湖北省2022年普通高中学业水平选择性考试(模拟卷) 22·(新高考) ZX·MNJ·物理·HUB 物理(三)3试题答案

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15.(1)实验车最大速率为v时相对磁场的切割速率为vh则此时线框所受的磁场力大小为F=4B L(0-0)(1分)此时线框所受的磁场力与阻力平衡,得:F=f(1分)==t=8m/s(1分)(2)磁场停止运动后,线圈中的电动势:E=2BL(1分)线圈中的电流:=实验车所受的安培力:F=2BIL(1分)根据动量定理,实验车停止运动的过程F△+ft=m(1分)理得,B1+f=m(2分)R而∑u△=x(1分)解得:x=120m(1分)(3)根据题意分析可得,为实现实验车最终沿水平方向做匀加速直线运动,其加速度必须与两磁场由静止开始做匀加速直线运动的加速度相同,设加速度为a则t时刻金属线圈中的电动势E=2BL(at-v)(1分)金属框中感应电流/2BL(at-v)又因为安培力F=2B4B12(a-(1分)所以对试验车,由牛顿第二定律得f=ma(1分)得a=1.0m/s32(1分)设从磁场运动到实验车起动需要时间为to,则t0时刻金属线圈中的电动势E=2BLat0(1分金属框中感应电流l1=2Bat又因为安培力F。=2BL=4B(1分)对实验车,由牛顿第二定律得:F0=f(1分)会4BFL2a=f,得2=2s.(1分)

17.参考答案(1)设滑块以速度v2与静止小球碰撞碰后滑块速度为v,小球速度为v1。取向右为正方向系统动量守恒mt2=mv+mv1(1分)系统机械能守恒2m=2m0+2m(1分)解得U=0,v1=v2,即质量相等的两物体弹性正碰后交换速度。(1分小球恰能完成圆周运动最高点有mg=m①(1分)最低点到最高点过程机械能守恒mv2=mg·2L+mv②(1分)解①②式得v1=√5m/s③因“交换速度”则滑块碰前速度为v2=5m/8s④滑块从高度h处运动至小球位置由功能关系得mgb=mg·是+2m6(1分)解④⑤式得h=0.5m。(1分)(2.滑块从=5m处滑至小球位置速度为吗同理有mgb-mg·是+mn(1分)解得v3=√95m/s⑥碰撞后滑块静止,小球以v开始做园周运动此时有F绳一mg=⑦(1分)解⑥①式得F绳=48N。(1分)(3)设小球做完整圆周运动的次数为n,即碰撞n次滑块往返总路程S=3+(n-1)s⑧(1分)最后一次碰撞速度至少为v=√5m/s。⑨由功能关系得mgh'=m2+mgs'@(1分)解⑧⑨⑩式得n=10次(1分