高中物理教科版-试题列表-第1928页

1、如图，带正电

3 \times 10^{- 5} C

的物体A放在水平面上，利用细绳通过光滑的滑轮与B相连，A处在水平向左的匀强电场中，场强

E = 4 \times 10^{5} N / C

，从O开始，A与桌面的动摩擦因数

μ

随x的变化如图所示，取O点电势能为零，A、B质量均为

1 kg

， B离滑轮的距离足够长，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，求：

（1）A、B运动的最大速度的大小和向左运动的最大位移；

（2）当速度为 $0.6 m / s$ 时，A的电势能以及绳子的拉力大小。

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2、随着

5 G

网络的普及，手机的电池的制造工艺也在不断更新。某手机电池制造商推出一款新电池，该电池内阻比普通的电池要小。小辉老师让兴趣组的同学设计一个实验测量该电池电动势和内阻的准确值。实验器材有：待测电源（电动势约为

4 V

，内阻约为几欧），电流表A（量程为

0 ~ 0.6 A

，内阻忽略不计），保护电阻R₀（阻值为

4 Ω

），滑动变阻器R，开关

S

，导线若干。可供选择器材还有：

A.电压表V₁（量程为 $0 ~ 12 V$ ，内阻为 $5 k Ω$ ） B.电压表V₂（量程为 $0 ~ 2 V$ ，内阻为 $1 k Ω$ ）

C.定值电阻R₁（阻值为 $2.5 k Ω$ ） D.定值电阻R₂（阻值为 $1 k Ω$ ）

同学们考虑到安全性，设计了如图甲所示的电路图的一部分，请回答下列问题：

（1）电压表应选用，定值电阻应选用，（填器材前对应的字母序号）。将甲图的电路图补充完整并注意写上所选仪器符号；

（2）将滑动变阻器 $R$ 接入电路的阻值调到最大，闭合开关 $S$ ，逐渐改变滑动变阻器R接入电路的阻值，记录6组电压表的示数U和对应电流表的示数I，建立 $U - I$ 坐标系，将6组（ $U$ ， $I$ ）数据对应的点标在了坐标系上，如图乙所示；

（3）根据所画图像可得出待测电源的电动势E=V，内阻 $r =$ $Ω$ （结果均保留两位有效数字）。

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3、某物理兴趣小组利用如甲所示的装置进行实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g，采用的实验步骤如下：

①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片﹔

②用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量 $m_{a}$ 、 $m_{b}$ ；

③a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；

④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；

⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；

⑥滑块α最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离 $s_{a}$ ；

⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h

及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离 $s_{b}$ ；

⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量。

（1）a球经过光电门的速度为：（用上述实验数据字母表示）。

（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式成立即可。（用上述实验数据字母表示）

（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到 $\frac{1}{t^{2}}$ 与 $s_{a}$ 的关系图像如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为。（用上述实验数据字母表示）

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4、如图所示，匀强电场方向与水平虚线ab间的夹角

θ = 30 °

，将一质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）从水平虚线上的O点沿电场方向以某一速度抛出，M是小球运动的轨迹的最高点，

M N ⊥ a b

，轨迹与虚线ab相交于N点右侧的P点（图中没有画出）。已知重力加速度为g，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、若ON<NP，则小球带负电 B、若ON>NP，则小球带负电 C、若ON<NP，则电场强度大小可能等于

\frac{2 m g}{q}

D、若ON=3NP，则电场强度大小一定等于

\frac{2 m g}{q}

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5、如图甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为2：1，L₁、L₂、L₃是规格均为“10V、5W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，ab输入端输入有效值恒定的交流电。闭合开关S后，该变压器cd输入端交变电压u的图像如图乙。以下说法正确的是（　　）

A、ab输入端电压的瞬时值表达式为

u_{a b} = 30 \sin 100 π t (V)

B、ab输入端输入功率

P_{a b} = 30 W

C、电流表的示数为1A，且三只灯泡均正常发光 D、若断开开关S，电压表V的示数将变大

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6、如图所示，在M点的正上方离地高H处以水平速度v₁向右投掷一飞盘P，反应灵敏的小狗Q同时在M点右方水平地面上的N点以速度v₂斜向左上方跳出，结果飞盘P和小狗Q恰好在M、N连线的中点正上方相遇。为使问题简化，飞盘和小狗均可看成质点，不计飞盘和小狗运动过程所受空气的阻力，则飞盘水平抛出后至与小狗相遇的过程，下列说法正确的是（　　）

A、飞盘和小狗速度的变化量相等 B、飞盘和小狗相遇点在距离地面

\frac{3}{4} H

高度处 C、初速度大小关系一定是

v_{1} < v_{2}

D、小狗相对飞盘做匀加速直线运动

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7、航天器离子发动机原理如图所示，首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化（即电离出正离子），正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口喷出，从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力，已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负栅板间加速电压为U，从喷口喷出的正离子所形成的电流为I，忽略离子间的相互作用力，忽略离子喷射对航天器质量中和电子枪磁铁的影响．该发动机产生的平均推力F的大小为（　　）

A、

I \sqrt{\frac{2 m U}{q}}

B、

I \sqrt{\frac{m U}{q}}

C、

I \sqrt{\frac{m U}{2 q}}

D、

2 I \sqrt{\frac{m U}{q}}

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8、图甲是射洪中学RIC机器人创新挑战赛小组对搭建的电动小车的加速性能进行探究，获得电动小车启动状态的各项参数以便更好的使小车更快更好的完成地图上各项任务。他们通过传感器，绘制了小车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数

\frac{1}{v}

和牵引力F之间的关系图像

\frac{1}{v} - F

，如图乙所示。已知小车的质量m=1kg，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，当牵引力为2N时小车获得最大速度，则下列说法正确的是（　　）

A、小车受到的阻力大小为1N B、小车运动的总位移为13m C、小车牵引力的最大功率为8W D、小车匀加速运动的时间为2s

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9、2024年1月17日晚，天舟七号货运飞船成功发射，揭开了2024年中国载人航天工程发射任务的序幕。设天舟七号做匀速圆周运动的轨道离地面的高度为h，天舟七号的质量为m₀ ，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。若取无限远处为地球引力势能的零点，则距地球球心为r处物体m的引力势能可表示为

E_{p} = - \frac{G M m}{r}

，其中G为万有引力常量，M为地球质量。下列关于天舟七号的表述正确的是（　　）

A、向心加速度

a = \frac{g R^{2}}{R + h}

B、周期为

T = \frac{1}{2 π} \sqrt{\frac{{(R + h)}^{3}}{g R^{2}}}

C、机械能为

E = \frac{G M m_{0}}{R + h}

D、机械能为

E = - \frac{G M m_{0}}{2 (R + h)}

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10、如图所示，轻绳一端固定于天花板上的O点，另一端系于质量为m的三角板

a b c

上的a点，水平拉力F作用于三角板上的c点，当三角板静止时，轻绳与竖直方向夹角为30°。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A、轻绳拉力大小为

\frac{2 \sqrt{3}}{3} m g

B、外力F大小为

\frac{2 \sqrt{3}}{3} m g

C、若保持轻绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先增大后减小 D、若保持外力F的方向不变，使轻绳绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小

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11、《流浪地球2》提出了太阳氦闪的概念，正是为了躲避氦闪，人类才不得不建造了大量的行星发动机让地球离开太阳系，开启流浪旅程。“氦闪”的本质是恒星内部的3个氦核发生聚变为一个X核，已知一个氦核的质量为m₁ ，一个X核的质量为m₂ ，一个质子的质量为m_p ，一个中子的质量为m_n ，空中的光速为c，则下列说法正确的是（　　）

A、该聚变后X为氮核，反应方程为

{}_{2}^{4}H e + {}_{2}^{4}H e + {}_{2}^{4}H e \to {}_{6}^{12}N

B、

{}_{2}^{4}H e

核的比结合能大于X核的比结合能 C、X核的比结合能为

\frac{(6 m_{p} + 6 m_{n} - m_{2}) c^{2}}{12}

D、该聚变反应释放的核能为

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

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12、如图所示，现用活塞式抽气机对容器抽气，M、N为单向工作阀门，当活塞向左压时，阀门M关闭，N打开，右侧抽气机汽缸中的气体完全排出，当活塞向右拉时，阀门M打开，N关闭，抽气机对容器抽气。已知右侧活塞间的有效抽气容积为V，左侧容器的容积为2V，初始密封在容器中的气体压强等于大气压强p₀ ，活塞的横截面积为S，不计活塞的重力，抽气过程中气体温度不变，求：

（1）向右缓慢拉活塞第一次抽气过程中，手对活塞拉力的最大值；

（2）抽气5次后容器中剩余气体的压强。

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13、磁悬浮列车（如图甲所示）是现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触悬浮和导向，目前我国磁悬浮试验样车的速度可达

600km/h

。磁悬浮列车的其中一种驱动模式可简化为图乙所示。总质量为m的列车底部固定有边长为L的正方形线圈，匝数为n，总电阻为R地面上的水平长直导轨之间分布有磁感应强度大小均为B、方向相反、边长均为L的正方形组合磁场。当磁场以速度v₀向右匀速直线运动时，可以为列车提供无接触的牵引和驱动使列车前进。处于悬浮运行状态时列车受到的阻力恒为

f = \frac{2 n^{2} B^{2} L^{2} v_{0}}{R}

。求：

（1）列车刚启动时线圈中的感应电流的大小；

（2）列车速度大小为v时的加速度大小a以及列车能达到的最大速率v_m；

（3）已知从列车启动至达最大速度用时为t，由于驱动列车而消耗的总电能为E，则该过程中线圈产生的焦耳热为多少?不考虑磁场运动过程中的电磁辐射能量耗散。

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14、如图甲所示，太空舱内的弹簧振子沿y轴自由振动，沿x轴方向有一轻质长绳与弹簧振子相连。弹簧振子振动后；长绳某时刻（记为

t = 0

时刻）形成的波形如图乙中实线所示，虚线为

t = 0.3 s

时刻长绳的波形。P点为

x = 1.5 m

处的质点。已知弹簧振子周期T的大小满足

T < 0.3 s < 2 T

，求：

（1）长绳波的波速大小；

（2）质点P的振动方程。

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15、某实验小组查资料发现有一种内阻可调节的电源。如图甲所示为装有稀硫酸溶液的电池，利用针筒调节气压来改变电池中部通道室液面的高度来改变电池内阻。

(1)、通过资料上显示的数据，可以利用该电池验证闭合电路欧姆定律。做法如下：

①按乙图连接电路，用两个数字电压表V₁和V₂分别记录电源的外电压 $U_{外}$ 和内电压 $U_{内}$ 。首先将电路断开，此时读数 $U_{外}$ 为 $2.100 V$ （数字电压表的内阻可达 $10MΩ$ ，因此可认为此时示数等于电源电动势E）；然后每改变一次内阻记一组 $U_{外}$ 和 $U_{内}$ 的数值，多测几组数据，记录表格如图丙表格所示。

次数	$U_{外} /V$	$U_{内} /V$
1	1.700	0.400
2	1.800	0.310
3	1.510	0.590
4	0.616	1.474
5	1714	0.354

丙

②由实验中测得的数据可验证闭合电路欧姆定律的哪一个表达式：（用E、 $U_{外}$ 、 $U_{内}$ 表示）。

(2)、受上述实验启发，该实验小组想利用数字电压表测化学课上学过的原电池的内阻。提供的实验器材有：装有稀硫酸的铜锌原电池（

）、数字电压表（Ⓥ）、电阻箱（

）、开关两个、导线若干。

①请根据所提供的器材设计测量电路，并将设计好的电路原理图画在图丁的方框内。

②首先闭合其中一开关仅将电压表与电源两极接通，此时电压表的示数为0.790V；然后将电阻箱调节到合适的阻值后闭合另一开关，分别记录电阻箱的读数和电压表的示数；反复多次，记录的部分数据如图戊的表格所示。

实验次数	电阻箱读数/ $Ω$	电压表读数/V	电源内阻/ $Ω$	电流/mA
1	100	0.613	28.87	6.130
2	80	0.586	27.85	7.325
3	60	0.553		9.217
4	40	0.492	24.23	12.300
5	20	0.391	40.41	19.550

戊

③分析数据发现，该电池的内阻是变化的。通过查资料发现原电池的内阻并非简单的定值电阻，还同时受化学反应产物、电流的大小、温度（此处可忽略温度的变化）等因素影响。于是实验小组利用实验数据将对应的内阻和电流计算出来，则图戊中第3次实验得到的电源内阻为 $Ω$ 。由表格数据分析可知，该原电池的内阻随电流的增大而（选填“增大”“减小”或“不变”）。

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16、如图所示的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆形区域半径为R，圆心为O，圆形边界上有A、B、C三点，其中A、B两点连线为直径，OA与OC间的夹角为

60^{o}

，现有大量带负电的粒子以大小不同的速度从A点射入圆形区域，入射方向相同（如图，均与OA成

θ = 30^{o}

），带电粒子质量为m，电荷量为

- q

，不计粒子重力，要让粒子从不同位置射出磁场区域，则下列说法正确的是（　　）

A、从B点射出磁场区域的粒子，在磁场中运动的时间为

\frac{π m}{3 B q}

B、垂直AB连线方向射出磁场区域的粒子，出射点到AB连线的垂直距离为

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

C、从C点射出磁场区域的粒子，速度大小为

\frac{2 \sqrt{2} q B R}{3 m}

D、射出磁场区域时速度方向恰好改变

90^{o}

的粒子，速度大小为

\frac{(\sqrt{3} + 1) q B R}{2 m}

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17、如图甲所示，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在

t = 1 s

时刻撤去恒力F，物体运动的

v - t

图像如图乙所示，重力加速度g取

{10m/s}^{2}

，下列说法正确的是（　　）

A、物体在3s内的位移

x = 3 m

B、恒力F与滑动摩擦力大小之比为

3 : 1

C、物体与地面间的动摩擦因数

μ = 0.3

D、在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比

\bar{v_{1}} : \bar{v_{2}} = 2 : 1

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18、下图是一款小型电钻及其简化电路图，它由变压器及电动机两部分构成，变压器为理想变压器。电动机的内阻为

1Ω

，额定电压为16V，额定电流为

2 .2A

。当变压器输入电压为220V的正弦交流电时电钻正常工作，下列说法正确的是（　　）

A、变压器的原、副线圈匝数之比是

55 : 4

B、变压器原线圈电流的最大值为

0 .16A

C、变压器的输入功率为

35 .2W

D、电动机的效率约为

73 %

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19、如图所示，一轻杆通过铰链连接在固定转轴

O_{1}

上，可绕

O_{1}

轴自由转动，轻杆另一端与一质量未知的小球A连接。一轻绳绕过轻质定滑轮

O_{2}

，一端连接小球A，另一端连接一带挂钩，质量为m的物块B，已知

O_{1}

与

O_{2}

等高，图中

θ_{1} = 60^{°}

，

θ_{2} = 30^{°}

，此时小球A与物块B恰好静止。现在物块B下再挂物块C，由静止释放物块C后，小球A能上升到的最高点恰好与

O_{1}

等高，重力加速度为g，不计一切摩擦。则所挂物块C的质量为（　　）

A、

\frac{\sqrt{3} + 1}{2} m

B、

\frac{\sqrt{3} - 1}{2} m

C、

\frac{(2 \sqrt{3} + 3)}{2} m

D、

\frac{(2 \sqrt{3} - 3)}{2} m

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20、如图所示，一定质量的理想气体经历

a \to b \to c \to a

三个过程又回到初始状态，其中

a \to b

为等温过程，

b \to c

为等容过程。对该理想气体，下列说法正确的是（　　）

A、状态a的内能大于状态b B、状态b的温度高于状态c C、

c \to a

过程中气体放出热量 D、

a \to b \to c \to a

全过程中外界对气体不做功

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