高中物理教科版-试题列表-第10页

1、如图所示，脱水状态下的滚筒洗衣机，其滚筒绕水平轴转动，漏水孔排出衣物水分，稳定阶段里湿衣物可视为在竖直平面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A、衣物通过最高点和最低点时线速度相同 B、衣物中的水滴在最低点时最容易发生离心现象，最容易被甩出 C、衣物在最高点受到的弹力一定大于重力 D、衣物从最高点运动到最低点过程中一直处于失重状态

2、自动化机械臂系统常采用电磁驱动方案，其为生产建设提供巨大便利。其模型简化如图所示，ab、cd、ef、gh为四条足够长的光滑平行金属轨道，abcd轨道平面与efgh轨道平面均与水平面平行，abcd轨道位于efgh轨道正上方，两轨道宽度都为

L = 1 m

，高度差为

H = 4 m

，通过导线ae、cg相连，轨道和导线电阻忽略不计。两轨道置于磁感应强度大小为

B = 1 T

，方向垂直轨道平面向下的匀强磁场中（未画出），相同的两个金属机械臂1和2分别位于abcd轨道和efgh轨道上，质量均为

m = 1 kg

，电阻均为

R = 0.2 Ω

。机械臂1与机械臂2的距离d不能超过5m（两机械臂中点连线距离），否则机械臂2无法接收机械臂1发送的信号而断连。上方轨道左侧接有电容为

C = 1 F

的电容器。初始时，开关K断开，机械臂1以初速度

v_{0} = 10 m / s

向右运动，机械臂2静止，机械臂2位于机械臂1正下方，忽略电磁辐射效应。

(1)、求初始时刻机械臂2的加速度大小；

(2)、保持开关K断开，通过计算判断机械臂1、2是否会断连；

(3)、保持开关K闭合，其他初始条件不变，求机械臂系统达到稳定状态时电容C的电压

U_{C}

。

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3、如图所示，四分之一光滑圆弧轨道与水平传送带左端平滑连接，圆弧半径

r = 0.2 m

，传送带长为

L = 0.5 m

，逆时针匀速转动，传送带到光滑水平地面的高度

h = 1.8 m

。一质量为

M = 2 kg

的正方形木板在光滑水平地面上以水平初速度

v_{0} = \sqrt{2} m / s

匀速运动，速度方向垂直于圆弧轨道与传送带所在的竖直面。现将一质量为

m = 2 kg

的小物块从圆弧最上端A点无初速度释放，物块落下后恰好打在木板上表面的中心。已知物块与传送带及木板之间的动摩擦因数分别为

μ_{1} = 0.2

，

μ_{2} = 0.1

，物块始终未落在地面上，重力加速度g取

10 m / s^{2}

，不计空气阻力及木板的厚度。

(1)、求物块刚离开传送带时的速度大小；

(2)、若物块与木板每次碰撞时间极短（重力的冲量可忽略），每次碰撞前后物块的竖直方向速度大小减半，方向反向。求：

①物块与木板最终的速度大小；

②物块与木板第1次碰后瞬间，物块沿水平向右方向上的分速度大小。

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4、某中学物理实验小组通过查阅资料了解到在如图1所示的电路中，当两个电池的电动势相等时，灵敏电流计G示数为0。根据此原理，他们准备测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率。实验过程如下：

(1)、实验小组用螺旋测微器测量该金属丝的直径D，如图2所示，读数为

D =

mm，用游标卡尺测量该金属丝的长度L，如图3所示，读数为

L =

mm。

(2)、小组成员从实验室中找来一些器材，设计了如图4所示的电路图，图中

R_{1}

、

R_{2}

为电阻箱，

R_{x}

为待测金属丝，标准电源

E_{1}

（内阻不计）的电动势和定值电阻

R_{3}

的电阻为已知量，

E_{2}

是可以使用但电动势未知的电源，G为灵敏电流计。

①定值电阻r的作用是；

②将A与b、B与c相连，闭合开关 $K_{1}$ 、 $K_{3}$ ，调节电阻箱 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ，使开关 $K_{2}$ 闭合时，灵敏电流计示数为0。记录此时电阻箱 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的示数 $R_{11}$ 、 $R_{21}$ ，则此时定值电阻 $R_{3}$ 两端电压为（用 $E_{1}$ 、 $R_{11}$ 、 $R_{21}$ 表示）；

③将A与a、B与b相连，闭合开关 $K_{1}$ 、 $K_{3}$ ，再次调节电阻箱 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ，并保持 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 阻值之和与②中相同，使开关 $K_{2}$ 闭合时，灵敏电流计示数为0。记录此时电阻箱 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的示数 $R_{12}$ 、 $R_{22}$ ，则待测金属丝 $R_{x}$ 的阻值为（用 $R_{11}$ 、 $R_{12}$ 、 $R_{3}$ 表示）。

(3)、由电阻定律及

R_{x}

的阻值，即可求得该金属丝的电阻率。

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5、某实验小组利用倾斜导轨验证动能定理，实验装置如图1所示。水平桌面上固定一倾斜导轨，导轨上A处放置一带有遮光片的滑块，其左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与托盘相连，遮光片的宽度为d，遮光片和滑块的总质量为M；导轨上B处有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的遮光时间t。滑块位于A处时遮光片到光电门的距离为l，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B处时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。实验步骤：

（1）在托盘中添加一定质量的砝码，使滑块（含遮光片）恰好匀速向上运动，记录托盘和砝码的总质量 $m_{0}$ 。

（2）将滑块移至A处，在托盘中再添加质量为m的砝码，由静止释放滑块，记录滑块经过光电门的遮光时间t。重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时滑块（含遮光片）和砝码、托盘组成的系统动能增加量可表示为 $Δ E_{k} =$ （用 $m_{0}$ 、M、m、d、t表示），合外力对系统所做的总功可表示为 $W =$ （用相关物理量符号表示），在误差允许的范围内，若 $W = Δ E_{k}$ ，则动能定理得以验证。

（3）多次改变m，记录对应的遮光时间t，根据实验数据作出的 $t^{2} - \frac{1}{m}$ 图像如图2所示，图中b已知，则重力加速度 $g =$ （用d、b、l表示）。

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6、如图所示，在光滑绝缘水平桌面上建立直角坐标系xOy，在第Ⅰ、Ⅳ象限存在磁感应强度大小为B、方向垂直桌面向下的匀强磁场。一可视为质点、带电荷量为

+ q

、质量为m的小球，从O点以初速度大小

v_{0}

沿x轴正方向进入磁场，小球在运动过程中受到的空气阻力大小

f = k v

（其中k为已知常数），空气阻力方向与小球速度方向相反，最终小球停在H点，下列说法正确的是（）

A、小球进入磁场瞬间加速度大小为

a = \frac{k v_{0}}{m}

B、H点的横坐标为

\frac{k m v_{0}}{k^{2} + q^{2} B^{2}}

C、H点的纵坐标为

\frac{k m v_{0}}{k^{2} + q^{2} B^{2}}

D、小球轨迹长度为

\frac{m v_{0}}{k}

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7、如图1所示，定值电阻

R_{1} = 1 Ω

，

R_{2} = 6 Ω

，

R_{3}

为滑动变阻器，最大阻值为

6 Ω

，电表均为理想电表。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电路稳定时读出电压表和电流表的示数，得到

U - I

关系如图2所示。下列说法正确的是（）

A、将滑片P向下移动，则电压表示数变大 B、电源内阻

r = 1 Ω

C、电源电动势

E = 4.8 V

D、将滑片P由ab正中间位置滑动到b点过程中，电容器C充电

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8、如图所示，导线框绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动，产生的交变电压

e = 110 \sqrt{2} \sin 100 π t

，导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电。输电线路的电流为2A，输电线路总电阻为

25 Ω

，理想降压变压器副线圈接入一台电动机，电动机恰好正常工作，其两端电压为220V，总功率为1100W，导线框及其余导线电阻不计，下列说法正确的是（）

A、图示位置线框的磁通量变化率为0 B、电动机的电阻为

44 Ω

C、升压变压器原、副线圈的匝数比为

11 : 60

D、若电动机突然卡住不能转动，输电线上的损耗功率将增大

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9、如图所示，某传感器的核心部件为一横截面半径为R的玻璃半圆柱体（O为圆心），用于引导和聚焦激光束。一束激光垂直于直径AB从空气经P点射入玻璃半圆柱体，光线在玻璃内经AB面一次反射后，从半圆柱体的最高点M射出，出射方向与AB成

30 °

角，且与PM共线，则该玻璃半圆柱体对激光的折射率为（）

A、

2 \sqrt{3}

B、

\sqrt{3}

C、

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

D、

\sqrt{2}

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10、某卫星发射过程如图所示，发射后先进入近地轨道Ⅰ做匀速圆周运动，然后在P点进入过渡轨道Ⅱ运动，最后在Q点进入目标轨道Ⅲ做匀速圆周运动。P、Q两点相距L，H为赤道上一物体，卫星传感器显示卫星在Ⅱ轨道运行时周期为T，地球半径及近地轨道Ⅰ半径均为R，引力常量为G，下列说法正确的是（）

A、卫星在Ⅲ轨道的加速度

a_{III}

一定比H物体的加速度

a_{H}

小 B、卫星在Ⅱ轨道P点的速度

v_{II P}

小于其在Ⅲ轨道的速度

v_{III}

C、地球质量为

\frac{π^{2} L^{3}}{4 G T^{2}}

D、地球密度为

\frac{3 π L^{3}}{8 G T^{2} R^{3}}

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11、如图所示为半径是r的半圆，O为圆心，ab为直径，c、d为半圆的三等分点。在a、b两点分别固定一点电荷，若在空间加一水平向左、电场强度大小为

E_{0}

的匀强电场，c点的电场强度刚好为0，静电力常量为k，下列说法正确的是（）

A、a、b两点的电荷均带正电 B、a点的电荷带负电，b点的电荷带正电 C、a点的电荷所带电荷量的大小为

\frac{3 E_{0} r^{2}}{2 k}

D、b点的电荷所带电荷量的大小为

\frac{E_{0} r^{2}}{2 k}

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12、光滑水平面上放有一根劲度系数较小的软弹簧，弹簧上有一点N，现用一周期性外力使弹簧的左端做简谐运动，在弹簧上形成一列纵波，某时刻观察到N点恰向右运动到最大位移处，且0.5s后N点向左回到平衡位置。已知波的周期

T > 0.5 s

，则该波的周期为（　　）

A、4s B、3s C、2s D、1s

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13、某物体做直线运动过程中的

v^{2} - x

图像如图所示，用v、a、F、

E_{k}

、t分别表示运动过程中的速度、加速度、合外力、动能、时间的大小。下列图像中各物理量间的关系可能正确的是（）

A、

B、

C、

D、

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14、如图所示，三根长都是l的轻杆，上端用铰链连接，每根杆都可以绕O自由转动，下端支在水平地面上的A、B、C三点，ABC为等边三角形，且每根轻杆与水平面的夹角均为

60^{\circ}

。在O点连接一根轻绳，下端吊着一个重力为G的物体，三角架处于稳定状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A、地面对每根杆的支持力大小均为

\frac{G}{6}

B、每根杆对铰链O的作用力大小均为

\frac{2 \sqrt{3} G}{9}

C、杆和地面间的动摩擦因数至少为

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

D、若仅将等边三角形ABC的边长变短，则地面对每根杆的支持力变小

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15、一核裂变反应方程为

_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{144} Ba +_{36}^{89} Kr + x_{0}^{1} n

，已知

_{92}^{235} U

半衰期为

7 \times 10^{8}

年，单个

_{92}^{235} U

、

_{56}^{144} Ba

、

_{36}^{89} Kr

、

_{0}^{1} n

质量分别为

m_{0}

、

m_{1}

、

m_{2}

、

m_{3}

，真空中光速为c，下列说法正确的是（）

A、

x = 2

B、单次该核反应释放的能量为

(m_{0} - m_{1} - m_{2} - 2 m_{3}) c^{2}

C、核裂变反应产生的中子最适用于直接引发核裂变 D、10个

_{92}^{235} U

经过

7 \times 10^{8}

年一定剩5个

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16、如图所示，长为

l = 2 m

的细线一端固定于

O

点，另一端系有一质量为

m_{1} =

0.4 kg 、

可视为质点的小球，初始时小球被锁定在距离

O

点

\frac{4}{5} l

处的装置中。光滑地面上有一质量为

M = 0.1 kg

的长木板到墙壁距离为

d = 0.6 m

，木板左端放有质量为

m_{2} = 0.3 kg

的凹形小木槽，凹形小木槽与长木板间的动摩擦因数为

μ = 0.2

。解除锁定，小球开始运动，小球到达

O

点正下方时细线断裂，小球飞出，之后恰好落入凹形小木槽中与小木槽粘在一起（时间极短）。经过一段时间后长木板与墙壁发生弹性碰撞，凹形小木槽始终未脱离长木板且未与墙壁碰撞，重力加速度

g

取

10 m / s^{2}

，求：

(1)、细线断裂时小球的速度大小；

(2)、长木板与墙壁碰撞时，小木槽与长木板的速度大小；

(3)、长木板在地面上运动的总路程。

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17、如图所示，在竖直平面坐标系xOy的第二象限和第三象限内有垂直纸面向里的匀强磁场区域，一条与x轴正方向成45°且过原点O的虚线MN右下方足够大区域内存在与直线MN平行、斜向左下方的匀强电场，一个质量为m，电荷量为+q的粒子以速度v从y轴上的A点（0，L）沿x轴负方向射入磁场，恰好垂直虚线MN进入电场与磁场组成的复合区域且在复合区域内做直线运动。当粒子到达y轴时，电场强度大小不变，方向变为平行直线MN斜向右上方，此后粒子经电场作用到达x轴。粒子重力不计。求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度B的大小和匀强电场的电场强度E的大小；

(2)、带电粒子第二次经过x轴时的位置坐标；

(3)、带电粒子从A点进入磁场到第二次到达x轴所经过的总时间。（结果均可带根号）

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18、如图所示，水平传送带

A B

的长度为

L = 3 m

，传送带沿顺时针转动且速度

v = 4 m / s

，右侧水平面上有一个固定的物体P，P右侧静置着一个质量

M = 3 kg

的光滑物体Q，P、Q紧密接触但不粘连，

C D E

段为半径

R = 2.75 m

的光滑圆弧，

D

处是圆弧最低点，

C D

段圆弧所对圆心角

θ = 37 °

。一个质量为

m = 1 kg

的小物块以水平向右的初速度

v_{0} = 6 m / s

从

A

端滑上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数

μ = 0.5

，物体从

B

点离开传送带做平抛运动并恰好从

C

点无碰撞进入圆弧

C D

。小滑块可看作质点，不计空气阻力，重力加速度

g

取

10 m / s^{2}

。求：

(1)、小物块在传送带上滑行的时间

t

；

(2)、小物块经过

D

点时受到圆弧的支持力大小（结果保留一位小数）；

(3)、物体Q能获得的最大速率。

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19、某指纹锁的电池组由四节5号干电池组成，该电池组已经用了一段时间，研究性学习小组想要测量该电池组的电动势

E

（约

6 V)

和内电阻

r

（约

5 Ω)

。可供选择的实验器材如下：

A.电流表A（量程 $0 \sim 0.6 A$ ，内阻 $R_{A}$ 约为 $8 Ω)$ ；

B.电压表V（量程 $0 \sim 3 V$ ，内阻 $R_{V}$ 为 $1 k Ω)$ ；

C.定值电阻 $R_{0}$ ；

D.滑动变阻器 $R$ （最大阻值 $30 Ω$ ，额定电流2A）；

E.电键一个，导线若干。

(1)、为了完成实验，需要将电压表的量程扩大为

6 V

，则在图甲电路中，电压表右侧连接的定值电阻阻值

R_{0}

应为

Ω

；

(2)、①根据图甲电路完成答题卡上图乙的实物连接，

②闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于（选填“最左端”“最右端”）；

(3)、闭合开关

S

，调整滑动变阻器的阻值，读出电压表和所用电流表相应的示数

U 、

I

，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图丙所示的

U - I

图像，若不考虑电压表内阻，由图像可得电池组的电动势

E_{测} =

V

，内阻

r_{测} =

Ω

。（结果均保留三位有效数字）

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20、物理是一门以实验为基础的自然科学。

(1)、实验小组要利用如图甲所示装置来测量当地的重力加速度。

①将摆线上端固定在铁架台上，下端系在小球上，做成图甲所示的单摆。在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长为 $l$ ，再用游标卡尺测得摆球的直径为 $d$ （读数如图乙所示），从图乙可知，摆球的直径为 $d =$ cm，

②将小球由平衡位置拉开一个小角度，由静止释放，小球经平衡位置时开始计时，小球完成 $n$ 次全振动所用时间为 $t$ ，

③根据已知信息，重力加速度的表达式应为 $g =$ （用题干所给物理量字母表示）；

(2)、在图甲装置中小球的平衡位置处安装一个光电门，如图丙所示，该实验小组利用此装置来验证机械能守恒定律。

①将小球由平衡位置拉开一个较大角度，由静止释放，当小球在最低点经过光电门时记录挡光时间为 $Δ t$ ， ②已知小球直径为 $d$ ，小球释放点距离最低点的高度为 $h$ ，重力加速度为 $g$ ，

③若小球下摆过程中机械能守恒则应满足的关系式为 $g h =$ （用题干所给物理量字母表示）。

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