高中物理-试题列表-第46页

1、如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B，质量分别为m、2m，A、B离圆心O距离分别为2r、3r。A、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直且无张力。已知A、B与圆盘间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止开始缓慢加速，则（）

A、当

ω_{1} = \sqrt{\frac{μ g}{3 r}}

时，细线即将出现张力 B、当

ω_{2} = \sqrt{\frac{2 μ g}{3 r}}

时，圆盘对A的静摩擦力为零 C、圆盘对A的静摩擦力先增大后减小再增大 D、当

ω_{3} = \sqrt{\frac{3 μ g}{4 r}}

时，圆盘与A、B间的静摩擦力均达到最大值

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2、在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度

a

与弹簧的压缩量

x

间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其

a - x

关系如图中虚线所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则（　　）

A、M密度是N密度的

\frac{1}{3}

B、Q的质量是P的3倍 C、Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D、M的第一宇宙速度是N的3倍

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3、武当山的主峰天柱峰上屹立着一座光耀百里的金殿，是中国现存最大、等级最高的铜铸鎏金大殿，在雷雨交加时，屋顶常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿屋顶金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的雷火炼殿的奇观。有关这种现象的说法正确的是（　　）

A、金殿是个庞大的优良导体，闪电时产生的电弧使空气剧烈膨胀而爆炸，看似火球 B、金殿顶部肯定很少有带尖的结构，不易放电 C、出现雷火炼殿现象时，大殿内会产生强电场 D、金殿安装了避雷针后，仍会经常出现雷火炼殿奇观

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4、对称思想是物理学的重要思想方法，常见有过程对称、结构对称等。如图甲所示，4个边长相同、电荷量相同且均匀分布在表面的带正电的绝缘立方体，并排放在一起（忽略边界效应，假设移近过程电荷分布保持不变）。若在上表面4个角顶点相交的O点处，测得场强大小是

E_{0}

，现将前右侧的小立方体移至无穷远处。如图乙所示，则此时O点的场强大小变为（　　）

A、

\frac{1}{4} E_{0}

B、

\frac{3}{4} E_{0}

C、

\frac{\sqrt{10}}{4} E_{0}

D、

\frac{\sqrt{11}}{4} E_{0}

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5、一辆汽车在平直的公路上以恒定的加速度启动并开始计时，经过

100 s

后，开始做匀速直线运动，汽车的功率-时间（

P - t

）图像如图所示。已知汽车质量为

2 \times 10^{3} kg

，

t = 0

时汽车的牵引力为

4 \times 10^{3} N

，汽车受到的阻力恒为车重力的

\frac{1}{10}

，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，下列说法正确的是（　　）

A、汽车先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动 B、汽车的最大速度为

20 m / s

C、汽车做匀加速直线运动的时间为

10 s

D、

t_{1} \sim 100 s

的时间内，汽车克服阻力做功为

5.2 \times 10^{6} J

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6、如图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场线，

a

、

b

、

c

三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从

O

点垂直射入电场的运动轨迹，其中

b

虚线为一圆弧，且三个粒子的电荷量大小相等。不计粒子的重力，则以下说法正确的是（　　）

A、

a

一定是正粒子的运动轨迹，

b

和

c

一定是负粒子的运动轨迹 B、

a

、

b

、

c

三个电荷在O点的加速度相同 C、

a

虚线对应的粒子的加速度越来越小，

c

虚线对应的粒子的加速度越来越大，

b

虚线对应的粒子的加速度不变 D、

b

虚线对应的粒子的质量大于

c

虚线对应的粒子的质量

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7、如图所示是被誉为浙江最美盘山公路——余姚四明山盘山公路的某一发卡弯，甲乙丙三条虚线为三辆相同小汽车过此弯角的三种行驶线路，关于汽车过此弯角的说法正确的是（　　）

A、三辆汽车过弯时的位移相同 B、为获得更大的过弯速度，应选择乙车路线 C、过弯时司机有被向外甩的趋势，故司机过弯时受到的合力指向弯道外侧 D、以较大速度过弯时，乙路线最易侧翻

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8、两质量相同的小球A、B，分别用轻绳悬在等高的O₁、O₂点，A球的悬线比B球的悬线长。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，以悬点为零势能参考面，小球经过最低点时，动能分别为E_kA、E_kB ，重力势能分别为E_pA、E_pB ，机械能分别为E_A、E_B ．则（　　）

A、E_kA＞E_kB_，E_pA＞E_pB_，E_A＞E_B B、E_kA＞E_kB_，E_pA＜E_pB_，E_A＞E_B C、E_kA＞E_KB_，E_pA＜E_pB_，E_A＝E_B D、E_kA＜E_kB_，E_pA＞E_pB_，E_A＝E_B

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9、教科书在描述圆周运动时设置了许多插图，下列关于插图表述正确的是（　　）

A、图甲旋转木马工作时，越靠内侧的木马线速度越大 B、图乙在铁路弯道处，轨道外轨略高于内轨 C、图丙“空中飞椅”游戏过程中，钢绳对座椅的拉力提供向心力 D、图丁洗衣机的脱水桶在工作时，衣服中的水珠在离心力的作用下从桶孔飞出

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10、库仑扭秤实验用扭秤把极小的力放大到可测，第一次实现精确测量，使电磁学从定性走向定量，它是静电学的基石，也是人类第一个定量的电磁学定律。根据所学知识请判断库仑在实验过程中，对金属小球的电荷量的测定是采用下面哪种方法（　　）

A、用测电量的仪器精密测量 B、用两个相同的金属小球带同种电荷，接触后总电量平分的方法确定电荷量 C、用两个相同的金属小球带异种电荷，接触后总电量平分的方法确定电荷量 D、用两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，接触后电荷量平分的方法确定电荷量

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11、下列说法不正确的是（　　）

A、牛顿提出了万有引力定律，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中 B、动能定理的推导过程用到了演绎推理的方法 C、爱因斯坦的相对论时空观认为：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不相同的 D、开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的行星观测记录的数据基础上整理和研究出来的

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12、在日常生活中，我们经常提到食物热量、热量的摄入与消耗等概念。以德芙巧克力经典牛奶味为例，它的能量密度约为22.4 kJ/g，若用国际单位制基本单位来表示，能量密度的单位是（　　）

A、

m^{2} \cdot s^{- 2}

B、

kg \cdot m^{2} \cdot s^{- 2}

C、

kg \cdot m^{2} \cdot s^{- 1}

D、

m^{2} \cdot s^{- 1}

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13、如图1所示，某团队利用感应加速器和质谱仪研究核反应。感应加速器中励磁电流大小

i = I_{m} \sin ω t

，预设的电子加速轨道半径为

R_{1}

，轨道处磁感应强度大小为

k i

，

k

为定值。质谱仪中各组件均沿轴线对齐。静电分析器由两块平行正对的

90 °

弧形铜板构成，板间轴线半径为

R_{2}

，电压为

U

，距离为

d (≪ R_{2})

。磁分析器由一根

90 °

弧形细铜管构成，其轴线半径也为

R_{2}

，匀强磁场方向垂直纸面向内。

电子在轨道上被加速到最大速度时被引出，撞击靶材，撞击时因速度变化而辐射 $γ$ 光子， $γ$ 光子触发 $_{4}^{9} Be$ 核反应，不考虑电子与 $_{4}^{9} Be$ 核的直接反应。核反应结束后，将产物和部分未反应的 $_{4}^{9} Be$ 无损无污染注入（图中以箭头表示）离子仓。离子仓通过气化、电离等环节将待测样品处理成为电荷量为 $e$ 、速度较小的单核正离子。正离子飘进加速电场被加速，部分离子先后通过静电分析器、磁分析器，被法拉第杯完全吸收，单位时间内吸收的离子个数为 $n$ 。不能通过的离子被各接地器壁吸收。现保持磁分析器的磁感应强度大小恒为 $B$ ，测得 $n - U$ 关系如图2所示。

假定每一个电子撞击靶材时只辐射一个 $γ$ 光子，且 $γ$ 光子最大能量等于电子的动能。电子质量为 $m_{e}$ ， $1 u = 931.5 MeV / c^{2}$ ，补充数据如表格所示。不考虑离子间作用力、各过渡段的场。

可能用到的原子核质量（单位：u）

原子核	质量	原子核	质量
$_{0}^{1} n$	$1.0087$	$_{2}^{5} He$	5.0121
$_{1}^{1} H$	$1.0078$	$_{3}^{6} Li$	6.0151
$_{1}^{2} H$	$2.0141$	$_{3}^{7} Li$	7.0160
$_{1}^{3} H$	$3.0160$	$_{4}^{8} Be$	8.0053
$_{2}^{4} He$	$4.0026$	$_{4}^{9} Be$	9.0122

(1)、求能通过静电分析器的离子动能

E_{k}

的表达式；

(2)、求能通过磁分析器的离子质量

m

的表达式；

(3)、已知图2中最高峰对应

_{4}^{9} Be

核，

①判断次高峰对应的原子核种类和核反应方程式；

②已知某个静止的 $_{4}^{9} Be$ 核发生①中所求反应后，产物总动能为0.09MeV，求触发此次核反应的 $γ$ 光子能量 $E$ 。（单位MeV，结果保留三位有效数字）

(4)、为产生能量为

ε

的

γ

光子，求感应加速器励磁电流最小峰值

I_{m}

的表达式。

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14、如图所示，在足够大的光滑水平绝缘桌面上，虚线MN的右侧充满竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为

B

。一个质量为

m

、边长为

d

的

N

匝闭合正方形线框从左侧的桌面滑入磁场，线框的右边与虚线平行，速度方向与虚线垂直，初速度记为

v_{0}

，大小可以调节。图示时刻线框的右边恰好进入磁场，不考虑电磁辐射。

(1)、若线框的电阻为

R

，不计线框的自感，线框能完全进入磁场，求

①图示时刻感应电流 $I$ 的大小；

②线框完全进入磁场时的速度 $v_{1}$ ；

(2)、若线框处于超导状态，自感系数为

L

，求线框回路储存磁能的最大值

E_{B}

；

（公式提示：自感电动势 $E_{L} = L \frac{Δ I}{Δ t}$ ，简谐运动的势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ）

(3)、若线框的电阻为

R

，考虑自感但自感系数未知。已知线框能完全进入磁场且完全进入时的速度为

\frac{1}{2} v_{0}

。求线框完全进入磁场后直到电流为零，流过导线横截面的电量

q_{2}

。

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15、如图所示，科学馆的一套游戏装置由水平地面AB、竖直台阶BC、足够长的水平地面CD、一段固定在竖直平面的薄壁硬管道和一段匀质的长木方组成，其中管道中段为轴线半径为

R = 0.4 m

、圆心为

O

的圆管，管道两端水平，底部略微错开，两端的下沿、地面AB、木方上表面等高，木方高度为

h = 0.2 m

。一个大小刚好通过管道的小铅块以初速度

v_{0} = 4 m / s

滑上

A

端，先后通过管道和木方上表面并以

v_{1} = 3 m / s

的末速度从木方右端抛出。小铅块通过图中

P

处时与管道没有作用力。已知小铅块和木方的质量相等，小铅块的尺寸远小于木方的长度。除小铅块和木方之间，不计其余各处摩擦。

(1)、求小铅块抛出时，木方的速度大小

v_{2}

；

(2)、求小铅块落到水平地面CD时，小铅块与木方右端的距离

Δ x

；

(3)、求连线OP与竖直线OQ夹角

θ

的余弦值；

(4)、现将木方沿图中虚线位置切成长度比为

k : (1 - k)

的左右两段，然后分别放回原处，让小铅块重复前述操作，发现小铅块恰好不从木方右端抛出。求

k

的值。

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16、如图所示，上端开口的圆柱形气缸B固定在地面上，下端开口的圆柱形气缸A外径刚好等于气缸B的内径，二者内部空间的横截面积分别为S和

\frac{6}{5} S

，气缸A的内部高度是H。状态1中，气缸A下端与气缸B底部的高度差为

\frac{1}{6} H

，封闭着一定质量的高温气体。随着气体温度缓慢降至与环境温度相同，气缸A下端刚好降至与气缸B底部等高，为状态2。用竖直向上缓慢增大的力F向上拉气缸A，直至气缸A下端与气缸B底部的高度差恢复为

\frac{1}{6} H

，为状态3。环境温度为T₀ ，大气压强为p₀ ，从状态1到状态2过程中气体内能减少0.55p₀SH，气缸A的重力等于0.12p₀S。视缸内气体为理想气体，气缸导热性能较好，不考虑气缸之间的摩擦和漏气。求：

(1)、状态1中，封闭气体的温度T₁；

(2)、状态1到状态2过程中，气体与环境之间传递的热量Q（以气体吸热为正）；

(3)、状态3中力F大小的表达式。

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17、某同学为完成电容器系列实验，准备了如下器材：一只电解电容器（标称

470μF

、25V）、一块电池（标称9V）、一个定值电阻（标称

20 k Ω

）、一块灵敏电流表（量程

±300μA

，内阻

2.5 k Ω

）、一块数字多用电表（选用直流20V挡，内阻为

1 M Ω

）、一只电感（标称

470μH

）、一只电压传感器及电脑、一块机械秒表、开关和导线若干。

(1)、在“观察电容器的充电现象”实验中，图1是准备过程中的器材及连接方式的局部照片，除黑表笔外，电池、开关等均已连接完毕；图2是测量过程中的灵敏电流表照片，读数为

μA

。实验观察到，灵敏电流表的示数开始阶段逐渐减小，但减小到

10μA

左右就不再变化。请根据这一现象判断测量过程中黑表笔实际接触的是（在“—”和“

G

”）接线柱。

(2)、利用图1电路完成“观察电容器的放电过程”实验，断开开关，利用多用电表的内阻放电。实验时，在多用电表旁边摆放一只机械秒表，读取多组电压值和对应时刻，作出如图3所示的

U - t

图线，可以看出，电压越小电压变化越（选填“快”或“慢”）。该同学发现图线与课本上氡元素衰变的

\frac{m}{m_{0}} - t

图线非常相似，则该放电过程的“半衰期”大约是s。

(3)、利用图3完成“探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系”实验。

t = 0

时电容的放电电流为

I =

μA

（保留两位有效数字）。由图线得下表：

时间范围	电压变化 $Δ U$	电量变化 $Δ Q$
$60 s - 180 s$	$8.3 - 6.5 = 1.8 V$	0.86mC
$180 s - 300 s$	$6.5 - 5.1 = 1.4 V$	0.69mC
$300 s - 420 s$	$5.1 - 4.0 = 1.1 V$	$Δ$