上海市奉贤区2014届高三4月调研测试（二模）物理试题及其答案(2)

31．(12分)如图所示，倾角为370的足够长粗糙斜面下端与一足够长光滑水平面相接，斜面

上有两小球A、B，距水平面高度分别为h1=5.4m和h2= 0.6m。现由静止开始释放A球，经过一段时间t后，再由静止开始释放B球。A和B与斜面之间的动摩擦因素均为μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，设小球经过斜面和水平面交界处C机械能不损失，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。 求：

(1) 为了保证A、B两球不会在斜面上相碰，t最长不能超过多少?

(2) 若A球从斜面上h1高度处由静止开始下滑的同时，B球受到恒定外力作用从C点以加速度a 由静止开始向右运动，则a为多大时，A球有可能追上B球?

32．（14分）如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个与x轴平行的水平电场，其在x轴

上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15，3)的切线。现有一质量为0.20kg，电荷量为＋2.0×108C的滑块P(可视为质点)，从x＝0.10m处由静

－

止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10m/s2。问：

（1）滑块的加速度如何变化？请简要说明理由。 （2）滑块运动的最大速度为多大？ （3）滑块离出发点的最远距离为多大？

33．（14分）如图所示，两根相距为d的足够长的光滑平行金属导轨位于xoy竖直面内，一端

接有阻值为R的电阻。在y>0的一侧存在沿x轴均匀的垂直纸面的磁场，沿y轴大小一质量为m的阻值为r的金属直杆与金属导轨垂直，在导轨上滑动时接触良好，B?ky。

当t=0时位于y=0处，速度为v0，方向沿y轴的正方向。在运动过程中，有一大小可调节的外力F作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为a，方向沿y轴的负方向。设导轨电阻忽略不计，空气阻力不计，重力加速度为g。问： （1）该回路中的感应电流持续的时间多长?

（2）当金属杆的速度大小为v0/2时，回路中的感应电动势为多大? （3）在何时感应电流最大？最大值为多少？

（4）请写出施加于金属杆上的外力F和时间t的关系式。

高三物理试题 共6页第6页

2014年4月奉贤区高三调研考试

物理参考答案及评分细则

一．单项选择题(共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。)

题号 答案 1 A 9 A 2 B 10 C 3 C 11 A 4 C 12 D 5 B 13 B 6 D 14 C 7 C 15 C 8 A 16 C 二．单项选择题(共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。) 题号 答案 三．多项选择题(共16分，每小题4分。每小题有二个或三个正确选项。全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。)

题号 答案 17 BC 18 AC 19 CD 20 ABC 四．填空题(共20分，每小题4分。) 21. 10 0.4

22A. 0.6 向左 22B.323. 45° 2：3 2?GM 小于 T2Bl24B2l3v2B2l3v24. 或（备注：漏解扣1分）

RRR25. 增大 0.337

五．实验题(共24分)

26.（4分）（ A C ) （备注：漏选扣1分，错选不得分）

27.（6分） (1)（2分） 电压 (2) （2分） １／△t1 (3) （2分） 增大

d21128.（6分）（1）（1分）M??m，（1分） (2?2)

2L?t2?t1 （2）（2分） 大 （3）（1分）不能 ，（1分） 摩擦力做功，没有满足只有重力做功，故机械能不守恒 29.（8分）

（1）①连线（2分）见图。（备注，部分对得1分） ②R2（1分） ③左 （1分） ④I1（1分） （2）（1分）m/k

（3）（1分）电路（a)好。（1分） 因为电源内阻对用（a)测电阻没有影响，而导致用（c)测量电阻偏大，有测量误差。（备注：答题意思正确就可得分）

六．计算题(共50分) 30．(10分)

高三物理试题 共6页第7页

P1?P0?mg?1.1?105 Pa （2分，公式答案各1分） V1?L1S SmgF??0.5?105 Pa （2分，公式答案各1分） V2?L2S SS当拉力达到最大时，

P2?P0?根据波义耳定律：P1V1?P2V2 （2分，公式带入数据各1分） L2?P1L1?0.88m?1m（2分，答案及判断各1分） P2即：不能将活塞从气缸中拉出 （结论2分） 备注：可以不是判断L，只要正确就得分。 31．(12分)

（1）（6分）aA?aB?gsin37???gcos37??2m/s2（2分） A球到C点的时间为：

SA?h112?aAtAsin37?2h212?aBtBsin37?2tA?2h1?3s（2分，公式1分，答案1分）

aAsin37?2h2 ?1s（公式分上面已经给，答案1分）

aBsin37?B球到C点的时间为：

SB?tB?A、B两球不会在斜面上相碰，t最长为

t?tA?tB?2s （1分）

（2）（6分）A球到C点的速度为

vA?aAtA?6m/s （1分）

设t 时刻A能追上B，则

vA(t?tA)?又 t?12at2(2分）

vA （1分） a2解之得a?1m/s 即B球加速度a 最大不能超过1m/s2 （2分）

32．（14分）

（1）（4分） 滑块的加速度先向右变小后方向向左变大。（2分）

理由：斜率为电场强度，则可知沿x轴电场强度减小，方向为x轴正方向。

在x=0.15m处，E1?2?10V/m，滑块在该处电场力等于摩擦力，加速度为零。（2分） （2）（5分）滑块在0.15m处速度为最大。（1分）

由动能定律： q(?1??2)??mg?x?612mv （2分） 2高三物理试题 共6页第8页

2.0?10?8?(4.5?105?3?105)?0.02?0.2?10?0.05? v?0.1m/s （2分） （3）（5分）设最远在x 处，则由动能定理：

1?0.2v2 2q(?1??x)??mg(x?0.1)?0 （2分）

?x?(6.5?20x)?105伏 （1分）

做图线交与x=0.23m处，即滑块离出发点的最远距离为0.13m。（2分）

33．（14分）

（1）（2分）感应电流持续的时间为从开始到棒再次回到出发点的时间，即：

t总??v2v0? （2分） aa（2）（3分）当金属杆的速度大小为v0/2时：

此时的位移为：y?vy?v0?2a22?v0?2???v023v02???? （1分）

?2a8a223v06akv0此时的磁场：By?ky?k （1分） ?8a4a6akv0v6akdv0此时的感应电动势：?y?Bydvy? （1分） ?d?0?4a28a

（3）（5分）设速度为vy时电流有最大值，考虑到0?vy?v0，不妨设

2vy?v0sin????0,2??

vy?v0?2a2222?v0sin???v0?则位移为：y??2av0cos2? ?2a2v0cos2?2akv0cos?此时的磁场：By?ky?k ?2a2a2高三物理试题 共6页第9页

2akv0cos?2akdv0cos?sin?此时的感应电动势：?y?Bydvy? ?d?v0sin??2a2a感应电流为：It?2?yR?r?2akdv0cos?sin?22akdv0cos?sin?2a1 ??????○?R?r2a(R?r)3?4时，即：sin???21式可知：当??由○

?4或??2时，感应电流有最大值。 2即vy??2v0时，有感应电流最大值，此时的时间为 222v0?v0?v0?v02?2v02?2v022t1??? t2???

?a2a?a2a（备注：可以用其他方法求极值，只要正确就可以得到y或v两解2分，得到t两解2分，如果是只有一个解共得2分）

2akd0vco?ssin?2akd0v感应电流最大值为 IMAX? （1分） ?2a(R?r)4a(R?r)（4）（4分）施加于金属杆上的外力F随时间t的变化为： 当t总?222v0，以向上为正方向 aFt?F安t?mg?ma（2分）

1k2(v0t?at2)d2(v0?at)2v2Ft??m(a?g) (t总?0)（2分） aR?r2v当t总?0

aFt?mg?ma Ft?m(a?g)，与t无关。

（备注：如果t总?义域，扣1分）

2v02v情况中分段写，每段2分；若不写t总?0情况不扣分；若不写定aa

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