炎德英才大联考·湖南师大附中2022届模拟试卷(二)2物理试题答案

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14.【命题意图】本题考查电磁感应、功能关系、电荷量、安培力等知识，要求考生能通过功能关系求出导体棒上产生的热量，会求解感应电流变化的过程通过导体的电荷量，根据受力分析和临界条件的判定分别求出磁场的磁感应强度大小的最大值和此磁场下导体棒运动的最大距离。【解题分析】(1)设ef棒和定值电阻在此过程产生的热量分别为Q1和Q2,有Q十Q2=2m2。(2分)根据并联电路特点和焦耳定律，定值电阻和ef棒中产生的热量之比Q：Q=2：1(1分)1解得Q=3m%2。(1分)(2)设在此过程中ab棒滑行的时间为△t,扫过的导轨间的面积为△S,通N a过△S的磁通量为△Φ，ab棒产生的电动势为E,ab棒中的电流为I,则E△(1分)△t其中△Φ=B△S又有I=E,R总3R·6R总3R 6R=2R(1分)甲通过ab棒某横截面的电荷量q=I△1=B△S2R(1分)由图甲可知△S=2L L-2g]·d1分)解得g=Bd(Ltan 0-d)(1分)2Rtan 0(3)ab棒滑行的距离为x时，ab棒在导轨间的棒长L,=L一2。Ftan(1分)倾斜导轨此时ab棒产生的电动势E,=BL,vo(1分)→F流过ef棒的电流1，Eaef棒(1分)ef棒所受安培力F,=BIL(1分)》mg乙BL(L-2联立解得F,=tan 03R(1分)可得，F,在x=0和B为最大值Bm时有最大值F由题意知，f棒所受安培力方向必水平向右，F,为最大值时的受力分析如F图乙所示，图中fm为最大静摩擦力，有倾斜导轨F1cosa=mgsin a十(mgcos a F1sina)(1分)ef棒解得B。=√3mgR(sina十ucos a)(1分)(cosa-usin a）omg十于m(cos a-usin a)vmgB就是题目所求磁场的磁感应强度的最大值丙可知，B为Bm时，F,随x增大而减小，x为最大值xm时，F,最小，设其最小值为F2,由图丙可知F2cos a u(mgcos a F2sin a)=mgsin a (1)解得xm一uLtan 0(1 u2)sin acos au(1分)

4.A【命题意图】本题以斜面实验为情境，要求考生运用所学的匀变速直线运动的必备知识解答相关问题，主要考查理解能力和推理能力，体现了物理观念和科学思维的学科素养，突出基础性和创新性的考查要求。【解题分析】根据匀变速直线运动公式%=U以十a,x=041十)af,联立可得产=一由题图可知，纵轴截距为物块运动到B点时的速度，即vB=4/s,由题图可知，图像斜率k=1a=4m/s,A项正确，B项错误；由平均速度公式得⑦=0，=2m/s,C由速度公式有vB=at总，解得t总=1s,D项错误。