高中物理教科版（2019）-试题列表-第9页

1、如图，真空中一带正电的小球用绝缘轻绳悬于O点，处于竖直向下的匀强磁场中。将小球从P点由静止释放，小球运动轨迹的俯视示意图可能是

A、

B、

C、

D、

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2、某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内

A、a点的电场强度比b点的大 B、电子沿直线从a点运动到b点时，动能减小 C、电子沿直线从b点运动到c点时，速度增大 D、电子束的横截面大小和形状均不变

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3、某同学做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，得到的I−U图像如图所示。从图中状态a到状态b，小灯泡电阻的变化量和电功率的变化量分别为

A、2.0 Ω，0.28W B、2.0 Ω，0.68W C、7.0 Ω，0.28W D、7.0 Ω， 0.68W

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4、秧马是古代插秧时用的一种农具，苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图，人抬脚跨坐在秧马上，与其一起向前减速滑行的过程中

A、秧马的加速度方向向后 B、秧马受到秧田的摩擦力方向向前 C、秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力 D、秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力

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5、某游客驾车由丹东出发，沿“最美边境公路”国道 G331 到达额济纳旗，路线如图中实线所示，总里程约7500 km ，起点到终点的直线距离约 2000 km 。此过程

A、该车的路程约为2000km B、该车的位移大小约为7500 km C、某时刻该车速度计显示的是平均速度 D、若研究该车的运动轨迹，该车可视为质点

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6、如图(a)所示，两竖直放置且足够大的平行金属板M、N，两板间距为d，在两板正中间竖直平面内固定有一水平绝缘横杆，一质量为m、电荷量为q的小球通过两根等长且不可伸长的绝缘轻绳悬挂于横杆下方，小球与横杆的距离为d，两绳的夹角为直角，如图(b)，接通电源，使板间电压由0开始缓慢增大，小球缓慢向N靠近，在此过程中每个时刻小球都受力平衡，当小球接触N的瞬间，电荷量变为-q，板间电压停止增大并在此后保持恒定，在此恒定电压下，小球每次与M 或N接触后瞬间，速度均减为0，带电荷量变化满足“电性反转、大小不变”，从而在两板间沿着圆弧往复运动，重力加速度为g，小球可视为质点，每次与板碰撞均不影响两板间电压，忽略空气阻力和电场的边缘效应，忽略小球所带电荷对板间电场的影响。

(1)、求M、N间的恒定电压U；

(2)、求小球第一次碰撞M 前瞬间，单根轻绳的拉力大小T；

(3)、若某次小球碰撞M时，M、N间的电压突变为原恒定电压的 k倍(k>0)，其他条件不变，此后小球仍能沿着圆弧往复运动，求k的取值范围，并求出该范围内不同k值对应的小球最大动能Eₖ。

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7、如图是一种球形机器人跳跃原理的示意图，水平横轴过球心O点与外壳固定，外壳上的两挡板位于过O 点的水平线上，两质量均为 m 的摆锤，由长均为R 的不可伸长轻绳悬挂于轴上的O点，初始时刻，两摆锤同时以水平初速度v₀从最低点向相反方向摆动，直至与两挡板发生碰撞，碰撞时间极短，随后带动外壳以共同速度竖直向上运动，机器人到达最高点后落回地面瞬间，外壳立即静止，两摆锤速度不变，与挡板分离，继续向下运动，已知机器人(含摆锤)总质量为M =4k g，m=1 kg，R=0.4m ，v₀=4m /s。重力加速度取

g = 10 m / s^{2},

忽略空气阻力，摆锤可视为质点，求：

(1)、摆锤与挡板碰撞后瞬间，机器人的动能Eₖ；

(2)、机器人外壳上升的最大高度h；

(3)、从摆锤开始运动到第一次外壳落地静止过程中的机械能损失△E。

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8、图(a)所示的空气垫是由多个相连的独立气室构成的包装材料，其简化模型如图(b)。充气前气室内均没有气体，在室温T。下，将压强p₀、体积V₀的气体通过单向阀充入10个气室(忽略气道内气体)，此时每个气室均为圆柱体，横截面半径为r，长度为h，当充气后的气室受到挤压变形时，其横截面变成图(c)所示的“跑道”形(两端是直径为d的半圆)，且气室长度、横截面周长均保持不变，气室内气体可视为理想气体，充气及挤压变形过程中气体温度始终与室温相同。

(1)、求充气后未挤压变形时气室中的压强p₁；

(2)、求挤压变形后气室中的压强p₂；

(3)、已知气室中的压强超过p₀时气室会爆破，若气室经如图(c)所示的挤压变形后，体积不变、室温升高，求气室不爆破的最高室温T。

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9、棉花的回潮率可通过测量一定压力下棉花的电阻得到。某科技小组制作了利用该方法测量棉花回潮率的简易装置，如图1(a)。旋转螺杆压缩弹簧对棉花施加压力。由图1(b)所示电路测量棉花的电阻R。所用器材有：电源E；微安表 μA；定值电阻R₀；电阻箱R；开关S₁和S₂；导线若干。

(1)、弹簧劲度系数测量。

①将装有弹簧的绝缘压板放到水平桌面上，如图1(c)。用刻度尺测量并记录弹簧原长。

②在弹簧上端加一个砝码，待砝码后读数，记录弹簧长度。

③依次增加砝码，重复步骤②。

④根据实验数据，描绘压力 F与弹簧压缩量x的F-x图线，图线为直线，则图线的表示弹簧劲度系数。

(2)、棉花的电阻R₀测量。

①称量装有弹簧和刻度尺的绝缘压板质量，记录质量。

②将某棉花样品装进装置中，装上绝缘压板，确保环形电极与棉花接触良好，固定顶盖，正确连接电路。

③闭合S₁和S₂ ，调节R，使μA指针偏转到某一合适位置。此时R的示数如图2，读数为，记为R₁。断开S₁和S₂。

④缓慢旋进螺杆压紧棉花，确保压力达到回潮率测量的要求。S₂保持断开，闭合S₁ ，发现 μA示数变，将R 的阻值，使μA指针偏转到与步骤③相同的位置。记录 R 的示数R₂。断开S₁ ，利用所测量的物理量，可得棉花的电阻表达式 $R_{e} =$ 。
利用定标曲线确定棉花的回潮率。

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10、某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验，图1(a)为装置示意图。

实验原理：某种薄膜受到小球冲击时会发光，通过测量发光光谱的相对光强峰值I，可得最大冲击力 F，结合动量定理可估测薄膜压缩时间t。

(1)、实验操作及数据处理。

①称量小球质量，记录质量m。

②断开电磁铁电源，使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。

③图1(b)为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离s₁和s₂ ，可得s₁为 cm，s₂为6.66 cm。相邻两个位置的时间间隔为T，则小球在B位置处的速度： $v_{1} =$ (用s₁、s₂和T表示)；与薄膜接触前瞬间，小球在C位置处的速度 $v_{2} =$ (用s₁、s₂和T表示)。

④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的 Ip为158 a. u.。图2为已知的 $F - I_{P}$ 关系图像，可读得F为N。

⑤m=30.0g，T=0.02s，由动量定理可估测薄膜压缩时间 $t = \frac{2 m v_{2}}{F},$ 将数据代入可得t=s(结果保留3位有效数字)。

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11、如图是一种长方体电子磁谱仪结构示意图，磁谱仪内存在磁感应强度大小为 B、方向垂直底面向上的匀强磁场，磁场区域长为a、宽为b。电子束中有三个电子通过准直器后垂直左侧面沿边缘进入磁场，偏转后分别到达磁谱仪三个侧面，与边缘的距离分别为x₁、x₂和x₃ ，电子电荷量为-e、质量为m，不考虑相对论效应，下列说法正确的有

A、电子1的动能比电子3的大 B、电子1在磁场中的运动时间为

\frac{π m}{e B}

C、电子2的动能为

\frac{e^{2} B^{2} {(x_{2}^{2} + b^{2})}^{2}}{8 m b^{2}}

D、电子3的动量大小为

\frac{e B (x_{3}^{2} + a^{2})}{2 x_{3}}

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12、图中底端为锥形且顶角为90°的直光纤，可用于检测流动液体中的空气泡，某单色光从光纤顶端左部入射，平行于轴线方向传播，探测器在光纤顶端右部探测锥面反射光的光强，已知锥面外为空气时，该单色光在锥面恰好发生全反射，空气折射率取1，被测液体折射率大于此光纤折射率。下列说法正确的有

A、此光纤对该单色光的折射率为

\sqrt{2}

B、该单色光在此光纤中的传播速度是真空中光速的

\frac{1}{2}

C、锥面浸入液体过程中，探测到的光强相对于浸入液体前变强 D、锥面完全浸入液体后，若探测到的光强在变强，说明检测到气泡

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13、如图所示，在光滑的水平地面上，P、Q、M、N四个质量相等的小球通过两根不可伸长的轻绳相连，P、Q间的绳长为L₁ ， M、N间的绳长为L₂ ，两绳相交于各自的中点O，四球以相同角速度ω绕固定的O 点做匀速圆周运动，已知

L_{1} = 2 m,

， P、Q的向心加速度大小均为(

a_{1} =

4m/s² ， M、N的向心加速度大小均为

a_{2} = 1 m / s^{2},

四球均可视为质点，忽略空气阻力，下列说法正确的有

A、ω=2 rad/s B、

L_{2} = 0.5 m

C、P的线速度大小为0.5m/s D、轻绳对四球的拉力大小相等

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14、图(a)为某梳齿状可变电容器截面图，上端为固定极板，下端为可上下运动的动极板。将该电容器接入图(b)所示电路，探究其电荷量Q、极板电压 U 和电容 C的变化。过程为：①当动极板运动到最高处，开关S接a端，电源E向电容器充电；②充电结束后S接b端空置，动极板向下运动；③当动极板运动到最低处，S接c端，电容器通过R 放电。关于该过程，下列图像可能正确的是