浙江省麗水市2023-2024學年高一年級上冊1月期末檢測物理試題（解析版）

麗水市2023學年第一學期普通高中教學質量監(jiān)控

高二物理試題卷

本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共8頁，滿分100分，考試時間90分鐘。

考生注意：

1.答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆分別填寫在試題卷

和答題紙規(guī)定的位置上。

2.答題時，請按照答題紙上“注意事項”的要求，在答題紙相應的位置上規(guī)范作答。在試

題卷上的作答一律無效。

3.非選擇題的答案必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆寫在答題紙上相應區(qū)域內，作圖時，

先使用2B鉛筆，確定后必須使用黑色字跡的簽字筆或鋼筆描黑，答案寫在本試題卷上無

效。

4.可能用到的相關公式或參數：重力加速度g均取10m/s2。

選擇題部分

一、選擇題（本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個選項中只有一個是

符合題目要求的，不選、多選、錯選均不得分）

1.下列單位中不屬于國際單位制中的基本單位是（）

A.NB.mC.sD.kg

【答案】A

【解析】

【詳解】米（m）、千克（kg）、秒（s）都是國際單位制的基本單位，牛頓（N）是導出單位。

故選A?

2.2023年10月3日，跳水運動員全紅嬋奪得杭州亞運會跳水女子單人10米跳臺決賽冠軍，在運動員下落

過程中，下列說法正確的是（）

A.運動員下落時，感覺水面是靜止的

B.裁判給運動員打分時，可以將其視為質點

C.運動員從起跳到入水的過程中位移和路程相等

D.跳水運動員與水面接觸時，運動員對水的作用力等于水對運動員的作用力

【答案】D

【解析】

【詳解】A.運動員下落時，以自己為參照物，感覺水面是上升的，選項A錯誤；

B.裁判給運動員打分時，運動員的大小形狀不能忽略，不可以將其視為質點，選項B錯誤；

C.運動員從起跳到入水的過程中，不是單向的直線運動，則位移大小和路程不相等，選項C錯誤；

D.跳水運動員與水面接觸時，運動員對水的作用力與水對運動員的作用力是相互作用力，等大反向，選

項D正確。

故選D。

對運動員的作用力

3.在電磁學的發(fā)展中，許多科學家做出了不可磨滅的貢獻。下列說法符合史實的是（）

A.牛頓率先提出“力線”這一概念，用來描述電磁場

B.庫侖通過實驗準確測得了電子的帶電量

C.奧斯特首次發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場

D.卡文迪什通過扭秤實驗得出了庫侖定律

【答案】C

【解析】

【詳解】A.法拉第率先提出“力線”這一概念，用來描述電磁場，選項A錯誤；

B.密立根通過實驗準確測得了電子的帶電量，選項B錯誤；

C.奧斯特首次發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，選項C正確；

D.庫侖通過扭秤實驗得出了庫侖定律，選項D錯誤。

故選C。

4.冰壺甲以某一速度被推出后做勻減速直線運動，滑行一段距離后與另一冰壺碰撞，碰撞后冰壺甲立即停

止運動。以下運動圖像中能正確表示冰壺甲該運動過程的是（）

VV

【答案】D

【解析】

【詳解】AB.在位移時間圖像中，斜率的大小表示速度的大小，冰壺做勻減速直線運動，故速度應越來越

小直到停止運動，故位移時間圖像的斜率應越來越小，故AB錯誤；

CD.在速度時間圖像中，勻減速直線運動的圖像應為向下傾斜的直線，冰壺甲最終靜止，即圖像為一條與

時間軸重合的直線，故C錯誤，D正確。

故選D。

5.下列有關生活中的圓周運動的實例分析，正確的是（）

A.圖甲中自行車正常行駛時大齒輪上A點和后輪上C點的線速度大小相同

B.圖乙為演員表演豎直“水流星”節(jié)目，當小桶恰好通過最高點時可以不受繩子拉力

C.圖丙中火車在傾斜路面上轉彎時車輪輪緣與內軌間一定會有側向擠壓

D,圖丁為洗衣機脫水桶，其脫水原理是水滴受到的離心力大于向心力，從而被甩出

【答案】B

【解析】

【詳解】A.圖甲中自行車正常行駛時大齒輪上A點和后輪上B點的線速度相同，后輪上B點的角速度與

C點的角速度相同，由丫=0廠可知，A點和C點的線速度大小不同，A錯誤；

B.圖乙為演員表演豎直“水流星”節(jié)目，當小桶恰好通過最高點時重力提供向心力，繩子拉力為零，B正

確；

C.圖丙中火車在傾斜路面上轉彎時，車輪輪緣與內軌間只有當火車的重力和支持力的合力不足以提供所

需向心力時才會有側向擠壓，c錯誤；

D.圖丁為洗衣機脫水桶，其脫水原理是水滴提供的向心力小于需要的向心力，從而被甩出，D錯誤。

故選B。

6.我國首個大型巡天空間望遠鏡（CSST）計劃于2024年前后發(fā)射，開展廣域巡天觀測。該望遠鏡將會和

離地高度400km、繞地球近似做勻速圓周運動的天宮空間站共軌長期獨立飛行。下列說法正確的是

()

A.該望遠鏡處于完全失重狀態(tài)，所以不受重力作用

B.該望遠鏡繞地球做勻速圓周運動的周期為24小時

C.該望遠鏡繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小等于天宮空間站的向心加速度大小

D.該望遠鏡繞地球一圈至少與天宮空間站相遇1次

【答案】C

【解析】

詳解】A.該望遠鏡處于完全失重狀態(tài)，但仍受重力作用，選項A錯誤；

B.該望遠鏡繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑遠小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，根據開普勒第三定律

可知，周期小于同步衛(wèi)星周期，即小于24小時，選項B錯誤；

C.該望遠鏡與天宮空間站共軌，則根據

GM

a=~r~

可知，該望遠鏡繞地球做勻速圓周運動的向心加速度大小等于天宮空間站的向心加速度大小，選項C正

確；

D.該望遠鏡與天宮空間站共軌，則周期也相同，不可能天宮空間站相遇，選項D錯誤。

故選Co

7.2023年11月23日，第十批在韓中國人民志愿軍烈士遺骸由我空軍專機護送從韓國接回遼寧沈陽。遼寧

沈陽桃仙國際機場以“過水門”最高禮遇迎接英雄回家，儀式中的“水門”是由左右兩輛消防車噴出的水

柱形成。如圖所示，若兩水柱從同一高度對稱射出，恰好在最高點相遇后散開，水柱上升的最大高度約為

20m,兩輛消防車的水平距離約為80m,不計水柱空氣阻力和水流間相互作用，則可知（）

A.兩水柱相遇時的速度為零

B.水柱射出時的速度大小約為20m/s

C.兩水柱在相遇前運動的時間可能不相等

D.水柱射出的方向與水平面所成夾角約為45。

【答案】D

【解析】

【詳解】A.兩水柱相遇時有水平速度，則速度不為零，選項A錯誤；

BCD.由對稱性可知，兩水柱在相遇前運動的時間相等，水柱射出到最高點的時間

拋出時的豎直速度

打招￡=20m/s

水平速度

v0=—=^m/s=20m/s

則拋出時的速度大小約為

v=+vj=20V2m/s

水柱射出的方向與水平面所成夾角

tan0=—=1

%

6=45°

選項D正確，BC錯誤。

故選D。

8.如圖甲所示是用于檢測運動員體脂的手握式體脂秤，其原理是利用人的體液容易導電，而脂肪不易導電

的特性，通過測量人體的電阻來計算出身體的脂肪含量。如圖乙是某種體脂秤的主要工作電路，電表可視

作理想電表，測量時，人手握電路的。、。處，當人的脂肪含量較前一次測量升高時，可知（）

甲

A.電流表示數變大

B.電壓表示數變小

C.電源的效率變大

D.凡消耗的功率變大

【答案】C

【解析】

【詳解】ABD.當人的脂肪含量較前一次測量升高時，可知湖之間的電阻變大，總電阻變大，總電流減

小，則電流表示數變小，Ro和內阻上的電壓減小，凡消耗的功率變小，則漏間電壓變大，即電壓表讀數

變大；選項ABD錯誤；

C.電源的效率

IUR1

77=——=------=-------

IER+r1+￡

R

外電阻變大，則電源效率變大，選項C正確。

故選C。

9.如圖所示，某同學用兩只手指左右對稱地捏住同一礦泉水瓶的不同位置并保持瓶子外形不變，使瓶子均

保持豎直并靜止，關于甲、乙兩種情況下列說法正確的是（）

甲乙

A.甲瓶子受到的摩擦力等于乙瓶子受到的摩擦力

B.增大手指對瓶子的壓力，兩種情況瓶子受到的摩擦力保持不變

C.兩種情況瓶子受到的摩擦力均等于瓶子的重力

D.兩種情況手對瓶子的作用力均等于瓶子的重力

【答案】D

【解析】

【詳解】AC.甲方式中，設瓶子摩擦力與豎直方向的夾角為夕，瓶子靜止，根據平衡條件可得

2/cos0=mg+2Nsin0

可得

*G

乙方式中，瓶子靜止，根據平衡條件可得

2f2=mS

可得

于2="

故甲瓶子受到的摩擦力不等于乙瓶子受到的摩擦力，兩種情況瓶子受到的摩擦力不等于瓶子的重力，故AC

錯誤；

B.由上述分析可知，增大手指對瓶子的壓力，甲方式瓶子受到的摩擦力增大，乙方式瓶子受到的摩擦力保

持不變，故B錯誤；

D.兩種情況瓶子靜止，手對瓶子的作用力與瓶子的重力平衡，故兩種情況手對瓶子的作用力均等于瓶子的

重力，故D正確。

故選D。

10.在等量異種點電荷的電場中，電場線的分布及。、b、c、d三點的位置如圖所示，其中。、b、d位于兩

電荷的連線上，氏。位于兩電荷連線的中垂線上，八d與正電荷的間距相等，則可知()

A.a、b、c三點的電場強度大小關系是紇＜心＜心

B.a、b、C二點的電勢|WJ低關系是。a〉%＞久

C.把一電子從a移到4,電場力不做功

D.一正電荷在。位置的電勢能小于其在d位置的電勢能

【答案】D

【解析】

【詳解】A.電場線疏密反應場強大小，可知a、b,c三點的電場強度大小關系是

E0>Eb>Ec

選項A錯誤；

B.沿電場線電勢降低，則。點電勢高于6點，歷電勢相等，則a、b、。三點的電勢高低關系是

>(

(PaPb=(PC

選項B錯誤；

C.因ad兩點離正電荷距離相同，但是。離負電荷較近，則d點電勢高于。點電勢，則把一電子從。移到

d,電勢能減小，則電場力做正功，選項C錯誤；

D.因d點電勢高于。點電勢，一正電荷在a位置的電勢能小于其在d位置的電勢能，選項D正確。

故選D。

11.如圖所示，將平行板電容器MN接入恒壓電源，電容器的上極板與一個外殼接地的靜電計相連，下極

板接地，將開關S閉合，電路穩(wěn)定后一帶電油滴恰好靜止在電容器兩極板間的P點，現(xiàn)將M板緩慢上移,

貝IJ()

B.電流計中有從左到右的電流

C.P點處的電勢升高

D.油滴會向上運動

【答案】B

【解析】

【詳解】A.電容器兩板電壓一定，則靜電計中張角不變，選項A錯誤；

B.將M板緩慢上移，則兩板間距1變大，根據

csS

C=--------

4兀kd

可知電容器的電容C減小，根據

Q=CU

可知，電容器電量減小，電容器放電，電流計中有從左到右的電流，選項B正確；

C.根據

E上

d

可知，兩板間場強減小，則P點與N板的電勢差減小，尸點處的電勢降低，選項C錯誤；

D.場強減小，則油滴受向上的電場力減小，則油滴向下運動，選項D錯誤。

故選B。

12.今年7月份，國之重器一爆轟驅動高超音速激波風洞JF—22通過驗收，作為全世界最先進的風洞之

一，它將幫助我國航空航天技術的發(fā)展走上新的巔峰！風洞是研究空氣動力學的關鍵設施，現(xiàn)有一小球從

風洞中的點M豎直向上拋出，小球受到大小恒定的水平風力，其運動軌跡大致如圖所示，其中M、N兩點

在同一水平線上，。點為軌跡的最高點，小球在M點動能為64J,在。點動能為16J,不計空氣阻力，下

列說法不正確的是（）

o

B.小球落到N點時的動能為128J

C.小球在上升和下降過程中機械能變化量之比為1:3

D.小球從〃點運動到N點過程中機械能不斷增加

【答案】A

【解析】

【詳解】A.設風力大小為凡小球的質量為加，小球的初速度為VO,MO的水平距禺為尤i,豎直距離為

h,根據豎直上拋運動的規(guī)律知豎直方向上有

則有

v12

mgh=mg—n=-mv=E=64J

2g20U/[

從M到。過程中，由動能定理有

Fx\-mgh=Eko-EkM

可得

Fxi=Eko=16J

又有

在水平方向上，由牛頓第二定律有

F=ma

由運動學公式有

由于運動時間相等，則

_a_F

hgmg

則有

解得

螫=2

F

故A錯誤；

B.根據題意可知，小球在水平方向做初速度為0的勻加速直線運動，由對稱性可知，小球從和從

。一N的運動時間相等，設ON的水平距離為垃，則有

X2=3XI

小球由A/TN過程中，由動能定理有

F(xi+%2)=EkN-￡kM

解得

EkN=128J

故B正確；

C.由功能關系可知，小球機械能的變化量等于風力做的功，則小球在上升和下降過程中機械能變化量之比

為

AE]_Fxx_1

AE2FX23

故C正確;

D.小球從M點運動到N點過程中，風力一直對小球做正功，則機械能不斷增加，選項D正確。

此題選擇不正確的，故選A。

13.如圖所示，在傾角為々的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根勁度系數為心絕緣輕質彈

簧，彈簧另一端與A球連接。A、B、C三小球的質量均為加，4A=%=+4，當系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)時,

三小球等間距排列。已知靜電力常量為總則()

A.彈簧的壓縮量為羋

k0

3

B.C球的電荷量大小qc=-q

c.相鄰兩小球的間距為幺/———

3Nmgsina

D.A球受到的庫侖力為3mgsina

【答案】C

【解析】

【詳解】A.將三個小球看做一個整體，則根據平衡條件可得

3mgsintz=4單=k0Ax

解得彈簧的壓縮量為

3mgsina

=-2-------

k。

故A錯誤；

BC.對C球受力分析，可知C球也帶正電。對B球列平衡等式，有

2

mgsma+k-！-jYA

對C球列平衡等式有

m2sina-k1Q'Q廣c+左半

L2(2L)2

方程聯(lián)立解得

_4_q15k

Qc_《q,乙

93、1mgsina

故B錯誤，C正確；

D.對A受力分析，有

mgsinc+心=與=3mgsina

解得A球受到的庫侖力為

F庫=2mgsina

故D錯誤。

故選C。

二、選擇題II（本題共2小題，每小題3分，共6分。每小題列出的四個備選項中至少有一

個是符合題目要求的。全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）

14.電磁學知識在科技生活中有廣泛的應用，下列相關說法正確的是（）

A.圖甲中動圈式揚聲器的工作原理是電磁感應

B.圖乙中搖動手柄使磁鐵旋轉，鋁線框也會跟著轉動起來這種現(xiàn)象叫電磁驅動

C.圖丙中自制金屬探測器是利用地磁場來進行探測的

D.圖丁中電工穿戴含有金屬織物的衣服工作其原理是靜電屏蔽

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.圖甲中動圈式揚聲器的工作原理是通電線圈在磁場中受力運動，選項A錯誤；

B.圖乙中搖動手柄使磁鐵旋轉，鋁線框也會跟著轉動起來這種現(xiàn)象叫電磁驅動，選項B正確;

C.圖丙中自制金屬探測器是利用金屬探測器中變化電流產生的磁場來進行探測的，故C錯誤。

D.圖丁中電工穿戴含有金屬織物的衣服工作其原理是靜電屏蔽，選項D正確。

故選BD

15.城市施工時，為了避免挖到鋪設在地下的導線，需要在施工前用檢測線圈檢測地底是否鋪設導線。若

地下有一條沿著東西方向的水平直導線，導線中通有如圖所示方向的電流。現(xiàn)用一閉合的圓形線圈來檢

測，俯視檢測線圈，下列說法正確的是（）

A.若線圈靜止在導線正上方，當導線中通過的電流增加時，線圈中會產生感應電流

B.若線圈由北向南沿水平地面移動，當經過恒定電流正上方時，磁通量為零，感應電流也為零

C.若線圈由北向南沿水平地面通過恒定電流，感應電流的方向先逆時針后順時針，然后再逆時針

D.若線圈由北向南沿水平地面通過恒定電流，檢測線圈所受安培力在水平方向的分量一直向北

【答案】CD

【解析】

【詳解】A.若線圈靜止在導線正上方，當導線中通過的電流增加時，由對稱性可知，通過線圖的磁通量

為零，變化量為零，不會產生感應電流，故A錯誤；

BC.根據通電直導線周圍的磁感線分布特點，檢測線圈自北靠近直導線到導線正上方的過程中，穿過線圈

的磁場有向下的分量，且磁通量先增大后減小，由楞次定律和安培定則可知，線圈中的電流方向先逆時針

后順時針；當檢測線圈逐漸遠離直導線的過程中，穿過線圈的磁場有向上的分量，磁通量先增大后減小，

由楞次定律和安培定則可知，線圈中的電流方向先順時針后逆時針，故B錯誤，C正確；

D.由楞次定律“來拒去留”可知，檢測線圈受到安培力在水平方向的分量一直向北，故D正確。

故選CDo

16.關于下列實驗相應的說法正確的是（）

標尺1標尺2

A.圖甲實驗中同一組實驗兩次拉橡皮筋時結點。的位置可以不同

B.圖乙實驗采用的實驗方法是控制變量法

C.圖丙實驗中斜槽軌道末端必須水平

D.圖丁實驗中釋放重錘前應用手拖住重物

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.圖甲實驗中同一組實驗兩次拉橡皮筋時結點。的位置必需相同，以保證等效性，選項A錯

誤；

B.圖乙實驗研究向心力與質量、半徑和角速度的關系，采用的實驗方法是控制變量法，選項B正確；

C.圖丙實驗中斜槽軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運動，選項C正確；

D.圖丁實驗中釋放重錘前應用手在豎直方向拉住紙帶的上端，選項D錯誤。

故選BC。

非選擇題部分

三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共14分。）

17.“探究小車加速度與外力的關系”實驗裝置如圖甲所示，長木板水平放置，細繩一端與力傳感器相

連，另一端與砂桶相連，細繩與長木板平行，小車的質量為砂和砂桶的總質量為加，固定在小車前端

的小滑輪的質量為加。，打點計時器所接交流電源的頻率為50Hz,力傳感器可測出輕繩中的拉力大小，已

單位:cm

01234

?ftf?

?蚪!!!"

339；

7.20

11.41

16.01

乙

（1）實驗時,（填“需要”或“不需要”）補償阻力；（填“需要”或“不需要”）滿足

“小車的質量M遠大于砂和砂桶的總質量m”這一條件。

（2）將小車靠近打點計時器，先接通電源，再釋放小車，得到一條紙帶如圖乙，從0點開始每隔4個點取

一個計數點，0、1、2、3、4均為計數點，各計數點到0點的距離如圖所示則小車的加速度大小為

m/s2（結果保留2位有效數字），同時記錄力傳感器的示數。

（3）僅改變桶內砂子的質量，測出多組加速度〃與力傳感器的示數產后，以方為橫坐標，〃為縱坐標，作

出的/圖像是一條直線，如圖丙所示，若圖像的斜率為匕則小車的質量為河=kgo

【解析】

【詳解】（1）[1]盡管實驗裝置采用了力傳感器，也需要平衡摩擦力，否則力傳感器的示數不等于合力大小

的。

⑵實驗中，根據力傳感器的讀數可以直接求出小車受到的拉力，不需要滿足“小車的質量M遠大于砂和

砂桶的總質量機”這一條件。

（2）[3]由題知，相鄰計數點的時間為T=O.ls,根據逐差法，可得

—

16.01—7.20—7.202,，c/c,2

a=24,=----------------------------------------xlO-m/s-=0.40m/s

4T-4x0.12

（3）⑷對小車和小滑輪，根據牛頓第二定律有

2F-f=(^M+/)a

解得

M+m0M+m0

所以。-尸圖像的斜率為

M+m0

解得小車的質量為

2

M=----m

k0

18.某小組在“測量一根粗細均勻金屬絲電阻率”的實驗中，操作步驟如下：

（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其讀數都如圖甲所示，則金屬絲直徑為mm。

-

35

OF

30

25

20

甲

（2）為了使測量更加精確，該小組同學準備用伏安法測該金屬絲的電阻（電阻約為10。），實驗室中有以

下器材：

A.兩節(jié)干電池

B.電流表A（量程0.6A,內阻約為0.5。；量程3A,內阻約為0.02。）

C.電壓表V（量程3V,內阻約為3KO；量程15V,內阻約為15KQ）

D.滑動變阻器&（0?5Q,3A）

E.滑動變阻器&（0-100Q,0.5A）

F.開關、導線若干

①為了減小實驗誤差并且能多測幾組數據，滑動變阻器應選用（填“D”或"E”）。

②如圖乙所示，該小組同學已經連好實物電路，其中有兩條導線連接有誤，請你判斷連線有誤的導線序號

是和O

③連好電路后，該組同學將鱷魚夾夾在金屬絲的不同位置，測量其接入電路部分的長度L并算出不同長

度接入時的電阻，并畫出電阻R與接入電路的長度L之間的關系，如圖丙所示，則根據圖像和題中信息可

求得該金屬絲的電阻率為Qm（兀取3,結果保留2位有效數字）。

【答案】①.0.290##0.289##0.291②.D③.②④.⑤⑤.1.7義10一6

【解析】

【詳解】（1）口］根據螺旋測微器的讀數規(guī)律，該讀數為

0.01x29.0mm=0.290mm

（2）①⑵為了減小實驗誤差并且能多測幾組數據，即電路的測量范圍寬廣一些，控制電路應采用滑動變

阻器的分壓式，為了確保測量數據的連續(xù)性強一些，滑動變阻器選擇總阻值小一些的，即滑動變阻器應選

用D。

②⑶結合上述可知，滑動變阻器采用分壓式，可知，控制電路中導線⑤的連線有誤；

⑷金屬絲的電阻較小，電壓表的內阻比金屬絲電阻大得多，測量電路中，電流表的分壓影響大，實驗時，

為了排除電流表的分壓影響，測量電路采用電流表外接法，由于電源為兩節(jié)干電池，電動勢約為3V,則

電壓表選擇量程3V,金屬絲的電阻約為10。，通過的電流約為

3

/=—A=0.3A

10

為了確保電流表測量的精度，電流表選擇0.6A,可知，測量電路中導線②的連線有誤。

③⑸根據電阻定律有

R=p—

S

其中

解得

R-L

結合圖丙有

4p10.5Q

7id10.4m

其中

d=0.290mm

解得

夕"7x10-6

四、計算題(本題共4小題，共41分。)

19.今年的杭州亞運會鐵餅賽場上，一只只機器狗火出圈了，這是世界上首次在體育賽事中運用機械狗來

運輸鐵餅。如圖所示，某次比賽時機器狗要將運動員投至60m遠處的鐵餅運送回投擲點，當機器狗背上質

量為2kg的鐵餅后由靜止開始在水平地面上勻加速向前奔跑，跑回投擲點處時速度恰好減為零，已知機器

狗奔跑能達到的最大速度為3m/s,加速和減速階段的加速度大小均為Im/s?，奔跑過程中鐵餅可視為在同

一直線上且一直保持水平狀態(tài)，求機器狗：

(1)從靜止加速到最大速度走過的位移；

(2)從靜止開始奔跑，到把鐵餅送回投擲點的最短時間;

(3)在加速階段對鐵餅的作用力的大小。

【答案】(1)4.5m；(2)23s；(3)2A/101N

【解析】

【詳解】(1)由速度位移關系

2

v=2axx

解得

石=4.5m

(2)加速和減速階段，由

v=at1

可得

%=3s

勻速階段

(_x-2x1

2V

解得

t2=17s

把鐵餅送回投擲點的最短時間

%=2%+q=23s

(3)對鐵餅受力分析，受到的重力和支持力的合力沿水平方向，提供加速度

解得

FN=2VioiN

20.如圖水平軌道AB的左端有一壓縮的彈簧，其儲存的彈性勢能耳=8J,彈簧左端固定，右端放一個質

量為〃z=lkg的物塊(可視為質點)，物塊與彈簧不粘連，傳送帶8c的長為L=lm。CD'為水平軌道，

DE、FG是豎直放置的兩個半徑分別為R=0.4m和廠=0.2m的半圓軌道，AB,BC、CD'、DE、FG均

平滑連接。己知物塊與傳送帶間的動摩擦因數〃=02,其余軌道均光滑，g取lOm/s2。

(1)若傳送帶靜止，求物塊彈出后第一次到達O點時受到軌道對它的支持力大?。?/p>

(2)若傳送帶沿順時針方向勻速轉動，物塊恰好不脫離軌道運動至G點，求：

①傳送帶的最小速度；

②物塊從G點水平拋出后落到半圓軌道時動能大小。

FE

【詳解】(1)從釋放到D點，由動能定理得

Ep-jUmgL=^mvl

解得

vD=273m/s

在。點有

mv

Fu-mg=——D

NK

解得

FN=40N

(2)①恰好過最高點P點時，重力提供向心力，則有

mvl

m2-———

R

解得

vF=2m/s

從c到尸點，由動能定理得

—mg?2R=-^mVp--^rnv^

解得

vc=2\/5m/s

從釋放到B點有

Ep=/v；

得

vB=4m/s

物體從力加到%，摩擦力做正功，設經過的位移為Ax，則有

jumg?Ax=gmv^-gmv：

可得

Ax=Im=L

所以物體在傳送帶上加速，到達右端時和傳送帶共速時，傳送帶速度有最小值

%n=%=2&1/S

②從尸點到G點，由動能定理得

mg.2r=

解得

vG=2A/3HI/S

從G點平拋后有

12

y=2gt，x=%

x2+y2=R2

聯(lián)立可得

2M-6

y=--------m

5

則落到半圓軌道時的動能為

L1。

Ek.F+mgy

代入數據得

Ek=（4A/W-6）J

21.如圖甲所示，兩根相距L的形平行光滑的金屬導軌由傾斜部分和水平部分組成，為傾斜

導軌與水平導軌平滑銜接點，傾斜部分的傾角為在方形區(qū)域石E9'內存在一垂直斜面向上的勻強磁

場，其磁感應強度8隨時間f的變化圖像如圖乙所示；在水平導軌的右端GG'W區(qū)域存在另一垂直水平

導軌向下的勻強磁場g,導體棒cd靜置于磁場中，其中點用輕繩經過滑輪與質量為M的物塊相連，物塊

放在水平地面上，輕繩處于豎直方向上且剛好張緊；/=0時，一質量為機的導體棒仍從距離EE'邊界L

處靜止釋放，兩導體棒始終與導軌垂直且接觸良好。已知：EF=FG=L=0.5m,sin0=—,

10

A=1T,必棒的電阻R=2￡l,cd棒的電阻r=lO,M=—kg,zw=—kg,g=10m/s2,求:

6012

(1)f=0.5s時導體棒油中電流大??；

(2)定量畫出0~2s時間內物塊對地面的壓力隨時間變化的關系圖，并寫出計算過程；

(3)導體棒ab從靜止釋放至運動到FF'過程中ab棒產生的焦耳熱。

【答案】(1)—A；(2)見解析；(3)—J

1224

【解析】

【詳解】(1)由法拉第電磁感應定律，可得

〃A①ABL2

根據閉合電路歐姆定律，有

(2)未進入磁場之前，根據牛頓第二定律，有

mgsin3=ma

解得

a=lm/s2

又

1二

5'=—

解得

=Is

所以0?Is內地面支持力

FN=Mg-BlIL=^

O

ab棒進入磁場時的速度

匕=atx=Im/s

感應電流

9小

此時"棒受到安培力

工=BIL=—N=mgsinO

湖棒恰好勻速進入磁場，在磁場中運動時間

t=一=0.5s

2v

所以1?1.5s內地面支持力

FN=M8-B1IL=^N

在水平面上運動時

=—=0.5s,F=Mg=-N

vN6

則支持力的圖像為

八勺N

4

24

3

II

1

2/"4_________________________I

乙???

24

1

24

II

-----------1--------；------!--------->

011.52t/s

(3)0~ls內

,1

a=i2Rt=—j

172

l~1.5s內

所以"棒上產生的總熱量為

Qa=Q,+Q2=^J

22.如圖為實驗室篩選帶電粒子的裝置，此裝置由以下幾部分構成：粒子源M加速電場尸。；靜電分析器

(即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，