14．交 220 V B C 【解析】 【详解】
(1)电火花打点计时器工作电压为交流220V； (2)A、该实验首先必须要平衡摩擦力，故A错误；
B、为提高打点的个数，打点计时器的使用都要求先接通电源后释放小车，故B正确；
C、由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故C错误； D、由于重物向下加速度运动，如图：
由牛顿第二定律：m2g?2F?m2a，解得：F?故选B．
m2g?m2a，故D错误； 2(3)若没有平衡摩擦力，则当F≠0时，a=0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，所以可能是图中的图线C； 故选C．
四、解答题：本题共4题
15．（1）0.25m/s2 （2）200m（3）72m?60m ，会发生碰撞 【解析】
试题分析：（1）由：?a?得：a?0.25m/s2
（2）由运动学公式得：S1?0?v010????0.25 t4010?0?40m?200m 2（3）当汽车速度减为：vt?4m/s时，
vt?v04?10?s?24s ?a?0.25v?vt10?4?t??24m?168m 此过程中：汽车前进的位移：S汽=022经历时间：t?
自行车前进的位移：S自=vt?t?4?24m?96m 由于：?S?S汽?S自=(168?96)m=72m?60m 所以会发生相撞 考点：追及问题
点评：分析追及问题时，一定要注意抓住一个条件、两个关系：①一个条件是两物体速度相等时满足的临界条件，如两物体的距离是最大还是最小，是否恰好追上等．②两个关系是时间关系和位移关系．时间关系是指两物体运动时间是否相等，两物体是同时运动还是一先一后等；而位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等，其中通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口，因此在学习中一定要养成画草图分析问题的良好习惯． 16． (1) 100m (2) 66m 【解析】 【分析】 【详解】
(1)对甲车速度由20m/s减速至6m/s的位移为：
22v甲-v0400-36x1?=m=91m
2a甲2?2x2=x0+x1=100m
即甲车司机需在离收费站窗口至少100m处开始刹车
(2)设甲、乙两车速度相同时的时间为t，由运动学公式得：v乙-a乙（t-t0）=v甲-a甲t 代入数据解得： t=8s 相同速度
v=v甲-a甲t=4m/s＜6m/s
二者不相撞的临界条件是二者速度为4m/s时，二者速度减为4m/s时如果不相撞，那么它们减到6m/s时一定不会相撞．因为题目要求二者的速度不能超过6m/s，所以为避免二者不相撞，二者开始的最小距离
22v乙-v0 都按减到6m/s时计算乙车从开始以34m/s减速至6m/s的位移为： x3?v乙t0+2a乙代入数据解得： x3=157m
乙车所用的时间：
t1?t0?v乙?v034?6?0.5?s?7.5s a乙4甲车速度达到6m/s所需的时间：
t2?v甲?v020?6?s?7s a甲2此时甲车的位移：x1+v0△t=91m，所以要满足条件甲、乙的距离为： x=x3-x1′=157-91m=66m 17．①?=60°②t?【解析】 【详解】
①该单色光在半球内传播的光路如图所示：
3R． c
设光在A点的入射角为θ1，则有：sin?1?d3，可得θ1=60° ?R2设折射角为θ2.则有：n?sin?1，可得θ2=60° sin?2由几何关系可知，光线在B点的入射角θ2=30° 在B点，由n?sin?，可得：?=60° sin?1②由图可知：OE?33333R，EF=OF-OE=R?R?R，AE=2EF=R 32363光线在球内的总路程为：s=AE+EB=3R 光线在球内的传播速度大小为：v?cc? n3光线在球内的传播时间为：t?s3R? vc18．（1）v0=10m/s（1）0.1J（3）6N；0.56J 【解析】 【详解】
（1）在最高点重力恰好充当向心力
2mvC mg?R从到机械能守恒
2mgR?解得
1212mv0-mvC 22v0?10m/s
（1）最高点
'2mvC mg-FC?R从A到C用动能定理
-2mgR-Wf?得Wf=0.1J
1'212mvC-mv0 22（3）由v0=3.1m/s<10m/s于，在上半圆周运动过程的某阶段，小球将对内圆轨道间有弹力，由于摩擦作用，机械能将减小．经足够长时间后，小球将仅在半圆轨道内做往复运动．设此时小球经过最低点的速度为vA，受到的支持力为FA
mgR?12mvA 22mvA FA-mg?R得FA=6N
整个运动过程中小球减小的机械能
?E?12mv0-mgR 2得?E=0.56J
(3份试卷汇总)2024-2024学年上海市虹口区高二物理下学期期末学业质量监测试题
