高中物理人教版-试题列表-第71页

1、如图为一幼儿园的可调臂长的跷跷板的示意图，

O

为跷跷板的支点。开始时一质量为

m

的小朋友坐在跷跷板的

A

端，此时

A

端恰好着地，跷跷板与水平地面的夹角为

θ = 30 °

。现有一质量为

4 m

的老师轻坐在跷跷板的

B

端，经过一段时间后跷跷板处于水平位置。已知

O A = 2 L

，

O B = L

，不计空气阻力和跷跷板的质量，重力加速度大小为

g

，小朋友与老师均可视为质点，则（　　）

A、此过程中小朋友的机械能守恒 B、此过程中小朋友与老师的速度大小之比为

1 : 2

C、跷跷板处于水平位置时，老师的速度大小为

\sqrt{g L}

D、此过程中跷跷板对小朋友做的功为

\frac{3}{2} m g L

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2、如图1，在竖直平面内固定一光滑的半圆形轨道

A B C

，半径为

0.4 m

，小球以一定的初速度从最低点A冲上轨道，图2是小球在半圆形轨道上从A运动到

C

的过程中，其速度平方与其对应高度的关系图像。已知小球在最高点

C

受到轨道的作用力为

2.5 N

，空气阻力不计，

B

点为

A C

轨道中点，重力加速度

g

取

10 {m/s}^{2}

，下列说法错误的是（　　）

A、最高点时小球所受的合外力竖直向下 B、图2中

x = 25 m^{2} {/s}^{2}

C、小球在B点受到轨道作用力为

10 N

D、小球质量为

0.2 kg

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3、2023年4月16日，我国成功发射风云三号07星，如图所示为其发射过程的简化示意图：运载火箭将风云三号07星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，卫星运行稳定后实施变轨，进入预定圆轨道，已知圆轨道离地高度为h，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转的影响。对风云三号07星，下列说法正确的是（　　）

A、在椭圆轨道经过A点时的线速度等于第一宇宙速度 B、在椭圆轨道经过B点时的角速度等于

\sqrt{\frac{g R^{2}}{{(R + h)}^{3}}}

C、在椭圆轨道经过B点时的加速度小于在预定圆轨道经过B点时的加速度 D、在椭圆轨道的运行周期小于在预定圆轨道的运行周期

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4、如图所示，一光滑横杆被左右支架水平固定，质量分别为2m、m的两个柱状工件A、B通过中心轴的孔穿在横杆上，工件B的右侧存在一足够长的风洞，B恰好静止在风洞左端。某时刻A受到水平向右的冲量而获得初速度

v_{0} = 3 \sqrt{g L}

，之后A与B发生弹性碰撞。当A、B进入风洞时，分别会受到沿轴向左恒定的风力作用，风力的大小与其受力面积成正比（比例系数相同）。A、B在风洞中的受力面积比值为k（

k \geq 0.5

，比值可调节），B的受力面积保持不变且在风洞中受到的风力恒为

F = m g

，长度L和重力加速度g为已知量。求：

(1)、A、B进入风洞后加速度大小

a_{A}

、

a_{B}

；

(2)、若

k = 1

，当A速度减为零时，求A、B之间的距离

d_{0}

；

(3)、若

k \geq 0.5

， A、B第二次碰撞的点与风洞左端的距离d。

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5、现代科学仪器中常利用电磁场控制带电粒子的运动。如图，电子枪发出的电子（初速度可以忽略）经M、N之间的加速电场加速后，从A点进入宽度

d_{1} = 0.2 m

的虚线方形框内，虚线方形框内只有垂直纸面方向的匀强磁场或只有竖直向下的匀强电场时，电子都从B点飞出打在足够长的竖直荧光屏上。已知M、N之间的加速电压

U = 8.8 V

， A、B两点之间的竖直距离

d_{2} = 0.1 m

，虚线框的右边界到竖直荧光屏的距离

d_{3} = 0.3 m

，忽略电子的重力，电子的比荷

\frac{e}{m} = 1.76 \times 10^{11} C / kg

。求：

(1)、虚线方形框内只有垂直纸面方向的匀强磁场时，匀强磁场的磁感应强度B；

(2)、虚线方形框内只有竖直向下的匀强电场时，匀强电场的电场强度E的大小；

(3)、电子两次打在荧光屏上的距离L。

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6、如图是监测化工厂反应器工作温度的装置。导热良好且容积为

V = 3.0 \times 10^{- 3} m^{3}

的容器固定在反应器中，上方安装一截面积为

S = 1.0 \times 10^{- 3} m^{2}

的透明绝热导管，导管上方没有封闭。导管内用一绝热薄活塞使容器内封闭一定质量的气体。初始时封闭气体温度为

T_{1} = 300 K

，活塞位于导管下端口A处。发生反应时，活塞位置随气体温度的升高开始缓慢上升。一劲度系数

k = 200 N / m

的轻弹簧上端固定于导管顶部，下端B距离A处的距离为

L = 0.2 m

，当弹簧压缩量达到

x = 0.4 m

时将触发高温报警。容器内气体视为理想气体，忽略活塞与导管间的摩擦，已知活塞的质量

m = 2.0 kg

，取

g = 10 m / s^{2}

，大气压强为

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

。求：

(1)、初始时活塞位于下端口A处，此时容器内气体的压强

p_{1}

多大？

(2)、当活塞上升到B点时，容器内气体的温度

T_{2}

多大？

(3)、刚好触发高温报警时，容器内气体的温度

T_{3}

多大？

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7、科技小组制作的加速度计如图（a）。质量为m的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用两根相同的弹簧3拉着，弹簧劲度系数均为k，当滑块在框架中间时，两侧弹簧都处于原长状态；R为滑动变阻器（阻值为R，电阻丝的总长度为L），4是滑动片，质量不计且固定在滑块上，它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个电源E（电动势都为E，内阻不计）；电压表为理想电压表，指针可以从零点向两侧偏转如图（b）所示，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。

(1)、电路连接和加速度的方向判断

按图（a）连接电路后，滑动片处在滑动变阻器中间位置，将加速度计固定在运动的物体上，当物体静止时，指针指向零点。

①当物体水平向右做匀速直线运动时，电压表的指针将偏转（选填“向零点右侧”“向零点左侧”或“不”）。

②当物体水平向右运动时，电压表的指针向零点的左侧偏转，则物体的加速度方向（选填“向左”或“向右”）

(2)、电压表表盘改装成对应加速度值

电压表表盘上各刻度对应加速度值的刻度是（选填“均匀”或“不均匀”）的。当物体的加速度大小为a时，电压表示数的绝对值为（用题中所给的物理量符号表示）。

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8、实验小组为了测量图（a）中人行天桥上的斜坡倾角，设计了如图（b）所示的实验方案。

(1)、安装和调节“滴水计时器”

将“滴水计时器”固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物。保持小车静止，从第1滴水刚离开滴水计时器开始计时，20秒末第41滴刚好离开，则相邻两滴水间的时间间隔 $T =$ s。

(2)、实验过程及数据处理

①在斜坡上静止释放小车，小车沿斜坡向下做直线运动。水滴在路面上留下点迹，取点迹清晰的一段路面，将第一个点迹记为0，之后的点迹依次记为1、2、3…，测出相邻两个点迹间的距离如图所示。

小车加速度大小 $a_{1}$ =（用题中所给的物理量符号表示）。

②在斜坡底端给小车一定的初速度，小车沿斜坡向上做直线运动。水滴在路面上留下点迹，计算得到小车向上运动的加速度大小为 $a_{2}$ 。

③已知当地重力加速度为g，则该斜坡倾角的正弦值 $\sin θ$ =（用 $a_{1}$ 、 $a_{2}$ 和g表示）。考虑小车运动过程中所受空气阻力的影响，设小车沿斜坡运动过程中所受的空气阻力大小不变，则 $\sin θ$ 的测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

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9、如图，当平行板电容器间的电压为

U_{0}

时，一带电小球静止在板间中间位置A点；当两极板间的电压改为

2 U_{0}

时，小球经过

t_{0}

时间，从A点由静止运动到上极板下方的B点。两极板间的电场可视为匀强电场，忽略空气阻力。小球0时刻从A点静止开始运动，要求运动过程中不会撞到两极板，以下为两极板间所加电压U随时间t周期性变化的图像，可以满足要求的有（　　）

A、

B、

C、

D、

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10、如图，滚筒洗衣机脱水时，一件小衣物紧贴筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动，衣物质量为m，筒半径为r，筒转速为n，重力加速度为g。下列说法正确的有（　　）

A、衣物转动的角速度大小为

2 π n

B、衣物转动的线速度大小为

2 π n r

C、衣物转动的向心力大小为

4 π m n^{2} r

D、衣物转到最低点时，筒壁对其弹力大小为

4 π^{2} m n^{2} r + m g

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11、单摆在小角度范围内摆动，摆球0时刻从最高点由静止释放，摆动过程中动能和重力势能随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的有（　　）

A、实线表示的是重力势能的变化 B、虚线表示的是重力势能的变化 C、单摆的周期为

2 (t_{2} - t_{1})

D、在

t_{1}

至

t_{2}

时间内，小球受到的回复力增大

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12、某电磁缓冲小车车底安装着电磁铁，可产生竖直向下的匀强磁场；粗糙水平地面上固定着闭合矩形线圈abcd，磁场的长度大于线圈的bc边的长度，如图所示（俯视），关闭动力的小车向右通过线圈，在该过程中，下列说法正确的是（　　）

A、小车向右做匀减速直线运动 B、当磁场的右边界刚经过ab边时，线圈里产生的感应电流方向为顺时针 C、当磁场的右边界刚经过dc边时，ab两端的电压等于dc两端的电压 D、小车的动能减少量等于线圈abcd产生的焦耳热

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13、如图（a）所示是迷宫尺子，尺子的外壳内有一颗小钢珠，通过倾斜尺子，可以让小钢珠走出迷宫。李华保持尺面竖直，小钢珠位于尺内相互垂直的A、B挡板之间，如图（b）所示。从图示位置顺时针缓慢转动尺子，直至A挡板水平，不计小钢珠和挡板之间的摩擦，在此过程中，下列说法正确的是（　　）

A、A挡板对小钢珠的支持力与小钢珠的重力是一对平衡力 B、A挡板对小钢珠的支持力先减小后增大 C、B挡板对小钢珠的支持力先减小后增大 D、挡板对小钢珠的作用力始终不变

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14、如图所示，“嫦娥六号”和“天问一号”在某段时间内分别绕月球和火星做匀速圆周运动，周期之比为a，轨道半径之比为b，则月球与火星的质量之比为（　　）

A、

\frac{b}{a^{2}}

B、

\frac{a^{2}}{b^{2}}

C、

\frac{b^{3}}{a^{2}}

D、

\frac{a^{2}}{b^{3}}

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15、电动汽车的能量回收系统能将制动过程中的部分机械能转化为电能收集起来。如图所示，永磁铁在车轮和传动机构的带动下绕线圈旋转，在线圈中产生感应电流通过整流器为蓄电系统充电，图示位置线圈所在平面与磁场方向相互垂直。下列说法正确的是（　　）

A、机械能回收系统的工作原理是电流的磁效应 B、图示位置线圈磁通量的变化率为零 C、图示位置产生的感应电流的方向由P指向Q D、制动过程中产生的感应电流有效值一直不变

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16、冰雕展上，右侧面竖直的冰墙内装有LED光源S可视为点光源。实验小组想测量冰的折射率n，设计了如下实验：如图所示，光源S到冰墙右侧面的距离为

d_{1}

，将半径为R的圆形遮光片贴在右侧墙面上，圆心

O_{1}

正对光源S，发现在距右侧墙面距离为

d_{2}

处的屏上黑影半径为2R。则冰的折射率n为（　　）

A、

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

B、

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

C、

\sqrt{\frac{R^{2} + d_{1}^{2}}{4 R^{2} + d_{2}^{2}}}

D、

\sqrt{\frac{4 R^{2} + d_{2}^{2}}{R^{2} + d_{1}^{2}}}

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17、如图为“热中子”核反应堆的示意图，下列说法正确的是（　　）

A、铀棒是控制链式反应速度的“控制棒” B、可以用普通水作为“慢化剂” C、核反应堆的核燃料是镉棒 D、“水泥防护层”只是用来屏蔽核反应产生的中子

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18、某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图甲所示。

(1)、下列说法正确的是________（填标号）。

A、入射角适当大些，可以提高精确度 B、P₁、P₂及P₃、P₄之间的距离取得小些，可以提高精确度 C、P₁、P₂的间距，入射角的大小均与实验的精确度无关

(2)、此玻璃的折射率计算式为n=（用图中的θ₁、θ₂表示）。

(3)、若该同学用他测得的多组入射角i与折射角r，作出sini−sinr的图像如图乙所示，下列判断正确的是________（填标号）。

A、他做实验时，研究的是光线从空气射入玻璃的折射现象 B、玻璃的折射率为0.67 C、玻璃的折射率为1.49

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19、如图甲所示为向心力演示仪，可验证小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。长槽的挡板A、B和短槽的挡板C分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式，如图乙所示。

(1)、下列实验中与本实验所采用的实验方法相同的是______（填正确答案标号）。

A、探究小车速度随时间变化的规律 B、探究两个互成角度的力的合成规律 C、探究平抛运动的特点 D、探究加速度与力、质量的关系

(2)、在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，为验证向心力的大小与半径成正比的关系，则需要将传动皮带调至第（填“一”“二”或“三”）层塔轮。

(3)、在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出个格，若其他条件不变，增大手柄转动的速度，则左，右两标尺露出的格数（填“变大”“变小”或“不变”），两标尺露出格数的比值（填“变大”“变小”或“不变”）。

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20、在国内顶尖肿瘤治疗领域，质子治疗因其精准杀伤肿瘤细胞、对正常组织损伤小的优势，成为恶性肿瘤治疗的重要手段。其核心原理是利用带电粒子在电场和磁场中受力的特点，控制质子的运动轨迹和能量，实现对肿瘤的精准照射。如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在匀强磁场，方向如图所示，第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场。一带电量为

q (q > 0)

，质量为m的粒子（不计重力）从x轴上的A点

(- 2 L, 0)

沿y轴正方向以初速度

v_{0}

进入第二象限，经电场偏转后从y轴上的M点

(0, 4 L)

与y轴正方向成45^°进入第一象限，然后从x轴上的N点

(4 L, 0)

进入第四象限。求：

(1)、匀强电场的场强大小；

(2)、匀强磁场的磁感应强度大小B。

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