高中物理教科版（2019）-试题列表-第108页

1、如图所示，倾角为

θ = 37 °

的斜面体ABC固定在水平地面上。弹簧一端与斜面底部的挡板连接，另一端自由伸长到D点，将质量为

M = 2 kg

的物块乙轻放在弹簧上端，不栓接。质量为

m = 1 kg

的物块甲以初速度

v_{0} = 10 m/s

沿斜面向下运动，到达D点后两物块相碰并粘连在一起，之后整体向下压缩弹簧至F点（F点图中未画出）后弹回，到E点时速度减为0，已知AD间的距离为

s_{1} = \frac{11}{2} m

， DE间的距离为

s_{2} = \frac{5}{16} m

。两物块均可视为质点，物块甲、乙与斜面间的动摩擦因数分别为

μ_{1} = \frac{1}{4}

，

μ_{2} = \frac{3}{4}

，弹簧弹性势能表达式为

E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}

，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。重力加速度g取

10 {m/s}^{2}

，

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

。

（1）求物块甲到达D点时的速度；

（2）求F点与D点间的距离以及弹簧压缩至F点时弹性势能；

（3）若物块甲到达D点后两物块相碰不粘连，试求：

①两物块分离的位置距F点的距离；

②两物块分离时到物块再次相撞经历的时间（可用根号形式表示结果）

查看解析

2、有些家庭或教室的门上安装有一种“暗锁”，在将门关闭的过程中，门锁会自动锁上，这种“暗锁”由外壳A、骨架B、弹簧C、连杆D、锁舌E以及锁槽F等部件组成，如图甲所示。若弹簧的劲度系数为k，锁舌E与外壳A和锁槽F之间的动摩擦因数均为

μ

，且受到的最大静摩擦力

f = μ N

（N为正压力）。当需要在关门时顺便将门锁上，则应在如图乙所示的状态下（此时弹簧的压缩量为x，锁舌E与锁槽F之间的接触点为P），用力拉门，先使锁舌E进入外壳A内，待门关闭后有弹簧将其弹入锁槽F中，从而将门锁上。要顺利完成上述锁门过程，锁舌头部的倾角

θ

应满足什么条件？

查看解析

3、实验小组用如图甲所示电路图测定一节干电池的电动势（约

1.5 V

）和内电阻（约

1 Ω

）。要求尽量减小实验误差。

(1)、现有开关和导线若干，以及以下器材：

A．电流表 $A_{1}$ ：量程 $0 ~ 0.6 A$ ，内阻约 $0.1 Ω$

B．电压表 $V_{1}$ ：量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻约 $1 k Ω$

C．电压表 $V_{2}$ ：量程 $0 ~ 15 V$ ，内阻约 $5 k Ω$

D．滑动变阻器 $0 ~ 10 Ω$

E．滑动变阻器 $0 ~ 1000 Ω$

实验中电压表应选用；滑动变阻器应选用（选填相应器材前的字母）；

(2)、实验小组根据记录的数据，并画出

U - I

图线，如图乙所示。根据图线得出干电池电动势的测量值

E_{测} =

V，内电阻的测量值

r_{测} =

Ω

；

(3)、设干电池的电动势为E，内电阻为r，电压表内阻为

R_{V}

，实验中电压表、电流表示数分别为U、I。考虑电压表的分流，U与I的函数关系式为

U =

；

(4)、实验过程中由于电表内阻的影响而存在系统误差。下图中实线是根据测量数据（电表是非理想电表的情况下）绘出的图像，虚线代表电表是理想电表的情况下，电压与电流关系的图像，则图中能正确表示二者关系的可能是__________（选填选项下面的字母）。

A、

B、

C、

D、

查看解析

4、某实验小组用如图a所示的装置验证碰撞中的动量守恒。

(1)、实验时，为测量碰撞前入射小球的速度大小，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立xOy坐标系。然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹。上下调节挡板进行多次实验，测量各印迹中心点的坐标，并绘制“

y - x^{2}

”图线如图b所示。由

y - x^{2}

图线求得斜率

k_{1}

，小球平抛运动的初速度表达式为

v_{0} =

（用斜率k和重力加速度g表示），带入图b中的数值，可得

v_{0} =

m / s

（重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，结果保留两位有效数字）。

(2)、把被碰小球静置于斜槽轨道末端，让入射小球仍从斜槽同一位置静止释放，两球在斜槽末端碰撞﹐碰后两小球从斜槽末端水平抛出，用与（1）同样的方法绘制出两球平抛过程的“

y - x^{2}

”图线如图c所示，图中直线的斜率分别为

k_{2}

、

k_{3}

，已知

k_{2} > k_{3}

。验证碰撞中两球组成的系统动量守恒的表达式为。（用入射小球质量

m_{1}

，被碰小球质量

m_{2}

和

k_{1}

、

k_{2}

、

k_{3}

表示）

查看解析

5、如图，在水平面内有四根相同的均匀光滑金属杆ab、ac、de以及df，其中ab、ac在a点固连，de、df在d点固连，分别构成两个“V”字形导轨，空间中存在垂直于水平面的匀强磁场，用力使导轨edf匀速向右运动，从图示位置开始计时，运动过程中两导轨的角平分线始终重合，导轨间接触始终良好，下列物理量随时间的变化关系正确的是（）

A、

拉力F与时间t的关系 B、

发热功率P与时间t的关系 C、

回路电阻R与时间t的关系 D、

电流I与时间t的关系

查看解析

6、在如图所示电路中，已知电阻

R_{1} = 1.5 Ω

、

R_{2} = 3 Ω

、

R_{3} = 4 Ω

、

R_{4} = 9 Ω

、

R_{5} = 6 Ω

，当AB端、CD端分别接电动势为12V、内阻不计的电源时，下列说法正确的是（　　）

A、当AB端接电源时，CD端接理想电压表示数为3V B、当AB端接电源时，CD端接理想电压表示数为6V C、当CD端接电源时，AB端接理想电压表示数为1.5V D、当CD端接电源时，AB端接理想电压表示数为4.5V

查看解析

7、某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有

t_{1}

时间该观察者看不见此卫星。已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球自转周期为T，卫星的绕地方向与地球转动方向相同，不考虑大气对光的折射。下列说法中正确的是（　　）

A、同步卫星离地高度为

\sqrt[3]{\frac{g R^{2} T^{2}}{4 π^{2}}}

B、同步卫星加速度小于赤道上物体向心加速度 C、

t_{1} = \frac{T \sin^{- 1} \frac{R}{\sqrt[3]{\frac{g R^{2} T^{2}}{4 π^{2}}}}}{π}

D、同步卫星的加速度大于近地卫星的加速度

查看解析

8、如图甲，某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交变电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交变电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t=0时，此刻位于和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0）中央的一个质子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1之后质子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好使静电力的方向跟运动方向相同而不断加速。已知质子质量为m、电荷量为e，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则（　　）

A、质子在各圆筒中做匀加速直线运动 B、质子进入第n个圆筒瞬间速度为

\sqrt{\frac{2 (n - 1) e U_{0}}{m}}

C、各金属简的长度之比为

1 : \sqrt{2} : \sqrt{3} : ...

D、质子在各圆筒中的运动时间之比为

1 : \sqrt{2} : \sqrt{3} : ...

查看解析

9、如图示，物体放在弹簧台秤的托盘A上，处于静止状态，现用力F竖直向上拉物体，使它向上做匀速运动。从某一时刻开始计时，则下列四个图象中，哪一个图象能表示物体在脱离台秤托盘之前的过程中，力F的大小随时间t变化的规律（　　）

A、

B、

C、

D、

查看解析

10、（1）某同学利用图（甲）所示的装置研究光的干涉和衍射，将刀片在涂有墨汁的玻璃片上划过便可得到单缝、不同间距双缝的缝屏，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。

①某次实验时，在电脑屏幕上得到图（乙）所示的两种光a、b的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是（选填“单缝”或“双缝”）。由该图像两条曲线的特征可知（填选项）。

A．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，a光侧移量小

B．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差小

C．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光

D．分别照射在同一金属板，若b光能引起光电效应，a光也一定能

②当做干涉现象研究时，选用间距较大的双缝相比于间距较小的双缝，在光屏上可观察到的条纹个数（选填“更多”、“更少”或“一样多”）

查看解析

11、如图所示，质量为

3 m

的小球P和质量为

m

的小球Q通过两根长度均为

L

的细线悬挂在天花板的

O

点，两球之间通过长度为

\sqrt{3} L

的轻杆相连，重力加速度为

g

。现对小球P施加一外力

F

并确保轻杆始终处于水平状态，则作用在小球P上的外力最小值为（　　）

A、

2 \sqrt{3} m g

B、

\frac{3 \sqrt{3} m g}{2}

C、

\sqrt{3} m g

D、

\frac{\sqrt{3} m g}{2}

查看解析

12、一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4段圆弧组成，表示该气体从状态a依次经状态b、c、d，最终回到状态a的状态变化过程，则下列说法正确的是（）

A、从状态b到状态d，气体做功为零 B、从状态c到状态d是等温变化 C、从状态a到状态c，气体内能减小 D、从状态a经b、c、d回到状态a，气体放出热量

查看解析

13、日本福岛核电站废水中具有大量的放射性元素，其中

_{55}^{137} Cs

主要成分，

_{55}^{137} Cs

经大约30年的时间有半数发生

β

衰变，同时生成新核X。下列说法正确的是（　　）

A、

_{55}^{137} Cs

原子核衰变的本质是核外电子的跃迁 B、衰变产物中的新核X的比结合能比

_{55}^{137} Cs

大 C、

_{55}^{137} Cs

衰变时，衰变产物中的新核X比

_{55}^{137} Cs

多一个中子 D、随着未衰变原子核数量的减少，

_{55}^{137} Cs

的半衰期也会变短

查看解析

14、如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距为

L = 1 m

。导轨平面与水平面成

θ = 30^{\circ}

角，质量均为

m = 0.5 kg

、阻值均为

R = 0.1 Ω

、长度均为

L = 1 m

的金属棒

M

、

N

紧挨着放在两导轨上，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为

B = 0.2 T

。现固定金属棒

N

，将金属棒

M

由静止释放，经过一段时间开始匀速下滑，已知运动过程中金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，重力加速度为

g = 10 m / s^{2}

求：

(1)、金属棒

M

匀速下滑时的速度大小；

(2)、已知从金属棒

M

释放至速度达到最大速度一半的过程中，通过金属棒

M

的电荷量为6C，求该过程中金属棒

M

产生的焦耳热

Q

（计算结果保留一位小数）；

(3)、若金属棒

N

不固定，将金属棒

M

由静止释放的同时、给金属棒

N

平行于导轨向上的恒力

F = 5 N

，求金属棒

M

匀速运动时的速度大小。

查看解析

15、如图所示，质量为

M = 60 kg

（连同装备）的某极限运动员从高度差

H = 150 m

的雪坡上的

A

点由静止滑下，滑行到

C

点时以

50 m / s

的速度从雪坡水平飞出，假设该运动员必须与水平方向成

θ = 37^{\circ}

角经过水平面

K K^{'}

（水平面

K K^{'}

与

C

点的高度差

h = 80 m

），才能打开降落伞安全降落到悬崖底部。已知

sin 37^{\circ} = 0.6

，

cos 37^{\circ} = 0.8

，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

。

(1)、求该运动员由

A

点滑到

C

点的过程中损失的机械能；

(2)、该运动员能否打开降落伞安全降落到悬崖底部？若能，求该运动员经过水平面

K K^{'}

时的速度大小；如若不能，则需要该运动员在飞出雪坡的瞬间将雪橇水平向后迅速蹬出（雪橇与运动员瞬间分离），从而使运动员能打开降落伞安全降落到悬崖底部，求雪橇被蹬出的时候相对地面的速度大小。（空气阻力忽略不计，雪橇的质量为

m = 10 kg

）

查看解析

16、如图所示，手机防窥膜的原理可以解释为“超微细百叶窗技术”，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对每一个像素单元的可视角度

θ

的控制。发光像素单元紧贴手机屏幕，可视为点光源，位于相邻两屏障的正中间。若屏障的高度为

\sqrt{3} d

，相邻屏障的间隙为

2 d

。求：

(1)、点光源在透明介质中对应的最大入射角；

(2)、若要使最大入射角的光线能从透明介质射入空气中，透明介质的折射率应该满足什么条件？

查看解析

17、电热水器防触电装置原理是：当热水器内胆中的水加上电压时，隔电墙通过增加水流路径的长度和减少水流直径，增加水流的电阻，从而降低电流至人体安全电流以下。为合理设计防触电装置，需先测量自来水的电阻率，再进行合理设计。

（1）如图（a）所示，在绝缘圆柱体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，测出圆柱体的内直径 $D = 1.0 \times 10^{- 2} m$ 和两电极间的距离 $l$ ，将自来水灌满其中。

（2）将单刀双掷开关接通线路1，此时电压表 $V_{1}$ 的示数为 $U_{1}$ ，再将单刀双掷开关接通线路2，此时电压表 $V_{2}$ 的示数为 $U_{2}$ ，电阻箱示数为R，其中定值电阻的阻值分别为 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ，电源电动势稳定且内阻忽略不计。则水柱的电阻 $R_{x} =$ （用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、R表示）。

（3）改变两电极间的距离 $l$ ，测量26℃时的水柱在不同长度 $l$ 时的电阻 $R_{x}$ 。将水温升到65℃，重复测量。绘出26℃和65℃时水的 $R_{x} - l$ 图像，分别如图（b）中甲、乙所示。

（4）若 $R_{x} - l$ 图线的斜率为k，则自来水的电阻率表达式 $ρ =$ （用k、D表示）。实验结果表明，温度（填“高”或“低”）的水更容易导电。

（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为 $8.0 \times 10^{- 3} m$ 的水管。若人体的安全电流为 $1.0 \times 10^{- 3} A$ ，热水器出水温度最高为65℃，忽略其他电阻的影响（相当于热水器220V的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为m。（结果保留两位有效数字）