高中物理粤教版-试题列表-第30页

1、库仑扭秤实验用扭秤把极小的力放大到可测，第一次实现精确测量，使电磁学从定性走向定量，它是静电学的基石，也是人类第一个定量的电磁学定律。根据所学知识请判断库仑在实验过程中，对金属小球的电荷量的测定是采用下面哪种方法（　　）

A、用测电量的仪器精密测量 B、用两个相同的金属小球带同种电荷，接触后总电量平分的方法确定电荷量 C、用两个相同的金属小球带异种电荷，接触后总电量平分的方法确定电荷量 D、用两个相同的金属小球，一个带电、一个不带电，接触后电荷量平分的方法确定电荷量

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2、下列说法不正确的是（　　）

A、牛顿提出了万有引力定律，并于1687年发表在其传世之作《自然哲学的数学原理》中 B、动能定理的推导过程用到了演绎推理的方法 C、爱因斯坦的相对论时空观认为：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不相同的 D、开普勒行星运动定律是开普勒在第谷留下的行星观测记录的数据基础上整理和研究出来的

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3、在日常生活中，我们经常提到食物热量、热量的摄入与消耗等概念。以德芙巧克力经典牛奶味为例，它的能量密度约为22.4 kJ/g，若用国际单位制基本单位来表示，能量密度的单位是（　　）

A、

m^{2} \cdot s^{- 2}

B、

kg \cdot m^{2} \cdot s^{- 2}

C、

kg \cdot m^{2} \cdot s^{- 1}

D、

m^{2} \cdot s^{- 1}

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4、如图1所示，某团队利用感应加速器和质谱仪研究核反应。感应加速器中励磁电流大小

i = I_{m} \sin ω t

，预设的电子加速轨道半径为

R_{1}

，轨道处磁感应强度大小为

k i

，

k

为定值。质谱仪中各组件均沿轴线对齐。静电分析器由两块平行正对的

90 °

弧形铜板构成，板间轴线半径为

R_{2}

，电压为

U

，距离为

d (≪ R_{2})

。磁分析器由一根

90 °

弧形细铜管构成，其轴线半径也为

R_{2}

，匀强磁场方向垂直纸面向内。

电子在轨道上被加速到最大速度时被引出，撞击靶材，撞击时因速度变化而辐射 $γ$ 光子， $γ$ 光子触发 $_{4}^{9} Be$ 核反应，不考虑电子与 $_{4}^{9} Be$ 核的直接反应。核反应结束后，将产物和部分未反应的 $_{4}^{9} Be$ 无损无污染注入（图中以箭头表示）离子仓。离子仓通过气化、电离等环节将待测样品处理成为电荷量为 $e$ 、速度较小的单核正离子。正离子飘进加速电场被加速，部分离子先后通过静电分析器、磁分析器，被法拉第杯完全吸收，单位时间内吸收的离子个数为 $n$ 。不能通过的离子被各接地器壁吸收。现保持磁分析器的磁感应强度大小恒为 $B$ ，测得 $n - U$ 关系如图2所示。

假定每一个电子撞击靶材时只辐射一个 $γ$ 光子，且 $γ$ 光子最大能量等于电子的动能。电子质量为 $m_{e}$ ， $1 u = 931.5 MeV / c^{2}$ ，补充数据如表格所示。不考虑离子间作用力、各过渡段的场。

可能用到的原子核质量（单位：u）

原子核	质量	原子核	质量
$_{0}^{1} n$	$1.0087$	$_{2}^{5} He$	5.0121
$_{1}^{1} H$	$1.0078$	$_{3}^{6} Li$	6.0151
$_{1}^{2} H$	$2.0141$	$_{3}^{7} Li$	7.0160
$_{1}^{3} H$	$3.0160$	$_{4}^{8} Be$	8.0053
$_{2}^{4} He$	$4.0026$	$_{4}^{9} Be$	9.0122

(1)、求能通过静电分析器的离子动能

E_{k}

的表达式；

(2)、求能通过磁分析器的离子质量

m

的表达式；

(3)、已知图2中最高峰对应

_{4}^{9} Be

核，

①判断次高峰对应的原子核种类和核反应方程式；

②已知某个静止的 $_{4}^{9} Be$ 核发生①中所求反应后，产物总动能为0.09MeV，求触发此次核反应的 $γ$ 光子能量 $E$ 。（单位MeV，结果保留三位有效数字）

(4)、为产生能量为

ε

的

γ

光子，求感应加速器励磁电流最小峰值

I_{m}

的表达式。

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5、如图所示，在足够大的光滑水平绝缘桌面上，虚线MN的右侧充满竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为

B

。一个质量为

m

、边长为

d

的

N

匝闭合正方形线框从左侧的桌面滑入磁场，线框的右边与虚线平行，速度方向与虚线垂直，初速度记为

v_{0}

，大小可以调节。图示时刻线框的右边恰好进入磁场，不考虑电磁辐射。

(1)、若线框的电阻为

R

，不计线框的自感，线框能完全进入磁场，求

①图示时刻感应电流 $I$ 的大小；

②线框完全进入磁场时的速度 $v_{1}$ ；

(2)、若线框处于超导状态，自感系数为

L

，求线框回路储存磁能的最大值

E_{B}

；

（公式提示：自感电动势 $E_{L} = L \frac{Δ I}{Δ t}$ ，简谐运动的势能 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ）

(3)、若线框的电阻为

R

，考虑自感但自感系数未知。已知线框能完全进入磁场且完全进入时的速度为

\frac{1}{2} v_{0}

。求线框完全进入磁场后直到电流为零，流过导线横截面的电量

q_{2}

。

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6、如图所示，科学馆的一套游戏装置由水平地面AB、竖直台阶BC、足够长的水平地面CD、一段固定在竖直平面的薄壁硬管道和一段匀质的长木方组成，其中管道中段为轴线半径为

R = 0.4 m

、圆心为

O

的圆管，管道两端水平，底部略微错开，两端的下沿、地面AB、木方上表面等高，木方高度为

h = 0.2 m

。一个大小刚好通过管道的小铅块以初速度

v_{0} = 4 m / s

滑上

A

端，先后通过管道和木方上表面并以

v_{1} = 3 m / s

的末速度从木方右端抛出。小铅块通过图中

P

处时与管道没有作用力。已知小铅块和木方的质量相等，小铅块的尺寸远小于木方的长度。除小铅块和木方之间，不计其余各处摩擦。

(1)、求小铅块抛出时，木方的速度大小

v_{2}

；

(2)、求小铅块落到水平地面CD时，小铅块与木方右端的距离

Δ x

；

(3)、求连线OP与竖直线OQ夹角

θ

的余弦值；

(4)、现将木方沿图中虚线位置切成长度比为

k : (1 - k)

的左右两段，然后分别放回原处，让小铅块重复前述操作，发现小铅块恰好不从木方右端抛出。求

k

的值。

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7、如图所示，上端开口的圆柱形气缸B固定在地面上，下端开口的圆柱形气缸A外径刚好等于气缸B的内径，二者内部空间的横截面积分别为S和

\frac{6}{5} S

，气缸A的内部高度是H。状态1中，气缸A下端与气缸B底部的高度差为

\frac{1}{6} H

，封闭着一定质量的高温气体。随着气体温度缓慢降至与环境温度相同，气缸A下端刚好降至与气缸B底部等高，为状态2。用竖直向上缓慢增大的力F向上拉气缸A，直至气缸A下端与气缸B底部的高度差恢复为

\frac{1}{6} H

，为状态3。环境温度为T₀ ，大气压强为p₀ ，从状态1到状态2过程中气体内能减少0.55p₀SH，气缸A的重力等于0.12p₀S。视缸内气体为理想气体，气缸导热性能较好，不考虑气缸之间的摩擦和漏气。求：

(1)、状态1中，封闭气体的温度T₁；

(2)、状态1到状态2过程中，气体与环境之间传递的热量Q（以气体吸热为正）；

(3)、状态3中力F大小的表达式。

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8、某同学为完成电容器系列实验，准备了如下器材：一只电解电容器（标称

470μF

、25V）、一块电池（标称9V）、一个定值电阻（标称

20 k Ω

）、一块灵敏电流表（量程

±300μA

，内阻

2.5 k Ω

）、一块数字多用电表（选用直流20V挡，内阻为

1 M Ω

）、一只电感（标称

470μH

）、一只电压传感器及电脑、一块机械秒表、开关和导线若干。

(1)、在“观察电容器的充电现象”实验中，图1是准备过程中的器材及连接方式的局部照片，除黑表笔外，电池、开关等均已连接完毕；图2是测量过程中的灵敏电流表照片，读数为

μA

。实验观察到，灵敏电流表的示数开始阶段逐渐减小，但减小到

10μA

左右就不再变化。请根据这一现象判断测量过程中黑表笔实际接触的是（在“—”和“

G

”）接线柱。

(2)、利用图1电路完成“观察电容器的放电过程”实验，断开开关，利用多用电表的内阻放电。实验时，在多用电表旁边摆放一只机械秒表，读取多组电压值和对应时刻，作出如图3所示的

U - t

图线，可以看出，电压越小电压变化越（选填“快”或“慢”）。该同学发现图线与课本上氡元素衰变的

\frac{m}{m_{0}} - t

图线非常相似，则该放电过程的“半衰期”大约是s。

(3)、利用图3完成“探究电容器两极板间电势差跟所带电荷量的关系”实验。

t = 0

时电容的放电电流为

I =

μA

（保留两位有效数字）。由图线得下表：

时间范围	电压变化 $Δ U$	电量变化 $Δ Q$
$60 s - 180 s$	$8.3 - 6.5 = 1.8 V$	0.86mC
$180 s - 300 s$	$6.5 - 5.1 = 1.4 V$	0.69mC
$300 s - 420 s$	$5.1 - 4.0 = 1.1 V$	$Δ$

其中， $300 s - 420 s$ 之间的电量变化是mC（保留两位有效数字）。分析表格数据可知，在误差允许范围内， $Δ U$ 与 $Δ Q$ 成（选填“正”或“反”）比。

(4)、在“观察振荡电路中电压的波形”实验中，电路如图4所示，将电压传感器接到电容器的两端。根据图中参数，振荡周期的理论值为ms（保留三位有效数字）。先将开关打到1，稳定后再打到2，得到如图5所示的波形，振幅衰减的可能原因是。

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9、某同学在“研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中，实验装置如图1所示。调平气垫导轨，利用数字计时器和光电门测量滑块碰撞前后的速度。

(1)、为使滑块甲、乙在碰撞中总动能损失较大，碰撞端应选择______。

A、

B、

C、

(2)、用螺旋测微器测量滑块甲所配遮光条的宽度，读数为5.000mm，测量滑块乙所配遮光条的宽度，如图2所示，读数为mm。

(3)、在研究两滑块碰撞后分开的实验中，测得滑块甲（含遮光条）的质量为268.5g，滑块乙（含遮光条）的质量为175.5g。现接通电源，将滑块甲向右弹出与静止的滑块乙发生碰撞，光电计时器获得三组挡光时间，分别为7.44ms、8.95ms、42.80ms。碰撞前滑块甲对应的挡光时间为ms，动量是

kg \cdot m / s

（保留三位有效数字）。

(4)、上述实验结束后，该同学将滑块乙取走，其余部分均保留，如图3所示。调节调平螺丝，使得支脚2比支脚1高出少许，轨道倾角

θ

已经测出。以滑块甲及遮光条为研究对象，仅用这套装置（选填“能”或“不能”）完成“验证机械能守恒定律”实验。

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10、如图1所示，一定频率的光照射到某金属材料表面。改变频率，可能发生光电效应或者康普顿效应。图2为康普顿效应示意图。已知普朗克常量

h = 6.6 \times 10^{- 34} J \cdot s

，真空中的光速

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

，元电荷

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

。下列说法正确的是（　　）

A、若发生光电效应，仅增加光强，光电子的初动能增加 B、若发生康普顿效应，与入射光子比，散射光子的速度和动量都减小 C、若发生光电效应，且入射光子的能量为7.1eV，光电子的最大初动能为0.5eV，则该材料的截止频率为

1.6 \times 10^{15} Hz

D、若发生康普顿效应，且入射光子的能量为7.1keV，电子的能量增加0.5keV，则散射光波长增量的数量级为

10^{- 11} m

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11、如图1所示，在空旷的广场上，将音箱甲、乙分别放置在相距1米的等高位置

S_{1}

和

S_{2}

处。一个固定频率的音频信号同时送入两个音箱，两个音箱发出的声音形成干涉。将手机检测软件打开，在

S_{1} S_{2}

连线上中点附近的40cm范围内匀速移动，测得振幅分布如图2所示。空气中的声速大约为

340 m / s

。下列说法正确的是（　　）

A、

S_{1} S_{2}

连线的中垂面上各点振幅相等 B、在线段

S_{1} S_{2}

上分布有5个振幅峰 C、声音的频率大约是850Hz D、让音箱乙在

S_{2}

附近挥舞，两个声音仍能形成干涉

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12、如图所示，四幅教材插图均与温度有关。其中，图甲反映的是一个金属热电阻和一个热敏电阻阻值随温度变化的关系，图乙是一定质量理想气体在不同温度下的等温线，图丙是黑体辐射的实验规律，图丁是氧气分子的速率分布图像。下列说法正确的是（　　）

A、图甲中，a是金属热电阻的图线 B、图乙中，a是温度较低时的图线 C、图丙中，b是温度较高时的图线 D、图丁中，b是温度较低时的图线

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13、如图所示，匀质正方形导线框ABCD的各边中点是

E

、

F

、

G

、

H

，线框在匀强磁场中绕HF匀速旋转，则下列两点间可以产生正弦式交变电压的是（　　）

A、HF B、AB C、AC D、EG

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14、如图所示为一架杆线摆，由一根轻杆、一条轻绳和一个钢球安装在铁架台的立柱上构成，用几本同样厚度的物理课本将铁架台的底座右端垫高。杆与立柱之间的连接机构可以沿水平和竖直方向自由转动，初状态下杆与立柱垂直，钢球静止。现给钢球以垂直于杆的微小水平冲量，杆线摆做一定周期的摆动。忽略各种能量耗散。下列说法正确的是（　　）