高中物理-试题列表-第66页

1、如图所示，在匀强电场中一带正电粒子先后经过a、b两点。已知粒子的比荷为k，粒子经过a点时速率为3v，经过b点时速率为4v，粒子经过a、b两点时速度方向与ab连线的夹角分别为

53 °

、

37 °

， ab连线长度为L。

\sin 37 ° = 0.6

、

cos 37 ° = 0.8

，若粒子只受电场力作用，则（　　）

A、电场强度的大小

E = \frac{25 v^{2}}{2 k L}

B、电场强度的方向垂直于初速度3v方向 C、a、b两点间的电势差为

U_{a b} = \frac{7 v^{2}}{k}

D、粒子在a、b两点的电势能之差为

Δ E_{a b} = \frac{10 v^{2}}{k}

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2、神舟十八号载人飞船于2024年4月25日20时58分57秒在酒泉卫星发射中心发射，神舟十八号载人飞船入轨后，于北京时间2024年4月26日3时32分，成功与空间站天和核心舱径向端口完成自主快速交会对接，整个自主交会对接过程历时约6.5小时。对接同时中国空间站进行轨道抬升，直接上升了近6公里。在轨期间，神舟十八号乘组还将实施6次载荷货物气闸舱出舱任务和2至3次出舱活动。据以上信息，下列说法正确的是（　　）

A、先使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后飞船加速追上空间站实现对接 B、火箭在竖直方向加速升空阶段中燃料燃烧推动空气，空气的反作用力推动火箭升空 C、空间站轨道抬升过程中空间站的机械能增加，抬升后空间站的运行周期将会变长 D、乘组人员实施出舱活动时处于漂浮状态，是因为乘组人员不受地球重力

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3、如图甲所示“日”字形理想变压器，当原线圈ab通以交变电流时，线圈中的磁通量只有

\frac{3}{4}

通过右侧铁芯，剩余部分通过中间的“铁芯桥”。当原线圈ab通以如图乙所示的交变电流时，电压表V与电流表A₂的示数分别为11V、5A。已知图甲中定值电阻

R = 22 Ω

，电表均为理想电表。则（　　）

A、

\frac{n_{2}}{n_{1}} = \frac{20}{1}

B、

\frac{n_{1}}{n_{3}} = \frac{2}{3}

C、原线圈ab中的输入电压

u = 220 \sqrt{2} \sin 50 π t (V)

D、电流表A₁的示数为

2.5 A

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4、举重是我们国家在奥运会比赛项目中的优势项目，除了运动员力量大，同时技巧性也特别强，两手臂之间距离的控制就是技术之一。当运动员举相同重量时，增大两手臂之间距离，则（　　）

A、每只手臂所承受的作用力变小 B、每只手臂所承受的作用力变大 C、地面对运动员的支持力将变小 D、地面对运动员的支持力将变大

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5、电影《流浪地球2》剧情故事源于太阳的氦闪，并且认为氦闪会将内太阳系的类地行星全部摧毁。目前太阳的内部最高温度大约是1500万摄氏度，但是随着时间的推移，氢元素的消耗同时会使氦元素增多，并逐渐推高太阳的内部温度，以至于最终达到氦元素也可以聚变的程度，氦元素凑够一定的量，大量的氦元素几乎是同时聚变，形成规模巨大的爆炸，这就是氦闪。“氦闪”的核反应方程为

{}_{2}^{4}H e + {}_{2}^{4}H e + {}_{2}^{4}H e \to X

，已知一个氦核的质量为m₁ ，一个X核的质量为m₂_，真空中的光速为c，则（　　）

A、

{}_{2}^{4}H e

核的比结合能大于X核的比结合能 B、该聚变反应释放的核能为

(m_{1} - m_{2}) c^{2}

C、核反应前后核子数相等，生成物的质量等于反应物的质量 D、该聚变反应中生成的X为

{}_{6}^{12}C

碳核

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6、如图所示，有一半圆形区域的半径为R，内部及边界上均存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，直径MN和NP处放有一个很薄的接收屏，NP长为R。有一个位置可以移动的粒子源A可以向纸面内各个方向持续均匀发射速度为v（速度大小可调）的同种带电粒子，每秒发射粒子数为N，已知粒子质量为m，电量为

+ q

。粒子打在接收屏上被吸收不反弹，粒子重力及粒子间的相互作用力不计。

（1）若 $v = \frac{q B R}{m}$ ，粒子源A位于圆弧MN的中点，求从粒子源A发出的粒子射到接收屏O点所需要的时间以及接收屏NP受到带电粒子的作用力大小；

（2）若 $v = \frac{q B R}{3 m}$ ，把粒子源A从N点沿圆弧逐渐移到M点的过程中，接收屏MN能接收到粒子的总长度；

（3）若粒子源A位于圆弧MN中点，记从A点向左侧出射方向与AO方向夹角为θ，求能被MN板吸收的粒子打中板时速度方向与MN的夹角α的余弦值（用θ、粒子速度v以及题目中的已知量表示）。

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7、如图1所示，间距为d，相互平行的金属导轨EG、FH与PG、QH，在GH处用一小段绝缘圆弧相连，其中PG、QH水平，EG、FH是倾角为

37^{\circ}

的斜轨。EF之间接一个阻值为R的电阻，PQ之间接有阻值不计，自感系数为L的自感线圈。MNGH和CDPQ区域存在大小为B，方向如图所示垂直于轨道平面的匀强磁场。质量为m，电阻r的金属棒a从AB处由静止开始沿导轨下滑，其在斜轨上运动过程中的v-t图像如图2所示，金属棒滑过GH后与另一根放在CD右侧位置相同质量，电阻不计的金属棒b相碰，碰后两棒粘在一起运动。不计导轨的电阻及GH处的机械能损失，金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，轨道足够长。已知

d = 0.5 m

，

R = 1 Ω

，

B = 1 T

，

m_{a} = m_{b} = 0.5 kg

，

r_{a} = 0.5 Ω

，

L = 0.01 H

。取

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

，

\sin 37^{\circ} = 0.6

，

\cos 37^{\circ} = 0.8

。

（1）求金属棒a刚进磁场时A、B两点间的电势差U_AB；

（2）求金属棒a与导轨间的动摩擦因数以及金属棒在磁场中能够达到的最大速率；

（3）已知金属棒a从进入磁场到速度达到4m/s时所用时间为2.1s，求此过程中电阻R产生的焦耳热；

（4）求a、b棒碰撞后，向左运动的最大距离x_m（提示：自感电动势的大小为 $E = L \frac{Δ I}{Δ t}$ ）。

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8、2023年7月受台风泰利影响，我省嘉善地区发生极端暴雨天气。当暴雨降临，路面水井盖因排气水面孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示，水位以50mm/h的速度上涨，质量为m=36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为

S = 0.4 m^{2}

，水位与井盖之间的距离为h=2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强

p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa

，若空气视为理想气体，温度始终不变，

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

。

（1）若在井盖被顶起前外界对井内密封空气做了650J的功，则该气体（吸收，放出）的热量为 J；

（2）求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；

（3）求从图示位置时刻起，水井盖会被顶起所需的时间。

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9、关于下列实验，说法正确的是（　　）

A、“用油膜法测油酸分子大小”的实验中，在数

1 mL

油酸酒精溶液的滴数时少记了几滴，会导致测量结果偏大 B、“利用单摆测重力加速度”实验中，应在小球摆到最高点按下秒表开始计时 C、“探究平抛运动的特点”实验中，应用平滑的曲线将描在纸上的所有点连起来，得到轨迹 D、“双缝干涉测定光的波长”实验中，为了得到单色光的干涉图样，可以在凸透镜和单缝之间加装滤光片

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10、某同学利用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻（电动势E约为2V，内阻约为几欧姆）。

可供选用的器材有：

A. 电流表A（量程0~30mA，内阻为27Ω）

B. 电压表V₁（量程0~3V，内阻约为2kΩ）

C. 电压表V₂（量程0~15V，内阻约为10kΩ）

D. 滑动变阻器R（阻值0~50Ω）

E. 定值电阻 $R_{1} = 3 Ω$

F. 定值电阻 $R_{2} = 300 Ω$

（1）为更准确地进行实验测量，电压表应该选择，定值电阻应该选择。（填仪器前面的字母）

（2）实验中电压表和电流表的读数如下：

序号	1	2	3	4	5	6
I/mA	4.0	8.0	12.0	16.0	18.0	20.0
U/V	1.72	1.44	1.16	0.88	0.74	0.60

（3）在图乙中已根据上述实验数据进行描点，画出U-I图像。

（4）由图像可知，电源电动势E=V，内阻r=Ω。（结果保留两位小数）

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11、如图所示，甲为演示光电效应的实验装置，乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，丙图为氢原子的能级图，丁图给出了几种金属的逸出功和极限频率关系。以下说法正确的是（　　）

A、若b光为绿光，c光可能是紫光 B、图甲所示的光电效应实验装置所加的是反向电压，由此可测得U_c₁ ， U_c₂ C、若b光光子能量为0.66eV，照射某一个处于n=3激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光 D、若用能使金属铷发生光电效应的光，用它直接照射处于n=3激发态的氢原子，可以直接使该氢原子电离

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12、如图所示，半径为R的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为

\frac{R}{2}

，顶部恰好是一半球体，底部中心有一光源

S

向顶部发射一束由a、b两种不同频率的光组成的复色光，当光线与竖直方向夹角θ变大时，出射点P的高度也随之降低，只考虑第一次折射，发现当

P

点高度h降低为

\frac{1 + \sqrt{2}}{2} R

时只剩下a光从顶部射出，（光速为c）下列判断正确的是（　　）

A、在此透光材料中a光的传播速度小于b光的传播速度 B、此透光材料对b光的折射率为

\sqrt{10 + 4 \sqrt{2}}

C、a光从P点射出时，a光经过SP路程所需的时间为

\frac{\sqrt{5 + 2 \sqrt{2}}}{2 c} R

D、同一装置用a、b光做单缝衍射实验，b光的衍射现象更加明显

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13、如图为某国产新能源汽车铭牌，该车驱动电机的额定功率为80kW（输出功率），充电器的充电效率为90%，从零电量充到额定容量的80%，正常充电需要8h，超快充状态下仅需0.4h。下列说法正确的是（　　）

A、驱动电机正常工作时的电流约为231A B、超快充时的电功率为正常充电时电功率的18倍 C、从零电量充80%的电需要消耗约72kW·h的电能 D、汽车在水平面加速过程中，若实际功率保持不变，则加速度增大

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14、在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端，电压表和电流表均为理想电表，

R_{t}

为热敏电阻（温度升高，阻值减小），R为定值电阻。下列说法正确的是（　　）

A、变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为

u = 36 \sqrt{2} sin (50 π t) V

B、在t=0.01s时，穿过该矩形线圈的磁通量为零 C、R_t处温度升高时，电压表V₁、V₂的示数之比不变 D、R_t处温度升高时，电流表示数变大，变压器输入功率变大

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15、2023年9月23日杭州亚运会的开幕式惊艳全世界，其中大莲花“复现钱塘江”，地屏上交叉潮、一线潮、回头潮、鱼鳞潮……如图，用两个绳波来模拟潮水相遇，一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次的振幅明显较大，则（　　）

A、由Q振源产生的波先到达弹簧振子处 B、两列绳波可在绳上形成稳定的干涉图样 C、由Q振源产生的波的波速较接近4m/s D、钱江潮潮水交叉分开后，其振动周期发生改变

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16、2023 年9月21日，“天宫课堂”第四课开讲。神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮将面向全国青少年进行太空科普授课，展示介绍中国空间站梦天实验舱工作生活场景，演示了各种奇妙的在失重状态下的实验，例如蜡烛火焰、动量守恒定律等实验，并与地面课堂进行互动交流。下面四幅蜡烛火焰图是在太空实验室中演示的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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17、如图所示，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个质量为m，电荷量为e的电子，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达距O点为h处的A点，然后返回。则此电子在O点射出时的速度大小是（　　）

A、eU B、

\sqrt{\frac{2 e U h}{m d}}

C、

\sqrt{\frac{2 e U d}{m h}}

D、

\frac{e U h}{d}

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18、空腔圆柱的截面圆如图所示，其圆心为O，半径为R，圆面上开有A、B、C、D四个小孔，

∠ A O B = 90 °

，

∠ B O C = 120 °

，

∠ C O D = 90 °

，圆内存在垂直纸面向外的匀强磁场

B_{1}

（未知），圆外OB和OC射线范围内存在垂直纸面向内的匀强磁场

B_{2}

（未知）。紧靠A孔有两金属板M，N，两板间加上交变电压

U_{MN} = U_{0} \sin (\frac{2 π}{T} t)

，其中

U_{0}

已知，质量为m，电荷量为q的正电粒子持续由M板静止释放，经电场加速的粒子从A孔沿半径方向进入空腔内部，发现在

t = \frac{T}{12}

时刻释放的粒子恰好能从B孔射出磁场，并能经过D孔。已知粒子在电场中加速的时间忽略不计，粒子撞击圆面即被吸收，圆面始终不带电。

（1）求从B孔飞出的粒子的速度 $v_{0}$ 及截面圆内磁感应强度 $B_{1}$ 的大小；

（2）求粒子从A孔运动到D孔的时间 $T^{'}$ 及比值 $B_{1} : B_{2}$ ；

（3）紧靠D孔有两金属板 $M^{'}$ ， $N^{'}$ ，两板间加上沿半径方向的交变电压 $U_{M^{'} N^{'}} = \frac{U_{0}}{2} \sin [\frac{2 π}{T} (t - T^{'}) - \frac{π}{3}]$ ，以 $N^{'}$ 板出口处 $O^{'}$ 点为原点建立直角坐标系 $x O^{'} y$ ，在y轴右侧 $0 \leq x \leq x_{0}$ 区域内存在垂直纸面向内的匀强磁场 $B_{3}$ ，当 $x_{0} = 2 cm$ 时，从 $O^{'}$ 点进入磁场的速度最大的粒子恰好从点 $P (2 cm, 2 cm)$ 离开磁场。若要让从 $O^{'}$ 点进入磁场的速度最小的粒子也恰好击中点P，则 $x_{0}$ 的取值应为多少？

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19、水平放置的金属细圆环P的半径为l，其内部充满方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电阻为r，长度恰为l的细导体棒a一端搭接在细圆环上，可绕圆心处的金属细圆柱O在水平面内转动。两平行竖直金属导轨的间距为d，其中M导轨与小圆柱O相连，N导轨与圆环P相连，两导轨上方通过电键K连接能提供恒定电流大小为I，方向水平向右的恒流源S。质量为m，电阻为R的均匀导体棒b水平搁置在固定支架上并与两导轨紧密接触，棒b处在方向垂直于导轨平面向内的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B。除了导体棒a和导体棒b外其余电阻不计，一切摩擦不计。

（1）若电键K断开，外力使导体棒a以某一角速度 $ω$ 匀速转动时导体棒b对支架的作用力恰好为0。求此时导体棒a的旋转方向（俯视图）和 $ω$ 的大小。

（2）若电键K闭合，导体棒a作为“电动机”在水平内旋转。

①“电动机”空载时导体棒a所受安培力为零，其匀速转动的角速度记为 $ω_{0}$ ，求 $ω_{0}$ 的大小。

②求“电动机”机械效率为50%时导体棒a的角速度 $ω_{2}$ 。

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20、如图所示，倾角

θ = 37 °

的斜面AB与长度为

L = 0.6 m

的水平面BC在B点衔接，衔接点平滑，质量为

m = 1 kg

的可视为质点的滑块Q静置在水平面的右端C。可视为质点的滑块P自斜面上高

h = 0.3 m

处静止释放，与滑块Q发生弹性碰撞后，滑块Q在C点立即进入光滑竖直半圆轨道DE的内侧（CD间隙不计），D为圆的最高点，圆半径记为R。滑块Q经圆弧后在E点水平抛出，最终落于水平地面FG上，水平面FG与BC的高度差为

H = 1.2 m

。已知滑块P与AB面和BC面的动摩擦因数都为

μ = 0.1

。

（1）若滑块P的质量为 $m = 1 kg$ ，半圆轨道DE的半径R可调，半圆轨道能承受的滑块的压力不能超过70N，要保证滑块Q能经圆周运动顺利经过E点。

①求滑块Q进入D点时的速度大小 $v_{D}$ 。

②求半圆轨道的半径R的取值范围。

③求滑块Q离开E后落在FG面上的最大射程。

（2）若半圆轨道DE的半径为 $R = 0.4 m$ ，滑块P的质量可调，求滑块Q进入D点时对D的压力大小的范围。

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