高中物理教科版-试题列表-第1048页

1、某同学利用气垫导轨和光电门验证机械能守恒，实验装置如图甲所示。取重力加速度

g = 9.8 m / s^{2}

。

(1)、如图乙所示，利用游标卡尺测得遮光条的宽度

d =

cm；用天平测得滑块和遮光条的总质量

M = 920 g

，钩码的质量

m = 50 g

；用刻度尺测得释放前滑块上遮光条到光电门的距离

l = 35 cm

。

(2)、接通气源，释放滑块，数字计时器上显示遮光时间

Δ t = 1.1 \times 10^{- 2} s

；滑块从释放到遮光条经过光电门这一过程中，系统重力势能减少量为J，动能增加量为J。（结果均保留两位有效数字）

(3)、①改变遮光条到光电门的距离

l

，多次重复实验，得到几组不同的

l

和对应的遮光时间

Δ t

，在坐标纸作出

\frac{1}{Δ t^{2}} - l

图像如图丙中

a

所示；

②在保证钩码的质量 $m$ 和遮光条的宽度 $d$ 不变的情况下，该同学换用质量不同的滑块再次进行实验，重复步骤①，得到的图像如图丙中 $b$ 所示。

分析可知 $a$ 图线对应的滑块和遮光条的总质量（选填"大于"或"小于"） $b$ 图线对应的滑块和遮光条的总质量。

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2、根据变压器工作原理，完成以下问题：

(1)、街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则导线较粗的线圈为（选填“原”或“副”）线圈。

(2)、在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表10V交流电压档测量相应电压，记录如下，从实验数据分析可知，原、副线圈的电压之比并不等于匝数之比，造成这种结果的可能原因是。

$n_{1} /$ 匝	200	400	400	800
$n_{2} /$ 匝	100	100	200	400
$U_{1} / V$	4.0	8.2	6.1	9.6
$U_{2} / V$	1.9	2.0	2.9	4.6

(3)、利用等效法可以简化处理含有理想变压器的问题。如图乙所示的电路，可以把虚线框内理想变压器和副线圈的电阻共同等效为一个电阻

R^{'}

，如图丙所示，且等效电阻

R^{'}

的功率与原电阻

R

的功率相同。若理想变压器原、副线圈的匝数之比为

n_{1} : n_{2}

，则等效电阻

R^{'} =

R

。

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3、如图甲所示，水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨固定且间距为

L

。空间中存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将两根材料相同、横截面积不同、长度均为

L

的金属棒

a b 、 c d

分别静置在导轨上。现给

a b

棒一水平向右的初速度

v_{0}

，其速度随时间变化的关系如图乙所示，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好。已知

a b

棒的质量为

m

，电阻为

R

。导轨电阻可忽略不计。下列说法正确的是（　　）

A、

a b

棒刚开始运动时，

c d

棒中的电流方向为

d \to c

B、

c d

棒的质量为

\frac{1}{2} m

C、在

0 \sim t_{0}

时间内，

a b

棒产生的热量为

\frac{1}{18} m v_{0}^{2}

D、在

0 \sim t_{0}

时间内，通过

c d

棒的电荷量为

\frac{m v_{0}}{3 B L}

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4、如图甲是酒精测试仪的原理图，气敏电阻的阻值

R

随气体中酒精含量的变化关系如图乙所示。机动车驾驶员呼出的气体中酒精含量大于等于

20 mg / ml

小于

80 mg / ml

为酒驾，大于等于

80 mg / ml

为醉驾。使用前先对酒精测试仪进行调零（改变

R_{0}

的阻值），此时电压表的示数为5V，调零后

R_{0}

的阻值保持不变。已知电源电动势

E = 6 V

、内阻

r = 1 Ω

，电路中的电表均为理想电表。当一位饮酒者对着测试仪吹气时（可视为气体中酒精含量逐渐增大），下列说法中正确的是（　　）

A、电压表示数减小，电流表的示数增大 B、电源的输出功率减小 C、电压表、电流表示数变化量绝对值的比值

|\frac{Δ U}{Δ I}|

减小 D、当电流表的示数为0.4A时，气体中酒精含量大于

80 mg / ml

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5、波源

S

从

t = 0

时刻开始振动，产生的简谐横波向右传播，波在传播过程中经过

P 、 Q

两点，如图甲所示。

P

点的振动图像如图乙所示，P点开始振动后经0.15s后

Q

点开始振动，已知

P 、 Q

两点间距离为1.2m，下列说法正确的是（　　）

A、波的传播速度大小是

8 m / s

B、

t = 0

时刻，波源由平衡位置沿

y

轴正向振动 C、波源的振动方程为

y = 10 sin 20 π t (cm)

D、平衡位置距波源4.2m处的质点

M

开始振动时，质点

P

处于波峰

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6、静电透镜是由带电导体所产生的静电场使电子束聚焦、发散和成像的装置，广泛应用于电子器件（如示波管）和电子显微镜中。某种静电透镜的部分静电场的分布如图所示，虚线表示在纸面内的一簇等差等势线。一电子从a点以某一速度射入该电场，仅在电场力作用下的运动轨迹如实线ac所示。下列说法正确的是（　　）

A、a到c过程静电力对电子先做正功再做负功 B、a点的电势低于c点电势 C、在运动过程中电子动量的变化率发生变化 D、在运动过程中电子动量的变化率保持不变

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7、如图所示，在

x \geq 0 、 y \geq 0

的区域中存在垂直于

x O y

平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，边界

O M

与

x

轴正方向的夹角为

45 °, O M

左侧磁场向里，OM右侧磁场向外。正方形导线框

a b c d

以恒定的速度沿

x

轴正方向运动并穿过磁场区域，运动过程中

b c

边始终平行于

y

轴。规定导线框中逆时针方向为电流的正方向。从刚进入磁场开始计时，下列能正确反映导线框中感应电流

i

随时间

t

变化图像的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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8、西藏那曲市色尼区欧玛亭嘎风电厂是当前世界超高海拔地区单机容量最大、装机规模最大的风电项目。如图是发电厂输电网络供电的原理图。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，输电线上的总电阻R₀ = 60 Ω，输电线上消耗的功率为3840 W，升压变压器的匝数比为1∶40，降压变压器的匝数比为50∶1，用户端获得220 V的电压。不计其余电阻，下列说法正确的是（　　）

A、输电线上的电流为6 A B、发电机输出电压的最大值为287 V C、用户获得的功率为88 kW D、若转子角速度ω增加一倍，则R₀消耗的功率为7680 W

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9、手机中内置的指南针是一种基于霍尔效应的磁传感器。如图所示，将一块宽度为

a

，厚度为

d

的半导体薄片（载流子为自由电子）水平放置于地磁场中，当半导体中通入水平方向的恒定电流时，自由电子在洛伦兹力的作用下发生偏转，继而在

M 、 N

两个表面上出现了电势差，称为霍尔电势差。已知电流大小为

I

，霍尔电势差大小为

U

，电子的电荷量大小为

e

，半导体内自由电子的数密度（单位体积内的自由电子数）为

n

。该处地磁场磁感应强度的竖直分量

B

的大小为（　　）

A、

\frac{n e a U}{I d}

B、

\frac{n e a U}{I}

C、

\frac{n e d U}{I}

D、

\frac{I}{n e d U}

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10、2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功对接空间站天和核心舱前向端口，对接前其变轨过程简化后如图所示。飞船先由近地轨道1在

P

点点火加速进入椭圆轨道2，在轨道2运行一段时间后，再从

Q

点进入圆轨道3，完成对接。已知地球的半径为

R

，轨道1的半径近似等于地球半径，轨道3距离地面的高度为地球半径的

k

倍，地球表面的重力加速度为

g

。则飞船在轨道2上运行的周期是（　　）

A、

(1 + k) π \sqrt{\frac{(1 + k) R}{2 g}}

B、

\frac{{(1 + k)}^{3} π^{2} R}{2 g}

C、

(2 + k) π \sqrt{\frac{(2 + k) R}{2 g}}

D、

\frac{{(2 + k)}^{3} π^{2} R}{2 g}

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11、相距为

s_{0}

的甲、乙两辆汽车同向行驶在一条平直公路上，其

v - t

图像如图所示，图中

△ M N P

的面积为

s

，初始时甲车在前乙车在后，下列说法正确的是（　　）

A、若

s = s_{0}

，则

t_{0}

时刻后乙车追上甲车 B、若

s > s_{0}

，则

t_{0}

时刻前乙车追上甲车 C、若

s < s_{0}

，则甲、乙两车可能相遇2次 D、若

s > s_{0}

，则甲、乙两车一定只能相遇1次

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12、如图所示，质量为

m

的物块在水平推力

F

的作用下静止在倾角为

θ

的斜面上。若逐渐增大推力

F

，直到物块即将相对斜面运动，则在此过程中物块所受的摩擦力（　　）

A、可能一直增大 B、可能一直减小 C、一定先减小后增大 D、一定先增大后减小

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13、如图所示，质量为1kg、长为0.5m的金属棒

M N

两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，并处于匀强磁场中。棒中通以大小为2A、方向为

M \to N

的恒定电流，平衡时两悬线与竖直方向的夹角均为

θ = 37 °

，取重力加速度

g = 10 m / s^{2}, sin 37 ° = 0.6

。匀强磁场的磁感应强度最小是（　　）

A、5T B、6T C、7.5T D、10T

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14、某同学通过Tracker软件（视频分析和建模工具）研究羽毛球运动轨迹与初速度的关系。如图所示为羽毛球的一条运动轨迹，击球点在坐标原点O，a点为运动轨迹的最高点，下列说法正确的是（　　）

A、羽毛球水平方向的运动为匀速直线运动 B、a点羽毛球只受重力 C、羽毛球下降过程处于超重状态 D、羽毛球在空中运动过程中，机械能不断减小

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15、如图的直角坐标系中，在第一象限

0 \leq y \leq 4 L

的区域内有磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场。一厚度不计，长度为8L的收集板MN放置在

y = 2 L

的平行于x轴的直线上，M点的坐标为

(L, 2 L)

。一粒子源位于P点，可连续发射质量为m、电荷量为－q的粒子（初速度近似为零），粒子经电场加速后沿y轴进入磁场区域（加速时间忽略不计）。若收集板上下表面均可收集粒子，粒子与收集板接触后被吸收并导走，电场加速电压连续可调，不计粒子重力和粒子间的作用力。（已知

\sin 53 ° = 0.8

，

\cos 53 ° = 0.6

），求：

（1）加速电场下极板带什么电？若加速电压 $U_{1} = \frac{q B^{2} L^{2}}{8 m}$ ，则粒子离开磁场时的x轴坐标；

（2）收集板MN的下表面收集到的粒子在磁场中运动的时间范围；

（3）收集板上表面能收集到粒子区域的x坐标范围及对应加速电压的范围。

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16、如图（a），超级高铁是一种以“真空管道运输”为理论核心设计的交通工具，具有超高速低能耗、无噪声零污染等特点。如图（b），已知运输车管道中固定着两根平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为

\sqrt{3} r

。运输车的质量为m，横截面是个圆，运输车上固定着长为

\sqrt{3} r

的两根导体棒1和2（与导轨垂直），两棒前后间距为D，每根导体棒的电阻为R。导轨电阻忽略不计。运输车在水平导轨上进行实验，不考虑摩擦及空气阻力，不考虑两导体棒的相互作用。

（1）当运输车由静止离站时，在导体棒2后距离为D处，接通固定在导轨上电动势为E的直流电源（电源内阻为R），此时导体棒1、2均处于磁感应强度为B，垂直导轨平面向下的匀强磁场中，如图（c），则刚接通电源时运输车加速度多大？

（2）运输车进站时切断电源，管道内依次分布着相邻的方向相反的匀强磁场，各个匀强磁场宽度均为D，磁感应强度大小均为B，如图（d），则当运输车速度为v时受到的安培力多大？

（3）求在（2）的条件下，运输车以速度 $v_{0}$ 进入磁场到停止运动的过程中，导体棒1上产生的焦耳热。

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17、如图所示，一弹射游戏装置由安装在水平台面上的固定弹射器、传送带（速度大小、方向均可调节）、竖直圆轨道ABCD（A、D的位置错开）、一段圆弧轨道EF、一水平放置且开口向左的接收器G（可在平面内移动）组成。游戏时滑块从弹射器弹出，全程不脱离轨道且飞入接收器则视为游戏成功。已知滑块质量

m = 0.4 kg

且可视为质点，传送带长度

l = 0.8 m

， ABCD圆轨道半径

R_{1} = 0.1 m

， EF圆弧半径

R_{2} = 0.2 m

， OE与OF之间夹角为

θ = 37 °

。当传送带静止时，调整弹射器的弹性势能

E_{p0} = 0.32 J

，滑块恰好能停在传送带右端。弹射时滑块从静止释放，且弹射器的弹性势能完全转化为滑块动能。仅考虑滑块与传送带的摩擦，其它摩擦均忽略不计，各部分平滑连接。（

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

），

g = 10 {m/s}^{2}

。求：

（1）求滑块与传送带之间的动摩擦因数；

（2）调整弹射器的弹性势能 $E_{p} = 0.6 J$ ，要使滑块在运动过程中不脱离圆轨道ABCD，传送带转动速度的范围；

（3）关闭传送带，改变弹射器的弹性势能，要使滑块不脱离轨道从F处飞出恰好水平进入接收器G，FG间的水平位移x与弹性势能 $E_{p}$ 的函数关系式。

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18、如图所示，某学校学生在电梯里进行如下操作：将台秤放置水平桌面上，然后台秤上放一物块，待物块静止后启动电梯。在电梯运动的全过程中记录如下数据，9s末电梯刚好停下。若电梯从启动到停止的过程可视为先匀加速，然后匀速，最后匀减速运动，全程电梯在竖直方向上运动。

g = 10 {m/s}^{2}

，求：

时间	台秤读数
0-2s	4.2N
2-8s	4.0N
8-9s	来不及记录

（1）在0~2s内，电梯加速度的大小；

（2）在0~9s内，电梯的位移；

（3）在8~9s内，站在电梯水平底板上体重为60kg的小组成员对电梯的压力。

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19、某探究小组在实验室“研究导体电阻与其影响因素的定量关系”，找到如下电阻定律实验器材，并设计如图电路图：

（1）a、b是康铜合金丝，c、d是镍铬合金丝，c的长度是其它三条的两倍，b的直径是其它三条的两倍，其他条件相同。该探究小组在实验前已经学习了电阻的相关知识，电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 、 $V_{3}$ 、 $V_{4}$ ，读数分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $U_{3}$ 、 $U_{4}$ ，则当 $U_{1} : U_{2} =$ ， $U_{3} : U_{4} =$ 时，才能验证电阻的决定式。