高中物理鲁科版（2019）-试题列表-第13页

1、每个快递入库时都会贴一张电子标签，以便高效仓储、分拣。如图所示，某快递表面的标签上固定了一个横放的“日”字形线圈，在入库时快递与传送带一起以水平恒定速度v₀穿过磁感应强度为B，方向竖直向下且宽为L的有界匀强磁场，磁场边界与CD边平行。传送带连接的传感器可以采集到快递受到的摩擦力。已知线圈短边CD长为L，长边CG长为2L，E、F为两长边的中点。电阻

R_{C D} = R_{G H} = r

，

R_{E F} = 2 r

，其余部分电阻不计。求：

(1)、CD边刚进磁场时，CD中感应电流的方向；

(2)、CD边刚进磁场时，快递受到的摩擦力f；

(3)、整个“日”字形线圈穿过磁场的过程中，产生的总焦耳热Q。

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2、如图（a），汽车刹车助力泵是一个直径较大的真空腔体，简化图如图（b）所示，内部有一个中部装有推杆的膜片（或活塞），将腔体隔成两部分，右侧与大气相通，左侧通过真空管与发动机进气管相连。设初始时左侧腔体体积为

V

，腔内压强为大气压强

p_{0}

，膜片横截面积为

S

，膜片回位弹簧劲度系数为

k

，初始时处于原长状态，设制动总泵推杆左移

x

时刹车踏板到底，整个过程忽略温度变化，腔内气体视为理想气体，忽略膜片移动过程中的摩擦阻力，求：

（1）发动机工作时吸入空气，造成左侧腔体真空，求刹车踏板到底时，助力器推杆人力 $F$ 至少多大？

（2）发动机未启动时，真空管无法工作，左侧腔体处于封闭状态，求此状态下刹车踏板到底时，助力器推杆人力 $F^{'}$ 至少多大？

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3、某兴趣学习小组根据所学的电学原理，利用相同的器材，自制了如图所示两种不同的电子秤。实验器材有：

直流电源（电动势为 $E = 3.0 V$ ，内阻为 $r = 0.5 Ω$ ）；

理想电压表V（量程为3.0V）；

限流电阻 $R_{0} = 9.5 Ω$ ；

竖直固定的滑动变阻器 $R$ （总长 $l = 10.0 cm$ ，总阻值 $R = 20.0 Ω$ ）；

电阻可忽略不计的弹簧（下端固定于水平地面，上端固定秤盘且与滑动变阻器 $R$ 的滑动端连接，滑片接触良好且无摩擦，弹簧劲度系数 $k = 10^{3} N / m$ ）；

开关 $S$ 以及导线若干。

实验步骤如下：

①两种电子秤，托盘中未放被测物前，滑片恰好置于变阻器的最上端 $a$ 处，电压表的示数均为零。

②两种电子秤，在弹簧的弹性限度内，在托盘中轻轻放入被测物，待托盘静止平衡后，当滑动变阻器的滑片恰好处于下端 $b$ 处，此时均为电子秤的最大称重。

请回答下列问题：（所有计算结果保留一位小数。重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计摩擦和其他阻力。）

(1)、两种电子秤，当滑动变阻器的滑片恰好置于最下端

b

时，电压表的示数均为

V

；该电子秤的最大可测质量均为

kg

。

(2)、当电压表的指针刚好指在表盘刻度的正中间时，如左图所示的第一套方案电子秤测得质量为

m_{1} =

kg

，如右图所示的第二套方案电子秤测得质量为

m_{2} =

kg

。

(3)、第（填“一”或“二”）套方案更为合理，理由是。

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4、某小组为探究向心力的大小，设计了如下实验。粗糙圆形水平桌面可匀速转动，不可伸长的细绳一端连接固定在桌面圆心O处的拉力传感器，另一端连接物块P，P与O的距离为r，P与桌面间的动摩擦因数为

μ

。力传感器可测得绳上的拉力F，初始时刻F示数为0，细绳始终处于伸直状态。若P与桌面始终相对静止，P与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，细绳质量不计，重力加速度为g，请回答下列问题：

(1)、控制桌面转动的角速度不变，改变P的质量多次实验，记录数据后绘出

F - m

图像，下列选项中最符合的是__________；

A、

B、

C、

(2)、控制P的质量不变，改变桌面转动的角速度多次实验，绘出的

F - ω^{2}

图像为一条直线，直线的斜率为k，截距为

- b

，则滑块的质量可表示为，动摩擦因数

μ

可表示为。（用题中所给的字母表示）

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5、某科技兴趣小组同学在地球表面测量某一单摆（摆长可以调整）周期T和摆长L的关系，将此关系画在如图所示

T - \sqrt{L}

图像中，如图线A所示。图中图线B是某宇航员将此单摆移到密度与地球相同的另一行星X表面重做实验而获得的，则与地球相比较，该行星X的（忽略星球自转对地球和行星X带来的影响）（　　）

A、半径为地球的

\frac{1}{4}

倍 B、体积为地球的64倍 C、质量为地球的4倍 D、第一宇宙速度为地球的4倍

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6、某人在游戏中抛出两个质量相等的圆圈甲、乙，运动轨迹如图所示，甲视为斜上抛运动，乙视为平抛运动，分别套中如图所示的两瓶饮料，两瓶饮料与抛出点的高度差相等，忽略一切阻力，下列说法正确的是（　　）

A、甲在空中的运动时间比乙的长 B、甲克服重力做功与乙的重力做功相等 C、两个圆圈运动过程重力的平均功率相等 D、两个圆圈运动过程中动量的变化率相等

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7、哈尔滨冰雪节被誉为世界四大冰雪节之一，哈尔滨的冰灯更是在国际上享有极高的声誉和地位如图（1），图（2）为一块棱长为

L

的立方体冰砖，它是由纳米级二氧化钛颗粒均匀添加在水中冰冻而成，该冰砖对红光折射率

n = 1.5

，冰砖中心有一个红光的发光点，不考虑光的二次和多次反射，真空中光速为

c

，下列说法正确的是（　　）

A、光在冰块中的传播速度大于在真空中的传播速度 B、光从冰砖射出的最长时间为

\frac{\sqrt{3} L}{2 c}

C、从外面看玻璃砖六个面被照亮的总面积为

\frac{6 π \cdot L^{2}}{5}

D、点光源从红光变成紫光表面有光射出的面积会增大

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8、原子钟是利用原子跃迁产生固定频率的光进行计时的工具。据报道，中国计划在2020年6月发射最后一颗北斗卫星，这也是中国北斗三号系统的“收官之星”，这些卫星都采用星载氢原子钟。图示为氢原子的能级图，用大量处于n=2能级的氢原子跃迁到基态时发射出的光照射光电管阴极K，测得光电管中的遏止电压（也叫截止电压）为7.6V，已知普朗克常量

h = 6.63 \times 10^{-34} J \cdot s

，元电荷

e = 1.6 \times 10^{-19} C

，下列判断正确的是（　　）

A、电子从阴极K表面逸出的最大初动能为2.6eV B、阴极K材料的逸出功为7.6eV C、阴极K材料的极限频率约为

6.27 \times 10^{14} Hz

D、氢原子从

n = 4

能级跃迁到

n = 2

能级，发射出的光照射该光电管阴极K时能发生光电效应

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9、在茶叶生产过程中有道茶叶、茶梗分离的工序。如图所示，A、B两个带电球之间产生非匀强电场，茶叶茶梗都带正电荷，且茶叶的比荷

\frac{q}{m}

小于茶梗的比荷，两者通过静电场便可分离，并沿光滑绝缘分离器落入小桶。假设有一茶梗P从A球表面O点离开，最后落入桶底。不计空气阻力。则（　　）

A、茶叶落入右桶，茶梗落入左桶 B、M处的电场强度大于N处的电场强度 C、M处的电势低于N处的电势 D、茶梗P下落过程中电势能减小

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10、下列说法正确的是（　　）

A、驱动力的频率越高，做受迫振动物体的振幅越大 B、医院对病人进行“超声波彩超”检查，利用了波的多普勒效应 C、任意两列波相遇都将产生稳定的干涉现象 D、同一声源发出的声波在空气和水中传播的波长相同

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11、某兴趣小组为探索光电效应和光电子在电磁场中的运动规律，设计装置如图所示，频率为

ν = 1.06 \times 10^{15} Hz

的激光照射在竖直放置的锌板K的中心位置O点，其右侧距离为

d_{1} = 0.4 m

处有另一足够大极板A，A上正对O点有一竖直狭缝，并在两极板间加电压U=1.8V，两极板间电场可视为匀强电场。在A板右侧有宽度为D、方向垂直纸面向内、大小为

B = 10^{- 5} T

的匀强磁场。锌板的逸出功

W = 5.376 \times 10^{- 19} J

，普朗克常量

h = 6.6 \times 10^{- 34} J \cdot s

，电子质量为

m = 9 \times 10^{- 31} kg

，元电荷

e = 1.6 \times 10^{- 1}^{9} C

， π=3，

\sin 53 ° = 0.8

，

\cos 53 ° = 0.6

。不计光电子重力及光电子间的相互作用。求：

(1)、光电子到达极板A的最大速度

v_{m}

；

(2)、极板A上有光电子打中的区域面积；

(3)、要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度D应满足的条件，并计算电子在磁场中运动最短时间（计算结果保留1位有效数字）；

(4)、将匀强磁场改为垂直平面向内的非匀强磁场，磁感应强度满足

B^{'} = k x (k = 2 \times 10^{- 4} T/m)

， x为该位置到磁场左边界的距离，要使所有光电子均不从右侧边界飞出，磁场宽度

D^{'}

应满足的条件。

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12、倾角为θ=37°间距为L=0.5m的固定金属导轨下端接R=0.4Ω的电阻，导轨平面有三个区域，如图所示，图中虚线为区域边界。区域Ⅰ宽度为

x_{1} = 1 m

，无磁场。区域Ⅱ宽度为

x_{2} = 2 m

，有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为

B_{1} = 1 T

。区域Ⅲ宽度为

x_{3} = 1 m

，有垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为

B_{2} = 0.4 T

。质量为m=0.5kg，电阻为r=0.1Ω，长度也为L=0.5m的导体棒ab垂直导轨放置，从区域Ⅰ下边界开始在电动机牵引作用下由静止开始加速，进入区域Ⅱ时，速度为v=4m/s，且恰好能匀速通过区域Ⅱ。当导体棒刚进入区域Ⅲ时关闭电动机，导体棒恰好能到达区域Ⅲ的上端。已知导体棒与区域Ⅰ导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，其它区域导轨光滑。导体棒在区域Ⅰ、Ⅱ时，电动机功率保持不变，导体棒与导轨始终垂直且接触良好，不计导轨电阻，重力加速度

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

。求：

(1)、导体棒在区域Ⅱ运动时两端的电压

U_{a b}

；

(2)、电动机的功率P；

(3)、全过程所用时间t；

(4)、全过程中电阻R产生的焦耳热

Q_{R}

。

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13、如图所示固定装置，由弧形光滑轨道AB、竖直光滑圆轨道、水平光滑直轨道BD、倾角为37°的粗糙斜轨道DE、圆弧形光滑管道EF（圆心

O_{1}

位于水平地面上）平滑连接而成，D点处小圆弧光滑连接。现将一质量为

m_{1}

的小滑块由弧形轨道AB上高h处由静止释放（h未知），通过圆轨道后与静置于BD上质量为

m_{2}

的小滑块碰撞，碰撞时间极短且碰后立即粘在一起形成一组合体，组合体在F点与静止在水平台面上质量为M的长木板发生弹性碰撞。已知圆轨道半径R=0.25m，

L_{D E} = 0.8 m

，

m_{1}

、

m_{2}

与轨道DE间的动摩擦因数

μ_{1} = 0.175

， M与水平台面间的动摩擦因数

μ_{2} = 0.3

， M最右端停放一质量为

m_{3}

的小滑块，M与

m_{3}

间的动摩擦因数

μ_{3} = 0.2

；水平台面和木板M足够长，已知

m_{1} = 0.2 kg

、

m_{2} = 0.1 kg

、

m_{3} = 0.1 kg

、

M = 0.5 kg

；

m_{1}

从轨道AB上滑下后进入圆弧轨道，运动到与圆心O等高的C点时对轨道的压力为32N。忽略空气阻力，重力加速度g取

10 {m/s}^{2}

，

\sin 37 ° = 0.6

、

\cos 37 ° = 0.8

。

(1)、求h的大小；

(2)、求

m_{1}

、

m_{2}

组合体刚到达F点时的速度大小；

(3)、求最终

m_{3}

与M最右端之间的距离

Δ L

。

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14、如图所示，一导热良好的圆柱形汽缸竖直放置于水平地面上，横截面积

S = 4 \times 10^{- 3} m^{2}

，用质量m=2kg厚度不计的活塞密封一定质量的理想气体。初始时活塞与汽缸底部距离

L_{1} = 10 cm

，与汽缸底部距离

L_{2} = 15 cm

处有一固定卡环，外界大气压

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

，初始气体状态1温度

T_{1} = 300 K

。现缓慢加热气体，加热至气体状态2温度

T_{2} = 480 K

时停止。忽略活塞与汽缸间摩擦，重力加速度

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

。

(1)、如图乙所示两条曲线为气体状态1和2的分子速率分布曲线，状态2对应的曲线为_______（填A或B），气体温度从300K至400K过程中，单位时间撞击单位面积汽缸壁的分子数_______（填“增大”、“不变”或“减小”）

(2)、求状态2的气体压强

p_{2}

。

(3)、若从状态1到状态2过程中气体吸收热量Q=120J，求外界对气体做的功W及气体内能变化

Δ U

。

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15、为精确测量某一段金属电阻丝的电阻率，小明进行了如下实验，请完成步骤中的填空：

（1）利用刻度尺测量其长度L，利用螺旋测微仪测量其直径如图甲，读数为D=mm；

（2）为消除电表内阻对实验结果的影响，设计如图乙所示的电路测电阻，操作步骤如下：

①将滑片P移到合适的位置，闭合开关 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 接1，电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 和电压表V的示数分别为 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 和U，可求出电压表的内阻 $R_{V} =$ ；

②已知通过步骤①测得电压表的内阻为5kΩ，闭合开关 $K_{1}$ 、 $K_{2}$ 接2，电流表 $A_{1}$ （量程为0.6A挡）示数如图丙，读数 $I_{1} =$ A，和电压表V的示数 $U^{'} = 4.99 V$ ，可求出被测电阻的阻值 $R_{x} =$ Ω。在有效消除电压表内阻对实验结果的影响后，该同学认为实验中使用的电流表 $A_{2}$ 也不是理想电表，那么该同学在第②步中测得的阻值 $R_{x}$ （选填“大于”“小于”或“等于”）被测电阻的真实值。

（3）最后利用所测的数据计算出该金属电阻丝的电阻率。

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16、下列说法中正确的是（　　）

A、双缝干涉测光波长实验中，发现条纹不清晰，应通过拨杆调节单缝 B、插针法测玻璃折射率实验中，所选玻璃的两光滑面必须平行 C、油膜法测分子直径实验中，配制好的油酸酒精溶液要静置一段时间后再做实验 D、用单摆测重力加速度实验中，所选摆球要质量大、体积小

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17、某小组探究“物体加速度与其所受合外力的关系”。实验装置如图（a）所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。

(1)、关于该实验操作，下列说法正确的是______

A、实验时使用了力传感器测合力，所以不需要补偿阻力 B、实验时需要满足钩码质量远小于小车质量 C、需要调节滑轮高度，使细线处于水平 D、两光电门间的距离适当大点

(2)、用20分度的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图（b）所示，读数为d=cm。

(3)、某次实验中，小车先后通过光电门所用时间分别为

Δ t_{1} = 1.95 \times 10^{- 2} s

、

Δ t_{2} = 1.69 \times 10^{- 2} s

，测得两光电门之间的距离为s=80.00cm，则小车的加速度a=（结果保留3位有效数字）

(4)、改变钩码数，可得到多组数据，作出a-F图像如图（c）所示，则图线不过原点的原因是；图像的斜率表示。

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18、某同学设计了图（a）所示装置模拟涡流的形成。用n个横截面积均为S、电阻率均为ρ的同轴薄金属圆环条模拟“圆盘形导体”，内环半径及相邻环的间距均为r（r远大于环的厚度）；将“圆盘形导体”水平放置在竖直方向、磁感应强度B随时间t按正弦规律变化的交变圆形磁场区域中，圆形磁场区域半径为4r，圆心与圆盘形导体圆形重合，其B-t图像如图（b）所示（规定竖直向上为正方向）。不考虑环中感应电流磁场的影响，则（　　）

A、

t = \frac{1}{f}

时刻，从上往下看，各环内感应电流均为顺时针方向 B、

t = \frac{1}{6 f}

时刻，内环中感应电流大小为

\frac{\sqrt{3} π r f B_{0} S}{2 ρ}

C、

t = \frac{1}{4 f}

时间内，半径为5r的圆环条通过横截面的电荷量为

\frac{5 B_{0} r S}{2 ρ}

D、半径为5r圆环条的平均发热功率为

\frac{256 π^{3} B_{0}^{2} r^{3} f^{2} S}{5 ρ}

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19、频率相同的简谐波源

S_{1}

、

S_{2}

，接收点P位于

S_{1}

、

S_{2}

连线上如图甲，

S_{1}

、

S_{2}

到P的距离之差为9m。t=0时

S_{1}

、

S_{2}

同时开始垂直平面向上振动，P点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A、两列波的波长为2m B、两列波的波速为3m/s C、

S_{1}

、

S_{2}

连线上一共有振动加强点11个 D、两列波的振幅分别为3cm和1cm

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20、铀238核的衰变方程为

_{92}^{238} U \to {}_{90}^{234}{Th} + X

，已知

_{92}^{238} U

核的质量为

m_{1}

，

{}_{90}^{234}{Th}

核的质量为

m_{2}

， X的质量为

m_{3}

，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　）

A、

_{92}^{238} U

的比结合能小于

{}_{90}^{234}{Th}

的比结合能 B、

_{92}^{238} U

的结合能为

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

C、衰变后

{}_{90}^{234}{Th}

核处于高能级，向低能级跃迁发出γ射线 D、X为α粒子，铀238核的衰变会随环境温度降低逐渐变慢

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