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2018-2019 学年度第二学期南开区高三年级模拟考试(二)
理科综合 物理部分
答案
1 2 3 4 5 6 7 8
B A C C D AD ACD CD
9.( 1) ghm 2- (2 分), 2m gh mgt (2 分)
(2)①BC(2 分);②小(2 分),
g=
22
2 )(4
TT
LL
(2 分)
(3)① A2 (1 分) V1(1 分) R1(1 分)
② C (1 分)
③ 如图(2 分描点 1 分拟合线 1 分)④ 0.20±0.02W(2 分)
10.(16 分)
解析:解法一:
(1)对物块有 μmg=ma1(2 分),对小车有 F-μmg=Ma2(2 分),
当二者停止相对运动时速度相等,设此时速度为 v1,所用时间为 t1,
有 v1=v0+ a2 t1 (1 分), v1=a1 t1 (1 分),a1 t1=v0+ a2 t1 (1 分)
得 v1=4 m/s (1 分) t1=2 s (1 分)
(2)由 F=(M+m)a (2 分) a=0.8 m/s2 a<a1=2 m/s2,所以二者共速后共
同运动(1 分)。
或 F0=ma<μmg,所以二者共速后共同运动(1 分)。
v2=v1+ a(t0-t1) (1 分)
Wf=
2
1mv2
2=23.04 J (2+1 分)
或 x1=a1t1
2/2 x2=v1(t0-t1)+ a(t0-t1)2/2
W1=μmg x1 W2=F0x2 W=W1+ W2=23.04 J (4 分)
解法二:
(1)当二者停止相对运动时速度相等,设此时速度为 v1,所用时间为 t1,
对物块有 μmg t1=mv1(2 分),对小车有(F-μmg)t1=M(v1-v0)(3 分), 第 页 2
得 v1=4 m/s (1 分) t1=2 s (1 分)
(2)对物块有 μmg=ma1(2 分),a1=2 m/s2,
由 F=(M+m)a (2 分) a=0.8 m/s2
a<a1=2 m/s2,所以二者共速后共同运动(1 分)
或 F0=ma<μmg,所以二者共速后共同运动(1 分)。
v2=v1+ a(t0-t1) (1 分)
Wf=
2
1mv2
2=23.04 J (2+1 分)
11.( 18 分)
解析:(1)墨滴在电场的左侧区域做匀速直线运动,有 mg=qE(2 分), E=U/d (2 分)
得 q=mgd/U (2 分) 由平衡条件知墨滴带负电(2 分)
(2)墨滴进入电场、磁场共存区域后,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供做匀速
圆周运动的向心力,有 2vqvB m R (2 分)
从上极板边缘射进的墨滴最容易从两板间射出,只要这个墨滴没有射出,其他
墨滴就都不会射出。若墨滴刚好由极板左侧射出,则 1
1
2Rd (2 分)
联立解得 2
1 2
Bgdv U (1 分)
同理,墨滴刚好从极板右侧射出,有
2 2 2
22(3 ) ( )R d R d (2 分)得 2 5Rd
联立解得 2
2
5Bgdv U (1 分)
要使墨滴不会从两极间射出,速率应该满足
225
2
Bgd BgdvUU (2 分)
12.( 20 分)
解析:(1)缓冲车以速度 v0 与障碍物 C 碰撞后,滑块 K 立即停下,滑块相对磁场的速度
大小为 v0,线圈中产生的感应电动势最大,感应电流最大,安培力最大,缓冲
车此时受到的电磁阻力最大,加速度最大。则有
Em=nBLv0 (1 分) m
m
EI R (1 分)
线圈 ab 边受到的安培力 F=nBImL (1 分) 第 页 3
根据牛三律,缓冲车此时受到电磁阻力为 F ′=F=
R
vLBn 0
222
(1 分)
根据牛二律,F ′=mam (1 分) am=
mR
vLBn 0
222 (1 分)
(2)由法拉第电磁感应定律得 E=n
tΔ
ΔΦ=
tΔ
nBL2
(2 分)
由欧姆定律得 EqI Rt
(1 分) tΔIqΔ
-
= (1 分)
此过程线圈 abcd 中通过的电量
2nBLq R
(1 分)
线圈产生的焦耳热 Q= 2
0
1
2 m
(2 分)
(3)解法一:
若缓冲车以某一速度 v0′与障碍物 C 碰撞后,滑块 K 立即停下,滑块相对磁
场的速度大小为 v0′,线圈中产生的感应电动势 E=nBLv0′ (1 分)
感应电流
EI R
(1 分)
此时线圈 ab 边受到的安培力最大,有 Fm=nBIL
2 2 2 '
0
m
n B L vF R (2 分)
解得
'
0 2 2 2= mFR
n B L (1 分)
由题意知, xmR
LBnvv
222
'
0
当 v=0 时,解得 x=
2
4 4 4
mF R m
n B L
(2 分)
解法二:
2 2 2 '
0
m
n B L vF R (4 分)(同上)
由 xmR
LBnvv
222
'
0 ,v 与 x 为线性关系,故安培力 F 与 x 也为线性关系(1
分), 所以 '2
0
1
22
mF x mv (1 分)
得
'2
0
m
mvx F
2
4 4 4
mF R m
n B L
(1 分)