高中物理粤教版-试题列表-第278页

1、某实验组同学利用固定在气垫导轨上的光电门A、B和光电计时装置，以及带有挡光条的滑块C、D来验证动量守恒定律，已知挡光条的挡光宽度为L，实验装置如题图所示，采用的实验步骤如下：

a．调节气垫导轨底座螺母，使导轨成水平状态；

b．在滑块C、D间放入一个轻质弹簧，用一条细线捆绑住三者成一水平整体，静置于导轨中部；

c．将光电门远离滑块C、D两端；

d．烧断捆绑的细线，使滑块C、D在弹簧作用下分离，分别通过光电门A、B；

e．由光电计时器记录滑块C第一次通过光电门A时挡光条挡光的时间，以及滑块D第一次通过光电门B时挡光条挡光的时间；

（1）实验中还应测量的物理量是；（写出名称及表示符号）

（2）根据上述测量的实验数据及已知量，验证动量守恒定律的表达式是；上式中算得的C、D两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的主要原因是；

（3）利用上述实验数据（填写“能”或“否”）测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出计算表达式，若不能说明理由：；

（4）小组里某同学发现某次操作时，由于光电门离滑块太近，在弹簧还没完全弹开时滑块C、D同时通过了光电门，请你帮他判断，此时测量数据动量守恒吗？（选填“守恒”或“不守恒”）

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2、华为Mate70系列芯片实现了核心设计环节的高度自主化，依托国内半导体产业链完成了包括制造、封装、测试在内的关键生产流程。这一突破加强了我国科技产业应对外部技术封锁的韧性，对于保障我国信息安全和科技战略安全具有重大意义。在芯片制造过程中，涉及离子注入等复杂工序，其在国内产业链中的成熟应用也体现了这一进展的深度。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图，一粒子源从

A

处不断释放质量为

m

，带电荷量为

+ q

的离子，其初速度视为零，经电压为

U

的加速电场加速后，沿图中半径为

R_{1}

的圆弧形虚线通过

\frac{1}{4}

圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场）后，从

P

点沿直径

P Q

方向进入半径为

R_{2}

（未知）的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为

B_{0}

，经磁场偏转，离子最后垂直打在平行

P Q

放置且与

P Q

等高的硅片上，不计离子重力及离子间的相互作用，

tan 74 ° = 3.5

，求：

(1)、离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小

v

；

(2)、离子在静电分析器通道运动的时间；

(3)、若硅片

M N

到

P Q

的距离为

3.5 R_{2}

，匀强磁场的磁感应强度大小可以调节，若从

P

点沿直径

P Q

方向进入圆形匀强磁场区域的离子打在硅片最底端

N

点，求磁感应强度

B_{1}

的大小。

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3、高空风车（高空风力发电系统）是一种利用高空风能发电的创新技术，如图所示是一款高空风车的发电模块原理图，两磁极间的磁场可视为匀强磁场，某时刻发电机线圈ab恰与磁场方向平行，则（　　）

A、风车发电是利用了电流的磁效应 B、该时刻线圈磁通量的变化率为零 C、风车每转一圈，线圈中电流方向改变一次 D、风力增大，线圈ab的感应电动势增大

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4、日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　）

A、今年3月份出现了日食、月食现象，日、月食现象是光的折射形成的 B、今年6月10日在辽宁沈阳出现了雨后蜃景，“雨后蜃景”现象是光的干涉现象 C、通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，是光的衍射现象 D、看3D电影“哪吒之魔童闹海”需要佩戴3D眼镜是光的干涉现象

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5、如图所示，内壁光滑的细圆管轨道固定在光滑水平地面上，由两部分组成，

A B

段为抛物线形状，且

A B

、

BC

竖直高度差相等，

A

、

C

两点处的切线水平，圆弧槽乙放在光滑水平地面上，可自由移动，其上表面

D E

是半径为

R

的四分之一光滑圆弧，

D

点的切线水平、

E

点的切线竖直。现对

A

点的小球甲（直径略小于圆管内径）轻微扰动，使其由静止开始沿着管壁下滑，然后甲从

D

点滑上弧面

DE

，刚好能到达

E

点，接着甲沿着弧面

D E

再次到达水平面时，甲、乙的速度等大，重力加速度为

g

。

(1)、求甲、乙的质量之比以及甲刚要从

D

点滑上弧面

D E

时的速度大小；

(2)、求

A

、

C

两点的高度差；

(3)、若小球甲的质量为

m

，在

A

点给甲一个水平向右的初速度

v_{A}

（大小未知），且甲在细圆管内部从

A

运动到

B

与内壁间恰好无作用力，已知过

B

点的切线与水平方向的夹角为

45^{\circ}

，求

v_{A}

的大小和甲运动到

B

点时速度大小以及此时重力的瞬时功率。

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6、如图，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ=30°角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现将质量均为m的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为R。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，已知L=1m，B=2T，m=0.4kg，R=2Ω，重力加速度为g=10m/s²。

(1)、先保持棒b静止，将棒a由静止释放，求棒a匀速运动时的速度大小v；

(2)、在（1）问中，当棒a匀速运动时，再将棒b由静止释放，求释放棒b的瞬间它的加速度大小；

(3)、仍保持棒b静止，将棒a由静止释放，若棒a经过t=1s后匀速运动，求

①棒a此过程中运动的距离x。

②棒a此过程中产生得热量Q。

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7、多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图。

（1）通过一个单刀多掷开关S，接线柱B可以分别与触点1、2、3、4、5接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的功能。图中的E是电池，R₃是电池内阻，R₆是欧姆调零电阻，AB分别与黑、红表笔相接。R₁、R₂、R₄、R₅都是定值电阻，表头G的满偏电流为20 mA，内阻为R_g。已知R₁+R₂=4R_g ， R₄=360 Ω，R₅=1600 Ω。关于此多用电表，下列说法正确的是；

A.图中B是红表笔

B.当S接触点1或2时，多用电表处于测量电流的挡位，且接1时的量程比接2时大

C.当S接触点3时，多用电表处于测量电阻的挡位，倍率越大，滑动变阻器接入阻值越大

D.当S接触点4、5时，多用电表处于测量电压的挡位，且接4比接5时量程大

（2）该学习小组将“B”端与“3”相接，将A、B表笔短接，调节R_6.进行欧姆调零后测量未知电阻。得到通过表头G的电流与被测未知电阻的关系如图乙所示，由此可知多用电表中电池的电动势E=V（计算结果保留三位有效数字）。通过分析可知该小组使用多用电表的（填“×1”“×10”或“×1K”）倍率的欧姆挡进行测量未知电阻。

（3）实验小组用多用电表测量电源的电动势和内阻。器材有：待测电源（电动势约为8V），定值电阻R₀=8.0 Ω，多用表一只，电阻箱一只，连接实物如图丁所示，测得并记录多组数据后，得到对应的 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图，如图丙所示，则内阻r= Ω（结果保留三位有效数字）。

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8、如图所示，在直角三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），AB边长度为L，

∠ C = \frac{π}{6}

，现垂直AB边射入一群质量均为

m

、电荷量均为

- q (q > 0)

、速度大小相等的带负电粒子，已知垂直AC边射出的粒子在磁场中运动的时间为

0.5 t

，在磁场中运动时间最长的粒子运动的时间为

\frac{2}{3} t

，则下列判断正确的是（）

A、粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为

4 t

B、该匀强磁场的磁感应强度大小为

\frac{π m}{q t}

C、粒子在磁场中运动的轨迹半径为

\frac{8 \sqrt{3} - 6}{13} L

D、粒子进入磁场时的速度大小为

\frac{8 \sqrt{3} + 6}{13 t} π L

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9、如图甲所示的弹簧振子沿竖直方向做简谐运动，从某一时刻开始计时，规定竖直向上为正方向，得到弹簧对小球的弹力F与运动时间t的关系图像如图乙所示。若重力加速度大小为

g

，图像的坐标值为已知量，则下列说法正确的是（　　）

A、

t = 0

时刻小球处于最高点 B、小球的质量为

\frac{F_{1} - F_{2}}{2 g}

C、弹簧振子振动的周期为

\frac{4 t_{0}}{3}

D、若弹簧振子的振幅为A，则从计时开始到

5 t_{0}

时，小球通过的路程为15A

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10、如图1所示，真空中x轴原点O处固定一点电荷a，其电荷量Q未知，另一试探点电荷b，其电荷量为q，以初动能E_k0自x₂位置沿x轴负方向直线运动，该过程粒子动能

E_{k} - \frac{1}{x}

图像如图2所示。已知静电力常量为k。设无穷远处电势为0，距点电荷a距离r处的电势

φ = \frac{k Q}{r}

，粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　）

A、x₁、x₂两处电场强度之比等于x₁：x₂ B、沿x轴正方向电势逐渐升高 C、电荷量

Q = \frac{E_{k0} x_{1} x_{2}}{k q (x_{2} + x_{1})}

D、如仅将a的电荷量变为2Q，点电荷b速度减为0时的位置坐标是

\frac{2 x_{1} x_{2}}{x_{1} + x_{2}}

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11、小车内一根不可伸长的轻绳固定于小车顶上的

A

、

B

两点，悬挂有物块的光滑轻滑轮跨在轻绳上。小车沿水平面运动时，物块相对小车静止，轻绳状态如图所示，

A O

段竖直，

O B

段与水平方向成

37^{\circ}

角，已知物块质量为

m

，重力加速度为

g

，下列说法正确的是

(sin 37^{\circ} = 0.6)

（　　）

A、小车一定做匀加速运动 B、小车可能向右减速 C、小车加速度大小为

0.5 g

D、轻绳拉力大小为

m g

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12、如图所示，长为L的水平板AB的B端固定在竖直墙面上，板离水平地面高为2L，某人在离地面高为0.5L、离墙面的距离为1.5L的C点斜向上抛出一个小球（大小忽略不计），小球恰好经过板的边缘A落在板的B端，不计空气阻力，则小球在空中运动过程中的最高点离AB板的高度为（）

A、

\frac{1}{4} L

B、

\frac{1}{3} L

C、

\frac{1}{2} L

D、L

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13、下列说法不正确的是（　　）

A、由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B、由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大 C、由图丙可知，当分子间的距离

r > r_{0}

时，分子间的作用力先增大后减小 D、由图丁可知，在

r

由

r_{1}

变到

r_{2}

的过程中分子力做正功

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14、如图，物块P位于纬度为

θ

的地球表面上，与地球保持相对静止，人造地球卫星Q、R均做匀速圆周运动，卫星R为地球静止卫星。若某时刻P、Q、R与地心O在同一平面内，其中O、P、Q在一条直线上，且

∠ O Q R = 90 °

，下列说法正确的是（　　）

A、Q、P的周期之比为

\sqrt{{cos}^{3} θ} : 1

B、Q、R的线速度之比为

\sqrt{cos θ} : 1

C、物块P的角速度大于卫星Q的角速度 D、物块P的向心加速度大于卫星Q的向心加速度

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15、2025年1月20日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置

（ EAST ）

在安徽合肥创造新世界纪录，首次完成1亿摄氏度1000秒“高质量燃烧”，标志着我国聚变能源研究实现从基础科学向工程实践的重大跨越，对人类加快实现聚变发电具有重要意义。核聚变的核反应方程为

_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} He +_{0}^{1} n + 17.6 MeV

，则下列关于核聚变的说法正确的是（　　）

A、轻核聚变释放出

17.6 MeV

能量，出现了质量亏损，所以轻核聚变过程质量数不守恒 B、轻核聚变时

_{2}^{4} He

核的结合能大于

_{1}^{3} H

核的结合能，但

_{2}^{4} He

核的比结合能小于

_{1}^{3} H

核的比结合能 C、轻核聚变过程中平均每个核子放出的能量为

3.52 MeV

D、轻核聚变时生成的

_{2}^{4} He

核具有放射性

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16、如图为二根倾角θ=

30 °

的平行金属导轨，上端有一个电动势为E=5 V、内阻为r=1 Ω的电源，以及一个电容为C的电容器，导轨通过单刀双掷开关可分别与1、2相连。导轨中间分布有两个相同的有界磁场AA’CC’及DD’FF’，磁场方向垂直导轨向下，磁场内外边界距离等于导轨间距L，L =1 m，磁场的上下边界距离如图所示均为d =2 m，CC’到DD’的距离也为d。除电源内阻外，其它电阻忽略不计，导体棒与导轨光滑接触。初始时刻，开关与1相连，一根质量为m=1 kg的导体棒恰好能静止在导轨上AA’位置，导体棒处于磁场之中。当开关迅速拨向2以后，导体棒开始向下运动，它在AA’CC’、 CC’DD’两个区域运动的加速度大小之比为

\frac{4}{5}

。

（1）求磁感应强度B的大小；

（2）求导体棒运动至DD’时的速度大小v₂；

（3）求电容C的值；

（4）当导体棒接近DD’时，把开关迅速拨向1，求出导体棒到达FF’的速度v₃。

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17、如图所示，粒子源S产生的初速度为零，不同比荷

\frac{q}{m}

的带正电粒子经过电压为

U_{0}

的加速电场后，沿平行板中线方向进入匀强偏转电场，通过极板AG上的小孔P 离开电场，再从GF的中点M进入存在垂直纸面向外的匀强磁场的直角三角形区域，其中比荷为K的粒子恰好落在F点。已知偏转电场两板间的电压

U = \frac{2}{3} U_{0}

，

φ = 60 °

，

A G ⊥ G H

，

G F = 4 L

，不计重力作用。

(1)、求比荷为K的粒子经过P 点时的速度大小和与板AG的夹角θ；

(2)、求磁感应强度的大小B；

(3)、若粒子源S产生的粒子最终均能落在FH上，求粒子比荷的范围。

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18、海浪发电是一项具有广阔应用潜力的新能源技术。某科技兴趣小组设计了一海浪发电模型，原理图如图1所示。一个N匝的闭合正方形线圈处在垂直于线圈平面的组合磁场中，组合磁场由两个方向相反的匀强磁场组成，磁感应强度大小均为B，每个磁场的宽度为L。正方形线圈的边长也为L，总电阻为R。在海浪的带动下线圈上下运动切割磁感线且线圈在运动过程中不会超出磁场范围，其振动图像按正弦规律变化如图2所示。线圈处于平衡位置时，线圈的中线恰好与组合磁场中的中线重叠。线圈的振动周期为T，当

t = \frac{T}{2}

时，线圈的速率为v，求：

(1)、振动过程中，线圈所受安培力的合力最大值；

(2)、一个周期内，线圈产生的热量。

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19、在一次“魔鬼高空秋千碰撞试验”的汽车安全测试中，被测汽车要经受另一辆汽车从几米高空以荡秋千的形式加速撞击。如图所示，甲车静止在水平地面上，乙车用绳子吊着拉到高处，此时绳子处于绷紧状态。测试开始后，让乙车由该位置静止释放，重心下降5m时到达悬点正下方，恰能撞上甲车且绳子断开，然后与甲车一起水平向左运动。已知甲、乙两车的质量均为1000kg，碰撞时间为0.2s，重力加速度取