高中物理-试题列表-第2页

1、2022年11月6日，2022年全国赛艇锦标赛在浙江丽水落下帷幕．如图所示，在比赛加速和减速阶段，赛艇运动均可视为匀变速直线运动，已知加速阶段每次拉桨产生一个恒定的水平总推力F，其作用时间

t = 0.5 s

，然后桨叶垂直离开水面，直到再次拉桨，完成一个完整的划桨过程，一个完整的划桨过程总时间为

1.5 s

。已知运动员与赛艇的总质量

M = 200 kg

，赛艇从静止开始第一次拉桨做匀加速运动的位移为

0.5 m

，整个运动过程中受到水平恒定阻力

f = 200 N

。

（1）求在加速过程中的加速度的大小。

（2）求拉桨所产生的水平总推力F的大小。

（3）从静止开始完成一次完整划桨，赛艇通过的总位移大小为多少 $?$

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2、某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点顺次开始，每5个点取1个计数点相邻计数点间的距离如图乙所示，打点计时器电源的频率为50Hz。（不计空气阻力，g=10m/s²）

(1)、所用实验器材除电磁打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有（　　）

A、电压合适的交流电源 B、电压合适的直流电源 C、刻度尺 D、秒表 E、天平

(2)、物块减速运动过程中加速度大小a=m/s²（保留三位有效数字）。

(3)、重物落地瞬间，物块的速度为（保留三位有效数字）。

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3、如图1，水平地面上有一长木板，将一小物块放在长木板上，给小物块施加一水平外力F，通过传感器分别测出外力大小F和长木板及小物块的加速度a的数值如图2所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）

A、小物块与长木板间的动摩擦因数

μ_{1} = \frac{a_{1}}{g}

B、长木板与地面间的动摩擦因数

μ_{2} = \frac{a_{1}}{g}

C、小物块的质量

m = \frac{F_{3} - F_{2}}{a_{1}}

D、长木板的质量

M = \frac{F_{1} + F_{2} + F_{3}}{a_{0}}

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4、一个物体做直线运动，其图象如图所示，以下说法错误的是（　　）

A、前

5 s

内的位移达到最大值 B、

0 ~ 2 s

和

6 ~ 8 s

加速度相同 C、

4 ~ 6 s

加速度方向未发生变化 D、

6 ~ 8 s

加速度方向与速度方向相同

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5、“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的角速度可达100rad/s，此时纽扣上距离中心5mm处一点的向心加速度大小为（　　）

A、50m/s² B、500m/s² C、5000m/s² D、50000m/s²

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6、2022年6月5日，搭载神舟十四号载人飞船的长征一号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，“神舟十四号”进入预定轨道后于17点42分成功对接于天和核心舱径向端口，如图所示，对接完成后，以下说法正确的是（　　）

A、研究对接后的组合体绕地球运动的周期时，可将其视为质点 B、若认为“神舟十四号”处于静止状态，则选取的参照物是地球 C、6月5日17时42分指的是时间间隔 D、火箭点火离开发射台时，火箭的速度和加速度均为0

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7、如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线）之间的距离为

H

，其间为风洞区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的

O

点将质量为

m

的小球以一定的初速度竖直上抛，从

M

点离开风洞区域，经过最高点

Q

后小球再次从

N

点返回风洞区域后做直线运动，落在风洞区域的下边界

P

处，

N P

与水平方向的夹角为

37 °

，

sin 37 ° = 0.6

，

cos 37 ° = 0.8

，重力加速度大小为

g

。求：

(1)、风洞区域小球受到水平方向恒力的大小；

(2)、小球经过

O M

段与

M Q

段的时间之比；

(3)、

O P

的距离。

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8、如图所示，质量

M = 1 kg

的匀质凹槽放在光滑的水平地面上，凹槽内有一光滑曲面轨道，

O

点是凹槽左右侧面最高点的中点，

O

点到凹槽右侧的距离

a = 0.6 m

，

O

点到凹槽最低点

A

的高度

h = 1.2 m

。一个质量

m = 0.5 kg

的小球（可看成质点），初始时刻从凹槽的右端点由静止开始下滑，整个过程凹槽不翻转，取重力加速度大小

g = 10 m / s^{2}

。求：

(1)、小球第一次运动到轨道最低点时的速度大小；

(2)、整个运动过程中，凹槽相对于初始时刻运动的最大位移。

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9、某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为m＝100g。钢柱K下端与质量为M＝200g的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直（重力加速度g取9.8m/s²）。

(1)、开启电动机，待电动机以角速度ω＝20πrad/s匀速转动后，将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K，测出感光痕迹间的距离如图（b）所示：h_A＝38.40cm，h_B＝60.00cm，h_C＝86.40cm。感光痕迹间的时间间隔T＝s，激光束照射到B点时，细钢柱速度大小为v_B＝m/s。经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点，在OB段，系统动能的增加量

Δ

E_k＝J，重力势能的减少量

Δ

E_p＝J，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（该小问除第一空外，其余计算结果均保留3位有效数字）

(2)、选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为k，记录下如图（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。当

\frac{m}{M}

满足即可证明系统在运动过程中机械能守恒（用含字母d、k、g、π的表达式表示）。

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10、一质量为

m

的小球以初动能

E_{k 0}

从地面竖直向上抛出，图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能、重力势能与其上升高度的关系。以地面为零势能面

, h_{0}

表示上升的最大高度，图中的

k

值为常数且

k > 0

。已知重力加速度为

g

，则由图可知，下列结论正确的是（　　）

A、①表示的是重力势能随上升高度变化的图像 B、上升过程中阻力大小恒定且

f = k m g

C、上升高度

h = \frac{k}{k + 1} h_{0}

时，重力势能和动能相等 D、上升高度

h = \frac{h_{0}}{2}

时，动能与重力势能之差为

\frac{k m g h_{0}}{2}

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11、如图为某研究小组设计的一种节能运输系统。木箱在倾角为

30 °

的斜面轨道顶端时，自动装货装置将货物装入质量为

M

的木箱内，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下（货物与木箱之间无相对滑动），当斜面底端的轻弹簧被压缩至最短时，系统将木箱锁定，自动卸货装置将货物卸下，此后解除对木箱的锁定，木箱恰好被轻弹簧弹回到轨道顶端。已知木箱下滑的最大距离为

L

，轻弹簧的弹性势能

E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}

，

x

为弹簧的形变量，轻弹簧的劲度系数

k = \frac{40 M g}{L}

，轻弹簧始终在弹性限度内，木箱与轨道间的动摩擦因数为

\frac{\sqrt{3}}{5}

，重力加速度大小为

g

。

sin 30 ° = \frac{1}{2}

，

cos 30 ° = \frac{\sqrt{3}}{2}

，下列说法正确的是（　　）

A、木箱离开弹簧后上滑的加速度为

\frac{g}{5}

B、运送的货物的质量为

4 M

C、弹簧被压缩后的最大弹性势能

0.6 M g L

D、木箱与货物在向下运动过程中的最大动能

0.648 M g L

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12、如图所示，桌面上固定有一半径为

R

的水平光滑圆轨道，

M

、

N

为轨道上的两点，且位于同一直径上，

P

为

M N

段轨道的中点。在

P

点处有一加速器（大小可忽略），小球每次经过

P

点后，其速度大小都增加

v_{0}

。质量为

m

的小球1从

N

处以初速度

v_{0}

沿轨道逆时针运动，与静止在

M

处的小球2发生第一次弹性碰撞，碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞时间及

P

点加速时间。下列说法正确的是（　　）

A、小球1从

N

处以初速度

v_{0}

沿轨道逆时针运动到

P

的过程中加速度不变 B、球1第一次经过

P

点后瞬间向心力的大小为

2 m \frac{v_{0}^{2}}{R}

C、球2的质量为

3 m

D、两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间为

\frac{5 π R}{3 v_{0}}

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13、如图所示三个装置，（a）中桌面光滑，（b）、（c）中桌面粗糙程度相同，（c）用大小为

F = M g

（

g

为重力加速度）的力替代重物

M

进行牵引，其余均相同。不计绳和滑轮质量及绳与滑轮摩擦，都由静止释放，在

m

移动相同距离的过程中，下列关于三个实验装置的分析中，正确的是（　　）

A、装置（a）中

m

的动能增加量大于（b）中

m

的动能增加量 B、装置（a）中物块

m

的加速度为

\frac{M g}{m}

C、装置（b）、（c）中物块

m

的动量增加量相同 D、装置（b）中绳上的张力

T_{b}

等于装置（c）中绳上的张力

T_{c}

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14、如图所示，一轻绳跨过无摩擦的小定滑轮

O

将拖车与河中的小船连接，定滑轮与拖车之间的轻绳保持水平，小船与拖车的运动在同一竖直平面内，拖车沿平直路面水平向右运动，使小船以速度

v

沿水面向右匀速运动，若船在水面上运动受到的阻力保持不变。则在上述运动过程中（　　）

A、当拉船的轻绳与水平面的夹角为

θ

时，拖车运动的速度为

v sin θ

B、小船受到绳的拉力不断减小 C、小船受到绳的拉力的功率不断增大 D、拖车的动量不断减小

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15、春节烟花汇演中常伴随无人机表演。如图是两架无人机a、b同时从同一地点竖直向上飞行的

v — t

图像。下列说法正确的是（　　）

A、

t = 5 s

时，无人机a处于失重状态 B、

t = 10 s

时，无人机a飞到了最高点 C、

0 \sim 30 s

内，两架无人机a、b的平均速度相等 D、

0 \sim 10 s

内，无人机a的位移小于无人机b的位移

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16、如图（a），绝缘不带电木板静止在水平地面上，电荷量

q_{A} = - 2 \times 10^{- 6} C

的滑块A静止在木板上左端，电荷量

q_{B} = 1 \times 10^{- 6} C

的滑块B静止在木板上距木板右端

d = \frac{11}{8} m

处；B左侧（含B所在位置）的木板面粗糙，右侧的木板面光滑；A、B和粗糙木板面间的动摩擦因数

μ_{1} = 0.5

，木板和地面间的动摩擦因数

μ_{2} = 0.2

。

t = 0

时刻，在空间加一水平向右的电场，场强大小E随时间t变化的图像如图（b），

t = 6.5 s

时刻，撤去电场。已知木板、A、B的质量均为

m = 1 kg

， A、B可视为质点，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，可能的碰撞均为时间极短的弹性碰撞，不计A、B间的库仑力，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

。

(1)、通过计算判断：

t = 2 s

时刻，滑块A、B和木板是否处于静止状态；

(2)、

t = 6 s

时，求滑块B的速度大小；

(3)、判断滑块B是否能再次返回木板上，若能则求出返回初始位置的时刻，若不能则说明理由。

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17、19世纪末，人们发现当光照射在金属表面时，金属中的电子全因吸收光的能量而逸出金属表面，如图所示，这种现象称为光电效应。已知电子质量为m、电量为e，光速为c，若朗克常量为k。

（1）用波长为λ的光照射金属表面所产生的光电子垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动时，其最大半径为R，求金属的逸出功W；

（2）一个光源以 $P_{0} = 0.8 W$ 的功率向四周均匀地发射能量。在离光源距离R=1.0m处放置一小锌板，锌的逸出功 $W = 3.4 eV$ ，假设入射光的能量是连续平稳地垂直传给锌板，光的平均波长为λ。

①根据爱因斯坦的光子说和质能方程，证明光子动量 $p = \frac{h}{λ}$ （h是普朗克常量）。

②假设锌板完全吸收所有照射到它上面的能量。求：

a.锌板在垂直入射光方向上单位面积上受到光的平均作用力（用题目中的物理符号表示）。

b.按照经典电磁理论，锌板只需吸收足够的能量就可以逐出电子，若一个要被逐出的电子收集能量的圆形截面的半径约为一个典型原子的半径 $r = 5.0 \times 10^{- 11}$ m，此光源照射条件下，用此光源照射时电子将被逐出的时间。

c.根据你的计算结果，你认为经典电磁理论在解释光电效应现象时是否合理？谈谈你的看法。

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18、如图甲所示，一上端开口、下端封闭的粗细均匀长玻璃管竖直放置．玻璃管的下部封有长

l_{1} = 25.0 cm

的空气柱，中间有一段长为

l_{2} = 25.0 cm

的水银柱，上部空气柱的长度

l_{3} = 40.0 cm

．已知大气压强为

p_{0} = 75.0 cmHg

．现将玻璃管顺时针旋转至水平放置，如图乙所示，则：

（1）水银柱右端离玻璃管开口有多远？

（2）当玻璃管水平时，将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往左推，使玻璃管左端部空气柱长度变为 $l_{1}^{'} = 20.0 cm$ ．假设活塞推动过程中没有漏气，求活塞移动的距离．

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19、图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R₁、R₂、R₃、R₄和R₅是固定电阻，R₆是可变电阻；表头G的满偏电流为500μA，内阻为20Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位：直流电压5V挡和10V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×10Ω挡。

(1)图（a）中的B端与（填“红”或“黑”）色表笔相连接；

(2)关于R₆的使用，下列说法正确的是（填正确答案标号）；

A.在使用多用电表之前，调整R₆使电表指针指在表盘左端电流“0”位置

B.使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R₆使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置

C.使用电流挡时，调整R₆使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置

(3)根据题给条件可得R₁＋R₂＝Ω，R₄＝Ω，R₅＝Ω；

(4)某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为；若此时B端是与“3”相连的测量某电阻R_x ，则读数为；若此时B端是与“4”相连的，则读数为；

(5)若该多用电表使用一段时间后，电池电动势不变，内阻变大，此表仍能调零，按照正确使用方法再测上述电阻R_x ，其测量值与原结果相比较，测量结果（选填“变大”“变小”或“不变”）。若该多用电表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻不变，此表仍能调零，按照正确使用方法再次测量上述电阻R_x ，其测量值与原结果相比较，新测量结果。（选填“变大”“变小”或“不变”）

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20、在学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”中，为了研究势能与动能转化时的规律，需要按正确的实验步骤来完成。

（1）请按正确的实验顺序填写下列步骤：。

①开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中的“研究机械能守恒定律”软件界面。

②卸下“定位挡片”和“小标尺盘”，安装光电门传感器并接入数据采集器。

③摆锤置于A点，点击“开始记录”，释放摆锤，摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处。

④把光电门传感器放在标尺盘最底端的D点，并以此作为零势能点。A、B、C点相对于D点的高度已事先输入，作为计算机的默认值。

⑤点击“数据计算”，计算D点的势能、动能和机械能。

⑥依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点，重复实验，得到相应的数据。

（2）在实验过程中，是否有重要的实验步骤遗漏？若有，请写出该步骤的内容：。

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