南京市物理 高一下期中考答案.pdf
一单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分，每题只有一个选项最符合题意1.下列四幅图中，与静电屏蔽无关的是（C）A 高压作业B 话筒线C 静电除尘D 高压输电线路2.如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行.a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1 000 km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（A）A.a、b的速度大小相等B.a、b的向心力一定相等C.a、b的周期比c大D.a、b的向心加速度比c小3.如图所示，实线是一带电量为+q,质量为 m 的粒子仅在电场力作用下由a点运动到b点的运动轨迹，虚线是电场线。下列说法正确的是(D)A 空间的电场的场源电荷可能是正点电荷B 粒子在 a 点时的加速度小于在 b 点时的加速度C若仅改变粒子的带电性质，粒子还可能由 a 点运动到 b 点D粒子在a 点时的动能大于在 b 点时的动能4.如图所示为一种倾斜放置的装取台球的装置。每个台球的质量为 m，半径为 R，圆筒直径略大于台球的直径，圆筒底部有一劲度系数为 k 的轻质弹簧。当将筒口处台球缓慢取走后，又会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。忽略球与筒间的摩擦力，重力加速度为 g。则圆筒与水平面之间的夹角应满足（B）A.sin=kR/mgB.sin=2kR/mgC.cos=kR/mgD.cos=2kR/mg5.2022 冬奥会我国选手范可新、曲春雨、张雨婷、武大靖、任子威一起夺得短道速滑混合团体接力奥运冠军。短道速滑比赛中运动员的最后冲刺阶段如图所示，设甲、乙两运动员在水平冰面上恰好同时到达虚线PQ，然后分别沿半径为 r1和 r2(r2r1)的滑道做匀速圆周运动，运动半个圆周后匀加速冲向终点线。假设甲、乙两运动员质量相等，他们做圆周运动时所受向心力大小相等，直线冲刺时的加速度大小也相等。下列判断中正确的是（B）A.在做圆周运动时，甲所用的时间比乙的长B.在做圆周运动时，甲的角速度比乙的角速度大C.在直线加速阶段，甲、乙所用的时间相等D.在冲刺时，甲、乙到达终点线时的速度相等6.一自行车静止在地面上,现让后轮以一定的角速度做匀速圆周运动,轮胎边缘有两个泥土颗粒 A、B,同时从同一高度被甩出,运动轨迹如图所示,已知颗粒被甩出瞬间速度大小与在轮胎上运动时相等,速度方向沿轮胎切线方向,不计空气阻力。则下列说法正确的是（B）A.两颗粒落地瞬间速度大小不等B.两颗粒落地瞬间速度方向相同C.越大,两颗粒落地时间差t越小D.越大,两颗粒落地点的距离s不变7.如图，半径为 R=h 的半圆形凹槽固定在地面上。质量为 m 的小球从凹槽的左侧正上方高为 h 处静止释放，沿切线方向落入凹槽内。小球第一次到达右侧最高点的位置比释放位置低 h/4。重力加速度为 g，不计空气阻力。下列说法正确的是（D）A.小球从开始下落至第一次到达凹槽最低点的过程中重力的功率变大B.小球从开始下落至第一次到达凹槽最低点 C 的过程中机械能减少 mgh/4C.小球再次到达右侧最高点的位置比释放位置低 3h/4D.小球第一次与凹槽接触时对凹槽的作用力大于 2mg8.如图所示，一固定杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a一起运动，此时绳子与竖直方向夹角为，不计空气阻力，下列说法正确的是（C）A若=，则滑块沿着杆匀速下滑B若，则滑块沿着杆加速下滑C若，则沿滑块着杆减速上滑D若0，则滑块沿着杆匀速下滑9.质量为M的矩形木板ae,放在光滑水平面上,b、c、d是ae的 4 等分点.质量为m的物块以一定的初速度从a点水平滑上粗糙木板,物块的宽度不计,且mM,经过一段时间物块停在木板上.若下列示意图中,上图是物块刚滑上木板时的物块与板的位置状态,下图是物块刚与木板达到共同速度时的位置,其中正确的是(B)10.如图所示,一小滑块以某一初动能沿固定斜面向下滑动,最后停在水平面上.滑块与斜面间、滑块与水平面间的动摩擦因数相等,忽略斜面与水平面连接处的机械能损失.则该过程中,滑块的动能Ek、机械能E与水平位移x关系的图线一定错误的是(C)二、非选择题：共 5 题，共 60 分。其中第 12 题第 15 题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.（15 分）如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（GAtwood 1746-1807）创制的一种著名力学实验装置。已知定滑轮的转轴光滑，重物（铁块）运动过程中轻绳与定滑轮不打滑。班级同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示（1）实验时，该同学进行了如下步骤：将质量均为 M（A 的含挡光片、B 的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出（填“A 的上表面”、“A 的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离 h在 B 的下端挂上质量为 m 的重物 C，让系统（重物 A、B 以及重物 C）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为用毫米刻度尺测出挡光片的宽度 dcm（图丙）。计算有关物理量，验证机械能守恒定律（2）如果系统（重物 A、B 以及重物 C）的机械能守恒，应满足的关系式为（已知重力加速度为 g）（3）甲小组测得的实验结果Ek Ep，引起该误差的主要原因是。“挡光片中心”；0.30；mgh=12(m+2M)(dt)2；定滑轮质量、阻力；挡光片平面不在竖直平面内12.（8 分）如图所示，三段不可伸长的轻绳OA、OB、OC共同悬挂一质量为m1=1.2kg的甲物体，地面上固定有一倾角=37的粗糙斜面，轻绳OA沿水平方向，轻绳OC平行于斜面，且C端与放置在斜面上的质量为m2=50kg 的乙物体相连，此时整个系统均处于静止状态。（已知 sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度取g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：（1）轻绳OA，OC的拉力大小；（2）乙物体与斜面的动摩擦因数至少为多大。（1）对结点O进行受力分析，受到三段绳子的拉力，如图所示对m1可得112NBTm g根据几何关系可得12N=16N3tan 374BATT、12N20N3sin 375BCTT（2）对乙受力分析如图，由力平衡可得2sin37Cm gTf 最大摩擦力fN，支持力2cos37Nm g联立解得0.813.（8 分）已知均匀带电的球壳在其内部激发的电场强度处处为零，球壳外的电场可视为电荷集中在球心 O 处的点电荷的场。如图有一个半径为 R 的绝缘球壳上均匀分布着正电荷 Q。现在球壳表面A处取下一面积足够小、带电荷量为q的曲面。已知静电常量为 k求：（1）图中剩余部分球壳在圆心 O 处的场强大小和方向（2）将取出的电荷 q 沿OA连线延长线向上移动至B点，且AB=R。则电荷 q 在 B 点受到的电场力。(1)E=kqR2方向延 OA 连线指向 A(2)F=kQq4R2kq2R2方向沿 OB 延长线或者：q QF=kQq4R2方向沿 OB 延长线14.（14 分）物体做变速圆周运动时，向心加速度（an）改变线速度的方向；切向加速度（a）改变线速度的大小。如图，轻杆构成的矩形框ABCD竖直放置，其中，ADL，AB、CD足够长，且CD光滑。一根原长为L的轻弹簧一端固定在A点，另一端连接质量为m的小球，小球穿过CD杆，开始时小球处于静止状态，轻弹簧与AB间夹角为 37。现让框从t0 时刻开始绕AB转动，其角速度逐渐增大且满足t，式中为常量。重力加速度为g，(sin370.6，cos370.8)求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）0t0时间内，驱动矩形框ABCD转动所做的功；（3）t0时刻小球的加速度大小.（1）静止时：弹簧弹力：Fmgcos 37，弹簧伸长量：xLsin 37L由Fkx得：k15mg8L（2）虽然在增大，但弹簧弹力的竖直分力Fcos 总等于mg，所以弹簧与竖直方向的夹角不变，小球的位置以及弹簧弹力F的大小也不变。弹力的竖直分力：Fcos mg,弹力的水平分力：Fsin mgtan34mg在t0时刻：0t0得线速度：vr0Lt00t0时间内动能定理：W12mv20，W12mL22t02（3）vLvLtt0时，切线方向加速度：aL法向（向心加速度）：anL2aL22L24t04FmgF杆法15.（15 分）如图所示，两段长为 L 的光滑玻璃管平滑连接，夹角为 1640，两管固定时上段管与水平面成 370夹角，下端管口离地面高也为 L。下管的出口有一小段圆弧圆弧的切线为竖直方向。有一根质量为 m 且分布均匀、长为L的软绳，初始时，在上端管口用手拉着绳的上端使之静止在管道内。不计空气阻力，重力加速度为g，sin370=0.6，cos370=0.8。放手后，求：（1）软绳进入下管中长度为 L/3 时，绳的加速度（2）假设软绳着地后速度变为 0，绳的最上端着地前的速度。（忽略软绳着地后堆积的高度且绳经过出口时无机械能损失）（3）研究从开始释放到软绳刚好全部进入下管时的过程。证明该过程机械能守恒（1）LxLmgsin370+xLmgsin530=maa=LxLgsin370+xLgsin530a=gsin370+sin530sin370Lgxa=23g（2）绳的下端刚触地时mgL(310+45+12)=12mv210v21=16gL5软绳的最上端着地前v22v21=2gLv2=265gL（3）该过程重力势能减少量为EpG=mg(Lsin3702+Lsin5302)EpG=mgL(310+410)=710mgLa=gsin370+sin530sin370Lgxax=gsin370+gsin5302L该过程动能增加量为Ek=12mv2=12m(gsin370+gsin530)L=710mgLEpG=Ek该过程机械能守恒
