高中物理教科版（2019）-试题列表-第384页

1、某物理实验小组设计了利用气垫导轨上滑块间的碰撞来验证动量守恒的定律，滑块1上安装遮光片，光电计时器可以测出遮光片经过光电门的遮光时间，滑块质量可以通过天平测出，实验装置如图1所示。

(1)、游标卡尺测量遮光片宽度如图2所示，其宽度d=mm。

(2)、打开气泵，待气流稳定后，将滑块1轻轻从左侧推出，发现其经过光电门1的时间小于经过光电门2的时间，应该调高气垫导轨的端（填“左”或“右”），直到通过两个光电门的时间相等，即轨道调节水平。

(3)、在滑块上安装配套的粘扣。滑块2（未安装遮光片，质量为m₂）静止在导轨上，轻推滑块1（安装遮光片，总质量为m₁），使其与滑块2碰撞，记录碰撞前滑块1经过光电门1的时间∆t₁ ，以及碰撞后两滑块经过光电门2的时间∆t₂。重复上述操作，多次测量得到多组数据，根据表中数据在方格纸上作出

\frac{1}{Δ t_{1}} - \frac{1}{Δ t_{2}}

图线。从图像中可以得到直线的斜率为k₁ ，而从理论计算可得直线斜率的表达式为k₂=（用m₁、m₂表示）。若k₁=k₂ ，即可验证动量守恒定律。

(4)、因为测量滑块质量有误差，多次试验总发现k₁大于k₂ ，出现这一结果的原因可能是滑块1的质量测量值或滑块2的质量测量值。（均填“偏大”或“偏小”）

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2、如图所示，水平面内有一金属环，其半径为r，总电阻为2R（金属环粗细均匀），磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于环面，在环上的A点处用铰链连接长度为2r、电阻为R的均匀导体棒，棒与环相切。导体棒以A点为圆心、以角速度ω紧贴环面顺时针匀速转动，下列说法中正确的是（　　）

A、当棒转过的角度为30°时，棒中的电流大小为

\frac{9 B ω r^{2}}{7 R}

B、当棒转过的角度为30°时，棒中的电流大小为

\frac{9 B ω r^{2}}{14 R}

C、当棒转过的角度为90°时，棒两端电压为

\frac{2 B ω r^{2}}{3}

D、当棒转过的角度为90°时，棒两端电压为

\frac{4 B ω r^{2}}{3}

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3、2024年9月19日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第59颗、第60颗北斗导航卫星。若将60颗卫星的运动近似看成圆轨道，用T表示卫星的周期，r表示卫星的轨道半径，如图所示为这些卫星绕地球在不同轨道上运动的

lg T - lg r

图像。图中的1和2两点为其中的两颗卫星甲和乙对应的数据点。已知引力常量为G，下列说法正确的是（　　）

A、图像的斜率为

\frac{2}{3}

B、地球质量为

\frac{4 π^{2} 10^{3 x_{0}}}{G}

C、卫星甲和乙运动的线速度大小之比为

10^{x_{2}} : 10^{x_{1}}

D、卫星甲和乙向心加速度大小之比为

10^{2 x_{2}} : 10^{2 x_{1}}

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4、如图所示，在同一竖直面内，小球A从空中某点以初速度

v_{1}

水平抛出，同时小球B从地面某点以初速度

v_{2}

斜向上抛，

v_{1}

和

v_{2}

的方向交于空中的C点。已知两物块在落地前的D点

（

没画出

）

相遇，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、D点一定在C点的正下方 B、若仅将

v_{1}

增大少许，则两小球可能在D点右侧相遇 C、若仅将

v_{2}

增大少许，则两小球可能在D点上方相遇 D、若仅将

v_{1}

和

v_{2}

都增大少许，则两小球可能在D点上方相遇

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5、已知在某一温度下，海水的折射率随盐度的变大而变大。如图将一复色光束从海水射向平行空气砖

（

做空气砖的玻璃壁很薄，可忽略厚度

）

的一个表面，当入射角合适时，组成复色光的光束1和2均从平行表面射出，侧移量分别为

d_{1}

和

d_{2}

，且

d_{1} < d_{2}

。下列说法正确的是（　　）

A、光束1的频率大于光束2的频率 B、在海水中，光束1的传播速度大于光束2的传播速度 C、若海水的盐度变大，则

d_{1}

和

d_{2}

均变大 D、若海水的盐度变大，则

d_{1}

和

d_{2}

均变小

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6、如图，两等量异种点电荷+Q和-Q位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平绝缘横杆，有一质量为m，电荷量为+q的小圆环在横杆的A点以初速度v₀向右滑动，经过两点电荷连线的中点O，运动到B点静止。已知BO=AO，O点场强为E，且小圆环在A和O两点的加速度相同，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、若小圆环在B点以初速度

\frac{1}{2} v_{0}

向左滑动，则它运动到O点静止 B、若小圆环在B点以初速度

\frac{\sqrt{2}}{2} v_{0}

向左滑动，则它运动到AO之间某点静止 C、A处的场强大小为

\frac{2 m g}{q} - E

D、小环从A点到B点的过程中，有三个加速度为零的位置

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7、如图1所示，一质量为

m = 2 kg

的物块受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动，其加速度a随时间t变化的图像如图2所示，已知

t = 0

时物体的速度大小为

v_{0} = 1 m/s

，物块与水平面间的动摩擦因数

μ = 0.1

，重力加速度

g = 10 {m/s}^{2}

。下列说法正确的是（　　）

A、在

t = 1s

时刻，水平拉力F的大小为3N B、在

t = 2 s

时刻，物块的速度为

3m/s

C、在

0 \sim 2 s

时间内，物块的位移等于

5m

D、在

0 \sim 2 s

时间内，拉力F的冲量为

10 N \cdot s

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8、如图所示，L₁、L₂、L₃为完全相同的灯泡（设电阻始终保持不变），变压器原线圈匝数为n₁ ，两个副线圈的匝数分别为n₂和n₃ ， n₁：n₂：n₃=3：1：1，灯泡L₁与原线圈串联后接某一交流电时，灯泡L₂的电功率为P，则L₁的电功率为（　　）

A、

\frac{1}{9} P

B、

\frac{4}{9} P

C、

\frac{2}{3} P

D、

\frac{8}{9} P

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9、如图所示，一根粗糙水平横杆穿过两轻环A和B，两轻环各连着一根轻绳，两绳长度相等，两绳的另一端连接一个灯笼处于静止状态。当灯笼受到某方向的恒定风力作用后，两个轻环始终静止，而灯笼重新达到平衡且两绳处于伸直状态。下列说法正确的是（　　）

A、若风力垂直纸面向里，则B环受杆的摩擦力增大 B、若风力垂直纸面向里，则A环受杆的支持力不变 C、若风力水平向右，则A环受杆的摩擦力减小 D、若风力水平向右，则B环受杆的支持力增大

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10、一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速为0.04m/s，振幅为A。如图所示为该波在t=0时的波形图，x轴上有P、R和S三点，三点的横坐标分别为2cm、5cm和8cm。下列说法正确的是（　　）

A、t=0.8s时，P点在t=0时的振动状态传到R点 B、P点和S点在任何时刻的位移都不相同 C、t=0.4s时，R点正在向y轴正方向运动 D、

t = \frac{1}{3} s

时，S点的位移为

- \frac{A}{2}

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11、下列关于原子和原子核的说法正确的是（　　）

A、α射线的组成与氦原子核相同，β射线是电子流，它们都来自于原子核内部 B、放射性元素在提高温度时衰变将变快 C、热核反应发生后，需要外界不断给它提供能量才能使反应继续下去 D、氢原子从高能级跃迁到低能级时，将放出光子，且电子的动能变小

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12、某地为发展旅游经济，因地制宜利用山体举办了机器人杂技表演。表演中，需要将质量为m的机器人抛至悬崖上的A点，图为山体截面与表演装置示意图。a、b为同一水平面上两条光滑平行轨道，轨道中有质量为M的滑杆。滑杆用长度为L的轻绳与机器人相连。初始时刻，轻绳？？紧且与轨道平行，机器人从B点以初速度v竖直向下运动，B点位于轨道平面上，且在A点正下方，

A B = 1.2 L

。滑杆始终与轨道垂直，机器人可视为质点且始终作同一竖直平面内运动，不计空气阻力，轻绳不可伸长，

s i n 37 ° = 0.6

，重力加速度大小为g。

(1)、若滑杆固定，

v = \sqrt{g L}

，当机器人运动到滑杆正下方时，求轻绳拉力的大小；

(2)、若滑杆固定，当机器人运动到滑杆左上方且轻绳与水平方向夹角为

37 °

时，机器人松开轻绳后被抛至A点，求v的大小；

(3)、若滑杆能沿轨道自由滑动，

M = k m

，且

k \geq 1

，当机器人运动到滑杆左上方且轻绳与水平方向夹角为

37 °

时，机器人松开轻绳后被抛至？？点，求v与k的关系式及v的最小值。

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13、如图。直流电源的电动势为

E_{0}

，内阻为

r_{0}

，滑动变阻器R的最大阻值为

2 r_{0}

，平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d，板长为

\sqrt{3} d

，平行板电容器的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。闭合开关S，当滑片处于滑动变阻器中点时，质量为m的带正电粒子以初速度

v_{0}

水平向右从电容器左侧中点a进入电容器，恰好从电容器下极板右侧边缘b点进入磁场，随后又从电容器上极板右侧边缘c点进入电容器，忽略粒子重力和空气阻力。

(1)、求粒子所带电荷量q；

(2)、求磁感应强度B的大小；

(3)、若粒子离开b点时，在平行板电容器的右侧再加一个方向水平向右的匀强电场，场强大小为

\frac{4 \sqrt{3} E_{0}}{3 d}

，求粒子相对于电容器右侧的最远水平距离

x_{m}

。

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14、用热力学方法可测量重力加速度。如图所示，粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内用液柱封闭了一段长度为

L_{1}

的空气柱。液柱长为h，密度为

ρ

。缓慢旋转细管至水平，封闭空气柱长度为

L_{2}

，大气压强为

p_{0}

。

(1)、若整个过程中温度不变，求重力加速度g的大小；

(2)、考虑到实验测量中存在各类误差，需要在不同实验参数下进行多次测量，如不同的液柱长度、空气柱长度、温度等。某次实验测量数据如下，液柱长

h = 0.2000 m

，细管开口向上竖直放置时空气柱温度

T_{1} = 305.7 K

。水平放置时调控空气柱温度，当空气柱温度

T_{2} = 300.0 K

时，空气柱长度与竖直放置时相同。已知

ρ = 1.0 \times 1 0^{3} k g / m^{3}, p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a

。根据该组实验数据，求重力加速度g的值。

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15、车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。

(1)、选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“

\times 1 k

”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为

Ω

。

(2)、进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势

6 V

，内阻可忽略，电压表量程

0 ~ 6 V

，内阻约

10 k Ω

，电流表程

0 ~ 600 μ A

，内阻约

100 Ω

。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接。

(3)、如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率

ρ =

（用R、a、b、c表示）。

(4)、测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率

ρ

，作出

ρ - F

图像如图3所示。
（5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于

3 V

时启动，

R_{1}

为水泥块，

R_{2}

为滑动变阻器，当

R_{2}

的滑片处于某位置，

R_{1}

上压力大于或等于

F_{0}

时，报警器启动。报警器应并联在两端（填“

R_{1}

”或“

R_{2}

”）。
（6）若电源E使用时间过长，电动势变小，

R_{1}

上压力大于或等于

F_{1}

时，报警器启动，则

F_{1}

F_{0}

（填“大于”“小于”或“等于”）。

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16、某同学通过观察小球在黏性液体中的运动，探究其动力学规律，步骤如下：

(1)、用螺旋测微器测量小球直径D如图1所示，

D =

m m

。

(2)、在液面处由静止释放小球，同时使用频闪摄影仪记录小球下落过程中不同时刻的位置，频闪仪每隔

0.5 s

闪光一次。装置及所拍照片示意图如图2所示（图中的数字是小球到液面的测量距离，单位是

c m

）。

根据照片分析，小球在A、E两点间近似做匀速运动，速度大小 $v =$ $m / s$ （保留2位有效数字）。

(3)、小球在液体中运动时受到液体的黏滞阻力

f = k D v

（k为与液体有关的常量），已知小球密度为

ρ

，液体密度为

ρ_{0}

，重力加速度大小为g，则k的表达式为

k =

（用题中给出的物理量表示）。

(4)、为了进一步探究动力学规律，换成直径更小的同种材质小球，进行上述实验，匀速运动时的速度将（填“增大”“减小”或“不变”）。

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17、如图，某爆炸能量测量装置由装载台和滑轨等构成，C是可以在滑轨上运动的标准测量件，其规格可以根据测量需求进行调整。滑轨安装在高度为h的水平面上。测量时，将弹药放入装载台圆筒内，两端用物块A和B封装，装载台与滑轨等高。引爆后，假设弹药释放的能量完全转化为A和B的动能。极短时间内B嵌入C中形成组合体D，D与滑轨间的动摩擦因数为

μ

。D在滑轨上运动

S_{1}

距离后抛出，落地点距抛出点水平距离为

S_{2}

，根据

S_{2}

可计算出弹药释放的能量。某次测量中，A、B、C质量分别为

3 m

、

m

、

5 m

，

S_{1} = \frac{h}{μ}

，整个过程发生在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度大小为g。则（　　）

A、D的初动能与爆炸后瞬间A的动能相等 B、D的初动能与其落地时的动能相等 C、弹药释放的能量为

36 m g h (1 + \frac{S_{2}^{2}}{4 h^{2}})

D、弹药释放的能量为

48 m g h (1 + \frac{S_{2}^{2}}{4 h^{2}})

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18、如图，关于x轴对称的光滑导轨固定在水平面内，导轨形状为抛物线，顶点位于O点。一足够长的金属杆初始位置与y轴重合，金属杆的质量为m，单位长度的电阻为

r_{0}

。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。现给金属杆一沿x轴正方向的初速度

v_{0}

，金属杆运动过程中始终与y轴平行，且与电阻不计的导轨接触良好。下列说法正确的是（　　）

A、金属杆沿x轴正方向运动过程中，金属杆中电流沿y轴负方向 B、金属杆可以在沿x轴正方向的恒力作用下做匀速直线运动 C、金属杆停止运动时，与导轨围成的面积为

\frac{m v_{0} r_{0}}{B^{2}}

D、若金属杆的初速度减半，则金属杆停止运动时经过的距离小于原来的一半

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19、一匀强电场的方向平行于

x O y

平面，平面内A点和B点的位置如图所示。电荷量为

+ q 、 - q

和

+ 2 q

的三个试探电荷先后分别置于O点、A点和B点时，电势能均为

E_{p} (E_{p} > 0)

。下列说法正确的是（　　）

A、

O A

中点的电势为零 B、电场的方向与x轴正方向成

60 °

角 C、电场强度的大小为

\frac{\sqrt{2} E_{P}}{q d}

D、电场强度的大小为

\frac{2 \sqrt{2} E_{p}}{q d}

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20、如图，

A (0, 0) 、 B (4, 0) 、 C (0, 3)

在

x y

平面内，两波源分别置于A、B两点。

t = 0

时，两波源从平衡位置起振，起振方向相同且垂直于

x y

平面。频率均为

2.5 H z

。两波源持续产生振幅相同的简谐横波，波分别沿

A C 、 B C

方向传播，波速均为

10 m / s

。下列说法正确的是（　　）

A、两横波的波长均为

4 m

B、

t = 0.4 s

时，C处质点加速度为0 C、

t = 0.4 s

时，C处质点速度不为0 D、

t = 0.6 s

时，C处质点速度为0

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