高中物理鲁科版-试题列表-第660页

1、离子推进器常用于调整卫星姿态。如图甲所示，离子推进器可简化为由内、外半径分别为

R_{1} = R

和

R_{2} = 3 R

的同轴圆柱体构成，分为电离区Ⅰ和加速区Ⅱ，电离区Ⅰ的同轴圆柱体间充有稀薄气体铯，且存在磁感应强度大小为B的轴向匀强磁场。其简化工作过程：推进器初速度为零，电离区Ⅰ的内圆柱体表面持续发射电子，电子碰撞气体铯原子使之电离带电，然后，带正电的铯离子以接近零（计算中可视为零）的初速度进入两端电压为U的加速区Ⅱ，从右侧高速喷出，对离子推进器产生反推力，推动卫星运动。在出口处，灯丝发射的电子注入正艳离子束中，使铯离子不再带电，对推进器不再有作用力。已知电子质量为

m_{e}

，电荷量为e；铯离子质量为m，电荷量为q。不计铯原子和电子的重力。

(1)、求铯离子通过加速区Ⅱ后瞬间的速度大小：

(2)、若

Δ t

时间内从加速区Ⅱ右侧喷射出N个铯离子，求推进器获得的平均推力大小：

(3)、从内圆柱体表面发射的电子在电离区Ⅰ内运动时，如果接触外圆柱体壁，则将被吸收，所以要求电子不能与外圆柱体壁相碰。若电子在垂直于圆柱轴线的截面内沿与径向成

α = 30 °

角的方向发射，如图乙所示，不考虑电子间相互作用力和碰撞，不考虑电子与铯原子之间的碰撞，求电子的最大发射速率。

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2、如图所示，水银血压计利用一个可膨胀的橡皮气袖连接到水银柱来测量人体动脉的血压。测量时，先将气袖内气体排尽，再将气袖绕在被测者手臂动脉处，通过输气球快速使气袖充气，气袖挤压动脉，直到阻断动脉血液；此后打开排气阀，缓慢放气，气袖内气体压强逐渐降低，血流开始通过被压迫的动脉时，可听到第一声搏动音（Korotkoff音），此时测得收缩压；随着气袖内气体压强继续降低，搏动音持续存在并逐渐减弱，直至完全消失，此时测得舒张压。某次测量时，输气球将体积为

156 {cm}^{3}

的大气气体充入气袖，气袖膨胀后的体积为

120 {cm}^{3}

，此时动脉血液被阻断；缓慢放气，当气袖内剩余气体质量为充入气体总质量的90%时，听到第一声搏动音。已知常温下1个标准大气压是

760 mmHg

，整个过程气体温度不变，放气测量血压过程中气袖容积保持不变，气体视为理想气体。求：

(1)、动脉血液被阻断时，气袖内的气体压强；

(2)、听到第一声搏动音时，气袖内的气体压强。

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3、滑沙，即乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑，是沙漠地区有趣的户外运动。如图所示，一人背上背包坐在滑板上，从倾角为

θ

的斜面沙坡的顶端由静止沿直线下滑，滑到沙坡中点时，背包从身后掉落。沙坡总长度是72m，滑板在沙坡下滑过程中受到沙坡的阻力恒为滑板及承载的人和物总重力的0.25倍，背包在沙坡下滑过程中受到沙坡的阻力恒为背包重力的0.75倍。背包掉落在沙坡上瞬间的速度与背包掉落时人和滑板的速度相同，背包、滑板和人视为质点，背包掉落时间可忽略。重力加速度大小取

g = 10 m / s^{2}

，

sin θ = 0.45

。求：

(1)、背包掉落时人和滑板速度的大小；

(2)、背包掉落后在沙坡上滑动的距离。

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4、实验小组将满偏电流为

50 μA

的灵敏电流计G改装为毫安表并校验。可供选择的器材还有：

A.电源 $E_{1}$ （电动势1.5V，内阻很小）

B.电源 $E_{2}$ （电动势3.0V，内阻很小）

C.滑动变阻器 $R_{a}$ （阻值 $0 \sim 2000 Ω$ ）

D.滑动变阻器 $R_{b}$ （阻值 $0 \sim 50000 Ω$ ）

E.电阻箱 $R_{2}$ （阻值 $0 \sim 999.9 Ω$ ）

F.开关两只，导线若干

(1)、同学们设计了如图a所示电路测量灵敏电流计G的内阻。滑动变阻器

R_{1}

应该选择（选填“

R_{a}

”或“

R_{b}

”），电源E应该选择（选填“

E_{1}

”或“

E_{2}

”）。

(2)、断开

S_{1}

、

S_{2}

，按图a正确连接电路图后，将

R_{1}

的阻值调到最大，闭合

S_{1}

，调节

R_{1}

，使灵敏电流计G的指针偏转到满刻度：保持

R_{1}

不变，再闭合

S_{2}

，调节

R_{2}

，使灵敏电流计G的指针偏转到满刻度的一半，读出

R_{2}

的阻值为

495.0 Ω

，则灵敏电流计G的内阻测量值

R_{g} =

Ω

。

(3)、给这个灵敏电流计G并联一个阻值为

5.0 Ω

的电阻，把它改装为一个毫安表，则该毫安表的量程为

mA

。

(4)、若考虑测量灵敏电流计G内阻的系统误差，根据如图b所示电路对改装得到的毫安表进行校验时，标准毫安表的读数一定（选填“大于”“小于”或“等于”）改装表的读数。

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5、某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与放置在木板上的木块和竖直悬挂的弹簧测力计相连。

(1)、关于本实验操作要求，下列说法中正确的是______（填序号）。

A、桌面必须水平 B、实验时，必须匀速向左拉出木板 C、弹簧测力计竖直悬挂后必须进行零刻度线校准 D、只要弹簧测力计竖直悬挂，与木块相连的细线不水平也可以

(2)、某次正确操作过程中，弹簧测力计示数的放大图如图乙所示，则木块受到的滑动摩擦力大小

f =

N。

(3)、该同学在木块上逐渐增加砝码个数，记录砝码的总质量m，正确操作并记录弹簧测力计对应的示数f。测得多组数据后，建立

f - m

坐标系，描点得到的图线如图丙所示，则木块与木板之间的动摩擦因数

μ =

（重力加速度大小取

g = 10 m / s^{2}

）。

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6、如图所示，“U”形光滑金属直导轨倾斜放置，宽为L，其所在平面与水平面的夹角为

θ = 30 °

；互相平行的矩形区域Ⅰ、Ⅱ的宽均为d，两个区域边界均垂直于导轨，区域Ⅰ下边界与区域Ⅱ上边界间的距离为

2 d

；区域Ⅰ、Ⅱ内均有磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场。一质量为m的金属杆平行于区域Ⅰ边界，在区域Ⅰ上方导轨上某位置由静止释放，进入区域Ⅰ和区域Ⅱ时的速度相等。已知金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，且始终与磁场边界平行，其它电阻不计，重力加速度大小为g。则金属杆（　　）

A、穿过区域Ⅰ、Ⅱ过程中产生的总热量为

3 m g d

B、穿过区域Ⅰ、Ⅱ过程中产生的总热量为

6 m g d

C、静止释放时距区域Ⅰ上边界的距离小于

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

D、静止释放时距区域Ⅰ上边界的距离大于

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

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7、如图甲所示，一颗地球的卫星绕以地球为焦点的椭圆轨道运行，轨道远地点为M，近地点为N，卫星受到地球的万有引力大小F随时间t的变化情况如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A、卫星运动周期是

T_{0}

B、卫星运动周期是

2 T_{0}

C、地球与M点间距离是地球与N点间距离的2倍 D、地球与M点间距离是地球与N点间距离的4倍

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8、同一均匀介质中有甲、乙两列简谐横波，甲沿x轴正方向传播，乙沿x轴负方向传播，波速均为

10 cm / s

。

t = 0

时刻，两列波的全部波形如图所示。下列说法中正确的是（　　）

A、甲的周期是4s B、乙的周期是4s C、

t = 0.375 s

时刻，介质中第一次有质点位移为

+ 8 cm

D、

t = 0.75 s

时刻，介质中第一次有质点位移为

+ 8 cm

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9、如图所示，一半径为R的光滑圆环在竖直面内，O为圆心，原长为

2 R

的轻弹簧一端固定在圆环的最低点A，另一端连接套在圆环上的小球。圆环绕竖直直径

A B

以角速度

ω

匀速转动，小球相对圆环静止时，小球、圆心连线与直径

A B

的夹角

θ = 60 °

。已知小球质量为m，重力加速度大小为g。则圆环对小球作用力的大小为（　　）

A、

m g

B、

m R ω^{2}

C、

m g - \frac{1}{2} m R ω^{2}

D、

m g + \frac{1}{2} m R ω^{2}

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10、如图所示，一足够高的长方体玻璃砖

a b c d

和光屏P均竖直放置在水平地面上。用激光笔从

a d

侧O点以60°入射角照射，激光射到屏上A点，移走玻璃砖，激光射到屏上B点（图上未标出A、B），A、B两点之间距离为l。已知玻璃砖折射率为

\sqrt{3}

，不考虑光的反射。则长方体玻璃砖厚度为（　　）

A、

\frac{2 \sqrt{3}}{3} l

B、

\sqrt{3} l

C、

\frac{\sqrt{3}}{2} l

D、

\frac{1}{2} l

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11、如图所示，三级台阶的宽度和高度都相等，A、B、C分别是三级台阶边缘上同一竖直平面内的点。将一小球从第一级台阶上方的O点以初速度

v_{0}

水平抛出，恰好落在A点，反弹后经过一段时间又恰好直接落在C点。已知小球在O点与台阶碰撞反弹时水平速度不变，竖直速度反向、大小不变，不计空气阻力。则小球从A点反弹后运动轨迹的最高点（　　）

A、在A、B点间上方某位置 B、在B点的正上方 C、在B、C点间上方某位置 D、在C点的正上方

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12、如图所示，长直导线中通有恒定电流I，闭合矩形导线框

a b c d

的

a d

边平行于直导线，且与直导线在同一平面内。导线框沿与导线垂直的方向，从右向左匀速运动，跨过直导线过程中不接触直导线。则在此过程中导线框中感应电流的方向（　　）

A、沿

a b c d a

不变 B、沿

a d c b a

不变 C、由

a b c d a

先变为

a d c b a

，再变为

a b c d a

D、由

a d c b a

先变为

a b c d a

，再变为

a d c b a

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13、如图所示，真空中，x轴上

x = 0

处有电荷量为

+ 2 q

的点电荷，

x = 2

处有电荷量为

- q

的点电荷。下列说法中正确的是（　　）

A、在

0 < x < 2

区间，有一个电场强度为零的点 B、在

0 < x < 2

区间，所有点电场强度方向相同 C、在

x > 2

区间，没有电场强度为零的点 D、在

x > 2

区间，所有点电场强度方向相同

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14、已知可见光的光子能量范围约为

1.62 eV \sim 3.11 eV

。氢原子部分能级如图所示，一群处于

n = 4

能级的氢原子，向低能级跃迁过程中产生不同频率的可见光共有（　　）

A、2种 B、3种 C、4种 D、5种

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15、风力仪中有一根轻质金属丝，悬挂着一个质量为

1 kg

的金属球，当有风水平吹金属球时，金属丝偏离竖直方向角度为30°，重力加速度大小取

g = 10 m / s^{2}

。则金属球受到风作用力的大小为（　　）

A、

10 N

B、

5 \sqrt{3} N

C、

\frac{10}{3} \sqrt{3} N

D、

10 \sqrt{3} N

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16、台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图，运动员采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回，母球离杆后与目标球发生对心正碰，视为弹性碰撞）击打母球，使得目标球被碰撞后经

C D

边反弹进入球洞

A

，这种进球方式被称为“翻袋”进球法。已知两球质量均为0.2kg，且可视为质点，球间距离为0.9m，目标球与

C D

挡壁间虚线距离为0.3m，目标球被

C D

挡壁反弹后向

A

球洞运动方向与

A C

挡壁间夹角为30°，

A C = \frac{3 \sqrt{3}}{2} m

，球与桌面间阻力为重力的

\frac{1}{3}

，球与挡壁碰撞过程中损失

\frac{3}{4}

的动能，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

。

(1)、求母球在桌面做直线运动时的加速度大小；

(2)、若某次击打后母球获得的初速度为1m/s，且杆头与母球的接触时间为0.05s，求母球受到杆头的平均冲击力大小；

(3)、若能到达球洞上方且速率小于6m/s的球均可进洞，为使目标球能进洞，求母球初速度需要满足的条件。（计算结果都可以用根号表示）

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17、MM50是新一代三维适形和精确周强的治癌设备（如图甲），是公认最先进的放射治疗系统，是当今放射治疗的领军产品可以在近质子水平上进行3D适形放射治疗。其核心技术之一就是多级能量跑道回旋加速器，跑道式回旋加速器放置在真空中，其工作原理如图乙所示，匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的边界平行，相距为L，磁感应强度大小相等，方向均垂直纸面向里；下方P、Q及两条横向虚线之间的区域存在水平向右的匀强电场（两条横向虚线之间的区域宽度忽略不计），方向与磁场边界垂直。质量为m、电荷量为＋q的粒子从P端无初速进入电场，经过n次电场加速和多次磁场偏转后，从位于边界上的出射口K射出，射出时的速率为v。已知K、Q之间的距离为d，不计粒子重力。求：

(1)、匀强电场的电场强度大小E及匀强磁场的磁感应强度大小B；

(2)、粒子从P端进入电场到运动至出射口K的过程中，在电场和磁场内运动的总时间

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18、某实验小组要测量一节电池的电动势和内阻。

（1）先用多用电表的2.5 $V$ 直流电压挡粗测该电池的电动势，将多用电表的红表笔与电池的（填“正”或“负”）极相连，黑表笔与电池的另一极相连，多用电表的示数如图甲所示，则粗测的电池电动势为 $V$ ；实验小组想利用多用电表的欧姆挡粗略测量电池的内阻，你认为（填“可行”或“不可行”）。

（2）要精确测量电池的电动势和内阻，小组成员设计了如图乙所示的电路， $R_{0}$ 为定值电阻， $R$ 为滑动变阻器，两个直流电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 均可视为理想电表。

①请根据图乙所示电路图，在图丙中用笔画线代替导线完成实物图连接。

②实验中移动滑动变阻器的滑片，分别读出电压表 $V_{1}$ 和 $V_{2}$ 的多组数据 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 。利用测出的数据描绘出 $U_{1} - U_{2}$ 图像如图丁所示，图中直线的斜率为 $k$ ，截距为 $a$ ，可得电池的电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ 。（用 $k$ 、 $a$ 、 $R_{0}$ 表示）

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19、如图所示，由不同频率的

a

、

b

两种单色光组成的复色光沿半圆形玻璃砖的半径

M O

方向以入射角

θ_{1} = 37 °

射向玻璃砖的圆心

O

，其出射光束

O P

中只有

a

光，且出射光束的出射角

θ_{2} = 53 °

。则下列说法正确的是（）

A、玻璃砖对

a

光比对

b

光的折射率小 B、玻璃砖对

a

光的折射率为0.75 C、

a

光将比

b

光先从

O N

方向射出 D、将

a

、

b

两种光分别通过同一双缝装置时，

a

光的干涉条纹间距大

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20、为了降低潜艇噪音，科学家设想用电磁推进器替代螺旋桨。装置的截面图如图所示，电磁推进器用绝缘材料制成海水管道，马鞍形超导线圈形成如图所示的磁场，现潜艇在前进过程中海水正源源不断地被推向纸外。则下列说法正确的是（　　）

A、图中所接电源为直流电源，a极为电源正极 B、同时改变磁场方向和电源正负极可实现潜艇倒退 C、加速阶段，海水对潜艇的力与潜艇对海水的力的大小相等 D、电源输出的能量完全转化为海水的动能和潜艇的动能

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