高中物理沪科版-试题列表-第43页

1、如图所示，在坐标系

x O y

平面内，位于

x = 7 m

处的波源

S

开始振动（记为计时起点），产生的机械波沿

x

轴负方向传播，经

0.8 s

该波恰好传到

x = 3 m

处的

M

点。已知

y

轴两侧介质不同，该波在介质2中的传播速度为介质1中速度的2倍，该波穿过

y

轴后振幅变为原来的

\frac{2}{3}

，求：

(1)、该波在介质2中的传播速度大小；

(2)、

x = - 4 m

处的质点

P

在

0 ~ 2.8 s

内运动的路程。

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2、某实验小组利用如图甲所示的装置探究两球碰撞过程的规律。

(1)、实验的主要步骤如下：

①用游标卡尺测量小球A、B的直径，其示数均如图乙所示，则直径为mm，用天平测得球A、B的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 。

②用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。

③将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为 $θ$ 时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 $θ_{1}$ ，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 $θ_{2}$ 。

④若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为（用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 、 $θ$ 、 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ 表示）。

⑤该小组多次改变 $θ$ 进行实验，测得 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ ，以 $\cos θ_{1} - \cos θ$ 为纵轴， $\cos θ_{2}$ 为横轴，做出 $\cos θ_{1} - \cos θ$ 随 $\cos θ_{2}$ 变化的图像。若两球碰撞为弹性碰撞，则图像应为一条倾斜直线，其斜率的理论值为（用 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 表示）。

(2)、若实验时发现两球碰撞时，两球球心不在同一水平线上，其原因可能是球A运动过程中，球A的摆长发生变化，导致碰撞点相对于球B的球心（选填“偏高”或“偏低”）。

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3、为使校园智慧农场里的蔬菜长得更好，某小组设计了自动补光系统。

(1)、该系统核心元件为光敏电阻

R_{G}

，其阻值随光照强度增大而减小。小组成员首先对光敏电阻

R_{G}

进行研究。

①在自然光照下利用多用电表粗测 $R_{G}$ 的阻值，图甲为多用电表示意图，下列操作正确的是。

A.测量前调节 $S_{2}$ ，使指针指在左端的“0”刻度位置

B.欧姆调零时，将红黑表笔短接，调节 $S_{1}$ ，使指针指在右端的“0”刻度位置

C.测量过程中，若指针偏角过小，应换用更大倍率挡并重新欧姆调零

D.测量结束后，应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡

②在自然光照下测得光敏电阻 $R_{G}$ 阻值约为 $1.3 k Ω$ ，为精确研究 $R_{G}$ 的阻值，该小组设计了如图乙所示的实验电路。提供的器材有：待测光敏电阻 $R_{G}$ 、直流电源 $E$ （电动势3.0V，内阻不计）、电压表V（量程 $0 ~ 3 V$ 、内阻约 $2 k Ω$ ）、电流表A（量程 $0 ~ 10 mA$ 、内阻约 $10 Ω$ ）、滑动变阻器 $R (0 ~ 20 Ω)$ 、开关S、导线若干。

ⅰ.请根据实验目的，用笔画线代替导线完成图乙中的实物电路连接。

ⅱ.实验测得两不同光照强度下 $R_{G}$ 的伏安特性曲线如图丙中 $A 、 B$ 所示，图示中光照强度较小条件下， $R_{G}$ 的电阻值为 $Ω$ 。

(2)、基于上述研究，小组设计了如图丁所示的自动补光电路。控制电路由电源、光敏电阻

R_{G}

、滑动变阻器

R

和电磁继电器组成；工作电路由电源和补光灯

L

组成。继电器线圈有一定电阻，当光照强度低于设定值时，电磁继电器吸合衔铁，触点接通，补光灯L自动点亮。在某次调试过程中，发现当光照强度已低于设定值时，补光灯L仍未点亮。为使系统正常工作，应将滑动变阻器

R

的滑片P向（选填“左”或“右”）端适当移动。

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4、如图甲所示，在水平实验台上固定一个周长为

L

的超导圆环

a b c d

，一块质量为

m

的永磁铁沿圆环中心轴线从正上方缓慢向下运动，永磁铁最终悬浮在圆环正上方

h_{1}

高度处，由于超导体存在极小的电阻导致电流衰减，永磁铁的悬浮位置会随时间缓慢下移，经过时间

t_{0}

，悬浮高度变为

h_{2}

。已知永磁铁在高度

h_{1} 、 h_{2}

处时，圆环所在位置的磁感应强度大小分别为

B_{1} 、 B_{2}

，磁场方向与水平方向的夹角分别为

θ_{1} 、 θ_{2}

，圆环中的感应电流大小分别为

I_{1} 、 I_{2}

。图乙为实验测得的圆环中电流大小的平方随时间变化的图像，重力加速度为

g

，忽略磁场能的变化。下列说法正确的是（　　）

A、从上向下看，超导圆环中感应电流的方向为逆时针方向 B、永磁铁在

h_{1}

高度处时，超导圆环所受安培力的大小为

B_{1} I_{1} L \cos θ_{1}

C、永磁铁在

h_{2}

高度处时，超导圆环所受安培力的方向竖直向上 D、该超导圆环的电阻值为

\frac{2 m g (h_{1} - h_{2})}{t_{0} (I_{1}^{2} + I_{2}^{2})}

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5、两节性能不同的动车，其额定功率和在平直铁轨上能达到的最大速度如下表所示，若每节动车运行时受到的阻力与自身质量

m

及运行速度

v

的乘积成正比即

f = k m v

，其中

k

为常数。现将两节动车机械连接组成动车组，整体以总额定功率在平直铁轨上运行。下列说法正确的是（　　）

动车	额定功率 $(10^{6} W)$	最大速度 $(m / s)$
甲	4.8	120
乙	6.0	150

A、甲、乙两节动车的质量之比为4：5 B、甲、乙两节动车的质量之比为5：4 C、动车组能达到的最大速度为

60 \sqrt{5} m / s

D、动车组能达到的最大速度为

50 \sqrt{6} m / s

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6、如图所示，竖直平面内存在与水平面成

45 °

角的匀强电场，一长为

L

不可伸长的绝缘轻质细线一端固定于

O

点，另一端系着质量为

m

、电荷量为

+ q

的带电小球，小球在竖直面内绕

O

点做完整的圆周运动，当小球经过与

O

点等高的

P

点时，细线的拉力恰好为零。已知重力加速度大小为

g

，下列说法正确的是（　　）

A、电场方向斜向右上 B、电场方向斜向左上 C、小球经过

P

点时的速度大小为0 D、小球经过

P

点时的速度大小为

\sqrt{g L}

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7、如图所示，质量为

m

的风筝受到垂直于风筝面向上的风力、沿风筝线的拉力和重力作用，在空中处于平衡状态，此时风筝平面、风筝线与水平面夹角均为

30 °

。某时刻风力大小突然变为原来的2倍，通过调整风筝线与水平面的夹角使风筝再次在空中平衡，且调整过程中风筝平面与水平面的夹角始终为

30 °

。不计风筝线质量，重力加速度为

g

，风筝再次在空中平衡后，风筝线的拉力大小为（　　）

A、

\sqrt{7} m g

B、

\sqrt{5} m g

C、

2 m g

D、

\sqrt{3} m g

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8、如图所示，在离地面高度为

h

处先后水平向右抛出两小球

A

和

B, A

与地面碰撞瞬间水平速度不变，竖直速度大小不变、方向反向，运动过程中不考虑空气阻力，两小球的运动轨迹交点到地面的高度为

0.5 h

，则水平抛出小球

A

和

B

的初速度大小之比为（　　）

A、3：5 B、1：3 C、

\frac{2 \sqrt{2} + 1}{7}

D、

\frac{3 \sqrt{2} + 1}{14}

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9、如图所示，边长为L的等边三角形ABC的三个顶点分别固定一个点电荷，已知A、B处点电荷的电荷量均为-q，三角形中心O点的电场强度大小为E，方向由O指向C。静电力常量为k，则A、B连线中点M处的电场强度大小为（　　）

A、

\frac{4 k q}{3 L^{2}} - \frac{4}{9} E

B、

\frac{4 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{9} E

C、

\frac{2 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{3} E

D、

\frac{4 k q}{3 L^{2}} + \frac{4}{3} E

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10、如图所示，交流发电机的矩形导线框电阻值为

R

，通过电刷与理想变压器原线圈相连，副线圈接有阻值为

R

的定值电阻，变压器的原、副线圈匝数比为2：1。矩形导线框绕垂直于匀强磁场的轴

O O^{'}

匀速转动。若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则定值电阻消耗的功率变为原来的（　　）

A、

\sqrt{2}

倍 B、2倍 C、

2 \sqrt{2}

倍 D、4倍

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11、“自热米饭”盒的内部结构如图所示，加热层有氧化钙等物质，遇水反应放热，可实现无火无电条件下加热食材，加热时食材层内空气温度缓慢上升，通过盖子上的透气孔泄压维持食材层内空气压强不变。若忽略加热过程中食材层体积变化，食材层内空气可视为理想气体，则加热过程中，下列说法正确的是（　　）

A、食材层内空气分子单位时间内撞击器壁的分子数不变 B、食材层内空气的内能增加量等于气体从化学反应中吸收的热量 C、食材层内空气的压强与热力学温度成正比 D、食材层内空气分子对单位面积器壁的平均作用力不变

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12、患者服用碘131后，碘131会聚集到人体的甲状腺区域，可用于靶向治疗甲状腺疾病。某次治疗中，医生给患者服用一定量的碘131，并记录其原子核数目

N

随时间

t

的变化情况，得到如下关系：当

t = 0

时，

N = N_{0}

；当

t = 24

天时，

N = \frac{N_{0}}{8}

。则碘131的半衰期约为（　　）

A、4天 B、6天 C、8天 D、12天

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13、高空中悬浮的六角形冰晶是形成“日晕”等大气光学现象的关键因素。如图所示，一束太阳光入射至一六角形冰晶的表面，经折射后从侧面射出，已知图中

a

为红光，

b

为紫光。下列光路示意图可能正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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14、如图所示，粒子源能释放初速可视为0的带电粒子，并从

O_{1}

进入加速区，沿

O_{1} O_{2}

连线加速后垂直进入偏转区（长×宽×高

= 4 d \times 4 d \times 7 d

）底部中心

O_{2}

，随后从狭缝进入接收区，最终被可水平移动的收集板接收。收集板与偏转区右侧面形状相同并对齐，狭缝上

O_{3}

点与收集板上

O_{4}

点等高；加速区竖直方向存在电压可调的匀强电场；偏转区存在匀强磁场Ⅰ，方向可调且垂直于

O_{1}

、

O_{2}

、

O_{3}

、

O_{4}

所构成的竖直平面。

(1)、若粒子源产生比荷分别为25k和4k的正离子a和b，当加速电压为U时，正离子a恰能垂直击中

O_{4}

。求

①匀强磁场Ⅰ的磁感应强度B大小；

②收集板能收集到两种正离子时，离狭缝的最大水平距离x；

③若在接收区加上磁感应强度大小为磁场Ⅰ的3倍且水平向右的匀强磁场Ⅱ，则收集板向右移动时，a和b落点的连线在收集板上扫过的区域面积S。

(2)、若粒子源产生大量电子且收集板用金属钨制成，当高速电子轰击钨核时，动能以一定的比例转化为辐射能并释放X射线。若动能转化比例为100%，就可辐射出能量最大的X射线，但此类X射线辐射强度几乎为0。X射线辐射强度随波长的具体分布如图乙所示（所有被加速的电子都能全部击中收集板），请利用图中数据计算普朗克常量h。

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15、如图所示，光滑水平长方形板ABCD和半径

R = 50 m

的光滑圆柱面平滑连接且固定在水平地面上。长方形板上安装了处于原长且劲度系数

k = 12 N / m

的轻弹簧a和b，都与AB成夹角

θ = 30 °

放置，自由端分别在AB边上的J点和H点。弹簧b下方铺设特殊材料。将质量m均为1kg的滑块1和滑块2分别静置于J点和H点，与弹簧接触但不连接。推动滑块1使弹簧a存储弹性势能

E_{p} = 8 J

，释放后滑块1恰好与滑块2发生完全非弹性碰撞成为结合体。滑块均可视为质点，与特殊材料间动摩擦因数

μ

和相对H点的距离x符合

μ = α x

（其中

α = 0.2 m^{- 1}

），弹簧足够长且形变时都沿轴线方向，不计空气阻力。

(1)、滑块1运动至J点时，对圆柱面压力

F_{N}

的大小；

(2)、滑块1与滑块2碰撞过程中系统损失的机械能

Δ E

；

(3)、结合体第一次滑上长方形板至返回H点所通过的路程s；

(4)、此后，不断平行AB平移弹簧a到适当位置且保持与AB边夹角不变，以保证结合体能返回H点。每当结合体通过H点压缩弹簧b时，对其补充机械能

Δ E^{'} = 1 J

。求最终两弹簧处于原长时自由端的距离L。

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16、如图所示，测量磁感应强度大小的装置由线圈、平行板电容器、“T”形传动装置（绝缘杆与金属杆固定组成）以及轻质光滑转盘（位置固定）组成。电容器下极板固定，上极板可随导电悬挂器在水平光滑导电轨道左右滑动。金属杆两端通过两根绝缘轻弹簧与转盘连接，转盘可随金属杆同步转动。以O点为原点建立O-xyz坐标系，当金属杆沿x轴方向平移时，通过绝缘杆带动上极板移动。弹簧现处于原长，在金属杆中通入由j端流向p端的恒定电流

I_{0}

。已知电源（内阻不计）电动势为E，金属杆有效长度为l，线圈自感系数为L，电容器上下极板长为a、宽为b，板间距离为d，板间电介质相对介电常数为

ε_{r}

，静电力常量为k，弹簧劲度系数为

k^{'}

。

(1)、开关拨到1，金属杆沿y轴放置，当转盘右侧磁场沿z轴正方向时。

①判断金属杆所受安培力的方向；

②与无磁场时相比，电容器带电量变化大小为 $Δ Q$ ，求弹簧形变量 $Δ x$ 及磁感应强度B的大小；

(2)、若转盘右侧磁场平行于yoz平面，设计利用该装置测定磁感应强度大小的方案。

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17、如图甲所示，上方开口的圆筒气缸竖直放置，气缸导热性能良好，底部有一凸出物。缸内用质量

m = 3 kg

、面积

S = 100 {cm}^{2}

的活塞封闭了一定质量理想气体。缸内壁离缸底56cm处固定一卡口。初始时活塞位于卡口处，活塞到缸底距离h随气体温度T的变化关系如图乙所示。状态A时，卡口对活塞的支持力为40N；状态B时，卡口对活塞恰好无作用力。从状态A经状态B到状态C的过程中气体内能增加了

Δ U = 266.8 J

。已知大气压

p_{0} = 1.01 \times 10^{5} Pa

，不计卡口体积，活塞与缸壁无摩擦，求：

(1)、状态B的温度

T_{B}

；

(2)、凸出物的体积

V_{x}

；

(3)、整个过程中气体吸收的热量Q。

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18、某实验小组在常温20℃环境中，测量一根长为50.00cm的合金丝电阻率。

(1)、先用多用电表粗测合金丝电阻，将选择开关调至欧姆档“

\times 1

”档，并进行正确操作后指针位置如图1，则合金丝电阻为

Ω

。

(2)、用螺旋测微器测量合金丝直径时刻度如图2，读数为mm。

(3)、为精确测量电阻，采用如图3的电路，其中滑动变阻器调节范围0~10Ω，电流表内阻为0.5Ω，导线连接正确的是___________。

A、①连a，②不连 B、①连a，②连c C、①连b，②不连 D、①连b，②连d

(4)、经正确操作后，测得多组数据，并在图4的

U - I

坐标系中描点作图，则该合金丝的电阻率

ρ =

Ω \cdot m

。（结果保留1位有效数字）

(5)、查阅资料后发现该合金丝电阻随温度的变化关系为

R_{t} = α t + R_{0}

，随后利用该合金丝、数字电压表（内阻极大）、恒流电源（输出电流

I_{0}

）、开关和导线，将合金丝做测温探头，设计了一个电阻温度计，请根据图5的电路在答题纸上写出温度t与电压U的关系式。

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19、某同学利用双缝干涉实验测量某单色光波长，实验装置如图所示。

(1)、对于光具座上的光学元件，下列说法正确的是___________。

A、①是凹透镜，③的作用是产生线光源 B、更换②后目镜中观察到的各条纹位置不变 C、可通过左右调节⑤，使得干涉条纹更加清晰明亮 D、将小灯泡换成激光光源，移除①、②、③后仍可观察到干涉条纹

(2)、图中双缝干涉现象出现的区域是（选填“区域Ⅰ”、“区域Ⅱ”或“区域Ⅰ和区域Ⅱ”）。

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20、用如图1所示装置进行“探究加速度与力、质量的关系”实验。槽码用绕过滑轮的细线牵引小车，槽码的总重力可作为细线的拉力。小车运动的位移和速度可由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变槽码的质量，便可研究小车加速度与细线拉力大小的关系。

(1)、用图中打点计时器完成实验，应选择___________（单选）。

A、8V交流电源 B、8V直流电源 C、220V交流电源

(2)、关于这个实验说法正确的是___________（单选）。

A、需要毫米刻度尺 B、只需记录1条纸带的数据 C、该装置可验证机械能守恒定律

(3)、在坐标纸上画出

a - F

图像如图2，原因可能是___________。

A、轨道倾角过大 B、未将槽码钩的重力记录在细线拉力的数据中 C、未满足槽码的总质量远小于小车的质量

(4)、在本实验中要求调节定滑轮使细线与长木板平行的理由是。

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