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物理参考答案与解析
1.B【解桥】由于大,小高轮的齿的大小湘等,所以大、小齿轮高数之比等于同长比也等于丰径比,会=子,由
传骑原理可知AB两点线连度大小和等,=,由向心加连度公式a=号所以号-之=12,故B正
ds vara
确,A、C、D错误。故选B
2.C【解析】此时电动机的转速为54/mi,所以驱动力的频率为0.9H出,筛子在偏心轮的带动下微受迫振动。
振动的频率与驱动力的频率相同,可知此时师子振动的频率为0.9Hz,故A错误:仅增大电压,察动力的频率
将增大,韩子微受迫振动的频率增大,但师子的国有频率不变,故B错误:仅增大电压,驱动力的频率将增大,
由图乙可知师子的频率增大到1.0Hz,剥师子处于共振状态,振橘最大,故C正骑:仅造当减小师子的质量,
由题意可知篇子的国有网期变小,国有频率变大,饰子振动的振幅应该减小,故D错误。故选C。
3.B【解析】开普勒452弘由于距离太阳系太远,所以太阳对它的引力可以忽略不计,故A错误:由万有引力和
重力的关系有C尝=心,解异:=兴学所以开香勒4和地球表面堂力加选成之此经-兴,
R
(件=亭所以g=宁故B正确:由密度定义有兴=”
M
6.M
,开普勒452山和地球密
nd
成之地=六学台所以p宁故C错民:由第一字窗老度的定义有G学=后解得:
隈受片以开粉46和地绿的第-字南能度之比片-侣吾-店所以=后做D
错误。故这B。
4.A【解析】由题意可知飞轮转动的角速度仙=2πn=200π/s,所以小螺丝钉跟随飞轮转动的向心力大小
F=mur=800N,故A正确,B、C、D错误。故选A
5D【解折1在0-内对潜能器分折,由动量完理有(g-三m,-0,解得后=g一学,故A,B错误:在
。-。内对潜航器分析,由动量定现有m(经-小-6=0-m,解得1a=m(行+小,故C错说,D正
确。故这D
6.C【解析】在物体运动的全过程中,对物体分析,由动能定理有W,-mg=0-0,由围乙可知W,=
4+10x4=28,解得=14m,故A错民:在物体运动前4m的过程中对物体分折,由动能定理有Wm-
2
mg,=m-0,由图乙可知Wn=,=4×4=6J,解得,=2Em/s,故B错误:当F-wmg=0时物体的
速度最大,站合图乙可知此时物体发生的位移:=7m,在物体运动前7m的过程中对物体分析,由动能定理
有围n-wmg,=之m-0,解择与=厅m/s,此时力F的功率P,=F,此时有F=mg=2N,解得P,=
2厅W,故C正确:由功能关系可知Q=用,=28」,故D错误。故这C。
工D【解折】由几何关系有g=兰解得r=品。故A错误:物体在地球南板表面有G把=g,时卫里P分
新有G学=m片解得=,故B错误:对卫P分折有G学=,解得u=√四产故C错民
对于未道表面物体分折有G尝=吸+心R,解得8=g1-血0),故D三境。故选D
【高一物理答案第1页(共4页)】
8.AD【解析】滑块A做简谐运动,它受到的合力充当回复力,肿摩擦力充当回复力,由简谐运动定义可知
F,=-:,故A正确:t=0时,由题意可知此时弹簧的形变量如=A=5心m,由胡克定律有F=M=0.5N,
对两个滑块整体分折并结合牛领第二定律有F阳=(m,+m),对滑块A受力分祈并结合牛领第二定律有
R,=m,=0.2N,故B错误:由图乙可知T=子×0.6=0.4,故C错误:由圈乙结合题毫可知4。内滑块A
4
透过的路程,0×41=2m,由于两个滑块相对静止,所以4:内滑块B通过的路程==2m,故D正
确。故这AD
9.CD【解析】若=巫,小环Q在A点不受大环作用力,当。<R时,小环Q在A点受到的作用力背离
圆心0,当。>乐时,小环Q在A点受到的作用力指向圆心0,故A错误:若=√侵
,小环Q从A到B过
程有gR=宁-宁,小环经过B点时的向心加造度a一爱=子8,同时小环经过B点时还有切向加选
度0=8,所以小环Q经过B点时加逢度大小a。=瓜+=厘g
《,故B辑误:若=√
,小环Q经过
A点时有g-B管小坏Q从A到C这程有gx2R=宁-宁小环Q经过C点时有R-g=
紧,小环Q极过AC两点时所受大环P的作同力大小之差△少=R。-R=5mg,截C正确:若与=瓜,小
环Q经过A时的角连度,=只=√层小环Q从A到C达程有g×2R=宁2-宁,小环Q经过C点
时角建度=贡=√质,小环Q经建A,C两点时角建度大小之-后技D正确。此选四
10.C【解折】设小球B的质受为M,由困可知壁拉前小球A的建度为=:5。-4兰,星控前小球B
静止,控后两个小球一起运动,造度0-兰。-兰,两个小球在撞过程中动量守恒,有m=(m+M
解得W=3m,故A错民:两个小球第一次强检过程中损失的机孩能4,=宁,一(m+02=6加三,故
B正确:第二次难撞过程由动量守恒有m=mA+M,两个小球第二次碰撞过程中摸失的机械能
=宁-由想意有4出子笑解将u尝会如会=一尝
第一组解是吸被过程中的情元,不特合题意合去,所以理拉结来后小球B的连率与一费,故C正确,D储
误。故这BC
1.()①=e(1分)②m+2.+3(2分,其他等价形式也给分)不必(1分)(2)①C(1分)
1
③女(2分)等于(1分)
【解析】(1)①若气垫导轨已经调为水平,则滑块将做匀速直线运动,所以数字计时器记录的指光时间应该相
等,即m=如
②若弹簧弹开过程中系统的动量守恒,有0=(m,+2m,),-(m:+3m,)4,中(m+2m,)号=(m。+3m)号
【高一物理答案第2页(共4页)】
化简有+2皿=m+3皿,由此可知遮尧条的宽度不必测量。
4
(2)①在制作单据时,要保持细线的长度不变,所以不能用弹性棉线,同时为了减小空气阻力的影响要远用
密度大些的小球,所以应该选择小铁球,所以C正确,A、B、D错误。
③南华摇调期公式T=2后有户名所以号=k,解得竿宾脸中忘记上小啡丰程,不影
8
直线的针率,所以重力加速度的测量值等于真实值。
12.(1)A(2分)(2)1:1(1分)2:1(1分)(3)铝球Ⅲ(1分)短臂A(1分)(4)1:1(2分)】
【解析】(1)这个实脸探究是多个因素对向心力大小的影响,所以采用科学方法为控制变量法,故A正确,B、
C、D错误。
(2)传动皮带位于第一层,皮带连接的左、右两侧塔轮半径相等,左、右两侧皮带连接的塔轮线速度相等,转
动手柄时,左、右两侧塔轮角速度相等,所以短臂B、C的角速度之比为1:1,由图可知短臂B、C的辛径之比
为2:1,由=可知短臂B、C的线速度大小之比为2:1。
(3)验证向心力与质量的美系,雾要满足半径和角速度相同,但质量不同,由前面分折可知将传动皮带住于
第一层,可以使左、右两侧塔轮的角速度相等,将钢球1放在短臂C处后,只能将铝球Ⅲ放在短臂A处
(4)某次实验时,左、右两侧皮带连接的塔轮线速度相等,将传动皮带住于第二层,皮带连接的左、右两侧塔
轮半径之比为2:1,所以左、右两侧塔轮的角速度之比为1:2,钢球【放在短臂B处,铝球Ⅲ放在短臂C处,
左、右两球质量之比为2:1,运动半径之比为2:1,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,由向心力公式有
F=mw,所以左、右两侧向心力之比
之=子×付x子=子所以左右两标尺露出的格子载之
F:m:wr2
比约为1:1
13.(1)M=
L m
G
(2)=5
5R
L m
解:(1)当小球通过最高点时对小球受力分析并结合牛顿第二定律有g+R=m艺(2分)
在月球表面由万有引力与重力关系有G恤=mg(1分)
解得M=
G
2)字有飞有陆前.对字有飞分折有6n=引+02分
解得T=
5R(2分)
4E
14(0)ao-卓(2u=子(e)h急
15
解:当刚刚释放滑块C时它的加速度最大(1分)
此时对滑块C受力分析并结合牛顿第二定律有F:=kL=2ma。(1分)】
解得ae=片(2分)
【高一物理答案第3页(共4页)】
(2)从释放滑块C到木板A、B解除镜定全过程取和有2mx=(2m+m)xA(1分)
由几何关系有x:+xm=(1分)
解得m=子L(2分)
(3)对从释放滑块C到木板A、B解除镇定过程分析,由动量守恒有2,=(2m+m)#(1分)
由能量守恒有名=址=宁x2m2+宁(2m+m)以(1分)
解得u=瓜=是反
木板A、B解除锁定后木板B和滑块C组成的系统动量守恒有2m-mw=(2m+m)ex(1分)
解得子风
由能量守恒有以x2mg4=宁×2m2+宁-宁2m+m)2(1分)
解得L-总(2分)
15.(1)4B,=12J(2)d=2.25m(3)1=6g
解:(1)对滑块A从释放到经过N点过程分析,由能量守恒有△E,=mg(A+R)-(1分)
清块经过N点时对滑块受力分析并结合牛顿第二定律有R-侧一受1分)
由牛顿第三定律有F、=F。(1分)
解得△E,=12J(1分)
(2)滑块A在水平面上向右滑行过程有4mg=m1,-2μ1gl=-(1分)》
滑块A在传送带上向右滑行过程有4mg=ma,-2μgd=0-(1分)
解得d.=2.25m(2分)
(3)滑块A在水平面上向右滑行过程有=-1(1分)
解得1=1.0s
滑块在传送带上向右滑行过程有0=,-44,(1分)
解得1=1.5s
滑块在传送带上向左加速滑行过程有:=,,(1分)
解得与=1.0s
2
滑块在传送带上向左匀速滑行过程有d一六=,1分)
解得么=音
滑块在水平面上滑行的过程有0=-,4,(1分)】
2
解得4=2=2六=2m<(1分)
所以滑块A没有离开水平面,所以滑块A离开圆弧面后的运动时间1=,+与++:+比=6名(2分)
【高一物理答案第4页(共4页)】
绝密★启用前
物理
本试卷共8页,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.如图所示,某修正带内大、小齿轮分别嵌合在连接体的大、小轴孔中,并相互咬合进行工作,大、小齿轮的齿数分别为30和15,A、B分别为大齿轮和小齿轮边缘上的点。A、B向心加速度大小之比为
A. B. C. D.
2.如图甲所示,把一个筛子用四根弹簧支撑起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周,给筛子一个驱动力,该共振筛的共振曲线如图乙所示。现在,偏心轮的转速是。已知增大电压,可使偏心轮转速提高,增加筛子质量,可增大筛子的固有周期。下列说法中正确的是
A.此时筛子振动的频率为
B.仅增大电压,筛子的固有频率将增大
C.仅适当增大电压,筛子振动的振幅可能增大
D.仅适当减小筛子的质量,筛子振动的振幅可能增大
3.人类在探索地外生命的过程中发现了一颗与地球相似度极高的星球——开普勒-452b(Kepler-452b),它位于天鹅座范围内,距离地球约1400光年(太阳系最大尺度约为1光年),直径约为地球的倍,质量约为地球的倍。地球平均密度约为,表面重力加速度为,地球的第一宇宙速度为。下列说法中正确的是
A.太阳对开普勒-452b的引力使它绕太阳运动
B.开普勒-452b表面的重力加速度为
C.开普勒-452b的平均密度为
D.开普勒-452b的第一宇宙速度为
4.在半径为的飞轮边缘固定一个质量的小螺丝钉,当飞轮转速为时,小螺丝钉跟随飞轮转动的向心力大小为(可能用到)
A. B. C. D.
5.某质量为的无人潜航器(可视为质点)从空中由静止释放,下落一段时间后落入水中,一段时间内的速度-时间图像如图所示,已知重力加速度为。下列说法中正确的是
A.潜航器在空中下落时只受重力作用
B.潜航器在空中下落时受到的空气阻力大小为
C.内潜航器受到水的作用力的冲量大小为
D.内潜航器受到水的作用力的冲量大小为
6.如图甲所示,质量为的物体在水平向右的作用力作用下沿水平面运动,作用力与位移的关系如图乙所示。已知物体可视为质点,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.1,重力加速度取。下列说法中正确的是
A.物体运动的最大距离为
B.物体经过处时的速度为
C.当物体最大速度时,力的功率为
D.整个过程因为摩擦而产生的热量为
7.如图所示,P为北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星,其对地张角为,地球半径为,南极表面重力加速度为。下列说法中正确的是
A.卫星的轨道半径
B.卫星的线速度大小为
C.地球自转的角速度为
D.地球赤道表面的重力加速度为
二、不定项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每个小题给出的四个选项中,有多个选项正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不选的得0分。
8.如图甲所示,在光滑水平地面上,劲度系数的轻弹簧一端固定在竖直墙上,另一端与位于水平地面上、质量为的滑块拴接,质量为的滑块静置在滑块的水平上表面。向左轻轻推动滑块压缩弹簧,撤去外力后滑块、一起运动,弹簧右端在、之间运动,运动过程中A、B两滑块始终相对静止,滑块A做简谐运动,它的位移-时间图像如图乙所示。下列说法中正确的是
A.两个滑块之间的摩擦力大小与滑块A偏离平衡位置的位移大小成正比
B.时,滑块受到的摩擦力大小为
C.滑块做简谐运动的周期为
D.内滑块通过的路程为
9.如图所示,用轻杆将一圆心为、半径为的光滑大圆环固定在竖直平面内,、、分别是大圆环的最高点、与圆心等高点、最低点,在大圆环上套一个质量为的小环。小环以初速度从大圆环的点向右滑下,不计空气阻力,重力加速度为。下列说法中正确的是
A.小环从到的过程中受到大环的作用力始终指向点
B.若,小环经过点时加速度大小为
C.若,小环经过、两点时所受大环的作用力大小之差为
D.若,小环经过、两点时角速度大小之比为
10.在光滑水平面上质量为的小球与小球发生正碰,第一次碰撞前后两个小球的位移—时间图像如图所示,第二次小球以相同的初速度与静止的小球发生正碰,碰撞中损失的机械能为第一次碰撞损失机械能的。下列说法中正确的是
A.小球B的质量为
B.第一次碰撞过程中损失的机械能为
C.第二次碰撞后小球的速率为
D.第二次碰撞后小球的速率为
三、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(8分)(1)某实验小组使用气垫导轨验证动量守恒定律。
实验器材:气垫导轨,滑块A、B(均装有完全相同的遮光条),配重块,弹簧,细线,光电门,数字计时器,天平等。
实验装置如图所示:
实验步骤如下:
①按图连接好光电门和数字计时器,接通气泵,调整气垫导轨水平。将滑块A单独放在光电门1的左侧,轻推滑块A,滑块先后通过两个光电门,数字计时器记录两个挡光时间、,若________,则表明气垫导轨已经水平;
②用天平测量滑块(含遮光条)的质量为、滑块(含遮光条)的质量为,每块配重块的质量均为,将两个滑块中间压缩一轻弹簧并用细线拴好,如图所示,两滑块均静止时,烧断细线,滑块、被弹簧弹开后分别向左、右运动,记录、两滑块的遮光条的挡光时间分别为、,若滑块、上遮光条的宽度均为,、两个滑块上的配重数量分别为2和3,则若等式__________(用题目中所给的字母表示)成立,则在弹簧弹开过程中两个滑块组成的系统动量守恒,此实验中__________(填“必须”或“不必”)测量遮光条的宽度。
(2)某同学用单摆测当地的重力加速度。
①下列器材中符合实验要求的是_________(填选项字母);
A.细丝线、小塑料球 B.弹性棉线、小铁球
C.细丝线、小铁球 D.弹性棉线、小塑料球
②将选择的正确的器材组装好,记下此时的摆长,将单摆从平衡位置拉开一个角度(不超过5°),然后释放小球,记下单摆做50次全振动的总时间,算出平均每做一次全振动的时间,即为单摆的振动周期;
③改变摆长后,重复②,得到多组摆长和对应的周期,以为横坐标、以为纵坐标作图像,得到一条倾斜直线,该直线的斜率为,则当地的重力加速度__________,后来发现在测摆长时忘记加上小球半径了,则重力加速度的测量值__________(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
12.(8分)在“探究向心力大小与哪些因素有关”的实验中,所用向心力演示仪如图甲所示,A、B、C为三根固定在转臂上的短臂,可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压,从而提供向心力,其中A和C的半径相同,B的半径为A、C半径的2倍。图乙是变速塔轮的原理示意图:其中塔轮第一层左右塔轮半径之比为1∶1,第二层左右塔轮半径之比为2∶1,第三层左右塔轮半径之比为3∶1。可供选择的实验小球有:质量均为的钢球Ⅰ和钢球Ⅱ,质量为的铝球Ⅲ,皮带与塔轮不打滑。
(1)这个实验主要采用的方法是________(填选项字母)。
A.控制变量法 B.放大法 C.等效替代法 D.理想实验法
(2)传动皮带位于第一层,转动手柄时,短臂B、C的角速度之比为__________,线速度大小之比为__________。
(3)验证向心力与质量的关系,将传动皮带位于第一层,钢球Ⅰ放在短臂C处,____________(填“钢球Ⅱ”或“铝球Ⅲ”)放在_________(填“短臂A”或“短臂B”)处。
(4)某次实验时,将传动皮带位于第二层,钢球Ⅰ放在短臂B处,铝球Ⅲ放在短臂C处,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比约为_________。
四、计算题:本题共3小题,其中13题8分,14题14分,15题16分,共38分。解题过程中要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
13.(8分)假设某宇宙飞船在离月球表面高为的轨道上做匀速圆周运动,着陆后一名宇航员在月球表面用长为的细线拴一质量为的小球,让小球在竖直平面内做圆周运动,当小球通过最高点的速度为时,测得此时细线的拉力大小为。已知月球的半径为,,忽略月球自转的影响,引力常量为。求:
(1)月球的质量;
(2)宇宙飞船着陆前的运动周期。
14.(14分)如图所示,在光滑水平面上,厚度相同的木板A、B锁定成一个整体,A左端固定一劲度系数的轻弹簧,弹簧原长等于A的长度。滑块C紧靠弹簧右端与弹簧不拴接,轻推滑块使弹簧压缩,此过程、在外力束缚下处于静止状态。撤去对、束缚的同时由静止释放滑块,当滑块滑过A、B的连接处时,木板A、B解除锁定,滑块刚好没有滑离木板。已知滑块可视为质点,A、B、C的质量分别为、、,木板上表面光滑,滑块与木板上表面之间的动摩擦因数,弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系为,重力加速度为。求:
(1)滑块C运动过程中的最大加速度的大小;
(2)木板A、B解除锁定时木板A发生的位移大小;
(3)木板B的长度。
15.(16分)如图所示,在竖直平面内,长的水平面左侧与半径的四分之一。圆弧轨道MN平滑连接,右侧与一足够长的传送带平滑连接,传送带以恒定速率逆时针转动。将滑块从距圆弧最高点高处由静止释放,滑块刚好从点进入圆弧轨道,滑块经过水平面后滑上传送带,滑块经过点时对圆弧轨道的压力大小。已知滑块可视为质点,质量,滑块与之间的动摩擦因数,滑块与传送带之间的动摩擦因数,重力加速度。求:
(1)滑块A在圆弧轨道上运动过程中损失的机械能;
(2)滑块A在传送带上向右运动的最远距离;
(3)滑块A离开圆弧面后的运动时间。
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