高中物理-试题列表-第5页

1、2024年4月21日7时45分，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将遥感四十二号02星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。若遥感四十二号02星发射过程示意图如图所示，先进入近地圆形轨道I（可认为轨道半径等于地球半径）上做匀速圆周运动，到

P

点时实施瞬间点火变轨进入椭圆轨道II，沿轨道II运动到

Q

点时再次实施变轨，进入轨道Ⅲ绕地球做匀速圆周运动。已知地球的半径为

R

，轨道Ⅲ的半径为

3 R

，卫星在轨道Ⅲ上时运行周期为

T

，引力常量为

G

，下列说法正确的是（　　）

A、卫星在轨道II上运行，从

P

点到

Q

点，需在

P

点点火减速 B、卫星在轨道II上的周期为

\frac{2}{9} \sqrt{6} T

C、卫星从轨道II变到轨道III，机械能不变 D、地球的平均密度为

\frac{3 π}{G T^{2}}

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2、家用健身挥拳力量测试仪的核心部件为平行板电容器，如图所示，固定极板与可动极板的正对面积

S

保持不变，极板间介质为空气。挥拳冲击可动极板时，极板间距

d

会随之减小。测试前先将电容器与恒压电源相连完成充电，随后断开电源。下列说法正确的是（　　）

A、挥拳力量越小，电容

C

越大 B、挥拳力量越大，极板间电压

U

越大 C、断开电源后，挥拳冲击过程中，极板带电量

Q

不变 D、调节仪器参数，减小极板正对面积

S

，相同挥拳力量下，电压变化幅度变小

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3、摄影师户外拍照时用来固定相机的便携式三脚架如图所示，它由三根完全相同的杆通过铰链组合在一起，每根杆均可绕铰链自由转动。三根杆与竖直方向的夹角均为

30^{\circ}

，已知相机及其附件的总质量为

m

，重力加速度为

g

。杆的质量、支架与铰链之间的摩擦忽略不计，则每根杆与地面间的摩擦力大小为（　　）

A、

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

B、

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

C、

\frac{\sqrt{3}}{6} m g

D、

\frac{\sqrt{3}}{9} m g

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4、2021年1月20日，位于安徽合肥“科学岛”的全超导托卡马克核聚变实验装置EAST（中文名“东方超环”）取得重大突破，成功实现了超过1亿摄氏度、1056秒的稳态长脉冲高约束模等离子体运行，创造了托卡马克装置高约束模运行新的世界纪录。这一成果被选为2021年中国十大科技进展新闻。EAST装置利用强磁场将高温等离子体约束在真空容器内，避免与器壁接触。若某时刻一个带电粒子（带正电）在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动，下列措施能使该粒子做圆周运动的半径增大的是（　　）

A、只减小磁感应强度 B、只增大磁感应强度 C、只减小该粒子的速度 D、只增大该粒子的电荷量

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5、一个质点以初速度

v_{0}

沿直线加速运动，速度v随位移x变化的图线如图所示，则质点的加速度大小变化情况正确的是（　　）

A、质点的加速度大小不变 B、质点的加速度越来越大 C、质点的加速度越来越小 D、质点的加速度先减小后增大

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6、如图所示，在直角坐标系

x O y

中，

x < 0

的区域存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E（未知）；

x > 0

的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B（未知）。一质量为m、电荷量为

+ q

（

q > 0

）的粒子，从点

P (- 2 d, d)

以初速度

v_{0}

沿x轴正方向射入电场，恰好经过坐标原点O，经磁场偏转后再次进入电场，恰能通过P点。不计粒子重力。

(1)、求匀强电场的电场强度大小E；

(2)、求匀强磁场的磁感应强度大小B及粒子在磁场中运动的时间；

(3)、若粒子经过O点时，在

x > 0

的区域再加一个方向沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为

x < 0

的区域内电场强度的2倍，求粒子在

x > 0

的区域运动过程中距x轴最远的距离。

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7、如图所示，在竖直平面内一轻质弹力绳的一端固定于P点，另一端穿过光滑钉孔Q后连接质量

m = 1 kg

的小球A，该球穿过与水平直杆

O M

成

θ = 30 °

角的直杆

O N

，两杆平滑连接。点P、Q和O在同一竖直线上，

P Q

间距为弹力绳原长。

T S

段是半径

R = 2.4 m

的圆弧形轨道，S为最低点，T与圆心

O_{1}

的连线与竖直方向夹角

α = 60 °

。现将小球A拉至与Q等高的位置由静止释放，当小球A首次进入水平杆

O M

，便在水平方向与穿在直杆OM且静止于O点的小球B发生弹性碰撞，小球B离开M点后恰好能从T点切线进入圆弧轨道。小球A与杆

O N

间的动摩擦因数

μ = \frac{\sqrt{3}}{3}

，不考虑小球A经过两杆连接处时的能量损失，不计小球B与杆

O M

及圆弧形轨道

T S

间的摩擦，忽略空气阻力。弹力绳始终在弹性限度内且满足胡克定律，劲度系数

k = 20 N/m

，其弹性势能

E_{p}

与伸长量x的关系为

E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}

。取重力加速度

g = 10 {m/s}^{2}

，已知

O Q

间距

d = 1 m

， M、T两点间的高度差

H = 1.5 m

。求：

(1)、小球A由静止释放后瞬间加速度大小；

(2)、小球B运动到S点时的速度大小；

(3)、小球B的质量。

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8、山东沿海地区冬季清晨湿冷、中午温度骤升，2025年12月某日地表温度变化达20℃。某车主早晨7：00在气温零下3℃时测得胎压为2.1atm，胎压监测系统设定报警阈值为≤1.9atm或≥2.6atm。忽略轮胎内气体体积变化。

(1)、中午地表温度升至17℃，车辆行驶过程中轮胎内气体温度升至47℃，通过计算说明胎压是否触发报警；

(2)、若汽车行驶过程中一轮胎被异物划破缓慢漏气，当系统报警时，求泄漏气体质量占胎内原有气体质量的百分比（假设漏气过程温度保持47℃不变，结果保留两位有效数字）。

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9、某实验小组用伏安法测一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：

A.被测干电池一节

B.电流表（量程为0～0.6A，内阻约为 $1.0 Ω$ ）

C.电压表（量程为0～3V，内阻约为 $5 k Ω$ ）

D.滑动变阻器（最大阻值为 $10 Ω$ ）

E.开关、导线若干。

(1)、请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整。

(2)、该实验小组连接好电路后进行实验，多次调节滑动变阻器，记录对应电流表、电压表的示数I、U，得到了如图乙所示的

U - I

图像。根据图像可求得干电池的电动势和内阻，被测干电池的电动势

E =

V，内阻

r =

Ω

。（结果均保留两位小数）

(3)、由于电流表不慎损坏，实验桌上还有一个电阻箱，该实验小组设计了如图丙所示的实验电路，多次改变电阻箱的阻值R，记录电压表的示数U，得到了如图丁所示的

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

图像。且斜率为k、纵轴截距为b，则该干电池的电动势

E =

，内阻

r =

。（均选用k、b表示）

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10、按要求完成下列实验题；

(1)、实验小组利用图甲中器材在圆形桌面上验证平行四边形定则。桌面上固定白纸，边缘安装三个不计摩擦的定滑轮，其中滑轮

P_{1}

的位置固定，

P_{2}

、

P_{3}

可沿桌边缘移动，实验中保证三段细线均平行于桌面。三根细线系在同一点O，在每根细线下分别挂上一定数量的钩码（钩码规格相同），并使结点O（不与桌面接触）静止。

①实验中必要的步骤是。（多选）

A.测出当地重力加速度以计算拉力大小

B.记录三根绳子所挂钩码数量

C.测量出三根细线的长度并记录三根细线的方向

D.标记平衡时结点O的位置并记录三根细线的方向

②实验中，若桌面不水平，（填“会”或“不会”）影响实验的结论。

(2)、某实验小组利用如图乙所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻质细线一端固定在铁架台上P点，另一端连接一个小球（小球上固定一宽度为d的挡光片），光电门安装在P点的正下方。实验时，将小球拉至细线（始终拉紧）与竖直方向成

θ

角的位置由静止释放，记录小球通过光电门时挡光片的挡光时间

Δ t

。已知细线悬点到小球中心的距离为L，当地重力加速度为g。

①小球通过光电门时的速度大小为 $v =$ 。（用d、 $Δ t$ 表示）

②若机械能守恒，需满足的表达式为 $g L =$ 。（用 $θ$ 、d、 $Δ t$ 表示）

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11、在磁悬浮技术的实验研究中，常用平行金属导轨模拟电磁驱动系统。如图所示，光滑导轨由倾斜部分和水平部分组成。水平部分位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。倾斜导轨及水平导轨Ⅰ段间距均为

2 L

，水平导轨Ⅱ段间距为L，Ⅰ、Ⅱ段导轨都足够长。金属棒P、Q质量均为m、接入电路部分的电阻均为r，Q棒开始静止在Ⅱ区，让P棒从倾斜轨道上高度为h处由静止释放，忽略经过轨道连接处的能量损失，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g，忽略导轨电阻，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、P棒刚进入磁场时，Q棒的加速度大小为

\frac{B^{2} L^{2} \sqrt{2 g h}}{m r}

B、Q棒达到稳定运动状态时的速度大小为

\frac{1}{3} \sqrt{2 g h}

C、从P棒进入磁场到达到稳定运动状态过程中，通过P棒的电荷量为

\frac{2 m \sqrt{2 g h}}{5 B L}

D、从P棒进入磁场到达到稳定运动状态过程中，系统产生的总热量为

\frac{1}{3} m g h

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12、如图所示，真空中有三个点电荷分别固定在边长为L的正三角形的三个顶点，其中A、B处固定电荷量均为

+ Q

的点电荷，C处固定电荷量为

- Q

的点电荷。O点为三角形中心，D点为

B C

边的中点。取无穷远处电势为零，点电荷产生的电势公式为

φ = k \frac{q}{r}

，其中q为点电荷的电荷量，r为到点电荷的距离，k为静电力常量。下列说法正确的是（　　）

A、O点的电场强度大小为

\frac{6 k Q}{L^{2}}

B、O点的电势为

\frac{3 k Q}{L}

C、电子在O点的电势能小于在D点的电势能 D、若将C处换为电荷量为

+ 2 Q

的点电荷，则O点电势变为原来的

\frac{4}{3}

倍

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13、在某海洋科普实验中，科研人员在平静的海面上（视为

x O y

平面）的O点安装了一个振动装置（起振方向竖直向上），可产生简谐横波并向四周传播。

t = 0

时刻，海面上形成的第1个波峰和第1个波谷恰好分别位于距离O点0.2m（实线）和0.1m（虚线）的同心圆上，如图所示。实验中，位于A点［坐标（3.0m，0）］和B点［坐标（4.0m，3.0m）］的传感器记录了质点的振动情况。已知该波的周期

T = 0.04 s

，下列说法正确的是（　　）

A、该波的传播速度大小为5m/s B、

t = 0.60 s

时，质点A第一次到达波峰 C、

t = 0.96 s

时，质点B第一次到达波谷 D、

t = 1.00 s

时，质点B第2次到达波峰

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14、如图所示为某餐厅的点餐、送餐机器人，质量

M = 10 kg

。某次承载质量

m = 2 kg

的餐盘（包括食物）在水平地面上以

v_{0} = 6 m/s

的速度匀速运动，某时刻机器人紧急制动，以

a_{1} = 6 {m/s}^{2}

的加速度做匀减速直线运动。已知餐盘与机器人水平台面间的动摩擦因数

μ = 0.5

，餐盘没有从机器人上脱离，取重力加速度

g = 10 {m/s}^{2}

，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、制动过程中餐盘的加速度大小为

6 {m/s}^{2}

B、制动0.1s内，餐盘与机器人之间因摩擦产生的总热量为0.5J C、制动0.1s内，地面对机器人的摩擦力的冲量大小为7N·s D、制动0.1s内，机器人对餐盘的冲量大小为1N·s

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15、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比可通过滑动触头T调节，原线圈接有内阻不计、电压有效值恒定的交流电源和定值电阻

R_{0}

，副线圈回路接有滑动变阻器R、定值电阻

R_{1}

和

R_{2}

，以及理想电流表A。初始时，滑动触头T位于副线圈中点，滑片P位于滑动变阻器中点。现欲使电流表示数增大，下列操作一定可行的是（　　）

A、仅将T向a端移动 B、仅将滑片P下移 C、将T向b端移动，同时滑片P上移 D、将T向a端移动，同时滑片P下移

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16、天问四号是中国行星际探测器，计划于2029年9月由长征五号火箭从海南文昌发射场发射，主要开展木星系及天王星探测任务。假设质量为m的天问四号在半径为r的环木星轨道上运行，已知木星质量为M，木星半径为R，引力常量为G，天问四号的引力势能

E_{p} = - G \frac{M m}{r}

（取无穷远处引力势能为零）。则天问四号从环木星轨道逃逸木星所需额外提供的最小能量为（不考虑其他星体的引力）（　　）

A、

\frac{G M m}{2 R}

B、

\frac{G M m}{R}

C、

\frac{G M m}{2 r}

D、

\frac{G M m}{r}

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17、如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴

O O^{'}

重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与

O O^{'}

之间的夹角

θ

为37°。小物块和陶罐之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

。则（　　）

A、小物块受到重力、支持力、向心力的作用 B、转台转动的角速度为

\sqrt{\frac{5 g}{R}}

C、小物块转动的线速度大小为

\frac{3}{10} \sqrt{5 g R}

D、当转台的角速度缓慢增大到

\sqrt{\frac{5 g}{3 R}}

时，小物块相对罐壁发生滑动

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18、杂技演员每隔相等时间竖直向上抛出一小球（不计一切阻力，小球间互不影响，重力加速度为g），若每个小球抛出时的初速度大小都是

v_{0}

，他一共有4个小球，要想使节目连续不断表演下去，在他的手中总要有1个小球停留，则每个小球在手中停留的时间为（　　）

A、

\frac{v_{0}}{2 g}

B、

\frac{2 v_{0}}{3 g}

C、

\frac{v_{0}}{g}

D、

\frac{2 v_{0}}{g}

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19、旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角

θ

称为“旋光角”，

θ

与糖溶液浓度有关，

θ

测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是（　　）

A、光的偏振现象表明光是一种机械波 B、阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，与上述原理相同 C、放置样品P后，到达O处光的强度不会明显减弱 D、将偏振片B缓慢转动，使得O处光的强度第一次达到最强，偏振片B转过的角度等于

θ

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20、我国自主研发的“华龙一号”核电机组采用铀核（

_{92}^{235} U

）裂变发电，典型裂变反应之一为

_{92}^{235} U + X \to_{56}^{144} Ba +_{36}^{89} Kr + 3 X

。已知

_{92}^{235} U

是天然放射性元素，下列说法正确的是（　　）

A、核反应方程中的

X

为

α

粒子 B、反应后核子的平均质量减小 C、

_{56}^{144} Ba

的比结合能小于

_{92}^{235} U

的比结合能 D、太阳内部发生的核反应是核裂变反应

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