湖北省七市(州)教科研协作体2021年高三联考

湖北省七市（州）教科研协作体2021年高三年级3月联考

一、选择题

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

B B D

C A

D B AB AD CD BC

二、非选择题

12.（6分）

⑴BC 2分⑵低 2分⑶1.0m/s 2分

13.（10分）

⑴1分

⑵I1r1

I2−I1

1分⑶ 15 2分 1.5 2分不均匀2分偏小 2分

14.（9分）

初始时，缸内气体温度T1=(273+27)K=300K，压强大小为p1，对活塞：

p1S+mg=p0S① 2分

得：p1=0.75×105Pa 1分

当缸壁对地面无压力时，气体压强大小为p2,对缸壁：

p1S=Mg+p0S② 2分

得：p2=1.1×105Pa 1分

对缸内气体有：p1

T1=p2

T2

③ 2分

得：T2=440K 1分

15.（13分）

⑴组合体加速和减速阶段加速度大小分别为a1和a2，在减速阶段，对组合体有：

ℎ=1

2a2t2① 2分

得：a2=8×10−3m/s2 1分

加速阶段对组合体有：ΔF−ma1=ma2② 2分

得：a1=4×10−3m/s2 1分

⑵t=200s时，组合体速度大小为v

0=v+(−a2)t③ 2分

得：v=1.6m/s 1分

组合体匀加速阶段位移大小ℎ0

2a1ℎ0=v2−0④ 2分

得：ℎ0=320m⑴ 1分

悬停位置距离月球表面的距离H H=ℎ+ℎ0=480m 1分

16.（18分）

⑴设甲粒子在磁场中匀速圆周运动的轨道半径为R 1,由几何关系有： 2R 1=1.5l ① 1分 对甲粒子通过加速电场过程有：

q 甲U 0=12m 甲v 12

② 1分

在磁场中有：q 甲v 1B =

m 甲v 1

2R 1

③ 1分

联立①②③得：

q 甲m 甲

=

32U 09B 2l 2

1分

⑵对乙粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R 2，周期为T ,由几何关系有：

2R 2cosθ=l ④ 1分 对乙粒子通过加速电场过程有：

q 乙U 0=12m 乙v 22

⑤ 1分

在磁场中有：q 乙v 2B =m 乙v 2

2R 2

⑥

T =

2πR 2v 2

⑦ 1分

联立④⑤⑥⑦得：R 2=l

2cosθ q 乙

m 乙

=8U 0cos 2θB 2l 2

T =πBl 2

4U

0cos

2θ

1分

对乙粒子在磁场中运动最长时间t =π+2θ2π

T ⑧ 1分

得：t =

(π+2θ)Bl 28U 0cos 2θ

1分

⑶对甲粒子，经电压（U 0−ΔU ）加速后速度大小为v 1′

，半径为R 1′

q 甲（U 0−ΔU ）=1

2m 甲v 1′2

⑨ q 甲v 1′

B =

m 甲v 1′2

R 1

′

⑩

得：R 1′

=

3l 4

√

U 0−ΔU U 0

⑪ 2分

对乙粒子，经加速电压（U 0+ΔU ）加速后速度大小为v 2′

，半径为R 2′

q 乙（U 0+ΔU ）=1

2m 乙v 2′2

⑫ q 乙v 1′

B =

m 乙v 2′2

R 2

′

⑬

得：R 2′

=l

2cosθ√U 0+ΔU

U 0

⑭ 2分

要使甲乙粒子在底片上没有重叠区，只需：2R 1′

cosθ>2R 2′

2分

得：ΔU <

9cos 4θ−49cos 4θ+4

U 0 ⑮ 2分