高中物理苏教版-试题列表-第2292页

1、如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的直径为

d = 0.2 m

、匝数

N = 50

的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）.线圈所在位置的磁感应强度大小均为

B = \frac{\sqrt{2}}{π} T

，线圈内阻为

r = 1 Ω

，它的引出线接有

R = 9 Ω

的小电泡L.外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小灯泡L.从

t = 0

时刻开始计时，线圈运动的速度v随时间t变化的规律如图丙所示，摩擦等损耗不计，求：

甲乙丙

(1)、电压表的示数；

(2)、

t = 0.1 s

时外力F的大小.

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2、如图所示，半径为R的玻璃球，削去球冠形成台面，球台平面对应的球心角为120°，与球台平面等面积的单色光柱垂直台面射向球体，与玻璃球台边缘距离为

\frac{\sqrt{3}}{4} R

的单色光恰好可以在球台底部发生全反射.已知光在真空中的速率为c ，求：

(1)、玻璃球台对该单色光的折射率；

(2)、光在玻璃球台内传播的最长时间.（只考虑全反射）

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3、学校实验室提供器材有：毫安表（量程10mA）、电阻箱

R_{1}

（最大阻值为

999.9 Ω

）、滑动变阻器

R_{2}

（最大阻值为

100 Ω

）、开关一个、红、黑表笔各一只、导线若干.

(1)、某同学打算制作一简易的双倍率欧姆表，找到一节干电池（标称值为1.5V，内阻不计），但不确定其电动势是否与标称值一致，他设计了如图甲所示的电路来测量电池的电动势和毫安表内阻，并完成实物连接，闭合开关S，调节电阻箱

R_{1}

的阻值，当

R_{1}

的阻值为

75 Ω

时，电流表示数为8.0mA，当

R_{1}

的阻值为

250 Ω

时，电流表示数为4.0mA，则干电池的电动势为

E =

V（保留三位有效数字），毫安表的内阻为

R_{A} =

Ω

.

甲乙

(2)、利用上述干电池设计的欧姆表电路图如图乙所示，操作步骤如下：

a.按照图乙所示电路完成实物连接，并将表笔连到对应位置；

b.断开开关S，将红、黑表笔短接，调节电阻箱 $R_{1}$ 的阻值，使电流表满偏，此时 $R_{1}$ 的阻值为 $Ω$ ，对应欧姆表的“×10”倍率；

c.保持 $R_{1}$ 的阻值不变，闭合开关S，将红、黑表笔短接进行欧姆调零，当滑动变阻器 $R_{2}$ 接入回路的阻值为 $Ω$ 时（保留三位有效数字），电流表示数达到满偏，此时对应欧姆表的“×1”倍率；

d.步骤c完成后，将红、黑表笔与待测电阻相连，电流表的示数为3.5mA，则待测电阻的阻值为 $R =$ $Ω$ .

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4、某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图（a）所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像，实验步骤如下：

图（a）图（b）

(1)、测出钩码和小磁铁的总质量m.

(2)、在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，使弹簧振子在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期.

(3)、某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图（b）所示，从图中可以算出弹簧振子振动周期

T =

.（用“

t_{0}

”表示）

(4)、改变钩码质量，重复上述步骤.

(5)、实验测得数据如下表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是（填“线性的”或“非线性的”）.

m/kg	10T/s	T/s	$T^{2} / s^{2}$
0.015	2.43	0.243	0.059
0.025	3.14	0.314	0.099
0.035	3.72	0.372	0.138
0.045	4.22	0.422	0.178
0.055	4.66	0.466	0.217

(6)、设弹簧的劲度系数为k ，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是____.（填正确答案标号）

A、

2 π \sqrt{\frac{m}{k}}

B、

2 π \sqrt{\frac{k}{m}}

C、

2 π \sqrt{m k}

D、

2 π k \sqrt{m}

(7)、除偶然误差外，写出一条本实验中可能产生误差的原因：.

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5、如图甲所示，在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定两正点电荷，其电量分别为

Q_{A}

，

Q_{B}

， A、B连线之间的电势

φ

与位置x之间的关系图像如图乙所示，其中，

x = L

点为图线的最低点.若将带正电的小球（可视为质点）在

x = 2 L

的C点由静止释放，下列说法正确的是（）

甲乙

A、

Q_{A} : Q_{B} = 4 : 1

B、小球向左运动过程中，电势能先减小后增大 C、小球向左运动过程中，加速度先增大后减小 D、小球恰好能到达

x = - 2 L

点处

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6、回热式制冷机是一种极低温设备，制冷极限约50K.某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程.已知状态A、B的温度均为27℃，状态C、D的温度均为

- 133 ° C

，下列说法正确的是（）

A、气体由状态A到状态B的过程，温度先升高后降低 B、气体由状态B到状态C的过程，分子平均动能保持不变 C、气体由状态C到状态D的过程，分子间的平均间距变大 D、气体由状态D到状态A的过程，其热力学温度与压强成反比

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7、近几年我国大力发展绿色环保动力，新能源汽车发展前景广阔.质量为1kg的新能源实验小车在水平直轨道上以额定功率启动，达到最大速度后经一段时间关闭电源，其动能与位移的关系如图所示.假设整个过程阻力恒定，重力加速度g取

10 m / s^{2}

，下列说法正确的是（）

A、小车的最大牵引力为1N B、小车的额定功率为4W C、小车减速时的加速度大小为2m/s D、小车加速的时间为2s

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8、一学生小组在探究电磁感应现象时，进行了如下比较实验.用图（a）所示的缠绕方式，将漆包线分别绕在几何尺寸相同的有机玻璃管和金属铝管上，漆包线的两端与电流传感器接通.两管皆竖直放置，将一很小的强磁体分别从管的上端由静止释放，在管内下落至管的下端.实验中电流传感器测得的两管上流过漆包线的电流I随时间t的变化分别如图（b）和图（c）所示，分析可知（）

图（a）图（b）图（c）

A、图（c）是用玻璃管获得的图像 B、在铝管中下落，小磁体做匀变速运动 C、在玻璃管中下落，小磁体受到的电磁阻力始终保持不变 D、用铝管时测得的电流第一个峰到最后一个峰的时间间隔比用玻璃管时的短

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9、人类首次发现的引力波来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程.如图所示，设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径，两个黑洞的总质量为M ，两个黑洞中心间的距离为L ，则下列说法正确的是（）

A、两黑洞的运动周期均为

2 π \sqrt{\frac{L^{3}}{G M}}

B、黑洞A的线速度一定小于黑洞B的线速度 C、两个黑洞的总质量M一定，L越大，角速度越大 D、黑洞A的质量一定大于黑洞B的质量

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10、音乐喷泉是一种为了娱乐而创造出来的可以活动的喷泉，随着音乐变换，竖直向上喷出的水柱可以高达几十米，为城市的人们在夜间增添一份美轮美奂的视觉和听觉的盛宴.现有一音乐喷泉，竖直向上喷出的水上升的最大高度为H.若水通过第一个

\frac{H}{4}

用时

t_{1}

，通过最后一个

\frac{H}{4}

用时

t_{2}

，不计空气阻力，则

\frac{t_{1}}{t_{2}}

等于（）

A、0.5 B、

\sqrt{3} - \sqrt{2}

C、

\sqrt{2} - 1

D、

2 - \sqrt{3}

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11、如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B ， L形导线通以恒定电流I ，放置在磁场中.已知ab边长为2l ，与磁场方向垂直，bc边长为l ，与磁场方向平行.该导线受到的安培力大小为（）

A、0 B、BIl C、2BIl D、

\sqrt{5} B I l

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12、一列沿x轴负方向传播的简谐横波

t = 0

时刻的波形如图中实线所示，

t = 0.3 s

时刻的波形如图中虚线所示，质点振动的周期为T.已知

T > 0.3 s

，则下列说法正确的是（）

A、

t = 0

时刻质点P沿y轴正方向运动 B、波的周期为0.4s C、波的频率为4Hz D、波的传播速度为20m/s

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13、“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜.核电池将

_{94}^{238} P u

衰变释放的核能一部分转换成电能.

_{94}^{238} P u

的衰变方程为

_{94}^{238} P u \to_{92}^{x} U +_{2}^{4} H e

，则（）

A、衰变方程中的

x = 233

B、

_{2}^{4} H e

的穿透能力比

γ

射线强 C、

_{94}^{238} P u

比

_{92}^{x} U

的比结合能小 D、月夜的寒冷导致

_{94}^{238} P u

的半衰期变大

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14、电子束光刻系统的核心技术是聚焦电子束以获得更高能量。如图所示为某公司研发的多电子束聚焦系统和测试系统。每个电子枪均可以将电子通过加速电压加速后，连续发射速度方向与y轴垂直的电子束。各电子束通过聚焦区后，可以在x轴上

O_{1}

位置聚焦成一束更高能量的电子束。其中，聚焦区由两个匀强磁场区域构成，磁感强度大小均为B ，方向垂直纸面相反，磁场长度足够长，宽度均为d。已知电子质量为m、电子元电荷量为

e (e > 0)

，不考虑电子间的相互作用，忽略电子的初速度。

(1)、若电子枪的加速电压为U ，求电子在聚焦区做圆周运动的轨道半径R；

(2)、求从位置坐标

(0, d)

射入的电子在聚焦区运动的总时间t；

(3)、若电子枪的加速电压为U ，射入聚焦区时的坐标为

(0, y)

，要使各电子枪射出的电子束均在x轴上

O_{1}

位置聚焦，求在

\frac{d}{2} \leq y \leq d

范围内的y与U需满足的函数关系并写出U的取值范围；

(4)、为进一步测试聚焦后的电子束强度，在x轴上

O_{1}

位置的右方放置一测试区，在测试区施加一垂直纸面的匀强磁场

B_{0}

，电子束被约束在该测试区中不会射出，电子在测试区运动速度大小为v时所受的阻力

f = - k v

（k为常数且

k > 0

）。求从位置坐标y射入聚焦区的电子在测试区中运动的路程s与y的关系。

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15、基于电容器的制动能量回收系统已经在一些新能源汽车上得到应用。某同学设计的这种系统的一种简易模型如图所示。某种材料制成的薄板质量为m ，围成一个中空圆柱，圆的半径为r ，薄板宽度为L ，可通过质量不计的辐条绕过圆心O且垂直于圆面的水平轴转动。薄板能够激发平行于圆面且沿半径方向向外的辐射磁场，磁场只分布于薄板宽度的范围内，薄板外表面处的磁感应强度为B。一匝数为n的线圈abcd固定放置（为显示线圈绕向，图中画出了两匝），ab边紧贴薄板外表面但不接触，线圈的两个线头c点和d点通过导线连接有电容为C的电容器、电阻为R的电阻、单刀双掷开关，如图所示。现模拟一次刹车过程，开始时，单刀双掷开关处于断开状态，薄板旋转方向如图所示，旋转中薄板始终受到一与薄板表面相切、与运动方向相反的大小为f的刹车阻力作用，当薄板旋转的角速度为

ω_{0}

时，将开关闭合到位置1，电容器开始充电，经时间t电容器停止充电，开关自动闭合到位置2直至薄板停止运动。除刹车阻力外，忽略其他一切阻力，磁场到cd连线位置时足够弱，可以忽略。电容器的击穿电压足够大，开始时不带电，线圈能承受足够大的电流，不考虑可能引起的一切电磁辐射。求：

(1)、电容器充电过程中，判断极板M带电的电性；

(2)、开关刚闭合到位置1时，线圈切割磁感线的切割速度v的大小及此时产生的感应电动势；

(3)、求充电结束时，薄板的角速度

ω_{1}

大小；

(4)、求薄板运动的整个过程中该系统的能量回收率。

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16、如图所示，质量

m_{1} = 1 k g

的滑板A带有四分之一光滑圆轨道，圆轨道的半径

R = 1.8 m

，圆轨道底端点切线水平，滑板的水平部分粗糙。现滑板A静止在光滑水平面上，左侧紧靠固定挡板，右侧不远处有一与A等高的平台。平台最右端有一个高

h = 1.25 m

的光滑斜坡，斜坡和平台用长度不计的小光滑圆弧连接，斜坡顶端连接另一水平面。现将质量

m_{2} = 2 k g

的小滑块B（可视为质点）从A的顶端由静止释放。求：

(1)、滑块B刚滑到圆轨道底端时，对圆轨道底端轨道的压力大小；

(2)、若A与平台相碰前A、B能达到共同速度，则达到共同速度前产生的热量；

(3)、若平台上P、Q之间是一个长度

l = 0.5 m

的特殊区域，该区域粗糙，且当滑块B进入该区域后，滑块还会受到一个水平向右、大小

F = 20 N

的恒力作用，平台其余部分光滑。若A与B共速时，B刚好滑到A的右端，A恰与平台相碰，此后B滑上平台，同时快速撤去A。设B与PQ之间的动摩擦因数为μ。

①求当 $μ = 0.1$ 时，滑块B第一次通过Q点时速度；

②求当 $μ = 0.9$ 时，滑块B在PQ间通过的路程。

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17、 “拔火罐”是一种中医的传统疗法，某实验小组为了探究“火罐”的“吸力”，设计了如图所示的实验。圆柱状汽缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与置于铁架台平面上的重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸顶的阀门K处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时关闭阀门K。一段时间后，当活塞下的细线绷紧，且重物对铁架台平面压力刚好为零，此时活塞距缸顶距离为L。汽缸导热性能良好，重物缓慢升高，最后稳定在距铁架台平面

\frac{L}{10}

处。已知环境温度恒为

T_{0}

，大气压强恒为

p_{0}

，重力加速度为g ，汽缸内的气体可视为理想气体，活塞厚度忽略不计。

(1)、闭合阀门K，重物缓慢升高过程，缸内气体所经历过程为过程（选填“等温”、“等容”、“等压”），此过程中缸内气体分子平均动能（选填“变大”、“变小”、“不变”）。

(2)、求重物对铁架台平面压力刚好为零时，缸内气体的温度

T =

。

(3)、若从酒精棉球熄灭到最终稳定的过程中气体放出的热量为Q ，求该过程缸内气体内能的变化。

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18、某同学想要测量一新材料制成的粗细均匀电阻丝的电阻率，设计了如下的实验。

(1)、用螺旋测微器测量电阻丝的直径，示数如图甲所示，测得其直径

D =

mm。

(2)、用多用电表粗测电阻丝的阻值。选择旋钮打在“×100”挡，进行欧姆调零后测量，指针静止时位置如图乙所示，此测量值为Ω。

(3)、为了精确地测量电阻丝的电阻

R_{x}

，实验室提供了下列器材：

A．电流表 $A_{1}$ （量程500μA，内阻 $r_{1} = 1 k Ω$ ）

B．电流表 $A_{2}$ （量程10mA，内阻 $r_{2}$ 约为0.1Ω）

C．滑动变阻器 $R_{1}$ （ $0 \sim 500 Ω$ ，额定电流0.5A）

D．滑动变阻器 $R_{2}$ （ $0 ∼ 10 Ω$ ，额定电流1A）

E．电阻箱R（阻值范围为 $0 ∼ 9999.9 Ω$ ）

F．电源（电动势3.0V，内阻约0.2Ω）

G．开关S、导线若干

①实验小组设计的实验电路图如图丙所示，开关闭合前，滑动变阻器滑片应位于端（选填“最左”、“最右”或“居中”）。由于没有电压表，需要把电流表 $A_{1}$ 串联电阻箱R改为量程为3V的电压表，则电阻箱的阻值 $R =$ Ω。滑动变阻器应选择（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）。

②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器测得电流表 $A_{1}$ 的示数为 $I_{1}$ ，电流表 $A_{2}$ 的示数为 $I_{2}$ ，测得电阻丝接入电路的长度为L ，则电阻丝的电阻率 $ρ =$ （用题中所给或所测得的物理量的符号表示）。

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19、在“利用单摆测重力加速度”的实验中。

(1)、某同学尝试用DIS测量周期。如图，用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方。使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于（选填“最高点”或“最低点”）。若测得连续50个（开始计时记为第1个）磁感应强度最大值之间的时间间隔为t ，则单摆周期的测量值为（不考虑地磁场影响）。