高中物理鲁科版（2019）-试题列表-第65页

1、1911年英国物理学家卢瑟福提出原子的核式结构模型：电子围绕原子核在高速旋转。设电子质量为

m

，电荷量为

- e

，氢原子核电荷量为

+ e

，静电力常量为

k

，电子绕原子核做匀速圆周运动的半径为

r

。已知在孤立点电荷q的电场中，以无限远处电势为0时，距离该点电荷为

r

处的电势

φ = \frac{k q}{r}

。下列说法正确的（　　）

A、电子做匀速圆周运动的速率

v = e \sqrt{\frac{k}{m}}

B、电子绕核运动时等效电流为

\frac{e^{2}}{2 π r} \sqrt{\frac{k}{m r}}

C、电子绕核运动一周时，该氢原子核施加的库仑力对其做功

W = \frac{2 π k e^{2}}{r}

D、若无限远处电势为零，电子绕核运动的动能和电势能的总和为

- \frac{k e^{2}}{2 r}

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2、如图所示，直线为点电荷电场中的一条电场线（方向未标出），A、B、C为电场线上等间距的三点，一个带负电粒子从电场中P点（图中未标出）分三次以不同的方向射出，仅在电场力作用下分别经过A、B、C三点，粒子经过这三点时，在A点速度变化最快，则A、B、C三点中（　　）

A、A点场强最大 B、场强方向从A指向C C、A点电势最高 D、A、B间电势差绝对值大于B、C间电势差绝对值

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3、如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块，可视为质点，在

x = 1 m

处以初速度

v_{0} = \sqrt{3} m/s

沿x轴正方向运动。小滑块的质量为

m = 2kg

，带电量为

q = - 0 .1C

。整个运动区域存在沿水平方向的电场，图乙是滑块电势能

E_{p}

随位置x变化的部分图像，P点是图线的最低点，虚线AB是图像在

x = 1 m

处的切线，并且AB经过（1，2）和（2，1）两点，重力加速度g取

{10m/s}^{2}

。下列说法正确的是（　　）

A、在

x = 1 m

处的电场强度大小为20V/m B、滑块向右运动的过程中，加速度先增大后减小 C、滑块运动至

x = 3 m

处时，速度的大小为2m/s D、若滑块恰好能到达

x = 5 m

处，则该处的电势为−50V

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4、电子显微镜通过电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，下列说法正确的是（　　）

A、a点场强大于b点场强 B、a点电势高于b点电势 C、电子在a点的动能大于b点的动能 D、电子在a点所受电场力小于b点所受电场力

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5、如图所示，P为均匀带正电球体，四分之一圆弧形金属板靠近带电球体，圆弧的圆心与球心重合，金属板接地，稳定时，下列判断正确的是（）

A、仅在A点有感应的负电荷 B、仅在B点有感应的负电荷 C、AB圆弧面有感应的负电荷 D、CD圆弧面有感应的正电荷

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6、如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平台面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量

M = 2kg

的小物块A。装置的中间是水平传送带，它与左侧的水平台面、右侧的光滑曲面均平滑连接。传送带始终以

u = 2 m/s

的速率逆时针转动，质量

m = 1 kg

的小物块B从右侧的光滑曲面上距水平台面高

h = 1 m

处由静止释放。已知传送带上表面长

l = 1 m

，物块B与传送带之间的动摩擦因数

μ = 0.2

。设物块A、B间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态，取

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

。

（1）求物块B刚滑上传送带时的速度大小；

（2）求物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小；

（3）通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边的曲面上；

（4）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后速度的大小。

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7、如图，在竖直平面内固定有足够长的平行金属导轨PQ、EF，导轨间距L=20cm，在QF之间连接有阻值R=0.3Ω的电阻，其余电阻不计。轻质细线绕过导轨上方的定滑轮组，一端系有质量为

m_{A}

=0.3kg的重物A，另一端系有质量为m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆ab、开始时金属杆置于导轨下方，整个装置处于磁感应强度B=2T、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。现将重物A由静止释放，下降h=4m后恰好能匀速运动。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，g取10m/s，求：

（1）电阻R中的感应电流方向；

（2）重物A匀速下降的速度大小v；

（3）重物A下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热Q_R。

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8、在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图。

①如图所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在（选填“a”或“b”）处；

②在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U—I图线，由图可得该电源电动势E =V，内阻r =Ω。

③某同学在设计电压表改装时，将一个内阻为60Ω，满偏电流为0.5mA的电流表表头改成量程为3V的电压表，需要（选填“串”或“并”）联一个阻值Ω的电阻。

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9、某实验小组为了测量一个量程为3V的电压表的内电阻R_V ，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电压表为待测电压表，R为电阻箱。

（1）小明实验步骤如下：先将电阻箱电阻调至0，闭合开关S，电压表读数如图乙所示，读出此时电压U₁=V；然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值R和此时电压表的电压U₂ ，忽略电源内阻，则电压表电阻的测量结果Rv=（用符号U₁、U₂和R表示）；如果考虑电源内阻，则测量结果R_V与真实值比较（选填“偏大”或“偏小”）。

（2）小李实验步骤如下：闭合开关S，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值R及对应电压表的电压U，作出 $\frac{1}{U} - R$ 图象如图丙所示，不考虑电源内阻，从图象可知电压表内阻的测量值为Ω；如果已知电源内电阻为r（Ω），则电压表内阻的真实值为Ω。

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10、如图所示，固定于水平面内的电阻不计的足够长的两平行光滑金属导轨间距为L，质量均为m、阻值均为R的两金属棒ab、cd垂直搁置于导轨上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。某一时刻同时给ab、cd以平行于导轨的初速度

v_{0}

、

2 v_{0}

，则从两棒开始运动至达到恒定速度的过程中（　　）

A、ab中的最大电流为

\frac{B L v_{0}}{2 R}

B、ab速度为

\frac{6 v_{0}}{5}

时其加速度比cd的大 C、回路产生的焦耳热为

\frac{m v_{0}^{2}}{8}

D、ab、cd间距增加了

\frac{m v_{0} R}{B^{2} L^{2}}

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11、如图所示，在一等腰直角三角形ACD区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从AC边的中点O垂直于AC边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边长均为2l，则下列关于粒子运动的说法中正确的是（　　）

A、若该粒子的入射速度为v=

\frac{q B l}{m}

，则粒子一定从CD边射出磁场，且距点C的距离为l B、若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v=

\frac{(\sqrt{2} + 1) q B l}{m}

C、若要使粒子从CD边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为v=

\frac{\sqrt{2} q B l}{m}

D、当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为

\frac{π m}{q B}

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12、如图所示，一质量为

m

，边长为

a

的均匀正方形导线框ABCD放在光滑绝缘的水平面上。现线框以速度

v

水平向右进入边界为MN的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为

B

，方向垂直于纸面向外， AB//MN，最终线框静止在水平面上，则下列说法正确的是（　　）

A、

A B

边刚进入磁场时，

A

、

B

间的电势差为

\frac{3}{4} B a v

B、

A B

边刚进入磁场时，

A

、

B

间的电势差为

B a v

C、整个过程中，通过线框横截面的电荷量为

\frac{m v}{B a}

D、整个过程中，线框产生的热量为

\frac{1}{2} m v^{2}

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13、如图（a），边长为

d

的单匝正方形导线框固定在水平纸面内，线框的电阻为

R

。虚线MN恰好将线框分为左右对称的两部分，在虚线MN左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场，规定垂直于纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度

B

随时间

t

变化的规律如图（b）。虚线MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小恒为

B_{0}

。下列说法正确的是（　　）

A、

t_{0}

时刻，线框中产生的感应电动势大小为

\frac{B_{0} d^{2}}{t_{0}}

B、

t_{0}

时刻，线框所受安培力的合力为0 C、

2 t_{0}

时刻，线框受到的安培力大小为

\frac{3 B_{0}^{2} d^{3}}{2 R t_{0}}

D、在

0 \sim 2 t_{0}

内，通过线框导线横截面的电荷量为

\frac{B_{0} d^{3}}{2 R}

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14、如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在同一直线上。若取顺时针方向为电流的正方向，水平向右为安培力的正方向，则金属框穿过磁场过程正确的图像是（　　）

A、

B、

C、

D、

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15、如图所示装置中，cd杆原来静止。当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动（　　）

A、向右匀速运动 B、向右加速运动 C、向左加速运动 D、向右减速运动

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16、迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f的环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫星离地平均高度为H，导体绳长为

L (L ≪ H)

，地球半径为R，质量为M，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（　　）

A、

B L \sqrt{\frac{G M}{R + H}} + \frac{f r}{B L}

B、

B L \sqrt{\frac{G M}{R + H}} - \frac{f r}{B L}

C、

B L \sqrt{\frac{G M}{R + H}} + \frac{B L}{f r}

D、

B L \sqrt{\frac{G M}{R + H}} - \frac{B L}{f r}

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17、如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过

\frac{T}{8}

导线框转到图中虚线位置，已知导线框的总电阻为R，则在这

\frac{T}{8}

时间内（　　）

A、因不知是顺时针转动还是逆时针转动，所以不能判断导线框中的感应电流方向 B、导线框中感应电流方向为E→F→G→H→E C、通过导线框中任一截面的电量为

\frac{B a^{2}}{R}

D、平均感应电动势大小等于

\frac{8 (3 - 2 \sqrt{2}) B a^{2}}{T}

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18、关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B、物体在变力作用下一定做曲线运动 C、做曲线运动的物体，其速度的方向可能不变 D、做曲线运动的物体，其速度的大小可能不变

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19、如图所示，长L=3m的水平传送带MN沿逆时针方向转动，带速大小可以根据需要进行调节，传送带左右两侧光滑平台等高，左侧平台上固定着一个半径r=0.8m的

\frac{1}{4}

光滑圆弧轨道和光滑圆轨道，两轨道间的平台足够长，C点为圆轨道内侧最高点，最低点D、D'点相互靠近且错开，右侧竖直墙壁上固定一个轻质弹簧。质量m_A=30g的物块A从圆弧轨道的最高点P由静止释放，与静止在轨道最低点的质量m_B=10g的物块B发生弹性碰撞，碰后撤去圆弧轨道。已知物块B与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s² ，物块A、B均可看作质点。

(1)、物块A、B第一次碰撞后，求物块B的速度大小；

(2)、若两物块碰撞后只有物块B能通过圆轨道的最高点且物块A、B均不脱轨：

i.求圆轨道半径的范围；

ii.若中间圆轨道的半径为0.32m，当传送带沿逆时针转动的速度由0增加至某一值时，保持此值不变，将A仍从P点由静止释放后，物块B恰好与物块A发生第二次弹性碰撞，求物块B与传送带组成的系统先后两次因摩擦产生的热量之比。

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20、一种智能呼啦圈如图甲所示，其主要由外侧带有轨道的腰带、滑轮、轻绳及配重组成，滑轮可以在轨道上无摩擦滑动。其原理简化图如图乙所示，腰带半径r=0.2m，轻绳长L=0.5m，配重质量m=0.6kg，当轻微扭动腰时，配重飞起绕竖直转轴（O₁O₂做匀速圆周运动，轻绳与竖直方向的夹角（θ₁=37°，此时配重距离地面的高度，h=0.8m，重力加速度g取10m/s² ，运动过程中腰带视为静止，不计空气阻力。求

(1)、此时配重的角速度大小；

(2)、若此时剪断绳子，配重落地点与转轴O₁O₂的水平距离；

(3)、若加速扭动腰，使绳子与竖直夹角由θ₁=37°，变为θ₂=53°，此过程绳子拉力对配重所做的功。

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