23. (18分)图12所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形 盒正中间开有一条狭缝，两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在D1盒中 心A处有离子源，它产生并发出的a粒子,经狭缝电压加速后,进入D2盒中。在磁场力的 作用下运动半个圆周后，再次经狭缝电压加速。为保证粒子每次经过狭缝都被加速，设法 使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始，速度越来越 大,运动半径也越来越大,最后到达D型盒的边缘，以最大速度被导出。已知a粒子电荷 量为q,质量为m，加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R，设狭缝很窄,粒子通过狭缝的时间可以忽略不计，设a粒子从离子源发出时的初速度为 零。(不计a粒子重力)求：

(1) a粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小;

(2) a粒子被加速后获得的最大动能Ek和交变电压的频率f

(3)a粒子在第n次由D1盒进入D2盒与紧接着第n+1次由D1盒进入D2盒位置之间的距离Δx。

24.(20分)如图13所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一 竖直平面内，圆弧轨道的圆心为0，半径为R0传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向 的运动速度v= .在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量 为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨 道下滑，恰好运动到C端后返回。物体与传送 带间的动摩擦因数为 ，不计物体经过轨道与传 送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g

(1) 求物体下滑到P点时，物体对轨道的压力F

(2) 求物体返回到圆弧轨道后，能上升的最大高度H

(3) 若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场 (图中未画出)，物体从圆弧顶点A静止释放,运动到C端时的速度为 ，试求物体 在传送带上运动的时间t。

海淀高三物理二模参考答案及评分标准

2013.5.7

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 ……2分

(2)(14分)

①C……3分

②实物图补画正确……3分

③145.5 ……3分, 291……3分

④RA1……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v0，根据机械能守恒定律有

……………………2分

解得：v0=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=µm2g……………………2分

W=-µm2gx……………………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v1，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

-µm2g x=0- m2v2……………………1分

解得：v=4.0m/s

…………………1分

解得：v1=2.0m/s…………………1分

…………………2分

解得：E=0.80J…………………2分

23.(18分)

(1)设α粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小为v1，根据动能定理有

……………………2分

……………………2分