高中物理沪科版-试题列表-第16页

1、利用如图甲装置研究重物做圆周运动的向心力与角速度的关系，在表面粗糙的转盘同一直径上开了两道宽度均为d的狭缝，转盘上放置一质量未知的重物，拉力传感器固定在转轴上，重物与拉力传感器用轻绳连接。激光发射器发出的细小光束穿过狭缝后可被正对的接收器接收，调整激光发射器和接收器的位置使得激光束恰好正对着重物中间。实验开始时把轻绳拉直，启动电机让转盘缓慢加速，重物与转盘始终保持相对静止，最后一起保持匀速转动。某次实验中当转盘匀速转动时，接收器接收到的激光强度随时间的变化情况如图乙所示：激光接收周期为t₀ ，每次接收到光照的时长为Δt。

(1)、要研究向心力与角速度的关系时，需要保证重物的和保持不变；

(2)、此次实验物体随圆盘做匀速圆周运动的角速度为ω= ，重物的转动半径r=；（用题中已知量的符号表示）

(3)、改变转盘转速，进行多次实验，测得多组激光接收周期t及对应的传感器示数F，得到如图丙所示的图像，图线不过原点的主要原因是。由图像可得重物的质量m=（用题中已知量的符号表示）。

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2、小明同学利用手机传感器来验证机械能守恒定律，如图所示：细绳一端固定在手机一端的中间，另一端悬挂在

O

点。已知细绳的长度远大于手机尺寸，且

O

点至手机传感器的距离为

L

。实验步骤如下：

(1)、在手机上打开测量加速度APP，握住手机使细绳拉紧至水平后静止释放，手机开始向下摆动。若以

O

点所在水平面为零势能参考面，则手机在下摆到最低点的过程中重力势能（选填“增加”“减少”或“不变”）。

(2)、从APP中读出手机摆至最低点的向心加速度为

a

，则手机摆至最低点时的速度

v =

（用题中已知符号表示）。

(3)、只要满足

a =

g

（

g

为重力加速度），则说明手机在下摆过程中机械能守恒。

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3、2025年4月23日，我国利用激光测距系统首次实现地月距离尺度的激光测距。现利用激光测距技术测量某同步卫星高度，如图所示，同步卫星与测距系统和地心共线，某时刻通过测距系统向同步卫星发射激光信号，经过

t

时间接收到卫星的反射信号（此过程地球及卫星转过角度很小，可忽略不计）。已知地球半径为

R

，激光速度为

c

，同步卫星的周期为

T

，万有引力常量为

G

，则可得（　　）

A、同步卫星距离地面高度为

\frac{c t}{2}

B、同步卫星绕地球运行的线速度大小为

\frac{π c t}{T}

C、同步卫星绕地球的向心加速度大小为

\frac{4 π^{2}}{T^{2}} (R + c t)

D、地球的质量为

\frac{4 π^{2}}{G T^{2}} {(R + \frac{c t}{2})}^{3}

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4、如图所示，某智能下棋机器人正在下棋，其机械手臂由两段等长的手臂组成，能绕着固定的竖直转轴水平转动，

P 、 Q

为机械手臂上的两点，若保持两段手臂夹角

α

不变（

α > 90^{\circ}

），在机械手臂匀速转动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、

P

、

Q

两点的线速度相等 B、

P

、

Q

两点的角速度相等 C、

P

点的加速度大于

Q

点的加速度 D、

P 、 Q

两点的加速度方向不变

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5、如图为3D打印机，空间坐标系O-xyz如图所示。打印机喷头可沿y轴左右移动，还可沿z轴上下移动，托板可沿x轴前后移动。若某次打印，喷头靠近托板沿y轴正方向匀加速运动（z轴方向无运动），托板沿x轴正方向匀速运动，则在托板打印出的图样有可能是以下哪个（　　）

A、

B、

C、

D、

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6、如图所示为一针状电极与平板电极间形成的电场。现有一微小带电颗粒（重力可忽略），沿虚线轨迹运动，并最终被吸附在平板电极上。图中a、b两点距离与c、d两点距离相等，下列说法正确的是（　　）

A、该微小颗粒带正电 B、a、b两点电场强度相同 C、a、b两点间电势差一定等于c、d两点间电势差 D、该微小颗粒在a点的电势能比在d点的电势能大

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7、关于下列四幅图片的说法中正确的是（　　）

A、甲图中的实验表明平抛运动的水平方向为匀速直线运动 B、乙图中是应用离心现象，脱水桶转动时水滴做离心运动 C、根据丙图中电场线的分布情况，可知甲、乙带等量同种电荷 D、丁图中若甲同学随火车一起以接近光速水平向左运动，则他看到站台上的乙同学会变矮

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8、如图甲，机器人小车静止在分拣口，托盘绕转轴转动到某一角度后停止转动，快递立刻加速下滑进入分拣口。在快递向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、托盘对快递的支持力做正功 B、托盘对快递的摩擦力做正功 C、快递受到的合外力做正功 D、快递的机械能增大

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9、2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功与空间站天和核心舱径向端口对接。假设对接前某段时间内，神舟飞船和空间站均做匀速圆周运动，其轨道分别如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A、神舟飞船的加速度大于空间站的加速度 B、神舟飞船的线速度小于空间站的线速度 C、神舟飞船的运动周期大于空间站的运动周期 D、神舟飞船受到地球的引力一定比空间站的大

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10、抖空竹是国家级非物质文化遗产，也是江苏民间传统杂技项目。如图所示，某表演者通过线绳拉动空竹在水平面内做匀速圆周运动，空竹可视为质量m=0.2kg的质点，做圆周运动的半径r=0.3m，线绳与竖直方向的夹角恒为θ=37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）。

(1)、求空竹做匀速圆周运动的线速度大小v；

(2)、若表演者突然停止拉动，空竹在摩擦力作用下做匀减速圆周运动，经t=2.0s速度减为零，求此过程中空竹克服阻力做的功W；

(3)、若空竹在转动过程中，线绳突然断裂，求空竹落地时的水平位移的大小（已知空竹做圆周运动时的高度h=0.8m，不计空气阻力）。

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11、如图所示是一种研究平抛运动的实验装置。小球抛出点在水平桌面的边缘处，忽略空气阻力，当地重力加速度为

g = 10 m / s^{2}

。

（1）把泡沫板在距离桌面竖直高度为 $h_{1}$ 处水平固定（ $h_{1}$ 为泡沫板上表面到桌子上表面的竖直高度），然后让小球从斜面上某点由静止滚下，小球做平抛运动落在水平的泡沫板上，在泡沫板上留下一个点痕迹，测出平抛运动的水平位移为 $L_{1}$ 。

（2）把水平泡沫板与桌面上表面竖直距离调整为 $h_{2}$ ，重复步骤（1），从同一位置静止释放小球，测出小球平抛运动的水平位移为 $L_{2}$ 。

（3）在测量误差允许范围内 $\frac{h_{1}}{h_{2}} =$ ，则表明"把平抛运动分解为竖直方向的匀加速直线运动和水平方向的匀速直线运动"是正确的。

（4）多次重复步骤（1），得到多组 $h$ 和 $L$ 的数据，根据这些数据，在坐标上画出平抛运动的抛物线， $A 、 B 、 C$ 为小球平抛轨迹上的不同位置， $A$ 为坐标原点，从图线上看， $A B$ 段或 $B C$ 段的时间 $Δt =$ s，平抛运动的初速度 $v_{0} =$ m/s。

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12、如图所示为质量为

m

的汽车在水平路面上启动过程中的速度图像，

O a

段为过原点的倾斜直线，

a b

段表示以额定功率行驶时的加速阶段，

b c

段是与

a b

段相切的水平直线，则下述说法正确的是（）

A、

0 ～ t_{1}

时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B、

t_{1} ～ t_{2}

时间内汽车牵引力做功为

\frac{m v_{1}^{2} v_{2} （ t_{2} - t_{1} ）}{(v_{2} - v_{1}) t_{1}}

C、

t_{1} ～ t_{2}

时间内的平均速度大于

\frac{1}{2} （ v_{1} + v_{2} ）

D、在全过程中，

t_{1}

时刻的牵引力及其功率都是最大值

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13、如图甲所示，河外星系中两黑洞A、B的质量分别为M₁和M₂ ，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动．为研究方便简化为如图乙所示的示意图，黑洞A和黑洞B均可看成球体，天文学家测得OA>OB，且黑洞A的半径大于黑洞B的半径，根据你所学的知识，下列说法正确的是

A、两黑洞的质量之间的关系一定时M₁<M₂ B、黑洞A的第一宇宙速度大于黑洞B的第一宇宙速度 C、若两黑洞间的距离一定，把黑洞A上的物质移到黑洞B上，则它们运行的周期不变 D、人类要把宇航器发射到黑洞A或B较近的区域进行探索发射速度只需大于11.2km/s

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14、如图甲所示为蹦床运动员比赛的场景，图乙为某运动员完成比赛后落在蹦床上一段时间内与蹦床间的作用力随时间的变化规律，已知该运动员的质量为

m = 50 kg

，重力加速度为

g = 10 m / s^{2}

，不计空气阻力。从

t = 0

时刻开始，下列说法正确的是（）

A、该运动员第一次离开蹦床后，上升的最大高度为12.8m B、1.0s~2.6s的时间内，该运动员动量的变化量为0 C、3.0s~3.8s的时间内，该运动员重力的冲量为0 D、该运动员第二次与蹦床作用时的平均作用力大小为2000N

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15、如图为车库出入口的曲杆道闸，道闸由转动杆OA与横杆AB连接而成，在道闸抬起过程中，杆AB始终保持水平。杆OA绕O点从水平匀速转动到竖直的过程中，下列说法正确的是（）

A、A点的线速度不变 B、B点的角速度改变 C、A、B两点线速度相等 D、B点在竖直方向做匀速运动

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16、下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（）

A、铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯 B、“水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力 C、洗衣机的脱水是利用了失重现象 D、汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎

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17、利用磁场控制带电粒子运动，可以实现对带电粒子的收集，收集装置如图所示，半径为

R

的圆形虚线区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，在磁场中央有一半径

r = (\sqrt{2} - 1) R

的圆柱形收集器

A

，位于圆形虚线上的离子源

O

将荷质比为

k

的正离子在平面内以速率

v_{0}

持续均匀地沿不同方向（0~180°）射入磁场区域，离子接触收集器

A

表面即被收集，若离子的运动轨迹和收集器

A

表面相切，认为离子不被收集，忽略离子间的相互作用，不计离子的重力。

(1)、若所有离子都不能被收集器

A

收集，求磁感应强度

B_{1}

的取值范围；

(2)、若沿

O A

方向射入的离子刚好没被收集器

A

收集，求磁感应强度

B_{2}

的大小；

(3)、若收集器

A

半径

r^{'} < (\sqrt{2} - 1) R

，磁感应强度保持为

B_{2}

不变，已知离子源

O

单位时间射入磁场的离子数为

n

，收集器

A

工作时间为

t

，求收集器

A

上收集到的离子个数

N

与

r^{'}

的关系式。（已知

t

远大于离子在磁场中运动时间，计算过程角度用弧度制表示，结果可用反三角函数表示，例如

a = \sin β

，

β = \arcsin a

）

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18、工程师设计了一种新型“振荡式电磁阻尼器”，通过金属杆的往复运动高效耗散动能。如图所示，该系统轨道由两条间距为

L = 0.5 m

的“

”形光滑平行金属导轨组成：其中倾斜段Ⅰ顶端高度

h_{1} = 0.8 m

；倾斜段Ⅱ顶端高度

h_{2} = 1.0 m

，顶端水平固定一根金属杆

c d

；水平段Ⅲ长为

d = 0.3 m

，水平导轨间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小

B = 2 T

。金属杆

a b

从Ⅰ顶端静止释放，经过足够长的时间金属杆

a b

停止运动。已知金属杆

a b

与导轨保持垂直且接触良好，金属杆

a b

经过轨道连接处时动能不损失，金属杆

a b

质量为

m = 0.2 kg

，两金属杆接入电路中的电阻均为

R = 0.5 Ω

，其余电阻不计。已知

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

，忽略空气阻力。求：

(1)、回路的最大电流值

I_{m}

；

(2)、

c d

杆产生的焦耳热

Q

；

(3)、

a b

杆最终停止的位置距

M N

端的距离

x

。

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19、校园篮球社团活动中，社员小明负责给新篮球充气。已知篮球的容积为

V = 8.0 \times 10^{3} {cm}^{3}

，初始时篮球内部为真空（无气体）。小明使用的充气筒每次可将压强

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

、体积

V_{0} = 200 {cm}^{3}

的空气打入篮球（忽略温度变化与篮球容积变化）。

(1)、求小明需充气多少次，篮球内部气体压强才能达到

p = 1.5 \times 10^{5} Pa

？

(2)、若充气后篮球内压强达到

p = 1.5 \times 10^{5} Pa

，现需将压强降至

p_{1} = 1.2 \times 10^{5} Pa

，求放出的气体在标准大气压

p_{0}

下的体积。

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20、某科技小组设计了如图甲所示的装置来探究一定质量的理想气体等温变化的规律，导热气缸内封存有一定质量的理想气体，气缸总长度为

10 cm

。活塞（厚度不计）通过连杆与位移传感器相连，活塞面积

S_{1} = 20 {cm}^{2}

。在实验过程中，活塞可以自由滑动，忽略与气缸之间的摩擦。气缸底部集成压力传感器（体积忽略不计），传感器面积

S_{2} = 2.0 {cm}^{2}

。初始状态下，缸内气体压强为大气压强

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

，气体的温度为

T_{0} = 300 K

，压力传感器示数设置为0，位移传感器示数设置为0。

(1)、实验小组缓慢推动连杆，目的是。

(2)、通过实验获得的数据如下表：

压力 $(F) / N$	0	5.0	8.6	13.4	20.0	24.5
位移 $(x) / cm$	0	2.0	3.0	4.0	5.0	5.5

数据处理时，将上表格中的数据转化为下表格中的数据，该表格中需要补充的数据为 $\times 10^{5} Pa$ ，请将第4组数据在图乙中标出，并连线，根据图乙的连线，可以得出结论：对一定质量的气体，当温度不变时，压强和体积成。

压强 $(p) / \times 10^{5} Pa$	1.00	1.25	1.43		2.00	2.23
体积 $(V) / {cm}^{3}$	200	160	140	120	100	90
体积倒数 $(\frac{1}{V}) / \times 10^{- 3} {cm}^{- 3}$	5.00	6.25	7.14	8.33	10.0	11.1

(3)、另一小组成员将压强传感器连接在注射器针头，缓慢推动活塞逐渐减小气体体积的实验过程中，发现活塞处缓慢漏气，其余操作无误。根据实验数据绘出的

p - \frac{1}{V}

图像可能是_____。

A、

B、

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