2009年2月高考理科綜合（物理部分）試題（1）
（非選擇題）
1．（17分）20世紀40年代，我國物理學家朱洪元教授提出，電子在勻強磁場中做勻速圓周運動時會發(fā)出“同步輻射光”，輻射光的頻率是電子做勻速圓周運動頻率K倍。大量實驗證明朱洪元教授的上述理論是正確的。并準確測定了K的數(shù)值，近年來同步輻射光已被應用于大規(guī)模集成電路的光刻工藝中。
若電子在某勻強磁場中做勻速圓周運動時產(chǎn)生的同步輻射光的頻率為f，電子質(zhì)量為m，電量為e，不計電子發(fā)出同步輻射光時所損失的能量及對其運動速率和軌道的影響。
（1）寫出電子做勻速圓周運動的周期T與同步輻射光的頻率f之間的關系式：
。
（2）求此勻強磁場的磁感強度B的大小。
（3）若電子做勻速圓周運動的半徑為R，求電子運動的速率。
2．（18分）目前我國的航天科技迅速發(fā)展，許多實驗在宇宙飛船上進行，并且取得了可喜的成果，1999年11月20日，我國成功地發(fā)射了第一艘飛船――“神舟號”，神舟號飛船在離地高度約3×102km高度，遨游太空21小時，繞地球運行14圈，求
（1）神舟號飛船繞地球飛行的速度約為多少？
（2）把“神舟號”飛船發(fā)射到預定的軌道，必須經(jīng)過加速、調(diào)姿、變軌等一系列的過程。其中的變軌過程就是利用反沖運動來實現(xiàn)的，如圖所示發(fā)射飛船時，先把飛船送入近地點Q，然后使其沿橢圓軌道到達遠地點P，此時飛船的速度為
，若P點到地心距離為r，飛船的總質(zhì)量為m，地球半徑為R，地面的重力加速度為g，則欲使飛船從P點起做半徑r的圓軌道運動，飛船在P點處應將質(zhì)量為△m的燃氣以多大的相對于地球速度向后噴出？（假定連續(xù)噴氣過程可等效為一次噴）
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3．（20分）一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負電的帶電粒子，從A點射入寬度為d，磁感應強度為B的勻強磁場，MN、PQ為該磁場的邊緣，磁感應垂直于紙面向里，帶電粒子射入時的初速度與PQ成45°角，且粒子恰好沒有從MN邊界射出，如圖所示。 （1）求該帶電粒子的初速度 . （2）求該帶電粒子從PQ邊界射出的射出點到A點的距離s.
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4．（15分）在地面上方的真空室內(nèi)，同時存在一勻強磁場和勻強電場，電場方向與x軸正向成45°角且平行于紙面，磁場方向垂直紙面向外，磁感強度大小B=0.15T，今有重力不計的帶正電微粒在此真空室內(nèi)沿垂直場強方向以6×102m/s的速度做直線運動，求：
（2）在t=0時帶正電微粒恰好到達坐標原點O，這時撤掉電場 僅保留磁場，帶正電微粒能從 的P點穿過x軸，求 帶電微粒電荷量與質(zhì)量之比以及從坐標原點到P點的時間. 5．（16分）如圖所示，一質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈簧豎直立在地面上，彈簧的上端與盒子A連接在一起，下端固定在地面上.盒子內(nèi)裝一個光滑小球，盒子內(nèi)腔為正方體，一直徑略小于此正方形邊長的金屬圓球B恰好能放在盒內(nèi)，已知彈簧勁度系數(shù)為k=400N/m，彈簧彈力對物體做功的大小與彈簧形變量平方成正比，盒子A和金屬圓球B質(zhì)量均為2kg.將A向上提起，使彈簧從自然長度伸長10cm，從靜止釋放盒子A，不計阻力，A和B一起做豎直方向的簡諧振動，g取10m/s2，求： （1）盒子A的振幅.
（3）金屬圓球B的最大速度.
（1）子彈射入小球后，小球的瞬時速度大小 （2）要使子彈射入小球后，小球能在豎直平面內(nèi)運動，且懸線
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