高中物理-试题列表-第79页

1、在

x

轴上

x = 0

和

x = 1 m

处固定两个点电荷，电荷量分别为

4 q

和

- q

（

q > 0

），已知点电荷在空间各点的电势

φ

可由

φ = \frac{k q}{r}

计算，其中

r

为各点到点电荷的距离，

k

为静电力常量。电子带电量为

- e

，质量为

m

，下列说法正确的是（　　）

A、轴上

x = \frac{4}{3} m

处的电场强度为零 B、轴上

x = 2 m

处电势为零 C、在轴上

x = \frac{4}{3} m

处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下可以沿x轴运动到无穷远处 D、在轴上

x = \frac{4}{3} m

处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下获得的最大速度为

\sqrt{\frac{k q e}{m}}

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2、如图1所示是一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播时

t = 0

时刻的波形图，P、Q（Q未标出）是介质中两个质点，P是平衡位置位于

x = 1.5 m

处的质点，质点Q的振动图像如图2所示，下列说法正确的是（）

A、这列简谐波在介质中的传播速度是

1 m / s

B、在

t = 4 s

时质点P沿y轴负方向运动 C、质点P做简谐运动的位移随时间变化的关系是

y = 8 sin (\frac{π}{4} t + \frac{3 π}{4}) cm

D、P、Q两质点的平衡位置间的距离可能是半个波长

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3、某登山营地在两座不等高的悬崖边缘设置了紧急救援滑索。滑索由质量为m的强化绳索制成，两端分别固定在高度不同的竖直支架上。安装时，左端绳索与支架的切线夹角为α，右端切线夹角为β。为确保受困人员滑降时的安全性，需计算滑索最低点（弧底）的张力大小。已知重力加速度为g，求该张力表达式（）

A、

m g \frac{\sin (α + β)}{\sin α \sin β}

B、

m g \frac{\sin α \sin β}{\sin (α + β)}

C、

m g \frac{\cos α \cos β}{\sin (α + β)}

D、

m g \frac{\cos (α + β)}{\cos α \cos β}

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4、如图为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），通过在其真空室内加入氘（

{}_{1}^{2}H

）和氚（

{}_{1}^{3}H

）进行的核聚变反应释放出大量能量，被誉为“人造太阳”，是中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置。2025年1月20日，首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，标志着聚变研究从前沿的基础研究转向工程实践，是一次重大跨越。已知

{}_{1}^{2}H

原子核质量m₁、

{}_{1}^{3}H

原子核质量m₂、

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

原子核质量m₃、质子质量m_p、中子质量m_n ，以下说法错误的是（　　）

A、反应方程为

{}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e + {}_{0}^{1}n + γ

B、反应出现的高温等离子体可以通过磁约束使其不与器壁接触而作螺旋运动 C、

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

核的结合能为

[m_{3} - (2 m_{p} + 2 m_{n})] c^{2}

D、一个

{}_{1}^{2}H

原子核与一个

{}_{1}^{3}H

原子核反应后释放的能量为

(m_{1} + m_{2} - m_{3} - m_{n}) c^{2}

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5、如图所示，倾角为

θ = 30 °

的斜面与水平面通过半径较大的圆弧平滑连接，在斜面上有垂直斜面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场区域1，在水平面上有竖直向上、磁感应强度大小也为B的匀强磁场区域2和区域3，各区域边界虚线及长度在图中已标出。一个边长为L、电阻在数值上等于

\sqrt{\frac{L}{g}}

的粗细均匀的正方形导线框从距离

a a^{'}

边界上方L处由静止释放，线框恰好可以匀速进入磁场区域1，线框离开磁场区域1过程中产生的焦耳热为Q。边界

c c^{'}

距离水平面的竖直距离为4.25L，线框刚要进入磁场区域2时（整个线框已水平），立即对线框施加一个水平向左的恒力F（未知），在力F作用的时间为t时，线框在水平面上运动时恰好能够滑离磁场区域3。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，线框在圆弧部分运动时不考虑能量损失，各物理量单位均为国际单位制单位。求：

(1)、线框的质量m；

(2)、线框完全离开磁场区域1瞬间的速度大小v；

(3)、恒力F的大小。

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6、如图所示，长为R的细线上端固定，下端连接一个质量为m、电荷量为

q (q > 0)

的带电小球，竖直虚线MN右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和水平向右的匀强电场，磁场的磁感应强度大小

B = \frac{m}{q} \sqrt{\frac{g}{R}}

，绝缘粗糙圆弧细管道AC竖直固定在虚线右侧，圆弧的圆心为O，半径为R，A点位于虚线上，OA与竖直方向夹角为37°，OC与竖直方向夹角为53°。现将小球拉离平衡位置使细线与竖直方向夹角为60°，由静止释放小球，小球运动至最低点时细线断开，小球恰好可以无碰撞地进入圆弧管道，小球从C点离开圆弧管道后做直线运动。已知重力加速度为g，不计空气阻力，小球可以看作质点，小球运动中电荷量保持不变，

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

，求：

(1)、小球在A点的速度大小

v_{A}

；

(2)、匀强电场的电场强度大小E；

(3)、小球在C点的速度大小

v_{C}

。

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7、如图所示，一个导热性能良好的柱形汽缸竖直放置在冷柜中，柱形汽缸内通过横截面积为

S = 4 {cm}^{2}

、质量

m = 200 g

的活塞封闭一定质量的理想气体。冷柜未通电时，环境温度为27°，柱形汽缸内空气柱的长度为

L_{1} = 10 cm

；现接通冷柜的电源并缓慢降低冷柜的温度，一段时间后空气柱长度变为

L_{2} = 9 cm

。已知冷柜内的气体压强恒为

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

，热力学温度

T = 273 + t (K)

，取重力加速度。

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

。求：

(1)、此时封闭气体的热力学温度

T_{2}

；

(2)、气体长度变化过程中，气体对外做的功W。

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8、助听器电池主要有四种型号，分别是10号、312号、13号和675号。这些电池都是锌空电池，电动势在1.4V到1.45V之间。如图1所示，某实验小组从一个助听器中取出一个13号电池要测定其电动势和内阻，请你帮忙完成下列问题。

器材：待测电池（电动势为1.4V到1.45V之间，内阻约为几十毫欧）

电压表（量程为0~2V，内阻约为 $2 k Ω$ ）

电流表（量程为0~0.6A，内阻为 $2 Ω$ ）

滑动变阻器（阻值范围为0~ $10 Ω$ ）

开关一个、导线若干

（1）为了进行更精准地测量，请在下面方框内画出电路图；

（2）连接电路，闭合开关后调节滑动变阻器得到几组电压表和电流表的示数；

（3）作U-I图如图2所示，根据图像可知电池的电动势 $E =$ V（结果保留3位有效数字），内阻 $r =$ $Ω$ （结果保留2位有效数字）；

（4）本实验中若不考虑偶然误差，则电源电动势的测量值真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

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9、某实验小组利用光电门替换了打点计时器来测量物体的加速度，简化了验证牛顿第二定律的实验装置，改进后的实验装置如图1所示。下面是实验小组进行实验的主要操作：

（1）实验小组用螺旋测微器测量了遮光条的宽度d，示数如图2，则 $d =$ mm。

（2）实验小组按照图1进行了实验器材安装，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板匀速运动。

（3）挂上装有沙的沙桶后，将小车由静止释放，测出释放点到光电门的距离x，遮光条通过光电门的时间 $Δ t$ ，则小车加速度的表达式为 $a =$ 。（用d、x和 $Δ t$ 表示）

（4）将小车与遮光条的总质量记为M，沙与沙桶的总质量记为m，不断增大m得到小车加速度变化的数据。若实验小组利用实验数据绘制的a-m图线如图3，图线右方出现明显弯曲，原因是。

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10、如图所示，在水平平台上有一个质量为

M = 5 kg

的长木板，其上端放置一个质量为

m_{1} = 2 kg

小物块A，长木板右端连接不可伸长的细绳，细绳跨过定滑轮连接质量为

m_{2} = 3 kg

的物块B，木板与平台之间及物块A与木板之间的动摩擦因数均为

μ = 0.5

。初始时用手压着物块A使整体静止，在木板左端施加一个水平向左的拉力

F = 5 t (N)

，

t = 0

时手离开物块A，取重力加速度

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

，不计滑轮处摩擦和空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板、水平平台及细绳均足够长，平台上方的细绳始终水平。下列说法正确的是（　　）

A、

t = 0

时，平台对木板的摩擦力大小为35N B、

t = 10 s

时，平台对木板的摩擦力大小为20N C、

t = 2 0s

时，物块A受到的摩擦力大小为10N D、

t = 27 s

时，细绳中的张力大小为52.5N

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11、如图所示，在竖直面内作一个虚线圆，圆心为O点，在圆的最高点A处固定一个带电小球，其电荷量为

+ Q (Q > 0)

，在圆心O处有一个质量为m、电荷量为

- Q

的带电小球恰好保持静止。已知重力加速度为g。带电小球可视为点电荷，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）

A、虚线圆的半径为

k \frac{Q^{2}}{m g}

B、B点和D点的电场强度相同 C、B点和D点的电势相同 D、C点的电场强度大小为

\frac{3 m g}{4 Q}

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12、如图所示，小物块从倾角

α = 30 °

的固定斜面底端A点，以

v_{0} = 12 m/s

的速度沿斜面上滑，经过时间t后小物块的速度大小为4m/s，此时小物块到A点间的距离为x，一段时间后小物块又回到A点。已知物块与斜面间的动摩擦因数

μ = \frac{\sqrt{3}}{5}

，物块可视为质点，取重力加速度

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

，则下列说法可能正确的是（　　）

A、

t = 1 s

、

x = 8 m

B、

t = 3. 5s

、

x = 4 m

C、斜面长度至少为5m D、斜面长度至少为9m

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13、水平桌面上方区域内存在一垂直于桌面的磁感应强度大小为B的匀强磁场，科研人员将内部均匀涂抹有荧光物质的无底正方形纸盒，放置于水平桌面上，如图所示，正方形ABCD为纸盒的水平截面，E点为AB边的中点。大量相同的带电粒子以相同的速率v₀经过E点，在水平面内沿不同的方向射入磁场，科研人员观测到整个纸盒内部只有AF段和AE段发出淡淡的荧光（高速微观粒子打在荧光物质上会将动能转化为光能）。已知正方形纸盒的边长为2a，

A F = \frac{\sqrt{3}}{3} a

，不计带电粒子的重力以及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　）

A、粒子在磁场中做圆周运动的周期

T = \frac{4 \sqrt{3} π a}{3 v_{0}}

B、粒子在磁场中做圆周运动的半径

r = \frac{2 \sqrt{3}}{3} a

C、通过A点的粒子在磁场中运动的时间

t = \frac{2 \sqrt{3} π a}{9 v_{0}}

D、粒子的比荷为

\frac{q}{m} = \frac{\sqrt{3} v_{0}}{2 B a}

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14、如图所示，质量为m的带电小球A通过绝缘丝线悬挂于O点，另一带电小球B固定于O点正下方，此时A球静止，丝线与竖直方向夹角

θ = 37 °

， A、B连线与丝线垂直。由于B球漏电，将B球上移到其正上方的C点时才能保证A球仍静止在原位置，且A、C连线水平。已知

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

，下列说法正确的是（　　）

A、B球在C点时，A、B球间的库仑力大小为原来的1.5倍 B、B球在C点时，丝线张力为原来的1.25倍 C、漏电后，A、B球电荷量乘积减小为原来的0.6倍 D、漏电后，A、B球电荷量乘积减小为原来的0.8倍

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15、质量为m的小球以初动能

E_{k 0}

自空中的O点沿某一方向抛出，该小球抛出后运动过程中的动能

E_{k}

与水平方向运动的位移x的关系图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A、小球做倾角为53°的斜上抛运动 B、小球动能最小时所在位置距抛出点O的竖直高度为

\frac{3 E_{k 0}}{4 m g}

C、小球动能最小时所在位置距抛出点O的水平位移为

\frac{\sqrt{6} E_{k 0}}{2 m g}

D、小球从抛出到动能最小时经历的时间为

\frac{\sqrt{3 m E_{k0}}}{2 m g}

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16、如图所示，一个表面为球冠的实心光学元件放置在水平桌面上，O为球心，球的半径为R，球冠上表面水平且圆心为

O_{1}

，球冠圆弧AB所对的圆心角为120°。一细束单色光竖直向下射入元件后在圆弧上的D点恰好发生全反射，反射光线水平，然后经E点再次发生全反射后竖直向上射出元件。已知真空中的光速为c，A、D、E、B在同一竖直面的大圆圆弧上，A、B为该大圆圆弧的两个端点。下列说法正确的是（　　）

A、该光学元件对单色光的折射率为

\frac{\sqrt{2}}{2}

B、光线在该元件中传播的速度大小为

\sqrt{2} c

C、光线在该元件中传播的时间为

\frac{(4 - \sqrt{2}) R}{c}

D、仅使入射光线向右平移少许后射入元件，则光线第一次射到大圆圆弧AB时仍发生全反射

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17、2024年，我国载人航天工程继续顺利推进，全年共实施了4次飞行任务，包括两艘天舟货运飞船和两艘神舟载人飞船，共运送6名航天员进入天宫空间站。天宫空间站距地面的高度约为400km~450km，地球同步卫星距地面的高度大约为35786km，对比天宫空间站、地球同步卫星与在地球赤道上放置的物体A，下列说法正确的是（　　）

A、空间站绕地运行的周期一定小于物体A绕地运行的周期 B、空间站的运行周期一定大于地球同步卫星的运行周期 C、空间站的动能一定大于地球同步卫星的动能 D、空间站的发射速度一定大于地球同步卫星的发射速度

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18、如图所示，在光滑水平地面上有两个大小相同的小球A和B，质量分别为

m_{A}

、

m_{B}

，小球B通过长为L的细绳竖直静止悬挂且对地面恰好无压力，小球A获得水平向右的初速度后，与B发生弹性碰撞，碰后小球A被弹回，小球B在竖直面内做小幅度（细绳偏离竖直方向的夹角小于5°）振动。已知细绳不可伸长且长度远大于小球直径，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、

m_{A}

可能大于

m_{B}

B、

m_{A}

可能等于

m_{B}

C、细绳越长，小球B振动得越慢 D、

m_{B}

越大，小球B振动得越慢

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19、1896年，法国物理学家贝克勒尔发现，铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线，这些射线分别为

α

射线、

β

射线和

γ

射线。原子核自发地放出

α

、

β

射线后，变成了另一种原子核，此现象称为衰变。下列属于衰变的方程是（　　）

A、

_{92}^{238} U \to_{90}^{234} Th +_{2}^{4} He

B、

_{7}^{14} N +_{2}^{4} He \to_{8}^{17} O +_{1}^{1} H

C、

_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} He +_{0}^{1} n

D、

_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{144} Ba +_{36}^{89} Kr + 3_{0}^{1} n

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20、如图所示，

x O y

竖直平面的第一象限

0 \leq x \leq 4 L

区域内存在垂直

x O y

平面向外的匀强磁场，第二象限存在水平向右的匀强电场。一质量为m，电荷量为q的带电粒子从x轴上的P点以初速度

v_{0}

垂直x轴进入电场中，粒子经y轴上的Q点进入磁场中、又从与Q等高的M点（未标出）离开磁场，最后到达x轴上的N点（未标出）。已知P点坐标为

(- 3 L, 0)

， Q点坐标为

(0, 2 \sqrt{3} L)

，粒子重力不计。求：

(1)、匀强电场的电场强度大小；

(2)、匀强磁场的磁感应强度大小；

(3)、粒子从P到N的时间。

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