高中物理教科版-试题列表-第1364页

1、物理创新实验研究小组用步进电机、圆盘、小物块、手机等制作了圆周运动综合探究平台，探究圆周运动中向心力、向心加速度等各个物理量之间的关系：

（1）手机内部自带加速度传感器，可测量向心加速度大小与方向，规定 $x$ 、 $y$ 、 $z$ 三个方向的正方向如图所示。某同学站在转台上将手水平伸直，以不同朝向拿着手机，如图以自己身体为轴旋转，某段时间内测得y轴方向加速度—时间图像如图， $x$ 、 $z$ 轴方向加速度为零，则她可以是（填选项前的字母）

A.将手机竖起，手机屏幕正对自己旋转

B.手机平放在手掌上，屏幕朝上，让底边对着自己旋转

C.手机平放在手掌上，屏幕朝上，让侧边对着自己旋转

（2）为了测加速度传感器在手机中位置，该同学如图将手机沿径向平放固定在圆盘上，底边正对圆盘转轴，让步进电机带动圆盘旋转，手机的加速度、角速度等值可通过手机app phyphox读取，由 $a_{n} - ω^{2}$ 的图像获得斜率为k（使用国际单位），再用刻度尺测量手机底边到转轴的长度d，如图，则 $d =$ m。手机内部加速度传感器到手机底边的长度为（用题目所给的物理量表示）。

（3）手机中有光照传感器，用手电筒在圆盘固定位置打光，手机旋转时记录光照强度周期性变化如图所示，则手机旋转的周期为s（保留2位小数）。测得手机的质量m，周期为T，手机视为质点，手机到转轴的距离为r，可求得向心力 $F_{n} =$ （用题目所给的物理量表述）。

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2、小朋友们之间经常玩一项有意思的游戏——打水漂（如图甲），打水漂的石片能弹跳的次数由石片初速度、转速、入水时石头和水面的夹角，以及石片材质决定。其他条件相同的情况下，石片首次接触水与水面成20度角时，水漂效果最为完美。某次投掷时，如图乙，石片在距离水面高h处，以速度v水平抛出，若石片与水面碰撞时，水平速度不变，但碰后反弹高度都是前一次的

\frac{1}{4}

，不计空气阻力，重力加速度为g，则石片从抛出到停止跳动的过程中通过的总水平距离是（）

A、

4 v \sqrt{\frac{2 h}{g}}

B、

3 v \sqrt{\frac{2 h}{g}}

C、

2 v \sqrt{\frac{2 h}{g}}

D、

5 v \sqrt{\frac{2 h}{g}}

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3、如图所示，让半径为R的小球从光电门上方自由下落，测出其经过光电门的时间Δt，则球心经过光电门中心时的速度（　　）

A、等于

\frac{R}{Δ t}

B、等于

\frac{2 R}{Δ t}

C、小于

\frac{R}{Δ t}

D、大于

\frac{2 R}{Δ t}

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4、图中虚线所示为某静电场的等势面，相邻等势面间的电势差都相等；实线为一试探电荷仅在电场力作用下的运动轨迹。该试探电荷在M、N两点受到的电场力大小分别为

F_{M}

和

F_{N}

，相应的电势能分别为

E_{p M}

和

E_{p N}

，则（　　）

A、

F_{M} < F_{N}, E_{p M} > E_{p N}

B、

F_{M} > F_{N}, E_{p M} > E_{p N}

C、

F_{M} < F_{N}, E_{p M} < E_{p N}

D、

F_{M} > F_{N}, E_{p M} < E_{p N}

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5、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在的平面平行，已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图，由此可知，c点的电势为（　　）

A、4V B、8V C、12V D、24V

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6、如图，在跨过光滑定滑轮的轻绳拉动下，木箱从距滑轮很远处沿水平地面向右匀速运动。已知木箱与地面间的动摩擦因数为

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

，木箱始终在地面上。则整个过程中拉力F的大小变化情况是（　　）

A、先减小后增大 B、先增大后减小 C、一直减小 D、一直增大

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7、一个小朋友在河面上某高度处将一个泡发球（遇水体积膨胀，密度减小，仍可看做质点）以

2 m/s

的速度竖直向上抛出，泡发球落入河水中做减速运动直到速度减为零，在水中运动时所受合力保持不变，加速度大小为重力加速度的2倍，运动的

v - t

图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度

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

。求：

（1） $t_{1}$ ；

（2）泡发球抛出点距河面的高度h；

（3） $t_{3}$ 。

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8、某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30 Hz和40 Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。

该同学在实验中没有记录交流电的频率 $f$ ，需要用实验数据和其他条件进行推算。

（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 $f$ 和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为，打出C点时重物下落的速度大小为，重物下落的加速度的大小为。

（2）已测得 $s_{1}$ =8.89cm， $s_{2}$ =9.5.cm， $s_{3}$ =10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/ $s^{2}$ ，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出 $f$ 为 Hz。

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9、同一均匀介质中有两个振源M、N，分别位于x轴上的（

-

7m，0）和（10m，0）处，从不同时刻开始振动，产生的机械波相向传播，取振源M开始振动时为零时刻，t=1s时刻波形如图所示。求：

（i）机械波在该介质中的波速；

（ii）稳定后振源M、N之间振动加强点个数。

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10、如图，A同学用两个手指捏住直尺的顶端，B同学用一只手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备，但手不碰到直尺；在A同学放开手指让直尺下落时，B同学立刻作出反应捏住直尺，读出B同学捏住直尺部位的刻度为20cm，则B同学的反应时间约为（　　）

A、0.5s B、0.4s C、0.3s D、0.2s

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11、如图所示，一倾角为37°的倾斜传送带沿逆时针以

4 m / s

的速度转动，一物块从传送带顶端A轻放上传送带，2.4s后到达底端B。已知物块和传送带间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取

10m / s^{2}

，

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

。下列说法正确的是（　　）

A、整个运动过程中，物块的加速度大小恒为

10m / s^{2}

B、整个运动过程中，物块的加速度大小恒为

2m / s^{2}

C、物块到达B点时的速度大小为

8m / s

D、传送带的长度为12.8m

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12、下列关于速度和加速度的说法中，正确的是（　　）

A、物体的速度越大，加速度也越大 B、物体的速度变化越快，加速度越大 C、物体的速度变化量越大，加速度越大 D、物体的速度为零时，加速度也为零

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13、2023年7月份我国光缆产量当期值约为2670.9万芯千米。光导纤维由纤芯和包层两部分组成，为了在纤芯与包层的分界面发生全反射，光导纤维中纤芯材料的折射率应大于包层材料的折射率。如图所示，一条长直光导纤维的长度为d，在纤芯与包层的分界面发生全反射的临界角C=60°。现有一束细光从右端面中点以θ=53°的入射角射入，光在纤芯与包层的界面恰好发生全反射。（sin53°=0.8，cos53°=0.6，光在真空中的传播速度为c=3×10⁸m/s）求：

（1）纤芯的折射率n；

（2）若从右端射入的光能够传送到左端，求光在光导纤维内传输的最长时间和最短时间之比。

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14、如图所示，三个矩形区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，分别存在有界的匀强电场或磁场，

O O^{'}

为水平中轴线，其中区域Ⅰ、Ⅲ中有大小相等、方向相反的匀强电场，电场强度大小为

E

，区域Ⅱ中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为

B

。在区域Ⅰ的中线

O O^{'}

上，将比荷为

k

的带正电的粒子从距离边界线

e f

为

x_{0}

（未知）的

P

点由静止释放，粒子恰好能够进入区域Ⅲ运动。已知区域Ⅱ的水平宽度为

l

，区域Ⅰ、Ⅲ的水平宽度足够大，不考虑电磁场的边界效应，不计粒子的重力。

(1)、求

x_{0}

的值；

(2)、若释放点

P

到边界

e f

的距离为

4 x_{0}

，求粒子前两次经过边界

e f

的时间间隔

t

；

(3)、若释放点

P

到边界

e f

的距离为

4 x_{0}

，且粒子恰能经过

f

点，求区域Ⅰ的竖直高度

h

。

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15、如图甲所示，蹦极是时下年轻人喜欢的极限运动之一，可以建立图乙所示物理模型进行分析：将质量为

m

的人视为质点，系在弹性绳一端，弹性绳的另一端固定在蹦极平台的端点

O

，以

O

点为坐标原点，竖直向下建立坐标轴

y

。某时刻人从原点

O

由静止下落，整个下落过程中弹性绳中的弹力随坐标

y

的变化如图丙所示。已知弹性绳的原长为

l_{0}

，重力加速度为

g

，不计空气阻力影响，人始终在竖直方向上运动，弹性绳始终在弹性限度内，求：

(1)、弹性绳的劲度系数；

(2)、整个下落过程中人的最大加速度的大小；

(3)、整个下落过程中人的最大速度的大小。

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16、某款海上航标灯的结构原理如图所示，由三个导热性能良好的气室A、B、C组成，可以利用海浪的上下起伏进行发电。工作时，空气由气室A吸入气室B，在气室B中压缩后，空气被推入气室C，推动涡轮发电机发电，其中阀门

K_{1}

、

K_{2}

只能单向开关，当海水下降时，活塞下移，阀门

K_{2}

打开，

K_{1}

闭合。当海水上升时，阀门

K_{2}

闭合，海水推动下方活塞压缩空气，当气室B中空气的压强大于气室C中压强时，阀门

K_{1}

打开，之后活塞继续推动气室B中的空气，直到气室B中的空气全部被推入气室C为止，气室C中的空气推动涡轮发电机工作。已知海水开始上升时，气室B有最大体积为

V

，气室C中压强为

5 p_{0}

，气室C的体积为

\frac{V}{2}

，将空气视为理想气体，

p_{0}

为大气压强，环境温度始终保持不变。

(1)、若海水开始上升时，气室C与发电机之间的阀门关闭，求阀门

K_{1}

即将打开时，气室B中空气的体积；

(2)、在（1）的情况下，求经过活塞压缩一次，气室C中的压强。

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17、某实验小组欲利用热敏电阻设计一款温度报警器，器材有电源

E_{1}

（电动势为12V，内阻不计），电源

E_{2}

（电动势为1.5V，内阻不计），电流表A（量程为0.6A，内阻很小），电压表

V

（量程为6V，内阻

r = 1000 Ω

），滑动变阻器

R_{1}

（最大阻值为

100 Ω

），电阻箱

R_{2}

，热敏电阻

R_{T}

（室温下阻值约为

1.5 kΩ

），单刀单掷开关

S_{1}

，单刀双掷开关

S_{2}

和导线若干。

(1)、根据图甲测量电路，为尽可能准确地测量热敏电阻的阻值，电源应（选填“

E_{1}

”或“

E_{2}

”），电表1应选（填“电流表A”或“电压表V”）。

(2)、测量热敏电阻的阻值

R_{T}

随温度

t

的变化关系。

①依据图甲连接测量电路，将热敏电阻 $R_{T}$ 置于温控箱中，将滑动变阻器的滑片置于最左端。

②闭合开关 $S_{1}$ ，将单刀双掷开关 $S_{2}$ 打到 $b$ 端，调节温控箱的温度，调节滑动变阻器 $R_{1}$ 使电表1有适当读数；保持滑动变阻器 $R_{1}$ 滑片的位置不变，将单刀双掷开关 $S_{2}$ 打到 $a$ 端，调节，使电表1的读数保持不变，记录。

③重复②中的步骤，在坐标纸中描绘热敏电阻的 $R_{T} - t$ 图像，如图乙所示。

(3)、利用该热敏电阻设计一款简易温度报警装置，其电路结构如图丙所示。已知电源的电动势为3V，内阻很小，不计报警器电阻对电路的影响，若报警器的电压高于2V时会报警，要求报警器在温度高于

36 ℃

时发出警报，则电阻箱

R

的阻值应该调为

Ω

，若考虑到电源内阻的影响，则实际报警温度会（填“高于”“低于”或“等于”）

36^{\circ} C

。

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18、请完成下列实验操作和计算。

(1)、在“用单摆测量重力加速度”的实验中实验装置如图甲所示，已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于

5^{\circ}

。在测量单摆的周期时，单摆进行

n

次全振动的时间为

t

，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（从悬点到摆球的最上端）为

L

，再用螺旋测微器测得摆球的直径如图乙所示，则摆球的直径

d =

mm，重力加速度的表达式为

g =

（用题中相应物理量的符号表示）。

(2)、用气垫导轨做“探究加速度与合外力的关系”的实验，装置如图丙所示。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有光电门

1 、 2

，两光电门间的距离为

L

，滑块上固定一遮光条，遮光条和滑块的总质量为

M

，滑块通过光电门时，与光电门连接的数字计时器会记录遮光条的遮光时间。

①实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），轻推滑块，若数字计时器显示滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，则要将气垫导轨右侧适当（填“调低”或“调高”），直至遮光时间相等。

②用螺旋测微器测遮光条的宽度 $d$ 。

③按图丙安装好装置，按正确操作进行实验，若滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间为 $t_{1}$ ，通过光电门2时遮光条的遮光时间为 $t_{2}$ ，可求出滑块运动的加速度大小 $a$ 。

④实验（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于 $M$ ，若实验开始时动滑轮两边的细线不竖直，对实验（填“有”或“没有”）影响。

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19、某高速公路上，由于前车违规停车发生一起追尾交通事故，图乙所示为交警根据现场测量绘制的刹车痕迹勘察示意图，其中

x_{2}

表示前后两车减速区域重叠部分的长度。将后车制动过程和碰后两车的减速过程均视为匀减速直线运动，两车均视为质点且质量相等，所受阻力大小均始终为车重的0.5倍，碰撞时间极短，且碰撞前后两车始终在同一直线上运动，该高速路段的限速为

120 km / h

，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

。下列说法正确的是（　　）

A、两车碰后瞬间前车的速度为

15 m / s

B、两车碰后瞬间后车的速度为

15 m / s

C、后车刹车后，经4s停下来 D、后车开始刹车时，没有超速

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20、2024年6月2日，嫦娥六号“着上组合体”成功软着陆于月球背面南极——艾特肯盆地，落月过程大致分为主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速下降段6个阶段，约需要900秒。当“着上组合体”慢下降并悬停在距离月球表面约2m高度时，“着上组合体”的主发动机关闭，“着上组合体”自由下落，完成软着陆。已知“着上组合体”的质量为3900kg，月球的质量和半径分别约为地球的

\frac{1}{81}

和

\frac{1}{4}

，地球表面的重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、月球表面的重力加速度大小约为

2 m / s^{2}

B、月球的第一宇宙速度大小约为

1.8 km / s

C、“着上组合体”最终着陆月球的速度大小约为

6.4 m / s

D、“着上组合体”着陆月球时，重力的瞬时功率约为22kW

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