高中物理人教版-试题列表-第3页

1、小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道

A B

和倾角

θ = 37 °

足够长斜轨道

B F

平滑连接而成。质量

m = 0.1 kg

的小滑块从弧形轨道离地高

H = 5.0 m

处静止释放。已知

R = 0.5 m

，

L_{A B} = 7.2 m

，斜轨道上有一点

C

，

L_{B C} = 3.0 m

，滑块与轨道

A B

和

B F

间的动摩擦因数均为

μ = 0.25

，弧形轨道和圆轨道均光滑，忽略空气阻力，重力加速度

g

取10m/s² ，

sin 37 ° = 0.6

，

cos 37 ° = 0.8

。求：

（1）滑块运动到与圆心 $O$ 等高的 $D$ 点时对轨道的压力大小。

（2）以经过A点向 $B$ 点做直线运动为计时起点，经过 $C$ 点的时间。（ $\sqrt{2} \approx 1.4$ ）

（3）滑块最终会停在距 $B$ 点多远的位置，全过程中克服摩擦力做功为多少。

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2、小林同学用如图所示装置探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。已知当地的重力加速度为g，所使用的打点计时器所接的交流电的频率为

50Hz

。

（1）实验中，需要平衡摩擦力，请详细描述平衡摩擦力的操作：

（2）乙图为某次实验中打出的一条纸带，确定出O、A、B、C、D、E、F共7个计数点，每两个相邻的计数点之间还有1个计时点未画出。由该纸带可求得小车的加速度为 ${m/s}^{2}$ ；（结果保留3位有效数字）

（3）测出小车和车上砝码的总质量M和对应的加速度a，小林作出如图丙中实线所示的 $a - \frac{1}{M}$ 图线，图线偏离直线的主要原因是；

（4）小林调整了图像的横纵坐标，描绘出如图丁所示的 $M - \frac{1}{a}$ 图像。已知实验中所挂砂桶和砂的质量为m，且已经准确的平衡了摩擦力，小林发现图像不过原点，根据牛顿第二定律：在拉力不变的情况下， $\frac{1}{a}$ 与M应该成正比，小明百思不得其解，请你告诉他图丁纵轴上的截距的物理意义是（用题中所给的字母表示）。

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3、如图所示，原长为

l

的轻弹簧竖直固定在水平地面上，质量为m的小球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，小球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、小球下落压缩弹簧过程中，小球的速度一直减小 B、小球下落压缩弹簧过程中，小球的机械能守恒 C、弹簧的最大弹性势能为

m g (h + x)

D、小球下落压缩弹簧过程中，小球机械能一直减小

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4、如图所示，小球从A点以速度v₀水平飞出，恰好沿切线方向从B点进入半径为R的圆轨道，B点和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α，C为圆轨道的最低点，已知重力加速度为g，不计一切阻力，则（　　）

A、小球在B点的速度大小为

\frac{v_{0}}{\sin α}

B、小球在B点的速度大小为

\frac{v_{0}}{\cos α}

C、小球在C点时对轨道的压力等于其重力 D、AB之间的水平距离为

\frac{v_{0}^{2} \tan α}{g}

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5、人站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀减速运动，如图所示．以下说法正确的是（　　）

A、人受到重力和支持力的作用 B、人受到的合外力为零 C、人受到重力、支持力和摩擦力的作用 D、人受到的合外力方向与速度方向相反

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6、如图所示，两个可视为质点的、相同的木块甲和乙放在转盘上，两者用长为L的不可伸长的细绳连接（细绳能够承受足够大的拉力），木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K倍，连线过圆心，甲到圆心距离

r_{1}

，乙到圆心距离

r_{2}

，且

r_{1} = \frac{L}{4}, r_{2} = \frac{3 L}{4}

，水平圆盘可绕过圆心的竖直轴

O O^{'}

转动，两物体随圆盘一起以角速度

ω

转动，当

ω

从O开始缓慢增加时，甲、乙与转盘始终保持相对静止，则下列说法错误的是（　　）（已知重力加速度为g）

A、乙先达到最大静摩擦力 B、当

ω > 2 \sqrt{\frac{K g}{3 L}}

时，甲所受静摩擦力背离圆心 C、

ω

取不同值时，乙所受静摩擦力始终指向圆心 D、如果

ω > 2 \sqrt{\frac{K g}{L}}

时，两物体将相对圆盘发生滑动

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7、如图所示，表面粗糙的斜面固定，两物块P、Q用轻绳连接并跨过光滑的定滑轮，P、Q均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（　　）

A、轻绳上拉力一定不变 B、轻绳上拉力一定变小 C、Q受到的摩擦力一定变小 D、Q受到的摩擦力一定变大

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8、如图所示，光滑的水平桌面上，平行于y轴方向放置一根空心光滑绝缘细管PQ，P端位于x轴上，管内有一质量为m、带电量为+q的小球。在第一象限内平行于x轴的虚线与x轴之间存在磁感应强度大小为B、方向垂直于桌面向下的匀强磁场，磁场区域宽度与细管长度相等，大小均为

\frac{3 m u}{2 q B}

。开始时小球位于细管内P端且相对细管静止，某时刻细管PQ沿x轴正方向做匀速直线运动，以速率u进入磁场，之后在外力作用下仍保持原速做匀速运动且细管始终与y轴平行。

(1)、求小球到达细管Q端时沿y轴方向的速度v₁；

(2)、从小球进入磁场开始计时，直到到达管口Q，求管壁对小球弹力的瞬时功率P随时间t变化的表达式；

(3)、小球离开Q端后恰好从a点进入方向水平向左的匀强电场区域内，该区域在桌面上的边界为矩形abcd，已知ab边与虚线重合，ab=L，

b c = 2 \sqrt{3} L

，从小球进入电场区域到离开的过程中，求电场力对小球做的功W与场强E的关系。

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9、如图所示为简化的射钉枪工作原理图，轻杆的一端固定质量为M的重锤，另一端可绕转轴O自由转动，轻质弹簧一端连接到杆上A点，另一端固定在枪把上。水平枪筒中放置有质量为m的射钉，射钉左侧紧贴火药。初始时刻弹簧处于伸长状态，轻杆从水平状态静止释放后，转到竖直状态时弹簧恢复原长，此时重锤撞击火药，引起爆炸，爆炸使射钉获得较高速度后射出，水平射入固定的足够厚木板中。已知爆炸后重锤速度为零，轻杆长为L，OA距离为杆长的

\frac{2}{3}

，弹簧初始状态伸长量为x₀ ，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，弹簧的弹性势能E_p与形变量x的关系满足

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

。爆炸过程火药释放的化学能全部转化为系统动能，忽略火药的质量和爆炸过程产生气体的质量。忽略转轴处及枪筒内的摩擦力，求

(1)、重锤撞击火药前瞬间，连接点A的速度大小；

(2)、火药爆炸释放的化学能ΔE；

(3)、假设厚木板对射钉的阻力满足f=ah，h代表射入深度，a为常数，求射钉最终打入厚木板的深度。（假设射钉最终未完全进入木板）

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10、某密封茶叶筒结构简图如下图，茶叶筒由圆柱形的筒盖和筒身组成，筒身上端外侧固定有厚度可不计的密封橡胶圈。储存茶叶时，先将茶叶投入筒身内，把筒盖口对准筒身口后用力下压，直到筒盖完全套在筒身上。忽略筒盖壁和筒身壁的厚度，筒盖和筒身直径近似相等，满足d₁≈d₂=6cm，筒盖高度h₁=2cm，筒身高度h₂=10cm。当筒内气体压强p和筒外气体压强p₀满足

|p - p_{0}| \leq Δ p = 0.2 p_{0}

时，密封橡胶圈不漏气。忽略过程中温度和大气压强的变化，筒盖的重力不计，取大气压强

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

。

(1)、某次使用时，先投入体积为

Δ V = 36 π \times 10^{- 6} m^{3}

的茶叶，后将筒盖缓慢压到底，静置足够长时间后，求此时筒内封闭气体压强

p_{1}

；

(2)、在第一问基础上，将筒盖缓慢拔开，当筒盖和筒身刚好未分离时，人手松开，在橡胶圈对筒盖的摩擦力作用下，筒盖可以保持静止，求此时橡胶圈对筒盖向上作用力F的大小。

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11、图1为等臂电流天平实物图，图2为其结构简图。兴趣小组现要测定电流天平螺线管在通某恒定电流时内部产生磁场的磁感应强度大小（通电螺线管在其内部产生的磁场可视作水平方向的匀强磁场）。实验前将电流天平的U形导线（如图3）放入未通电的螺线管中，调节平衡螺母使U形导线处于水平状态。实验时将U形导线与螺线管线路分别接通直流电，设流经螺线管的电流为I₁、流经U形导线的电流为I₂ ，然后在U形导线框的左端挂上钩码，保持I₁大小不变，调节I₂的大小使线框平衡，如图2所示。图3中U形导线的长与宽分别为L_a与L_b。

(1)、电路安装

实验电路如图4，其中只有滑动变阻器还未完全连接好，要求电流表的读数能从零开始变化，请将其连接好；

(2)、实验测量与数据处理

①电流天平通电流I₁和I₂后，关于电流天平平衡的原因，下列说法中正确的是

A．钩码的重力与L_a段导线所受到的安培力大小相等

B．钩码的重力与L_b段导线所受到的安培力大小相等

C．L_a段导线与L_b段导线所受到的安培力大小相等

D．L_a段导线与L_b段导线所受到的安培力方向相反

②实验时，若保持螺线管中的电流 $I_{1} = 2.00 A$ ，逐次增加钩码个数N（每个钩码质量相同），并重新调整U形导线的电流I₂ ，使电流天平恢复平衡。记录下每次实验时N、I₂如下表：

N/个	1	2	3	4	5
I₂/A	0.50	1.00	1.40	2.10	2.50

根据实验数据，做出“N−I₂”图像，如图5所示，图线的斜率数值k=。（结果保留2位有效数字）

③某次测量I₂的电表示数如图6所示，示数为A。

(3)、通电螺旋管内部磁感应强度的计算

若一个钩码的质量为m，重力加速度为g，本次实验中测得该通电螺线管内部磁场的磁感应强度大小B=（用含k、m、g、L_a、L_b字母的表达式表示）。

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12、某南极科考队需要粗略测定南极地区的重力加速度，科考队员利用冰盖表面一处自然形成的光滑冰坑（过最低点的竖直截面为圆弧形）、小铁球、游标卡尺、秒表等工具开展实验。

(1)、用游标卡尺测量小铁球直径，读数如图乙所示，则小铁球的直径d=cm。

(2)、队员将小铁球从冰坑右侧由静止释放，小铁球沿冰坑的运动可等效为单摆。为了准确测量周期，从小铁球第1次经过最低点时开始用秒表计时，到第21次经过最低点，所用的时间为t，则等效单摆的周期T=。

(3)、为提高测量精度，队员更换直径不同的小铁球重复多次实验，根据实验记录的数据，绘制了

T^{2} - \frac{d}{2}

图像如图丙所示，图中图线的横、纵截距均已标出，则该地的重力加速度g= ，圆弧冰坑的半径R=。（用含π、x₀、y₀字母的表达式表示）

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13、某同学设计了一个测定列车加速度的仪器。如图所示，AB是一段材料、粗细均匀的四分之一圆弧形的电阻，其圆心为O点（在B点正上方）、半径为r。O点下方用一电阻不计的金属线悬挂金属球C，球的下部与AB接触良好且无摩擦。A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池和理想电流表A，O、B间接有理想电压表V。整个装置在一竖直平面内，使用时装置放在水平运动的列车上，且装置所在平面与列车前进的方向平行。下列说法中正确的有（　　）