆弧的一部分，F 洛⊥v ，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上，设圆心为O 点．如图1所示．由几何知识可知，圆心角θ=30°，半径r ，则得：r=
30sin d
=2d --------------------------------------------2分
由牛顿第二定律得：r mv qvB 2
=-----------------2 分
得：m=
v qBr e q =m=v eBd
2 -----------------1分
运动周期：T=v r
π2 ---------------------------1分
运动时间
121T
t =
-----------------------------1分 v d
t 31π=
----------------------- -----1分
⑵如果将磁场变成电场强度为E 、方向如图的匀强电场，电子做类似平抛运动，运动时间由
垂直电场方向的分运动决定，故有： --------------------------------------- 2分
17解：⑴当通过闭合回路的磁通量不变，则MN 棒中不产生感应电流，
O
①导体棒向右运动有:)
21(2
20at L BL L B +
=----------------------- -------------------------- 2分
所以1B =
2
022at L L
B +----------------------------------------------------------1分
②导体棒向左运动同理有：)
21(2
20at L BL L B -
= -----------------------------1分
20222at L L
B B -=
---------------------------------------------------------1分
⑵感应电动势
2
kL t B S t E =∆∆=∆∆Φ=-----------------------------------------2分
感应电流R
kL R E I 2
==方向：逆时针----------------------------2分
导体棒所受安培力当t=t 0时，00kt B B +=
由BIL F =得：R
kL kt B F 3
0)(+= ------------------------------------2分
方向：水平向右 --------------------------------------------------------1分
18.⑴小球恰好通过最高点时，能做完整圆周运动，此时对圆轨道对小球的作用力为零。

由
牛顿第二定律得：r
mv Eq mg 2=+ -------------------------2分 从h 高处到圆的最高点动能定理得：
2
1)2)((2
-=
-+mv r h Eq mg ---------2分 联立解得：r h 5.2=故当小球下落的高度为：--------------------------1分
≥H 2.5r 时，小球能做完整圆周运动 -------------------------------1分
⑵电场的方向水平向左后，电场力与得重力合力正好垂直于斜面，小球在斜面上运动时，沿斜面方向所合力为零，小球以大小不变的初速度进入圆轨道。

重力与电场力的合力大小为F=4
5)43()(22mg
mg mg =
+ ------------------------2分 方向：垂直斜面
如图2所示，圆与斜面的切点N 为等效重力F 中圆的最低点 P 为等效重力场中的最高点--------------------------------------------------1分
①小球恰好以v 通过等效最高点时，能做完整圆周运动，不脱离轨道，此时对圆轨道对小球
作用力为零。

由牛顿第二定律得：2
54mg mv r
=
---------------------------------------------2分 此状态下小球进入圆轨道的初速度为01v 由动能定理得：2
01
221212mv mv Fr -=
----------------------2分
联立解得：gr
v 2
5
01
=故当小球初速为gr v 2
5
01≥
时,小球不会脱离圆轨道----1分 ②小球恰好能到达与等效最低点N 相距r 平行斜面的虚线与圆相交的位置，此状态下小球进入圆轨道的初速度为02v 由动能定理得：2
02
210mv Fr -
=--------------------------------------------------------1分
解得：
gr v 102
1
02=
------------------------------------------------------------------------1分
故当小球初速为0<gr v 102
102
≤时,小球不会脱离圆轨道-----------------1分。