高中物理-试题列表-第49页

1、中国行星际探测器天问二号预计于2025年发射，用于对绕太阳沿椭圆轨道公转的小行星2016HO3和主带彗星311P进行探测，地球绕太阳可视为近似圆周运动，如图所示。已知

2016 HO 3

和

311 P

绕太阳公转的轨道半长轴分别为

1 AU

和

2.2 AU

（

AU

为天文单位，即日地之间的距离）。下列说法正确的是（　　）

A、

311 P

的公转周期大于4年 B、

2016 HO 3

的公转周期比

311 P

的公转周期小 C、天问二号探测器在地面上的发射速度将超过第三宇宙速度 D、在相等时间内，2016HO3与太阳连线扫过面积等于311P与太阳连线扫过面积

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2、某同学制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图所示。在线圈上放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（　　）

A、简易电磁炉工作时，在金属杯底部产生涡流 B、使用陶瓷器皿，不影响简易电磁炉加热效果 C、仅减小交流电的频率，简易电磁炉的功率增大 D、若在输入端接恒定电流，简易电磁炉仍能正常工作

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3、2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，已成为现代科学的重要基石之一、下列与量子力学的奠基性事件有关的说法中正确的是（　　）

A、光电效应现象表明光具有波动性 B、实物粒子只具有粒子性而不具有波动性 C、玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象 D、爱因斯坦的光子假说认为光的能量是可以连续变化的

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4、如图所示，将

α

粒子注入到加速电场的三等分点P（忽略各粒子的初速度），部分粒子经电场加速从加速电场负极板上的小孔N射出；然后沿以

O_{1}

为圆心、R为半径的圆弧通过静电分析器，再经速度选择器筛选后，从通道入口的中缝进入磁分析器，该通道的上下表面是内半径为0.5R、外半径为1.5R的半圆环，磁感应强度为

B_{0}

的匀强磁场垂直于半圆环，

α

粒子恰好能击中照相底片的正中间位置。加速电场两极板间的电压大小为

U_{0}

；静电分析器中与圆心

O_{1}

等距离的各点场强大小相等，方向指向圆心，且与速度选择器中的场强大小也相同。设原子核中每个核子的质量均为

m_{0}

，已知元电荷为e（整个系统处于真空中，不计粒子重力和粒子间的相互作用力）。

(1)、卢瑟福通过

α

粒子轰击氮（

{}_{7}^{14}N

）的实验发现了质子并产生氧（O）原子核，写出该实验的核反应方程；

(2)、①求静电分析器中，与圆心

O_{1}

距离为R处的电场强度的大小；

②求速度选择器中的磁感应强度B的大小；

(3)、若加速电压在

\frac{U_{0}}{16} \leq U \leq \frac{9 U_{0}}{16}

之间变化，且静电分析器中场强大小和速度选择器中的场强大小及磁感应强度大小可调，使得

α

粒子依旧从通道入口的中缝进入磁分析器，求

α

粒子在磁分析器中运动的半径范围以及最短时间。

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5、如图所示轨道框架，存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度

B = 0.5 T

。框架顶部AJ之间有一恒流电源。平行直轨道AB、IJ间固定质量

m_{1} = 0.1 kg

，电阻

R_{1} = 10 Ω

，长度为L的金属棒a，轨道间距为L，与水平面的夹角为

θ = 37 °

，底端B、I为一小段绝缘材料。平行足够长的轨道BC、HI之间静止放置质量

m_{2} = 0.05 kg

，电阻

R_{2} = 5 Ω

，长度为L的金属棒b，初始时b到BI的距离

L_{1} = 3 m

。已知

L = 1 m

。轨道各处均光滑，忽略其余电阻。某时刻静止释放金属棒a。求：

(1)、若金属棒a仍保持静止，求恒流电源的电流大小I；

(2)、将磁场方向改为竖直向上，发现a贴着直轨道AB、IJ下滑，当a位移

x = 0.06 m

时进入BC、HI，求金属棒a从释放到B、I的时间t；

(3)、承接（2），求a、b之间的最终距离

L_{2}

；

(4)、承接（2），求从a释放到a、b速度稳定，整个过程的焦耳热Q。

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6、如图所示，圆心角

θ = 53 °

，半径

R = 3 m

的光滑圆弧轨道BC固定在水平地面上，其末端C切线水平；两个质量均为

M = 1 kg

、长度均为

L = 4.5 m

的木板D、E静止在粗糙的水平地面上，其上表面与C端等高且平滑接触；水平传送带固定，且沿顺时针转动。现将质量

m = 2 kg

的物块A轻放在传送带的左端，离开传送带后从B点沿切线方向进入BC轨道，已知物块A与传送带间的动摩擦因数

μ_{1} = 0.5

，物块A与木板间的动摩擦因数均为

μ_{2} = 0.4

， AB间竖直高度

h = 0.8 m

，传送带长度为

x = 1.5 m

，木板D与水平面间的动摩擦因数

μ_{3} = 0.2

，木板E下表面光滑。取

g = 10 m / s^{2}

，

\sin 53 ° = 0.8

，

\cos 53 ° = 0.6

。求：

(1)、物块A滑到C点时，在C点受到圆弧轨道支持力的大小；

(2)、物块A到达B点所用时间；

(3)、物块A与木板E之间摩擦产生的热量。

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7、如图甲所示，导热良好、厚度不计的水杯带着一定空气倒置在装着足够多水的水管中，并静止释放，水管直径略大于水杯。整个过程中没有气体漏出。最后水杯如图乙在水面上漂浮。已知水杯质量

m = 0.1 kg

，水杯底面积

S = 10 {cm}^{2}

，释放前气体高度

L_{1} = 10.1 cm

，漂浮后气体高度

L_{2} = 11 cm

，大气压强

P_{0} = 1 \times 10^{5} Pa

，环境温度为275K。求：

(1)、水杯上浮过程中杯内气体的分子数密度（选填“变大”、“变小”或“不变”），气体（选填“吸收”或“放出”）热量：

(2)、水杯释放前的气体压强

p_{1}

：

(3)、其他条件不变，若环境温度变为300K，忽略水的体积变化，求水杯稳定后位移变化量。

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8、

(1)、以下实验采用的研究方法是控制变量法的有（　　）

A、探究小车速度随时间变化的规律 B、探究弹簧弹力与形变量的关系 C、探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 D、用双缝干涉测量光的波长

(2)、小陈同学在做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，测得的实验数据如表所示；请根据实验数据判断，该次实验时原线圈的匝数比副线圈的匝数（填“多，少，相等或无法判断”）。

次数	1	2	3	4
$U_{1} / V$	4.9	6.00	7.50	10.06
$U_{2} / V$	2.40	2.92	3.70	4.97

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9、小刘同学在家找到一个老旧的白炽灯泡，他对这个灯泡进行研究，先用欧姆表

\times 10

档进行测量，正确操作后发现指针如图甲所示，小刘同学为了更准确的测量灯泡的电阻，找到了下列器材：

A.量程为3V的电压表，内阻约为3kΩ

B.量程为10mA的电流表，内阻为6Ω

C.滑动变阻器R₁（0—10Ω）

D.滑动变阻器R₂（0—100Ω）

E.电阻箱R（999.9Ω）

F.电源3V

开关及导线若干

(1)、小刘同学发现电流表的量程太小，想改装成量程为40mA的电流表，则电流表与电阻箱（填并联或串联），阻值为Ω。

(2)、若要求电压从0开始测量，滑动变阻器选（填器材前的字母）

(3)、根据所选器材，把实物连接图乙补充完整。

(4)、根据所测量的数据，画出

I - U

图线如图丙所示，若已知图线的斜率为k，则灯泡的电阻为Ω

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10、如图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置，主要实验步骤如下：

a．将气垫导轨放在水平桌面上，将导轨调至水平。

b．在导轨上间隔一定距离设置两个光电门1和2。

c．用天平测出滑块和遮光条的质量m。

d．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块经过光电门1和2时遮光条的遮光时间 $t_{1}$ 和 $t_{2}$

e．取下垫片，用游标卡尺测量所用垫片的厚度h和遮光条的宽度d。

f．用钢卷尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离L及两光电门之间的距离x。

g.……

请回答下列问题：

(1)、（多选）关于该实验，以下说法不正确的是（　　）

A、遮光条宽度适当小些 B、滑块和遮光条的质量m可以不要测量 C、滑块和遮光条的质量m轻一点可以减小误差 D、实验时需要倾斜导轨以平衡摩擦力

(2)、该同学用游标卡尺测量垫片的厚度如图所示，则垫片的厚度h=mm；

(3)、若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足的关系式为

(4)、（多选）多次实验发现动能的增加量总是略小于重力势能的减小量，其原因可能是（　　）

A、遮光条宽度d的测量值偏小 B、导轨没有调水平，导轨左端略低于右端 C、空气阻力的影响 D、两光电门之间的距离x的测量值偏小

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11、在冰雕展上有一块边长为2m的立方体冰块，冰块内上下底面中心连线为

O O'

，在立方体底面内安装了一盏可视为圆形平面的面光源灯，面光源灯半径为0.5m，圆心在

O'

处，光源为单色光源，冰块的折射率取

\sqrt{2}

，不考虑反射光线的影响，由于全发射，在立方体冰面上有些位置没有光射出，下列四幅图表示对应的表面有光射出的情况，阴影部分表示有光射出的部分，下列正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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12、原子钟对提升导航定位、深空探测、电力系统授时等技术具有重要意义，如图所示为某原子钟工作原子的四能级体系。首先，工作原子吸收波长为

λ_{0}

的光子a，从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ。然后，工作原子自发辐射出波长为

λ_{1}

的光子，跃迁到“钟跃迁”的上能级2，并在一定条件下跃迁到“钟跃迁”的下能级1，辐射出波长为

λ_{2}

的光子，实现受激辐射，发出钟激光。最后，工作原子从下能级1回到基态，同时辐射出波长为

λ_{3}

的光子。则（　　）

A、某“振荡器”产生的电磁场能使工作原子从能级1跃迁到能级2，则“振荡器”的振荡频率为

\frac{c}{λ_{2}}

B、该原子钟产生的钟激光的波长

λ_{2} = λ_{0} - λ_{1} - λ_{3}

C、光子a的动量一定比钟激光的动量大 D、钟激光可以让某金属材料发生光电效应，光子a一定也可以

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13、如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内。O点处的波源1从

t = 0

时刻开始沿垂直于xOy水平面的z轴做简谐运动，其位移随时间变化关系

z = 2 \sin 5 π t (cm)

，产生的机械波在xOy平面内传播。实线圆、虚线圆分别表示

t_{0}

时刻相邻的波峰和波谷，且此时刻平面内只有一圈波谷。

t_{1} = 0.8 s

时，在B点处的波源2也开始垂直于xOy水平面沿z轴负方向开始做简谐运动，其振动的周期、振幅与波源1相同，下列说法正确的是（　　）

A、该机械波的传播速度为5m/s B、

t_{0} = 0.4 s

C、振动稳定后，C处质点为振动的减弱点 D、

t = 0.8 s

至

t = 1.6 s

时间内，C处质点运动的路程为16cm

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14、某小型水电站向外输送电能的示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。图甲中，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为

n_{1}

、

n_{2}

。降压变压器原、副线圈匝数分别为

n_{3}

、

n_{4}

（变压器均为理想变压器）。图乙中，ABCD是面积为S的矩形线圈，线圈共N匝，线圈保持匀速转动，转动周期为T，匀强磁场磁感应强度B。则下列说法正确的是（　　）

A、线圈匀速转动至图乙位置时，线圈的磁通量变化率最大 B、若升压变压器线圈

n_{1}

两端电压和用电器额定电压都是220V，需满足

\frac{n_{1}}{n_{2}} < \frac{n_{4}}{n_{3}}

C、升压变压器线圈

n_{1}

应当用比线圈

n_{2}

更细的导线绕制 D、不计发电机的内阻，发电机EF处电压表的示数大小为

\frac{2 π N B S}{T}

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15、现有两个边长不等的正方形

A B D C

和

a b d c

，如图所示，且

A a

、

B b

、

C c

、

D d

间距相等。在

A B

、

A C

、

C D

、

B D

的中点分别放等量的点电荷，其中

A B

、

A C

的中点放的点电荷带正电，

C D

、

B D

的中点放的点电荷带负电，取无穷远处电势为零。则下列说法中正确的是（　　）

A、

O

点的电场强度和电势均为零 B、把一正点电荷沿着

b \to d \to c

的路径移动时，电场力所做的总功为零 C、同一点电荷在

a

、

d

两点所受电场力不同 D、将一负点电荷由

a

点移到

b

点，电势能增大

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16、如图所示，将一小物块A轻轻放在长

L_{1} = 4.0 m

以

v_{0} = 4 m / s

顺时针匀速转动的传送带左端M处，右端N与放在光滑水平桌面上的长木板C上表面平齐。长木板长为

L_{2} = 2.5 m

， C的右端带有挡板，在C上放有小物块B，开始时B和C静止，B到挡板的距离为

L_{3} = \frac{7}{8} m

。小物块A与传送带间的动摩擦因数

μ_{1} = 0.25

， A、C之间及B、C之间的动摩擦因数均为

μ_{2} = 0.2

，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B、C的质量均为

m = 1 kg

，重力加速度为

g = 10 m / s^{2}

，所有碰撞均为弹性正碰。下列说法正确的是（　　）

A、小物块A由M运动到N用时1.6s B、A滑上C但未与B相碰前，B的加速度为

2 m / s^{2}

C、A滑上C后，经1.2s小物块B与挡板相碰 D、由于运送物块传送带多消耗能量为16J

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17、已知地球质量为M，月球质量为m，地月距离为L。以地心作为坐标原点，沿地月连线建立x轴，在x轴上有一个探测器。由于地球和月球对探测器的引力做功与路径无关，探测器具有与其位置相关的引力势能。仅考虑地球和月球对探测器的作用，可得探测器引力势能

E_{p}

随位置变化关系如图所示。在

x = k L

处引力势能最大，k已知，下列选项正确的是（　　）

A、探测器受到的作用力随位置坐标x的增大，先逐渐增大后逐渐减小 B、探测器受到的作用力随位置坐标x的增大，一直减小 C、地球与月球的质量之比

\frac{M}{m} = {(\frac{k}{1 - k})}^{2}

D、地球与月球的质量之比

\frac{M}{m} = {(\frac{k}{1 + k})}^{2}

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18、已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为

N_{A}

，地面大气压强是由大气的重力产生的，大小为

p_{0}

，重力加速度大小为g。由以上数据可估算（　　）

A、地球大气层空气分子总数为

2 π \frac{N_{A} p_{0} R^{2}}{M g}

B、地球大气层空气分子总数为

4 π \frac{N_{A} p_{0} R h}{M g}

C、空气分子之间的平均距离为

\sqrt[3]{\frac{M g h}{N_{A} p_{0}}}

D、空气分子之间的平均距离为

\sqrt[3]{\frac{M g R^{2}}{N_{A} p_{0} h}}

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19、风筝节上小明同学在放风筝，风筝静止于空中时可简化如下图，风筝平面与水平面夹角始终为30°，风对风筝的作用力垂直风筝平面，且风速越大，作用力越大。已知风筝的质量为m，风筝线质量不计，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A、若风速缓慢变大，则线与水平方向的夹角变大 B、若风速缓慢变大，则线上的拉力减小 C、若风筝线与水平方向的夹角为30°，则风对风筝的作用力大小为

\frac{\sqrt{3}}{2} m g

D、若风筝线与水平方向的夹角为30°，则线对风筝的作用力大小为

\sqrt{3} m g

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20、下列说法正确的时（　　）

A、太阳光斜射到玻璃、水面时，反射光是自然光，折射光是偏振光 B、金属具有确定的熔点但没有规则的形状，因此金属不属于晶体 C、雨后荷叶上的露珠呈近似球体的形状，说明液体存在表面张力且液体不浸润荷叶 D、分子距离增大，分子势能一直增大

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