高中物理教科版（2019）-试题列表-第19页

1、如图所示，一水平框架绕竖直转轴以角速度

ω

匀速转动。框架的水平横杆上穿有两个质量相等的圆球A和B，圆球与横杆之间的动摩擦因数均为

μ

，球A到中心转轴的距离为d，球B到中心转轴的距离为2d，球A、B之间用一根长度为3d的轻绳连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A、当

ω < \sqrt{\frac{μ g}{2 d}}

时，绳子无拉力 B、当

ω < \sqrt{\frac{μ g}{d}}

时，绳子无拉力 C、当

ω = \sqrt{\frac{μ g}{2 d}}

时，横杆对球A无摩擦力 D、当

ω = \sqrt{\frac{μ g}{d}}

时，横杆对球A无摩擦力

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2、如图所示，一小物块由静止开始沿倾角为

θ

的斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为0.25，取地面为零势能面，已知

tan θ = 0.5

。该过程中，物块的动能

E_{k}

、重力势能

E_{p}

、机械能

E

、摩擦产生的热量

Q

与水平位移

x

的关系图像可能正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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3、我国计划在2030年前实现中国载人登月。设想登月载人飞船的运行轨迹如图所示。飞船在圆形“停泊轨道”的P 点加速进入椭圆“过渡轨道”，该轨道离地球表面最近距离为

h_{1}

，飞船到达离P 点最远距离为L 的Q 点时，被月球引力“俘获”后，在距月球表面

h_{2}

的圆形“绕月轨道”上飞行。已知地球半径为 R，月球半径为 r，地球表面重力加速度为 g，月球表面重力加速度为地球表面重力加速度的

\frac{1}{6}

，飞船在“过渡轨道”运行时忽略月球引力影响。下列说法正确的是（）

A、飞船的发射速度必须大于

11.2 km/s

B、飞船在“过渡轨道”上 P 点加速度大于“停泊轨道”上P 点的加速度 C、飞船在“过渡轨道”上的 P 点运行速度为

\sqrt{\frac{g R^{2}}{R + h_{1}}}

D、飞船从P 点运动到Q 点的时间为

\sqrt{\frac{π^{2} L^{3}}{8 g R^{2}}}

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4、如图所示，长为

L

的悬线固定在

O

点，在

O

点正下方

\frac{L}{2}

处有一钉子

C

，把悬线另一端的小球

m

拉到跟悬点同一水平面上无初速度释放，小球到最低点悬线碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A、小球的线速度突然增大 B、小球的角速度突然减小 C、小球受到悬线的拉力突然减小 D、小球的向心加速度突然增大

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5、“打水漂”是一项古老而有趣的户外活动，通过让扁平的石头在水面弹跳，追求最多的跳跃次数或最远距离，目前该活动最多弹跳次数记录达88次，最远距离为121.8米，法国科学家Lyderic Bocquet曾计算，理论上水漂弹跳次数可高达350次（但现实中几乎不可能）。现将一薄铁片从距离水面高度为

h

处水平抛出，当铁片水平方向运动距离为

l

时恰与水面发生第一次作用，此后薄铁片会多次与水面作用，反复在水面上弹跳前进。假设薄铁片每次和水面作用前后，水平速度不变，竖直速度大小变为原来的

\frac{1}{3}

，方向相反。已知重力加速度为

g

，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、薄铁片从抛出到第一次与水面接触所用时间为

\sqrt{\frac{g}{2 h}}

B、薄铁片抛出的初速度大小为

l \sqrt{\frac{2 h}{g}}

C、薄铁片每次刚要接触水面时速度方向与水面的夹角逐渐变小 D、薄铁片第一次与水面接触后上升的最大高度为

\frac{1}{3} h

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6、有一水上游戏，选手从光滑曲面高台下滑，为了减小速度过快带来的风险，设计了如图所示的减速板A，A板水平固定在曲面底部，浮在水面的B板紧靠A板的右端，B板的左侧上方放置一物体C。选手从

h = 3.3 m

的曲面由静止滑下，经过A板后滑上B板。已知选手的质量为

m = 60 kg

， B的质量为

M_{0} = 48 kg

， C的质量为

M = 12 kg

。A、B的长度分别为

L_{A} = 3 m

，

L_{B} = 1.8 m

，人与A、B间及C与B间的动摩擦因数均为

μ = 0.5

。忽略B在水中运动时受到的阻力，B碰到障碍物后立即被锁定，不计水流速度，选手和物体C均可看作质点，

g

取

10 m / s^{2}

，求：

(1)、选手滑到A板右端时的速度大小；

(2)、选手经过A板后与C发生碰撞并一起运动，碰撞时间极短可忽略，求在此碰撞过程中系统损失的机械能；

(3)、在第（2）问前提下，若设障碍物与B板右端的距离为d，求选手到达障碍物时的速度大小与d的关系。

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7、质量为m的某型号双响爆竹的结构简化图如图所示，其内部结构分上、下两层，分别装载火药。某次在一水平地面上的燃放测试中，点燃引线，下层火药被瞬间引燃后，爆竹获得了竖直升空的初始速度。当爆竹上升到最大高度h处时，上层火药恰好被引燃，爆竹瞬间分裂成质量之比为

1 : 2

的P、Q两部分。若P、Q均沿水平方向飞出，落地点间的水平距离为L，不计空气阻力及爆竹爆炸前后的质量变化，重力加速度为g。求：

(1)、下层火药被引燃后爆竹获得的动量大小；

(2)、上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为多少？

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8、在“验证机械能守恒定律”的实验中，小明同学利用传感器设计实验：如图甲所示，将质量为m、直径为d的金属小球在一定高度h由静止释放，小球正下方固定一台红外线计时器，能自动记录小球挡住红外线的时间t，改变小球下落高度h，进行多次重复实验。

(1)、用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径

d =

mm；

(2)、根据实验的多组数据作出的

h - \frac{1}{t^{2}}

图像为过原点的直线，如图丙所示，则可知金属小球下落时机械能守恒。由图中所给的数据可求得重力加速度为，若考虑空气阻力，则重力加速度的测量值会（填“偏大”“偏小”或“不变”）；

(3)、经正确的实验操作，小明发现小球动能增加量

Δ E_{k}

总是稍小于重力势能减少量

Δ E_{p}

，增加释放高度h后，两者的差值会（填“增大”“减小”或“不变”）。

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9、如图所示为自行车气嘴灯及其结构图。弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，触点A固定在P上，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R，车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d，已知P与触点A的总质量为m，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计接触式开关中的一切摩擦，小物块P和触点A、B均视为质点，下列说法正确的是（　　）

A、要使气嘴灯在最低点能发光，车轮匀速转动的最小角速度为

\sqrt{\frac{k d}{m R}}

B、要使气嘴灯在最低点能发光，车轮匀速转动的最小角速度为

\sqrt{\frac{k d - m g}{m R}}

C、要使气嘴灯在最高点能发光，车轮匀速转动的最小角速度为

\sqrt{\frac{k d + 2 m g}{m R}}

D、要使气嘴灯在最高点能发光，车轮匀速转动的最小角速度为

\sqrt{\frac{k d + m g}{m R}}

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10、某地一个风力发电机的叶片转动时可形成半径为R的圆面，某时间内该地区的风速为v，风向恰好跟圆面垂直，冲击叶片后的速度为零，已知空气的密度为

ρ

，发电机将空气的动能转化为电能的效率为

η

，则下列说法正确的是（　　）

A、单位时间内冲击发电机的气流的动能为

\frac{1}{2} π R^{2} ρ v^{3}

B、单位时间内冲击发电机的气流的动量为

π R^{2} ρ v

C、发电机的功率为

\frac{1}{2} π R^{2} ρ η v^{3}

D、气流对叶片的作用力为

π R^{2} ρ v^{2}

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11、吴健雄是当代杰出的女物理学家，国际小行星中心将国际编号为2752号的地外小行星命名为“吴健雄星”。吴健雄星的半径约为16km，密度与地球密度接近，它的公转速度约为20km/s。已知地球的公转速度约为30km/s，半径为6400km，下列说法正确的是（　　）

A、吴健雄星的轨道半径小于地球的轨道半径 B、吴健雄星的公转周期大于地球的公转周期 C、吴健雄星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比约为

1 : 200

D、吴健雄星的表面重力加速度与地球的表面重力加速度之比约为

1 : 400

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12、如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A，轻质定滑轮下方悬挂重物B。开始时重物A、B处于静止状态，释放后均开始运动。A、B的质量均为m，忽略摩擦和空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、释放后重物A向下运动 B、释放后重物B的机械能守恒 C、当A的位移为h时，A的速度为

\sqrt{\frac{2 g h}{5}}

D、当A的位移为h时，A的机械能增加量为

\frac{1}{5} m g h

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13、甲同学在水平匀速直线行驶的车上，利用实验装置从静止开始竖直向上提起小球，甲同学观测小球的运动情况，并作出小球的动能

E_{k}

与提起高度h的关系图像如图所示。静止在地面上的乙同学观察到小球的运动轨迹可能是（　　）

A、

B、

C、

D、

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14、2025年4月，神舟二十号载人飞船成功发射，并成功对接于空间站“天和”核心舱径向端口，空间站“天和”核心舱离地高度约400km。下列说法正确的是（　　）

A、空间站轨道处的加速度大于

9.8 m / s^{2}

B、空间站绕地球飞行的速度小于第一宇宙速度 C、飞船的发射速度小于第一宇宙速度 D、要实现飞船与核心舱的对接，需要把飞船送入核心舱轨道后再加速追上核心舱

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15、质量为m的物体静止放在粗糙水平面上，用水平拉力拉动物体，物体运动一段时间后撤去拉力，物体运动的图像

v - t

如图所示，下列说法正确的是（　　）

A、物体在

0 ~ 3 t_{0}

时间内的位移为

2 v_{0} t_{0}

B、拉力与物体所受摩擦力的大小之比为

3 : 1

C、拉力的大小为

\frac{m v_{0}}{t_{0}}

D、在

0 ~ t_{0}

时间内拉力做功为

\frac{3 m v_{0}^{2}}{2}

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16、如图所示，斜面平滑连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量为m的小球从斜面上高为R处静止释放，到达水平面时恰能贴着挡板内侧运动。不计摩擦，重力加速为g，则小球经A点时档板对小球的压力大小是（　　）

A、0.5mg B、mg C、1.5mg D、2mg

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17、2025-2026赛季国际滑联花样滑冰赛曼谷站郭蕊/张益文组合夺冠。郭蕊、张益文原来静止在水平冰面上，当他们被对方在很短的时间内推向相反方向运动，分开后郭蕊在冰面上滑行的距离比张益文远，两人冰刀与冰面间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是（　　）

A、分开后两人运动的速度大小相等 B、郭蕊推张益文的作用力大于张益文推郭蕊的作用力 C、他们之间的作用力和反作用力大小相等，方向相反 D、他们之间的作用力和反作用力的瞬时功率相等

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18、某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供I=1000A的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM^'处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN^'时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10F，导轨间距为L=0.5m，磁感应强度大小为B=1T，MM^'到NN^'的距离为x=5m，a、b质量分别为m_a=2kg、m_b=8kg，a在导轨间的电阻为R=0.1Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。

(1)、若S接2端，a与b分离后某时刻a棒水平向右的速度大小为v=5m/s，求此时通过a的电流大小和方向。

(2)、忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为x₁=1.25m时，求a与b正碰后储存的弹性势能E_p以及一起运动至NN^'时的速度大小。

(3)、忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f=kv²（k=0.025N·s²/m²），且平行长直导轨足够长，求开关S一直接1端，a与b正碰后锁定并一起运动的最大速度大小。

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19、为了节能和环保，一些公共场所用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，图甲是某光敏电阻R₀的阻值随光的照度的变化曲线，照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为勒克斯（lx）。

(1)、正常工作时，光照越强，控制开关两端电压将（选填“减小”、“不变”或“增大”）；

(2)、如图乙所示，电源电动势为3V，内阻不计，R₁=5kΩ，当控制开关两端电压上升至2V时控制开关自动启动照明系统。要求当天色渐暗照度降至1.0lx时控制开关接通照明系统，则R₂=kΩ。

(3)、某同学为了测量光敏电阻在不同照度下的阻值，设计了如图戊所示的电路进行测量，电源电动势E=3V，内阻未知，电阻箱的调节范围为0~99999Ω。实验时将电阻箱阻值置于最大，闭合S₁ ，将S₂与1相连，减小电阻箱阻值，使灵敏电流计的示数为I，图丙为实验时电阻箱的阻值，其读数为kΩ；然后将S₂与2相连，调节电阻箱的阻值如图丁所示，此时灵敏电流计的示数恰好为I，则光敏电阻的阻值R₀=kΩ。

(4)、如图乙所示，当光敏电阻R两端的电压U增加到一定值时照明系统开始工作，自动控制系统开始补光。为了照度更小时，自动控制系统开始补光，则需要（填“增大”或“减小”）电阻箱R₂的阻值。

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20、下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的相关问题，请完成填空和计算。

(1)、利用如图所示的可拆变压器“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是；如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是（选填“电压”、“电流”、“功率”、“频率”）；由于变压器原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，将导致实验中测得原、副线圈的电压之比一般选填“大于”、“小于”或“等于”）原、副线圈的匝数之比。

(2)、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，使用的油酸酒精溶液每10⁴mL溶液中含有2mL油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上，如右图所示。则油膜占有的面积约为S=m² ，油酸分子的直径d= m。（d结果保留一位有效数字）；若实验中使用的油酸酒精溶液是经久置的，则计算得到的油酸分子直径将（选填“偏大”或“偏小”或“不变”）

(3)、用图甲所示装置“探究气体等温变化的规律”实验，在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的温度和；实验装置用铁架台固定，而不是用手握住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢推动活塞，这些要求的目的是。

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