高中物理鲁科版（2019）-试题列表-第439页

1、如图（a）所示，单匝矩形线圈的左半部分位于具有理想边界（图中虚线）的匀强磁场中，绕中轴线OO'按图示方向匀速转动产生交流电，OO'与磁场边界重合。图（b）所示是一种理想自耦变压器示意图，线圈绕在一个圆环形的铁芯上，P₃是可转动的滑动触头，A、B端与滑动变阻器R₁串联后，接入图（a）中线圈产生的交流电。输出端接灯泡L 和滑动变阻器R₂ ， P₁、P₂为滑动变阻器的滑片。当开关S闭合，P₁、P₂、P₃处于如图所示的位置时，灯泡L能正常发光。下列说法正确的是（　　）

A、若保持 P₂和P₃不变，仅将 P₁向左移动，灯泡L将变亮 B、若将 P₁移至最右端，仅顺时针转动 P₃ ，灯泡L亮度可能保持不变 C、图（a）线圈运动一周内一半时间有电流，一半时间无电流 D、线圈匀速转动的频率小于自耦变压器输出端交流电的频率

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2、中国新一代粒子研究器“超级陶粲”装置正式启动，静电分析器是其重要组成部分。静电分析器的两电极之间存在如图所示的静电场，静电场中任意一点场强方向均沿半径方向指向圆心，大小均满足

E = \frac{k}{r}

（k为与装置有关的常数，r为该点到圆心O的距离）。某次实验中四个不同的带电粒子分别以相同的速度射入静电分析器，仅在电场力作用下，甲、乙粒子由入射口P₁垂直射入，分别从Q₁、Q₂射出，丙、丁粒子由入射口P₂垂直射入，分别从Q₂、Q₃射出。已知P₁和Q₁、P₂和Q₂关于圆心O对称，且Q₁Q₂=Q₂Q₃。下列说法正确的是（　　）

A、甲和丙粒子带正电、乙和丁粒子带负电 B、甲、丙两粒子的比荷相同 C、甲、乙、丙、丁四粒子均垂直于端面射出 D、若乙、丁两粒子电荷量相等，则它们经过静电分析器的动能变化量相等

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3、空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物。图为某型号空气炸锅简化模型图，其内部有一气密性良好的内胆，封闭了质量、体积均不变可视为理想气体的空气，初始气体压强为 p₀、温度为 T₀ ，现启动加热模式使气体温度升高到

\frac{4}{3} T_{0}

，此过程中气体吸收的热量为Q，内胆中气体体积不变，则（　　）

A、升温后内胆中每一个气体分子的动量都增大 B、此过程内胆中气体分子单位时间内撞击单位面积内壁的次数增多 C、升温后内胆中气体的压强为

\frac{3}{4} p_{0}

D、此过程中由于气体对外界做功小于气体吸收的热量，则气体内能增加量小于Q

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4、2024年1月9日我国在西昌卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭，成功将爱因斯坦探针卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。假设卫星发射简化过程如图所示，先将卫星送入圆形轨道Ⅰ，在a 点发动机点火加速，卫星由轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，卫星在椭圆轨道Ⅱ上经过b点再次变轨进入圆轨道Ⅲ，已知卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ上运行速度的大小之比为v₁：v₃=

\sqrt{3}

：1，在椭圆轨道Ⅱ上运行经过近地点a 时速度大小为

v_{a}

、远地点b 时速度大小为

v_{b}

，则下列说法正确的是（　　）

A、卫星在轨道Ⅱ上运行过b点的加速度大于轨道Ⅲ上运行过b点的加速度 B、卫星在椭圆轨道Ⅱ上运动时，经过a 点和b 点的速度大小之比

v_{a} : v_{b} = 2 : 1

C、若卫星在轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ上运行的周期分别为T₁、T₂ ，则有

T_{2} = 2 \sqrt{2} T_{1}

D、卫星在轨道Ⅱ上从a运动到b的过程中，其线速度、加速度、机械能均减小

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5、钍是一种潜在的核燃料，自然界中存在着大量具有天然放射性的钍

_{90}^{232} Th

。已知同位素钍232经过多次α、β衰变，其衰变方程为

_{90}^{232} Th \to_{86}^{220} Rn + x α + y β

，则下列说法正确的是（　　）

A、

_{90}^{232} Th

的比结合能比

_{86}^{220} Rn

大 B、对

_{90}^{232} Th

加热，它衰变生成新核

_{86}^{220} Rn

的速度会变快 C、1kg的

_{90}^{232} Th

经过两个半衰期，则

_{90}^{232} Th

的衰变量为0.25kg D、x=3，y=2，α粒子是氦原子核，它具有很强的电离能力

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6、在物理学的发展过程中，蕴含着丰富的物理思想和方法，下列描述正确的是（　　）

A、牛顿确立了许多用于描述物体运动的基本概念，也创造了实验和逻辑推理结合的科学方法 B、安培首次发现了电流的磁效应，并提出分子环流假说，解释了磁现象的电本质 C、法拉第不仅提出了场的概念，而且引入电场线和磁感线形象地描述电场和磁场 D、汤姆孙研究阴极射线时发现了电子，并精确测出了电子的电荷量

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7、如图甲所示，光滑水平地面上固定一内壁光滑的竖直轨道D，轨道由圆心角为

α

的圆弧轨道和倾角为

β (β < α)

的足够长直轨道连接而成，圆弧轨道左端与地面相切。一质量为2m的小球A用长为l的轻绳悬挂于P点，P点到地面的距离也为l，其正下方

\frac{2 l}{3}

处有一钉子，另一小球B与轻质弹簧连接，静置于地面上。初始时轻绳拉至水平位置，现由静止释放小球A，轻绳碰到钉子后恰好断裂。

t = 0

时小球A与正前方弹簧接触，

t = 2 t_{0}

时与弹簧分离；从

t = 0

到

t = t_{0}

时间内，小球B运动的距离为

0.32 v_{0} t_{0}

，弹簧始终处于弹性限度内。小球A与弹簧接触过程中，A、B的

v - t

图像如图乙所示。已知

l = \frac{2 v_{0}^{2}}{g}

，整个过程中系统没有机械能损失，重力加速度为g。求：

(1)、轻绳的最大张力；

(2)、弹簧压缩量的最大值（用

v_{0}

、

t_{0}

表示）；

(3)、若

α = 60 °

，

β = 30 °

，小球B以一定的速度从圆弧上端沿切向飞出，试通过计算分析小球B能否按原路返回圆弧轨道？

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8、某离子注入工艺原理如图所示。离子源产生的离子经小孔进入加速电场，初速度可忽略不计。加速后的离子竖直向上进入速度选择器，该区域存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场；通过速度选择器的离子射出后从小孔

O_{1}

进入电场分析器，电场分析器内为

\frac{1}{4}

圆弧辐射状电场，离子沿半径为

R_{1}

（未知）的圆弧做匀速圆周运动；随后离子从小孔

O_{2}

射出并沿水平方向进入磁场分析器，该区域存在垂直纸面向外的圆形匀强磁场（未画出），离子偏转后沿

O_{3}

O

的方向竖直向下射入水平向左的匀强偏转电场，最终打在水平放置的晶圆（硅片）上。已知加速电场两水平极板间的电压为U，速度选择器电场、电场分析器内离子所经位置的电场强度大小均为E；速度选择器、磁场分析器中的磁感应强度大小均为B；偏转电场的上下边界MN和PQ间距为L，水平方向足够宽。晶圆半径为R，圆心为O，其上表面到PQ边界的距离为d。不计重力及离子间相互作用，忽略边缘效应，求：

(1)、通过速度选择器离子的比荷

\frac{q}{m}

；

(2)、离子在电场分析器中运动轨迹的半径

R_{1}

及运动时间t；

(3)、磁场分析器中“圆形匀强磁场”区域的最小面积S；

(4)、若离子需恰好打在晶圆上表面的边缘处，求偏转电场的电场强度大小

E^{'}

。

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9、如图所示，空间中有一足够长光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角

θ = 37 °

，导轨所在区域存在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度大小

B = 1 T

。金属棒a、b放在导轨上，金属棒b始终固定。

t = 0

时由静止释放金属棒a，

t = 5 s

时金属棒a开始匀速下滑，运动过程中金属棒始终与导轨垂直且接触良好。已知导轨间距

L = 1 m

，金属棒a质量

m = 1 kg

，两棒的长度均为

L = 1 m

、电阻均为

R = 1 Ω

，导轨电阻不计，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

。求：

(1)、金属棒a匀速下滑时的速度大小；

(2)、

t = 0

到

t = 5 s

时间内，回路中产生的焦耳热。

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10、某同学利用铝制空饮料罐制作的简易温度计如图所示，接口处插入一根透明吸管后用蜡密封，并在吸管内引入一小段长度可忽略的油柱。罐口外部吸管的长度为

L = 20 cm

，当外界温度为

t_{1} = 27 ℃

时，油柱恰好位于吸管的最右侧，当外界温度缓慢降低到

t_{2} = 21 ℃

时，油柱恰好位于外部吸管的最左侧。已知外界大气压强恒为

p_{0} = 1 \times 10^{5} Pa

，吸管的厚度不计、横截面积为

S = 0.4 {cm}^{2}

，罐内气体可视为理想气体。

(1)、求该饮料罐内部的体积V；

(2)、若该温度计的油柱从外部吸管的最右侧缓慢移动到最左侧的过程中，封闭气体的内能减少1.2J，求该过程中密封气体放出的热量Q。

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11、某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，有如图甲、乙所示两种可供选择的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为0.50Ω，量程为0~0.6A；电压表内阻约为

3 kΩ

，量程为0~3V；被测干电池电动势约1.5V，内阻约1Ω。

(1)、为使测量结果尽量准确，应选择（选填“甲”或“乙”）电路图；实验小组想利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻，你认为（选填“可行”或“不可行”）。

(2)、A同学连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关S，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数，并描绘出

U - I

图像，如丙图中P图线所示；B同学用图乙所示的实验电路，实验操作与A同学相同，在同一坐标系中描点作出

U - I

图像，如丙图中Q图线所示。若每次操作和读数均正确，则由图丙中的P和Q图线，可得该电池电动势和内阻的真实值为

E =

V，

r =

Ω

（结果均保留3位有效数字）。

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12、某兴趣小组用如图甲所示的装置探究小滑块做圆周运动时向心力与质量、转动半径、角速度大小之间的关系。直杆水平固定在竖直转轴上，一端套有小滑块，另一端竖直固定一挡光条，在水平直杆上固定一力传感器，用轻绳将小滑块与力传感器水平相连，竖直转轴由电动机带动匀速旋转。

在探究向心力与角速度大小之间的关系时，分别用不同小滑块进行了两次实验。利用实验所测数据，描点作出力传感器示数F与小滑块转动角速度的平方ω²关系图像分别如图乙中a、b所示，则：

(1)、已知20分度卡尺的游标尺零刻度线之后共20条刻度线，其单位刻度与1mm的差值为0.05mm，用此游标卡尺测量挡光条宽度d时，卡尺部分刻度如图丙所示，则d=cm；

(2)、由F-ω²图像可知，测量a、b图像对应数据过程中，两小滑块与水平直杆间的最大静摩擦力分别为f_a、f_b ，则f_a（选填“大于”、“等于”或“小于”） f_b；

(3)、已知测量a图像数据时所用小滑块的质量为200g，则由F-ω²图像可知，此过程中小滑块到竖直转轴的距离为m（结果保留2位有效数字）。

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13、如图所示，质量

M = 4 kg

的长木板静止在粗糙水平地面上，

t = 0

时刻对木板施加

F = 45 N

的水平向右恒力，同时质量

m = 1 kg

的小物块以

v_{0} = 15 m / s

的初速度从左端滑上木板。已知木板长度

L = 7.8 m

，木板与地面、木板与小物块间的动摩擦因数分别为

μ_{1} = 0.2

、

μ_{2} = 0.5

，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，下列说法正确的是（　　）

A、小物块刚滑上木板时，木板的加速度大小为

10 {m/s}^{2}

B、

t = 1 s

时，小物块恰好运动到木板最右端 C、

t = (1 + \sqrt{6}) s

时，小物块从木板左端脱离 D、若

t = 2 s

时撤去外力F，小物块最终会从木板右端脱离

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14、如图所示，无限大接地金属板MN的垂线Od上a、b、c三点恰将Od均分为四段，每段长度均为L。在O点固定一电荷量为Q的正点电荷，虚线分别为过a、b、c三点的等势线，实线为某试探电荷仅在电场力作用下运动的轨迹，轨迹与等势线分别交于e、f、c、g、h点。当该试探电荷运动到c点时，其电势能

E_{p c} = - 2 eV

、动能

E_{k c} = 4 eV

。已知一个点电荷与无限大金属板间的电场与等量异种点电荷连线中垂线一侧的电场分布相同。单个点电荷Q周围某点的电势

φ = \frac{k Q}{r}

， r为该点到点电荷Q的距离，下列说法正确的是（　　）

A、该试探电荷带负电 B、b点的场强大小为

\frac{k Q}{4 L^{2}}

C、该试探电荷运动到f点时的动能为7eV D、该试探电荷分别从e到f和从f到c的运动过程中，电场力做的功相等

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15、某工艺摆件由透明材料制成，其矩形竖直截面如图所示，PQ、MN分别为其竖直截面的上、下底边，真空中一束单色红光从PQ边的O点斜向右下射入后直接到达MN，依次经MN反射、QM的中点E反射后，从PQ上的

O^{'}

点射出，射出时出射光线与PQ的夹角为30°。已知PN厚为h，QM边恰好无红光射出，光在真空中的传播速度为c，只考虑第一次从

O^{'}

点射出的光线。下列说法正确的是（　　）

A、底座材料对该单色红光的折射率为

\frac{\sqrt{5}}{2}

B、底座材料对该单色红光的折射率为

\frac{\sqrt{7}}{2}

C、该单色红光在底座内从O点传播到

O^{'}

点的时间为

\frac{\sqrt{7} h}{2 c}

D、该单色红光在底座内从O点传播到

O^{'}

点的时间为

\frac{7 h}{2 c}

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16、x轴上两波源P、Q的平衡位置坐标分别为

x_{1} = - 10 m

、

x_{2} = 10 m

，形成的简谐横波在同种均匀介质中相向传播，某时刻的波形如图所示。已知波的传播速度为2m/s，下列说法正确的是（　　）

A、两波源的起振方向相反 B、从图示时刻经5s两列波相遇 C、各质点振动稳定后，在P、Q之间的连线上共有10个加强点 D、各质点振动稳定后，平衡位置在坐标原点的质点的振幅为45cm

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17、如图所示，一轻质刚性杆可在竖直平面内绕固定转轴O自由转动，杆长为2L。杆的中点M处固定一质量为2m的小球a，另一端N处固定一质量为m的小球b。现将杆从水平位置由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为

\frac{25}{3} m g

B、杆转动至竖直位置时，OM段杆对小球a的作用力大小为

\frac{14}{3} m g

C、从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为

\frac{2}{3} m g L

D、从释放到转动至竖直位置过程中，杆对小球a做的功为

- \frac{1}{3} m g L

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18、某次训练投掷中，运动员将质量

m = 4 kg

的铅球以初速度

v_{0}

斜向上抛出，忽略空气阻力，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

。已知铅球在

t_{1} = 0.5 s

时动能达到最小值

E_{k min} = 150 J

。以抛出点所在水平面为零势能面，下列反映铅球在空中运动过程中动能

E_{k}

、重力势能

E_{p}

，随时间t或高度h变化关系的图像正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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19、如图所示，匝数为50匝的矩形线圈置于磁感应强度大小为0.5T、方向水平向右的匀强磁场中，线圈的面积为

0.1 m^{2}

、电阻为1Ω，与两金属圆环相连的电路中有一理想变压器，其原副线圈的匝数比

n : n_{2} = 1 : 2

，两定值电阻的阻值分别为

R_{1} = 3 Ω

、

R_{2} = 4 Ω

。现使线圈以120r/min的转速沿逆时针方向（从上向下看）绕竖直轴

O O^{'}

匀速转动，则定值电阻

R_{2}

消耗的电功率和图示时刻

R_{1}

中的电流方向分别为（　　）

A、

2 π^{2} (W)

，向右 B、

2 π^{2} (W)

，向左 C、

4 π^{2} (W)

，向右 D、

4 π^{2} (W)

，向左

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20、如图所示，两根短杆与不可伸长的光滑轻绳连接，并处于同一竖直面内，绳上穿一带孔小球，小球处于静止状态。B点附近正上方有C、D两个位置，B、D两点关于C点对称且A、C两点等高。现保持A的位置不变，只将B点缓慢上移至D点，则在该过程中，绳中的拉力（　　）

A、变大 B、不变 C、变小 D、先变大后变小

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