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2024年高三下学期物理三模参考答案:
1.B 2.C 3.C 4.D 5.A 6.B 7.D 8.AC 9.AD 10.BD
11. C 1.5 偏小 不变 2+2+1+1
I R r
12. 1.845±0.002 A 2 0 2 2+2+3+2
I I
1 2
13.(1)v2m/s;(2)2m 5+5
【详解】(1)机器人在BC段做圆周运动,餐盘所需向心力由托盘对其的摩擦力提供,设餐
盘的质量为m,由牛顿第二定律有
v2
mg m
R
代入数据解得
v2m/s
(2)根据牛顿第二定律可得
mgma
可得餐盘能够达到的最大加速度的大小为
a1m/s2
根据匀变速直线运动的规律可得机器人速度减为零的位移大小为
v2 4
x m2m
2a 2
则“机器人服务员”从C点到D点的最短距离为2m。
3mv 39a 3m2v2
14.(1) ;(2)0 y ;(3) 4+4+4
2qa 3 2q2B2
0
【详解】(1)粒子运动轨迹半径设为r,如图所示
根据几何关系可得rsin60a
2 3
解得r a
3
v2
由洛伦兹力提供向心力可得qvBm
r
3mv
解得B
2qa
(2)粒子从y轴上OA之间射出,设A点纵坐标为y ,PA为轨迹圆的直径,如图所示,由几
A
何关系得y2 a2 (2r)2
A
{#{QQABKYaUggCgAoBAABgCEwFwCgAQkBCCAIoGBFAIIAAACRFABAA=}#}39a
解得y
A 3
39a
可知y轴上有带电粒子穿过的区域范围为0
y
3
(3)为了使该粒子能以速度v垂直于y轴射出,实际上只需在第一象限适当的地方加一个
垂直于xOy平面、磁感强度为B 的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个矩形区域内,粒子在此
0
v2
磁场中运动时,根据洛伦兹力提供向心力可得qvB m
0 r
0
mv
解得r
0 qB
0
如图所示,由几何关系可得矩形磁场区域的最小面积为S 2r sin60r rcos60
min 0 0 0
3m2v2
解得S
min 2q2B2
0
15.(1)物块甲到达B点的速度可能值v 2 17m/s、v 6m/s、v v(6m/sv2 17m/s);
B B B
1 1
(2)3m/s;(3)1.0m;(4) mx m
32 8
5+3+5+4
1
【详解】(1)由题意可知,物块甲到达A点时有E mv2
p 2 1 A
可得v 2 13m/s
A
物块甲从A到B过程中,若物块甲一直加速
则有mgma
1 1 1
v2 v2 2aL
B A
可得v 2 17m/s
B
此时v2 17m/s;
若物块甲一直减速,则有v2 v2 2aL
B A
可得v 6m/s
B
此时v6m/s;若物块甲先加速后匀速或先减速后匀速,则v v
B
此时6m/sv2 17m/s;
(2)当传送带速度v4m/s时,物块甲在B点的速度v 6m/s,此后冲向斜面到达D点时
B
{#{QQABKYaUggCgAoBAABgCEwFwCgAQkBCCAIoGBFAIIAAACRFABAA=}#}1 1
速度为v ,由mgh mv2 mv2
D 1 2 1 D 2 1 B
解得v 5m/s
D
离开斜面后做斜上抛运动,在运动的最高点时速度v v cos533m/s
0 D
(3)物块甲与物块乙在碰撞过程中,由动量守恒定律mv mv mv
1 0 1 1 2 2
1 1 1
由机械能守恒定律 mv2 mv2 mv2
2 1 0 2 1 1 2 2 2
解得v 1m/s v 2m/s
1 2
以物块乙和木板为系统,由动量守恒定律mv m m v
2 2 2 3 3
1
若木板向右加速至共速后再与挡板碰撞,由动能定理mgx mv2 0
2 2 1 2 3 3
2
解得x m0.5m
1 9
可知木板与物块乙共速后再与挡板相碰;木板与挡板第一次碰后,以速度v 向左减速到零,
3
位移大小为x ,此后向右运动与挡板发生第二次碰撞,由动量守恒定律
1
mv mv m m v
2 3 3 3 2 3 4
第二次碰后以速度v 向左减速到零,位移为x ,木板向左减速过程中,由动能定理得
4 2
1
m gx 0 mv2
2 2 1 2 3 4
1
解得x x
2 9 1
1 2
同理可得x x
3 9 1
2 1
以此类推木板的总路程为sx 2x 2x 2x x 2 1 m
0 1 2 n 0 9 8
解得s1.0m
(4)以木板为对象,由牛顿第二定律mg ma
2 2 3
1
木板与挡板碰前做匀加速直线运动,有x at2
2
木板与挡板碰后每次都返回到同一位置,物块一直做匀减速直线运动。
①当木板第一次返回到初始位置时,物块乙速度恰好减为0时,木板与挡板仅能发生一次碰
撞。即v g2t0
2 2
1
解得x m
8
②当木板第二次返回到初始位置时,木板与物块乙速度恰好减到0时,木板与挡板仅能发生
二次碰撞。即v g4t0
2 2
1
解得x m
32
1 1
可知木板与挡板若发生两次碰撞,挡板与木板距离的范围为 mx m
32 8
{#{QQABKYaUggCgAoBAABgCEwFwCgAQkBCCAIoGBFAIIAAACRFABAA=}#}