高中物理苏教版-试题列表-第2186页

1、如图所示，将一段横截面半径为r的圆柱形光导纤维，弯成外径为R（未知）的半圆形，一细光束由空气中从纤维的左端面圆心O₁点射入，入射角α=45°，已知光导纤维对该光的折射率

n = \sqrt{2}

。若细光束恰好在外侧面发生全反射，则外径R为（　　）

A、

(3 + \sqrt{6}) r

B、

(2 + \sqrt{6}) r

C、

(3 + \sqrt{2}) r

D、

(2 + \sqrt{2}) r

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2、如图所示，质量均为m、半径均为R的圆柱体A、B、C叠放在一起，圆柱体B、C固定在两个质量不计、厚度不计的相同水平底座上，底座置于水平地面上，三个圆柱体均相互接触且接触面均光滑，三者处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则底座与水平地面间的动摩擦因数的最小值为（　　）

A、

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

B、

\frac{\sqrt{3}}{3}

C、

\frac{\sqrt{3}}{6}

D、

\frac{\sqrt{3}}{9}

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3、如图所示，理想变压器原线圈与定值电阻R₁=12Ω串联后接在正弦式交流电源上。理想变压器原，副线圈的匝数之比为1∶5，定值电阻R₂=10Ω，理想交流电压表的示数为20V，则交流电源电压的峰值是（　　）

A、120V B、120

\sqrt{2}

V C、124V D、124

\sqrt{2}

V

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4、 “天问一号”火星探测器被火星捕获，经过系列变轨后从“调相轨道”进入“停泊轨道”，为着陆火星做准备。如图所示，火星半径为R，假设“天问一号”探测器围绕火星做匀速圆周运动，其环绕周期为T₁ ，经过轨道上A点时探测器发出了一束激光，激光与火星表面相切于B点，若测得激光束AB与轨道半径AO的夹角为θ。不考虑星球的自转，已知地球的一颗近地卫星（轨道半径可视为地球半径）的运行周期为T₂ ，则火星与地球的平均密度之比为（　　）

A、

\frac{{T_{2}}^{2} s i n^{3} θ}{{T_{1}}^{2}}

B、

\frac{{T_{2}}^{2}}{{T_{1}}^{2} s i n^{3} θ}

C、

\frac{{T_{2}}^{2} t a n^{3} θ}{{T_{1}}^{2}}

D、

\frac{{T_{2}}^{2}}{{T_{1}}^{2} t a n^{3} θ}

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5、复兴号动车组在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列动车的初速度为

v_{0}

，以额定功率在平直轨道上运动，经过一段时间动车达到最大速度4v₀ ，若行驶过程中动车所受的阻力恒定。则车速为v₀和2v₀时动车的加速度大小之比为（　　）

A、2∶1 B、3∶1 C、4∶1 D、3∶2

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6、历经7年水下考古调查勘探，长江口二号古船于2022年11月21日露出水面，时隔150多年重见天日。科学家团队对古船中稻壳进行了碳十四测年，验证出了长江口二号古船的“年龄”。已知植物存活期间，因其新陈代谢等生命活动，其体内¹⁴C的含量不变，生命活动结束后，¹⁴C能自发进行β衰变成为¹⁴N，¹⁴C的比例持续减少，下列说法正确的是（　　）

A、¹⁴C发生一次β衰变，它的中子数减少一个，质子数增加一个 B、¹⁴C衰变为¹⁴N的过程中，电荷数守恒，质量也守恒 C、¹⁴C核的比结合能大于¹⁴N核的比结合能 D、2g¹⁴C经过两个半衰期就会全部发生衰变

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7、如图所示的足够大的长方体空间被两竖直的虚线平面分成三个区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中区域Ⅰ、Ⅲ中分别存在水平向右和水平向左的匀强电场，电场强度的大小均为E，区域Ⅱ中存在竖直向上的匀强磁场。O点为区域Ⅰ内的点，O点到右侧第一竖直虚线平面的距离为d，两虚线平面之间的距离为

\sqrt{3} d

，一比荷为k的带正电的粒子由O点静止释放，依次经过两虚线平面上的两点，两点之间的距离为

2 d

，忽略粒子的重力。求：

(1)、区域Ⅱ中磁感应强度的大小；

(2)、粒子第一次、第二次通过左侧虚线平面时，两点之间的距离；

(3)、若粒子的释放点O向左平移

2 d

后由静止释放，粒子第一次、第二次通过左侧虚线平面的时间间隔。

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8、如图所示，可视为质点的滑块A、B、带有

\frac{1}{4}

光滑圆弧轨道的物体C放在水平轨道上，其中滑块B放在水平轨道的O点，圆弧的半径为

R = 3.6 m

，圆弧的最低点与水平轨道相切。某时刻，给滑块A一向右的瞬时冲量

I = 3.8 N \cdot s

，经过一段时间A与B发生碰撞，最终滑块B冲上物体C，上升的最大高度为

h = 4.8 m

。已知A、B、C的质量分别为

m_{1} = 0.2 k g

、

m_{2} = 0.4 k g

、

m_{3} = 0.8 k g

，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，一切摩擦均可忽略不计。求：

(1)、滑块A、B碰撞过程损失的机械能；

(2)、仅改变物体C的质量，欲使滑块A、B能发生第二次碰撞，则物体C的质量满足的条件。

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9、玉龙雪山位于云南省丽江市，是我国最南的雪山，也备受旅行爱好者的关注，由于玉龙雪山的海拔比较高，旅行者登山时，往往会带上几个氧气袋。已知某储存有氧气的容器容积为

V_{0} = 50 L

，开始时封闭的氧气压强为

p_{0} = 1.2 \times 1 0^{7} P a

，用该容器向容积为

V = 10 L

的真空氧气瓶充入氧气，假设氧气可视为理想气体，充气过程中氧气不泄漏，假设氧气瓶的容积和环境的温度恒定。求：

(1)、若每个氧气瓶充满气体后压强均为

p = 1.0 \times 1 0^{6} P a

，则可以分装多少个氧气瓶？

(2)、若每次给氧气瓶充满气体后两容器内封闭气体的压强相同，则充满10个氧气瓶后容器内剩余的气体的压强与开始时气体的压强之比为多少？

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10、某实验小组的同学利用如图甲所示的电路图，完成了电源电动势和内阻的测量，图甲由电阻箱、未知电阻

R_{x}

、待测电源以及电键构成。

(1)、实验时，该实验小组的同学将多用电表的旋钮扳到直流电压

10 V

挡位（对电路影响可忽略），然后将（选填“红”或“黑”）表笔固定在接线柱1，另一表笔与接线柱2相连接，读出多用电表的示数

U_{0}

，同时读出电阻箱的示数

R_{0}

；保持电阻箱的阻值不变，将另一表笔由接线柱2换接到接线箱柱3，读出多用电表的示数U，该次读数如图乙所示，则

U =

；由以上可知未知电阻的阻值

R_{x} =

（用以上测量的量表示）；

(2)、定值电阻的阻值用

R_{x}

表示，为了测量电源的电动势和内阻，将另一表笔与接线柱2相连接，改变电阻箱的阻值R，同时读出多用电表的示数U，现以

\frac{1}{U}

和

\frac{1}{R}

为坐标轴，描绘出图像如图丙所示，图中的坐标值为已知量，且图线的斜率为k，则该电源的电动势为

E =

、电源的内阻为

r =

。

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11、某实验小组的同学利用了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，实验时，该小组的同学完成了如下操作

a.测量滑块和遮光条的总质量M以及所挂钩码的质量m；

b.用游标卡尺测量遮光条的宽度d；

c.调整气垫导轨水平，将光电门固定在气垫导轨的左端，并组装实验装置；

d.在细绳的左端挂上一个钩码，将滑块从气垫导轨的右端合适的位置由静止释放，测量释放点到光电门的距离L；

e.记录滑块经过光电门时遮光条的挡光时间 $Δ t$ ；

f.改变释放点到光电门的距离L，重复步骤d，e，f，记录多组实验数据L和 $Δ t$ 。

(1)、实验时，应选用（选填“较宽”或“较窄”）的遮光条，操作b中，游标卡尺的读数如图乙所示，则遮光条的宽度

d =

m m

；

(2)、滑块经过光电门瞬间的速度

v =

（用以上的测量量表示）。

(3)、利用记录的多组实验数据，描绘了

L — \frac{1}{{(Δ t)}^{2}}

的图像，图像的斜率为k，若重力加速度

g =

。则系统的机械能守恒。

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12、如图所示的光滑绝缘水平桌面上放置一边长为L、质量为m、阻值为R的正方形导体框ABCD，四条平行的水平虚线将空间分成五个区域，其中在虚线1，2间，虚线3、4间分别存在垂直水平桌面向上、向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。已知虚线1、2间（称区域Ⅰ）、虚线2、3间、虚线3、4间（称区域Ⅱ）的距离分别为L、

2 L

、L，开始导体框的CD边与虚线1重合，0时刻给导体框水平向右的瞬时冲量Ⅰ，最终导体框的AB边与虚线4重合时，导体框的速度刚好减为零，则下列说法正确的是（　　）

A、导体框进入区域Ⅰ和离开区域Ⅱ过程中的电流方向相反 B、导体框在从离开区域Ⅰ到刚进入区域Ⅱ所用的时间为

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

C、导体框刚要开始离开区域Ⅱ瞬间的加速度大小为

\frac{B^{4} L^{5}}{m^{2} R^{2}}

D、导体框经过区域Ⅰ和区域Ⅱ的过程中，产生的焦耳热之比为

2 : 1

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13、虚线间存在如图所示的电场，虚线左侧的匀强电场

E_{1}

与水平虚线间的夹角为

α = 37 °

，一比荷为k的带正电的粒子由水平虚线上的A点静止释放，经过一段时间由竖直虚线的B（图中未画出）点进入虚线右侧竖直向下的匀强电场

E_{2}

（

E_{2}

未知），最终粒子由水平虚线的C（图中未画出）点离开电场，离开电场瞬间的速度与水平虚线的夹角为

θ = 53 °

。已知

O A = 4 L

、电场强度

E_{1} = E

，不计粒子的重力，

s i n 37 ° = 0.6

，

c o s 37 ° = 0.8

。则下列说法正确的是（　　）

A、

E_{2} = E

B、

O C = 10 L

C、粒子由A到C的时间为

\frac{16}{7} \sqrt{\frac{10 L}{k E}}

D、A、C两点的电势差为

\frac{80}{9} E L

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14、 2024年2月5日，在斯诺克德国大师赛决赛，特鲁姆普以10-5战胜斯佳辉获得冠军，如图甲所示。简易图如图乙所示，特鲁姆普某次用白球击打静止的蓝球，两球碰后沿同一直线运动。蓝球经

t = 0.6 s

的时间向前运动

x_{1} = 0.36 m

刚好（速度为0）落入袋中，而白球沿同一方向运动

x_{2} = 0.16 m

停止运动，已知两球的质量相等，碰后以相同的加速度做匀变速直线运动，假设两球碰撞的时间极短且发生正碰（内力远大于外力），则下列说法正确的是（　　）

A、由于摩擦不能忽略，则碰撞过程动量不守恒 B、碰后蓝球与白球的速度之比为

3 : 2

C、碰撞前白球的速度大小为

2 m / s

D、该碰撞为弹性碰撞

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15、如图甲所示为某透明介质材料制成的长方体棱镜，上下两面为边长为

6 R

的正方形，棱镜高为

2 R

， S，O分别为上下面的中心，在上表面挖走一个以O点为球心、R为半径的半球，在S处放置一点光源，已知该材料的折射率为

n = \sqrt{2}

，且只有上表面为光学面，图乙为俯视图，图丙为过S、O两点的剖面图，则上表面被照亮的区域面积（俯视看半球内表面被照亮的部分可等效成水平面）为（　　）

A、

4 π R^{2}

B、

\frac{8}{3} π R^{2}

C、

\frac{4 - \sqrt{7}}{8} π R^{2}

D、

(\frac{8}{3} + \frac{4 - \sqrt{7}}{8}) π R^{2}

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16、已知一个星球x的密度与地球的密度相同，星球x与地球的半径之比为

1 : 4

，假设卫星A与卫星B分别绕地球和星球x做匀速圆周运动，且两卫星的轨道半径相同，如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A、卫星A与卫星B的加速度大小之比为

4 : 1

B、卫星A与卫星B的线速度大小之比为

2 : 1

C、卫星A与卫星B的环绕周期之比为

1 : 8

D、地球与星球x的第一宇宙速度之比为

1 : 4

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17、 2024年2月10日贵州发生200多起森林火灾，经过各方的扑救，终于在2月22日全部扑灭。在利用灭火直升机灭火时，直升机从A地出发，在B地取完水后飞到着火点C灭火，取水前桶的重力为

G_{0}

，取水后桶和桶中水的总重力为

30 G_{0}

。如图所示，假设直升机取水前后始终沿水平方向匀速运动，且桶始终受到与运动方向相反的恒定的水平风力，桶与灭火直升机始终保持相对静止。则下列说法正确的是（　　）

A、取水前绳子对桶的拉力大小可能等于风力的大小 B、取水前绳子与竖直方向的夹角等于取水后夹角的30倍 C、取水前绳子与竖直方向夹角的正切值等于取水后夹角正切值的30倍 D、取水后重力与绳子拉力的合力大于取水前重力与绳子拉力的合力

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18、如图甲所示为一列向右传播的简階横波上的两质点m、n，两质点之间的距离为

x = 3 m

， m、n两质点的振动图像分别如图乙、如图丙所示，已知波长

λ > 3 m

。下列说法正确的是（　　）

A、波长可能为

18 m

B、波速为

1.5 m / s

C、从

t = 0

时刻起

1.5 s

内质点m通过的路程为

(\sqrt{3} + 1) m

D、从

t = 0

时刻起

1.5 s

内质点n通过的路程为

2 \sqrt{3} m

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19、大量处在激发态n的氢原子向基态跃迁时能向外辐射三种波长不同的光子，三种光子的波长分别为

λ_{1}

、

λ_{2}

、

λ_{3}

，且有

λ_{1} > λ_{2} > λ_{3}

，波长为

λ_{1}

的光能使某种金属发生光电效应现象。则下列说法正确的是（　　）

A、

n = 4

B、波长为

λ_{3}

的光一定能使该金属发生光电效应现象 C、

λ_{1} = λ_{2} + λ_{3}

D、三种光复合而成的细光束由玻璃射入空气，入射角由0°逐渐增大时，波长为

λ_{1}

的光先发生全反射

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20、如图所示为远距离输电的示意图，图中的

K_{1}

为升压变压器，

K_{2}

为降压变压器，变压器的原线圈接电压恒定的交流电源。为了提高输电效率，在输电电路中接入整流器（将交流整流为直流）和逆变器（将直流逆变为交流），用户增多时相当于滑动变阻器的滑动触头P向上滑动，则下列说法正确的是（　　）

A、用户得到的是交流电 B、高压输电的目的是增加输电电流 C、用户增多时，输电电流减小 D、用户增多时，输电线上损失的电压减小

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