高中物理人教版（2019）-试题列表-第505页

1、如图所示，质量为

m = 2 kg

的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为

θ = 37 °

，大小

F = 20 N

的拉力作用，物体移动的距离

L = 4 m

物体与地面间的动摩擦因数

μ = 0.5

， g取

{10m/s}^{2}

。（

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

）求：

（1）拉力 $F$ 所做的功 $W_{1}$ ；

（2）摩擦力 $F_{f}$ 所做的功 $W_{2}$ ；

（3） $L = 4 m$ 处拉力 $F$ 做功的瞬时功率 $P_{t}$ 。

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2、用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为

m = 1.00 kg

的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带，如图所示，用刻度尺测得

O A = 3.16 cm

，

O B = 4.90 cm

，

O C = 7.04 cm

。O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为

g = 9.80 {m/s}^{2}

，那么：

（1）某小组经历以下操作：①接通电源；②释放纸带；③取下纸带；④切断电源。关于这些操作步骤，合理的顺序是

A．①②③④

B．②①③④

C．②①④③

D．①②④③

（2）根据图中所给的数据，应取图中O点到点来验证机械能守恒定律。

（3）从O点到（2）问中所取的点，对应的重物重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J，动能增加量 $Δ E_{k} =$ J。（结果保留两位有效数字）

（4）若测出纸带上所有点到O点的距离，根据纸带算出各点的速度v及重物下落的高度h，则以 $\frac{v^{2}}{2}$ 为纵轴、以h为横轴画出的图像是图中的。

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3、一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量

m = 2 \times 10^{3} kg

，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取

{10m/s}^{2}

，则（　　）

A、汽车在前5s内的牵引力为

4 \times 10^{3} N

B、汽车在15m/s时的加速度为

{1m/s}^{2}

C、汽车的额定功率为40kW D、汽车在前5s内摩擦力做功为

- 1.5 \times 10^{5} J

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4、如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　）

A、两次击中墙时的速度相等 B、沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C、从打出到撞墙，沿1轨迹的网球在空中运动的时间长 D、从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长

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5、质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则以下航天器的参数错误的是（　　）

A、线速度

v = \sqrt{\frac{G M}{R}}

B、角速度

ω = \sqrt{\frac{g}{R}}

C、运行周期

T = 2 π \sqrt{\frac{R}{g}}

D、向心加速度

a = \frac{G m}{R^{2}}

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6、牛顿在推导万有引力定律时，没有用到的定律是（　　）

A、牛顿第二定律 B、牛顿第三定律 C、开普勒第二定律 D、开普勒第三定律

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7、如图描绘的四条虚线轨迹，不可能是人造地球卫星正常运行轨道的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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8、关于开普勒定律，下列说法正确的是（　　）

A、火星绕太阳公转的轨道是圆 B、火星离太阳越远，运行的速度越快 C、火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方 D、相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积一定等于木星与太阳连线扫过的面积

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9、某物体做圆周运动，其角速度是ω，半径是r，则该物体的线速度是（　　）

A、

\frac{ω}{r}

B、

\frac{ω^{2}}{r}

C、ωr D、

ω^{2} r

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10、同位素分析仪如图（a）所示，感光胶片在x轴垂直纸面放置，取O为坐标原点，y轴垂直纸面向内。离子从离子源飘出，经加速电压U加速后沿直线进入磁感应强度为B的匀强磁场，经磁场偏转半个周期后离子打在放在OC的胶片上，使胶片曝光。两种离子的电荷量均为q，质量分别为m和

k m (k = \frac{11}{9})

。离子均匀进入加速电场的速度不计，加速电压为U。不考虑相对论效应及离子间的相互作用，不考虑电场变化产生的磁场。

（1）两种离子在胶片上感光位置的距离；

（2）若磁场的磁感应强度在 $B \pm α B$ 范围内变化，能使两种离子在胶片上的痕迹能分开，求 $α$ 的最大值；

（3）若在磁场区域加一个向内的匀强电场E，磁感应强度仍为B，离子源包含各种比荷的离子，这些离子在胶片上痕迹的曲线方程；

（4）对质量m、电量q的离子，加上图（b）和图（c）的电压和电场，离子在电场及磁场中运动的时间远小于电压的变化周期，求胶片上感光区域的面积，并判断感光区域内离子是否均匀打在上面。

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11、今年1月21日，北风呼啸，寒潮带着鹅毛大雪来到了昭阳，让大山包国家级自然保护区呈现出银装素裹、鹤舞雪原的美景，许多游客去到山上游玩滑雪。如图所示，某次游客滑雪的滑道由倾斜的山坡AB和一段水平滑道BC组成，斜坡AB与水平滑道BC平滑连接。设人与装备的总质量为

m = 80 kg

，滑雪者从静止开始沿斜坡匀加速直线滑下距离

x_{1} = 80 m

时恰好下滑到B点，用时为

t = 8 s

；然后在水平滑道BC上继续匀减速直线滑行一段距离

x_{2} = 40 m

才停下。求，

（1）滑雪者在斜坡上的加速度a的大小；

（2）滑雪者在整个过程中的最大速度 $v_{B}$ 的大小；

（3）滑雪者的滑雪板与水平滑道间的动摩擦因数 $μ$ 。

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12、某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成

A 、 B

两部分，质量分别为

2 m

和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：

(1)、该物体抛出时的初速度大小

v_{0}

；

(2)、炸裂后瞬间B的速度大小

v_{B}

；

(3)、

A 、 B

落地点之间的距离d。

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13、处于自然状态的物体会不断地向外辐射电磁波，同时也会吸收由其他物体辐射来的电磁波，当辐射和吸收达到平衡时，物体的温度保持不变。如果某物体能完全吸收入射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就称为黑体。黑体也会同时向外辐射电磁波，已知单位时间内从黑体表面单位面积辐射出电磁波的能量I与黑体表面热力学温度T的4次方成正比，即I=σT⁴ ，其中σ为已知常量。

（1）若将火星看成表面温度相同的球形黑体，火星的半径为r，火星中心到太阳中心的距离为L，且L远远大于r，所以火星接收到来自太阳的辐射可视为垂直射到面积为πr²的圆面上。已知太阳向外辐射电磁波的总功率为P₁。火星大气层对太阳辐射的吸收和反射、太阳辐射在传播过程中的能量损失，以及其他天体和宇宙空间的辐射均可忽略不计。

① 求在火星表面垂直于太阳和火星连线的单位面积接收到的来自太阳辐射的功率P₀；

② 设火星向四面八方各个方向均匀辐射，请写出当吸收和辐射达到平衡时火星表面热力学温度T_火的表达式。

（2）太阳辐射电磁波的能量来源于如图甲所示的太阳中心的“核反应区”。“核反应区”产生的电磁波在向太阳表面传播的过程中，会不断被太阳的其他部分吸收，然后再辐射出频率更低的电磁波。为了研究“核反应区”的温度，某同学建立如下简化模型：如图乙所示，将“核反应区”到太阳表面的区域视为由很多个“薄球壳层”组成，第1“薄球壳层”的外表面为太阳表面；各“薄球壳层”的内、外表面都同时分别向相邻内“薄球壳层”和外“薄球壳层”均匀辐射功率相等的电磁波（第1“薄球壳层”的外表面向太空辐射电磁波，最内侧的“薄球壳层”的内表面向“核反应区”辐射电磁波），如图丙所示；“核反应区”产生的电磁波的能量依次穿过各“薄球壳层”到达太阳的表面，每个“薄球壳层”都视为黑体，且辐射和吸收电磁波的能量已达到平衡，所以各“薄球壳层”的温度均匀且恒定。

已知太阳表面热力学温度为T₁ ，所构想的“薄球壳层”数目为N，太阳半径R₁与“核反应区”的半径R_N满足R₁=kR_N（k为已知的常数），第1“薄球壳层”的外表面向外辐射电磁波的总功率为P₁。请根据该同学建立的模型和题目中给出的信息，解答下列问题。

① 求第2、第3和第N“薄球壳层”向相邻的外“薄球壳层”辐射电磁波的功率P₂、P₃和P_N；

② 若认为“核反应区”的温度和第N“薄球壳层”的温度T_N相等，请推导出“核反应区”热力学温度T_N的表达式。结合所得到T_N的表达式，请说明该同学的模型是否合理？若不合理，请说明理由。

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14、如图所示，水平地面上有一质量为M，高为h、足够长的薄长方形木箱，顶部O处用一不可伸长的轻质细线悬挂一质量为m的小球（视为质点），在O点正下方的底板上有一点B，已知木箱与地面间动摩擦因数为μ，重力加速度为g，不计一切阻力。

(1)、若用一恒力拉着木箱在地面上匀加速运动，细线偏离

O B

的角度为θ，求此时小球的加速度大小。

(2)、若保持木箱静止，分别选用不同长度的细线，每次拉直细线至水平后将小球由静止释放，细线到达最低点总能立即断裂，平抛落在木箱底板上。当线长为多少时，小球的落点离B点的水平距离最远？并求出这一最远距离。

(3)、在第（2）问中，为了使木箱能保持静止，它与地面的最大静摩擦力至少为多大？

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15、如图，相距L＝1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上，两导轨左端间接有阻值R＝2Ω的电阻，导轨所在足够长区域内加上与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小B＝1T。现有电阻r＝1Ω，质量m＝1kg的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以速度v＝12m/s从边界MN进入磁场后。

（1）求棒ab刚进入磁场时的加速度大小；

（2）棒ab进入磁场一段距离后，速度大小变为6m/s，求从进入磁场到此时的过程中电阻R产生的焦耳热为多少；

（3）求棒ab最终停的位置。