高中物理-试题列表-第532页

1、如图，边长为

a

的正方形

A B C D

是由低折射率光学复合材料制成的棱镜的横截面，

M

为

A B

边的中点。在截面所在的平面，一光线自

M

点射入棱镜，入射角为

i = 53^{\circ}

，经折射后在

B C

边的

N

点恰好发生全反射，反射光线从

C D

边的

P

点射出棱镜。已知

sin 53^{\circ} = \frac{4}{5}

，

cos 53^{\circ} = \frac{3}{5}

，求：

(1)、棱镜的折射率；

(2)、

P

、

C

两点之间的距离。

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2、如图所示，一电荷量

q = 3 \times 10^{- 5} C

带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点，电键S合上后，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角（

α = 37 °

；已知两板相距

d = 0.1 m

，电源电动势

E = 15 V

，内阻

r = 0.5 Ω

，电阻

R_{1} = 3 Ω

，

R_{2} = R_{3} = R_{4} = 8 Ω

。g取

10 {m/s}^{2}

。已知：

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

。

(1)、求平行金属板左右板间的电势差U？

(2)、求出带电小球的质量m？

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3、某同学利用如图甲所示的电路测定一块手机电池的电动势和内阻。

除被测电池（电动势E约为3.7V，内阻r小于1Ω）外，实验室还提供了以下器材：

A．电压表（量程为15V，内阻约为15kΩ）

B．电压表（量程为3V，内阻约为3kΩ）

C．电流表（量程为0.6A，内阻约为2Ω）

D．固定电阻R₀=6Ω

E．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许通过的最大电流为1.0A）

F．滑动变阻器（阻值范围为0~50Ω，允许通过的最大电流为1.0A）

(1)、实验中电压表应选用，滑动变阻器应选用。（填器材前的字母序号）

(2)、实验的主要步骤如下：

①检查并调节电表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线。

②调节滑动变阻器R的阻值至最大值。

③将开关S闭合，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表的相应示数U、I，根据记录数据作出的 $U - I$ 图象，由图像可得该电池的电动势为V，该电池的内阻为Ω。（结果保留小数点后两位小数）

(3)、由上述实验测得的电源电动势与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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4、如图所示为半径为

R

的球形透明介质，

A B

为球的一条直径，

O

为球心，一细光束由

A

点斜射入透明介质，从

C

点射出，

A C

为折射光线。已知

C

点到

A B

的距离为

\frac{\sqrt{3} R}{2}

，出射光线相对入射光线的偏折角为

30^{\circ}

，光在真空中的传播速度为

c

。则下列说法正确的是（　　）

A、光线从

C

点射出介质的折射角为

60^{\circ}

B、透明介质的折射率为

n = \sqrt{2}

C、光束在透明介质中的传播时间为

\frac{\sqrt{6} R}{c}

D、入射光绕

A

点逆时针转动，光在介质中一定不会发生全反射

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5、2025年1月20日，中国“人造太阳”装置EAST利用核反应

_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e + X

释放能量，首次创下“亿度千秒”的世界新纪录。下列关于该反应的说法，正确的是（　　）

A、该反应为核聚变 B、该反应质量守恒，释放能量 C、X为中子 D、生成物的平均比结合能小于反应物的比结合能

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6、A、B是静电场中的两点，下列说法正确的是（　　）

A、若正电荷在A点的电势能比B点大，则A点的电势比B点的高 B、若负电荷在A点的电势能比B点大，则A点的电势比B点的高 C、若正电荷在A点的电势能为负值，负电荷在B点的电势能是负值，则A点的电势比B点的高 D、以上说法都不对

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7、一台电动机，线圈的电阻为r，当它正常运转时，测得两端所加的电压为U，通过的电流为I。下列说法正确的是（　　）

A、电动机消耗的电功率为I²r B、电动机发热的功率为IU C、电动机对外做功的功率为IU-I²r D、电动机的效率为

\frac{I r}{U}

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8、如图，在

x o y

坐标系

0 < y \leq L

的区域内充满垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在

y > L

的区域内存在沿x轴正方向的匀强电场（电场强度E大小未知）。位于y轴负半轴的粒子发生器可以产生质量为m、电荷量为

+ q

的无初速度粒子。在粒子发生器和x轴之间有一匀强加速电场，加速电压可调，经加速后的粒子从O点进入磁场，不计粒子重力。

(1)、求粒子恰好不出磁场时的加速电压

U_{1}

；

(2)、调整加速电压的大小

U_{2} = \frac{2 q B^{2} L^{2}}{3 m}

时，粒子在

y > L

区域内的电场中运动

t = \frac{\sqrt{3} m}{q B}

后再次经过y轴，求粒子再次经过y轴时的纵坐标和E的大小；

(3)、将在

y > L

区域内的电场换成垂直于纸面向外的匀强磁场

B'

，再次调整加速电压的大小为

U_{3} = \frac{2 q B^{2} L^{2}}{m}

时，粒子恰好回到出发点，求

B'

的大小。

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9、如图所示，质量为M的小车ABC静止在光滑水平面上，轨道水平部分AB的上表面粗糙、动摩擦因数μ=0.1，

\frac{1}{4}

圆形轨道BC的内表面光滑，半径R=0.3m。B为

\frac{1}{4}

圆形轨道的最低点。质量为m的物块（可视为质点）从P点斜向上抛出，恰能在小车的最右端A点沿水平方向滑上小车，已知M=4m，P、A两点的竖直高度差h=0.2m，水平距离x=0.6m，取重力加速度g=10m/s²。

(1)、求物块在A点的速度大小v_A；

(2)、在小车固定的情况下，物块恰好到达小车最高点C，求小车AB部分的长度L；

(3)、在小车不固定的情况下，物块能到达的最高点为Q（图中未标出），求Q到AB的竖直高度差h₀。

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10、随着科技发展，智能手机不仅为我们的生活带来了便利，也可以利用它的摄像头和内部传感器协助我们完成物理实验。某同学在“用单摆测量重力加速度”的实验中，利用了智能手机磁传感器和一个磁性小球进行了如下实验：

(1)、将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图1所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端），再用螺旋测微器测得摆球的直径为

d

（读数如图2所示）。从图2可知，摆球的直径为

d =

mm

。

(2)、将智能手机磁传感器置于磁性小球平衡位置正下方，打开智能手机的磁传感器，准备测量磁感应强度的变化。将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图3所示。由图3可知，单摆的周期为。

(3)、经测量得到6组不同的摆长

L

和对应的周期

T

，画出

L - T^{2}

图线，然后在图线上选取

A

、

B

两个点，坐标如图4所示。则当地重力加速度的表达式

g =

。图4中图像不过原点的原因是。

A.计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球半径

B.计算摆长时用的是摆线长度加上小球直径

(4)、另一同学只通过一次实验测量出重力加速度，但由于操作失误，致使摆球不在同一竖直平面内运动，而是在一个水平面内做圆周运动，如图5所示，这时如果测出摆球做这种运动的周期，仍用单摆的周期公式求出重力加速度，则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

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11、在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每10⁴ mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。则：

(1)、油膜的面积是；

(2)、每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是；

(3)、按以上实验数据估测出油酸分子的直径是；（结果保留两位有效数字）

(4)、某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是________。

A、油酸中含有大量酒精 B、计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C、水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 D、将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算

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12、如图所示，倾角为θ=30°的光滑斜面底端固定一劲度系数为 k 的轻质弹簧，弹簧上端连接一质量为2m的滑块B且处于静止状态，在B的上方

l = \frac{9 m g}{4 k}

处由静止释放一质量为m的滑块 A，随后A与B发生碰撞，碰撞时间可忽略不计，碰后A、B一起向下运动，到达最低点后又向上弹回，整个过程中弹力始终未超过弹性限度。已知弹簧振子的周期公式为

T = 2 π \sqrt{\frac{m_{0}}{k}}

，其中k为弹簧的劲度系数，m₀为振子的质量，弹簧形变量为x时弹簧的弹性势能为

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

，重力加速度为g，滑块A、B均可视为质点。下列说法正确的是（　　）

A、碰后瞬间A、B的共同速度为

g \sqrt{\frac{m}{k}}

B、碰后A、B一起向下运动的最大位移为

\frac{3 m g}{2 k}

C、A、B碰后的运动过程中会分离开 D、A、B从碰撞到第二次速度减为零所用时间为

\frac{5 π}{3} \sqrt{\frac{3 m}{k}}

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13、如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒。回旋加速器D形盒半径为R，狭缝宽为d，所加匀强磁场的磁感应强度为B，所加高频交变电源的电压为U，质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、偏转等过程达最大能量后由导向板处射出。带电粒子在磁场中运动的能量E随时间的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是（　　）

A、在E-t图中应有

t_{n} - t_{n - 1} ＞ t_{n + 1} - t_{n}

B、在E-t图中应有

E_{n} - E_{n - 1} ＞ E_{n + 1} - E_{n}

C、粒子最终获得的动能为

\frac{B^{2} q^{2} R^{2}}{m}

D、粒子通过狭缝的次数为

\frac{q B^{2} R^{2}}{2 m U}

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14、有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，放进空心的透明圆筒内，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示。则（　　）

A、该魔术说明光是纵波 B、该魔术对观众的观察角度有要求 C、只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 D、该魔术中对两偏振片卷起来的方式有要求

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15、下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（　　）

A、图甲中，由气体的摩尔体积、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以估算出气体分子的体积和质量 B、图乙中，小草上的露珠呈球形的主要原因是液体重力的作用 C、图丙中，洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力必须大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大气压力作用 D、图丁为氧气分子在不同温度下的速率分布图像，由图丁可知状态③的温度最高

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16、如图所示为直线电机工作原理的简化模型。一根足够长的圆柱形磁棒竖直固定在水平地面上，

O O^{'}

为磁棒上下截面圆心的连线，磁棒周围有沿半径方向向外均匀辐射的磁场，磁棒在周围某一点产生的磁场的磁感应强度的大小与该点到连线

O O^{'}

的距离成反比。磁棒上端的某一水平面上固定两个不可伸缩的粗细均匀的圆环形金属线圈1、2，且线圈1、2的圆心重合。线圈1的质量为m，周长为C，电阻为R；线圈2的质量为2m，周长为2C，电阻为2R。现分别对两线圈1、2施加竖直方向的外力

F_{1}

、

F_{2}

，并将两线圈1、2同时由静止释放，使两线圈均向下做加速度

a = \frac{1}{2} g

（g为重力加速度的大小）的匀加速直线运动，下落过程中线圈1所在位置处的磁场的磁感应强度大小始终为B。已知两线圈从静止下落到外力

F_{1}

、

F_{2}

的大小相等的过程中产生的总焦耳热

Q = \frac{m^{3} g^{2} R^{2}}{B^{4} C^{4}}

，不考虑两线圈之间的相互作用及线圈中电流产生的磁场，不计空气阻力，两线圈环面始终水平，则在此过程中，求

(1)、线圈1中产生的感应电流的方向（从上往下看）和线圈1受到的安培力的方向；

(2)、线圈1中产生的焦耳热

Q_{1}

；

(3)、外力

F_{1}

做的功

W_{1}

。

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17、如图所示的足够长光滑水平导轨上，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为

B

，平行导轨左端间距为

4 d

，右端间距为

d

。与导轨垂直放置

A C

、

D F

两根导体棒，质量分别为

2 m

和

m

，电阻分别为

4 R

和

R

。现导体棒

A C

以初速度

v_{0}

水平向右运动，设两导体棒未相碰，且均在各自导轨上运动。求：

(1)、此时导体棒

D F

的加速度；

(2)、导体棒

A C

的速度为

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

时，导体棒

D F

的速度大小；

(3)、求整个运动过程中导体棒

A C

产生的焦耳热。

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18、如图甲为一列简谐横波在

t = 0.10 s

时刻的波形图，P是平衡位置为

x = 1 m

处的质点，Q是平衡位置为

x = 4 m

处的质点，M是平衡位置为

x = 6 m

处的质点，图乙为质点Q的振动图像。

(1)、求

t = 0.10 s

到

t = 0.35 s

，该波沿x轴传播的距离x₁；

(2)、若从

t = 0.10 s

开始计时，求质点P第一次回到平衡位置与质点M第一次回到平衡位置的时间差

Δ t

；

(3)、若从

t = 0.10 s

开始计时，当质点M通过的路程为

50cm

时，求质点P通过的路程S。

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19、某同学设计了一个加速度计，如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置实际上是一个加速度传感器。工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小。

已知两个电池E的电动势相同，均为 $E = 12 V$ ，内阻可以忽略不计；滑块的质量为 $m = 0.8 kg$ ，两弹簧的劲度系数均为 $k = 2 \times 10^{2} N / m$ ，电阻器的全长 $L = 8.0 cm$ ，被测物体可能达到的最大加速度为 $a_{m} = 15 m / s^{2}$ （此时弹簧仍为弹性形变），电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表），零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高于Q端时，指针向零右侧偏转。当被测物体的加速度为零时，电压表的示数为零；当被测物体的加速度达到最大时，电压表的示数为满偏量程。

(1)、当加速度为零时，应将滑动片调到距电阻器左端cm处（结果保留两位有效数字）；

(2)、当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点（填“左”、“右”）侧偏转；

(3)、所给电压表量程为V；

(4)、若将电压表的表盘换成直接表示加速度的刻度盘，只需满足关系式

∣ U ∣ =

∣ a ∣

（用字母m，E，k，L表示，各量均采用国际单位）

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20、某同学采用插针法测玻璃的折射率，实验步骤如下：

（1）在方格纸上画出一条直线a作为界面（线），过a上的一点О画出界面的法线MN、并画一条线段AO作为入射光线、再把玻璃砖放到方格纸上，上边界与a对齐，画出玻璃砖的下界面b的位置。

（2）在表示入射光线的AO上插上大头针P₁、P₂。

（3）在玻璃砖的另一侧确定大头针P₃、P₄的位置，请用简洁的文字描述大头针P₃、P₄的插法：插P₃时，应使它，插P₄时，应使它。

（4）请在图中补充完整光路图。

（5）该同学在实验过程中画出界面a后，不小心将玻璃砖向下平移了一些，之后才画上界面b，则所测得的折射率将。（填“偏大”“偏小”或“不变”）

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