高中物理教科版-试题列表-第1页

1、一种经改造的质谱仪在竖直平面内的结构如图所示。在真空状态下，容器P中逸出初速度可视为0的带电粒子，自A板小孔进入A、B板间电压为

U_{0}

的加速电场，从B板小孔射出后沿半径为

R

的半圆弧轨迹通过电场方向指向圆心的静电分析器，再沿中线方向进入C、D板间的偏转电场区，能通过偏转电场的离子即可被移动的探测器接收，粒子被接收后速度减为0。接收粒子的过程中，探测器可显示出受到粒子水平方向和竖直方向作用力大小的比值

k

。已知元电荷的电荷量为

e

，质子质量为

m

，带正电的

α

粒子的质量是质子的4倍，带电量是质子的2倍，极板C、D的长度和间距均为

L

。不计带电粒子所受重力及粒子间相互作用。

(1)、要使比荷各不相同的各种粒子最终均能沿中线方向进入偏转电场，求静电分析器中运动轨迹处电场强度

E

。

(2)、粒子均为质子时，探测器在某处收集并显示

k = 1

，求偏转电场两极板C、D间电压

U_{1}

。

(3)、粒子均为

α

粒子时，调节C、D间电压

U_{1}

的大小，由探测器收集后将显示不同的

k

值，定性地画出

k - U_{1}

的函数图象，并标注关键点的坐标。

(4)、改进后的探测器可显示出水平方向受到的作用力

F_{x}

，若

P

中同时逸出质子和

α

粒子，单位时间释放的粒子总数为

N

，探测器显示

F_{x}

值为

(\frac{\sqrt{2}}{2} + 2) N \sqrt{m e U_{0}}

，求逸出的质子和

α

粒子的数量比。

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2、如图所示，质量

m = 3 kg

的可视为质点的小物块从

A

点出发作斜抛运动，已知在

A

点的竖直分速度

v_{Ay} = 3 m / s

，经过最高点

B

后，在斜抛的下降阶段恰好能无碰撞地沿切线从

C

点进入光滑圆弧轨道，已知B、C点间的竖直距离和A、C点间的竖直距离之比

h_{B C} : h_{A C} = 1 : 3

。圆弧轨道与质量为

M = 4 kg

的足够长的小车左端在最低点

O

点相切，水平地面光滑。当物块运动到障碍物Q处时与Q发生弹性碰撞。碰撞前物块和小车已经相对静止，而小车可继续向右运动（物块始终在小车上），小车运动过程中和圆弧无相互作用。已知圆弧半径

R = 1.5 m

，圆弧对应的圆心角

θ

为

37^{\circ}

，物块与小车间的动摩擦因数为

μ = 0.1

，

sin 37^{\circ} = 0.6

，

cos 37^{\circ} = 0.8

。试求：

(1)、求物块在

C

点的竖直分速度

v_{C y}

。

(2)、小物块经过

O

点时对轨道的压力；

(3)、第一次碰撞后直至运动到稳定后，①物块相对小车的路程；②小车做减速运动的总时间。

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3、如图所示，在水平向右的匀强电场中，一半径为

R

、圆心为

O

的光滑绝缘圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道上

a

点到

O

点的竖直高度为

\frac{R}{2}

， b点为轨道的最低点。质量为

m

、电荷量为

+ q (q > 0)

的小球甲恰好静止在

a

点，重力加速度大小为

g

，静电力常量为

k

。

(1)、画出小球甲的受力分析示意图（图上用字母标出各个力的名称）。

(2)、求匀强电场的电场强度大小。

(3)、现将小球甲固定在

a

点，将另一个质量也为

m

的带电小球乙放在圆弧轨道的最低点

b

处，小球乙恰好静止且与轨道间无作用力，两小球均视为点电荷，请判断小球乙的电性，并求出小球乙的电荷量

Q

（用物理量R、m、q、g、k来表示）。

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4、无人配送车已在很多城市运营了。我们衢州市政府也正在抓紧实施融入“新时代”。如图所示，一辆无人配送车以

v_{0} = 4 m / s

的速度匀速行驶在平直路面上。已知配送车的总质量为

m = 360 kg

，电机产生的牵引力恒为

F = 180 N

。

(1)、求此时配送车受到的阻力

F_{f1}

的大小。

(2)、若关闭配送车的电机，此后

F_{f1}

仍保持不变，求其在

10 s

通过的位移大小。

(3)、若配送车匀速行驶过程中，发现前方

9 m

处有一静止站立的行动不便的老年人，配送车立即关闭电机并启动制动装置，此后

F_{f1}

仍保持不变。要使配送车不撞上老年人，制动装置产生的额外阻力

F_{f 2}

至少需要多大?

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5、下列对4个实验的描述正确的是（　　）

A、在“观察电容器的充、放电现象”的实验中，充、放电过程中电流都是从最小值变化到最大值 B、在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测量周期时，应该从摆球运动到最低点时开始计时 C、在“用插针法测定玻璃折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖后，用铅笔贴着光学面画出界面 D、在“用双缝干涉的装置测量光的波长”实验中，若光源改为激光，则可去除的装置有凸透镜、滤光片、单缝

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6、某实验小组要测量一新型材料制成的圆柱体的电阻率：

(1)、先用游标卡尺测圆柱体的直径，示数如图甲所示，则圆柱体直径

D =

mm；再用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤粗测圆柱体的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该圆柱体的阻值约为

Ω

。

(2)、为了减小实验误差，需进一步用伏安法测量圆柱体的电阻，要求待测电阻两端的电压能从0开始连续可调。除待测圆柱体

R

外，实验室还备有的实验器材如下：

电池组（3V，内阻不计）电流表（0∼0.3A，内阻 $R_{A} = 0.3 Ω$ ）电压表（0~3V，内阻约为2kΩ）滑动变阻器 $A (0 \sim 10 Ω)$ 滑动变阻器 $B (0 \sim 200 Ω)$ 开关、导线若干。

则该实验电路应选择下列电路中的（　　）

A、

B、

C、

D、

(3)、实验过程中测出电压表读数为

U

，电流表读数为

I

，圆柱体横截面的直径为

D

，长度为

L

，则圆柱体电阻率为

ρ =

。（用

D

、

L

、

U

、

I

及

R_{A}

表示）

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7、如图（1）的实验装置可以做以下实验。

(1)、“探究平抛运动规律”。某物理兴趣小组在做该实验时，将小球做平抛运动用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图（2）的照片，已知每个小方格边长为

9.8 cm

，当地的重力加速度为

g = 9.8 m / s^{2}

。若以拍摄的第一个点为坐标原点，水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向，则没有被拍摄到的小球（在图中没有方格的区域内）的位置坐标为[用图中格数表示坐标，比如图中标记为2的小球坐标为

(2, 1)

]。图中“1”（填“是”或“不是”）抛出点。

(2)、“验证动量守恒定律”。通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。

①关于本实验，下列说法正确的是（多选）。

A.同组实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放

B.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度

C.实验中需要用到重锤线

D.斜槽必须足够光滑且末端保持水平

②测量发现，总是满足 $\bar{O P} > \bar{M N}$ ，由此判断小球 $m_{A}$ 与 $m_{B}$ 碰撞属于

A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞 C.完全非弹性碰撞 D.都有可能

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8、为了减少二氧化碳的排放，我国一直在大力发展新能源汽车。已知某型号的电动汽车主要技术参数如下表所示。

车型尺寸：长×宽×高/（mm×mm×mm）	$4870 \times 1950 \times 1725$	最高速度/（ $km \cdot h^{- 1}$ ）	180
电机形式	交流永磁同步电机	电机最大电功率/kW	180
电池容量/（ $kW \cdot h$ ）	80	快充时间/h	2
0~50km/h加速时间/s	2	0~100km/h加速时间/s	5

电机的最大功率为电机输出的最大机械功率，电池容量为电池充满电时储存的最大电能。根据上表中数据，可知（　　）

A、该车在

0 \sim 50 km / h

的加速过程中平均加速度为

25 m / s^{2}

B、在

0 \sim 100 km / h

的加速过程中，电动汽车行驶的路程一定大于

100 m

C、电机以最大功率工作且汽车以最大速度行驶时，汽车受到阻力大小为

3600 N

D、用输出电压为

220 V

的充电桩给电池快速充电时，充电电流约为

182 A

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9、神舟二十一号载人飞船与空间站组合体于2025年11月1日3时22分完成自主快速交会对接，整个过程历时约3.5小时，创造了神舟飞船与空间站交会对接的最快纪录。径向交会对接指飞船沿垂直空间站运动方向与其对接，载人飞船多次变轨和姿态调整来到距离空间站约2公里的中途“瞄准点”，最后在空间站正下方200米“保持点”处启动动力设备始终沿径向靠近空间站完成对接，则此过程中（　　）

A、飞船到达中途瞄准点前的环绕周期大于空间站的环绕周期 B、飞船维持在“保持点”的状态时，需要开动发动机给飞船提供一个背离地心的推力 C、飞船处于空间站正下方

200 m

处时绕地球运行的线速度略小于空间站的线速度 D、空间站与飞船对接后轨道高度会略微降低

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10、衢州江山市城区须江游乐场中的“摩天轮”深受大家的喜爱。如图所示，摩天轮在竖直平面内做速率为

v

的匀速转动，其半径为

R

，质量为

m

的游客站在观光舱中与之保持相对静止，游客位置从

A

到

B

到

C

的过程中（　　）

A、游客在运动过程中机械能守恒 B、游客受到观光舱的摩擦力一直变大 C、游客受到观光舱的作用力一直变大 D、观光舱对游客作用力的冲量大小为

2 m v

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11、如图所示，

O

点固定一个点电荷

+ Q

，绝缘细线将另一带电小球

+ q

悬挂于

O

点。将小球

+ q

轻轻拉至

A

点，由静止释放后，小球在

A

、

B

间做小幅摆动，不计空气阻力。当小球

+ q

向左经过最低点

C

时，迅速移走点电荷

+ Q

，则（　　）

A、摆动周期减小 B、小球不能到达

B

点 C、再次经过

C

点时，小球的速度大于此前经过

C

点时的速度 D、再次经过

C

点时，细线的张力小于此前经过

C

点时的张力

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12、如图是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知

R_{3} < R_{4}

，下面是几位同学对这一问题的议论，其中判断正确说法的是（　　）

A、

S

与1或2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较小 B、

S

与3或4连接时，多用电表就成了欧姆表，且3接线柱为红表笔 C、S与5或6连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大 D、测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则不会影响测量结果

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13、对于必修第三册课本中几幅插图所涉及的物理现象或原理，下列说法不正确的是（　　）

A、图甲中，为使带负电粉尘颗粒能到达收集板A，A、B应分别接电源的正、负极 B、图乙中，武当山金殿安装了避雷针后，“雷火炼殿”现象会变得不明显和不频繁 C、图丙中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电的原理 D、图丁中，由于金属网的屏蔽，A球上电荷在验电器金属球B处产生的电场强度为零

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14、一带电粒子在电场中仅受静电力作用做初速度为零的直线运动，取该直线为

x

轴，起始点0为坐标原点，其电势能

E_{p}

与位移

x

的关系如图所示。

E

表示电场强度的大小，

E_{k}

表示粒子的动能，

φ

表示粒子所在处的电势高低，

a

表示粒子加速度的大小，下列图像中合理的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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15、人站在力传感器上完成“下蹲、站起”动作，计算机显示的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、此人完成了两次“下蹲、站起”动作，且下蹲后约

4 s

起立 B、下蹲过程中最大加速度约为

6 m / s^{2}

C、“下蹲”过程中，人先超重后失重 D、“站起”过程中，人对传感器的力小于传感器对人的力

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16、如图所示，一架直梯斜靠光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。从侧面观察时，下列直梯的受力分析图中正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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17、如图，光滑水平地面上静止放置一辆小车，小车上方固定有竖直光滑绝缘细管，管足够长，小车与管整体的总质量为

M = 0.2 kg

，一质量

m = 0.1 kg

、电荷量

q = 1 C

的带正电的绝缘小球放置在管的底部，小球的直径略小于细管的管径。以小球初始位置为坐标原点建立xOy坐标系，在整个空间中存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小

B = 2 T

，

x = 2 m

的边界（虚线）右侧空间还存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为

E = 1 N / C

。某时刻在小车上施加一水平向右的外力，让小车在外力作用下做加速度为

a = 1 m / s^{2}

的运动，当小球进入电场的同时，撤去水平外力，此后的运动过程中小球一直没有离开细管，重力加速度大小为

g = 10 m / s^{2}

，小球看作质点，求：

(1)、从施加外力开始，经多长时间小球开始沿细管上升?

(2)、小球刚进入电场空间前瞬间，作用在车上的水平外力 F的大小；

(3)、小球在电场中运动过程离电场左侧边界的最远距离

d_{m}

及之后小球从电场左侧边界离开后上升的最大高度

h_{m}

。

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18、某传送装置的示意图如图所示，整个装置由三部分组成，左侧为粗糙倾斜直轨道

A B

，中间为水平传送带

B C

，传送带顺时针匀速运动，其速度的大小可以由驱动系统根据需要设定，右侧为光滑水平面

C D

。倾斜轨道末端及水平面

C D

与传送带两端等高并平滑对接，质量分别为

m_{2} 、 m_{3} \dots \dots m_{n - 1} 、 m_{n}

的

n - 1

个物块在水平面

C D

上沿直线依次静止排列。质量为

m_{1}

的物块从斜面的最高点

A

由静止开始沿轨道下滑，已知

A

点距离传送带平面的高度

h = 2.5 m

，水平距离

L_{1} = 3.5 m

，传送带两轴心间距

L_{2} = 7 m

，物块与倾斜直轨道、传送带间的动摩擦因数均为

μ = 0.2

，取重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，所有物块均可视为质点。

(1)、求物块刚滑上传送带时的速度大小；

(2)、改变传送带的速度，求物块从传送带右侧滑出时的最大速度

v

；

(3)、若物块

m_{1}

以速度

v_{0}

（已知）离开传送带，滑到水平轨道上与

m_{2}

发生碰撞，从而引起各物块的依次碰撞，碰撞前后各物块的运动方向处于同一直线上，各物块间碰撞无机械能损失，且各物块之间不发生第二次碰撞。经过依次碰撞后，定义第

n

个物块

m_{n}

获得的动能

E_{k n}

与第1个物块的初动能

E_{k 0}

之比为第1个物块对第

n

个物块的动能传递系数

k_{1 n}

，求

k_{13}

；

(4)、接第（3）问，若

m_{3} = m_{4} = \dots \dots m_{n - 1} = m_{n} = \frac{m_{1}}{4}

，求

m_{2}

为何值时，第

n

个物块获得的速度最大，并求出第

n

个物块的最大速度

v_{nm}

。

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19、某学习小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成了一个苹果电池。为了测量该苹果电池的电动势E和内阻r，他们进行了以下实验操作：

（1）先用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测苹果电池的电动势，如图甲所示，则多用电表的读数为V。

若考虑系统误差，则该苹果电池的电动势E应测量值（选填“大于”，“等于”或“小于”）

（2）为验证上述判断，大家想尽可能准确测量出苹果电池的电动势和内阻，他们选用以下器材进一步实验。

A．电阻箱（最大阻值为 $9999.9 Ω$ ）

B.DIS数字电压传感器（内阻可视为无穷大）

C.DIS数据采集器

D.笔记本电脑

E.导线和开关

具体实验步骤如下：

①将该苹果电池与实验器材按图乙所示电路连接；

②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和数字电压传感器显示的数值U后立即断开开关；

③每次将电阻箱的阻值增大 $1000 Ω$ ，重复以上实验步骤，测量出R值和U值，计算出相应的 $\frac{1}{R}$ 和 $\frac{1}{U}$ ，并记录数据；

④根据数据，绘制出 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 关系图线如图丙中线a所示。

请回答下列问题：

（3）根据实验数据绘制的图线a可得该苹果电池的电动势为，内阻为（结果均保留2位有效数字）；

（4）若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，得到的图线可能是图丙中的（选填“b”“c”或“d”）。

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20、如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)、已准备的器材有打点计时器（带导线）、低压交流电源、纸带、复写纸、铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是________。

A、天平 B、秒表 C、刻度尺

(2)、下列关于该实验的一些说法正确的是________。

A、做实验时，要先释放重物，再接通电源 B、实验中的误差主要是由于存在空气阻力和摩擦阻力引起的 C、若某同学通过描绘

v^{2} - h

图像研究机械能是否守恒，合理的图像应该是过原点的一条直线，并且该直线的斜率应约为g D、可以用

v = g t

来计算重物下落的速度

(3)、安装好实验装置，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为

h_{A} 、 h_{B} 、 h_{C}

。当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。为了验证此实验过程中机械能是否守恒，应满足（用题中所给字母表示）。

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