高中物理沪科版-试题列表-第789页

1、如图1所示，电子感应加速器是利用变化磁场产生的电场来加速带电粒子的装置。在两个圆形电磁铁之间的圆柱形区域内存在方向竖直向下的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r的圆环形光滑、真空细玻璃管，环形玻璃管中心O在磁场区域中心。一质量为m、带电量为q（q>0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动，图2为其简化示意图。通过改变电磁铁中的电流可以改变磁场的磁感应强度B，若B的大小随时间t的变化关系如图3所示，图中

T_{0} = \frac{2 π m}{q B_{0}}

。设小球在运动过程中电量保持不变，对原磁场的影响可忽略。

（1）在t＝0到t＝T₀时间内，小球不受玻璃管侧壁的作用力，求小球的速度大小v₀；

（2）在磁感应强度增大的过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。求从t＝T₀到t＝1.5T₀时间段内细管内涡旋电场的场强大小E；

（3）某同学利用以下规律求出了t＝2T₀时电荷定向运动形成的等效电流：

根据 $I = \frac{q}{T}$ ①

$T = \frac{2 π m}{q B} = \frac{π m}{q B_{0}}$ ②

得：等效电流 $I = \frac{q^{2} B_{0}}{π m}$ ③

你认为上述解法是否正确，并阐述理由。

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2、用如图所示装置“验证牛顿第二定律”，保持小车质量一定，验证小车加速度a与合力F的关系。

(1)、除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有_______（选填选项前的字母）。

A、220V、50Hz的交流电源 B、电压可调的直流电源 C、刻度尺 D、秒表 E、天平（附砝码）

(2)、为使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，以下操作正确的是_____

A、调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行 B、在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上 C、在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

(3)、某同学得到如图所示的纸带，每5个点取一个计数点，测得相邻计数点间的距离如图所示（单位cm）。由此可得小车加速度的大小a ＝m/s²（保留三位有效数字）。

(4)、在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，已知三位同学利用实验数据做出的a－F图像如图丁中的1、2、3所示。下列分析正确的是_____（选填选项前的字母）。

A、出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力 B、出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适 C、出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大

(5)、在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg，由此造成的误差是（选填“系统误差”或“偶然误差”）。设拉力的真实值为

F_{真}

，小车的质量为M，为了使

\frac{m g - F_{真}}{F_{真}} < 5 %

，应当满足的条件是

\frac{m}{M} <

。

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3、用图甲所示的装置探究气体的等温变化规律。下列哪些操作是必需的（　　）

A、调节空气柱长度时柱塞应缓慢地向下压或向上拉 B、测量空气柱的直径 C、读取压力表示数 D、读取空气柱的长度

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4、小鹏同学用如图所示双缝干涉实验装置来测量某单色光的波长

(1)、在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置（选填“垂直”或“平行”）。

(2)、为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离

Δ x

，而是先测量n个条纹的间距再求出

Δ x

。下列实验采用了类似方法的有______

A、探究《两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量 B、《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量 C、《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量 D、《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量

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5、某兴趣小组为了探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，在实验室中找到了以下器材：

A．可拆变压器 B．条形磁铁

C．开关、导线若干 D．交流电压表

E．直流电源 F．低压交流电源

在本实验中，上述器材不需要的是（填器材序号字母）。

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6、太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，太阳能硅晶片中，P型半导体中含有较多的空穴（可视为正电荷），而N型半导体中含有较多的电子。当能量等于

E_{g}

、波长为

λ

的光子打在太阳能硅晶片上时，太阳能硅晶片吸收一个光子恰好产生一对自由电子和空穴，电子—空穴对从太阳能硅晶片表面向内迅速扩散，在结电场的作用下，最后建立一个与光照强度有关的电动势，工作原理如图所示。太阳光照强度越大，太阳能硅晶片单位时间内释放的电子越多，若光速为

c

，则（　　）

A、可以得出普朗克常量

h = \frac{E_{g} c}{λ}

B、太阳能硅晶片内部电流方向从下极板流向上极板 C、继续增大太阳光照强度，上下电极间的电势差不会变化 D、用能量为

E_{g}

的光子照射太阳能硅晶片，电子和空穴的最大初动能为零

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7、如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（　　）

A、PQ中电流先增大后减小 B、PQ两端电压先减小后增大 C、PQ上拉力的功率先减小后增大 D、线框消耗的电功率先增大后减小

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8、安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么（　　）

A、甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况 B、乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况 C、磁体在高温环境下磁性不会改变 D、磁体在高温环境下磁性会加强

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9、如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，一小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度（在弹性限度内）。不计空气阻力。则（　　）

A、从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的加速度不断增大 B、从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的速度先增大后减小 C、从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的机械能守恒 D、小球在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小

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10、惠更斯发现“单摆做简谐运动的周期T与重力加速度的二次方根成反比”。为了通过实验验证这一结论，某同学创设了“重力加速度”可以认为调节的实验环境：如图1所示，在水平地面上固定一倾角θ可调的光滑斜面，把摆线固定于斜面上的O点，使摆线平行于斜面。拉开摆球至A点，静止释放后，摆球在ABC之间做简谐运动，摆角为α。在某次实验中，摆球自然悬垂时，通过力传感器（图中未画出）测得摆线的拉力为

F_{1}

；摆球摆动过程中，力传感器测出摆线的拉力随时间变化的关系如图2所示，其中

F_{2}

、

F_{3}

、

T_{0}

均已知。当地的重力加速度为g。下列选项正确的是（

）

A、多次改变图1中α角的大小，即可获得不同的等效重力加速度 B、在图2的测量过程中，单摆n次全振动的时间为

n T_{0}

C、多次改变斜面的倾角θ，只要得出

T \propto \frac{1}{\sqrt{sin θ}}

就可以验证该结论成立 D、在图2的测量过程中，满足

F_{3} = 3 F_{2} － 2 F_{1}

关系

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11、2021年10月16日，载有3名航天员的神舟十三号载人飞船进入太空，这将首次考核并验证航天员长期在轨驻留空间站能力。已知空间站在离地高度约为400km的圆形轨道飞行，则下列说法正确的是（　　）

A、载人飞船在加速升空阶段宇航员处于超重状态，宇航员受万有引力比在地面时大 B、空间站的桌面上放一个玻璃杯，两者相对静止，此时玻璃杯对桌面没有压力 C、与离地高度约为36000km的静止卫星相比，空间站做圆周运动的加速度更小 D、宇航员在空间站外面检修时若松手手中的工具，工具将会落向地面

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12、关于天然放射现象，下列说法正确的是（

）

A、原子核发生衰变时，质量数不守恒 B、天然发射现象说明了原子核是有内部结构的 C、在α、β、γ三种射线中，γ射线的电离本领最强 D、在α、β、γ三种射线中，β射线是由来自核外的高速电子组成的

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13、下列说法正确的是（

）

A、布朗运动指的是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动 B、质量一定的理想气体，温度越高压强越大 C、热量只能从内能多的物体向内能少的物体传递 D、分子势能随分子间距离的增大而增大

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14、阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹，这种现象属于（

）

A、偏振现象 B、衍射现象 C、薄膜干涉 D、色散现象

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15、电磁缓冲是一种常见的技术，如图是一种缓冲装置原理图，两光滑平行导轨间距为

L

，左右倾斜轨道与水平面的夹角分别为

37 °

和

53 °

。左侧斜轨下端、右侧斜轨上端分别放置电阻均为

R

的导体棒

x

、

y

，两棒用平行于斜轨的绝缘光滑轻绳连接。图中

a b c d

和

p q j i

区域分别存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小均为

B

。在

t = 0

时刻由静止释放

x

和

y

，同时对

y

施加一个沿斜轨

c f

向下的力

F

，

F

由0开始变化，使

y

沿

c f

下滑的全程加速度保持不变；当

y

到达

e f

处时撤去力

F

、绳子断掉且

x

被固定住，同时

y

进入水平轨道，

y

经过轨道连接处时速度大小不变。已知

t = 0

时，

y

距离水平面高度为

0.3 L

，

y

的质量是

x

的2倍，

x

的质量

m = \frac{B^{2} L^{2}}{4 R} \sqrt{\frac{L}{g}}

，

q j = p i = k L (k > 0)

。

a b

、

c d

、

e f

、

p q

、

i j

均互相平行，重力加速度为

g

，取

sin 37 ° = 0.6

，

sin 53 ° = 0.8

，则

(1)、求

t = 0

时，

y

沿

c f

下滑的加速度大小

a

；

(2)、求

x

上滑过程中力

F

随时间

t

变化的表达式（不用给出

t

的范围），以及力

F

的冲量大小

I

；

(3)、试讨论

y

最终运动速度大小

v

与

k

的关系。

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16、如图所示，

M N

和

P Q

两条竖直分界线把绝缘粗糙水平地面上方空间分成I、II、III三个区间，其中区间I中分布着水平向右的匀强电场，区间II和III中则分布着竖直向上的匀强电场，水平和竖直的电场强度大小均相同。而区间III中还同时分布着水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小为

B

。在区间I地面上有一质量为

m

、电荷量为

q (q > 0)

可视为质点的滑块。现由静止释放滑块，滑块在区间II中做匀速直线运动，进入区间III后经过一段时间在离地高度为

H

的

C

点再次回到区间II，然后再进入区间I，并最终落在水平地面上。已知滑块与水平地面之间的动摩擦因数为

μ

，重力加速度为

g

，忽略电磁场的边缘效应。求：

(1)、电场强度的大小

E

；

(2)、滑块在

C

点的速率

v

和滑块的释放点与

M N

的距离

x

；

(3)、从滑块向左通过

M N

开始，到其在区间I中动能最小所经历的时间

t

（已知

H

足够大）。

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17、如图所示，工业气压调节设备配备压电阀门

S_{1}

和

S_{2}

，通过阀门的开或关让设备实现打气或抽气。打气模式：当活塞向上运动时，

S_{1}

关闭、

S_{2}

打开；活塞向下运动时，

S_{1}

打开、

S_{2}

关闭。抽气模式：活塞向上运动时，

S_{1}

打开、

S_{2}

关闭；活塞向下运动时，

S_{1}

关闭、

S_{2}

打开。已知腔室

A

容积为

V = 10 {dm}^{3}

，气泵

B

的最大容积为

Δ V = 500 {cm}^{3}

，打气或抽气前，

A

内气体压强均为

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

。不计连接细管的容积，忽略打气和抽气过程中气体的温度变化和一切摩擦，空气可视为理想气体。

(1)、在气密性良好且阀门

S_{1}

、

S_{2}

均关闭的情况下，把

B

中活塞从顶部压至图中位置过程中，泵内气体是吸热还是放热？请说明判断依据；

(2)、处于打气模式时，若要使

A

中气体压强增大到

1.8 \times 10^{5} Pa

，应打气多少次？

(3)、处于抽气模式时，求开始抽气

n

次后，腔内气体压强与初始压强的比值。

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18、管道天然气的主要成分是甲烷，当空气中天然气浓度（η）达到5%~15%，遇火就会引发爆炸，使用时要谨防泄漏。某同学想自己组装一个天然气浓度测试仪，其中传感器

R_{x}

的电阻随天然气浓度的变化规律如图甲所示，测试仪电路如图乙所示。实验室提供的器材有：

A.传感器 $R_{x}$ ；

B.直流电源（电动势为 $8 V$ ，内阻约 $1 Ω$ ）；

C.电压表（量程为0~6V，内阻非常大）；

D.电阻箱（最大阻值为 $999.9 Ω$ ）；

E.定值电阻 $R_{1}$ （阻值为 $10 Ω$ ）；

F.定值电阻 $R_{2}$ （阻值为 $50 Ω$ ）；

G.单刀双掷开关一个，导线若干。

(1)、请根据图乙测试仪的电路图，在图丙中完成实物连线；

(2)、欲通过电压表示数反映天然气浓度，以判断是否达到爆炸极限，图乙中

R

应选用定值电阻（填“

R_{1}

”或“

R_{2}

”）；

(3)、按照下列步骤调试测试仪：

①电路接通前，将电阻箱调为 $30.0 Ω$ ，开关拨至 $b$ 端，把此时电压表指针对应的刻度线标记为天然气浓度值%；

②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断（填“变大”或“变小”），结合甲图数据把电压表上“电压”刻度标为对应的天然气浓度值；

③将开关拨至 $a$ 端，测试仪即可正常使用。

(4)、根据图甲可知，采用此测试仪检测天然气浓度，当浓度较（填“高”或“低”）时其检测灵敏度较高；

(5)、使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻变大，致使天然气浓度的测量结果（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

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19、某同学用注射器和压强传感器探究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系，装置如左图所示。根据实验测得多组

p

和

V

，作出

p - \frac{1}{V}

图像如右图所示，图像向下弯曲的原因可能是（　　）

A、实验过程中有进气现象 B、实验过程中有漏气现象 C、实验过程中气体温度降低 D、实验过程中气体温度升高

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20、

(1)、某实验小组用三角形玻璃砖ABC做“测定玻璃折射率”的实验。如甲图所示，他们将玻璃砖平放在白纸上，并沿界面作出两条直线AB和CB，在直线AB一侧插上大头针P₁、P₂以记录入射光线的方向，眼睛在玻璃砖的另一侧观察，并插上大头针P₃、P₄以记录折射光线的方向。请在甲图中用直尺补充光线在两个界面发生折射的完整的光路图。

(2)、小组中一名同学在处理实验数据时，由于没有量角器，决定仅用一把直角三角板（含毫米刻度尺）完成折射率的测量。乙图是他记录的入射光线、折射光线、界面和法线。为了方便测量，他以入射点O为圆心作了一个圆，圆与入射光线的交点为P，与折射光线的交点为M，如图中虚线所示。请你在此基础上继续完成实验：

①在乙图中用虚线作出需要测量长度的线段PQ、MN，并标明字母Q与N（用黑色字迹的钢笔或签字笔作答）；

②用毫米刻度尺测得PQ的长度为cm；（测量时，以答题卡上的PQ线段长度为准）

③根据公式n=（用PQ、MN的关系式表示）、以及图中相应线段的测量值，可测得该玻璃的折射率为（保留三位有效数字）。

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