高中物理教科版（2019）-试题列表-第514页

1、如图所示为一块透明玻璃体的截面图，虚线

O P

左侧是半径为

R

的

\frac{1}{4}

圆弧面，右侧

△ B O P

是等腰直角三角形。现有一束平行单色光与

A B

边成

45^{\circ}

角射入玻璃体，已知光在真空中的传播速度为

c

，玻璃体对该单色光的折射率为

\sqrt{2}

，不考虑多次反射，则下列说法正确的是（　　）

A、单色光在玻璃体中的传播速度为

\frac{\sqrt{2} c}{3}

B、不会有折射光线从

P B

边上射出 C、圆弧

A P

有折射光线射出的部分占整个弧长的

\frac{1}{6}

D、从

P

点射出的折射光线在玻璃体中的传播时间为

\frac{2 \sqrt{3} R}{3 c}

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2、北斗导航系统现在已经有五十六颗在轨卫星，其中A、B两颗卫星分别绕地球做半径为r₁、r₂的圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A、A、B两颗卫星的周期之比为

\sqrt{r_{1}^{3}} : \sqrt{r_{2}^{3}}

B、A、B两颗卫星的线速度大小之比为

\sqrt{r_{1}} : \sqrt{r_{2}}

C、A、B两颗卫星的向心力大小之比为

r_{2}^{2} : r_{1}^{2}

D、A、B两颗卫星的向心加速度大小之比为

r_{1}^{2} : r_{2}^{2}

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3、如图所示为研究光电效应的实验原理图，

O

为

a b

的中点，滑动变阻器的滑片P初始时也位于

a b

的中点，现用绿光照射光电管时，电流表的示数为

I_{0}

，电表均可视为理想电表，下列说法正确的是（　　）

A、将入射光换为蓝光，电路其他位置不变，电流表的示数一定大于

I_{0}

B、将入射光换为强度相同的红光，电路其他位置不变，电流表的示数一定为0 C、仅将滑动变阻器的滑片P向右滑动，电流表的示数会一直增大 D、仅将滑动变阻器的滑片P向左滑动，当电流表的示数恰好为0时，电压表的示数等于遏止电压

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4、轻质均匀细绳上的两质点

A

、

B

相距

6 m

，一简谐横波在细绳中从质点

A

向质点

B

传播。

t = 0

时质点

A

在平衡位置，其振动图像如图所示，

t = 3 s

时质点

B

恰好在波峰处，且两质点间只有一个波峰，则下列说法正确的是（　　）

A、

t = 3 s

时质点

A

的速度最大 B、

t = 3 s

时质点

B

的加速度最小 C、该波的波长为

4 m

D、该波的波速为

2 m / s

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5、如图所示，智能机器狗可以帮助人类完成一些危险的任务。为了保证智能机器狗在倾角为

37^{\circ}

的斜面上能稳定地站立和行走（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），智能机器狗脚底与斜面间的动摩擦因数至少为（

sin 37^{\circ} = 0.6

，

cos 37^{\circ} = 0.8

）（　　）

A、0.75 B、0.6 C、0.8 D、0.5

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6、位于

O

点的波源

A

沿

y

轴做振幅为

10 cm

的不连续简谐运动，形成沿

x

轴正方向传播的机械波。某时刻，该机械波刚好传到

P

点，

O

、

P

间各质点形成的波形如图所示，平衡位置在

x = 0.8 m

处的质点已经振动了

0.2 s

。求：

(1)、波在介质中传播的速度；

(2)、质点

Q

此时已经通过的路程。

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7、图1为某离子发电装置，可简化为三个区域：离子发射区、加速区和发电区，图2是其截面示意图。发射区存在一垂直纸面向里的半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B，长度均为L的线状离子发射源P（正离子源）、Q（负离子源）正对位于磁场的上下顶点；加速区由两高度均为R，长、宽均为L的匀强电场组成，电场强度

E = \frac{12 q B^{2} R^{2}}{m L}

，电场方向相反；发电区由长为3R，宽为L的平行金属板S、T组成，板间存在垂直纸面向里，大小可调的匀强磁场，金属板外连接开关和电动机，开关初始均断开。电场上下边界及金属板S、T均与圆形磁场上下边界切线共线。离子发射源P、Q单位时间单位长度分别能向右侧90°范围内均匀发射N个质量为m，初速率相同，电量为q的离子，且所有离子均能水平离开圆形磁场区域。不考虑离子间作用力及离子重力，求：

(1)、离子发射的初速率

v_{0}

及发射区磁场内离子运动的最长时间；

(2)、当发电区磁感应强度为B时，提供的最大电动势及闭合

S_{1}

且电路稳定时的外电路电流；

(3)、当发电区磁感应强度

B' = 5 B

时，保持

S_{1}

断开，闭合

S_{2}

，待电路稳定后，测得金属板间电压为

U = \frac{40 q B^{2} R^{2}}{m}

，电动机此时消耗的功率多大？

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8、某同学设计了一个发电测速装置，工作原理如图1所示。半径分别为r、2r的两个圆形金属导轨安装在竖直平面上，两根长为4r的金属棒互相垂直，且与圆形导轨接触良好，中心O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径也为r的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有足够长且不可伸长的细线，下端挂着一个质量为M的重物。在圆形金属导轨四分之一区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，装置侧视图如图2所示，磁感应强度大小为B。重物由静止释放，细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导线及电刷的电阻均不计，内外圆形导轨电阻分别为R、2R，内外圆形导轨、金属棒和圆盘质量均不计，重力加速度大小取g，求：

(1)、圆盘以角速度

ω_{0}

转动时，某时刻金属棒所在位置如图2

①金属棒OD部分产生的电动势E；

②金属棒ED间的电势差U；

(2)、下落过程中重物的最大速度

v_{m}

；

(3)、当圆盘转过

θ

（弧度）时，圆形导轨角速度达到

ω

，求铝块由静止释放下落时间t。

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9、如图所示，一倾角为

θ = 37 °

的斜面AB与水平面BCD在B点平滑相接，圆轨道最低点为C（稍有错开），E为最高点，半径

R = 0.2 m

， CD段长L=1.275m，D端与一足够长的光滑斜面平滑相接。质量

m = 0.1 kg

的小物块1从斜面顶点A以

v_{0} = \sqrt{10} m/s

的速度水平向右抛出，落在斜面上的P点，假设小物块1落到P点前后，平行斜面方向速度不变，垂直斜面方向速度立即变为零。在CD段距离C点x处有一与物块1完全相同的小物块2，两物块相碰后立即粘连在一起。已知小物块1第一次过圆轨道最高点E时的速度为

v_{E} = 2 \sqrt{10} m/s

，两小物块与CD段的动摩擦因数均为

μ = 0.5

，轨道其余部分均光滑，调整小物块2与C点间的距离x，使得小物块合体最终停在CD上的某点M且全程不脱离轨道（

g = 10 m / s^{2}

，

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

），求：

(1)、小物块1第一次运动到C点时对轨道的压力

F_{N}

；

(2)、小物块1在斜面上的落点P距离水平面的高度h；

(3)、M与C点间的距离s与x的关系。（结果用x表示）

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10、如图1所示，一质量为m=1kg、导热性能良好的汽缸放置在水平地面上，右端开口，汽缸壁内设有卡口，用一质量不计、面积为S=100cm²的活塞，密封一定质量的理想气体，活塞厚度可忽略且能无摩擦滑动。开始时气体处于温度T₁=300K、体积V₁=500cm³的状态A。现用一细线竖直悬挂活塞，待稳定至如图2所示状态B，此时活塞恰好到达气缸内的卡口处，活塞与卡口无相互作用力。随后将气缸内气体加热至温度为T₃=330K的状态C，从状态A到状态B的过程中气体吸收热量0.5J，从状态A到状态C的过程中气体内能共增加了12.6J，大气压p₀=1.01×10⁵Pa，求：

(1)、气体从状态A到状态B过程，分子平均动能（选填“增大”、“减小”或“不变”），器壁单位面积所受气体分子的平均作用力（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

(2)、在状态C的压强p₃；

(3)、由状态A到状态C过程中一共从外界吸收热量Q。

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11、在“用单摆测量重力加速度”实验中，用秒表记录50次全振动的时间如图1，秒表的读数为s；用10分度的游标卡尺测量小球直径如图2，小球直径为cm。

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12、小明同学研究测量某热敏电阻

R_{1}

（其室温下电阻约为2

k Ω

）的阻值随温度变化关系，设计了如图1所示电路，所用器材有：电源E（1.5V，0.5

Ω

），

R_{1}

、

R_{2}

各为280

Ω

的电阻，电阻箱

R_{3}

（0~99999.9

Ω

），滑动变阻器

R_{4}

（0~10

Ω

），微安表（200

μ A

，内阻约500

Ω

），开关S，导线若干。

(1)、该同学使用多用电表欧姆挡粗测该热敏电阻室温下的阻值，读数如图2所示，则多用电表欧姆挡选择的是（选填“×1K”或“×100”或“×10”）。

(2)、按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到（选填“a”或“b”）端；实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，然后仔细调节

R_{3}

、

R_{4}

恰好使微安表的读数为0，记录不同温度下相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值

R_{1}

随温度T变化的曲线如图3所示。若某次测量中

R_{3} = 600 Ω

，则此时热敏电阻的阻值为

Ω

。

(3)、图4为用此热敏电阻

R_{1}

和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为300

Ω

。当线圈中的电流大于或等于5mA时，继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势

E_{a} = 8 V

，内阻可以不计。应该把恒温箱内加热器接端（选填“AB”或“CD”）。如果要使恒温箱内的温度保持60℃，滑动变阻器

R_{5}

接入电路的电阻值为

Ω

。

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13、图1、4是“验证机械能守恒定律实验”的两种方案（甲、乙）的实验装置图。

(1)、关于方案甲：

①除了图1装置中的器材之外，还必须从图2中选取实验器材的字母编号是；

②图1中该同学将要释放纸带，其操作不当之处是；

③若电源频率为50Hz，计算图3中打下计数点5时纸带速度的大小为m/s（保留3位有效数字）。

(2)、关于方案乙，如图4所示，小明同学的部分实验步骤如下：

a．将气垫导轨调至水平；

b．在导轨的单脚螺丝下垫上一定厚度的垫片，让滑块从最高处由静止开始下滑，用数字计时器测出滑块依次经过光电门1和2时，遮光条的遮光时间 $t_{1}$ 和 $t_{2}$ ；

c．取下垫片，用游标卡尺测量所用垫片的厚度h；

d．用刻度尺测量单脚螺丝到双脚螺丝连线的距离l；

请回答下列问题：（已知当地重力加速度为g）

①为验证机械能守恒定律，下列物理量必须测量的是。（多选）

A．遮光条的宽度d

B．滑块和遮光条的总质量M

C．光电门1和2之间的距离x

②若要得出机械能守恒定律的结论，以上测得的物理量应该满足怎样的关系？（用题干所给字母及第①问中测量的物理量字母表示）。

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14、在无线长通电直导线周围某点产生的磁感应强度B与距离r的一次方成反比，可表示为

B = \frac{k I}{r}

。现有一半径为R的薄壁长圆筒如图1，其壁上电流

I_{0}

，在筒内侧磁感应强度处处为0，筒外侧磁场可等效为一位于圆筒中心电流强度为

I_{0}

的长直导线所产生，则（　　）

A、圆筒侧壁单位面积受到的压力为

\frac{k I_{0}^{2}}{2 π R^{2}}

B、圆筒左半侧在O点产生的磁感应强度水平垂直纸面向里 C、若在圆筒外侧同轴心放置一逆时针的圆形电流如图2，则圆形电流受到圆筒的吸引力 D、若在圆筒轴线放置一反向电流也为

I_{0}

长直细导线如图3，则圆筒侧壁单位面积受力

\frac{k I_{0}^{2}}{4 π R^{2}}

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15、如图1是摄影师航拍到钱塘江两波潮水娓娓向对方走来，交织在一起形成壮观的景象。其原理为两列平面波相遇的干涉现象，可将两列波简化成如图2示意图（其中实线表示波峰，虚线表示波谷），甲、乙两列频率均为0.5Hz的水波以2m/s的速度传播，振幅均为0.2m，波面间形成夹角120°，此时O点刚要开始起振，C点距O点8m，则（　　）

A、C点是振动加强点 B、经过

\frac{4 \sqrt{3}}{3} s

，波传到C点 C、图中此刻A点经过的总路程比B点多1.6m D、稳定干涉后，O、C连线间共有三个振动加强点（不含C、O）

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16、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

v_{a}

和

v_{b}

的光能使它发生光电效应。分别用频率为

v_{a}

、

v_{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、图甲中，氢原子向低能级跃迁一共发出6种不同频率的光 B、图乙中，用频率

v_{b}

的光照射时，将滑片P向右滑动，电流表示数一定增大 C、图丙中，图线a所表示的光的光子能量为12.09eV D、a光和b光照射K极产生的光电子的德布罗意波长，必有a大于b

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17、如图，质量均为1kg的木块A和B并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端系一长为0.22m的细线，细线另一端系一质量为0.1kg的球C，现将球C拉起使细线水平，并由静止释放，当球C摆到最低点时，木块A恰好与木块B相撞并粘在一起，不计空气阻力，则（　　）

A、球C摆到最低点的速度是

\sqrt{4.4}

m/s B、木块A、B原先间距0.04m C、球C通过最低点后向左摆动上升最大高度为0.21m D、球C开始下落到A、B、C三者相对静止，系统产生的热量为0.005J

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18、

π^{+}

介子会发生衰变，反应方程式为

π^{+} \to μ^{+} + v_{μ}

，即生成一个

μ^{+}

介子和一个

μ

子中微子。在云室中可观察到

π^{+}

介子衰变前后部分粒子的运动轨迹，如图所示。已知云室中匀强磁场的方向垂直照片平面，粒子重力忽略不计，两段圆弧相切于P点，且

r_{1} : r_{2} = 2 : 1

。则

μ^{+}

和

v_{μ}

粒子的动量之比可能为（　　）

A、1∶1 B、1∶3 C、3∶1 D、2∶1

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19、如图1，宝石折光仪是用来测量宝石折射率的仪器。折光仪的基本原理如图2，把待测宝石紧密贴放在半球棱镜上，标准光源发出黄光，射向半球棱镜球心。通过棱镜射向被测宝石的光，当入射角小于全反射临界角的光线会折射进宝石，观测目镜上表现为暗域；当入射角大于临界角的光线全反射回棱镜，观测目镜上表现为亮域。亮暗域的分界线相当于该临界角的位置，目镜下安装有一个标尺，刻有与此临界角相对应的折射率值。下列说法正确的是（　　）

A、棱镜对黄光的折射率大于宝石对黄光的折射率 B、换用白光光源，测量宝石折射率的准确度会更高 C、换用红光光源，其明暗域分界线在标尺上的位置会在原黄光明暗域分界线位置的下方 D、把宝石的另一个侧面与棱镜接触，测得宝石的折射率与之前不同，说明宝石是非晶体

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20、用图1电路探究自感电路中的电流变化，并用电流传感器记录显示。电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R，电感线圈的自感系数为L（直流电阻不计），电流传感器A可视为电阻不计的电流表。闭合开关，电流传感器显示电流变化如图2，

t_{0}

后电流接近稳定，不考虑电磁辐射，则（　　）

A、电路稳定时的最大电流为

I_{m} = \frac{E}{R}

B、

t = 0

时刻，电感线圈消耗的电功率最大 C、闭合开关瞬间，线圈的自感电动势不可能大于E D、0~

t_{0}

时间内，通过电阻的电荷量为

\frac{\sqrt{2} E t_{0}}{2 (R + r)}

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