高中物理人教版（2019）-试题列表-第54页

1、如图所示，长为R的轻绳拴着质量为m的带电小球，将小球从与悬点等高的A点静止释放，释放时轻绳恰好伸直。小球运动到D点时将轻绳烧断，之后小球沿水平方向进入虚线右侧的竖直平面内。在竖直虚线左侧存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E；在竖直虚线右侧存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场强度大小也为E，磁感应强度大小为B。在右侧电磁场区域中的竖直平面内有一半径为R的理想圆形屏蔽区（没有电场和磁场），屏蔽区的圆心O与D点在同一水平线上，OD间的距离为2R，A、O、D三点在同一竖直面内。已知小球在电磁场区域恰好做匀速圆周运动，重力加速度为g，不计空气阻力及小球运动引起的电磁场变化。求：

（1）小球所带电荷量q及电性；

（2）小球到达D点时对绳子的拉力大小；

（3）为使小球不能进入电磁场屏蔽区，磁感应强度B的最小值。

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2、某兴趣小组利用智能手机验证向心加速度与角速度、半径的关系。如图甲所示，用双股细绳将手机竖直悬挂，手机平面与水平面平行，用手搓动细绳带动手机旋转。利用手机内置传感器得到角速度

ω

和向心加速度

a_{n}

。图乙为某次实验中利用手机软件绘制的

a_{n} - ω

图像。

(1)、仅由图乙中的

a_{n} - ω

图像可以得到的结论是：半径一定时，增大转动的角速度，向心加速度（选填“增大”“减小”或“不变”）；

(2)、半径一定时，为了研究向心加速度和角速度的定量关系，利用软件生成了图丙所示的图像，则横坐标应为（选填“

ω^{2}

”或“

\frac{1}{ω}

”）；

(3)、下列哪种操作，可能对图丙中直线的斜率产生较大影响（　　）

A、增大手机的转速 B、更换不同大小的手机 C、改变手机转动的总时间 D、改变细绳的长度

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3、在研究光电效应时，用不同波长的光照射某金属，产生光电子的最大初动能

E_{kmax}

与入射光波长

λ

的关系如图所示，

E_{kmax} = - E_{0}

为图像的渐近线，真空中光速为

c

，则（　　）

A、该金属的逸出功为

E_{0}

B、普朗克常量为

\frac{E_{0} λ_{0}}{c}

C、

λ = \frac{λ_{0}}{2}

时，光电子的最大初动能为

2 E_{0}

D、波长为

2 λ_{0}

的光能使该金属发生光电效应

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4、如图所示，三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动，其中b、c在地球的同步轨道上，a距离地球表面的高度为R，此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω，万有引力常量为G，则（　　）

A、卫星a和b下一次相距最近还需经过

t = \frac{2 π}{\sqrt{\frac{G M}{8 R^{3}}} - ω}

B、卫星c的机械能等于卫星b的机械能 C、若要卫星c与b实现对接，可让卫星c加速 D、发射卫星b时速度要大于

11.2

km / s

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5、炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，让人腾空而起或平衡或匀速或变速运动，不计空气阻力。在喷水装置始终工作过程中，下列说法正确的是（　　）

A、人在减速上升的过程中机械能增大 B、人在匀速上升过程中机械能守恒 C、人在悬空静止的一段时间内，反冲动力的冲量为零 D、人在加速上升过程中，喷出的水对装置的冲量大于装置对水的冲量

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6、茶道文化起源于中国，是一种以茶修身的生活方式。如图所示，向茶杯中倒入热水，盖上杯盖茶水漫过杯盖，在水面和杯盖间密闭了一部分空气（可视为质量和体积均不变的理想气体），过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是（　　）

A、泡茶时，热水比冷水能快速泡出茶香，是因为温度越高每个分子动能都越大 B、水中放入茶叶后，水的颜色由浅变深，是布朗运动现象 C、温度降低后杯盖拿起来比较费力，是因为杯盖与杯子间的分子引力作用 D、温度降低，杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小，气体对外界放热

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7、如图所示，水平固定一半径

r = 0.5 m

的金属圆环，圆环右侧水平放置间距

L = 1 m

的平行金属直导轨，两导轨通过导线及电刷分别与金属圆环，过圆心O的竖直转轴保持良好接触，导轨间接有电容

C = 0.5 F

的电容器，通过单刀双掷开关S可分别与触点1、2相连，导轨最右端连接恒流源，可为电路提供

I = 2 A

的电流，方向如图所示。金属圆环所在区域Ⅰ，矩形

P Q M N

区域Ⅱ，正三角形

E F G

区域Ⅲ存在磁感应强度大小分别为

B_{1} = 1 T

，

B_{2} = 2 T

，

B_{3} = \sqrt{3} T

的匀强磁场，磁场方向均竖直向下。区域Ⅱ沿导轨方向足够长，区域Ⅱ的F，G两点分别在两导轨上，且

F G

垂直于导轨。导轨在M、N处各被一小段绝缘材料隔开。金属杆a与圆环接触良好，以角速度

ω = 4 rad / s

绕转轴逆时针匀速转动。质量

m = 8.0 kg

，电阻

R = \frac{\sqrt{2}}{10 π} Ω

的金属杆b垂直导轨静置于

P Q

右侧。不计其他电阻和一切摩擦阻力。（提示：简谐运动回复力与位移的关系为

F = - k x

，周期

T = 2 π \sqrt{\frac{m}{k}}

）

(1)、开关S置于触点1，求电容器充电完毕后所带的电荷量

Q_{0}

；

(2)、电容器充电完毕后，再将开关S置于触点2，求：

①金属杆b到达 $M N$ 时的速度大小 $v_{1}$ 。

②金属杆b从开始进入区域Ⅲ到速度减为0的过程中，恒流源输出的能量E。

③金属杆b从 $P Q$ 离开区域Ⅱ前，电容器最终带电荷量Q。

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8、如图所示，在光滑绝缘水平面上建立xOy直角坐标系，足够长的收集板置于y轴上。在y>0区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。绝缘挡板MN表面光滑，长度L=2m。一质量m=0.1kg，电荷量q=0.1C的带正电小球紧贴挡板放置，初始位置与M端的距离为d。现用挡板推动小球沿y轴正方向运动，运动中挡板始终平行于x轴，小球紧贴挡板。进入磁场后，挡板保持速度v₀=2m/s沿y轴正方向做匀速直线运动，经过一段时间带电小球离开挡板M端。小球可视为质点，运动中带电量保持不变，且到达收集板立即被收集。

(1)、当d=1.25m时，求带电小球离开挡板M端时的速度大小v；

(2)、调节挡板M端与y轴距离为x₀时，无论d多大，都可以让小球垂直打在收集板上。

①求x₀；

②求小球垂直打在收集板上的位置坐标y与d之间的函数关系。

③撤去收集板，在x≤x₀区域施加电场强度E=2V/m，方向沿y轴正方向的匀强电场。当d=1m时，求小球在磁场区域运动过程中距x轴的最远距离y_m。

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9、某游戏装置的竖直截面如图所示。半径

R = 0.1 m

的竖直螺旋圆轨道

B C D B^{'} C^{'}

与倾斜直轨道

A B

、水平面

C^{'} E

分别相切于B、

C^{'}

，

B C

段圆弧对应的圆心角

θ = 37 °

。水平传送带在电动机带动下，以

v = 2 m/s

顺时针转动，传送带两端分别与左、右两侧水平面平滑对接于E、F两点，

E F

长

L_{1} = 1.25 m

，右侧水平面

F J

上等间距摆放许多质量

M = 0.3 kg

的小滑块，从左到右标号分别为1、2、3…n，n足够大。

J K

间是一个宽

L_{2} = 0.03 m

、高

H = 0.2 m

的矩形坑。游戏开始，一质量

m = 0.1 kg

的滑块P从轨道

A B

上距水平面高度为h处由静止释放，到达C点时速度

v_{C} = 3 m/s

。滑块P与轨道

A B

间动摩擦因数

μ_{1} = 0.6

，与传送带间动摩擦因数

μ_{2} = 0.2

，其余摩擦力与空气阻力均忽略。各滑块均可视为质点，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，滑块与坑壁碰撞后竖直方向速度不变，水平方向速度大小不变，方向反向，各碰撞时间不计，滑块到达坑底时立即停止运动。求：

(1)、滑块P到达圆轨道最高点D时受到轨道的弹力大小

F_{D}

，以及释放高度h；

(2)、标号为n的滑块到达坑底时距坑底右边缘T的距离

Δ x

；

(3)、滑块P与滑块1发生第一次碰撞后，滑块P在传送带上运动的总时间t以及电动机多消耗的电能

E_{电}

。

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10、如图所示，活塞与棒固定连接形成整体——活塞棒，并将圆柱形密封腔体内的理想气体分成上下两部分，活塞上有一个面积可忽略的小孔，将上下两个区域的气体连通，所有衔接处均密封良好且无摩擦，腔体与外界导热良好。已知大气压强为

p_{0}

，柱形腔体高度

H = 11 d

，活塞厚度为d，活塞棒质量为m，棒的横截面积为

S_{0}

，柱形腔体的横截面积（即活塞横截面积）为

2 S_{0}

，温度为

T = 300 K

时，活塞上表面距离腔体顶部的距离

h_{1} = 5 d

，重力加速度大小为g。

(1)、求腔体内气体的压强

p_{1}

；

(2)、环境温度从

T_{1} = 300 K

缓慢上升至

T_{2} = 330 K

过程中，

①腔体内气体的压强（选填“变大”，“变小”或“不变”）；该过程腔体内气体吸收的热量为Q，气体增加的内能为 $Δ U$ ，则 $Δ U$ Q（选填“>”、“<”或“=”）。

② $T_{2} = 330 K$ 时，活塞上表面与腔体顶部的距离 $h_{2}$ 。

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11、某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：

A．多用电表（电压挡量程2.5V，内阻未知）；

B．毫安表（量程200mA，内阻为1.20Ω）；

C．定值电阻 $R_{1} = 0.6 Ω$ ；

D．定值电阻 $R_{2} = 2.0 Ω$ ；

E．滑动变阻器R；

F．电键和导线若干。

根据提供的器材，设计电路如图1所示。

(1)、将毫安表与定值电阻

R_{1}

改装成电流表如虚线框中所示，改装后的量程为A；

(2)、为了精确测量，图中多用电表的右边表笔P应接到处（选填“B”或“C”）；

(3)、闭合电键，调节滑动变阻器滑片，多次记录多用电表的示数U、毫安表的示数I。其中一次测量时多用电表示数如图2所示，其读数为V。

(4)、作

U - I

图线如图3所示，该干电池电动势

E =

V；内阻

r =

Ω（以上结果均保留三位有效数字）。

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12、乙同学利用图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，实验所需电源可选。

A.8V交流电源 B.36V交流电源 C.220V交流电源

实验中，该同学将学生电源的“直流6V”输出端与变压器左侧线圈的“0”、“8”接线柱连接，将交流电压表与变压器右侧线圈的“0”、“4”接线柱连接，接通电源稳定后，交流电压表的读数为。

A.0 B.2.8V C.6.0V D.11.0V

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13、甲同学利用激光测量半径

R = 3.50 cm

半圆形玻璃砖的折射率，实验中让一细束激光沿玻璃砖半径方向射到圆心O，恰好在底边发生全反射（如图1），作光路图并测量相关数据（如图2），则该半圆形玻璃砖的折射率为（结果保留三位有效数字）。

其他条件不变，仅将半圆形玻璃砖向左平移一小段距离，则（填“有”或“没有”）激光从底边射出。

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14、

(1)、图1是“探究小车加速度与力、质量的关系”实验方案甲，图2是改进后的方案乙，两方案中滑轮与细线间摩擦力，以及它们的质量均不计。下列说法正确的是________（多选）。

A、两种方案均需要补偿阻力 B、两种方案均需要让牵引小车的细线跟轨道保持平行 C、不断增加槽码质量，两种方案中小车的加速度大小均不可能超过重力加速度 D、操作中，若有学生不小心先释放小车再接通电源，得到的纸带一定不可用

(2)、正确操作情况下，得到了一条纸带如图3所示，纸带上各相邻计数点间均有四个点迹，电源频率为50Hz。

①根据纸带上所给数据，计时器在打下计数点C时小车的速度大小 $v_{C} =$ m/s，小车的加速度大小 $a =$ ${m/s}^{2}$ （以上结果均保留三位有效数字）。

②可以判断，该纸带是由方案（填“甲”、“乙”或“甲、乙均有可能”）得到。

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15、研究光电效应时，用不同波长的光照射某金属，产生光电子的最大初动能

E_{km}

与入射光波长

λ

的关系如图所示。大量处于

n = 3

能级的氢原子向低能级跃迁，产生的光子中仅有一种能引发该金属发生光电效应。已知氢原子各能级关系为

E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}}

，其中

E_{1}

为基态能级值，量子数

n =

1、2、3……，真空中光速为c，则（）

A、普朗克常量为

\frac{E_{0} c}{λ_{0}}

B、

λ = \frac{λ_{0}}{2}

时，光电子的最大初动能为

E_{0}

C、

E_{0}

与氢原子基态能量

E_{1}

的关系满足

|\frac{3}{4} E_{1}| < E_{0} \leq |\frac{8}{9} E_{1}|

D、氢原子由

n = 3

能级向

n = 2

能级跃迁发出的光子能使该金属发生光电效应

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16、一列纵波波源做频率为1.0Hz的简谐振动，在介质中形成疏密相间的状态向右传播，

t = 0

时刻部分质点振动情况如图所示。图中虚线代表相邻各质点1、2、3、…、13的平衡位置且相距为0.5cm，小圆点代表该时刻各质点振动所在的位置。下列说法正确的是（）

A、这列纵波的波长为2cm B、该时刻质点7振动方向向左 C、

t = 0.5 s

，质点3恰好运动到图中质点7的位置 D、经过20.25s，质点4的运动路程大于质点6的运动路程

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17、有关下列四幅图的描述，正确的是（）

A、图1中，增大加速电压U，可以减小粒子在回旋加速器中运动的时间 B、图2中，线圈顺时针匀速转动，电路中A、B发光二极管会交替发光 C、图3中，在梁的自由端施力F，梁发生弯曲，上表面应变片的电阻变小 D、图4中，仅减小两极板的距离，则磁流体发电机的电动势会增大

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18、如图1所示，将一圆形线状光源水平放置在足够大的平静水面下，线状光源可以发出红光。通过支架（图中未画出）可以调节光源到水面的距离h，随着h变化，在水面上会看到不同形状的发光区域。已知圆形线状光源的半径为

R = 0.9 m

，水对红光的折射率为

n = \frac{4}{3}

，下列说法正确的是（）

A、h越大，水面上的发光区域面积越小 B、

h = 1 m

时，水面上的发光区域会呈现类似图2所示的圆环形状 C、当

h = \frac{2 \sqrt{7}}{5} m

时，水面上的发光区域面积为

4.41 π m^{2}

D、当

h = \frac{\sqrt{7}}{10} m

时，水面上亮环与暗圆的面积之比为4：1

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19、如图所示，A、B小球带同种电荷，在外力作用下静止在光滑绝缘水平面上，相距为d。撤去外力的瞬间，A球加速度大小为a，两球运动一段时间，B球加速度大小为

\frac{a}{3}

，速度大小为v。已知A球质量为3m，B球质量为m，两小球均可视为点电荷，不考虑带电小球运动产生的电磁效应。则在该段时间内（）

A、B球运动的距离为

2 d

B、库仑力对A球的冲量大小为

\frac{1}{3} m v

C、库仑力对A球做功为

\frac{1}{18} m v^{2}

D、两球组成的系统电势能减少了

\frac{2}{3} m v^{2}

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20、如图所示是一种投弹式干粉消防车。某次灭火行动中，消防车出弹口到高楼水平距离

x = 12 m

，发射灭火弹的初速度与水平面夹角

θ = 53 °

，且灭火弹恰好垂直射入建筑玻璃窗。已知灭火弹可视为质点，不计空气阻力，

\sin 53 ° = 0.8

，则灭火弹在空中运动的轨迹长度最接近于（）

A、13m B、14m C、15m D、20m

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