高中物理沪科版（2019）-试题列表-第250页

1、如图所示，在天河校区高三9班教室门前的栏杆上，用细绳绑着一只有助于舒缓压力的“奶龙”气球。观察发现，白天温度较高时，它能向上飘起，细绳拉紧；晚上温度骤降时，它不能向上飘起，细绳松弛。假设大气压强恒为p₀ ，白天气温为T₁ ，晚上气温为T₂ ，空气密度为ρ，重力加速度为g。气球内封闭气体可视作理想气体，内部气压保持与大气压强相等，理想气体状态方程的比例常数为C。一定质量的同种理想气体的内能只与温度有关，U=kT（k为常数）。求：

(1)、气球所受空气浮力的变化量；

(2)、气球放出的热量。

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2、在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量。如图，某同学设计了一个动力学方法测量物体质量的实验方案，主要实验仪器包括：气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计时器和待测物体，主要步骤如下：

（1）调平气垫导轨，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块；

（2）将滑块拉至离平衡位置20cm处由静止释放，滑块第1次经过平衡位置处开始计时，第21次经过平衡位置时停止计时，由此测得弹簧振子的振动周期T；

（3）将质量为m的砝码固定在滑块上，重复步骤（2）；

（4）依次增加砝码质量m，测出对应的周期T，实验数据如下表所示，在图中绘制T²—m关系图线；

m/kg	T/s	T²/s²
0.000	0.632	0.399
0.050	0.775	0.601
0.100	0.893	0.797
0.150	1.001	1.002
0.200	1.105	1.221
0.250	1.175	1.381

（5）由T²—m图像可知，弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是（填“线性的”或“非线性的”）；

（6）取下砝码后，将待测物体固定在滑块上，测量周期并得到T² = 0.880s² ，则待测物体质量是kg（保留3位有效数字）；

（7）若换一个质量较小的滑块重做上述实验，所得T²—m图线与原图线相比将沿纵轴移动（填“正方向”“负方向”或“不”）。

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3、硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用如图所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R₀为已知定值电阻。电压表视为理想电压表。S闭合后：

(1)、若电压表V₂的读数为U₀ ，则I=。（用题中所给字母表示）

(2)、实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a，如图所示。由此可知电池内阻（填“是”或“不是”）常数，短路电流为mA，电动势为V。

(3)、实验二：减小“实验一”中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b。当滑动变阻器的电阻为某值时，若“实验一”中的路端电压为1.5V。那么实验二中外电路消耗的电功率为mW（计算结果保留两位有效数字）。

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4、如图甲所示理想变压器原线圈与两根平行金属导轨相连，副线圈与定值电阻和交流电动机相连，交流电流表

A_{1}

、

A_{2}

、

A_{3}

都是理想电表，定值电阻的阻值

r_{2} = 12

Ω，电动机线圈的电阻

r_{3} = 0.8

Ω。在原线圈所接导轨的虚线间有垂直导轨面的匀强磁场，磁感应强度大小

B = 2

T，导轨间距为

l = 1

m，电阻不计，在磁场中两导轨间有一根金属棒垂直横跨在导轨间，棒的电阻

r_{1} = 2

Ω，棒在磁场内沿导轨运动的

v - t

图像如图乙所示，在金属棒运动过程中，电流表

A_{2}

示数为2A，

A_{3}

示数为5A，则下列说法正确的是（　　）

A、变压器副线圈输出的电流频率为2Hz B、电动机的输出机械功率为100W C、电流表

A_{1}

的示数只能为14A D、变压器原副线圈匝数比可能为7∶6

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5、如图，水平地面上有一质量为m的“

”形木板A，其水平部分表面粗糙，长度为2R，

\frac{1}{4}

圆弧部分的半径为R、表面光滑，两部分平滑连接。现将质量也为m、可视为质点的滑块B从圆弧的顶端由静止释放。若地面粗糙，滑块B恰好能滑到此木板的最左端，此过程中木板A始终处于静止状态，重力加速度大小为g，则下列说法中正确的是（　　）

A、此过程中，A对水平地面的最大压力为4mg B、B与A水平部分上表面的动摩擦因数为0.2 C、若水平地面光滑，滑块B将从木板A的左端滑出 D、若水平地面光滑，A向右运动的最大位移为1.5R

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6、如图，虚线表示位于O点的点电荷Q产生电场的等势面，相邻等势面间电势差大小相等且为4V，一电子在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示。已知电子经过a点时的动能为10eV，经过f点时电势能为-20eV，下列说法正确的是（　　）

A、点电荷Q带负电 B、电子经过c点时动能为18eV C、电子经过d点时电势能为-28eV D、电子可能经过电势为4V的等势面

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7、图中a、b为两根互相垂直的无限长直导线，导线中通有大小相等、方向如图的电流，O为a、b最短连线上的中点，A、B、C、D分别是纸面内正方形的四个顶点。下列选项正确的是（　　）

A、O点的磁感应强度为0 B、A点与C点磁感应强度的大小相等 C、B点与D点磁感应强度的方向相同 D、撤去b导线，O点磁感应强度的方向垂直纸面向里

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8、如图，在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环，圆环处于静止状态，圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，环与磁场边界交点A、B与圆心O连线的夹角为

120^{°}

，此时悬线的张力为F．若圆环通电，使悬线的张力刚好为零，则环中电流大小和方向是

A、电流大小为

\frac{\sqrt{3} F}{3 B R}

，电流方向沿顺时针方向 B、电流大小为

\frac{\sqrt{3} F}{3 B R}

，电流方向沿逆时针方向 C、电流大小为

\frac{\sqrt{3} F}{B R}

，电流方向沿顺时针方向 D、电流大小为

\frac{\sqrt{3} F}{B R}

，电流方向沿逆时针方向

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9、一束单色光在不同条件下会形成很多有趣的图样。下列四幅图分别为光通过圆孔、光照射在不透光圆盘上、光通过双缝、光通过单缝后，在光屏上形成的图样。图样中有一幅形成原理与其他不同，该图样是（　　）

A、

B、

C、

D、

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10、2024年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远的影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，量子力学已成为现代科学的重要基石之一。下列关于量子力学创立初期的奠基性事件中说法正确的是（）

A、黑体辐射电磁波的强度的极大值随着温度的降低向波长短的方向移动 B、发生光电效应时，逸出光电子的最大初动能与入射光的频率成正比关系 C、德布罗意的物质波假设认为一切实物粒子都具有波粒二象性 D、根据玻尔原子理论，氢原子由高能级向低能级跃迁时，只能吸收特定频率的光

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11、一段粗细均匀、中空的圆柱形导体，其横截面及中空部分横截面均为圆形，如图（a）所示。某同学想测量中空部分的直径的大小，但由于直径太小无法直接精准测量，他设计了如下实验进行间接测量。

该同学进行了如下实验步骤：

（1）用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径D如图（b）所示．则直径D的测量值为mm。然后又用游标卡尺测得该元件的长度L。

（2）用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值：该同学选择“×100”挡位，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择挡位（选填“ $\times 1 k$ ”或“ $\times 10$ ”），并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图（c）所示，测量值为 $Ω$ 。

（3）设计了如图（d）所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值，除待测导体件 $R_{x}$ 外，实验室还提供了下列器材：

A．电流表 $A_{1}$ （量程为20mA，内阻 $r = 25 Ω$ ）

B．电流表 $A_{2}$ （量程为50mA．内阻未知）

C．滑动变阻器 $R_{P} (0 ~ 10 Ω)$

D．定值电阻 $R_{1} = 200 Ω$

E．定值电阻 $R_{2} = 20 Ω$

F．电源（电动势 $E = 4.5 V$ ，内阻可以忽略）

G．开关S、导线若干

根据以上器材和粗测导体电阻值的情况可知，电路中定值电阻应选择（填器材前面的字母代号）；为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 的值，作出 $I_{2} - I_{1}$ 关系图像如图（e）所示。若读出图线上某点对应的x、y的坐标值分别为a和b，则可知这段导体两端面间电阻的测量值 $R_{x} =$ （用图像中数据和题设给出的物理量符号表示）

（4）该同学查出这段导体材料的电阻率 $ρ$ ，则中空部分的直径大小测量值为（用图像中数据和题设给出的物理量符号表示）。

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12、一根细线系着一个质量为

m

的小球，细线上端固定在横梁上。给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为

θ

，如图所示。现将

F

的方向由图示位置逆时针旋转至竖直方向的过程中，小球始终在图中位置保持平衡，则（　　）

A、绳子拉力一直增大 B、F一直减小 C、F的最小值为

m g sin θ

D、F的最小值为

m g tan θ

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13、一粒子源于

D

处不断释放质量为

m

，带电量为

+ q

的离子，其初速度视为零，经电压为

U

的加速电场加速后，沿图中半径为

R_{1}

的圆弧形虚线通过四分之一圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从

A

孔正对绝缘圆筒横截面的圆心

O

射入绝缘圆筒。绝缘圆筒的半径为

R_{2}

，圆筒的该横截面在粒子运动所在的竖直平面内，在该横截面内圆筒上有三个等间距的小孔

A 、 B 、 C

，圆筒内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，不计重力。求：

(1)、离子离开加速器的速度大小及静电分析器通道内虚线处电场强度

E

的大小；

(2)、若离子进入绝缘圆筒后，直接从

B

点射出，则圆筒内的磁感应强度

B_{1}

为多大；

(3)、为了使离子从

B

点射出后能从

C

点返回筒内，可在圆筒外直径

P Q

的上侧加一垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为

B_{2}

，若粒子在运动中与圆筒外壁碰撞，将以原速率反弹，求

B_{2}

可能的大小。

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14、如图甲，为了从筒中倒出最底部的羽毛球，将球筒竖直并筒口朝下，从筒口离地面

h = 1.8 m

的高度松手，让球筒自由落体，撞击地面，球筒与地面碰撞时间

t = 0.01 s

，碰撞后球筒不反弹。已知球筒质量

M = 90 g

，球筒长度

L = 40 cm

，羽毛球质量为

m = 6 g

，羽毛球和球筒之间最大静摩擦力

f_{m} = 0.3 N

，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为简化问题把羽毛球视为质点，空气阻力忽略不计，

g

取

10 {m/s}^{2}

，

{4.8}^{2} = 23.04

，求：

(1)、碰撞后羽毛球是否到达球筒口；

(2)、碰撞过程中，地面对球筒的平均冲击力为多大；

(3)、如图乙所示，某人伸展手臂握住球筒底部，使球筒与手臂均沿水平方向且筒口朝外，筒身离地高度仍为

h = 1.8 m

，他以身体躯干为中心轴逐渐加速转动直至羽毛球刚好飞出，筒口离中心轴距离为

R = 1.2 m

，则球落地后距离中心轴有多远？

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15、某款全自动增压供水系统的简要结构如图所示，储水罐的总容积为

V_{0} = 3.6 \times 10^{- 3} m^{3}

，初始工作时罐内无水，水龙头处于关闭状态，罐内气室的气体压强等于大气压强

p_{0}

。接通电源启动水泵给罐内补水，当压力开关检测到罐内气体压强达到

2.4 p_{0}

时自动断开水泵电源，停止补水。罐内气体可视为理想气体，罐的导热性能良好，忽略环境温度变化，取

g = 10 {m/s}^{2} ， p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa

，水的密度为

1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}

。求：

(1)、当水泵停止工作时，求罐中水的体积；

(2)、当压力开关检测到罐内气体压强低于

1.2 p_{0}

时会接通电源启动水泵开始补水。水泵刚启动开始补水瞬间，发现水龙头里有水恰好没有流出，求此时水龙头距离罐内水面的高度

h

？

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16、智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度

I

，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。

智能光控电路的核心元件是光敏电阻 $R$ ，某同学用如图乙所示电路测量光敏电阻在不同照度 $I$ 时的阻值，实验所用器材：电源 $E_{1} (9 V)$ ，滑动变阻器 $R_{4}$ （最大阻值为 $20 Ω$ ），电压表（量程为 $0 \sim 3 V$ ，内阻为 $3 k Ω$ ），毫安表（量程为 $0 \sim 3 mA$ ，内阻不计），定值电阻 $R_{0} = 6 k Ω$ ，开关和导线若干。

(1)、在闭合开关

S

前，应把

R_{4}

的滑片移到（选填“左”或“右”）端；

(2)、某次测量时电压表的示数如图丙所示，电压表的读数为V，电流表读数为

1.5 mA

，此时光敏电阻的阻值为Ω；

(3)、该同学通过测量得到了6组数据，他作出光敏电阻的阻值

R

随照度

I

变化的图像如图丁所示，由图丁可初步判断光敏电阻的阻值与照度反比例函数关系（选填“满足”或“不满足"）；

(4)、该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势

E = 6.0 V

，内阻忽略不计，电阻

R_{1} = 100 Ω

，电阻箱

R_{2}

的阻值调节范围是

0 \sim 9999.9 Ω

，光敏电阻

R

的电压

U

增加到

2.0 V

时光照系统开始工作，为了使照度降低到4klx时，自动控制系统开始补光，则

R_{2}

的阻值应该调节为

Ω

：

(5)、要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是。

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17、物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

（1）如图1所示，在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，下列实验操作中说法正确的是。

A．判断感应电流的方向时，需要先确定线圈的绕向

B．实验中将条形磁铁快速插入或快速拔出时，指针偏转将更加明显

C．实验中将条形磁铁插入时，插入快慢对实验现象不产生影响

D．将条形磁铁N极向下插入线圈或S极向下插入线圈，电流表的偏转方向相同

（2）在“利用单摆测重力加速度”的实验中

①如图2所示，某同学先用游标卡尺测量单摆1的摆球直径为mm，然后用秒表记录了此单摆振动30次所用的时间为s。

②另一同学将单摆2固定在铁架台上，使其做小角摆动（摆动路径如图中虚线所示），通过位移传感器得到了摆球位移随时间的变化曲线，已知摆长 $0.64 m$ ，根据图3中的信息可得，重力加速度 $g =$ $m / s^{2}$ （结果保留两位有效数字， $π^{2} = 9.86$ ）

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18、在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的

v - t

图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，下列说法正确的是（　　）

A、碰后蓝壶速度为

0.8 m / s

B、两壶发生的碰撞是弹性碰撞 C、碰后蓝壶移动的距离为

2 m

D、碰后红壶所受的摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力

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19、如图是半径为

R

的均质透明水晶球的一个截面圆，O为圆心，

A B

是截面圆的直径。单色细光束从

C

点平行于直径

A B

射入水晶球，恰好从

B

点射出，已知

C B

与直径

A B

的夹角为

θ

，光在真空中的传播速度为

c

，下列说法正确的是（　　）

A、光在

C

处入射角为

2 θ

B、水晶球的折射率为

\cos θ

C、光在水晶球中的传播速率为

\frac{c}{2 cos θ}

D、光在水晶球中的传播时间为

\frac{2 R {cos}^{2} θ}{c}

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20、2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱返回地面，在打开降落伞后的一段时间内，整个装置先减速后匀速下降，在这段时间内关于返回舱的说法正确的是（　　）

A、减速下降阶段，返回舱处于失重状态 B、减速下降阶段，返回舱动能的减少量小于飞船克服阻力做的功 C、匀速下降阶段，返回舱机械能的减少量大于重力对飞船做的功 D、匀速下降阶段，重力对飞船做的功等于飞船克服阻力做的功

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