高中物理沪科版-试题列表-第693页

1、汽缸是在自动化设备中广泛应用的执行机构，如图所示，某汽缸主要部件由缸体

A

、活塞B、活塞杆C、气阀

K_{1} 、 K_{2}

组成。活塞、活塞杆与缸体的导热以及密封性能均良好，且活塞与活塞杆运动过程中与缸体的摩擦力可以忽略不计。活塞连同活塞杆的质量

m = 5 kg

，汽缸缸内横截面积以及活塞横截面积均为

S_{1} = 5 {cm}^{2}

，汽缸内部长为

L = 60 cm

，忽略活塞厚度。某次测试时，竖直固定汽缸，打开气阀

K_{1} 、 K_{2}

，将活塞杆提升至汽缸顶部，然后只关闭气阀

K_{2}

，释放活塞和活塞杆，已知重力加速度

g

取

10 m / s^{2}

，标准大气压

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

。

(1)、求活塞静止时距汽缸底部的距离。

(2)、保持气阀

K_{1}

与大气连通，在原有气体不泄露的情况下打开气阀

K_{2}

，使用增压气泵通过与

K_{2}

连接的导管向汽缸的下部分充气，最终使活塞回到汽缸顶部，求增压气泵充入的空气在1个标准大气压下的体积。

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2、图甲为简易多用电表电路原理图，已知电流表G满偏电流

I_{g} = 100 μ A

、内阻

R_{g} = 90 Ω

，该多用电表具有直流0~1mA量程电流表、直流0~10mA量程电流表、直流0~3V量程电压表及欧姆挡四种挡位。

(1)、下列说法正确的是______。

A、测量时红表笔应接插孔A，黑表笔应接插孔B B、用多用电表的欧姆挡位测导体的电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，则测量值偏小 C、测量某二极管的反向电阻时，应使接在插孔A的表笔接二极管的正极 D、用多用电表的欧姆挡测电阻时，若指针偏转角度很小，则应换倍率更大的挡位进行测量

(2)、由已知条件可以算出电阻，

R_{1} + R_{2} =

Ω，

R_{3} =

Ω。

(3)、某同学欲测量多用电表欧姆挡内部总电阻r和电池的电动势E，设计如图乙所示的电路，将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔上，已知多用电表内部总电阻r远小于电压表V的内阻。通过改变电阻箱R的阻值多次测量，描点连线得到如图丙所示的

\frac{1}{U} - \frac{1}{R}

图线。根据图线得到欧姆挡内部总电阻r＝Ω。（结果保留两位有效数字）

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3、某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、光电门、轻质弹簧和滑块等器材设计了测量物体质量和验证动量守恒的实验，组装摆放好的装置如图甲所示。

主要步骤如下：

a.测得A、B滑块上固定的挡光片的宽度均为d，并根据挡光片调节光电门到合适的高度；

b.将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块A上；

c.接通气源，放上滑块，调节气垫导轨，使滑块能在导轨上保持静止状态；

d.弹簧处于原长时右端位于O点，将滑块A向左水平推动，使弹簧右端压至P点，稳定后由静止释放滑块A，并开始计时；

e.计算机采集获取数据，得到滑块A所受弹力大小F、加速度大小a随时间t变化的图像，如图乙所示；

f.滑块A与弹簧分开后，经过光电门1，记录遮光时间Δt，然后滑块A、B发生碰撞，碰撞时间极短，B、A分开后依次通过光电门2的时间分别为 $Δ t_{B}$ 和 $Δ t_{A}$ ；

回答以下问题：

(1)、利用测量数据，验证动量守恒定律的表达式是（用字母

m_{A}

、

m_{B}

、Δt、

Δ t_{A}

、

Δ t_{B}

表示）；

(2)、图乙数据包含大量隐含信息，假设

F - t

和

a - t

图像与坐标轴围成的面积分别

S_{1}

、

S_{2}

，则滑块A与加速度传感器以及挡光片的总质量

m_{A}

可表示为；将弹簧右端压缩至P点时，弹簧具有的弹性势能可表示为（结果均用，

S_{1}

、

S_{2}

表示）。

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4、如图所示的水平装置置于竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，电源电动势为E、内阻为R，两副平行且光滑的导轨间距分别为d与2d。材质均匀的导体棒b、c的长度均为2d、电阻均为R、质量均为m，垂直置于导轨上，导轨足够长且不计电阻。从闭合开关到两导体棒达到稳定状态的全过程中，下列说法正确的是（　　）

A、稳定前b、c棒均做加速度增大的加速运动 B、稳定前b、c棒的加速度大小之比始终是1∶2 C、稳定时导体棒c的速度大小为

\frac{2 E}{5 B d}

D、导体棒b中产生的焦耳热为

\frac{m E^{2}}{50 B^{2} d^{2}}

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5、如图甲所示，光滑水平面右端与半径为R的粗糙半圆弧轨道平滑连接，劲度系数为k的轻质弹簧左端与墙拴接，弹簧处于自然长度时其右端在B点左侧，底面装有力传感器的滑块在水平力作用下静止于图示位置，滑块与弹簧不拴接。现在撤去水平力，滑块在从A运动到D的过程中，传感器记录了滑块底面的弹力大小随时间变化关系，如图乙所示，

F_{1}

、

F_{2}

、

F_{3}

均为已知量。弹性势能表达式为

E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}

，重力加速度大小为g。下列表述正确的是（　　）

A、

F_{2} - F_{3} = 6 F_{1}

B、释放滑块后，弹簧的弹性势能与滑块的动能相等时，弹簧弹力的功率为

\frac{(F_{2} - F_{1}) R}{2} \sqrt{\frac{g k}{F_{1}}}

C、滑块沿圆轨道BCD运动过程中，圆轨道对滑块的冲量方向水平向左 D、滑块沿圆轨道BCD运动过程中，机械能减少了

\frac{1}{2} (F_{2} - F_{3} - 6 F_{1}) R

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6、如图所示，在x＝0.6m处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在x＝－0.6m处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t＝0时刻两波源开始振动，t＝0.5s时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　）

A、两列波的波速大小均为2m/s B、再经过0.1s，平衡位置在x＝－0.2m处的质点位移为－0.1m C、平衡位置在x＝－0.4m处的质点为振动减弱点 D、平衡位置在x＝0.2m处的质点前0.5s内运动的路程为50cm

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7、关于下列物理情景图片，说法正确的是（　　）

A、图甲3D眼镜是利用光的全息照相原理 B、图乙用单色光检查工件表面的平整度是利用光的干涉原理 C、图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，电磁波也会产生多普勒效应 D、图丁直接把墙壁上一个亮条纹的宽度当作条纹间距计算光的波长，结果会偏大

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8、某实验室内充满匀强磁场和匀强电场，磁场、电场与水平地面夹角均为45°且斜向右上，如图所示。房间内在离地面h处的位置有一个粒子发射源，源源不断地发射出质量为m、电荷量为q的粒子，粒子在房间内以v做匀速直线运动。某次实验中，撤去磁场，电场不变，粒子发射后经过一段时间落到地面上（不计空气阻力），重力加速度为g，以下说法正确的（　　）

A、粒子带负电，磁感应强度为

\frac{\sqrt{2} m g}{2 v q}

，电场强度为

\frac{\sqrt{2} m g}{2 q}

B、电场力做功为

\frac{\sqrt{2} m g h}{2}

C、粒子运动过程中机械能增大 D、落地点到发射点的水平距离

\sqrt{\frac{4 v^{2} h + g h^{2}}{g}}

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9、如图所示，均匀透明材料制作成的半圆柱的截面为半圆形ABC，O为圆心，半径为R，AB为直径边界，ACB为半圆弧边界，该材料对绿光的折射率n＝2，有一点光源嵌于S点，点光源在纸面内向各个方向发射绿光。已知SO⊥AB，且

S O = \frac{\sqrt{3}}{3} R

。若不考虑光在材料内部的反射，则直径边界与圆弧边界有光线射出的总长度为（　　）

A、

\frac{π + 2}{3} R

B、

\frac{π + 2}{6} R

C、

\frac{π R}{3}

D、

\frac{2 R}{3}

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10、如图所示，支架固定在底座上，它们的总质量为M。质量分别为2m和m的小球A、B（可视为质点）固定在一根长度为L的轻杆两端，该轻杆通过光滑转轴O安装在支架的横梁上，O、A间的距离为

\frac{L}{3}

，两小球和轻杆一起绕轴O在竖直平面内做圆周运动，运动过程中支架和底座一直保持静止。当转动到图示竖直位置时，小球A的速度为v，重力加速度为g。对于该位置，下列说法正确的是（　　）

A、小球A、B的向心加速度大小相等 B、小球A的向心力大于B球的向心力 C、若

v = \sqrt{\frac{g L}{3}}

，则底座对水平地面的压力为Mg＋2mg D、A、B两球恰好做匀速圆周运动

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11、如图所示，P是纬度为θ的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道同步卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且∠OAB＝90°，下列说法正确的是（　　）

A、P点物体的向心加速度小于卫星A的向心加速度 B、卫星A、B与P点均绕地心做匀速圆周运动 C、卫星A、B的线速度之比为

\sqrt{\cos θ}

D、卫星A、B的周期之比为

\sqrt[3]{\cos^{2} θ}

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12、空间存在一沿x轴方向的电场，一电荷量为+q的试探电荷只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其所受电场力随位置变化的图像如图所示，以x轴正方向为电场力的正方向，设无穷远处电势为零。以下说法正确的是（　　）

A、

x_{2}

处电势最高 B、+q在

x_{1}

处的速度大于在

x_{2}

处的速度 C、+q在

x_{1}

处电势能最大 D、+q在

x_{1}

处电势能为零

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13、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比

n_{1} : n_{2} = 10 : 1

， b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻

R_{1}

、

R_{2}

均为10Ω，电表均为理想电表。在原线圈c、d两端加上图乙所示的交变电压，下列说法正确的是（　　）

A、当S与a连接后，理想电流表示数为1.1A B、当S与a连接后，理想电压表示数为22V C、当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为100Hz D、当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的2倍

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14、如图所示为山边公路的横截面，实线EF表示倾角为

37 °

的软层面，沿着这个层面可能产生滑动。质量为

1.0 \times 10^{7} kg

的石块与上面的岩石之间有一大裂缝（称为节理），仅靠与层面间的摩擦力使它不致滑落，石块与层面间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若有水渗入节理，会结冰膨胀，对石块施加一个平行于EF层面的作用力，使石块向下滑动（已知

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

， g取

10 {m/s}^{2}

），下列说法正确的是（　　）

A、没有水渗入节理时，石块受到层面的作用力为0 B、当有水渗入节理结冰后，石块仍然静止时，石块受到层面的摩擦力减小 C、当有水渗入节理结冰后，石块仍然静止时，石块受到层面的作用力增大 D、当有水渗入节理结冰后，冰对石块的力增大到

4 \times 10^{8} N

时石块开始滑动

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15、玉兔二号月球车采用核电池来提供能量，其原理是将放射性同位素衰变时放出的核能转变为电能。玉兔二号月球车核电池的放射源是

_{94}^{238} Pu

，其衰变方程为

_{94}^{238} Pu \to X +_{2}^{4} He

，

_{94}^{238} Pu

的半衰期为88年。已知

_{94}^{238} Pu

、α粒子、X的质量分别为

m_{1}

、

m_{2}

、

m_{3}

，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　）

A、X的质子数为92 B、温度升高，

_{94}^{238} Pu

的半衰期缩短 C、一个

_{94}^{238} Pu

核衰变成X，释放的核能为

(m_{1} + m_{2} - m_{3}) c^{2}

D、经过176年后，核电池内

_{94}^{238} Pu

核的质量减少

\frac{1}{4}

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16、如图所示，一个电荷量为

q

，质量为

m

的正电粒子（不计重力）从正极板上

P

点开始经不同的电压加速后，从负极板上小孔

Q

射出再进入右侧边长为

L

的正方形匀强磁场区域（

P Q

的连线经过

D E

边、

F C

边的中点），磁感应强度大小为

B

，方向垂直于纸面向外。求：

(1)粒子刚好从D点射出，则粒子在磁场中运动的时间；

(2)粒子刚好能从 $C$ 点射出，需在极板间所加电压 $U$ 。

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17、用如图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，如图乙所示的塔轮自上而下有三层，左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接。短槽的C和长槽的A分别到左右塔轮中心的距离相等，长槽上B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。请回答相关问题：

(1)、本实验采用的实验方法是____________。

A、控制变量法 B、等效法 C、模拟法

(2)、为了研究向心力的大小与半径的关系，应将皮带调至第层（选填“一”、“二”或“三”）。

(3)、若传动皮带套在塔轮第三层，钢球放在A、C位置，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为。

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18、如图所示，在水平地面上固定一倾角为30°的光滑斜面，一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧，其下端固定在斜面底端，整根弹簧足够长且处于自然状态。质量为m=2.0kg的滑块从距离弹簧上端x₀=0.35m处由静止释放。设滑块与弹簧接触过程系统没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，取重力加速度大小为g=10m/s²。规定滑块释放处为坐标原点O、沿斜面向下为位移x正方向。则（　　）

A、滑块下滑到距离O点0.45m处时，速度达最大值 B、滑块从静止下滑到最低点过程中，滑块的机械能守恒 C、当滑块下滑位移

x \leq x_{0}

时，其加速度大小为a=10m/s² D、当滑块下滑位移

x > x_{0}

时，其加速度大小为a=（25-50x）m/s²

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19、如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为

\frac{4}{3}

，

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

、空气中光速

c = 3.0 \times 10^{8} m / s

，下列说法正确的是（）

A、光线射入水中频率减小 B、摄影师看到的水上景物比实际位置偏低 C、光进入水中速度变为

v = 2.25 \times 10^{8} m / s

D、进入镜头的光线与竖直方向的夹角

θ

最大为

37 °

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20、如图所示是离于回旋加工芯片流程的示意图。离子源发出质量为m的正离子，沿水平中轴O，

O_{1}

经速度选择器后，进入可加电场或磁场且边长为L的正方形偏转区，偏转后进入加有水平向右的匀强磁场

B_{2}

的共振腔，使腔内气体电离蚀刻芯片。已知速度选择器与偏转区的匀强电场均为

E_{1}

，方向相反，匀强磁场均为

B_{1}

，方向垂直纸面向外。仅加电场时离子出射偏转角α很小，且

\tan α = \frac{1}{25}

。不考虑电磁场突变影响，离子进入共振腔后不碰壁。角度θ很小时，有

\sin θ \approx \tan θ \approx θ

，

\cos θ \approx 1 - \frac{θ^{2}}{2}

，求：

(1)、离子通过速度选择器后的速度大小；

(2)、离子的电荷量；

(3)、偏转区仅加磁场时，离子出射时偏离O、

O_{1}

轴线的距离。

(4)、离子以（3）问中的速度进入共振腔，受与运动方向相反的阻力

f = k v

， k为已知常数。施加垂直

O_{2}

、

O_{3}

轴线且匀速旋转的匀强电场

E_{2}

使离子加速。稳定后离子在垂直

O_{2}

、

O_{3}

轴线的某切面内以与电场相同角速度做匀速圆周运动，速度与电场的夹角（小于90°）保持不变。

①为保证离子不接触芯片，求芯片距离 $O_{2}$ 的最小距离；

②角速度为多大时，稳定后旋转电场对离子做功的瞬时功率最大。

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