高中物理鲁科版-试题列表-第18页

1、如图所示，在xOy平面内的第一、二象限内存在范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直xOy平面向里，坐标原点O处存在一粒子源向xOy平面的第二象限内均匀发射同种带电粒子，发射粒子的速度大小均为v₀ ，沿x轴负方向发射的粒子恰好经过第一象限内的P点。已知粒子质量为m，电荷量为-q（q>0），P点的坐标为（

\sqrt{3} L

， 3L），不计粒子重力，忽略粒子之间的相互作用，求：

(1)、磁感应强度的大小B；

(2)、磁场中有带电粒子经过区域的面积S；

(3)、除沿x轴负方向发射的粒子外，恰好打到P点的粒子发射时的速度与x轴负方向的夹角θ及发射后运动到P点所经历的时间t。

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2、如图甲所示为工地上常用的简易吊车的工作原理图，电机和减速器为一整体，通过支臂OB上的滑轮竖直吊起货物。在某次施工中需要竖直吊起总质量M=480kg的沙子，吊起过程中沙子的速度与时间的关系如图乙所示。已知吊绳允许承载的最大拉力为1×10⁴N，吊篮及吊钩的质量m=20kg，重力加速度g取10m/s² ，不计滑轮和吊绳的质量，忽略空气阻力及滑轮与吊绳之间的摩擦，求：

(1)、该吊车吊起这批沙子允许达到的最大加速度a_m；

(2)、沙子匀速运动时电机和减速器整体输出的功率P；

(3)、0~4s内电机和减速器整体做的功W。

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3、某实验小组在“测量金属丝的电阻率”实验中，实验室提供的器材如下：机械式多用电表、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线若干。实验步骤如下：

(1)、用多用电表电阻挡粗测金属丝的阻值。先选择“×10”倍率的电阻挡，将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指在右侧0刻度线，再将红、黑表笔分别与金属丝的两端相接，指针静止时指向甲图中的a处。为了能获得更准确的测量数据，应将电阻挡调整到（选填“×1”或“×100”）倍率，接着进行规范操作后指针静止时指在甲图中b处，则该金属丝的阻值约为Ω；

(2)、用螺旋测微器分别测量金属丝几个不同位置横截面的直径D，某次测量时的情形如图乙所示，该处的直径D=mm，再用刻度尺测量金属丝的长度

L

。

(3)、①按照图丙所示连接器材，测量金属丝的电阻R_x。请在丁图中用笔画线代替导线补充完整实物图。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在图丁中的（填“c”或“d”）端。

②闭合开关S，测量通过金属丝的电流I和金属丝两端的电压U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=。（用题中所测物理量的字母表示）

(4)、误差分析：本实验的系统误差主要是因为引起的。

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4、传统“单摆测量重力加速度”实验中，用秒表测量周期存在较大误差。某实验小组利用数字化设备改进该实验，按如图所示的实验装置进行实验。选用的器材有：摆球、不易伸长的细线、刻度尺、游标卡尺、拉力传感器、数据采集器、计算机等。实验步骤如下：

（i）将拉力传感器固定在竖直木板上，并与摆球用细线相连；

（ii）用刻度尺测量摆线长度l，再用游标卡尺测量摆球直径d，计算摆长；

（iii）让单摆做小角度摆动，数据采集器记录拉力传感器的数据；

（iv）改变摆长，重复以上步骤三次。

据此回答以下问题：

(1)、在测量摆长时，必须使单摆处于___________状态。

A、水平放置且拉直 B、挂上摆球后在竖直面内自然悬垂 C、竖直悬挂且用竖直外力拉紧

(2)、某次测量得到的拉力传感器的示数F随时间t变化的图像如图乙所示，则该次测量中摆球摆动的周期T=s（保留两位有效数字），重力加速度可表示为（用l、d、T表示）。

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5、如图所示，质量M=3m的滑块Q静止在光滑水平面上，其上表面的左侧部分AB段为长L的粗糙水平面、右侧部分BC段为半径为R的光滑四分之一圆弧，AB与BC在B点相切，C点为圆弧最高点。一质量为m的滑块P以水平初速度v₀从滑块Q的A端滑入，能经B点滑上圆弧段。已知重力加速度为g，

v_{0} = 2 \sqrt{g R}

，滑块P与滑块Q上表面AB段的动摩擦因数μ恒定，空气阻力不计，则下列说法中正确的是（　　）

A、若

μ < \frac{R}{2 L}

，则滑块P能从Q的C端飞出 B、滑块

P 、 Q

之间的动摩擦因数可能为

\frac{3 R}{2 L}

C、若

μ = \frac{3 R}{4 L}

，则最终P、Q组成的系统损失的机械能为

\frac{3 m g R}{2}

D、滑块Q在整个运动过程中速度的最大值不可能超过

\frac{\sqrt{g R}}{3}

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6、如图甲所示的电路中，定值电阻的阻值R=8Ω，水平放置的螺线管匝数n=1000、横截面积S=10cm²、总电阻r=2Ω，电路其余部分电阻不计。水平向右穿过螺线管的匀强磁场其磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）

A、通过电阻R中的电流方向是从M到N B、0~4s内流过电阻R的电流大小为1.25A C、0~4s内通过电阻R的电荷量为0.01C D、电路中N点的电势为-0.1V

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7、2025年9月21日，地球、太阳、土星恰好连成一线，该现象称为“土星冲日”，冲日前后是观测这颗带有美丽光环的气态巨行星的绝佳时机。如图所示为土星冲日时与地球太阳相对位置的示意图，土星和地球绕太阳公转的轨道近似于圆且两轨道几乎共面，已知土星和地球绕太阳公转方向相同，公转的轨道半径之比约为10：1，根据以上信息可得出（　　）

A、土星和地球绕太阳公转的周期之比约为10：1 B、土星和地球绕太阳公转的速度之比约为

1 : \sqrt{10}

C、下一次“土星冲日”将在2026年9月21日出现 D、当土星与地球相距最远时两者的相对速度最大

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8、如图所示，直线边界

M N

上下两边均有垂直纸面向里的匀强磁场，现有一带电粒子从

M N

上的

P

点以垂直

M N

向上的初速度进入匀强磁场

B_{1}

。若当粒子从

P

点出发后第五次穿过

M N

时，粒子刚好回到

P

点，粒子重力不计，则

M N

上下两边磁场的磁感应强度的大小之比

\frac{B_{1}}{B_{2}}

为（　　）

A、2：1 B、1：2 C、3：2 D、2：3

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9、如图所示，A、B、C三个可视为质点的小球用两根不可伸长的轻绳连接后套在位于竖直面内的光滑圆环上，刚好保持静止。已知A、B与圆心O等高，B、C之间的轻绳与水平方向的夹角为

30 °

， A、B的质量分别为

1 kg

、

2 kg

，则C球的质量为（　　）

A、

1 kg

B、

2 kg

C、

3 kg

D、

4 kg

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10、如图所示为半圆柱体玻璃砖的横截面，OC为直径，一束复色光沿PO方向从真空射到分界面OC上，在玻璃内分成a、b两束单色光，分别从A、B点射出。下列说法中正确的是（　　）

A、a光的光子能量大于b光的光子能量 B、真空中，a光光子的动量小于b光光子的动量 C、在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度 D、在玻璃砖中，a光的传播时间小于b光的传播时间

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11、如图所示，两个开口向上的圆锥形漏斗，其中轴线O₁O₂、O₃O₄均位于竖直方向，两漏斗的尖端O₁、O₃高度相同。两个质量相同、可视为质点的小球P、Q分别位于两漏斗的内表面上等高的位置。现分别给两小球一个水平初速度，使两小球刚好沿各自所在的漏斗内表面做圆周运动。忽略一切摩擦和空气阻力，以O₁、O₃所在水平面为零势能面，下列说法中正确的是（　　）

A、P球所受的弹力大于Q球所受的弹力 B、P球的线速度大于Q球的线速度 C、P球的角速度小于Q球的角速度 D、P球的机械能小于Q球的机械能

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12、如图所示，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端连接一小球并处于静止状态。现将小球竖直向下拉离平衡位置一小段距离x后由静止释放，小球在竖直方向做简谐运动。空气阻力不计，下列说法中正确的是（　　）

A、x越大，小球振动的周期越大 B、小球每次经过平衡位置时的速度都相同 C、小球运动到平衡位置时，弹簧的弹力为零 D、小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能最大

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13、中国北斗探空气球携带气象探测仪器升空，可用于实时监测大气参数并通过北斗卫星传输数据。气球球囊材质多为天然乳胶或合成橡胶，内部充满氦气，充气后升至约30-40公里高空后自行破裂。在某段升空过程中，离地面越高、空气密度越小、温度越低，气球体积变大，若忽略太阳作用和空气摩擦，则在该段上升过程中，关于球内的气体，下列说法正确的是（　　）

A、内能不断增大 B、从外界吸收热量 C、向外界放出热量 D、对外界做负功

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14、量子隧穿效应在扫描隧道显微镜（STM）中有着关键应用，STM的核心是让极细的探针与被测样品表面接近，当二者距离很小时，电子会通过隧穿效应从样品表面跃迁到探针，形成隧穿电流。已知电子的电荷量

e = 1.6 \times 10^{- 19} C

，隧穿电流的平均值约为

10^{- 10}

A，则单位时间内通过隧穿效应跃迁到探针的电子数约为（　　）

A、

6.25 \times 10^{7}

个 B、

6.25 \times 10^{8}

个 C、

6.25 \times 10^{9}

个 D、

6.25 \times 10^{10}

个

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15、某物理实验室利用回旋加速器加速氘核（

{}_{1}^{2}H

）轰击静止的硅-28靶（

{}_{14}^{28}S i

），研究核反应。回旋加速器的D形盒半径为

R

，加速电压为U，磁感应强度大小为B。氘核被加速至最大动能后引出轰击靶核，发生核反应：

{}_{14}^{28}S i +_{1}^{2} H \to_{14}^{29} Si +_{1}^{1} H

，已知相关核质量：氘核

m_{H} = 2.014 u

，硅-28

m_{Si}^{28} = 27.977 u

，硅-29

m_{Si}^{29} = 28.976 u

，质子

m_{p} = 1.007 u

，其中

1 u = 931.5 MeV / c^{2}

，电子电荷量

e = 1.60 \times 10^{- 19} C

，真空光速

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

。忽略相对论效应和核反应的辐射能量损失，相关数值计算均保留二位有效数字。

(1)、求氘核在磁场中回旋的时间（用题给字母表示）；

(2)、若氘核经加速后获得动能为

9.0 MeV

，求反应后子核（硅-29）和质子的动能之和（以

MeV

为单位）

(3)、实际核反应中，质子射出方向与氘核入射方向的夹角

θ

可在

0 °

到

180 °

之间变化，因而质子速率

v

在一定范围内连续分布，试给出

v

取最大值和最小值的条件；

(4)、若氘核经加速后获得动能为

9.0 MeV

，反应后质子以垂直于氘核入射方向的速度射出（氘核入射方向为x轴正方向，质子沿y轴正方向射出），求质子的动量大小（以

MeV / c

为单位）。

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16、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为

m

、边长为

d

的正方形超导线框，其右侧有一长度大于

d

、宽度为

s (s > \frac{d}{2})

的长方形区间存在方向垂直桌面向下、大小为

B

的匀强磁场。建立坐标原点

O

位于磁场左边界中点、水平向右为正方向坐标轴

O x

，超导线框在水平桌面上的位置坐标用其右边界的中点来描述。当超导线框的位置坐标

x = 0

时，表示超导线框恰好开始进入磁场，此时

t = 0

。已知超导线框开始进磁场时的初速度

v_{0} = \frac{B d^{2}}{\sqrt{m L}}

，在运动过程中超导线框边长始终保持平行磁场边界。由于超导电阻为零，当超导线框进入磁场时会产生感应电流，该感应电流产生的磁场会阻止超导线框的磁通量变化，以保持超导线框的磁通量不变。已知超导线框的电感为

L

，若超导线框中有电流

i

，则由此电流产生的磁通量为

ϕ = L i

。

(1)、当超导线框运动至

x = \frac{d}{2}

处时，求其中的电流

I

；

(2)、超导线框运动至

x = \frac{d}{2}

的过程中，求安培力所做的功与安培力的冲量；

(3)、求超导线框最终的速度和超导线框具有的磁能。

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17、如图所示，一装置由以

O

为圆心、半径为

R = 0.2 m

的

\frac{1}{4}

竖直圆弧轨道

A B

、水平传送带

B C

、水平轨道

C D

构成，各部分之间平滑连接，

B C

和

C D

的长度均为

L = 0.6 m

。质量为

m_{1} = 0.1 kg

的滑块1从

A

点静止自由释放，当其下滑到

B

点时，质量为

m_{2} = 0.7 kg

的滑块2以初速度

v_{0} = 1 m / s

从

D

处向左运动。传送带以恒定速度

v = 3 m / s

顺时针转动，滑块与

B C

的动摩擦因数均为

μ = 0.5

，其他表面均光滑，滑块1和2之间的碰撞为弹性碰撞。求滑块1：

(1)、第一次经过圆弧最低点

B

时轨道所受的压力

F_{N}'

；

(2)、第一次碰撞后滑块1的速度大小

v_{1}

；

(3)、碰后能上升的最大高度

h

。

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18、氦气球是小孩喜欢的玩具。在地面附近时，气温为300K，大气压强为

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

，一充气铝膜气球内氦气的压强与外界大气压相等，体积为

1.8 \times 10^{4} {cm}^{3}

。小孩不小心气球脱手，气球缓慢上升，由于外界气压降低，球内气体压强大于外界大气压，气体体积增大，当气球上升到离地1km高度时，球内气体体积膨胀为原来的1.05倍，周围气温降至294K，气球刚好悬浮，铝膜导热良好。则：

(1)、气球在上升过程中，球内气体分子的平均动能（填“增大”、“减小”或“不变”），球内气体的压强（填“增大”、“减小”或“不变”）。

(2)、气球悬浮时，球内气体的压强多大？（保留2位有效数字）

(3)、已知氦气的内能与温度成正比，球内气体在300K时的内能为

U_{0} = 2730 J

，上升过程中，球内气体从外界吸热31.4J，则球内气体对外做多少功？

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19、实验小组测量某一棒材的电阻率，测得其直径

d = 2.000 mm

、长

l = 40.00 cm

。实验室提供了如下器材：电流表（量程

3 mA

，电阻

R_{A}

约为

3 Ω

），电压表（量程

6 V

，电阻

R_{V}

约为

10 kΩ

），滑动变阻器（

0 \sim 20 Ω

，额定电流

1 A

），电源（

6 V

，内阻约

1 Ω

），多用电表，开关一只，导线若干。

(1)、测量直径所用仪器是________

A、50分度的游标卡尺 B、螺旋测微器 C、毫米刻度尺

(2)、用多用电表的“

\times 100

”欧姆挡粗测该棒的电阻值时，表盘上指针如图1所示，则该棒的电阻约为

Ω

。

(3)、为更精确测量这根棒的电阻，实验小组用如图2所示的电路进行测量，导线①、②最优的连线方式应选________

A、①连

a

， ②连

c

B、①连

a

， ②连

d

C、①连

b

， ②连

c

D、①连

b

， ②连

d

(4)、正确连接电路后，闭合开关，测得一组

U

、

I

值；再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得到多组

U

、

I

值，并在坐标纸中作出

U - I

关系图线，如图3所示。则：

①棒的电阻 $R =$ $Ω$ （结果保留三位有效数字）；

②棒电阻率 $ρ =$ $Ω \cdot m$ （结果保留三位有效数字）。

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20、在“探究平抛运动的特点”实验中

(1)、用图1装置研究“平抛运动在竖直方向的运动规律”

①下列说法正确的是

A.A与B应选用大小相同的小球

B.A与B应选用质量相同的小球

C.托板离地面的高度越大，两小球落地时间差也越大

D.减小铁锤打击金属片的力度，A球落地的时间会变短

②实验时总是发现两小球不是同步落地，可能的原因是（多选）

A.托板未调水平

B.托板长度偏大

C.小铁锤打击金属片的力度偏大

D.小球与金属片之间的存在摩擦力

(2)、用图2装置重复实验，记录钢球经过的多个位置，拟合所得到的点迹，就可以得到平抛运动的轨迹。

①某同学实验后发现在白纸上留下的点迹如图3所示，原因可能是

A.斜槽有摩擦

B.实验小球的密度太小，受到空气阻力的影响较大

C.小球没有每次都从斜槽上同一个位置释放

②经规范操作得到相应点迹后，某同学以槽口上边缘为原点 $O$ 建立坐标系，得到轨迹曲线如图4。

在曲线上取 $A$ 、 $B$ 两点，其坐标值分别为 $A (x_{A}, y_{A})$ 和 $B (x_{B}, y_{B})$ 。

（i）若测得 $x_{B} = 2 x_{A}$ ，则 $y_{B}$ $4 y_{A}$ （填“ $>$ ”、“ $=$ ”或“ $<$ ”）；

（ii）用图中 $A$ 、 $B$ 两点的坐标值计算水平抛出的初速度，其结果实际值（填“大于”、“等于”或“小于”）。

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