发布时间 : 星期四 文章2013北京海淀区高三一模物理试题(word含答案)更新完毕开始阅读c406bf4c69eae009581bec13
24．（20分）如图13所示，光滑、足够长、不计电阻、轨道间距为l的平行金属导轨MN、PQ，水平放在竖直向下的磁感应强度不同的两个相邻的匀强磁场中，左半部分为Ι匀强磁场区，磁感应强度为B1；右半部分为Ⅱ匀强磁场区，磁感应强度为B2，且B1=2B2。在Ι匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R1的金属棒a，在Ι匀强磁场区的某一位置，垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻为R2的金属棒b。开始时b静止，给a一个向右冲量I后a、b开始运动。设运动过程中，两金属棒总是与导轨垂直。 （1）求金属棒a受到冲量后的瞬间通过金属导轨的感应电流；
（2）设金属棒b在运动到Ι匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度，求金属棒b在Ι匀强磁场区中的最大速度值；
（3）金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后，金属棒b再次达到匀速运动状态，设这时金属棒a仍然在Ι匀强磁场区中。求金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后的运动过程中金属棒a、b中产生的总焦耳热。
a b P Q
B1 B2 Ⅱ I Ι M N
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图13
高三物理一模参考答案及评分标准
选择题
13. C 14. D 15. B 16. A 17. C 18. B 19. D 20. A 实验题 0.3 21．（18分）
（1）101.3s （2分）， 2.03s （2分） 0.2 （2）
①D（2分） F （2分） ②如答图1所示（2分）
③IA=0.24A（1分），UV=1.60V（1分）
R E
答图1
0.1
U/V 0 1 答案2
2 3 I/A ④如答图2所示（3分）（补点1分，图线2分）
⑤测量电路两端都接在变阻器的滑动端，没有接电源（1分）、安培表用了内接（1分）、滑动变阻器接入点错误（误接到变阻器的腿上了）（1分） 计算题
22．（16分）
（1）设电场强度为E，则
Eq=mg??????????????2分 E=
mgq?2.0?10?4?10?61.0?10N/C=2.0×10N/C，方向向上??????2分
3
（2）在t=0时刻，电场强度突然变化为E2=4.0×103N/C，设微粒的加速度为a，在t=0.20s时间内上升高度为h，电场力做功为W，则
q E2-mg=ma1 ????????2分
解得：a1=10m/s2
h?12a1t????????2分
2 解得：h=0.20m
W=qE2h????????2分
-4
解得：W=8.0×10J????????1分 （3）设在t=0.20s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，则
v=at????????2分
2 解得：Ek=8.0×10-4J????????1分
1Ek=mgh+mv????????2分
223．（18分）
（1）设人从1.5m高处跳下着地时的安全速度大小为v0，则
v0?2gh?????????2分
2v0?2gh=30m/s=5.5m/s?????????2分
6
（2）由（1）可知人安全着陆的速度大小为30m/s，跳伞运动员在空中匀速下降时空气阻力大小等于运动员的重力，则 mg?12c?Sv?????????3分
2?80?100.9?1.25?302S?2mgc?v2=
m2=47.4m2?????????2分
（3）设空气阻力对降落伞做功为Wf，由v-t图可知，降落伞张开时运动员的速度大小v1=20m/s，运动员收尾速度即匀速直线运动的速度v2=5.0m/s，设在这段时间内运动员下落的高度为h，根据动能定理 mgh+Wf=
12mv2?1212mv1 12mv1?????????4分
222 Wf=- mgh+mv2?2（说明以上两式只要有一个正确就给4分）
由v-t图线和时间轴所围面积可知，在0~3s时间内运动员下落高度h=25m，??3分 带入数据解得
W??3.5?104J?????2分
说明：由于h是估算值，W??3.4?104J至W??3.6?104J都算正确。
24．（20分）
（1）设金属棒a受到冲量I时的速度为v0，金属棒a产生的感应电动势为E，金属轨道中的电流为i，则
I=mv0??????????????????1分 E=B1lv0??????????????????1分 i= i=
ER1?R2B1lI(R1?R2)m??????????????????1分
??????????????????1分
（2）金属棒a和金属棒b在左部分磁场中运动过程中所受安培力大小相等、方向相反，合力为零，故a、b组成的，水平方向动量守恒。
金属棒a和金属棒b在Ι匀强磁场区中运动过程中达到的最大速度vm时，二金属棒速度相等，感应电流为零，二金属棒匀速运动，根据动量守恒定律有 mv0=2mvm??????????????????2分 vm=
I2m??????????????????2分
（3）金属棒b进入Ⅱ匀强磁场时，设金属棒a的感应电动势为E1，金属棒b的感应电动势为E2，
E1=B1lvm E2=B2lvm
因为 B1=2 B2
所以 E1=2 E2??????????????????2分
所以，金属棒b一进入Ⅱ匀强磁场，电流立即出现，在安培力作用下金属棒a做减速运动，金属棒b做加速运动。设金属棒a在Ι匀强磁场区运动速度从vm变化到最小速度va，
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所用时间为t，金属棒b在Ⅱ匀强磁场区运动速度从vm变化到最大速度为vb，所用时间也为t，此后金属棒a、b都匀速运动，则
B1lva= B2lvb??????????????????3分
即 vb=2va??????????????????1分
?设在t时间内通过金属棒a、b的电流平均值为I 根据动量定理有
?B1Ilt=mva-mvm 方向向左??????????????????1分
?B2Ilt=mvb-mvm 方向向右??????????????????1分 解得：va? vb?123565vm??????????????????1分 vm??????????????????1分
设金属棒b进入Ⅱ匀强磁场后，金属棒a、b产生的总焦耳热为Q，根据能量守恒，有
?2mvm?212mva?212mvb?Q??????????????1分
2Q=
I240m??????????????1分
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