高中物理教科版（2019）-试题列表-第411页

1、如图所示，平台距竖直光滑圆弧轨道的

B

点的竖直高度

h = 0.45 m

，竖直光滑圆弧轨道半径为

r = 2.75 m

，

O B

与竖直方向的夹角为

∠ C O B = 37 °

。质量为

m = 1 kg

的小球以初速度

v_{0}

从平台边缘A点水平飞出，恰好沿圆弧轨道

B

点的切线方向进入圆弧，小球在

C

点的速度

v_{C}

和在

B

点的速度

v_{B}

之间的关系满足

v_{C}^{2} = v_{B}^{2} + 2 g r (1 - cos 37 °)

。已知

sin 37 ° = 0.6

，

cos 37 ° = 0.8

，重力加速度

g

取

10 {m/s}^{2}

，不计空气阻力，小球可视为质点。求：

(1)、小球到达

B

点时的速度大小；

(2)、平台边缘A点与

B

点的水平距离；

(3)、小球对圆弧轨道

C

点的压力大小（结果用分数表示）。

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2、如图所示，AB和CD是两个水平台面，DF是倾角为

θ = 53 °

的斜面。台面CD到地面EF的高度为h，台面AB到地面EF的高度为1.5h．有一个小物体静止在台面AB上，与B点距离为1.5h，某时刻给小物体一个水平向右的拉力，小物体由静止开始匀加速运动，到达B点后撤去外力，小物体离开B点后做平抛运动，落在D点时速度方向刚好沿着斜面DF的方向。已知小物体与斜面DF之间的动摩擦因数为0.5，小物体可看作质点，空气阻力不计，重力加速度为g，

sin 53 ° = 0.8

，

cos 53 ° = 0.6

，求：

(1)、小物体在台面AB上运动的加速度大小；

(2)、小物体运动到斜面DF末端F时的速度大小；

(3)、其他条件不变，仅改变小物体在AB台面上时到B点的距离，若小物体离开B点做平抛运动刚好落到斜面DF的中点，求小物体在AB台面上开始运动时到B点的距离。

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3、如图所示，放在粗糙水平面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态，绳OA水平，劲度系数

k = 500 N / m

的轻弹簧中轴线与水平方向的夹角

α = 53 °

。已知物块A的质量

m_{A} = 4 kg

，物块B的质量

m_{B} = 2 kg

，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度

g

取

10 m / s^{2}

，

\sin 53 ° = 0.8

，

\cos 53 ° = 0.6

，求：

(1)、轻弹簧的伸长量；

(2)、物块A受到的摩擦力；

(3)、若此时物块A恰好保持静止，则物块A与水平面间的动摩擦因数。

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4、钢架雪车是一项观赏性强、危险性高的比赛项目。钢架雪车比赛的一段赛道简化为如图甲所示，长

8 m

的水平直道AB与长

60 m

的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为6°。运动员从A点由静止出发，推着雪车以

1 m / s^{2}

的加速度匀加速运动到B点后，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图乙所示），到达C点时的速度大小为

14 m / s

。雪车（包括运动员）可视为质点，求雪车（包括运动员）：

(1)、经过B点时的速度大小

v_{B}

；

(2)、在BC段滑行过程中的加速度大小；

(3)、从A点运动到C点的时间t。

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5、“频闪摄影”是摄像机每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但从这些不连续的图像中可发现物体运动的规律。小明利用如图甲所示的装置和频闪摄影探究平抛运动的特点。

按顺序进行实验操作；

①将A、B球放置实验装置甲上

②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置

③打开摄像机，开始摄像

④敲击弹片，让A、B球同时开始运动

⑤小球落在实验台上时停止摄像

(1)、实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，图乙为某次实验的频闪照片，分析该照片，可得出的实验结论是（　　）

A、仅可判断A球竖直方向做自由落体运动 B、仅可判断A球水平方向做匀速直线运动 C、可判断A球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动

(2)、测得乙图中A球连续3个位置的距离如图丙所示，已知物体的实际大小与照片上物体影像大小的比值为k，重力加速度为g，则频闪照相的时间间隔

t =

， A球平抛的初速度表达式

v_{0} =

。（以上结果均用题中所给的物理量符号表示）

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6、某实验小组用橡皮筋验证力的平行四边形定则，实验步骤如下：

①取三条规格相同的橡皮筋，用刻度尺测量并记录它们的自然长度；

②用弹簧测力计分别将三条橡皮筋拉至相同的长度，若弹簧测力计的示数相同，则继续进行后续实验；

③将三条橡皮筋的一端系在一起，再将其中两条的另一端分别固定在贴有白纸的水平木板上的M、N两点，如图所示；

④将第三条橡皮筋的另一端P系一细绳，用力拉细绳，使三条橡皮筋的结点静止在某位置，在白纸上将该位置记作O，同时记录三条橡皮筋的方向和长度；

⑤以结点位置O为起点，分别沿OM、ON方向和PO方向作出线段 $O M^{'}$ 、 $O N^{'}$ 、 $O P^{'}$ ，使每条线段的长度与各自对应的橡皮筋的长度成正比。

⑥以线段 $O M^{'}$ 、 $O N^{'}$ 为邻边作平行四边形，若对角线同线段 $O P^{'}$ 重合，则说明两个力和它们的合力符合平行四边形定则。

⑦重复以上实验步骤中的④⑤⑥，多做几次实验。请完成以下问题：

(1)、以下说法正确的是（　　）

A、该实验所选用三条橡皮筋的自然长度要相等 B、步骤②的目的是验证三条橡皮筋的劲度系数是否相同 C、步骤④中拉细绳的力可以不与木板平行 D、步骤⑦中多次实验结点静止时的位置O必须在同一位置

(2)、若第二次实验同第一次相比较，OM、ON夹角不变，OM、OP的夹角变小；橡皮筋OP长度不变，则橡皮筋OM长度，则橡皮筋ON长度。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）

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7、如图所示，用长为L的轻绳（轻绳不可伸长）连接的A、B两物块（均可视为质点）放置在绕竖直轴转动的水平圆盘上，A、B连线的延长线过圆盘的圆心O，A与圆心O的距离也为L，A、B两物块的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B始终相对圆盘静止，则下列说法正确的是（　　）

A、A、B所受的摩擦力一定相等 B、

ω = \sqrt{\frac{2 μ g}{3 L}}

是物块开始滑动的临界角速度 C、轻绳最大弹力为

\frac{1}{3} μ m g

D、当

ω = \sqrt{\frac{3 μ g}{5 L}}

时，A所受摩擦力的大小为

\frac{4}{5} μ m g

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8、如图所示，粗糙水平面上放着一足够长的木板A，质量

M = 1 kg

， A上面放着小物块B，质量

m = 3 kg

， A与B以及A与地面摩擦因数均为

0.2

，

g = 10 m / s^{2}

，给A施加水平恒力F，下列说法中正确的是（　　）

A、

F = 10 N

时，A的加速度为

1 m / s^{2}

B、

F = 18 N

时，A的加速度为

4 m / s^{2}

C、如果把F作用在B上，

F = 10 N

， A、B一起向右匀加速运动，加速度为

0.5 m / s^{2}

D、如果把F作用到B上，无论F有多大，木板A均不会运动

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9、如图所示，光滑的半圆柱体放在粗糙的水平地面上，一小球在水平外力F的作用下静止在半圆柱体上。现改变水平外力的大小使小球缓慢向上移动，半圆柱体始终静止。在小球运动到最高点之前，下列说法正确的是（　　）

A、水平外力F一直增大 B、半圆柱体对小球的支持力一直减小 C、半圆柱体受到地面的摩擦力一直增大 D、半圆柱体受到地面的支持力一直不变

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10、如图所示，靠在一起的M、N两转盘靠摩擦传动，两盘均绕过圆心的竖直轴转动，M盘的半径为r，N盘的半径

R = 2 r

。A为M盘边缘上的一点，B、C为N盘直径的两个端点。当

O^{'}

、A、B、C共线时，从

O^{'}

的正上方P点以初速度

v_{0}

沿

O^{'} O

方向水平抛出一小球。小球落至圆盘C点，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）

A、若小球抛出时到

O^{'}

的高度为

\frac{g r^{2}}{2 v_{0}^{2}}

，则M盘转动的角速度必为

ω = \frac{2 π v_{0}}{r}

B、若M盘转动角速度

ω = \frac{2 π v_{0}}{r}

，则小球抛出时到

O^{'}

的高度为

\frac{g r^{2}}{2 v_{0}^{2}}

C、只要M盘转动角速度满足

ω = \frac{2 n π v_{0}}{5 r} (n = 1, 2, 3, ......)

小球就可能落至C点 D、只要小球抛出时到

O^{'}

的高度恰当，小球就可能落至C点

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11、如图所示，质量为M的斜面体放置于粗糙的水平面上，一个质量为m的滑块由静止开始沿斜面加速下滑，斜面体始终处于静止状态。斜面体与滑块间的摩擦很小，可以忽略不计。重力加速度为

g

。下列说法正确的是（　　）

A、地面对斜面体的摩擦力为零 B、地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 C、地面对斜面体的支持力等于

(M + m) g

D、地面对斜面体的支持力大于

(M + m) g

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12、如图甲所示，小物块a与质量为0.4kg的小物块b用一跨过桌边光滑小定滑轮的轻绳相连，a在水平桌面上，用手控制a，使b静止在空中。现将手松开，松手后a的速度—时间图像如图乙所示。不计空气阻力，取重力加速度大小

g = 10 m / s^{2}

， a、b均视为质点。则下列说法正确的是（　　）

A、b的初位置离地的高度为2m B、a的初位置到滑轮的距离可能为4m C、a的质量为1.52kg D、a的质量为0.76kg

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13、某地开展亲子户外游玩活动，小朋友乘坐自制雪橇，爸爸拉着雪橇水平滑行，将小朋友和雪橇视为质量为

m

的物体，受到斜向上拉力

F

的作用，已知拉力

F

与水平方向成

θ

角，雪橇与雪面间的动摩擦因数为

μ

，重力加速度大小为

g

，则下列说法正确的是（　　）

A、若雪橇静止，则所受摩擦力为零 B、若雪橇沿水平面运动，则所受摩擦力大小为

μ m g

C、只要雪橇沿水平面由静止开始运动，雪橇受到的摩擦力大小一定等于

μ (m g - F sinθ)

D、俗话说“下雪不冷消雪冷”，是因为雪融化放热

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14、如图所示，水平圆盘A和B通过摩擦传动正在匀速转动，它们不发生相对滑动，物块1和2分别相对静止在圆盘A和B上，圆盘B的半径是圆盘A的1.5倍，物块2做圆周运动半径是物块1的2倍，则物块1和物块2的向心加速度之比为（　　）

A、2：1 B、3：2 C、9：8 D、4：9

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15、如图所示：用轻质柔软的细线将一质量为

m

的小球悬挂于天花板上的

O

点，在外力

F

、重力

G

和细线拉力

F_{T}

的作用下处于平衡状态。初始时

F

水平，且细线与竖直方向的夹角为

θ

与

F

的夹角为

α

。下列说法中正确的是（　　）

A、若初始时剪断细线，

F

保持不变，小球将做平抛运动 B、保持

F

水平，缓慢增大

θ

角，则

F

逐渐减小，

F_{T}

逐渐增大 C、保持

θ

角不变，缓慢减小

α

角过程中

α = θ

时细线拉力

F_{T}

最小 D、保持

θ

角不变，缓慢减小

α

角过程中

α = 90^{\circ}

时细线拉力

F_{T}

最小

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16、如图所示，一半径为R、密度均匀的球体，在距球心2R处有一质点。若以球心O为中心挖去一个半径为

\frac{R}{3}

的球体，则剩余部分对该质点的万有引力变为原来的（　　）

A、

\frac{1}{27}

B、

\frac{26}{27}

C、

\frac{1}{8}

D、

\frac{7}{8}

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17、如图甲所示，轻绳吊着匝数

n = 100

的正方形闭合线圈

a b c d

，

b d

下方区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化关系如图乙所示，线圈始终处于静止状态。已知线圈的质量

m = 1 kg

、边长

L = 0.2 m

、电阻

R = 10 Ω

，

g

取

10 m / s^{2}

。求

t = 4 s

时

(1)、线圈中的感应电流大小I；

(2)、轻绳中的拉力大小F。

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18、如图所示，平行轨道的间距为L，轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域1、Ⅱ，区域1（-2L≤x<-L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场：区域ⅡI（x≥0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小B₁=k₁t+k₂x，k₁和k₂均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间r均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf时放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g，不计自感。

(1)、若金属框从开始进入到完全离开区域1的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域1上边界的距离s：

(2)、金属框沿轨道下滑，当ef边刚进入区域时开始计时(r=0)，此时金属框的速率为vs，若

k_{1} = \frac{m g R s i n α}{k_{2} L^{4}}

求从开始计时到金属框达到平衡状态的过程中，ef边移动的距离d。

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19、如图所示，内有弯曲光滑轨道的方形物体置于光滑水平面上，P、Q分别为轨道的两个端点且位于同一高度，P处轨道的切线沿水平方向，Q处轨道的切线沿竖直方向。小物块a、b用轻弹簧连接置于光滑水平面上，b被锁定。一质量m=

\frac{1}{2}

kg的小球自Q点正上方h=2m处自由下落，无能量损失地滑入轨道，并从P点水平抛出，恰好击中a，与a粘在一起且不弹起。当弹簧拉力达到F=15N时，b解除锁定开始运动。已知a的质量m_a=1kg，b的质量m_b=

\frac{3}{4}

kg，方形物体的质量M=

\frac{9}{2}

kg，重力加速度大小g=10m/s^² ，弹簧的劲度系数k=50N/m，整个过程弹簧均在弹性限度内，弹性势能表达式式

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

（x为弹簧的形变量），所有过程不计空气阻力。求：

(1)、小球到达P点时，小球及方形物体相对于地面的速度大小v₁、v₂

(2)、弹簧弹性势能最大时，b的速度大小v及弹性势能的最大值E_pm。

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20、如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内，玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为P₀ ，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为：

f_{0} = \frac{1}{21} p_{0} S

，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，T₁=330K时，气柱高度为h₁ ，活塞开始缓慢上升：继续缓慢加热至T₂=440K时停止加热，活塞不再上升：再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至T₃=400K时，活塞才开始缓慢下降：温度缓慢降至T₄=330K时，保持温度不变，活塞不再下降，求：

(1)、T₂=440K时，气柱高度h₂：

(2)、从T₁状态到T₄状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。

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