高中物理鲁科版（2019）-试题列表-第173页

1、如图，港珠澳大桥人工岛建设时，起重机用8根对称分布且长度为

L

的钢索将直径为

L

、质量为

M

的钢筒以匀加速竖直吊起，重力加速度为

g

，若每根钢索所能承受的最大拉力大小为

F

，则吊起过程中下列说法正确的是（　　）

A、钢索拉力不断变大 B、每根钢索所受到的拉力大小为

\frac{1}{8} M g

C、钢筒的最大加速度

a

为

\frac{4 \sqrt{3} F}{M} - g

D、钢筒处于超重状态

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2、直线折返跑是训练足球运动员体能的方式。如图将6个标示筒两两间隔5m摆放，跑动顺序为

1 \to 4 \to 2 \to 6

，运动时间为10s，则全过程的平均速度大小和平均速率分别为（　　）

A、平均速度大小为

2.5 m / s

B、平均速度大小为

3.5 m / s

C、平均速率为

6.5 m / s

D、平均速率为

4.5 m / s

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3、冰壶运动是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，在某次比赛中，质量为18千克的冰壶被投出后近似做匀减速直线运动，用时20s停止，最后1s内位移大小为0.2m，若忽略冰壶转动的影响，下面说法正确的是（　　）

A、冰壶的初速度大小是

8 m / s

B、冰壶的加速度大小是

0.5 m / s^{2}

C、冰壶受到的摩擦力大小为8.2N D、前10s位移和后10s的位移之比为

4 : 1

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4、传送带输送线是物流搬运和输送的常见设备，

a

、

b

图中货物的重力均为G，匀速转动的传送带斜面的倾角为

θ

，箭头代表传送带的运动方向，货物均与传送带保持相对静止，且传送带均足够长。以下说法正确的是（　　）

A、图a中的货物受到的摩擦力方向沿传送带斜面向下 B、图b中的货物相对于传送带有向上运动的趋势 C、图a、b中传送带给货物的作用力的大小都为G D、若图b中的传送带突然停止转动，货物受到的摩擦力方向不会改变

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5、手推车作为不可缺少的搬运工具而沿用至今，如图所示，有一手推车的平面与挡板垂直，某次在运货时手推车平面与水平地面的夹角为

α

，重力加速度为

g

，货物与手推车保持相对静止，若忽略货物与车平面之间的摩擦力，下列说法正确的是（　　）

A、手推车水平匀速运动时，货物受挡板的弹力大小等于重力的大小 B、为使货物不离开挡板，手推车水平向右的加速度不能超过

g \tan a

C、无论手推车怎么运动，手推车对货物的作用力的方向总是竖直向上 D、手推车静止时，若

α

缓慢增大到

90 °

，则挡板对货物的作用越来越小

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6、如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A、甲图中B物体做匀加速直线运动 B、甲图

0 ~ t_{1}

时间内C物体的平均速度最大 C、乙图中第1秒内与第2秒内的位移大小之比

1 : 2

D、乙图中第2.5秒末物体离出发点的距离最远

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7、如图，一智能机械臂水平夹住一个金属小球在空中处于静止状态，与球接触的机械臂铁夹面保持竖直，则（　　）

A、小球受到3个力的作用 B、机械手臂的铁夹受到的摩擦力方向竖直向上 C、小球受到的摩擦力大小与小球的重力大小相等 D、若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大

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8、2024年8月中国网球选手在巴黎奥运会中首获女子单打金牌，创造了历史性的一刻。如图所示，运动员把飞来的网球击打回去，落到了对方场内，则下列说法正确的是（　　）

A、网球的速度越大，惯性越大 B、被击回的网球在飞行过程中受到重力和球拍的作用力 C、若球拍没有击中球，则球会保持原来的运动状态不变 D、球拍对网球的弹力，是因为球拍发生弹性形变而产生的

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9、如图所示，某同学从学校骑行到广州图书馆，骑行导航提供了三条可行线路及相关数据，下列说法正确的是（　　）

A、三条线路的位移大小不相等 B、三条线路的平均速度大小相等 C、图中方案一显示的“13分钟，2.5公里”分别指时间和路程 D、在导航地图上研究自行车的运动轨迹时，自行车不可视为质点

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10、类比与迁移是物理中常用的思想方法。

(1)、对一个周期变化的物理量

M (t)

，一个周期内的平均值称为该物理量的“期望”，记为

<M>

；定义

M (t)

的“标准差”

σ_{M} = \sqrt{{(M - <M>)}^{2}}

。已知“期望”具有如下性质：

(a M + b N) = a <M> + b {<N>}^{}

。

a.正弦交变电流随时间的变化关系为 $I (t) = I_{0} sin ω t$ ，直接写出其有效值 $I_{rms}$ ，并求出 $<I^{2}>$ 和 $<I^{2}>$ 。

b.说明对任意周期变化的物理量 $M (t)$ 有 $σ_{M}^{2} = <M^{2}> - {<M>}^{2}$ 。

(2)、现有一个质量为m，振动周期为

\frac{2 π}{ω}

的弹簧振子，不计阻力。

a.对于经典物理中的弹簧振子，证明其系统的机械能满足恒等式 $E (x, p) = \frac{p^{2}}{2 m} + \frac{1}{2} m ω^{2} x^{2}$ ，其中p和x分别是某一相同时刻振子的动量和与平衡位置的距离。

b.在量子力学中，力学系统普遍满足海森堡不确定关系式 $σ_{x} σ_{p} \geq \frac{h}{4 π}$ ，其中h是普朗克常量。在不确定关系式限制下，该弹簧振子系统的机械能最小值不为0，称为其基态能量。求这一基态能量 $E_{min}$ 。提示：除不确定关系式外，其它推导均可以使用经典物理关系式。

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11、磁流体发电技术指的是利用高温加热使气体电离，再让已电离的气体在磁场中高速运动而产生电动势，以实现将内能转化为电能的目的。本题我们通过一个简化的模型更好地了解这一技术。如图所示，现有一横截面为矩形的管道，长为l，高为b，宽为a。与宽垂直的两个侧面是电阻可以忽略的导体，将它们用电阻不计的导线和阻值为R的电阻连接在一起。与高垂直的两个侧面为绝缘体，一匀强磁场垂直于该侧面，方向向上，大小为B。再让大量电阻率为

ρ

的已电离气体以一定速度在管道中流动，假设同一横截面上各点气体的流速都相同。

(1)、若忽略气体和管道间的摩擦，当气体以速度v匀速流动时，求此时回路中的电流和管道两端气体的压强差；

(2)、若气体和管道之间的摩擦力和气体的流速平方成正比，且管道两端气体的压强差始终保持为

Δ p

，求无磁场时和有磁场B时管道内单位质量的气体动能之比。

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12、老式挂钟内为抵抗各种阻力，保持周期性运动，设有擒纵机构与棘轮装置传递周期性冲击，产生稳定的“自激振动”。为研究挂钟内的自激振动，摸鱼同学做了如下简化实验：如图所示，质量为m的振子放在动摩擦系数为μ的粗糙水平面上，振子左端与劲度系数为k的弹簧右端相连，弹簧左端连接在竖直墙壁上，且弹簧始终保持水平，振子处于弹簧原长位置静止。记此时振子位置横坐标为

x = 0

，向右为正，建立x轴。某时刻给振子一个冲击，使得振子瞬间拥有水平向右，大小为

v_{0}

的初速度。（已知：运动过程中弹簧的形变始终在弹性限度内，且振子不会碰到左端竖直墙壁，地面最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧弹性势能

E_{p}

与形变量x的关系为

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

，不计空气阻力，重力加速度为g）

(1)、求振子分别向右、向左做振动的平衡位置

x_{-}

、

x_{+}

；

(2)、若振子能经过

x_{-}

，求

v_{0}

的最小值；

(3)、若

v_{0} = 4 μ g \sqrt{\frac{3 m}{k}}

，振子每次向右运动经过

x_{-}

时，外力给予振子一个冲击，使得振子机械能固定增加E，得以做周期运动，求该额外能量E。

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13、如图是一个化工厂的生产桶，正中间是一个轻质绝热、可自由移动的活塞。整个桶除右侧桶盖之外的其它部分均为绝热材料；右侧桶盖导热性能良好，且有一个气阀门，处于开启状态（与外界大气连通）。左侧装有加热用的电阻丝，整个装置密封良好，不计摩擦。初始时左右两个空间气体温度均为室温

T_{0}

，压强均为大气压强

p_{0}

，且密封的气体均为空气。现开始缓慢加热左侧气体（加热时间足够长）。

(1)、当左侧气体的温度达到

3 T_{0}

时，求左侧气体的压强。

(2)、若加热前关闭右侧阀门，再进行加热，当左右两侧空间的体积比为

3 : 1

时，求左侧气体的温度。

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14、超导材料在超导转变温度附近，电阻率会陡然下降为0，利用这一电学特性，某同学在电学实验室做了“测定高温超导材料转变温度”的实验。实验中用到的器材如下：

待测超导样品。 $R_{s u p}$ （室温下约300μΩ）

铂电阻温度计 $R_{1}$ （ $20 - 100 Ω$ ，与温度有关；5mA）

1A恒流电源 $S_{1}$

10V恒压电源 $S_{2}$

电阻板R，装有20个串联的1kΩ电阻

长引线，短引线若干（电阻mΩ量级）

高精度数字万用表两只（内阻约10000MΩ）

铜质均温块·液氮3L

(1)、该同学设计了如图甲所示的样品电阻测量电路和测温电路（

V_{1} 、 V_{2}

对应两个万用表）。电阻测量电路的电源选择，测温电路的电源选择。（均选填“

S_{1}

”或“

S_{2}

”）

(2)、测温电路的原理为：已知铂电阻温度计在约1mA工作电流下的电阻

R_{t} (Ω)

与温度

t (℃)

的大致关系，通过测量铂电阻两端电压即可间接测出此时铂电阻的工作温度。则测温电路中电阻板应将个1kΩ电阻串联接入电路。

(3)、为更精确地测量接近转变温度时的样品电阻，实际接线时，超导样品部分采用了“四引线法”，如图乙所示，其正确接法应为（选填“A”或“B”），原因为。

(4)、连接好测量电路后，该同学将与长引线连接的超导样品

R_{\sup}

和铂电阻温度计

R_{t}

捆绑安装在铜质均温块上，制成“测试探头”；接着他将探头放入液氮桶中，降温至转变温度以下后拿出，在室温中回温，回温过程记录得到数据如下（

U_{1}

为电表V的示数，t为此时测试探头温度）：

$U_{1} (mV)$	0.001	0.001	0.002	0.003	0.006	0.011	0.026
$t (℃)$	$- 167.9$	$- 166.9$	$- 165.8$	$- 165.0$	$- 164.0$	$- 163.4$	$- 162.5$
$U_{1} (mV)$	0.040	0.087	0.097	0.101	0.102	0.106	0.108
$t (℃)$	$- 162.0$	$- 161.1$	$- 160.6$	$- 159.6$	$- 159.0$	$- 156.1$	$- 153.6$

在答题卡相应位置的网格中描点（5~6个）画出 $R_{\sup} - t$ 曲线的大致趋势。该超导材料的转变温度约为℃。

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15、小贤同学回到老家，乘坐了新开通的地铁6号线，出行十分方便。为测量地铁启动和停车时的加速度，他在保证不影响其他乘客和地铁列车正常行驶的条件下设计了如图所示的简易装置。他将细线一端系在竖直把手的顶端，一端系在钢笔顶端的笔帽上。初始时绳与笔自然下垂。

(1)、在地铁列车刹车时拍摄的是（选填“甲”或“乙”）。

(2)、为了测得地铁列车的加速度，小逸同学认为需要量角器，而小贤同学却认为只需要卷尺即可。对于二人测量方式评价，正确的是_______。

A、由于实际情况下绳子偏转较小，用量角器测出的结果可能不准确 B、小贤同学的方法需要将角度的正切值转换为角度 C、小贤同学需要测量绳子长度和笔帽系绳处到把手的水平距离 D、两人的实验均需要测量钢笔的质量

(3)、某次地铁列车沿水平直线加速时，测得笔帽到把手的水平距离为28cm，已知绳长为1.0m，当地重力加速度为

9.76 m / s^{2}

，则此时列车加速度大小为m/s²。

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16、猫猫同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是（　　）

A、光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、测量头等元件 B、透镜的作用是使光更集中，单缝的作用是获得线光源 C、减小单缝和双缝之间的距离，条纹间距变窄 D、双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目内越多 E、用红光进行实验观测到条纹的间距比用蓝光观测的间距小

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17、两个金属微粒间的电子转移，可以等效为电子以隧穿过介质的方式从平行板电容器中的一个极板进入到另一个极板的过程，因而中间的介质可以等效为一隧穿电阻

R_{T}

，等效后的电容为C，如图所示。如果隧穿过程会导致体系的静电能量上升，那么该过程将无法发生，这就是库仑阻塞。当没有库仑阻塞现象时，单位时间内发生电子隧穿的概率

α = - \frac{Δ E}{e^{2} R_{T}}

，其中△E是发生隧穿后体系静电能量的变化量，e为电子的电荷量。已知平行板电容器的能量

E = \frac{1}{2} C U^{2}

，其中C为电容，U为两极板的电压。下列说法正确的是（　　）

A、电子隧穿的方式是从负极板进入正极板 B、为避免库仑阻塞的发生，该系统电压的最小值是

\frac{e}{C}

C、当该系统的电压为V时，电子在单位时间内发生隧穿的概率是

\frac{2 C V - e}{2 e C R_{T}}

D、在该系统两端加以恒压源V，流过该系统的平均电流是

\frac{2 C V - e}{C R_{T}}

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18、如图为一半径为2R的空心球形玻璃砖（仅画出四分之一），正中心半径为R的球形空腔中装有与外界相同的空气。一束光射向玻璃砖，其延长线恰好与空腔的边界相切。已知该光第一次发生折射时，折射角为入射角的一半，下列说法正确的是（参考数据：

\sqrt{6} - \sqrt{2} \approx 1

）（　　）

A、玻璃砖相对空气的折射率为

\frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{2}

B、该光在空腔边界入射角的正弦值为

\frac{\sqrt{6} - \sqrt{2}}{2}

C、该光可以进入空腔内部 D、该光射出玻璃砖后，相较原光束偏转了约90°

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19、如图所示，距离为L的光滑水平平行长导轨上放置两相同导杆a、b，导轨左侧为一电阻为R的电阻，导杆a、b接入回路的电阻也均为R，不计其它电阻。整个装置置于垂直导轨向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现给导杆a一向右的初速度v，a、b杆开始运动，下列说法正确的是（　　）

A、a杆刚开始运动时，b杆的电流为

\frac{B L v}{2 R}

B、a杆刚开始运动时，b杆受到的安培力为

\frac{B^{2} L^{2} v}{3 R}

C、b杆在运动过程中，速率先增大，再减小 D、最终a、b两杆会以相同的速度匀速运动

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20、1917年斯泰瓦和托尔曼发现，一个不带电的圆形闭合导线圈绕通过其圆心且垂直于线圈平面的轴匀速转动时，线圈中无电流通过。而当线圈做加速运动时，线圈中会有电流产生。这是因为当线圈在加速转动时，自由电子会因为惯性和带正电的金属离子产生相对运动。在线圈参考系中，金属离子可视作静止，而自由电子则会受到一个大小不变、方向沿着圆环切线方向的力（可视作非静电力）。若线圈的半径远大于横截面直径，电阻率为ρ，横截面积为S，电子带电量为e，且在某次加速转动中上述非静电力的大小为F，则线圈中的电流大小为（　　）

A、

\frac{F S}{e ρ}

B、

\frac{\sqrt{2} F S}{e ρ}

C、

\frac{\sqrt{3} F S}{e ρ}

D、

\frac{2 F S}{e ρ}

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