高中物理-试题列表-第441页

1、光导纤维（可简化为长直玻璃丝）的示意图如图所示。玻璃丝长为

L

，

A B

、

C D

为其左、右平行的两端面。一单色光以入射角

θ

（可调整）从

A B

端面射入玻璃丝，且全部从

C D

端面射出。已知玻璃丝对该单色光的折射率为

n

，光在真空中的速度为

c

。求：

（1） $\sin θ$ 的取值范围；

（2）光在玻璃丝中传播的最长时间 $t_{\max}$ 。

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2、我国科学家在兰州重离子加速器上开展的实验中发现，静止的镁核（

{}_{12}^{22}M g

）放出两个质子后变成氖核（Ne），并放出γ射线，核反应方程为

{}_{12}^{22}M g \to {}_{Z}^{A}N e+2 {}_{1}^{1}H + γ

，氖核的速度大小为v₁ ，质子的速度大小为v₂ ，设质子和γ光子的运动方向相同。已知氖核、质子的质量分别为m₁、m₂ ，普朗克常量为h，不考虑相对论效应，求：

（1）氖核的质量数A、电荷数Z和物质波波长λ；

（2） $γ$ 光子的动量大小p。

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3、小明利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，所用器材包括：安装phyphox APP的智能手机、铁球、刻度尺、钢尺等。

（1）下列实验操作步骤，正确顺序是

①将质量为m的铁球放在钢尺末端

②迅速敲击钢尺侧面，铁球自由下落

③传感器记录下声音振幅随时间变化曲线

④将钢尺伸出水平桌面少许，用刻度尺测出钢尺上表面与地板间的高度差h

⑤将手机位于桌面上方，运行手机中的声音“振幅”（声音传感器）项目

（2）声音振幅随时间变化曲线如图乙所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应铁球开始下落和落地时刻，对应的时间间隔t=s；

（3）若铁球下落过程中机械能守恒，则应满足等式：mgh=（用m、h、t表示）。

（4）若敲击钢尺侧面时铁球获得一个较小的水平速度，对实验测量结果（选填“有”或“没有”）影响。

（5）小华认为应将手机放在钢尺与地板间的中点附近测量时间。你认为哪位同学的时间测量结果更准确，请简要说明理由。

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4、如图所示，斜面体静置在水平面上，斜面底端固定一挡板，轻弹簧一端连接在挡板上，弹簧原长时自由端在B点。一小物块紧靠弹簧放置，在外力作用下将弹簧压缩至A点。物块由静止释放后，恰能沿粗糙斜面上滑至最高点C，然后下滑，最终停在斜面上，斜面体始终保持静止，则（　　）

A、整个运动过程中产生的内能大于弹簧弹性势能的变化量 B、物块上滑过程速度最大的位置在下滑过程速度最大的位置的上方 C、物块从A上滑到C过程中，地面对斜面体的摩擦力方向先左再向右 D、物块从C下滑到最低点过程中，地面对斜面体的摩擦力先不变，后增大再减小

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5、如图所示，电荷量为+q的点电荷固定在正方形ABCD的顶点A上，先将另一电荷量为+q的点电荷Q₁从无穷远处（电势为0）移到O点，此过程电场力做的功为-W，再将Q₁从O点移到B点并固定，最后将一带电荷量为-2q的点电荷Q₂从无穷远处移到C点，则（　　）

A、Q₁移入之前，O点的电势为

- \frac{W}{q}

B、Q₁从O点移到B点的过程中，电场力做负功 C、Q₂在移到C点后的电势能小于-4W D、Q₂移到C点后，D点的电势低于零

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6、两只相同的篮球甲、乙内空气压强相等，温度相同。用气筒给甲球快速充气、给乙球缓慢充气，两球充入空气的质量相同。设充气过程篮球体积不变，则（　　）

A、刚充完气，两球中气体分子的平均动能相等 B、刚充完气，甲中分子的数密度较大 C、刚充完气，两球内气体压强相等 D、对甲充气过程人做的功比对乙的多

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7、如图所示，内壁光滑且导热性能良好的甲、乙两汽缸，用质量相同的活塞封闭相同质量的空气。环境温度升高后，两汽缸内气体（　　）

A、分子的平均动能不同 B、内能的增加量不同 C、体积的增加量相同 D、吸收的热量相同

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8、如图，长为L的导体棒MN在匀强磁场B中绕平行于磁场的轴OO＇以角速度ω匀速转动，棒与轴OO＇间的夹角为α，则U_MN为（）

A、0 B、

\frac{1}{4}

BωL² sin 2α C、

\frac{1}{2}

Bω(L sin α)² D、

\frac{1}{2}

Bω(L cos α)²

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9、人眼对绿光最为敏感，如果每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。一光源以功率P均匀地向各个方向发射波长为

λ

的绿光，假设瞳孔在暗处的直径为d，且不计空气对光的吸收。普朗克常量为h，真空中光速为c，则眼睛能够看到这个光源的最远距离为（　　）

A、

\frac{d}{2} \sqrt{\frac{P λ}{6 h c}}

B、

\frac{d}{4} \sqrt{\frac{P λ}{6 h c}}

C、

\frac{d}{2} \sqrt{\frac{P h c}{λ}}

D、

\frac{d}{6} \sqrt{\frac{P h c}{λ}}

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10、如图所示，曲线ab为某太阳能电池在一定光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，OP是某定值电阻的U-I图像，P为两图线的交点。过P点作曲线ab的切线，分别与坐标轴相交于c、d。现将该电池和定值电阻组成闭合回路，保持上述光照强度照射时，电池的内阻可以用哪两点连线斜率的绝对值表示（　　）

A、ab B、aP C、Pb D、cd

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11、2022年6月17日，由我国完全自主设计建造的第三艘航空母舰“福建舰”下水，福建舰采用平直通长飞行甲板，舰上安装了电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离。假设航空母舰的起飞跑道总长l=270m，电磁弹射区的长度l₁=60m，若弹射装置可以辅助飞机在弹射区做加速度为30m/s²的匀加速直线运动，飞机离开电磁弹射区后继续在喷气式发动机推力作用下做匀加速直线运动，如图所示。假设一架舰载机的质量m=3.0×10⁴kg，飞机在航母上受到的阻力恒为飞机重力的0.2倍。若飞机可看成质量恒定的质点，从边沿离舰的起飞速度为80m/s，航空母舰始终处于静止状态，重力加速度取g=10m/s² ，求：

（1）飞机经电磁弹射后获得的速度大小；

（2）飞机从静止到起飞所需时间；

（3）飞机发动机的推力大小。

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12、2023年8月16日，备受瞩目的世界机器人大会在北京盛大开幕。新一代送餐机器人首次登场，如图所示，只要设置好路线、放好餐盘，它就会稳稳地举着托盘，到达指定的位置送餐。已知配餐点和目标位置在一条直线通道上，机器人送餐时从静止开始启动，加速过程的加速度大小

a_{1} = 2 m / s^{2}

，速度达到

v = 2 m / s

后匀速，之后适时匀减速，减速历时

2 s

恰好把食物平稳送到目标位置，整个送餐用时

t = 23 s

。若载物平台始终呈水平状态，食物与餐盘的总质量

m = 2 kg

，食物、餐盘与平台间无相对滑动，取重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，试求：

（1）机器人加速过程的时间 $t_{1}$ ；

（2）配餐点和目标位置的直线距离 $x$ ；

（3）减速过程中平台对食物和餐盘整体的平均作用力的大小 $F$ 。

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13、某同学在实验室用如图甲所示的装置来研究牛顿第二定律。

（1）为了尽可能减小摩擦力的影响，计时器最好选用电火花打点计时器，如图所示，同时需要将长木板的（填“左”或“右”）端适当垫高，直到小车在（选填正确的字母代号：A．只挂空沙桶，不装沙；B．挂上沙桶，且装上一定重量的沙；C．不挂沙桶）且（选填正确的字母代号：A．不连接纸带；B．连接纸带且穿过打点计时器）的情况下能做（选填“加速”、“匀速”或“减速”）直线运动。

（2）在小车的质量 $M$ 与沙和沙桶的质量 $m$ 满足 $M ≫ m$ 的条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力。在控制不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。

（3）在此实验中，该同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图乙是在 $m = 100 g, M = 1 kg$ 情况下打出的一条纸带， $O$ 为起点， $A 、 B 、 C$ 为过程中的三个相邻的计数点，它们到起点 $O$ 的距离分别是 $h_{O A} = 42.05 cm, h_{O B} = 51.55 cm, h_{O C} = 62.00 cm$ ，相邻的计数点之间有四个点没有标出，则此次小车的加速度 $a =$ $m / s^{2}$ （结果保留2位有效数字，电源频率为 $50Hz$ ）。