DOC《2016届高三北京市石景山区一模物理试题》

(2)石块刚落地时的速度vt的大小和方向;

(3)在石块从开始运动到被抛出的过程中,抛石机对石块所做的功W. 23.(18分)如图1所示,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L.一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好.轨道和导体棒的电阻均不计. (1)如图2所示,若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻,导体棒在水平向右的恒力F的作用下由静止开始运动.求经过一段时间后,导体棒所能达到的最大速度的大小. (2)如图3所示,若轨道左端MP间接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为R的电阻.闭合开关S,导体棒从静止开始运动.求经过一段时间后,导体棒所能达到的最大速度的大小. (3)如图4所示,若轨道左端MP间接一电容器,电容器的电容为C,导体棒在水平向右的恒力F的作用下从静止开始运动.求导体棒运动过程中的加速度的大小. 24.(20分)在光滑的水平面上有一木板A,其质量为M,木板A的左端有一小滑块B(可视为质点),其质量为m,滑块和木板均处于静止状态.已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ. (1)如图1所示,在光滑水平面的右端固定一竖直弹性挡板,现使滑块B在极短的时间内获得水平向右的速度v0,然后沿着木板滑动,经过一段时间,在木板A与挡板碰撞之前,滑块和木板具有共同速度. a. 求在木板A与挡板碰撞之前,滑块和木板共同速度的大小;

b. 木板A与挡板碰撞,其碰撞时间极短且没有机械能损失,即木板碰后以原速率弹回.若滑块B开始运动后始终没有离开木板的上表面,求木板的最小长度. (2)假定滑块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等且木板足够长.如图2所示,现给滑块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常量),方向水平向右,木板和滑块加速度的大小分别为a1和a2,请定性画出a1和a2随时间t变化的图线. 2016北京市石景山区高三一模物理试题评分参考 13―20单项选择题:(6分*8=48分) 题号

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19 20 答案 A B D A C D B D 21.(18分) (1)(6分)如答图1所示 (2)(3分)如答图2所示 (3)(3分)a (4)(3分)AC (5)(3分)46 ~

49 22.(16分)解析: (1)石块被抛出后做平抛运动 水平方向 x = v0t (2分) 竖直方向 (2分) h = L+1分) 解得 v0 = 16m/s (1分) (2)落地时,石块竖直方向的速度 vy = gt = 12m/s (1分) 落地速度 20m/s (2分) 设落地速度与水平方向间的夹角为θ,如答图3 tanθ 2分) θ =

37 o 或θ = arctan (1分) (3)长臂从初始位置转到竖直位置,根据动能定理 (3分) 求出 W = 2000J (1分) 23.(18分)解析: (1)导体棒ab向右做加速度减小的加速运动,当安培力与外力F平衡时,导体棒ab达到最大速度v1 BIL=F (3分) (1分) E=BLv1 (1分) 解得 (1分) (2)闭合开关后,导体棒ab产生的电动势与电阻R两端的电压相等时,导体棒ab达到最大速度v2 (1分) (2分) (2分) 解得 (1分) (3)导体棒ab向右加速运动,在极短时间t内,导体棒的速度变化v,根据加速度的定义 (1分) 导体棒产生的电动势变化E=BLv,电容器增加的电荷q=CE=CBLv 根据电流的定义 (1分) 解得I=CBLa (1分) 导体棒ab受到的安培力F安=BIL=B2L2Ca(1分) 根据牛顿第二定律F-F安=ma(1分) 解得(1分) 24.(20分)解析: (1)a.根据动量守恒定律 mv0=(m+M) v (2分) 解得 (2分) b. ①【法1】碰前第一次达到共同速度v时,滑块相对木板移动的距离为x1 (1分) 若m≤M,木板与挡板碰后,木板与滑块相互作用,二者达到共同速度,一起向左运动.碰后达到共同速度v1,取向左为正方向,根据动量守恒定律 (M-m)v=(M+m)v1 (1分) 木板与挡板碰后,滑块相对木板滑动的距离为x2 (2分) 滑块在木板上总共滑行的距离即木板的最小长度L=x1+x2 解得 或(1分) b. ①【法2】若m≤M,木板与挡板碰后,木板与滑块相互作用,二者达到共同速度,一起向左运动.碰后达到共同速度v1,取向左为正方向,根据动量守恒定律 (M-m)v=(M+m)v1(1分) 滑块在木板上总共滑行的距离即木板的最小长度为L (3分) 解得 或(1分) b.②【法1】若m > M,则木板与挡板碰后,木板和滑块的总动量方向向右.当滑块与木板再次达到共同速度时,二者一起向右运动,接着又与挡板发生碰撞,经过多次碰撞后,最终它们停在挡板处,机械能全部转化为内能. (4分) 解得 滑块在木板上总共滑行的距离即木板的最小长度L=(1分) b.②【法2】碰前第一次达到共同速度v时,滑块相对木板移动的距离为x1 (1分) 若m > M,则木板与挡板碰后,木板和滑块的总动量方向向右.当滑块与木板再次达到共同速度时,二者一起向右运动,接着又与挡板发生碰撞,经过多次碰撞后,最终它们停在挡板处,机械能全部转化为内能.(1分) 设第一次木板与挡板碰后,滑块相对木板滑动的距离为x2 (2分) 滑块在木板上总共滑行的距离即木板的最小长度L=x1+x2 解得 (1分) (2)木板与滑块先一起做加速度增大的加速运动,当外力F超过某值时,滑块相对木板滑动,木板做匀加速直线运动,滑块做加速度增大的加速运动. 如答图4所示. (6分)