高中物理粤教版（2019）-试题列表-第46页

1、某电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距为

l

，倾角为

θ

，导轨上端串接一个阻值为

k B^{2} l^{2}

的电阻，下端接有电容为

C

的电容器。在导轨间长为

d

的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为

B

，质量为

m

的金属棒

a

水平置于导轨上，用绝缘绳索（平行导轨）通过定滑轮与拉杆

b

相连，金属棒向上运动时，

K_{1}

闭合，

K_{2}

断开，向下运动时，

K_{1}

断开，

K_{2}

闭合。棒

a

的初始位置在磁场下方某位置处，一位健身者用大小为

3 m g \sin θ

的恒力竖直向下拉动

b

杆，棒

a

运动过程中始终保持与导轨垂直，进入磁场时恰好匀速上升，棒

a

到达磁场

\frac{d}{2}

处时，撤去拉力

F

，恰好能减速运动到磁场上边界，紧接着棒a从磁场上边界由静止开始下滑，此时电容器电量为零，下滑过程中，拉力始终为零。不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量，金属棒

a

与导轨接触良好，重力加速度为

g

。下列说法正确的是（　　）

A、棒a向上进入磁场时的速度大小为

2 k m g \sin θ

B、棒a减速向上运动的时间为

\frac{4 k^{2} m^{2} g sin θ - d}{2 k m g sin θ}

C、棒a在磁场中下滑时做加速度减小的加速运动 D、棒a向下离开磁场时的速度大小为

\sqrt{\frac{2 d m g sin θ}{m + B^{2} l^{2} C}}

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2、如图所示为一电动玩具起重机的电路示意图，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，变压器原线圈中接入瞬时值

u = 30 \sqrt{2} sin 100 π t (V)

的正弦交变电流，电动机的内阻为

5 Ω

，装置正常工作时，质量为

1 kg

的物体恰好以

0.5 m / s

的速度匀速上升，灯泡正常发光（阻值保持不变），电表均为理想电表，电流表的示数为

3 A

，设电动机的输出功率全部用来提升物体，不计空气阻力，取重力加速度

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

。下列说法正确的是（　　）

A、电压表的示数为

10 \sqrt{2} V

B、小灯泡的额定功率为

20 W

C、电动机正常工作时的发热功率为

10 W

D、若电动机被卡住但未损坏的情况下，原线圈输入的功率为

40 W

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3、“地震预警”是指在地震发生后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图甲所示，已知P点是平衡位置在

x = 0

处的质点，Q点的平衡位置坐标为

x = 15 m

，以此时刻做为计时起点，质点Q振动的a-t图像如图乙所示。则下列说法正确的是（）

A、质点P沿y轴正方向运动 B、地震横波的传播波速为9m/s C、

t = 5 s

时，质点Q振动到波谷 D、0~5s的时间内，质点P所走的路程小于50cm

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4、每年夏季随着温度升高，天山和昆仑山上的冰川开始融化，塔里木河里的水便会溢出河道流向河边低洼处，同时河水带来了大量的鱼、虾等生物。当地村民掌握了这样的自然规律，世代居住在这里以捕鱼为生。现有一村民在距离水面高为2m的观察点，看到与水面成

45^{\circ}

角的方向有一条鱼，鱼的实际位置在水面下方

20 \sqrt{3} cm

处。已知水的折射率为

\sqrt{2}

。下列说法正确的是（　　）

A、光射入水中后波长变长 B、鱼与村民的实际水平距离为2m C、鱼的实际深度比村民观察到的要深 D、鱼在水中看到岸上所有的景物都会出现在一个顶角为

90^{\circ}

的倒立圆锥里

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5、如图所示质量为

m

的某型号双响爆竹的结构简化图，其内部结构分上、下两层，分别装载火药。某次在一水平地面上燃放测试中，点燃引线，下层火药被瞬间引燃后，爆竹获得了竖直升空的初始速度。当爆竹上升到最大高度

h

处时，上层火药恰好被引燃，爆竹瞬间分裂成质量之比为

1 ： 2

的P、Q两部分。若P、Q均沿水平方向飞出，落地点间的水平距离为

L

，不计空气阻力及爆竹爆炸前后的质量变化，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、下层火药被引燃后爆竹获得的动量为

m \sqrt{g h}

B、爆竹分裂后Q获得的速度大小为

\frac{L}{3} \sqrt{\frac{g}{h}}

C、P、Q着地前瞬间的速度大小之比

2 ： 1

D、上、下两层火药分别被引燃时，爆竹增加的机械能之比为

\frac{L^{2}}{18 h^{2}}

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6、依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB—1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕两者连线的某点做圆周运动，黑洞的质量约为

76 M_{0}

，恒星距黑洞的距离约为

1.5 R

，恒星做圆周运动的周期约为

0.2 T

，

M_{0}

为太阳的质量、

R

为日地距离，

T

为地球绕太阳的运动周期。由此估算该恒星的质量约为（　　）

A、

4 M_{0}

B、

6 M_{0}

C、

8 M_{0}

D、

10 M_{0}

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7、在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示，用起重机吊起正方形混凝土板ABCD，已知混凝土板边长为

a

，质量为

m

，且始终呈水平状态，四根钢索

O A 、 O B

、OC、OD的长度均为

a

，某次施工，起重机司机将正方形混凝土板ABCD从地面开始竖直提升，其运动的

v - t

图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为

g

，下列说法正确的是（　　）

A、

36 s

末建筑材料离地面的距离为

56 m

B、

10 s \sim 30 s

每根钢索所受的拉力大小均为

\frac{1}{4} m g

C、

0 \sim 10 s

钢索的拉力小于

30 s \sim 36 s

钢索的拉力 D、若将4根钢索都替换成长度为

\sqrt{2} a

，则

10 s \sim 30 s

每根钢索所受的拉力大小均为

\frac{\sqrt{3}}{6} m g

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8、“弹簧公仔”以其呆萌的表情和摇摇晃晃的可爱姿态赢得人们的喜爱，如图所示，已知“弹簧公仔”头部A的质量为

2 m

，脚部B的质量为

m

，连接A、B的弹簧质量忽略不计。现对其头部A施加竖直向下的压力

F

使其静止，突然撤去力

F

后，A向上运动，一段时间后B也离开了地面。已知从撤去力

F

到A上升到最高点的过程中，弹簧的形变量始终未超出弹性限度。下列说法正确的是（　　）

A、撤去力

F

后的瞬间，A的加速度大小为

\frac{F}{3 m}

B、在B离开地面前的过程中地面对“弹簧公仔”做正功 C、从B离开地面到A、B相距最远的过程中，A、B的加速度均不断增大 D、从撤去力

F

到B刚要离开地面的过程中，A一直处于超重状态

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9、电子墨水是一种无光源显示技术，它利用电场调控带电颜料微粒的分布，使之在自然光的照射下呈现出不同颜色。透明面板下有一层胶囊，其中每个胶囊都是一个像素。如图所示，胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒。当胶囊下方的电极极性由负变正时，微粒在胶囊内迁移（每个微粒电量保持不变），像素由黑色变成白色。下列说法正确的有（　　）

A、像素由黑变白的过程中，白色微粒的电势能变小 B、像素由白变黑的过程中，电场力对黑色微粒做负功 C、像素呈黑色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势 D、像素呈白色时，黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势

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10、在物理学发展历程中，众多物理学家的研究推动了科学的进步，以下关于物理学家和他们主要贡献的叙述中正确的是（　　）

A、汤姆孙发现了电子并测出了电子的电荷量 B、玻尔的原子理论成功解释了氢原子的光谱现象 C、爱因斯坦的光子假说认为光的能量是可以连续变化的 D、卢瑟福通过

α

粒子散射实验发现了质子，并预言了中子的存在

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11、氦是宇宙中丰度第二高的元素，氦核是受控核聚变研究过程中的主要产物之一，如2个

_{2}^{3} He

聚变生成1个

_{2}^{4} He

和两个X，研究氦核对于核物理发展有很高的价值。如图甲为一回旋加速器的示意图，其核心部分为两个D形盒，D形盒中有匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为

B_{1} = 1 T

，两D形盒之间接高频交流电源，电压如图丙所示。两D形盒之间为匀强电场．两D形盒的距离为d=1cm，D形盒的半径为1.2m，在

D_{1}

盒的边缘放有位置可左右调节的粒子源A。粒子为氦核，初速度很小，可忽略不计．在

D_{1}

盒的左侧有一个粒子引出装置EFHG（局部图如图乙）。氦核比荷

\frac{q}{m} = \frac{1}{2} \times 10^{8} C/kg

，取

π = 3

，整个装置在真空中，不考虑粒子间的相互作用及相对论效应等因素。

（1）已知 $_{2}^{3} He$ 的质量为3.0150u， $_{2}^{4} He$ 的质量为4.0026u，副产物X的质量为1.0079u，1u相当于931MeV的能量，试写出 $_{2}^{3} He$ 生成 $_{2}^{4} He$ 的核反应方程并计算反应中释放的核能（结果保留三位有效数字）；

（2）在 $0 ~ 6 \times 10^{- 8} s$ 时间内，粒子源随时间均匀地放出N个粒子，t=0时刻的粒子恰好在电场中加速40次到达EF处被引出，粒子在电场中运动的时间不可忽略，只有每次通过电场时都一直加速的粒子才能到达引出装置并被引出，求被引出粒子的个数 $N^{'}$ ；

（3）A到F的距离可调节，但粒子在磁场中运动的轨迹半径不能大于1.0m．只有每次通过电场时都一直加速的粒子才能到达引出装置，且粒子在最后两次从电场回到 $D_{1}$ 下边界时的距离要不小于1cm才能顺利引出（取 $\sqrt{n} - \sqrt{n - 1} = \frac{1}{2 \sqrt{n}}$ ），求被引出的粒子能够获得的最大动能为多少？

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12、在粗糙地面上，某时刻乒乓球的运动状态如图所示，判断一段时间后乒乓球可能的运动状况（）

A、静止 B、可能向右无滑动滚动 C、可能向左无滑动滚动 D、只向右平动不转动

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13、水晶球是用天然水晶加工而成的一种透明的球型物品。如图所示，一个质量分布均匀的透明水晶球，过球心的截面是半径为r的圆。一单色细光束平行直径PQ从A点射入球内，折射光线AQ与PQ夹角为30°。已知光在真空中的传播速度为c，则（　　）

A、水晶球的折射率为

\sqrt{2}

B、光在水晶球中的传播速度为

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

C、光在水晶球中的传播时间为

\frac{3 r}{c}

D、若逐渐增大射向水晶球表面光的入射角，光可能因发生全反射而无法射出水晶球

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14、肺活量是指在标准大气压

p_{0}

下，人所能呼出气体的最大体积。肺活量可反映肺功能和胸腔壁的扩张程度。某实验小组设计了一款肺活量测量仪器，原理如图所示，活塞质量为

m_{1}

，横截面积为

S

，配重物质量为

m_{2}

，测量前需要将仪器置于

p_{0}

环境中，调节配重物使活塞稳定在零刻度位置。零刻度位置对应封闭气体体积为

V_{0}

，体积刻度上的刻度值表示从零刻度到显示刻度位置活塞下封闭气体体积的变化量，即肺活量，记为

Δ V

。测试时，受试人员深吸一口气后，从测试口呼出气体，即可通过体积刻度上的刻度读出受试者的肺活量。重力加速度为

g

，忽略一切摩擦和气体温度的变化，下列说法正确的是（　　）

A、正常情况下若要完成校准，配重物质量应满足

m_{2} = m_{1} + \frac{p_{0}}{g S}

B、校正完成后，若外界大气压变为

1.1 p_{0}

，则转换为标准大气压，肺活量为原来的1.1倍 C、随着测试不断进行，活塞下部积累了许多小水滴，会导致测量肺活量偏小 D、肺活量越大，活塞稳定时，受试者肺部气体压强越大

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15、图1为研究平抛运动的装置。用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置（如图2），以探究平抛运动的特点。下列说法不正确的是（　　）

A、实验时应先打开频闪仪，再用小锤敲击A球 B、两小球的质量可以不同，但都应体积较小且质量较大 C、若拍摄出的频闪照片开头有小部分破损不全，则无法求出A球的初速度 D、多次实验中，用小锤击打弹性金属片后，两球落地时只听到一碰撞声，说明两球竖直方向运动情况相同

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16、据新闻报道，我国科学家在江门地下700m的实验室捕捉到中微子v。中微子

ν

是最基本的粒子之一，它几乎没有质量且不带电，民间戏称为“幽灵粒子”。中微子

ν

与水中的

{}_{1}^{1}H

发生核反应的方程式为

ν +_{1}^{1} H \to_{+1}^{0} e + x

，则x粒子为（　　）

A、

{}_{1}^{1}H

B、

{}_{- 1}^{0}e

C、

{}_{0}^{1}n

D、

{}_{1}^{2}H

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17、在巴黎奥运会上，中国运动员全红婵在10m跳台跳水决赛中获得冠军。全红婵的质量为40kg，假设她从10m跳台由静止跳入水中，水的平均阻力是她体重的3.5倍。在粗略计算时，空气阻力不计，可以将运动员视为质点。则水池的深度至少为（　　）

A、5m B、4m C、3m D、2m

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18、2021年3月16日，浙江“海洋贝尔”号浮油回收船在蒙蒙细雨中顺利滑入长江（如图甲），该船投入使用后，将为浙江沿海地区防治溢油污染提供优质服务。船的结构简图（俯视图）见图乙，ABCD区域长

L_{1} = 12 m

，宽

L_{2} = 4 m

，内有竖直向下的匀强磁场，通道侧面AB、CD用金属板制成，分别与电源的正、负极相接，油污海水进入通道后，海水在安培力作用下加速运动，和油发生摩擦起电，使上面的浮油层在通过磁场左边界AC前形成一颗颗带正电的小油珠。海水在船尾的出口被喷出，小油珠在洛仑兹力作用下，通过D处的油污通道流入油污收集箱。表面油层中的电场力、油珠之间的相互作用力、海水对油层的带动均可忽略，油层在海面上厚度均匀（

\sqrt{21} = 4.58

）。

(1)、当船速

v_{0} = 12 m/s

，通电电流为I时，小油珠比荷

\frac{q}{m} = 0.6 C/kg

，油污的回收率恰好达到100%，则区域ABCD内所加磁场的磁感应强度大小多少？

(2)、小油珠运动过程中的加速度大小；

(3)、当船速达到v＝18m/s，油污的回收率为多少？若小油珠的比荷只与电流的平方根成正比，要使油污的回收率仍达到100%，则通电电流是速度为

v_{0}

时的多少倍？

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19、如图所示，“冰雪游乐场”滑道O点的左边为水平滑道，右边为高度h = 3.2m的曲面滑道，左右两边的滑道在O点平滑连接．小孩乘坐冰车由静止开始从滑道顶端出发，经过O点后与处于静止状态的家长所坐的冰车发生碰撞，碰撞后小孩及其冰车恰好停止运动．已知小孩和冰车的总质量m = 30kg，家长和冰车的总质量为M = 60kg，人与冰车均可视为质点，不计一切摩擦阻力，取重力加速度g = 10 m/s² ，求：

(1)小孩乘坐冰车经过O点时的速度大小；

(2)碰撞后家长和冰车共同运动的速度大小；

(3)碰撞过程中小孩和家长（包括各自冰车）组成的系统损失的机械能。

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20、纯净水的电导率（电阻率的倒数）是检验纯净水是否合格的一项重要指标。某学习小组通过实验检测某品牌的纯净水的电导率是否合格，具体实验步骤如下：该小组将采集的水样注满绝缘性能良好的薄塑料圆柱形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，金属圆片的电阻不计，容器长度为L。

(1)、利用螺旋测微器测量该容器的直径d，如图甲所示，其读数为mm。

(2)、利用如图乙所示的电路测量水样的电导率（水样的电阻

R_{x}

约为1000Ω）。实验室提供的器材有干电池2节，滑动变阻器R，开关S和若干导线之外，还提供了如下电表：电压表（0~3V，内阻约为1kΩ），电流表（0~3mA，内阻约为40Ω），请根据图乙在图丙中用黑色笔迹代替导线把实物连接图补画完整。

(3)、正确连接电路后，合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据，小明同学作出U-I图像，测得图像的斜率为k。则水样电导率的表达式

σ

＝（用k，d和L表示）。

(4)、水样电导率

σ

的测量值真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）

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