高中物理教科版（2019）-试题列表-第19页

1、如图所示，装满土豆的货车正沿水平公路向右做匀加速运动，以图中用粗线标出的土豆为研究对象，F表示周围的土豆对粗线标出的土豆的作用力，则下列说法中正确的是（　　）

A、F的大小可能小于G B、F的方向一定水平向右 C、F的方向一定斜向右上方 D、F的方向一定竖直向上

2、如图所示，AB是一段光滑倾斜轨道，通过水平光滑轨道BC与半径为

\frac{9}{5} L

的竖直光滑圆轨道CDEFG相连接（圆轨道最低点C、G略有错开），出口为光滑水平轨道GH，一质量为m的小球从倾斜轨道某处静止释放，此后小球恰好能过E点。水平轨道GH上放一凹槽，凹槽质量为M，凹槽左右挡板内侧间的距离为L，在凹槽右侧靠近挡板处置有一质量也为M的小物块（可视为质点），凹槽上表面与物块间的动摩擦因数μ=0.5。物块与凹槽一起以速度

v_{M} = 2 \sqrt{g L}

向左运动，小球在水平轨道GH上与凹槽左侧发生弹性碰撞，所有轨道转折处均有光滑微小圆弧相接。已知小球与凹槽不发生二次碰撞，

m = 1.5 M

，重力加速度为g，求：

(1)、小球静止释放位置到水平轨道BC的高度；

(2)、小球和凹槽碰撞后凹槽的速度大小；

(3)、小球和凹槽相碰后，凹槽与物块达到共速时物块到右侧挡板的距离及凹槽的位移。

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3、如图所示，电阻不计的金属导轨

a b c

和

a^{'} b^{'} c^{'}

平行等高正对放置，导轨左右两侧相互垂直，左侧两导轨粗糙，右侧两导轨光滑且与水平面的夹角

θ = 37 °

，两组导轨均足够长。整个空间存在平行于左侧导轨的匀强磁场。导体棒Q在外力作用下静置于左侧导轨上并保持水平，其与导轨间的动摩擦因数

μ = 0.5

。导体棒P水平放置于右侧导轨上，两导体棒的质量均为m，电阻相等。

t = 0

时起，对导体棒P施加沿斜面向下的随时间变化的拉力

F = k t

（k已知），使其由静止开始做匀加速直线运动，同时撤去对Q的外力，导体棒Q开始沿轨道下滑。已知两导体棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

）

(1)、求导体棒P的加速度；

(2)、求

t = \frac{m g}{k}

时导体棒Q加速度的大小；

(3)、求导体棒Q最大速度的大小。

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4、图甲为我国某电动轿车的空气减震器（由活塞、足够长汽缸组成，活塞底部固定在车轴上）。该电动轿车共有4个完全相同的空气减震器，图乙是空气减震器的简化模型结构图，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积

S = 20 {cm}^{2}

的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度

T_{1} = 300 K

、长度

L_{1} = 17 cm

、压强

p_{1} = 3.0 \times 10^{6} Pa

，重力加速度g取

10 m / s^{2}

。

(1)、为升高汽车底盘离地间隙，通过气泵向汽缸内充气，让汽缸缓慢上升

Δ L = 10 cm

，此过程中气体温度保持不变，求需向一个汽缸内充入与缸内气体温度相同、压强

p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa

的气体的体积；

(2)、在（1）问情况下，当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定时汽缸内气体长度变为

L_{2} = 24 cm

，气体温度变为

T_{2} = 320 K

，若该过程中气体放出热量

Q = 18 J

，气体压强随气体长度变化的关系如图丙所示，求该过程中一个汽缸气体内能的变化量。

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5、兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。

第一小组：验证加速度与力的关系器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨（含气泵）、光电门B、数字计时器、带挡光片的滑块A、钩码若干、力的传感器（质量不计）和天平。

实验步骤：固定好光电门B，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离L及挡光片的宽度d，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为M。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为，读出传感器的示数F，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。

根据实验步骤回答下列问题：

(1)、不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平。

(2)、为了直观的由图像看出物体的加速度与合力F的正比关系，小组应该绘制图像（选填“

F - \frac{1}{Δ t}

”“

F - \frac{1}{{(Δ t)}^{2}}

”“

F - Δ t

”或“

F - {(Δ t)}^{2}

”）。

第二小组：验证加速度与质量的关系

兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处（即保持滑块的位移相同），测出A和B两个滑块的质量为M₁与M₂ ，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录A和B两个滑块上遮光片（两遮光片宽度相同）分别通过光电门的时间为t₁和t₂。

(3)、若测量结果满足

\frac{M_{1}}{M_{2}} =

（用上述字母表示），即可得出物体加速度与质量的关系。

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6、2024年1月，国务院国资委启动实施未来产业启航行动，明确可控核聚变领域为未来能源的唯一方向。可控核聚变当中，有一重要技术难题，就是如何将运动电荷束缚在某一固定区域。有一种利用电场和磁场组合的方案，其简化原理如下。如图，已知直线l上方存在方向竖直向下的匀强电场，直线l下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。一个带正电的、不计重力的粒子从电磁场边界l上方一点，以一定速度水平向右发射，经过一段时间又回到该发射点。则改变下列条件能使粒子发射后回到原来位置的是（　　）。

A、仅带电粒子比荷发生变化（但仍为带正电的粒子） B、仅带电粒子初速度发生变化 C、电场强度变成原来3倍且磁感应强度变成原来2倍 D、仅发射点到电场边界l的距离发生变化

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7、如图所示，竖直平面内存在无限大、均匀带电的空间离子层，左侧为正电荷离子层，右侧为负电荷离子层，两离子层内单位体积的电荷量均为

ρ

，厚度均为d。以正离子层左边缘上某点O为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标轴

O x

。已知正离子层中各点的电场强度方向均沿x轴正方向，其大小E随x的变化关系如图所示；在

x < 0

与

x > 2 d

空间内电场强度均为零。某放射性粒子源S位于

x = - d

的位置，入射电子速度方向与x轴正方向的夹角为

θ

时，电子刚好可以到达离子层分界面处，没有射入负电荷离子层。已知电子质量为m，所带电荷量为e，其中

e = 1.6 \times 10^{- 19} C

，不计电子重力及电子间相互作用力，假设电子与离子不发生碰撞。下列说法正确的是（　　）。

A、电子在离子层中做匀变速曲线运动 B、电子将从正离子层左侧边界离开 C、电子从进入离子层到离子层分界面过程电势能增加

\frac{ρ e d^{2}}{ε_{0}}

D、刚好可以到达离子层分界面处的电子入射时

θ

满足

\cos θ = \frac{d}{v} \sqrt{\frac{ρ e}{m ε_{0}}}

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8、如图甲所示，在理想变压器a、b端输入电压为

U_{0}

的正弦交流电，原副线圈匝数比

\frac{n_{1}}{n_{2}} = 4

。定值电阻

R_{1}

、

R_{2}

、

R_{3}

的阻值分别为

R_{1} = 32 Ω

，

R_{2} = 2 Ω

，

R_{3} = 1 Ω

，滑动变阻器R的最大阻值为

5 Ω

。初始时滑动变阻器滑片位于最左端，向右缓慢移动滑片至最右端过程中，记录理想电压表V的示数U与理想电流表A的示数I，描绘出如图乙所示的

U - I

图像。下列说法正确的是（　　）。

A、通过

R_{3}

的电流先增大后减小 B、电压表示数先增大后减小 C、

U - I

图像中纵截距

U_{1} = \frac{U_{0}}{4}

，斜率绝对值为

2 Ω

D、

R_{1}

消耗功率变大

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9、乒乓球是一种世界流行的球类体育项目，如图所示，装满乒乓球的纸箱沿着倾角为

θ

的粗糙斜面下滑，在箱子正中央夹有一个质量为m的乒乓球，下列说法正确的是（　　）。

A、若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力不可能为

F_{3}

B、若纸箱向下做匀速直线运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为

F_{4}

C、若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为

F_{1}

D、若纸箱向下做加速运动，周围的乒乓球对该乒乓球的作用力可能为

F_{2}

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10、在水平光滑绝缘桌面上，放置一个半径为R的超导导线环，其中通过的电流为I。穿过导线环垂直桌面向下有一个匀强磁场，导线环全部位于磁场中，磁感应强度为B，则导线环各截面间的张力为（　　）。

A、

B I R

B、

0.5 B I R

C、0 D、

π B I R

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11、光屏竖直放置，直线

O O_{1}

与光屏垂直，用激光笔沿与

O O_{1}

方向成

45 °

角的

A B

方向照射光屏，光屏上C处有激光亮点。此时在光屏前竖直放置厚度为d折射率为

\frac{\sqrt{10}}{2}

的平板玻璃，激光亮点从光屏上的C点移动到D点（未画出），则

C D

间距为（　　）。

A、

\frac{\sqrt{5}}{5} d

B、

\frac{1}{2} d

C、

\frac{\sqrt{10}}{2} d

D、

\frac{1}{4} d

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12、一列机械横波向右传播，在t=0时的波形如图所示，A、B两质点间距为8m，B、C两质点在平衡位置的间距为3m，当t=1s时，质点C恰好通过平衡位置，则该波的波速可能为（　　）。

A、2m/s B、3m/s C、5m/s D、4m/s

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13、一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁过程中发出不同频率的光，照射图乙所示的光电管阴极K，只有频率为ν_a和ν_b的光能使它发生光电效应。分别用频率为ν_a、ν_b的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　）。

A、图乙中，用频率ν_b的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 B、图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出4种不同频率的光 C、图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV D、a光光子动量大于b光光子动量

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14、气体分子的平均平动动能

E_{k}

与热力学温度

T

之间的关系为

E_{k} = \frac{3}{2} k T

，式中

k

是玻尔兹曼常数，是一个关于温度及能量的常数。用国际单位制中的基本单位表示

k

的单位是（　　）

A、

kg \cdot m^{2} / (K \cdot s^{2})

B、

kg \cdot m^{2} / (K \cdot s)

C、

J

/℃ D、

N \cdot m / K

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15、如图所示，空间中有单位为米的直角坐标系，x轴水平，y轴竖直，

x < 0

区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，

x > 0

区域有竖直向上的匀强电场和垂直于纸面向里的另一匀强磁场（均未画出），长

L = 1.5 m

的光滑水平细管右端与y轴齐平，左端静止放置一个直径略小于细管直径，质量

m = 8.0 \times 10^{- 4} kg

，电荷量

q = 4.0 \times 10^{- 4} C

的带正电小球a，现使细管从如图位置以

v_{0} = 4 m / s

的速度竖直向下做匀速直线运动，当细管右端到达

(0, - \frac{17}{4})

时，小球a从细管右侧飞出进入

x > 0

区域后做匀速圆周运动并经过

P (3, - 2)

，若从原点O水平抛出一不带电的小球b，也能经过P点，且小球b经过P点的速度方向与小球a经过P点时的速度方向在一条直线上，

g = 10 m / s^{2}

，求：

(1)、

x > 0

区域的电场的电场强度大小E；

(2)、

x < 0

区域的匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)、小球a在细管内运动的过程中，管壁对小球a弹力做的功

W_{N}

。

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16、“竹筒炮”是70、80后小时候喜爱的自制玩具，各地对其叫法不一，其原理化简示意图如图所示。筒径均匀的圆竹筒，长

L = 18 cm

，横截面积

S = 1.5 \times 10^{- 4} m^{2}

，在其两端A、B处分别塞紧湿纸团，将筒中空气密闭，用筷子快速压缩A处纸团至

A^{'}

处，

A^{'}

与B距离

L^{'} = 6 cm

，再经

t = 0.01 s

， B处纸团被射出。若B处纸团质量

m = 5 g

，与竹筒间滑动摩擦力

f = 15 N

，最大静摩擦大于滑动摩擦力，不计温度变化，已知1个大气压

P_{0} = 1 \times 10^{5} pa

，求：

(1)、B处纸团的射出速度v；

(2)、若压缩A处纸团至

A^{'}

的过程中，漏掉了1个大气压的空气

0.135 \times 10^{- 4} m^{3}

，且之后不再漏气，B处纸团仍静止在原位，则此时B处纸团受到的摩擦力

f^{'}

为多大。

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17、某同学站在高铁站台安全区内用手机测量高铁进站的运动。从高铁第一节车厢头部经过该同学时开始计时，经50s第七节车厢尾部刚好停在该同学面前，然后他向列车车尾方向行走了45步到达第八节车厢尾部。已知该同学步长约为60cm，假设高铁做匀变速直线运动，每节车厢长度相同，试估算：（结果均保留两位有效数字）

(1)、测量时段高铁的加速度大小；

(2)、开始计时时高铁的速度大小。

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18、某学习兴趣小组想要较精确地测量某手机电池的电动势和内阻，实验前小组成员发现两个问题：第一，该电池标签标识电动势为4.50V，而实验室电压表量程为3.00V，需要扩大电压表量程；第二，由于实验室没有定值电阻，于是在完成实验测量时，用量程为0~5Ω的滑动变阻器

R_{0}

作为定值电阻，最终实验设计电路如图甲所示，实验步骤如下：

(1)、将滑动变阻器

R_{0}

滑至最左端，电阻箱

R_{1}

调至零，闭合开关

S_{0}

，单刀双掷开关S接通1，调节滑动变阻器

R_{2}

，使电压表示数为3.00V，然后调节

R_{1}

，当电压表示数为V时，

R_{1}

与电压表组成的整体量程便为4.50V。

(2)、将滑动变阻器

R_{0}

滑至最端（填“左”或“右”），单刀双掷开关S接通1，闭合开关

S_{0}

，调节滑动变阻器

R_{2}

，开始测量数据，并做出U-I图，如图乙所示，其中U为改表换算后的

R_{1}

与电压表整体的电压值。根据图像乙得出的电动势真实值。（填“大于”“等于”或“小于”）

(3)、单刀双掷开关S接通2，闭合开关

S_{0}

，调节滑动变阻器

R_{2}

，开始测量数据，并做出U-I图，如图丙所示。通过两幅U-I图得出该电池的电动势为V，内阻为Ω。（结果均保留三位有效数字）

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19、某同学设计了一套方案来验证牛顿第二定律的表达式，方案步骤如下：

①用轻绳连接物块M和m，调节斜面倾角使M能沿斜面匀速下滑，如图甲所示；

②保持斜面倾角，取下m和轻绳，让M从斜面静止滑下，如图乙所示，并用打点计时器测量其加速度a，打点计时器未画出；

③测量M和m的质量，对M列出牛顿第二定律表达式，代入数据看是否成立。已知重力加速度为g，试回答下列问题：

(1)、M沿斜面匀速下滑时，绳中张力为。（用题干中的符号表示）

(2)、根据该方案写出需验证的牛顿第二定律表达式：。（用题干中的符号表示）

(3)、M与斜面间的摩擦力对该实验方案有影响吗？。（填“有”或“没有”）

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20、如图所示，间距为l的水平虚线间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B；质量为m、阻值为R、长为2l宽为l的单匝均匀矩形闭合导线框的ab边紧贴磁场上边界静止释放，竖直穿过整个磁场区域，运动过程中ad边始终垂直于虚线。当cd边进入磁场时，线框开始做匀速直线运动，忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、穿过磁场的过程中，框内感应电流方向会改变一次 B、线框先做加速度减小的加速运动，再匀速运动 C、ab边刚出磁场时，线框的速度为

\sqrt{\frac{R^{2} m^{2} g^{2}}{B^{4} l^{4}} - 2 g l}

D、穿过磁场的过程中，线框产生的焦耳热为

3 m g l - \frac{m^{2} g^{2} R^{2}}{2 B^{4} l^{4}}

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