超级全能生2023届高考全国卷地区高三年级9月联考LL(3018C)政治试题答案

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16.(12分)如图所示，质量均为m的带电小球A、B用长为L的绝缘轻杆连接，A带电荷量为十q,B带电荷量为一q,A用绝缘轻弹簧、B用绝缘轻绳分别悬挂在水平天花板上。已知弹簧的劲度系数为k,两悬点C、D间距离也为L,整个空间存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E=3mg,静止时轻杆处于水平位置。现剪断轻绳，由于存在空气阻力，经相当长的时间后，两球再次处于静止状态，重力加速度大小为g。求：(1)两次平衡时弹簧的形变量分别为多少？(2)整个过程中空气阻力做的功。E-q2mg【答案】(1)2mgkk(2)-4mg2mg【解析】(1)开始时，对A球分析，弹簧压缩量为x1,则有qE=mg十kx1(2分)解得x1=2mg(1分)再次平衡时，对A、B球整体分析，弹簧伸长量为x2,有kx2=2mg(2分)解得x2=2mg(2分)k(2)整个过程，对A、B及弹簧组成的系统，根据功能关系可得mg(x1 x2) mg(x1 x2 L) gEL W=0(3分)解得W=一4mg亿 2mg(2分)

15.(10分)如图所示，轨道ABCDP位于竖直平面内，其中圆弧段CD与水平段AC及倾斜段DP分别在C点和D点相切，水平段AB、圆弧段CD和倾斜段DP都光滑，水平段BC粗糙，DP段与水平方向的夹角O=37°，D、C两点的高度差h=0.1m,整个轨道绝缘，处于方向水平向左、大小未知的匀强电场中。一个质量为m1=0.4kg、带正电且电荷量未知的小物块I在A点由静止释放，经过时间t=1s,与静止在B点的不带电、质量为m2=0.6kg的小物块Ⅱ碰撞并粘在一起，在BC段上做匀速直线运动。物块I和Ⅱ与轨道BC段间的动摩擦因数均为4=0.2，两物块均可视为质点。取g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)物块I和Ⅱ在BC段上做匀速直线运动的速度大小。(2)物块I和Ⅱ第一次经过C点时，圆弧段轨道对物块I和Ⅱ的支持力大小。【答案】(1)2m/s(2)18N【解析】(1)物块I和Ⅱ粘在一起在BC段上做匀速直线运动，设电场强度大小为E,物块I所带电荷量为q,物块I和Ⅱ碰撞前瞬间物块I的速度大小为1，碰撞后瞬间共同速度大小为V2(等于在BC段上做匀速直线运动的速度大小)，则qE=4(m1十m2)g(2分)由动量定理得gEt =m1v1(1分)由动量守恒定律得m1v1=(m1十m2)v2(2分)联立解得v2=2m/s(1分)(2)设圆孤段CD的半径为R,物块I和Ⅱ第一次经过C点时，圆孤段轨道对物块I和Ⅱ的支持力大小为FN,由牛顿第二定律得(m1十m2)vFN-(m1十m2)g=R(2分)R(1-cos 0)=h(1分)联立解得FN=18N(1分)