高中物理粤教版（2019）-试题列表-第40页

1、如图所示，光滑的水平轨道

a b

与光滑的圆弧轨道

b c

在

b

点平滑连接，

a b = 3.2 m

，圆弧轨道半径

R = 40 m, g = 10 m / s^{2}

。质量

m = 0.5 kg

的小物块

P

（可视为质点）静止在水平轨道上的

a

点，现给小物块

P

一个水平向右的瞬时冲量

I = 0.8 N \cdot s

，则小物块

P

从离开

a

点到返回

a

点所经历的时间约为（　　）

A、

6.64 s

B、

8.78 s

C、

10.28 s

D、

12.46 s

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2、正方形区域abcd边长为L，质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），在纸面内从d点沿着dc方向以速率

v_{0}

射入该区域，若在该区域加上方向垂直纸面向里的大小为B的匀强磁场，粒子恰好从b点离开。若在该区域加上竖直方向的匀强电场E，粒子也恰好从b点离开。下列判断正确的是（　　）

A、

\frac{E}{B} = 2 v_{0}

B、

\frac{E}{B} = v_{0}^{2}

C、粒子在磁场中运动的轨迹半径为

\frac{1}{2} L

D、若只改变粒子的速度方向，则在磁场中运动的最长时间为

\frac{π L}{v_{0}}

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3、一张画放在凸透镜前20cm处，画面与主轴垂直，成像的面积和画的面积相等，如果将画向透镜移近5cm，则所成像的面积是画的（　　）

A、2倍 B、2.25倍 C、1.5倍 D、4倍

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4、铋是一种金属元素，元素符号为Bi，原子序数为83，位于元素周期表第六周期VA族，在现代消防、电气、工业、医疗等领域有广泛的用途。一个铋210核（

_{83}^{210} Bi

）放出一个

β

粒子后衰变成一个钋核（

_{84}^{210} Po

），并伴随产生了

γ

射线。已知

t = 0

时刻有m克铋210核，

t_{1}

时刻测得剩余

\frac{2}{3} m

克没有衰变，

t_{2}

时刻测得剩余

\frac{1}{6} m

克没有衰变，则铋210核的半衰期为（　　）

A、

\frac{3 t_{1}}{2}

B、

\frac{3 t_{2}}{5}

C、

t_{2} - t_{1}

D、

\frac{t_{2} - t_{1}}{2}

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5、如图所示， A、B是面积、磁感应强度的大小和方向均完全相同的匀强磁场区域，只是A区域比B区域离地面高，甲、乙两个完全相同的线圈，在距地面同一高度处同时由静止开始释放顺利穿过磁场，两线圈下落时始终保持线圈平面与磁场垂直，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、两线圈穿过磁场的过程中产生的热量相等 B、两线圈穿过磁场的过程中通过线圈横截面的电荷量不相等 C、两线圈落地时乙的速度较大 D、甲线圈运动时间较长，乙线圈先落地

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6、如图所示，装满土豆的货车正沿水平公路向右做匀加速运动，以图中用粗线标出的土豆为研究对象，F表示周围的土豆对粗线标出的土豆的作用力，则下列说法中正确的是（　　）

A、F的大小可能小于G B、F的方向一定水平向右 C、F的方向一定斜向右上方 D、F的方向一定竖直向上

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7、如图（a）所示，轨道左侧斜面倾斜角满足sinθ₁ = 0.6，摩擦因数

μ_{1} = \frac{3}{20}

，足够长的光滑水平导轨处于磁感应强度为B = 0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向上，右侧斜面导轨倾角满足sinθ₂ = 0.8，摩擦因数

μ_{2} = \frac{44}{183}

。现将质量为m_甲 = 6kg的导体杆甲从斜面上高h = 4m处由静止释放，质量为m_乙 = 2kg的导体杆乙静止在水平导轨上，与水平轨道左端的距离为d。已知导轨间距为l = 2m，两杆电阻均为R = 1Ω，其余电阻不计，不计导体杆通过水平导轨与斜面导轨连接处的能量损失，且若两杆发生碰撞，则为完全非弹性碰撞，取g = 10m/s² ，求：

（1）甲杆刚进入磁场，乙杆的加速度？

（2）乙杆第一次滑上斜面前两杆未相碰，距离d满足的条件？

（3）若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图（b）所示（t₁、t₂、t₃、t₄、b均为未知量），乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞，甲在0 ~ t₃时间内未进入右侧倾斜导轨，求d的取值范围。

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8、雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心O点的竖直轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端B连接转椅（视为质点）。转椅运动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为

μ

，重力加速度为g，不计空气阻力。

（1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度 $ω_{1}$ 匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕O点做半径为 $r_{1}$ 的匀速圆周运动。求 $A B$ 与 $O B$ 之间夹角 $α$ 的正切值。

（2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕 $O_{1}$ 点做半径为 $r_{2}$ 的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为 $θ$ ，绳子在水平雪地上的投影 $A_{1} B$ 与 $O_{1} B$ 的夹角为 $β$ 。求此时圆盘的角速度 $ω_{2}$ 。

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9、可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经

A B C D A

完成循环过程，

A B

和

C D

均为等温过程，

B C

和

D A

均为等容过程。已知

T_{1} = 1200 K, T_{2} = 300 K

，气体在状态A的压强

p_{A} = 8.0 \times 10^{5} Pa

，体积

V_{1} = 1.0 m^{3}

，气体在状态C的压强

p_{C} = 1.0 \times 10^{5} Pa

。求：

（1）气体在状态D的压强 $p_{D}$ ；

（2）气体在状态B的体积 $V_{2}$ 。

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10、某小组欲设计一种电热水器防触电装置，其原理是：当电热管漏电时，利用自来水自身的电阻，可使漏电电流降至人体安全电流以下．为此，需先测量水的电阻率，再进行合理设计。

（1）如图（a）所示，在绝缘长方体容器左右两侧安装可移动的薄金属板电极，将自来水倒入其中，测得水的截面宽 $d = 0.07 m$ 和高 $h = 0.03 m$ 。

（2）现有实验器材：电流表（量程 $300 μ A$ ，内阻 $R_{A} = 2500 Ω$ ）、电压表（量程 $3 V$ 或 $15 V$ ，内阻未知）、直流电源 $(3V)$ 、滑动变阻器、开关和导线．请在图（a）中画线完成电路实物连接。

（3）连接好电路，测量 $26 ℃$ 的水在不同长度l时的电阻值 $R_{x}$ 。将水温升到 $65 ℃$ ，重复测量。绘出 $26 ℃$ 和 $65 ℃$ 水的 $R_{x} - l$ 图，分别如图（b）中甲、乙所示。

（4）若 $R_{x} - l$ 图线的斜率为k，则水的电阻率表达 $ρ =$ （用k、d、h表示）。实验结果表明，温度（填“高”或“低”）的水更容易导电。

（5）测出电阻率后，拟将一段塑料水管安装于热水器出水口作为防触电装置。为保证出水量不变，选用内直径为 $8.0 \times 10^{- 3} m$ 的水管。若人体的安全电流为 $1.0 \times 10^{- 3} A$ ，热水器出水温度最高为 $65 ℃$ ，忽略其他电阻的影响（相当于热水器 $220V$ 的工作电压直接加在水管两端），则该水管的长度至少应设计为m。（保留两位有效数字）

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11、某同学用普通光源进行双缝干涉测光的波长实验。下列说法正确的是（　　）

A、光具座上依次摆放光源、透镜、滤光片、双缝、单缝、遮光筒、测量头等元件 B、透镜的作用是使光更集中 C、单缝的作用是获得线光源 D、双缝间距越小，测量头中观察到的条纹数目内越多

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12、石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构新材料，具有丰富的电学性能．现设计一电路测量某二维石墨烯样品的载流子（电子）浓度。如图（a）所示，在长为a，宽为b的石墨烯表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。当

I = 1.00 \times 10^{- 3} A

时，测得

U - B

关系图线如图（b）所示，元电荷

e = 1.60 \times 10^{- 19} C

，则此样品每平方米载流子数最接近（）

A、

1.7 \times 10^{19}

B、

1.7 \times 10^{15}

C、

2.3 \times 10^{20}

D、

2.3 \times 10^{16}

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13、两个质量相同的卫星绕月球做匀速圆周运动，半径分别为

r_{1}

、

r_{2}

，则动能和周期的比值为（）

A、

\frac{E_{k1}}{E_{k2}} = \frac{r_{2}}{r_{1}}, \frac{T_{1}}{T_{2}} = \frac{\sqrt{r_{1}^{3}}}{\sqrt{r_{2}^{3}}}

B、

\frac{E_{k1}}{E_{k2}} = \frac{r_{1}}{r_{2}}, \frac{T_{1}}{T_{2}} = \frac{\sqrt{r_{1}^{3}}}{\sqrt{r_{2}^{3}}}

C、

\frac{E_{k1}}{E_{k2}} = \frac{r_{2}}{r_{1}}, \frac{T_{1}}{T_{2}} = \frac{\sqrt{r_{2}^{3}}}{\sqrt{r_{1}^{3}}}

D、

\frac{E_{k1}}{E_{k2}} = \frac{r_{1}}{r_{2}} ， \frac{T_{1}}{T_{2}} = \frac{\sqrt{r_{2}^{3}}}{\sqrt{r_{1}^{3}}}

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14、如图所示，AB是一段光滑倾斜轨道，通过水平光滑轨道BC与半径为

\frac{9}{5} L

的竖直光滑圆轨道CDEFG相连接（圆轨道最低点C、G略有错开），出口为光滑水平轨道GH，一质量为m的小球从倾斜轨道某处静止释放，此后小球恰好能过E点。水平轨道GH上放一凹槽，凹槽质量为M，凹槽左右挡板内侧间的距离为L，在凹槽右侧靠近挡板处置有一质量也为M的小物块（可视为质点），凹槽上表面与物块间的动摩擦因数μ=0.5。物块与凹槽一起以速度

v_{M} = 2 \sqrt{g L}

向左运动，小球在水平轨道GH上与凹槽左侧发生弹性碰撞，所有轨道转折处均有光滑微小圆弧相接。已知小球与凹槽不发生二次碰撞，

m = 1.5 M

，重力加速度为g，求：

(1)、小球静止释放位置到水平轨道BC的高度；

(2)、小球和凹槽碰撞后凹槽的速度大小；

(3)、小球和凹槽相碰后，凹槽与物块达到共速时物块到右侧挡板的距离及凹槽的位移。

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15、如图所示，电阻不计的金属导轨

a b c

和

a^{'} b^{'} c^{'}

平行等高正对放置，导轨左右两侧相互垂直，左侧两导轨粗糙，右侧两导轨光滑且与水平面的夹角

θ = 37 °

，两组导轨均足够长。整个空间存在平行于左侧导轨的匀强磁场。导体棒Q在外力作用下静置于左侧导轨上并保持水平，其与导轨间的动摩擦因数

μ = 0.5

。导体棒P水平放置于右侧导轨上，两导体棒的质量均为m，电阻相等。

t = 0

时起，对导体棒P施加沿斜面向下的随时间变化的拉力

F = k t

（k已知），使其由静止开始做匀加速直线运动，同时撤去对Q的外力，导体棒Q开始沿轨道下滑。已知两导体棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

）

(1)、求导体棒P的加速度；

(2)、求

t = \frac{m g}{k}

时导体棒Q加速度的大小；

(3)、求导体棒Q最大速度的大小。

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16、图甲为我国某电动轿车的空气减震器（由活塞、足够长汽缸组成，活塞底部固定在车轴上）。该电动轿车共有4个完全相同的空气减震器，图乙是空气减震器的简化模型结构图，导热良好的直立圆筒形汽缸内用横截面积

S = 20 {cm}^{2}

的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，并通过连杆与车轮轴连接。封闭气体初始温度

T_{1} = 300 K

、长度

L_{1} = 17 cm

、压强

p_{1} = 3.0 \times 10^{6} Pa

，重力加速度g取

10 m / s^{2}

。

(1)、为升高汽车底盘离地间隙，通过气泵向汽缸内充气，让汽缸缓慢上升

Δ L = 10 cm

，此过程中气体温度保持不变，求需向一个汽缸内充入与缸内气体温度相同、压强

p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa

的气体的体积；

(2)、在（1）问情况下，当车辆载重时，相当于在汽缸顶部加一物体A，汽缸下降，稳定时汽缸内气体长度变为

L_{2} = 24 cm

，气体温度变为

T_{2} = 320 K

，若该过程中气体放出热量

Q = 18 J

，气体压强随气体长度变化的关系如图丙所示，求该过程中一个汽缸气体内能的变化量。

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17、兴趣小组利用如下装置验证“加速度与力和质量的关系”的实验。

第一小组：验证加速度与力的关系器材包含：导轨上有刻度尺的气垫导轨（含气泵）、光电门B、数字计时器、带挡光片的滑块A、钩码若干、力的传感器（质量不计）和天平。

实验步骤：固定好光电门B，调整导轨水平，用刻度尺测出遮光条与光电门之间的距离L及挡光片的宽度d，并记录滑块的位置，测出滑块和挡光片的总质量为M。滑块用平行于导轨的细线跨过动滑轮连接在传感器上。在传感器上悬挂一个钩码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的时间为，读出传感器的示数F，保持小车的质量不变，改变钩码的个数且从同一位置释放，进行多次实验，并作出图像。

根据实验步骤回答下列问题：

(1)、不挂钩码和细线，接通气泵，在任意位置轻放滑块，观察到滑块，兴趣小组判断调整后的导轨已经水平。

(2)、为了直观的由图像看出物体的加速度与合力F的正比关系，小组应该绘制图像（选填“

F - \frac{1}{Δ t}

”“

F - \frac{1}{{(Δ t)}^{2}}

”“

F - Δ t

”或“

F - {(Δ t)}^{2}

”）。

第二小组：验证加速度与质量的关系

兴趣小组与邻桌的同学一起做验证“加速度与质量关系”的实验。他们将两个气垫导轨对称地放置在一条水平直线上，保持两个导轨上的光电门固定在相同刻度处（即保持滑块的位移相同），测出A和B两个滑块的质量为M₁与M₂ ，滑块上连接一条平行于桌面的细线，细线中间放置用一个悬挂钩码的滑轮，并使细线与导轨平行且跨过气垫导轨上的滑轮。现同时从各自的气垫导轨上同一位置由静止释放，记录A和B两个滑块上遮光片（两遮光片宽度相同）分别通过光电门的时间为t₁和t₂。

(3)、若测量结果满足

\frac{M_{1}}{M_{2}} =

（用上述字母表示），即可得出物体加速度与质量的关系。

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18、2024年1月，国务院国资委启动实施未来产业启航行动，明确可控核聚变领域为未来能源的唯一方向。可控核聚变当中，有一重要技术难题，就是如何将运动电荷束缚在某一固定区域。有一种利用电场和磁场组合的方案，其简化原理如下。如图，已知直线l上方存在方向竖直向下的匀强电场，直线l下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场。一个带正电的、不计重力的粒子从电磁场边界l上方一点，以一定速度水平向右发射，经过一段时间又回到该发射点。则改变下列条件能使粒子发射后回到原来位置的是（　　）。

A、仅带电粒子比荷发生变化（但仍为带正电的粒子） B、仅带电粒子初速度发生变化 C、电场强度变成原来3倍且磁感应强度变成原来2倍 D、仅发射点到电场边界l的距离发生变化

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19、如图所示，竖直平面内存在无限大、均匀带电的空间离子层，左侧为正电荷离子层，右侧为负电荷离子层，两离子层内单位体积的电荷量均为

ρ

，厚度均为d。以正离子层左边缘上某点O为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标轴

O x

。已知正离子层中各点的电场强度方向均沿x轴正方向，其大小E随x的变化关系如图所示；在

x < 0

与

x > 2 d

空间内电场强度均为零。某放射性粒子源S位于

x = - d

的位置，入射电子速度方向与x轴正方向的夹角为

θ

时，电子刚好可以到达离子层分界面处，没有射入负电荷离子层。已知电子质量为m，所带电荷量为e，其中

e = 1.6 \times 10^{- 19} C

，不计电子重力及电子间相互作用力，假设电子与离子不发生碰撞。下列说法正确的是（　　）。

A、电子在离子层中做匀变速曲线运动 B、电子将从正离子层左侧边界离开 C、电子从进入离子层到离子层分界面过程电势能增加

\frac{ρ e d^{2}}{ε_{0}}

D、刚好可以到达离子层分界面处的电子入射时

θ

满足

\cos θ = \frac{d}{v} \sqrt{\frac{ρ e}{m ε_{0}}}

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20、如图甲所示，在理想变压器a、b端输入电压为

U_{0}

的正弦交流电，原副线圈匝数比

\frac{n_{1}}{n_{2}} = 4

。定值电阻

R_{1}

、

R_{2}

、

R_{3}

的阻值分别为

R_{1} = 32 Ω

，

R_{2} = 2 Ω

，

R_{3} = 1 Ω

，滑动变阻器R的最大阻值为

5 Ω

。初始时滑动变阻器滑片位于最左端，向右缓慢移动滑片至最右端过程中，记录理想电压表V的示数U与理想电流表A的示数I，描绘出如图乙所示的

U - I

图像。下列说法正确的是（　　）。

A、通过

R_{3}

的电流先增大后减小 B、电压表示数先增大后减小 C、

U - I

图像中纵截距

U_{1} = \frac{U_{0}}{4}

，斜率绝对值为

2 Ω

D、

R_{1}

消耗功率变大

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