高中物理-试题列表-第20页

1、下列是《必修第一册》中的学生实验，请回答下列问题。

(1)、“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中，以弹簧弹力F为纵坐标，以弹簧的总长度L为横坐标，根据测量数据作图如图（a）所示，则图像在横轴上的截距表示弹簧的，该弹簧的劲度系数是N/m。（结果保留两位有效数字）

(2)、某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验如图（b）所示。当该小组用两个弹簧测力计将小圆环拉至O点后，需要记录的数据有：和两细绳套的方向，其中图（c）中一弹簧测力计的示数为N。

2、兰州蓝已经成为我市向外宣传的一张名片，兰州在“蓝天保卫战”中利用了多种科技手段以保持大气质量的良好，静电除尘就是其中一种。某实验室在研究减少浮尘的试验中，以两个小球模拟浮尘，

O

、

P

是匀强电场中的两点，场强方向竖直向上，大小为

E = \frac{8 m g}{q}

，从

O

点沿水平方向以不同的速度先后发射两个质量均为

m

的小球A、B，A不带电，B的电荷量为

q (q < 0)

。A从

O

点发射时的速度大小为

v_{0}

，到达

P

点所用的时间为

t

，不考虑空气阻力，重力加速度为

g

，求：

(1)、B从

O

点到达

P

点的加速度

a_{B}

；

(2)、B发射时的速度

v_{B}

和从

O

点到达

P

点所用的时间

t_{B}

；

(3)、B到达

P

点时的动能。

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3、新能源电动玩具车的驱动电路是电能转化与利用的典型模型，其电路如左图所示：电源电动势

E = 12 V

，内阻

r = 1 Ω

，定值电阻

R_{1} = 1 Ω

，电动机M的线圈电阻

R_{0} = 1 Ω

。开关S闭合后，电动机正常转动（将电能主要转化为机械能，少量转化为内能），测得通过电动机的电流

I = 2 A

。求：

(1)、电动机的机械功率和效率；

(2)、平行板电容器在触控屏、电容传感器等现代科技中应用广泛，若把电动机换成电容为

1 \times 10^{- 6} F

的平行板电容器（如图所示），则电容器极板上所带的电荷量为多少？

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4、2025年11月10日，兰州新区广通新能源汽车有限公司生产的26辆纯电动公交车从兰州新区综合保税区启程运往乌兹别克斯坦塔什干市，该厂2022年还为德国生产出口了纯电动公交车。某研究性学习小组同学在参观了该新能源汽车有限公司后，根据所学知识设计了用“伏安法”测某电池的电动势和内电阻的实验，电路图如图甲所示。

(1)、由图乙知，该电池组的电动势为V，电源内阻为

Ω

。（结果均保留3位有效数字）；

(2)、实验中发现电流表坏了，让你设计一个利用电压表和某常用电学元件（如滑动变阻器、电阻箱等元件）测电源电动势和内阻的实验，请在下面的电路图中补充相应实验器材（在答题卡上画出相应的实验器材符号），使实验电路图完整。

(3)、某同学开始实验，先把接入元件的阻值调到最大，再接通开关，然后逐次改变接入元件接入电路的阻值

R

，读取与

R

对应的电压表的示数

U

，得到一个

\frac{1}{U} - \frac{1}{R}

图线，

a

为图像与纵轴的交点，

b

为图线延长线与横轴的交点，根据给定的图像和数据可以得出该电池的电动势

E =

（用图中给定的字母表示）。

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5、1911年荷兰物理学家H•卡末林•昂内斯发现汞在温度降至4.2K附近时突然进入一种新状态，其电阻小到超出了仪器测量量程（

10^{- 5} Ω

），他把汞的电阻消失的状态称为超导态，即实现了超级导电性。2025年12月，北京高压科学研究中心曾桥石研究员团队与山东大学张俊杰教授、陶绪堂教授团队联合攻关，成功开发出新型镍基超导体，其超导转变温度达到96K（

- 177.15 ℃

），首次逼近“百K超导”门槛。材料的电阻率是反映材料导电性能的重要指标，超导状态下材料的电阻率很小，某中学在“测定金属电阻率”的探究实验中，某同学结合生活中“精准测量电阻类元件参数”的实际需求，先使用多用电表粗测出金属丝的电阻，再用伏安法精确测量。可供选择的器材有：

电源：电动势（ $E = 3 V$ ），内阻不计

电流表：量程（ $0 - 0.6 A$ ），内阻约为（ $1 Ω$ ）

电压表：（量程 $(0 - 3 V)$ ，内阻约为（ $3 k Ω$ ）

多用电表：有欧姆挡、电流挡、电压挡等，欧姆挡中心值为 $20 Ω$

滑动变阻器：最大阻值 $20 Ω$ ，额定电流（1A）、开关、导线若干

(1)、使用多用电表“

\times 10

”粗测未知电阻时，发现指针偏角过大，应换用挡（填“

\times 1

”“

\times 10

”或“

\times 100

”）；在选用合适挡位后，读数如图，则该电阻的粗略阻值为

Ω

。

(2)、若粗测出金属丝的电阻后继续用“伏安法”测量时应采用接法（填

A

“电流表内接”或

B

“电流表外接”，填选项前的字母

A

或

B

）；

(3)、实验中测得金属丝的直径为

D =

mm（读数如图）；

(4)、实验中测得电流表的示数为

I

，电压表的示数为

U

，金属丝的长度为

L

，直径的平均值为

D

，则该金属丝的电阻率表达式为（用给定的字母表示）；

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6、电磁波在5G通信、卫星导航等现代科技中应用广泛，下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A、电磁波是由变化的电场和变化的磁场相互激发产生的，可以在真空中传播 B、红外线具有较强的杀菌作用，所以疫情期间用来测温 C、5G通信使用的电磁波频率高于4G，相同时间内传递的信息更多 D、可见光的波长比无线电波的波长大，真空中传播的速度也大

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7、两个物理小组要测量一节新干电池的电动势和内阻（内阻较小），实验室有如下器材：

①电流表 $A$ （量程 $2 mA$ ，内阻约 $1 Ω$ ）

②电压表 $V_{1}$ （量程 $3 V$ ，内阻约 $6 k Ω$ ）

③电压表 $V_{2}$ （量程 $1 V$ ，内阻约 $6 k Ω$ ）

④变阻箱 $R_{p} (0 \sim 999 Ω)$

⑤滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值 $10 Ω$ ）

⑥定值电阻 $R_{3}$ （阻值 $1 Ω$ ）

⑦开关，导线若干。

某小组利用合适的电压表（示数为 $U$ ）、变阻箱（示数为 $R$ ）和定值电阻测量该电源电动势和内阻，设计的电路图如图所示。

为求出电源的电动势和内阻，该小组同学利用多次实验数据应该作出图像（选填“ $U - \frac{1}{R}$ ”“ $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ ”或“ $\frac{1}{U} - R^{'}$ ”），根据图像计算出图像的斜率为0.75，纵轴截距为0.68（单位均为国际单位制单位），由此可得该电源的电动势E为V，内阻为 $Ω$ （结果保留2位小数）。

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8、某老师用自制的数字化信息系统（DIS）指导学生完成创新实验“观察电容器充放电现象，并测量干电池的电动势和内阻”。图1是实验的实物图和简化电路结构图。

实验步骤：

（1）按图1连接好电路图，图中电源由两节旧的干电池串联而成。打开手机物理工坊APP，让手机通过蓝牙与DIS系统连接，手机物理工坊APP上可实时显示电压传感器和电流传感器采集到的电压 $U$ 和电流 $I$ 随时间 $t$ 变化的情况，如图2所示。电压、电流传感器可视为理想电表，充电前电容器不带电。

（2）观察电容器充电：将双掷开关拨至端（填“ $a$ ”或“ $b$ ”），电容器开始充电，通过 $U - t$ 、 $I - t$ 图可观察到电容器充电过程中其两端电压和电路中电流的变化情况。根据图3可得两节干电池的总电势 $E =$ V。

（3）观察电容器放电：待充电完成后，把双掷开关拨至另一端，电容器开始放电，通过 $U - t$ 、 $I - t$ 图可观察到电容器放电过程中其两端电压和电路中电流的变化情况。根据图3求得两节干电池的总内阻 $r =$ $Ω$ （结果保留两位有效数字）。

（4）在图3的 $I - t$ 图像中， $t_{1} ~ t_{2}$ 、 $t_{3} ~ t_{4}$ 分别为充、放电的时间段，这两个时间段的图线与时间轴围成的面积（填“相等”或“不相等”），原因是：。

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9、小明用单摆测量某地重力加速度，如图甲所示：

(1)、他用到的实验器材有：铁架台（含夹子）、长约1m不可伸长的细线、带孔的小铁球、游标卡尺、毫米刻度尺，为顺利完成实验，他还需要用到的器材是。

(2)、正确组装单摆后，先用游标卡尺测出小铁球的直径

D

如图乙所示，则

D =

mm，接着测出悬线的长度

L_{0}

，并测量单摆完成

n

次全振动所用的时间

t

，则该地重力加速度的表达式

g =

（用

L_{0}

、

D

、

n

、

t

等字母表示）。

(3)、实验中，小明测量了多组摆长

L

和对应的周期

T

，并作出

T^{2} - L

图像如图丙所示。发现图线不过坐标原点，则造成图线不过原点的原因可能是。

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10、在“测量平行玻璃砖折射率”的实验中，如图所示，先在水平木板上固定白纸并画出玻璃砖边界，接着在放好的玻璃砖一侧竖直插上大头针

P_{1}

、

P_{2}

以确定入射光线，然后在另一侧透过玻璃砖观察，调整观察角度后竖直插上大头针

P_{3}

使，最后再次调整观察角度确定大头针

P_{4}

位置并竖直插上

P_{4}

，确定折射光线。

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11、如图甲是某同学使用打点计时器研究匀变速直线运动的实验装置.请回答下面的问题：

(1)实验中有如下基本步骤，这些步骤正确的排列顺序为；

A.安装好纸带

B.把电磁打点计时器固定在桌子上

C.松开纸带让物体带着纸带运动

D.接通低压交流电源

E.取下纸带

F.断开开关

(2)根据所打的纸带可以不利用公式就能直接得到的物理量是；

A.平均速度 B.时间间隔

C.加速度 D.位移

(3)已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz。如图乙所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D、E。相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度v=m/s，小车的加速度a=m/s²。（保留两位小数）

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12、某同学将图甲线圈连入图乙电路中，进行探究影响感应电流方向的因素实验，此时线圈接线柱A连接“

G_{0}

”，接线柱B连接“

-

”。

(1)、该同学将条形磁铁某端向下，插入线圈中，发现指针向左偏转。已知电流从

G_{1}

或

G_{0}

接线柱进入时指针向右偏转，由此现象可以判定实验时条形磁铁下端为（填“N极”或“S极”）。

(2)、如图丙所示，该同学换用“

G_{1}

”接线柱，发现无论怎么改变磁铁插入的速度，指针偏转角度始终比较小，则“

-

”和“

G_{0}

”接线柱之间的电阻比“

-

”和“

G_{1}

”接线柱之间的电阻（填“大”或“小”）。

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13、充电宝与普通电池类似，具有一定的电动势和内阻。

(1)、用电压表0-15V量程直接测量充电宝两端的电压，如图甲所示，示数为V。

(2)、采用如图乙所示电路测量，定值电阻

R_{0} = 3.00 Ω

，电压表的①接线头分别接在

a

、

b

点测得两组数据，在

U - I

坐标系中描点、连线如图丙所示，则接

b

点对应线（选填“A”或“B”），充电宝的电动势

E =

V，内阻

r =

Ω

（结果均保留两位小数）。以上测量结果（选填“有”或“没有”）系统误差。

(3)、某同学设计了如图丁所示电路进一步测量，闭合开关

S_{1}

和

S_{2}

，调节两个滑动变阻器的滑片，使得灵敏电流计G的指针指向0，记录此时电压表电流表的示数为

U_{1}

，

I_{1}

，改变两滑动变阻器的滑片位置后，再次使得灵敏电流计G的指针指向0，记录另一组数据

U_{2}

、

I_{2}

，根据两组数据求得电池的电动势和内阻。评价一下该方案有何优缺点？

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14、某同学用如图甲所示装置进行“验证动量守恒”实验。他将打点计时器固定在长木板的一端，把纸带穿过打点计时器与小车A相连接，A的前方有撞针，小车B后面有橡皮泥，两车碰撞后可以粘在一起运动。

(1)、在本实验中（选填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力，（选填“需要”或“不需要”）满足A的质量大于B的质量。

(2)、图乙是某次实验得到的纸带，

A

、

B

、

C

、

D

、

E

为选取的计数点，各计数点间的距离已标在图中。

根据图乙，计算两小车碰撞后的速度大小，应选择纸带上的、（选填“BC”、“CD”或“DE”）。小车A的质量为 $0.4 kg$ ，小车B的质量为 $0.2 kg$ ，已计算出碰前两车的总动量为0.6848kg·m/s，利用图乙的数据，碰后两车的总动量为kg·m/s。（保留四位有效数字）。

(3)、下列说法正确的是______

A、在本实验中，让小车B有一个向右的初速度，则无法验证动量守恒定律 B、在本实验中，可以通过小车B连接纸带向左运动和A相撞的方式来验证动量守恒定律 C、如果两车碰撞后未能粘在一起，则动量不守恒

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15、如图甲所示为洛伦兹力演示仪的实物图，该装置由电子枪、玻璃泡、励磁线圈等部分组成，通过调节电子枪的加速电压，可以改变电子的速度大小，电子水平向左从电子枪中射出（初速度忽略不计），玻璃泡内的稀薄气体可以显示电子束穿过时的轨迹。励磁线圈是一对彼此平行、共轴的圆形线圈，两个线圈内部的励磁电流方向相同。通入励磁电流后，在两线圈之间产生匀强磁场。不计电子重力及电子间的相互作用力。

(1)、如图乙所示，某次实验时发现电子束打到了玻璃泡内壁上的P点。

a.此时励磁电流的方向是。（选填“顺时针”或“逆时针”）

b.若要使电子束的轨迹形成一个完整的圆，请给出一种调节实验参数的方法。

(2)、调节后，电子束的轨迹如图丙所示，测得电子束轨迹直径为D，电子束运动轨迹所在的区域磁感应强度大小为B，电子枪的加速电压为U。

a.求电子的比荷 $\frac{e}{m}$ 。

b.电子束的轨迹为圆形时，电子的运动周期为T。同学在操作过程中，不慎将固定着电子枪的玻璃泡朝纸内方向旋转了θ角（0＜θ＜ $\frac{π}{2}$ ），此时电子束的轨迹变为螺旋状，如图丁所示。电子做螺旋状运动的周期为T^'。请分析并判断T^'和T的大小关系。

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16、

(1)、用如图甲所示的装置测量重力加速度。

①如图甲所示，选用长度为1 m左右不可伸长的细线与（选填“小塑料球”或“小铁球”）组装成单摆。

②某次实验中用刻度尺测出摆线长l，用游标卡尺测得小球直径d，如图乙所示，d＝cm；用秒表记录下单摆n次全振动的时间t，计算出单摆的周期 T及摆长L。

③多次改变摆线长，重复②中的实验，用多组实验数据作出单摆周期的平方T²与摆长L的关系图像。已知三位同学作出的T²－ L图线如图丙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，通过图线b计算出的g的测量值最接近当地重力加速度的值。下列分析正确的是。（选填字母）

A、出现图线a的原因可能是将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B、出现图线c的原因可能是将51次全振动记为50次

C、图线c对应的g的测量值大于图线b对应的g的测量值

(2)、通过测量重力加速度可进行地质勘探。现测得某地重力加速度明显高于同一纬度其他地区的重力加速度，请你写出可能的原因。

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17、

(1)、下列关于使用多用电表欧姆挡测电阻的说法正确的是________（选填字母）。

A、若指针偏转角度过大，应将选择开关拨至倍率较大的挡位 B、测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开 C、换用不同倍率的欧姆挡测量时都必须重新欧姆调零

(2)、某同学通过实验测量电阻R_x的阻值（约5 Ω），现有电源（电动势为3 V，内阻不计）、滑动变阻器R（0~20 Ω，额定电流2 A）、开关和若干导线，以及下列电表：

A.电流表（0~3 A，内阻约0.025 Ω）

B.电流表（0~0.6 A，内阻约0.125 Ω）

C.电压表（0~3 V ，内阻约3 kΩ）

D.电压表（0~15 V，内阻约15 kΩ）

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用，电压表应选用（选填器材前的字母）；实验电路应采用下图中的（选填“甲”或“乙”）图。

(3)、利用图丙所示的实验电路图完成“测量电源电动势和内阻”的实验，实验数据点已经描在图丁所示的坐标纸上。请作出U－I图线；依据图线可得该电源的电动势E＝V，内阻r＝Ω。（均保留两位有效数字）

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18、某创新实验小组设计一个用以下装置测量当地重力加速度的实验，实验装置如图甲所示，力传感器

O

点下方系一轻绳，轻绳下端系一小钢球，小钢球摆动经过最低点时穿过光电门，实验过程如下：

①用天平测得小钢球的质量为 $m$ ，用游标卡尺测得小钢球的直径为 $D$ ；

②如图甲所示的悬挂状态下，测量悬挂点 $O$ 到小钢球上端的绳长 $L$ ；

③如图乙所示将小钢球拉离最低点一定的距离（偏角为 $θ$ ）由静止释放，小钢球第一次通过光电门时，光电门记录小钢球通过的时间为 $t$ ；

④小钢球摆动过程，力传感器的读数在最大值 $F_{1}$ 和最小值 $F_{2}$ 之间变化，记录下 $F_{1}$ 和 $F_{2}$ ；

⑤改变释放位置，多次重复实验步骤③和④，记录多组 $t$ 和 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ ；

回答以下问题：

(1)、实验过程中偏角

θ

是否需要小于等于

5 °

（选填“需要”或“不需要”）；

(2)、可求出小钢球通过最低点的速度

v

的大小约为（用实验中测量的物理量表示）；

(3)、测量重力加速度的大小时，应选用力传感器的哪个读数（选填“

F_{1}

”或“

F_{2}

”）；

(4)、利用其中一组数据计算重力加速度，计算式为

g =

（用实验中测量的物理量表示），多算几组最后取平均值，则可得到所测重力加速度的平均值。

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19、2025年我国重大科技基础设施“人造太阳”核聚变实验装置（EAST）首次完成1亿摄氏度一千秒“高质量燃烧”，EAST是利用强磁场约束带电粒子运动从而实现可控核聚变的装置。其原理如图所示，在xOy平面内有圆心为O，内径为L外径为2L的环形匀强磁场，环形磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。位于坐标为

(- 2 L, 0)

的S点有一放射源，可以发出任意方向的质量为m、电荷量为q的带负电粒子，忽略粒子的重力。（

sin 37 ° = 0.6

，

cos 37 ° = 0.8

）

(1)、若放射源发射的负电粒子沿x轴正方向从S点射出，恰好不进入中间无磁场圆形区域，求粒子速度大小；

(2)、若放射源发射的负电粒子沿y轴正方向从S点射出，经磁场一次偏转后恰能经过O点，求粒子从S点到O点的时间。

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20、如图所示，弹性轻绳一端固定在O点，穿过固定的光滑小孔M后另一端连接静置于水平地面上N处的小滑块C（可视为质点），弹性轻绳上的弹力F的大小与其伸长量x满足

F = k x, k = 50 N / m

。弹性轻绳的原长为OM，MN的长度为

l = 0.2 m

， O、M、N处在同一竖直直线上。初始时足够长的平直木板B静置于水平地面上，木板上有小滑块A，小滑块A获得水平向右的初速度

v_{0} = 8 m / s

。已知

m_{A} = 3 kg 、 m_{B} = 1 kg 、 m_{C} = 4 kg

， A、B间的动摩擦因数

μ_{1} = 0.4

， B、C与水平地面间的动摩擦因数均为

μ_{2} = 0.2

，重力加速度g取

10 m / s^{2}

，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)、求A、B刚开始运动时的加速度大小

a_{1} 、 a_{2}

；

(2)、若C被碰向右运动的最大距离为

x_{C} = 0.1 m

，求C向右运动过程中因摩擦产生的热量Q；

(3)、若B、C发生弹性碰撞后立即锁定B，C第一次回到原位置时恰好停止，求初始时B的右端与C的距离d的大小。

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