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2019届浙江省杭州市高三上学期物理模拟卷八(解析版)
展开浙江杭州2019届上学期高三物理模拟卷八
一、选择题Ⅰ
1.下列以物理学家命名单位的物理量中,是矢量的是( )
A. 特斯拉 B. 法拉 C. 欧姆 D. 安培
【答案】A
【解析】
A项:特斯拉是磁感应强度的单位,磁感应强度是有大小,又有方向的矢量
B项:法拉都电容的单位,电容是只有大小,没有方向的标量;
C项:欧姆是电阻的单位,电阻是只有大小,没有方向的标量;
D项:安培是电流强度的单位,电流强度是有大小,又有方向,但合成法则不遵循平行四边形定则。
综上所述,故选A。
2.北京时间2016年8月6日早上7:00,第31届奥林匹克运动会在巴西里约热内卢拉开帷幕。第4天上午,中国选手孙杨以1分44秒的成绩获得男子200米自由泳比赛冠军(国际标准游泳池长50米)。下列说法正确的是( )
A. “2016年8月6日早上7:00”指的是时间间隔
B. 在研究孙杨的技术动作时,不能把孙杨看成质点
C. 在游泳过程中,以游泳池里的水为参考系孙杨是静止的
D. 孙杨200米自由泳的平均速度为1.92m/s
【答案】B
【解析】
【详解】“2016年8月6日早上7:00”指的是时刻,选项A错误;在研究孙杨的技术动作时,不能把孙杨看成质点,否则就没动作可言了,选项B正确;在游泳过程中,以游泳池里的水为参考系孙杨是运动的,选项C错误;200m是路程,则孙杨200米自由泳的平均速率为1.92m/s,选项D错误;故选B.
3.为了缓解高三学生学习压力,学校往往会在高考前夕举行拔河比赛,帮助学生释放压力,激情迎考,如图所示。为了分析问题的方便,我们把拔河比赛简化为两个人拔河,如果绳质量不计,且保持水平,甲、乙两人在“拔河”比赛中甲获胜,则下列说法中正确的是( )
A. 甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力
B. 甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
C. 只有当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小
D. 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力
【答案】D
【解析】
甲拉乙的力与乙拉甲的力是一对作用力与反作用力,大小始终相等,与运动状态无关,故ABC错误;即不管哪个获胜,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是当地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,甲才能获胜,故D正确;故选D.
4.如图所示,无人机在空中匀速上升时,不断增加的能量是
A. 动能
B. 动能、重力势能
C. 重力势能、机械能
D. 动能、重力势能、机械能
【答案】C
【解析】
匀速上升,速度不变,动能 不变,高度增大,重力势能不断增大,动能与重力势能之和增加,所以机械能增加,故C正确
5.质量为0.5kg的物体做变速直线运动,以水平向右为正方向,它的速度-时间图象如图所示,则该物体( )
A. 在前2s内和2s~6s内的加速度相同
B. 在前2s内向右运动,2s~6s内向左运动
C. 在4s~6s内和6s~8s内的速度变化量相同
D. 在8s末离出发点的距离最远
【答案】C
【解析】
v-t图斜率代表加速度,v-t的图积表示位移。前2s内加速度为2m/s2,2~6 s内加速度为-2m/s2,故A错误;速度为矢量,0~6s内速度为正数,一直向右运动,故B错误;由 ,可知4~6 s内,6~8 s内,故C正确;由于面积表示位移,故6s末离出发点的距离最远,故D错误。
6.在里约奥运会男子跳高决赛的比赛中,中国选手薛长锐获得第六名,这一成绩创造了中国奥运该项目的历史。则( )
A. 薛长锐在最高点处于平衡状态
B. 薛长锐起跳以后在上升过程处于失重状态
C. 薛长锐起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力
D. 薛长锐下降过程处于超重状态
【答案】B
【解析】
A、B、D、无论是上升过程还是下落过程,还是最高点,运动员的加速度始终向下,所以他处于失重状态,故A、D错误,B正确;C、起跳时运动员的加速度的方向向上,地面对他的支持力大于他受到的重力。故C错误;故选B。
【点睛】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力或悬挂物的拉力变了.
7.月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为,设月球表面的重力加速度大小为,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
:
根据月球绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球引力提供,选B。
本题考查万有引力定律和圆周运动。难度:中等。这个题出的好。
8.一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹为( )
A. 圆弧a B. 直线b
C. 圆弧c D. a、b、c都有可能
【答案】A
【解析】
【详解】带正电的电荷在向里的磁场中向上运动,根据左手定则可知,粒子的受到的洛伦兹力的方向向左,所以粒子的可能的运动的轨迹为a,所以A正确,BCD错误。故选A。
9.如图所示,图中实线为带负电点电荷产生的一条电场线,虚线为带电粒子经过电场时的运动轨迹,已知带电粒子从A移动到B点,下列说法正确的是( )
A. 若带电粒子带负电,则电场线方向为从左向右
B. 若带电粒子带正电,则场源电荷在电场线右端
C. 带电粒子在A点时具有的电势能大于在B点时具有的电势能
D. 若带电粒子带正电,则A点的电场强度大于B点的电场强度
【答案】BC
【解析】
【详解】带电粒子从A移动到B点,可知粒子所受的电场力向右,若带电粒子带负电,则电场线方向为从右向左,选项A错误;若带电粒子带正电,则电场线向右,又场源电荷带负电,则场源电荷在电场线右端,选项B正确;带电粒子从A到B电场力做正功,则电势能减小,则带电粒子在A点时具有的电势能大于在B点时具有的电势能,选项C正确;因不能判断电场线的疏密,则不能确定电场强度的大小关系,选项D错误;故选BC.
10.下列每组中三个单位均为国际单位制基本单位的是( )
A. 库仑、毫米、特斯拉 B. 克、秒、牛顿
C. 瓦特、焦耳、克 D. 千克、米、秒
【答案】D
【解析】
A、库仑、毫米不是国际单位制中基本单位,特斯拉是导出单位,故A错误;
B、克和牛顿不是国际单位制中基本单位,秒是国际单位制中基本单位,故B错误.
C、瓦特、焦耳、克都不是国际单位制中基本单位,故C错误;
D、千克、米、秒均为国际单位制中基本单位,故D正确。
点睛:国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量,它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。
11.智能手机耗电量大,移动充电宝应运而生,它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转 化率是指电源放电总量占电源容量的比值,一般在0.60-0.70之间(包括移动电源和被充电池的 线路板、接头和连线的损耗)。如图为某一款移动充电宝,其参数见下表,下列说法正确的是( )
A. 充电宝充电时将电能转化为内能
B. 该充电宝最多能储存能量为
C. 该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2h
D. 该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电,则理论上能充满2次
【答案】D
【解析】
充电宝充电时将电能转化为化学能,不是内能;故A错误;该充电宝的容量为:q=20000mAh=20000×10-3×3600=7.2×104C;该电池的电动势为5V,所以充电宝储存的能量:E=E电动势•q=5×7.2×104=3.6×105J;故B错误;以2A的电流为用电器供电则供电时间 ;故C错误;由于充电宝的转化率是0.6,所以可以释放的电能为:20000mA•h×0.6=12000mAh,给容量为3000mAh的手机充电的次数: ;故D正确;故选D.
12.如图是一个点电荷的电场线的示意图,一个负检验电荷(重忽略不计)以某一初速度从a向b运动, 检验电荷在运动过程中( )
A. 加速度越来越大,速度越来越大
B. 加速度越来越大,速度越来越小
C. 加速度越来越小,速度越来越大
D. 加速度越来越小,速度,越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】因b点场强小于a点的场强,可知负检验电荷以某一初速度从a向b运动过程中受电场力方向由a指向b,则加速度越来越小,速度越来越大,故选C.
13.家电待机耗电问题常常被市民所忽略。北京市电力公司曾举办“计量日进您家”活动,免费上门为市民做家庭用电耗能诊断分析。在上门实测过程中,技术人员发现电视机待机一天的耗电量在0.2度左右,小小机顶盒一天的待机耗电量更是高达0.4度。据最新统计温州市的常住人口约1000万人,参考下表数据,估算每年温州市家庭用电器待机耗电量约为( )
家庭常用电器 | 电视机 | 洗衣机 | 空调 | 电脑 |
户均数量(台) | 2 | 1 | 2 | 1 |
电器待机功耗(W/台) | 10 | 20 | 40 | 40 |
A. 4×105度 B. 4×107度 C. 4×109度 D. 4×1011度
【答案】C
【解析】
【详解】温州市的常住人口约1000万人,平均每户的人口按3人计算,温州大约330万户家庭,一个家庭电器的待机功率:2×10W+1×20W+2×40W+1×40W=160W;所有用电器待机的总功为:W=NPt=330×104×0.16kW×(360×24h)=456192×104KW•h≈4.6×109度;故选C。
二、选择题II
14.在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,Rt为热敏电阻(温度升高时其电阻减小),R为定值电阻。下列说法正确的是
A. 在t=0.01 s时,穿过该矩形线圈的磁通量的变化率为零
B. 变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为u=36sin 50πt(V)
C. Rt处温度升高时,由于变压器线圈匝数比不变,所以电压表V1、V2的比值不变
D. Rt处温度升高时,电流表的示数变小,变压器输入功率变大
【答案】A
【解析】
A、当t=0.01 s时,u=0,此时穿过该线圈的磁通量最大,穿过线圈的磁通量的变化率为零,故A正确;
B、原线圈接的图甲所示的正弦交变电流,由图知最大电压为 V,周期为0.02 s,故角速度是ω=100π,u=sin 100πt(V),选项B错误;
C、Rt处温度升高时,原副线圈电压比不变,但是V2不是测量副线圈电压的,Rt温度升高时,阻值减小,电流增大,则R电压增大,所以V2示数减小,则电压表V1、V2示数的比值增大,故C错误;
D、Rt温度升高时,阻值减小,电流增大,即电流表的示数变大,而输出电压不变,所以变压器输出功率增大,而输入功率等于输出功率,所以输入功率增大,故D错误。
【点睛】根据图象准确找出已知量,是对学生认图的基本要求,准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系,是解决本题的关键。
15.为了交通安全,常在公路上设置如图所示的减速带,减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带,可有效降低车速,称为洗衣板效应。如果某路面上的减速带的间距为1.5m,一辆固有频率为2赫兹的汽车匀速驶过这排减速带,下列说法正确的是
A. 当汽车以5m/s的速度行驶时,其振动频率为2Hz
B. 当汽车以3m/s的速度行驶时最不颠簸
C. 当汽车以3m/s的速度行驶时颠簸的最厉害
D. 汽车速度越大,颠簸的就越厉害
【答案】C
【解析】
A、当汽车以5m/s的速度行驶时,驱动力的周期为 ,所以频率等于 ,故A错;
B、当汽车以3m/s的速度行驶时,汽车的频率为 ,此时和固有频率相同,所以振动最厉害,故C正确;B错误;
D、当固有频率等于驱动力的频率时,发生共振,振动的振幅最大,则越颠簸,和速度无关,故D错;
故选C
点睛:本题考查共振的条件:固有频率等于驱动力的频率,汽车振动最厉害。
16.下列属于光的干涉现象的是( )
A. 牛顿环 B. 泊松亮斑 C. 阳光下五彩的肥皂泡 D. 海市蜃楼
【答案】AC
【解析】
牛顿环是由光的等厚干涉产生的,故A正确;泊松亮斑是光的衍射现象,故B错误;阳光下五彩的肥皂泡是光的干涉产生的,故C正确;海市蜃楼是光的全反射现象,故D错误。所以AC正确,BD错误。
三、非选择题
17.如图1所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置.
(1)点计时器的电源频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.8m/s2,重物质量为0.2kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示,打P点时,重物的速度为零,A、B、C为另外3个连续点,根据图中的数据,可知重物由P点运动到B点,重力势能少量△Ep=________J,在B点的动能Ek=________J(计算结果均保留3位有效数字)
(2)B的距离用h表示,打B点时重物的速度为vB,当两者间的关系式满足___________时,说明下落过程中重锤的机械能守恒(已知重力加速度为g).
(3)实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能,其主要原因是___________
A.重物的质量过大 B.重物的体积过小
C.电源的电压偏低 D.重物及纸带在下落时受到阻力.
【答案】 (1). (1)0.0982 (2). 0.0960 (3). (2)vB2 =2gh (4). (3)D
【解析】
【详解】(1)重力势能减小量:△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0501J=9.82×10-2J.打B点时的速度:,则在B点的动能
(2)要验证物体从P到B的过程中机械能是否守恒,则需满足mvB2=mgh,即vB2=2gh,说明下落过程中重锤的机械能守恒;
(3)重物的质量过大,重物和纸带受到的阻力相对较小,所以有利于减小误差,故A错误.重物的体积过小,有利于较小阻力,所以有利于减小误差,故B错误.电源的电压偏低,电磁铁产生的吸力就会减小,吸力不够,打出的点也就不清晰了,与误差的产生没有关系,故C错误.重物及纸带在下落时受到阻力,从能量转化的角度,由于阻力做功,重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能,所以重物增加的动能略小于减少的重力势能,故D正确.故选D.
【点睛】正确利用所学物理规律解决实验问题,熟练应用物理基本规律,因此这点在平时训练中要重点加强.
18.某实验小组为了研究小灯泡的伏安特性曲线,先按照图甲所示的电路图,规范操作,准确测量,得到一系列数据,如图乙中的散点K1。
甲 乙
同学们对实验进行了下述改进。
如图丙所示,将小灯泡L的玻璃罩敲碎,灯丝保存完好,仍然安放在灯座上,取一个大小合适的玻璃杯,将灯座倒扣在杯沿上,在玻璃杯里慢慢加水,使得突出的灯丝刚好完全没入水中,电路的其余部分均不接触水,再将该灯座依然接入图甲中L处,这样接通电路以后,灯丝不至于热到发光,温度可以基本控制在100。规范操作,准确测量,得到一组数据,如图丁中的一组散点K2 。已知水的电阻远大于小灯泡灯丝的电阻。
丙 丁
(1)根据乙图并分析随着电压升高,小灯泡的电阻__________;改进和实验后根据丁图分析,随着电压升高,小灯泡的电阻__________(填“变大、变小、基本不变”)
(2)对比两次实验表明,在同样的电压值下,曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值,其原因是____________。由实验结果可知,小灯泡是_____(选填“线性元件”或“非线性元件”)。
【答案】 (1). (1)变大 (2). 基本不变 (3). (2)k1中温度越来越高而k2中温度基本不变 (4). 线性元件
【解析】
【详解】(1)用平滑曲线将各点相连,如图所示;因I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数,故由图可知,电阻越来越大;
同理由描点法作出图象如图;由图可知,电阻基本保持不变;
(2)对比两次实验表明,在同样的电压值下,曲线K1的电流值基本都远远小于曲线K2的电流值,其原因是k1中温度越来越高而k2中温度基本不变;由实验结果可知,小灯泡的电阻不变,是线性元件。
【点睛】本题为课本实验《描绘小灯泡的伏安特性曲线》之改编。主要改编内容是将小灯泡打碎,让灯丝浸泡在水中以实现恒温工作,这个实验学生熟悉,但情景新鲜,准确地考查了读图能力和学生的知识迁移能力,考查了学生对线性元件和非线性元件的正确认识。
19.某高速公路的一个出口路段如图所示,情景简化:轿车从出口A进入匝道,先匀减速直线通过下坡路段至B点(通过B点前后速率不变),再匀速率通过水平圆弧路段至C点,最后从C点沿平直路段匀减速到D点停下。已知轿车在A点的速度v0=72km/h,AB长L1=l50m;BC为四分之一水平圆弧段,限速(允许通过的最大速度)v=36 km/h,轮胎与BC段路面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,CD段为平直路段长L2=50m,重力加速度g取l0m/s2。
(1)若轿车到达B点速度刚好为v =36 km/h,求轿车在AB下坡段加速度的大小;
(2)为保证行车安全,车轮不打滑,求水平圆弧段BC半径R的最小值;
(3)轿车A点到D点全程的最短时间。
【答案】(1)a=1m/s2(2)Rmin=20cm(3)t=23.14 s
【解析】
试题分析:①本题有三个过程:AB匀减速直线运动;BC匀速圆周运动;CD匀减速直线运动。②车轮不打滑的临界条件是向心力由最大静摩擦力提供。
(1)v0=72km/h=20m/s,AB长L1=l50m,v=36km/h=10m/s,对AB段匀减速直线运动有
v2−v02=-2aL1
代入数据解得 a=1m/s2
(2)汽车在BC段做圆周运动,静摩擦力提供向心力,
为了确保安全,则须满足 Ff≤μmg
联立解得:R≥20m,即:Rmin=20m
(3)设AB段时间为t1,BC段时间为t2,CD段时间为t3,全程所用最短时间为t.
t=t1+t2+t3
解得:t=23.14 s
点睛:解决此题的关键是抓住过程分析及各过程之间的联系,要点是要理解“车轮不打滑”的力学含义,也就是向心力由最大静摩擦力提供;本题用匀变速直线运动的平均速度公式来解决更简洁方便。
20.三维弹球(3D Pinball)是Window里面附带的一款使用键盘操作的电脑游戏,小王同学受此启发,在学校组织的趣味运动会上,为大家提供了一个类似的弹珠游戏。如图所示,将一质量为0.1kg的小弹珠(可视为质点)放在O点,用弹簧装置将其弹出,使其沿着光滑的半圆形轨道OA和AB运动,BC段为一段长为L=2.0m的粗糙水平面,DEFG为矩形垫子(垫子边缘的高度忽略不计)。圆弧OA和AB的半径分别为r=0.2m,R=0.4m,滑块与BC段的动摩擦因数为μ= 0.4,C点离垫子的高度为h=0.8m,水平距离为x=0.6m,垫子的长度EF为1m,求:
(1)要使小滑块恰好不脱离圆弧轨道,在B位置小滑块受到半圆轨道的支持力;
(2)在满足第⑴问的情况下,小滑块能否落入垫子?若能,则落入垫子时距左边缘DE的距离;
(3)为了不让小滑块飞出垫子,滑块被弹射离开弹簧时的最大初速度。
【答案】(1)6N(2)0.2m(3)2m/s
【解析】
【详解】(1)对大圆弧AB的A点:
A到B的过程机械能守恒:
对B点:
由以上三式可得:
(2)从B至C由动能定理:
得到
由平抛运动:
联立以上各式解得:
所以小滑块能落入盒子中。
落入的位置距离E点:
(3)由平抛运动:
由O至C用动能定理:
解得:
21.某同学在做“在用单摆测量重力加速度”的实验中,实验装置如图(a)所示,细线的上端固定在铁架台上,下端系一个小钢球,做成一个单摆.
(1)实验过程有两组同学分别用了图(b)(c)的两种不同方式悬挂小钢球,你认为______(选填“b”或“c”)悬挂方式较好。他通过多次实验后以摆场L为横坐标,T2为纵坐标,做出的T2--L图线,若该同学计算摆长的时候加的是小球的直径,则所化图线在图丙中是_____
(2)利用双缝干涉测定光的波长实验中,取双缝间距d=0.5mm,双缝与光屏间距离L=0.5m,用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图,分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图,则单色光的波长为______m;若改用频率较高的单色光照射,得到的干涉条纹间距将______(填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 (1). C (2). A (3). (4). 变小
【解析】
(1)实验时,运用b悬挂方式,单摆在摆动的过程中,摆长在变化,对测量有影响,c悬挂方式,摆长不变.知c悬挂方式较好.由单摆周期公式:
可得:,若该同学计算摆长时候加的是小球直径,则有,,A图线正确
(2)A的读数为11mm+0.1×1mm=11.1mm,B的读数为15mm+0.1×6mm=15.6mm,故,根据得,频率较高的单色光的波长小,故可得得到的干涉条纹间距将减小
如图,在xOy平面内,MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xOy平面的匀强磁场,y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪,可以沿+x方向射出速度为v0的电子(质量为m,电荷量为e).如果电场和磁场同时存在,电子将做匀速直线运动.如果撤去电场,只保留磁场,电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场.不计重力的影响,求:
22. 磁感应强度B和电场强度E的大小和方向;
23. 如果撤去磁场,只保留电场,电子将从D点(图中未标出)离开电场,求D点的坐标;
24. 电子通过D点时的动能.
【答案】22. 沿y轴负方向 23. 为y=6L
24. EkD=mv02.
【解析】
(1)只有磁场时,电子运动轨迹如图1所示
洛伦兹力提供向心力Bev0=m
由几何关系R2=(3L)2+(4L-R)2
求出B=,垂直纸面向里.
电子做匀速直线运动Ee=Bev0
求出E=沿y轴负方向
(2)只有电场时,电子从MN上的D点离开电场,如图2所示
设D点横坐标为x ,x=v0t
2L=
求出D点的横坐标为x=L≈3.5L
纵坐标为y="6L. "
(3)从A点到D点,由动能定理Ee·2L=EkD-mv02
求出EkD=mv02
25.如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上,沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN.缓冲车的底部,安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B. 导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成,滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd,线圈的总电阻为R,匝数为n,ab边长为L.假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲,一切摩擦阻力不计。
(1)求滑块K的线圈中最大感应电动势的大小;
(2)若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零,则此过程线圈abcd中通过的电量和产生的焦耳热各是多少?
(3)若缓冲车以v0速度与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,求此后缓冲车厢的速度v随位移x的变化规律?
(4) 若缓冲车以v0速度与障碍物C碰撞后,要使导轨右端不碰到障碍物,则缓冲车与障碍物C碰撞前,导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大?
【答案】(1)nBLv0(2); (3)(4)
【解析】
【详解】(1)缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后,滑块K立即停下,滑块相对磁场的速度大小为v0,线圈中产生的感应电动势最大,则有Em=nBLv0.
(2)由法拉第电磁感应定律得:E=n,其中△Φ=BL2.
由欧姆定律得:
又
代入整理得:此过程线圈abcd中通过的电量为:.
由功能关系得:线圈产生的焦耳热为:Q=mv02
(3)位移为x时通过的电量为:
由动量定理可得:
解得:
(4)由 当v=0时可求得:
【点睛】本题考查学生分析和理解科技成果的能力,运用电磁感应、电路及力学的基本规律进行分析.