高中物理鲁科版（2019）-试题列表-第20页

1、一列简谐横波沿x轴正方向传播。

t = 0

时的波形如图所示，平衡位置在

x = 6 m

处的质点M在

t = 2 s

时位移第一次为5cm，下列说法正确的是（　　）

A、简谐横波的周期为24s B、波速大小为2.5m/s C、

t = 0

时，M点沿y轴负方向运动 D、

t = 2 s

时，M点运动到

x = 5 m

处

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2、图1为某质谱仪工作原理示意图、电离室中的气体分子被激光照射后发生电离，其中带正电的粒子静止经平行于纸面的加速电场加速后，垂直于CD边进入梯形匀强磁场区域(磁场方向垂直纸面向外)，并从边中点O平行于CD边射出，经无场区从边界PQ 进入平行于纸面的匀强偏转电场，最终打到接收器与杀血线MN上并被吸收，接收器可视为接地良好的金属板。MN延长线经过O点，与CD 所在直线夹角为α，a可过MN绕O点在纸面内的转动进行调整，调整前后PQ与MN 始终平行且间距为0.3m不变。CG边长0.2m，与底边HC夹角为60°，磁感应强度大小为0.4T，偏转电场的电场强度大小为

1.8 \times 1 0^{4} V / m,

方向始终。直于PQ。整个过程只考虑一种粒子，加速电场的电压恒定、MN与PQ足够长，装置处于真空环境，忽略粒子相互作用，不计重力。

(1)、已知激光波长为442 nm，求该激光一个光子的能量c。(普朗克常量

h = 6.63 \times 1 0^{- 34} J \cdot s,

真空中光速c=10³m/s)

(2)、调整α，得到从粒子离开加速电场到粒子到达接收器所经历的时间t与α的关系如图2所示，求加速电脑电压U 以及粒子比荷K。

(3)、质谱仪稳定工作时，测得接收器每秒接收的粒子数为n.若再测一个除电荷量和质量以外的物理量，便用(2)问的基础上得到粒子的质量。请写出该物理量.并推导粒子质量表达式(所有物理量均用字母表示)。

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3、如图所示，质量为4kg的木板上放有一个质量为1kg的机器人，木板始终受到水平向右、大小为5N白恒力作用。初始时木板与机器人一起以1m/s的速度沿水平地面向右匀速运动。机器人正上方有一个沿竖直方向可以伸缩、水平向右速度恒为1m/s的机械夹爪。某时刻夹爪将机器人向上提起，2s后放回木板，同时夹几缩回.机器人在摩擦力的作用下最终与木板相对静止。g取

10 m / s^{2},

机器人可视为质点，机器人被提起和放1瞬间竖直方向速度均为零。求

(1)、机器人被提起的2s内，木板位移的大小。

(2)、从机器人被放回木板到与木板相对静止的过程中，摩擦力对机器人所做的功。

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4、下图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形(中间部分未画出)，此时平衡位置在x=x，的质点处于波峰。

(1)、写出该波的波长.以及xₙ在10~14m范围内的所有可能值。

(2)、若平衡位置位于原点处的质点在0~1s内通过的路程为5cm，求该波的周期和波速。

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5、问题探究

某学生兴趣小组通过查阅资料了解到，利用电磁阀控制压缩空气驱动活塞运动可实现公交车门开合、遂以“电控气动技术的原理探索与应用“为主题开展探究式学习。

(1)、分析电控气动门工作原理

图1是电控气动系统开门过程的简化图。电磁阀中的固定铁芯与线圈组成电磁铁，当开关S₁闭合时，衔铁在电磁铁的吸引下带动三个阀芯一起向左运动，复位弹簧被压缩，储气罐内压缩空气经气孔B 进入汽缸右侧气室。推动汽缸内活塞向(填“左”或“右”)运动，车门打开。同时，汽缸左侧气室中的气体从气孔(填“S”或“R”)排出。当S断开时、复位弹簧推动衔铁和阀芯向右运动，压缩空气推动活塞，车门关闭。₁

(2)、探究复位弹簧的受力情况

①同学们测量了复位弹簧在弹性限度内受到的作用力 F与形变量x的数据，并标在了坐标纸上。如图2所示，请在答题卡上绘制出该弹簧的 F-x图像。

同学们据此估算出电磁阀中电磁铁对阀芯的作用力仅有几牛顿，而资料显示，公交车实现车门开合所需的作用力高达上千牛顿。系统利用电控气动技术实现了“四两拨千斤”的效果。

(3)、电控气动技术的应用设计

受此启发，同学们设计了一款温室自动开窗器，电路如图3所示。控制电路板的程序能够实现温度高于35℃时自动闭合开关S₂ ，温度低于25℃时自动断开S₂。电磁阀线圈工作电压为24 V，而控制电路板的工作电压(5V)和电流较小，需配置电磁继电器作为控制开关，请在答题卡相应图上连线，完成电路，实现如下效果：S₂闭合时，电磁阀中的电磁铁吸引衔铁左移，窗户打开；S₂断开时，电磁阀中的衔铁右移，窗户关闭。

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6、

(1)、某同学用弹簧测力计探究作用力和反作用力的关系。将甲、乙两测力计水平连接在一起，测力左侧固定，用手向右缓慢拉测力计乙.拉至某位置时两测力计示数如图1所示。①测力计乙的读数是N。

②实验中发现两测力计示数总是明显不同，原因可能是。(单选)

A.两测力计的量程不同

B.两测力计弹簧的材质不同

C.使用测力计前未正确调零

(2)、图2为探究电容器充、放电实验的电路图，实验选用内阻为几千欧姆的电压表和内阻很的电流表，

①实验时将开关S接1端，可观察到电流表指针(填字母，“A.迅速偏转到某位置后稳定不动”或“B.迅速偏转到某位置后往回偏转”)、同时电压表指针偏转到某位置后稳定不动。

②现将S与1端断开，但尚未与2端连接、此时发现电压表的指针逐渐向零刻度偏转。经检查器材完好，线路连接正确，出现此现象的原因可能是。

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7、如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，间距为L，电阻不计，左端接有输出电流大小恒为1的流源，电流方向如图。导轨间分布着两个紧邻的正方形磁场区域，宽度均为L，左侧磁场方向竖直向下，右脚场方向竖直向上，以导轨上两磁场交界处的O点为坐标原点，沿导轨方向建立x坐标轴，两磁场的磁感应强大小B仅随坐标x变化，且满足

B = {\begin{array}{l} 2 B_{0} \frac{∣ x ∣}{L}, & 0 \leq ∣ x ∣ \leq \frac{L}{2}, \\ 2 B_{0} (1 - \frac{∣ x ∣}{L}), \frac{L}{2} < ∣ x ∣ \leq L, \end{array}

式中B。为已知常量。t=0时，一根质量为n轨间电阻为R的导体棒以初速度v₀从x=0处向右运动；t=t₀时，导体棒第一次到达

x = \frac{L}{2}

处，且速度为0，运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直，不计空气阻力，忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响列说法正确的是（）

A、导体棒做简谐运动 B、初速度

v_{0} = \sqrt{\frac{B_{0} I L^{2}}{2 m}}

C、若初速度变为0.5v₀ ，则导体棒的速度第一次变为0所需时间为

\frac{\sqrt{2}}{2} t_{0}

D、若初速度变为1.5v₀ ，则导体棒将以两磁场交界线为中心做往复运动

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8、某千斤顶的结构如图所示，四根等长杆由铰链相连。摇动手柄竖直抬升重物过程中，A、C两点缩短2mm，当

∠ C A B = 4 5^{∘}

时，下列说法正确的是

A、A与C两点速度大小相等，方向相反 B、B点速度方向竖直向上，大小为2mm/s C、C点速度方向沿CB向上，大小为1m m/s D、A点相对C点的速度沿水平方向，大小为2mm/s

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9、图1为一种等离子体工作电路，理想变压器原线圈两端接电压为U的正弦交流电源，原、副线n₁、n₂ ， R为保护电阻。稳定工作时交流电流表的读数为1，若等离子体可等效为定值电阻，其严压波形如图2所示，U。为电压峰值、T为周期，则下列说法正确的是

A、副线圈电压为

\frac{n_{2}}{n_{1}} U

B、原线圈中电流为

\frac{n_{1}}{n_{2}} I

C、电源电压周期为

\frac{n_{2}}{n_{1}} T

D、等离子体的等效电阻为

\frac{\sqrt{2} U}{2 l}

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10、为清除太空碎片对航天器的潜在威胁，某兴趣小组提出一种设想。如图所示，一质量为m的太半径为r的匀速圆周运动，在Q点受到一个与其速度方向垂直且背离地心向外的瞬时冲量/作椭圆轨道，最终进入大气层而烧毁，设地球质量为M、引力常量为G、则该太空碎片受到冲量作用

A、

\frac{G M m}{r} + \frac{l^{2}}{2 m}

B、

\frac{G M m}{2 r} + \frac{F}{2 m}

C、

\frac{G M m}{r} + \frac{l^{2}}{2 m} + I \sqrt{\frac{G M}{r}}

D、

\frac{G M m}{2 r} + \frac{l^{2}}{2 m} + I \sqrt{\frac{G M}{r}}

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11、如图所示、在长直螺线管中间区域放置一个匝数为n、面积为S的同轴小线圈。已知，长直螺线管通电后其内部磁场处处相同，磁感应强度的大小B与螺线管中的电流l成正比，即B=al。在一段时间内，若电流l随时间t的变化关系满足1=βt(β为常量).由理想电压表测出小线圈的感应电动势为E，则α可以表示为 ( )

A、

\frac{\sqrt{2} E}{β S}

B、

\frac{\sqrt{2} E}{n β S}

C、

\frac{E}{β S}

D、

\frac{E}{n B S}

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12、如图所示，一根粗细均匀的细金属丝置于两挡板之间的水平狭缝中央.其中心轴与狭缝平行.直径小于狭缝宽度。一束平行单色光垂直挡板入射，在屏幕上形成了稳定的双缝干涉图样，相邻两条亮条纹中心间距为△x。若金属丝经加热均匀膨胀，则 ( )

A、△x变小 B、△x变大 C、双缝间的距离减小 D、双缝间的距离不变

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13、我国科技爱好者复原了春秋战国时期带有刃车曺(wèi)的马车，并对其性能进行了测试。在

t_{1} - t_{3}

时间内，若马车以恒定功率在水平路面上沿直线运动.速度从v₁加速到v₂ ，假定马车所受阻力不变.则马车运动的v-t图像可能是 ( )

A、

B、

C、

D、

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14、一款自动监测环境气压的装置由粗细均匀、导热良好的U形管和自动监测系统组成。如图所示，竖直放置的U形管右端开口，左侧管内用水银封闭了一定质量、可视为理想气体的空气。监测系统通过监测右侧液面的变化，结合温度即可得到环境气压。若外界温度下降的同时环境气压也发生了变化，导致U形管右侧液面上升.忽略水银体积变化，则封闭气体的

A、内能增加 B、压强增大 C、分子的数密度减少 D、分子热运动的平均动能不变

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15、河北雄安新区融合静电探测技术构建起“天空之网”，实现了对低空飞行器的全天候实时监测。当飞行器靠近时，固定在地面上的静电探测器探头感应出了正电荷，在感应电荷产生的静电场中，电场线( )

A、是闭合曲线 B、从感应正电荷出发 C、在无电荷区域相交 D、终止于感应正电荷

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16、某同学健身时，哑铃被举高0.5m后再回到原位置，如图所示。如此重复10次，哑铃的位移大小为( )

A、0 B、5m C、10m D、11m

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17、如图所示，足够长的光滑水平地面上有1000个大小相同的小球排成一排，相邻两球间距为

L

，将其从左到右依次编号。质量为

m

的小圆环

A

套在足够长的光滑水平杆上，位于1小球正上方

L

处。现将质量为

3 m

的小球

B

通过长度为

L

的轻绳与

A

连接，初始时轻绳处于水平绷直状态，

A

、

B

均静止。某时刻释放小球

B

，

B

到达最低点时轻绳恰好断裂，之后

B

在水平地面上与1号球发生碰撞，已知1号小球的质量为

3 m

，

2 \sim 1000

号小球的质量均为

m

。题中所有小球之间的碰撞均视为弹性正碰。已知重力加速度大小为

g

，不计空气阻力，小球大小忽略不计。求：

(1)、轻绳断裂时

B

的速度大小

v_{B}

；

(2)、1号球与2号球第一次碰撞后，2号球所获得的速度

v_{2}

；

(3)、若1号球与2号球第一次碰撞后，立即给1号球施加水平向右的恒定外力

F

（图中未画出，

F

远远小于1、2球碰撞时的作用力），使1号球每次以相同速度与2号球相碰，且该速度等于两球第一次碰前瞬间1号球的速度，直到1~1000号小球速度第一次都相等时撤去外力，求外力

F

作用下1号球的位移

x

及最终1号球与1000号球之间距离

d

。

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18、如图所示，游戏装置由光滑倾斜轨道

A B

，半径

R = 2 \sqrt{3} m

的光滑圆弧轨道

B C

，长为

L = 9.0 m

水平轨道

C D

和高为

h = \sqrt{3} m

光滑高台

E F

构成。倾角为

θ

的直角斜面体紧贴着高台边缘

E D

，且与高台

E F

等高。现将质量

m = 0.5 kg

的小物块从倾斜轨道上高度为

H = 4 \sqrt{3} m

的

A

处由静止释放，小物块恰好能到达高台边缘

E

点。若斜面体向左移动，固定在

C D

间的任一位置，小物块仍从同一高度

H

处由静止释放，发现小物块从斜面体顶端斜抛后也恰好落在高台边沿

E

点。已知小物块与水平轨道

C D

和与斜面体之间的动摩擦因数均为

μ

，小物块可视为质点，不计空气阻力，重力加速度

g

取

10 m / s^{2}

。求：

(1)、小物块到达圆弧轨道最低点

C

时，小物块所受支持力

F_{N}

的大小；

(2)、动摩擦因数

μ

；

(3)、斜面体倾角

θ

。

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19、某物理实验小组想对某小区开展一次题为“拒绝高空抛物，守护他人安全”的公益宣传活动。同学们在搜集活动素材时，想到用一些信息，计算物体下落高度。为了简化问题，将抛出物体的运动均视为自由落体运动，重力加速度

g

取

10 m / s^{2}

。

(1)、小红同学实验测得一颗小石子（实验环境安全）下落总时间为

t = 4 s

，求小石子下落的距离

h

。

(2)、小明同学发现一张照片中拍摄到一颗下落的小石子。如图所示，石子在照片上留下了一条运动径迹。已知每块砖的实际厚度

d

取

10 cm

，径迹两端点

A

、

B

恰好都处于砖的中位线高度位置，该相机的曝光时间是

Δ t = 0.2 s

。求小石子抛出点到地面的距离

H

。

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20、某实验小组想用多种方式验证动量守恒定律。小明同学选取两个体积相同、质量不等的小球，先让质量为m₁的小球从轨道顶部由静止释放，从轨道末端的O点飞出并落在斜面上P点。再把质量为m₂的小球放在O点，让小球m₁仍从原位置由静止释放，与小球m₂发生碰撞，碰后m₁、m₂两小球直接落在斜面上M、N两点，记录落点痕迹，如图甲所示。其中M、P、N三个落点的位置距离O点的长度分别为x_OM、x_OP、x_ON。

(1)、用游标卡尺测得两小球的直径均如图乙所示，则小球直径d=cm。

(2)、关于该实验，下列说法正确的是（　　）

A、必须满足m₁=m₂ B、轨道末端必须水平 C、轨道必须光滑

(3)、在实验误差允许的范围内，若满足关系式，则可认为两球碰撞过程中动量守恒（用题目中的物理量表示）。

(4)、若两小球的质量满足m₂=km₁ ，若满足x_OP=x_ON（用k表示），则可进一步说明两球间的碰撞是弹性的。

(5)、小帅同学利用该套装置做了一个新实验，仅改变小球m₂的质量，其他条件及要求均不变，将小球m₁多次从轨道顶部由静止释放，与不同质量的小球m₂相碰，对应的落点到O点距离仍记为x_OM、x_OP、x_ON ，以

\sqrt{x_{O M}}

为横坐标、

\sqrt{x_{O N}}

为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像正确的是（　　）

A、

B、

C、

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