黑龙江省大庆铁人中学2021-2022学年高一下学期期中考试 物理答案

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铁人中学 2021 级高一学年下学期期中考试
物理试题答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
C B B D A C A C CD ACD AB ACD BD
14.（每问 2分）（1）
1
2m
(
d
∆ t
)
2
（2）C
15.（每问 2分）（1）毫米刻度尺 （2）C （3）AB （4）6.91；6.88
16.【答案】（1）
E1=2kQx
❑
√
(
x2+l2
)
3=2kQx
(
x2+l2
)
3
2
（2）
E2=2kQl
❑
√
(
x2+l2
)
3=2kQl
(
x2+l2
)
3
2
（3）l>x
【详解】（1）A
、
B两电荷在 C点对产生的电场强度大小相同，为：
EA=EB=kQ
x2+l2
（1分）
方向分别为由 A指向 C和由 B指向 C：
故C处的电场强度大小为：E1=2EAsinθ（1分）
其中：
sin θ=x
❑
√
x2+l2
所以：
E1=2kQx
❑
√
(
x2+l2
)
3=2kQx
(
x2+l2
)
3
2
（1分）方向由 O指向 C（1分）
（2）若 A的电荷量变为-Q，其他条件都不变，则 C处的电场强度大小为：E2=2EAcosθ（1分）
其中：
cos θ=l
❑
√
x2+l2
所以：
E2=2kQl
❑
√
(
x2+l2
)
3=2kQl
(
x2+l2
)
3
2
（1分）方向由 B指向 A（1分）
（3）为使 E2大于 E1，则：
＞
E1=2kQx
❑
√
(
x2+l2
)
3
（1分）
即：l＞x（2分）
17.【答案】（1）
mgtanθ
q
（2）
❑
√
2Lcosθ
g
（3）（3 2tan﹣θ）mg。
【详解】（1）小球受重力、电场力以及细线的拉力而处于平衡；
如图所示；根据平衡条件可知：
qE＝mgtanθ （2 分）
解得：E＝
mgtanθ
q
（1 分）
（2）电场力和重力不变，由牛顿第二定律有：
mg
cosθ
＝ma（2 分）
得 a＝
g
cosθ
根据运动学公式可得：L＝
1
2
at2。（1 分）
联立解得：t＝
❑
√
2Lcosθ
g
（1 分）
（3）小球从静止释放到最低点的过程，根据动能定理得：mgL qEL﹣＝
1
2
mv2（2 分）
小球在最低点时，受力如图。根据牛顿第二定律得：
F mg﹣＝m
v2
L
（1 分）
解得：F＝（3 2tan﹣θ）mg（1 分）
答：（1）电场强度 E为
mgtanθ
q
（2）若在平衡位置将细线剪断，小球运动位移 L用的时间是
❑
√
2Lcosθ
g
（3）当球摆到最低点时细线的张力是（3 2tan﹣θ）mg。
18. 【答案】（1）14.8N（2）
x
=
❑
√
3
10
m（3）s=2L，0.2m
≤
L<0.4m；s=2L+1.2，0.4m
≤
L
≤
0.5m
【详解】（1）小物块由 A运动到 C的过程中，由动能定理可得：
mgLsin37º‐
μ
1mgcos37ºL=
1
2m vC
2
‐0（1分）
在C处：
N‐mg=m
vC
2
R
（1分）
由牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小 N′=N（1分）
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