江苏省南京市、盐城市2020届高三下学期第二次模拟考试物理试题 Word版含解析 23页

www.ks5u.com 南京市、盐城市2020届高三年级第二次模拟考试卷 物 理 一、单项选择题 ‎1.在下列四幅u-t图像中，能正确反映我国居民生活所用交流电的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】我们日常生活中用的都是交流电，电压是220V，频率是50Hz．周期为0.02s；电压的最大值为：220V=311V，只有C正确。 故选C。‎ ‎2.物理老师在课堂上将一张薄面纸夹在一本厚厚的“唐诗辞典”的最下层两个页面之间，并将它们静置于桌面上要求学生抽出面纸，结果面纸总被拉断．然后物理老师为学生表演一项“绝活”——手托“唐诗辞典”让其运动并完好无损地抽出了面纸，则“唐诗辞典”可能（ ）‎ A. 水平向右匀速运动 B. 水平向左匀速运动 C. 向下加速运动 D. 向上加速运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】学生抽出面纸总被拉断，说明面纸所受的最大静摩擦力大于面纸所承受的拉力；而老师却能把面纸拉出，可知面纸所受到的最大静摩擦力小于面纸承受的拉力，面纸受到的正压力减小了，说明辞典可能发生了失重，即可能向下做加速运动。‎ - 23 -‎ 故选C。‎ ‎3.如图所示，传送带以恒定速度v0向右运动，A、B间距为L，质量为m的物块无初速度放于左端A处，同时用水平恒力F向右拉物块，物块与传送带间的动摩擦因数为μ，物块从A运动到B的过程中，动能Ek随位移x变化的关系图像不可能的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】开始时滑块受向右的拉力F和向右的摩擦力f而做加速运动，则动能EK=(F+f)x；若物块在到达最右端之前还未达到与传送带共速，此时图像为C；若F>f，则当物块与传送带共速后还会加速，此时动能增加为∆EK=(F-f)x，此时图像为D；若F≤f，则当物块与传送带共速后会随传送带一起匀速运动，动能不变，此时图像为B；物块与传送带共速后只能匀速或者加速，不可能做减速，则图像A不可能。‎ 故选A。‎ ‎4.为探测地球表面某空间存在匀强电场电场强度E的大小，某同学用绝缘细线将质量为m、带电量为+q的金属球悬于O点，如图所示，稳定后，细线与竖直方向的夹角θ= 60°；再用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后，细线与竖直方向的夹角变为α= 30°，重力加速度为g，则该匀强电场的电场强度E大小为（ ）‎ A. E=mg B. E=mg C. E=mg D. E=‎ - 23 -‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设电场方向与竖直方向夹角为α，则开始时，水平方向 竖直方向 当用另一完全相同的不带电金属球与该球接触后移开，再次稳定后电量减半，则水平方向 竖直方向 联立解得 qE=mg α=60°‎ 即 ‎ ‎ 故选D。‎ ‎5.如图，在真空中的绝缘光滑水平面上，边长为L的正三角形的三个顶点上分别固定放置电量为+Q、+Q、-Q的点电荷，以图中顶点为圆心、0. 5L为半径的圆与其腰及底边中线的交点分别为A、B、C、D。下列说法正确的是（ ）‎ A. A点场强等于C点场强 B. B点电势等于D点电势 - 23 -‎ C. 由A点静止释放一正点电荷+q，其轨迹可能是直线也可能是曲线 D. 将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D，电荷的电势能始终不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由场强叠加可知，A点和C点场强大小和方向都不同，选项A错误；‎ B．由于底边上的正负电荷在BD两点形成电场的电势叠加后的总电势均为零，则BD两点的电势就等于顶端电荷在BD两点的电势，则B点电势等于D点电势，选项B正确；‎ C．两个正电荷形成的电场在两个电荷连线的垂直平分线上，即与过-Q的电荷的直线上，可知A点与-Q连线上的电场线是直线，且指向-Q，则由A点静止释放一正点电荷+q，其轨迹一定是指向-Q的直线，选项C错误；‎ D．由B的分析可知，BD两点电势相等，但是与C点的电势不相等，则将正点电荷+q沿圆弧逆时针从B经C移到D，电荷的电势能要发生变化，选项D错误。‎ 故选B。‎ 二、多项选择题 ‎6.据报道，我国准备在2020年发射火星探测器，并于2021年登陆火星，如图为载着登陆舱探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道I、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆探测器经轨道I、Ⅱ、Ⅲ运动后在Q点登陆火星，O点是轨道 I、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上，O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R，OQ= 4R，轨道Ⅱ上经过O点的速度为v，下列说法正确的有（ ）‎ A. 在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积相等 B. 探测器在轨道Ⅱ运动时，经过O点的加速度等于 C. 探测器在轨道I运动时，经过O点的速度大于v - 23 -‎ D. 在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是3：2‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因轨道I和轨道Ⅱ是探测器两个不同的轨道，则在相等时间内，轨道I上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测嚣与火星中心的连线扫过的面积不相等，选项A错误；‎ B．探测器在轨道Ⅱ运动时，轨道半径为3R，则经过O点的加速度等于，选项B正确；‎ C．探测器从轨道I到轨道Ⅱ要在O点减速，可知在轨道I运动时，经过O点的速度大于v，选项C正确；‎ D．探测器在轨道Ⅱ与轨道Ⅲ上的周期之比为 则在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是 选项D错误。‎ 故选BC。‎ ‎7.如图所示，设水车的转轮以某一较大的角速度ω做匀速圆周运动，轮缘上有两个水滴A、B同时从同一高度被甩出，并且都落到转轮右侧的水平地面上，假设水滴被甩出的瞬时速度大小与其在轮上运动时相等，速度方向沿转轮的切线方向，不计空气阻力。下列判断中正确的有（ ）‎ A. 两水滴落到水平地面上的速度相同 B. 两水滴在空中飞行过程中重力做的功相等 - 23 -‎ C. 高度一定，ω越大，两水滴在空中飞行的时间差△t越大 D. 高度一定，ω越大，两水滴落地点的距离Δx越大 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由机械能守恒定律可知，两水滴落到水平地面上的速度大小相同，由斜抛运动的规律可知，两水滴落到底面上的速度方向也相同，选项A正确；‎ B．两水滴质量关系不确定，则不能比较重力功，选项B错误；‎ C．两水滴在空中飞行的时间差△t等于在A处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时的时间，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则竖直速度越大，则回到原来的高度的时间越长，即两水滴在空中飞行的时间差△t越大，选项C正确；‎ D．两水滴落地点的距离Δx等于A处的水滴做斜上抛运动回到原来高度（虚线所在的平面）时与B点的距离，因ω越大，水滴做斜抛运动的初速度越大，则水平速度和运动时间都越大，则回到原来的高度时与B点的距离越大，即两水滴落地点的距离Δx越大，选项D正确；‎ 故选ACD。‎ ‎8.如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流I0始终保持恒定，理想电压表V与理想电流表A的示数分别为U、I，当变阻器R0的滑动触头向下滑动时，理想电压表V与理想电流表A的示数变化量分别为ΔU、ΔI，下列说法中正确的有（ ）‎ A. U变小，I变大 B. U变大，I变小 C. =R1 D. =R0+R3‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当变阻器R0的滑动触头向下滑动时，R0阻值减小，电路总电阻R减小，则由U=I0R可知，电压表U读数变小；R2上电压不变，则R1上电压减小，电流变小，则R3支路电流变大，即I变大；选项A正确，B错误；‎ CD．由电路可知 - 23 -‎ 即 则 选项C正确，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎9.如图所示，在范围足够大、磁感应强度为B的垂直纸面向里的水平匀强磁场内，固定着倾角θ=30°的足够长绝缘斜面，一个质量为m、电荷量为+q的带电小物块置于斜面的顶端处静止状态，现增加一水平向左的场强E=的匀强电场。设滑动时小物块的电荷量不变，从加入电场开始计时，小物块的摩擦力f大小与时间t、加速度大小a与时间t的关系图像可能正确的是（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】加电场后，滑块受到水平向左的电场力，大小为F电=mg - 23 -‎ ‎，和竖直向下的重力合成可得合力为F=2mg，方向沿斜面向下；此时斜面受到的正压力为零，滑块受摩擦力为0；‎ 滑块沿斜面做加速运动，则受到垂直斜面向下的洛伦兹力，随速度的增加，洛伦兹力变大，则滑块对斜面的正压力变大，摩擦力逐渐变大；根据2mg-f=ma可知，加速度逐渐减小，当2mg=f时，加速度a=0，滑块做匀速运动，则图像BD正确，AC错误。‎ 故选BD。‎ 三、简答题 ‎10.如图甲所示是某研究性学习小组探究小车加速度与力关系的实验装置，长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过滑轮与固定的拉力传感器相连，拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，改变桶中砂的质量进行多次实验。完成下列问题：‎ ‎(1)实验时，下列操作或说法正确的是______________ ；‎ A．需要用天平测出砂和砂桶的总质量 B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数 C．选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小 D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量 ‎(2)实验中得到一条纸带，相邻计数点间有四个点未标出，各计数点到A点的距离如图乙所示。电源的频率为50Hz，则打点计时器打B点时砂桶的速度大小为___m/s；‎ ‎(3)以拉力传感器的示数F为横坐标，以加速度a为纵坐标，画出的a—F图像可能正确的是（ ）‎ - 23 -‎ A.B.C.D.‎ ‎(4)若作出a—F图线，求出其“斜率”为k，则小车的质量为_____。‎ ‎【答案】 (1). B (2). 0.832 (3). A (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]．AD．由于有拉力传感器可显示绳中拉力F的大小，则不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要砂和砂桶的质量远小于小车的质量，选项AD错误；‎ B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，选项B正确；‎ C．电火花计时器与纸带之间的摩擦力较小，则选用电火花计时器比选用电磁打点计时器实验误差小，选项C错误；‎ 故选B.‎ ‎(2) [2]．已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为：T=5×0.02s=0.1s。 B点对应的速度为 则此时砂桶的速度为 ‎(3)[3]．因长木板放在水平桌面上，则由于没平衡摩擦力，对小车根据牛顿第二定律 则得到的a—F图像可能正确的是A。‎ ‎(4)[4]．由可知 解得 ‎11.某同学想利用两节干电池测定一段粗细均匀的电阻丝电阻率ρ，设计了如图甲所示的电路。ab是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R0‎ - 23 -‎ 是阻值为2Ω的保护电阻，导电夹子P与电阻丝接触始终良好（接触电阻忽略不计）。‎ ‎(1)该同学连接成如图甲所示实验电路．请指出图中器材连接存在的问题_________________ ；‎ ‎(2)实验时闭合开关，调节P的位置，将aP长度x和对应的电压U、电流I的数据记录如下表：‎ x/m ‎0.60‎ ‎0.50‎ ‎0.40‎ ‎0.30‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ U/V ‎2.18‎ ‎2.10‎ ‎2.00‎ ‎1.94‎ ‎1.72‎ ‎1.48‎ I/A ‎0.28‎ ‎0.31‎ ‎0.33‎ ‎0.38‎ ‎0.43‎ ‎0.49‎ ‎/Ω ‎7.79‎ ‎6.77‎ ‎6.06‎ ‎5.10‎ ‎4.00‎ ‎3.02‎ ‎①请你根据表中数据在图乙上描点连线作和 x关系图线；‎ ‎（ ）‎ ‎②根据测得的直径可以算得电阻丝的横截面积S=1.2×l0-7m2，利用图乙图线，可求得 ‎ - 23 -‎ ‎ 电阻丝的电阻率ρ为_______Ω·m；根据图乙中的图线可求出电流表内阻为___Ω；（保留两位有效数字）‎ ‎③理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比 ____（选填“偏大”“偏小”或 “相同”）。‎ ‎【答案】 (1). 电压表应接量程，开始实验前开关应断开 (2). (3). (4). 2.0 (5). 相同 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1). [1]．电压表应接量程；开始实验前开关应断开；‎ ‎(2)①[2]．图像如图：‎ ‎②[3][4]．由于 即 ‎ ‎ 则图像的斜率 - 23 -‎ ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ 由图像可知，当x=0时，可知电流表内阻为2.0Ω；‎ ‎③[5]．由以上分析可知，电流表内阻对直线的斜率无影响，则理论上用此电路测得的金属丝电阻率与其真实值相比相同。‎ ‎12.美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖，原来光在接触物体后，会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小的物体（如细胞）发生无损移动，这就是光镊技术．在光镊系统中，光路的精细控制非常重要。对此下列说法正确的是（ ）‎ A. 光镊技术利用光的粒子性 B. 光镊技术利用光的波动性 C 红色激光光子能量大于绿色激光光子能量 D. 红色激光光子能量小于绿色激光光子能量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．光在接触物体后，会对其产生力作用，则光镊技术利用光的粒子性，选项A正确，B错误；‎ CD．红光的频率小于绿光，根据可知，红色激光光子能量小于绿色激光光子能量，选项C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎13.放射性同位素的衰变能转换为电能，将某种放射性元素制成“放射性同位索电池”（简称同位素电池），带到火星上去工作，已知火星上的温度、压强等环境因素与地球有很大差别。该放射性元素到火星上之后，半衰期 ________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若该放射性元素的半衰期为T年，经过2T年，质量为m的该放射性元素还剩余的质量为 ______。‎ ‎【答案】 (1). 不变 (2). 0.25m ‎【解析】‎ - 23 -‎ ‎【详解】[1]．放射性元素的半衰期与外界条件无关，则放射性元素到火星上之后，半衰期不变。‎ ‎[2]．经过2T年，质量为m的该放射性元素还剩余的质量为 ‎14.2019年12月27日晚，“实践二十号”卫星被成功送入预定轨道。运载这一卫星的长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场进行多次调试，在某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3000m/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1s时间内喷射的气体质量约为多少千克？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】设它在1s时间内喷射的气体质量为m，由动量定理可得 解得 ‎15.下列说法中正确的是（ ）‎ A. 随着分子间距离的增大，分子闻相互作用的斥力可能先减小后增大 B. 压强是组成物质的分子平均动能的标志 C. 在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素 D. 液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．随着分子间距离的增大，分子闻相互作用的斥力减小，选项A错误；‎ B．温度是组成物质的分子平均动能的标志，选项B错误；‎ C．在真空和高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素，选项C正确；‎ D．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性，选项D正确。‎ 故选CD。‎ ‎16.一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p—V - 23 -‎ 图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。状态M、N的温度分别为TM、TN。则TM __TN（选填 “>”、“<”或“=”），在过程1、2中气体对外做功分别为W1、W2，则W1 ____W2（选填“>”、“<”或“=”）。‎ ‎【答案】 (1). > (2). >‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]．在1的过程中，从M到N，体积变大，对外做功，由于与外界无热交换，可知内能减小，温度降低，即TM>TN；根据可知气体对外做功等于p-V图像与坐标轴围成的面积大小，由图像可知W1 >W2。‎ ‎17.水银气压计的工作原理如图所示，若某水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空，当实际大气压相当于768 mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750 mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80 mm。当这个气压计的读数为740 mm水银柱时，实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强？设温度保持不变。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】对上面封闭的气体，初态：p1=768mmHg- 750mmHg=18 mmHg V1=80S 末态：p2=(p- 740)mmHg V2=90S 根据玻意耳定律 p1V1= p2V2‎ 解得 p=756 mmHg - 23 -‎ ‎18.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的复色光从空气射向AB边的中点D，入射方向与边AB的夹角为θ= 30°，经三棱镜折射后分为a、b两束单色光，单色光a偏折到BC边的中点E，单色光b偏折到F点，则下列说法正确的是（ ） ‎ A. 该棱镜中对单色光a的折射率为 B. 在棱镜中传播，a光的传播速度较大 C. a光的频率一定大于b光的频率 D. 分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设到E点的a光线的入射角为i=60°，折射角为r=30°，则折射率 选项A正确；‎ B．在棱镜中传播，b光的折射率较小，由 可知，a光传播速度较大，选项B错误；‎ C．a光的折射率大于b光，则a光的频率一定大于b光的频率，选项C正确；‎ D．a光的频率大于b光的频率，则a光的波长小于b光的波长，根据可知，分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小，选项D错误。‎ 故选AC。‎ ‎19.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填相等、不等）．并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填前、后）壁．‎ - 23 -‎ ‎【答案】 (1). 相等 (2). 后 ‎【解析】‎ ‎【详解】车厢中的人认为，车厢是个惯性系，光向前向后传播的速度相等，光源在车厢中央，闪光同时到达前后两壁．地面上人以地面是一个惯性系，光向前向后传播的速度相等，向前传播的路程长些，到达前壁的时刻晚些．‎ ‎20.沿x轴正方向传播的简谐横波在t1=0时的波形如图所示，此时，波传播到x2=2m处的质点B，而平衡位置为x=0.5m处的质点A正好位于波谷位置，再经0.2s，质点A恰好第一次到达波峰。求：‎ ‎(1)该波的波速；‎ ‎(2)在t2=0.9s时，平衡位置为x= 5m处的质点C的位移。‎ ‎【答案】(1)； (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)质点第一次到达波峰，时间间隔 即 由可知波速 ‎(2)由可知 波传到点的时间，此时沿轴正方向运动，再经过，点到达波谷，即．‎ 四、计算题 ‎21.如图所示，电阻不计、间距为L平行金属导轨固定于水平面上，其左端接有阻值为R - 23 -‎ 的电阻，整个装置放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放置予导轨上，以水平初速度v0向右运动，金属棒的位移为x时停下。其在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触。金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：金属棒在运动过程中 ‎(1)通过金属棒ab的电流最大值和方向；‎ ‎(2)加速度的最大值am；‎ ‎(3)电阻R上产生的焦耳热QR。‎ ‎【答案】(1)，电流方向为；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电动势的最大值为 由闭合电路欧姆定律得 通过导体棒的电流方向为 ‎(2)由牛顿第二定律 安培力大小为，其中 摩擦力大小为 代入得 - 23 -‎ ‎(3)功能关系得 电阻上产生的热量为 代入得 ‎22.如图所示，光滑斜面倾角θ=60°，其底端与竖直平面内半径为R的光滑圆弧轨道平滑对接，位置D为圆弧轨道的最低点。两个质量均为m的小球A和小环B（均可视为质点）用L=1.5R的轻杆通过轻质铰链相连，B套在固定竖直光滑的长杆上，杆和圆轨道在同一竖直平面内，杆过轨道圆心，初始时轻杆与斜面垂直。在斜面上由静止释放A，假设在运动过程中两杆不会碰撞，小球通过轨道连接处时无能量损失（速度大小不变）。重力加速度为g。求：‎ ‎(1)刚释放时，球A的加速度大小；‎ ‎(2)小球A运动到最低点时的速度大小；‎ ‎(3)已知小球以运动到最低点时，小环B的瞬时加速度大小为a，求此时小球A受到圆弧轨道的支持力大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由牛顿第二定律得 解得 - 23 -‎ ‎(2)小球初始位置距水平面高度设为，由几何关系得 解得 小环初始位置距水平面高度设为，由几何关系得 解得 由系统机械能守恒 式中，， ‎ 解得 ‎(3)以小环为研究对象，由牛顿第二定律得 以小球为研究对象，由牛顿第二定律得 解得 - 23 -‎ ‎23.真空中有如图所示的周期性交变磁场，设磁感应强度B垂直纸面向里为正方向，B0=1T，t0=π×l0-5s，k为正整数。某直角坐标系原点O处有一粒子源，在t=0时刻沿x轴正方向发射速度为v0=103m/s的正点电荷，比荷=1×l06C/kg，不计粒子重力。‎ ‎(1)若k=1，求粒子在磁场中运动的轨道半径和粒子第3次（从O点出发记为第1次）经过y轴时的时刻；‎ ‎(2)若k=2，求粒子在运动过程中与y轴交点坐标的最大值和最小值；‎ ‎(3)若t0=10-5s，则k取何值时，粒子可做周期性循环运动回到出发点？并求出循环周期的最小值Tmin和相应的k值。‎ ‎【答案】(1)0.001m；；(2)；；(3)当取非的正整数时，均可以回到出发点；当时，最小循环周期为 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由 解得 - 23 -‎ 当时，因为，粒子第3次经过轴时恰好向上经历两个半圆（如图）则时间 ‎(2)当时，，粒子一个循环周期中运动分别为半圆→整圆→半圆→整圆，因此由几何关系得：‎ 与轴交点坐标的最大值为 与轴交点坐标的最小值为 ‎(3)因为，所以粒子先做圆弧运动，之后对的不同值进行分类讨论：‎ 如图可见1、2、3、4时可能的分段情况．‎ - 23 -‎ ‎①，粒子做圆弧交替运动，向右上45°方向无限延伸，不会循环运动 ‎②，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过4个周期回到出发点，循环周期 ‎③，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过2个周期回到出发点，循环周期 ‎④，粒子做圆弧与圆弧交替运动，经过4个周期回到出发点，循环周期 当时，运动过程相似，每个周期中均增加（正整数）个圆周，能循环的运动其循环周期均延长．‎ ‎ ‎ 综上可得：‎ ‎(1)当取非的正整数时，均可以回到出发点．‎ ‎(2)当时，最小循环周期为 ‎．‎ - 23 -‎ - 23 -‎