高中物理-试题列表-第163页

1、如图甲所示，用半径相同的两个小球的碰撞验证动量守恒定律。实验时先让质量为

m_{1}

的A球从斜槽上某一固定位置C由静止释放，A球从轨道末端水平抛出，落到水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为

m_{2}

的B球放在水平轨道末端，将A球仍从位置C由静止释放，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。

（1）下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是。

A．秒表 B．交流电流表 C．刻度尺 D．弹簧秤

（2）为了完成本实验，下列必须要求的实验条件是，入射小球A的质量被碰小球B的质量，入射小球A的半径被碰小球B的半径。（均选填“大于”、“小于”或“等于”）

（3）实验中， $O M = d_{1}$ ， $O P = d_{2}$ ， $O N = d_{3}$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式（用题中涉及的物理量的符号表示），则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。

（4）某实验小组设计如图丙所示的装置来研究碰撞前后动能的变化，把白纸和复写纸贴在竖直墙上，使小球从斜槽轨道滚下打在正对的竖直墙上，记录小球的落点。仍然使用A球和B球进行实验，重复验证动量守恒时的其他操作步骤。 $M^{'}$ 、 $P^{'}$ 、 $N^{'}$ 为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为 $O'$ ，测得 $O^{'} M^{'} = y_{1}$ 、 $O^{'} P^{'} = y_{2}$ 、 $O^{'} N^{'} = y_{3}$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式（用题中涉及的物理量的符号表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。

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2、在“用单摆测量重力加速度”的实验中，采用如图甲所示的实验装置进行实验，其中A、

B

为摆动的最高点，

O

为摆球平衡位置。

（1）图甲的A、 $O$ 、 $B$ 三个位置中，应选择摆球通过位置时开始计时。某次实验时，记录 $n$ 次全振动的时间为 $t$ ，悬点到小球顶点的摆线长度为 $l$ ，摆球直径为 $d$ ，则根据以上测量结果，当地重力加速度 $g =$ （用题中所给物理量的字母表示）。

（2）实验过程中若保持摆线长度不变，改用直径为原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将（填“变大”“不变”或“变小”）。

（3）某同学实验中多次改变摆线长度 $l$ ，并计算相应的振动周期 $T$ ，以 $T^{2}$ 为纵轴，以 $l$ 为横轴作出 $T^{2} - l$ 图像，如图乙所示，利用图像求解重力加速度。分析图线发现该实验方法中计算摆长时没有将摆球的半径计入，导致图线不经过原点。则在不计摆球半径的情况下计算的重力加速度大小将（填“变小”“不变”或“变大”）。若该直线斜率为 $k$ ，可求出重力加速度 $g =$ （用题中所给物理量的字母表示）。

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3、如图，两根足够长，电阻不计的光滑平行金属导轨，固定在同一水平面上，其间距为

L = 1 m

，左端通过导线连接一个

R = 1.5 Ω

的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小

B = 0.4 T

的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，质量

m = 0.2 kg

、长度

L = 1 m

、电阻

r = 0.5 Ω

的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好，在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力

F

，使其由静止开始运动。拉力

F

的功率

P = 2 W

保持不变，当金属杆的速度

v = 5 m/s

时撤去拉力

F

。下列说法正确的是（　　）

A、若不撤去拉力

F

，金属杆的速度会大于5m/s B、金属杆的速度为4m/s时，其加速度大小可能为

1.6 {m/s}^{2}

C、从撤去拉力

F

到金属杆停下的整个过程，通过金属杆的电荷量为2.5C D、从撤去拉力

F

到金属杆停下的整个过程，金属杆上产生的热量为0.625J

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4、如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，不计粒子重力，则（　　）

A、如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，将从d点射出 B、如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出 C、如果粒子的速度增大为原来的四倍，将从f点射出 D、只改变粒子的速度使其分别从e、d、f点射出时，从f点射出所用时间最短

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5、2022年6月17日，我国第三艘航母福建舰正式下水，据媒体报道，福建舰配备了电磁弹射系统。电磁弹射系统的具体实现方案有多种，并且十分复杂。一种简化的物理模型如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去，则下列说法正确的是（　　）

A、合上开关的瞬间，从左侧看金属环中产生沿逆时针方向的感应电流 B、金属环向左运动的瞬间有扩大趋势 C、增加线圈的匝数，将会增大金属环启动时的加速度 D、若将电源的正负极对调，则金属环将不能弹射出去

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6、如图所示为单反照相机取景器的示意图，五边形

A B C D E

为五棱镜的一个截面，

A B ⊥ B C

。光线垂直

A B

射入，分别在

C D

和

E A

上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直

B C

射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（　　）

A、

\frac{1}{\sin 22.5 °}

B、

\frac{1}{\cos 22.5 °}

C、

\frac{\sqrt{2}}{2}

D、

\sqrt{2}

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7、在科幻电影《全面回忆》中有一种地心车，无需额外动力就可以让人在几十分钟内到达地球的另一端，不考虑地球自转的影响、车与轨道及空气之间的摩擦，乘客和车的运动为简谐运动，下列说法正确的是（　　）

A、乘客做简谐运动的回复力是由车对人的支持力提供的 B、乘客向地心运动时速度增大、加速度增大 C、乘客只有在地心处才处于完全失重状态 D、乘客所受地球的万有引力大小与到地心的距离成正比

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8、如图所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时绳松弛、B静止，A具有4kg·m/s的动量（令向右为正），在绳拉紧（可能拉断）的过程中，A、B动量的变化可能为（　　）

A、Δp_A＝－4kg·m/s，Δp_B＝4kg·m/s B、Δp_A＝－2.5kg·m/s，Δp_B＝2.5kg·m/s C、Δp_A＝2kg·m/s，Δp_B＝－2kg·m/s D、Δp_A＝Δp_B＝2kg·m/s

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9、如图所示，一个下面装有轮子的贮气瓶停放在光滑的水平地面上，底端与竖直墙壁接触。现打开右端阀门，气体向外喷出，设喷口的面积为S，气体的密度为ρ，气体向外喷出的速度为v，则气体刚喷出时钢瓶底端对竖直墙面的作用力大小是（　　）

A、ρvS B、

\frac{ρ v^{2}}{S}

C、

\frac{1}{2}

ρv²S D、ρv²S

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10、某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角

θ

为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（　　）

A、两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大 B、两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小 C、左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大 D、右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大

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11、下列物理量属于矢量的是（　　）

A、路程 B、速率 C、质量 D、位置变化量

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12、甲同学用两个手指捏住直尺的顶端，乙同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺，在甲同学放开手指让直尺下落时，乙同学立刻去捏直尺，在刻度尺上合理标注时间刻度，就能制作一把“人的反应时间测量尺”，以下标注正确的是（　　）

A、

10cm

标注

0 .1s

B、

20cm

标注

0 .2s

C、

30cm

标注

0 .3s

D、

40cm

标注

0 .4s

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13、同位素

_{6}^{14} C

相对含量的测量在考古学中有重要应用，其测量系统如图1所示。将少量古木样品碳化、电离后，产生的离子经过静电分析仪ESA-I、磁体-I和高电压清除器，让只含有三种碳同位素

_{6}^{12} C

、

_{6}^{13} C

、

_{6}^{14} C

的

C^{3 +}

离子束（初速度可忽略不计）进入磁体-Ⅱ．磁体-Ⅱ由电势差为U的加速电极P，磁感应强度为B、半径为R的四分之一圆弧细管道和离子接收器F构成。通过调节U，可分离

_{6}^{12} C

、

_{6}^{13} C

、

_{6}^{14} C

三种同位素，其中

_{6}^{12} C

、

_{6}^{13} C

的

C^{3 +}

离子被接收器F所接收并计数，它们的离子数百分比与U之间的关系曲线如图2所示，而

_{6}^{14} C

离子可通过接收器F，进入静电分析仪ESA-Ⅱ，被接收器D接收并计算。

(1)、写出中子与

_{7}^{14} N

发生核反应生成

_{6}^{14} C

，以及

_{6}^{14} C

发生

β

衰变生成

_{7}^{14} N

的核反应方程式：

(2)、根据图2写出

_{6}^{12} C

的

C^{3 +}

离子所对应的U值，并求磁感应强度B的大小（计算结果保留两位有效数字。已知

R = 0.2 m

，原子质量单位

u = 1.66 \times 10^{- 27} kg

，元电荷

e = 1.6 \times 10^{- 19} C

）；

(3)、如图1所示，ESA-Ⅱ可简化为间距

d = 5 cm

两平行极板，在下极板开有间距

L = 10 cm

的两小孔，仅允许入射角

φ = 45 °

的

_{6}^{14} C

离子通过。求两极板之间的电势差U：

(4)、对古木样品，测得

_{6}^{14} C

与

_{6}^{12} C

离子数之比值为

4 \times 10^{- 13}

；采用同样办法，测得活木头中

_{6}^{14} C

与

_{6}^{12} C

的比值为

1.2 \times 10^{- 12}

，由于它与外部环境不断进行碳交换，该比例长期保持稳定。试计算古木被砍伐距今的时间（已知

_{6}^{14} C

的半衰期约为5700年，

\ln 3 = 1.1, \ln 2 = 0.7

）

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14、如图所示，接有恒流源的正方形线框边长

\sqrt{2} L

、质量m、电阻R，放在光滑水平地面上，线框部分处于垂直地面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。以磁场边界CD上一点为坐标原点，水平向右建立

O x

轴，线框中心和一条对角线始终位于

O x

轴上。开关S断开，线框保持静止，不计空气阻力。

(1)、线框中心位于

x = 0

，闭合开关S后，线框中电流大小为I，求

①闭合开关S瞬间，线框受到的安培力大小；

②线框中心运动至 $x = \frac{L}{2}$ 过程中，安培力做功及冲量；

③线框中心运动至 $x = \frac{L}{2}$ 时，恒流源提供的电压；

(2)、线框中心分别位于

x = 0

和

x = \frac{L}{2}

，闭合开关S后，线框中电流大小为I，线框中心分别运动到

x = L

所需时间分别为

t_{1}

和

t_{2}

，求

t_{1} - t_{2}

。

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15、一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道AB、半径为R的竖直螺旋轨道、水平轨道BC和

C^{'} E

、倾角为

37 °

的倾斜直轨道EF平滑连接成一个抛体装置。该装置除EF段轨道粗糙外，其余各段均光滑，F点与水平高台GHI等高。游戏开始，一质量为m的滑块1从轨道AB上的高度h处静止滑下，与静止在C点、质量也为m的滑块2发生完全非弹性碰撞后组合成滑块3，滑上滑轨。若滑块3落在GH段，反弹后水平分速度保持不变，竖直分速度减半；若滑块落在H点右侧，立即停止运动。已知

R = 0.2 m, m = 0.1 kg

， EF段长度

L = \frac{5}{16} m

， FG间距

{L_{F G}}_{} = 0.4 m

， GH间距

L_{G H} = 0.22 m

， HI间距

L_{H I} = 0.1 m

， EF段

μ = 0.25

。滑块1、2、3均可视为质点，不计空气阻力，

\sin 37 ° = 0.6, \cos 37 ° = 0.8

，

g = 10 m / s^{2}

。

(1)、若

h = 0.8 m

，求碰撞后瞬间滑块3的速度大小

v_{C}

；

(2)、若滑块3恰好能通过圆轨道

C D C^{'}

，求高度h；

(3)、若滑块3最终落入I点的洞中，则游戏成功。讨论游戏成功的高度h。

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16、如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭T₁ = 300 K，体积V₁ = 1 × 10³ cm³处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差h = 10 cm。将瓶子放进T₂ = 303 K的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强p₀ = 1.0 × 10⁵ Pa，水的密度ρ = 1.0 × 10³ kg/m³；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响。

(1)、从状态2到状态3，气体分子平均速率（“增大”、“不变”、“减小”），单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数（“增大”、“不变”、“减小”）；

(2)、求气体在状态3的体积V₃；

(3)、求从状态1到状态3气体内能的改变量ΔU。

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17、某同学研究半导体热敏电阻（其室温电阻约为几百欧姆）

R_{t}

的阻值随温度规律，设计了如图所示电路。器材有：电源E（

4.5 V, 0.5 Ω

），电压表（

3 V, 50 k Ω

），滑动变阻器R（A：“

0 ~ 10 Ω

”或B：“

0 ~ 100 Ω

”），电阻箱

R_{1}

（

0 ~ 99999.9 Ω

），开关、导线若干。

(1)、要使cd两端电压

U_{0}

在实验过程中基本不变，滑动变阻器选（选填“A”或“B”）；

(2)、正确连线，实验操作如下：

①滑动变阻器滑片P移到最左端，电阻箱调至合适阻值，合上开关 $S_{1}$ ；

②开关 $S_{2}$ 切换到a，调节滑片P使电压表示数为 $U_{0} = 2.50 V$ ；再将开关 $S_{2}$ 切换到b，电阻箱调至 $R_{1} = 200.0 Ω$ ，记录电压表示数 $U_{1} = 1.4 0V$ 、调温箱温度 $t_{1} = 20 ° C$ 。则温度 $t_{1}$ 下 $R_{t} =$ $Ω$ （保留三位有效数字）：

③保持 $R_{1}$ 、滑片P位置和开关 $S_{2}$ 状态不变，升高调温箱温度，记录调温箱温度和相应电压表示数，得到不同温度下 $R_{t}$ 的阻值。

(3)、请根据题中给定的电路且滑片P位置保持不变，给出另一种测量电阻

R_{t}

的简要方案。

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18、在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，当电流从“-”接线柱流入灵敏电流表，指针左偏：从“

G_{0}

”或“

G_{1}

”接线柱流入，指针右偏。如图所示是某次实验中指针偏转角度最大的瞬间，则

(1)、此时磁铁的运动状态是（选填“向上拔出”、“静止”或“向下插入”）。

(2)、只做以下改变，一定会增大图中电流表指针偏转角度的是_____（多选）

A、磁铁静止，向上移动线圈 B、增大（1）中磁铁运动速度 C、将导线从接线柱

G_{1}

移接至接线柱

G_{0}

D、将一个未与电路相接的闭合线圈套在图中线圈外

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19、“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示。

(1)、如图是某次实验中得到的纸带的一部分。每5个连续打出的点为一个计数点，电源频率为

50Hz

，打下计数点3时小车速度为

m/s

（保留三位有效数字）。

(2)、下列说法正确的是_____（多选）

A、改变小车总质量，需要重新补偿阻力 B、将打点计时器接到输出电压为

8V

的交流电源上 C、调节滑轮高度，使牵引小车的细线跟长木板保持平行 D、小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，后释放小车

(3)、改用如图1所示的气垫导轨进行实验。气垫导轨放在水平桌面上并调至水平，滑块在槽码的牵引下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为

Δ t_{1} ， Δ t_{2}

，测得两个光电门间距为x，用游标卡尺测量遮光条宽度d，结果如图2所示，其读数

d =

mm，则滑块加速度

a =

（用题中所给物理量符号表示）。

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20、如图1所示，在平面内存在一以O为圆心、半径为r的圆形区域，其中存在一方向垂直平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化如图2所示，周期为

3 t_{0}

。变化的磁场在空间产生感生电场，电场线为一系列以O为圆心的同心圆，在同一电场线上，电场强度大小相同。在同一平面内，有以O为圆心的半径为

2 r

的导电圆环I，与磁场边界相切的半径为

0.5 r

的导电圆环Ⅱ，电阻均为R，圆心O对圆环Ⅱ上P、Q两点的张角

φ = 30 °

；另有一可视为无限长的直导线CD。导电圆环间绝缘，且不计相互影响，则（　）

A、圆环I中电流的有效值为

\frac{\sqrt{3} π r^{2} B_{0}}{R t_{0}}

B、

t = 1.5 t_{0}

时刻直导线CD电动势为

π r^{2} \frac{B_{0}}{t_{0}}

C、

t = 0.5 t_{0}

时刻圆环Ⅱ中电流为

\frac{π r^{2} B_{0}}{12 R t_{0}}

D、

t = 0.5 t_{0}

时刻圆环Ⅱ上PQ间电动势为

\frac{1}{12} π r^{2} \frac{B_{0}}{t_{0}}

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