高中物理粤教版-试题列表-第12页

1、如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环。棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(k>1)。断开轻绳，棒和环自由下落，假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失．棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。求：

(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度；

(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程S；

(3)从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W。

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2、如图甲所示，古法榨油，榨出的油香味浑厚，这项工艺已经传承了一千多年，其原理可以简化为如图乙、丙所示的模型，圆木悬挂于横梁上，人用力将圆木推开使悬挂圆木的绳子与竖直方向夹角为α后放开圆木，圆木始终在竖直面内运动且悬线始终与圆木中心轴线垂直。圆木运动到最低点时与质量为m的楔形木块发生正碰，不计碰撞过程的机械能损失，碰后瞬间在辅助装置作用下圆木速度减为零，碰后楔形木块向里运动通过挤压块挤压油饼，多次重复上述过程，油便会被榨出来。已知圆木质量

M = 9 m

，悬绳悬点到圆木中心轴线的距离为

L

，忽略楔形木块底部的摩擦力，楔形木块向里运动过程中，受到的阻力与楔入的深度成正比（比例系数为未知常数），第一次撞击过后，楔形木块楔入的深度为

d

，重力加速度为

g

，求：

(1)、圆木运动到最低点时的速度大小；

(2)、碰撞后瞬间楔形木块的速度大小；

(3)、第5次撞击后楔形木块楔入的深度。

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3、

(1)、有一种叫“飞椅”的游乐项目，示意图如图所示。长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘，转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ。不计钢绳的重力，重力加速度为g。求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系。

(2)、在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别是

m_{1}

和

m_{2}

，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是v₁和v₂ ， v₂＞v₁。当B追上A时发生碰撞，碰撞后A、B的速度分别是v₁^'和v₂^' ，碰撞过程中A所受B对它的作用力是F₁ ， B所受A对它的作用力是F₂。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示。试证明碰撞前后系统动量之和保持不变。

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4、

(1)、某同学设计利用如图甲所示装置验证单摆的周期公式，传感器固定在悬点O正下方，该传感器可记录光的强弱随时间的变化情况。当小球摆到最低点遮挡光线时，传感器采集的光线最弱，计算机采集数据后得到光的强弱与时间图像如图乙所示。

①第1次光最弱到第N次光最弱的时间为t，则该单摆的周期可表示为T₁=。（用N、t表示）

②该同学用游标卡尺测小球直径D如图丙所示，则D=mm，用米尺测量出摆线长为L，重力加速度为g，用D、L、g表示单摆周期公式为T₂=。在误差允许范围内若T₁=T₂ ，即可验证单摆周期公式正确。

(2)、某次实验用打点计时器打下如图所示的纸带，图中O、A、B、C、D、E、F为相邻的计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz，则纸带运动的加速度大小为

m / s^{2}

。（结果保留3位有效数字）

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5、某型号“双引擎”节能环保汽车的工作原理：当行驶速度v＜15m/s时仅靠电动机输出动力；当行驶速度v≥15m/s时，汽车自动切换引擎，仅靠汽油机输出动力。该汽车在平直的公路上由静止启动，其牵引力F随时间t变化关系如图。已知该汽车质量为1500kg，行驶时所受阻力恒为1250N。汽车在t₀时刻自动切换引擎后，保持牵引力功率恒定。则（　　）

A、汽车切换引擎后的牵引力功率P=9×10⁴W B、汽车切换引擎后的牵引力功率P=6×10³W C、汽车由启动到切换引擎所用的时间t₀=90s D、汽车由启动到切换引擎所用的时间t₀=6s

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6、某小行星与地球围绕太阳公转的轨道如图所示，图中M、N两点为地球轨道与小行星轨道的交点，且地球与小行星均沿逆时针方向运动，已知该小行星围绕太阳公转的周期约为3年，不考虑其他天体的影响，则（　　）

A、该小行星公转轨道的半长轴约为地球公转半径的

\sqrt[3]{9}

倍 B、地球和该小行星各自经过N点时的加速度大小相等 C、小行星在近日点的速率小于在M点的速率 D、在围绕太阳转动的过程中，地球的机械能守恒，小行星的机械能不守恒

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7、图（a）为利用阻拦系统让舰载机在航空母舰飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的v−t图线如图（b）所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则（　　）

A、从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的

\frac{1}{5}

B、在0.4s~2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化 C、在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g D、在0.4s~2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变

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8、无级变速汽车变速箱的工作原理可以简化为如图所示的装置，两个相同锥体A、B水平放置，它们的中心轴分别与动力输入端和动力输出端连接，动力输入端的中心轴带动锥体A转动，锥体A带动钢带转动的同时，钢带在锥体上前后移动，带动动力输出端B转速改变，实现汽车变速。a、b是锥体上与钢带接触的两动点，不计钢带的形变且钢带所在的平面始终与两中心轴垂直，若保持动力输入端中心轴转速不变，则钢带由后向前运动的过程中（　　）

A、动点a、b的线速度相等且逐渐减小 B、锥体B的转速增大 C、汽车在减速 D、任意时刻动点a、b的向心加速度都相同

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9、如图甲所示，航天员在半径为R的某星球表面将一轻弹簧竖直固定在水平面上，把质量为m的小球P（可看作质点）从弹簧上端h处（h不为0）由静止释放，小球落到弹簧上后继续向下运动直到最低点。从接触弹簧开始的小球加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图乙所示，其中a₀、h、x₀和引力常量G为已知量，空气阻力不计。下列说法正确的是（　　）

A、该星球的质量为

\frac{a_{0} R}{G}

B、该星球的第一宇宙速度为

\sqrt{a_{0} R}

C、小球在最低点处加速度大小为a₀ D、弹簧的最大弹性势能为

m a_{0} (h + x_{0})

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10、图为一空间探测器的示意图，

P_{1}

、

P_{2}

、

P_{3}

、

P_{4}

是四个喷气式发动机，

P_{1}

、

P_{3}

的连线与空间一固定坐标系的

x

轴平行，

P_{2}

、

P_{4}

的连线与

y

轴平行。每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。开始时，探测器以恒定的速率

v_{0}

向

+ x

方向平动。要使探测器改为向

+ x

偏

- y 60 °

的方向以原来的速率

v_{0}

平动，则可（）

A、先开动

P_{1}

适当时间，再开动

P_{4}

适当时间 B、先开动

P_{3}

适当时间，再开动

P_{2}

适当时间 C、开动

P_{4}

适当时间 D、先开动

P_{3}

适当时间，再开动

P_{4}

适当时间

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11、下列说法正确的是（　　）

A、“回声”是声波衍射现象 B、“未见其人，先闻其声”是声波干涉的结果 C、当观察者靠近波源运动时，观察者观测到的频率变小 D、集体列队经过桥梁时要便步走，以防止桥梁发生共振垮塌

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12、如图所示，一个位于

x

轴上方带电的平行板电容器，极板长度为

2 L

、极板间距为

\sqrt{3} L

，电容器的右极板与

y

轴重合且下端在原点

O

，

y

轴右侧有一与

y

轴平行的虚线

M N

，在

y

轴和虚线

M N

之间存在垂直于

x O y

平面的匀强磁场，

x

轴上方磁场方向垂直纸面向外，

x

轴下方磁场方向垂直纸面向里。某时刻一质量为

m

、电荷量为

+ q

、不计重力的带电粒子沿

y

轴正方向以大小为

v_{0}

的初速度紧挨电容器左极板下端射入电容器内，经电场偏转后，粒子刚好从电容器的右极板最上端

P

射入磁场中。

(1)、计算电容器两极板间电场强度

E

的大小；

(2)、若粒子从

P

点进入磁场经

x

轴上方磁场偏转（未到达虚线

M N

）后不会打到电容器的右极板上，求

x

轴上方磁场的磁感应强度

B_{1}

应满足什么条件；

(3)、若

x

轴上、下磁场的磁感应强度大小之比为

1 : 2

，粒子在

x

轴上方做半径为

r_{1} = \frac{2 \sqrt{3}}{3} L

的圆周运动到达

x

轴时从

Q

点（图中未画出）进入

x

轴下方磁场。若要粒子垂直于虚线

M N

离开磁场，计算虚线

M N

与

y

轴之间的最短距离

d

。

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13、如图所示，光滑水平面上静置一小车，小车的左侧部分AB为一光滑圆弧轨道，半径R=4m，其对应的圆心角θ=53°，右侧部分为长l=3.2m的粗糙水平轨道BC，小车质量为M=2kg。现将一可视为质点、质量为m=1kg的物块P从空中某位置以v₀=3m/s的初速度水平抛出，物块P恰好能从A点沿切线方向滑上圆弧轨道。已知物块从抛出到BC中点的时间为1.0s，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s²。求：

(1)、物块抛出点距离A点的高度；

(2)、物块滑到B点时速度大小；

(3)、物块从抛出到BC中点的过程中，小车相对地面的位移大小。

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14、空气悬挂气动避震是现在高档汽车当中常用技术，它是通过对汽车底盘上的一个容器进行充放气体，来维持在运动中的车身高度不变，从而达到减震的效果。其工作原理可以简化为如图所示的导热性良好的圆筒气缸，缸内有一个不计摩擦，可以自由滑动的活塞封闭着一定质量的气体，活塞面积为

S = 1 \times 1 0^{- 2} m^{2} ，

活塞和砝码的总质量为m=10kg，初始时开关阀门K关闭，此时活塞到缸底的高度为

h_{1} =

60cm，已知外界大气压强

p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a ，

重力加速度g取

10 m / s^{2} ，

外界环境温度不变。求：

(1)、气缸内气体压强

p_{1}

；

(2)、在某次行车过程中，地面有凹陷，导致汽车底盘下降，为维持车身高度不变，需给容器中注入气体，充气装置向气缸内充入压强

p_{2} = 1.2 \times 1 0^{5} P a 、

体积

V_{0} = 5.5 \times 1 0^{- 4} m^{3}

的气体后，气缸内气体高度h₂。

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15、硅基负极锂电池是以硅基材料（如硅氧或硅碳复合材料）作为负极的锂离子电池，旨在突破传统石墨负极的能量密度瓶颈。某硅基负极电池内阻较小，电动势约为

3.0 V

，实验小组为了测量该电池的电动势

E

和内阻

r

，设计了如图甲所示的实验，图中定值电阻

R_{0} = 2.0 Ω

。

(1)、按图甲所示接好电路并进行实验，记下电阻箱和电压表对应的多组读数

R

、

U

，作出

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

图像如图乙所示，不考虑电压表的分流作用，则该电池的电动势

E =

V

；内阻

r =

Ω

。（结果均保留两位有效数字）

(2)、若考虑电压表的分流作用，则该实验中电动势的测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

(3)、该实验小组的同学又设计了如图丙所示的电路来测量该电池的内阻

r

，图中

E_{0}

为工作电源，

M N

为用粗细均匀、同种材料做成的电阻丝，

P

为滑动触头，

G

为灵敏电流计，

R_{2}

为阻值已知的工作电阻，

E

为待测电源。①先闭合

S_{1}

、断开

S_{2}

，调节滑动触头

P

的位置，当其位于

A

位置时，灵敏电流计示数为零；②再闭合

S_{2}

，调节滑动触头

P

的位置，当其位于

B

位置时，灵敏电流计示数再次为零，此时

R_{2}

两端电压

U =

（用

E

、

r

、

R_{2}

表示）；③测出两次电阻丝

M A

和

M B

的长度分别为

l_{1}

和

l_{2}

，则电源

E

的内阻

r =

（用

l_{1} 、 l_{2} 、 R_{2}

表示）。

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16、某兴趣小组的同学想通过实验来测量一滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示，长木板水平放置，已知重力加速度为

g

。

（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则其宽度 $d =$ $mm$ ；

（2）将滑块放在光电门左侧，给滑块一个向右的初速度，测出遮光条通过光电门的挡光时间 $t$ ，随后滑块停在光电门的右侧，测出滑块停止处遮光条中心到光电门中心的水平距离 $x$ ，则滑块经过光电门时的速度大小为（用题中所给物理量的符号表示）；

（3）改变滑块的初速度，重复实验（2），得到多组挡光时间 $t$ 和距离 $x$ ；

（4）以 $\sqrt{x}$ 为横轴， $\frac{1}{t}$ 为纵轴，建立直角坐标系，通过描点、连线将实验数据绘制成图像，若该图像为斜率为 $k$ 的倾斜直线，则滑块与长木板间的动摩擦因数 $μ =$ （用题中所给物理量的符号表示）。

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17、如图甲所示，一倾角为

θ

的固定斜面底端装有一挡板，挡板上装有力传感器，

t = 0

时刻一小物块在斜面上距挡板

L

处由静止释放，小物块沿斜面下滑并与挡板发生弹性碰撞，碰撞时间极短，忽略碰撞瞬间物块所受的重力和摩擦力。挡板弹力

F

随时间

t

变化的图像如图乙所示，图像中两阴影区域面积之比为

2 : 1

。下列说法正确的是（　　）

A、第一次和第二次与挡板碰撞前瞬间小物块的速度之比为

2 : 1

B、斜面与小物块间的动摩擦因数为0.6 C、第一次和第二次与挡板开始碰撞的时刻之比

\frac{t_{1}}{t_{2}} = \frac{4}{7}

D、小物块在斜面上运动的总路程为

\frac{8}{3} L

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18、一横截面为半圆形的柱形玻璃砖，其横截面如图所示，一细单色光以45°的入射角从底面MN射入，在入射点由N缓慢移动到M的过程中，不考虑光的反射，圆弧MAN上有一半区域有光线射出。已知玻璃砖的半径为R，单色光在真空中的传播速度为c，A为半圆弧的中点，下列说法正确的是（　　）

A、从圆弧MAN上射出的光线与水平方向最大夹角为60° B、从圆弧MAN上射出的光线与入射光线均不平行 C、圆弧AN上没有光线射出区域的长度与圆弧AN长度之比为5：6 D、能从圆弧MAN上射出的光线中，在玻璃砖内的最长传播时间为

\frac{\sqrt{6} R}{3 c}

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19、如图，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和2d，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度大小分别为2B和B。已知导体棒MN的电阻为R、长度为d，导体棒PQ的电阻为2R、长度为2d，PQ的质量是MN的2倍。初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是（　　）

A、弹簧伸展过程中，回路中产生逆时针方向的电流 B、PQ速率为v时，MN所受安培力大小为

\frac{4 B^{2} d^{2} v}{3 R}

C、整个运动过程中，MN与PQ的路程之比为2∶1 D、整个运动过程中，通过MN的电荷量为

\frac{B L d}{3 R}

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20、因为用长度单位去描述遥远星体的大小没有太大意义，所以我们通常描述天体的大小是以从地球上看到天体的角度大小来描述，即“角直径”（如图中

θ

，

sin θ \approx \frac{2 R}{r}

，

R

为星体半径，

r

为公转半径）。宇宙中某恒星质量是太阳质量的

k

倍。设想地球也可以绕该恒星公转，同时将地球绕太阳和绕该恒星的运动均视为匀速圆周运动，通过计算地球绕该恒星的公转周期与地球绕太阳的公转周期之比为

n

，且该恒星与太阳的角直径相等，则该恒星与太阳的平均密度之比为（　　）

A、

\frac{1}{n^{2}}

B、

\frac{k}{n^{2}}

C、

k n^{2}

D、

n^{2}

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