高中物理教科版-试题列表-第2031页

1、氢原子能级示意图如图所示，电子从高能级向

n = 2

能级跃迁时发出的光谱线叫巴耳末系。要使处于基态（

n = 1

）的氢原子被激发后可辐射出巴耳末系谱线，最少应给氢原子提供的能量为(　　)

A、1.89eV B、10.20eV C、12.09eV D、12.75eV

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2、如图甲所示，两足够长的光滑平行导轨固定在水平面内，处于磁感应强度为B₀、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨间距为L，一端连接一定值电阻R。质量为m、长度为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，与导轨始终接触良好。在金属棒的中点对棒施加一个平行于导轨的拉力，棒运动的速度v随时间t的变化规律如图乙所示的正弦曲线。已知在0~

\frac{T}{4}

的过程中，通过定值电阻的电量为q；然后在

t = \frac{5}{4} T

时撒去拉力。其中v₀已知， T 未知，不计导轨的电阻。求：

（1）电阻R上的最大电压U；

（2）在0~ $\frac{5}{4} T$ 的过程中，拉力所做的功W；

（3）撒去拉力后，金属棒的速度v随位置x变化的变化率k（取撤去拉力时棒的位置x=0）。

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3、如图，轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端，弹簧处于原长时上端在O点．小球将弹簧压缩到M点（弹簧和小球不拴接）．由静止释放后，将该时刻记为

t = 0

，小球第一次运动到O点的时刻为

t = t_{1}

，小球运动的最高点为N．在小球第一次从M点运动到N点的过程中，速度

v

、加速度a、动能

E_{k}

以及小球机械能E随时间t，变化的图像可能正确的是（）

A、

B、

C、

D、

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4、如图所示，一滑环套在水平光滑杆上，杆上P点处固定一挡板（挡板厚度不计）。长度为L的轻绳一端连接半径不计的小滑环，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球，轻绳能承受的最大拉力

F_{\max} = 5 m g

。水平面上固定有一倾角

θ = 37 °

的斜面AB，斜面底端A点与P点在同一竖直线上。初始时，轻绳保持竖直，滑环和小球一起水平向右做匀速直线运动，一段时间后滑环与挡板碰撞，滑环立刻停止，小球的速度在滑环碰撞瞬间未受影响，轻绳恰好达到最大拉力而绷断，小球水平飞出，刚好能垂直打到斜面AB上的Q点（未画出）。不计空气阻力，重力加速度大小为g，

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

，求：

（1）滑环和小球一起做匀速直线运动的速度大小 $v_{0}$ ；

（2）轻绳绷断后小球在空中的运动时间t；

（3）Q点与A点之间的距离d。

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5、在击打乒乓球的过程中，球拍对乒乓球的切向摩擦会使得乒乓球旋转起来，若旋转的乒乓球在竖直平面内的运动轨迹如图中曲线所示，M点是运动轨迹上的一点，速度方向沿该点的切线方向，乒乓球在该点受到的合外力方向可能是（　　）

A、斜向左下 B、斜向右上 C、与速度方向相反 D、与速度方向相同

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6、如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头P₁初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R₁的阻值为R，滑动变阻器R₂的最大阻值为9R，滑片P₂初始位置在最右端。理想电压表V的示数为U，理想电流表A的示数为I。下列说法正确的是（　　）

A、保持P₁位置不变，P₂向左缓慢滑动的过程中，I减小，U不变 B、保持P₁位置不变，P₂向左缓慢滑动的过程中，R₁消耗的功率增大 C、保持P₂位置不变，P₁向下缓慢滑动的过程中，I减小，U增大 D、保持P₂位置不变，P₁向下缓慢滑动的过程中，R₁消耗的功率减小

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7、如图所示，下列判断正确的是（　　）

A、甲图中，从光滑滑梯上加速下滑的小朋友机械能守恒 B、乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒 C、丙图中，在光滑的水平面上，小球的机械能守恒 D、丁图中，气球匀速上升时，机械能不守恒

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8、如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh B、足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mgh C、足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh D、如果没有选定参考平面，就无法确定重力势能变化了多少

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9、某同学利用双线摆和光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，A为激光笔，B为光传感器。

实验过程如下：

(1)、用20分度的游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，则小球的直径

d =

mm。

(2)、①测出两悬点（两悬点位于同一水平高度）间的距离s和摆线长

l

（两摆线等长）。

②使悬线偏离竖直方向一个较小角度并将摆球由静止释放，同时启动光传感器，得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示，则双线摆摆动的周期 $T =$ 。

(3)、根据上述数据可得当地重力加速度

g =

（用T、d、

l

、s表示），若小球经过最低点时，球心位置比激光光线高度高些，则重力加速度的测量值与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

(4)、该双线摆装置测重力加速度较传统的单摆实验有何优点?（回答一点即可）。

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10、“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧，舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上，营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波，其在某一时刻的波形图如图甲所示，P和Q是这列简谐横波上的两个质点，从该时刻（设为

t = 0

）起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A、该列简谐横波沿x轴负方向传播，波速大小为1m/s B、该列简谐横波与频率为2Hz的简谐横波可发生稳定干涉 C、在

t = 1 s

时，质点P的加速度为零 D、从

t = 0

到

t = 3 s

，质点Q通过的路程为2.4m

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11、“飞车走避”杂技表演简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度

α

不变，则下列说法中正确的是（　　）

A、摩托车做圆周运动的H越高，角速度越小 B、摩托车做圆周运动的H越高，线速度越小 C、摩托车做圆周运动的H增大，向心力大小一定不变 D、摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小

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12、我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道．图为某种霍尔推进器的放电室（两个半径接近的同轴圆筒间的区域）的示意图．放电室的左、右两端分别为阳极和阴极，间距为d．阴极发射电子，一部分电子进入放电室，另一部分未进入．

稳定运行时，可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小分别为E和 $B_{1}$ ；还有方向沿半径向外的径向磁场，大小处处相等．放电室内的大量电子可视为处于阳极附近，在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动（如截面图所示），可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离．每个氙离子的质量为M、电荷量为 $+ e$ ，初速度近似为零．氙离子经过电场加速，最终从放电室右端喷出，与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和．

已知电子的质量为m、电荷量为 $- e$ ；对于氙离子，仅考虑电场的作用．

(1)、求氙离子在放电室内运动的加速度大小a；

(2)、求径向磁场的磁感应强度大小

B_{2}

；

(3)、设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k，单位时间内阴极发射的电子总数为n，求此霍尔推进器获得的推力大小F．

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13、科学家根据天文观测提出宇宙膨胀模型：在宇宙大尺度上，所有的宇宙物质（星体等）在做彼此远离运动，且质量始终均匀分布，在宇宙中所有位置观测的结果都一样．以某一点O为观测点，以质量为m的小星体（记为P）为观测对象．当前P到O点的距离为

r_{0}

，宇宙的密度为

ρ_{0}

．

(1)、求小星体P远离到

2 r_{0}

处时宇宙的密度ρ；

(2)、以O点为球心，以小星体P到O点的距离为半径建立球面．P受到的万有引力相当于球内质量集中于O点对P的引力．已知质量为

m_{1}

和

m_{2}

、距离为R的两个质点间的引力势能

E_{p} = - G \frac{m_{1} m_{2}}{R}

， G为引力常量．仅考虑万有引力和P远离O点的径向运动．

a．求小星体P从 $r_{0}$ 处远离到 $2 r_{0}$ 处的过程中动能的变化量 $Δ E_{k}$ ；

b．宇宙中各星体远离观测点的速率v满足哈勃定律 $v = H r$ ，其中r为星体到观测点的距离，H为哈勃系数．H与时间t有关但与r无关，分析说明H随t增大还是减小．

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14、如图甲所示为某种“电磁枪”的原理图．在竖直向下的匀强磁场中，两根相距L的平行长直金属导轨水平放置，左端接电容为C的电容器，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦．已知磁场的磁感应强度大小为B，导体棒的质量为m、接入电路的电阻为R．开关闭合前电容器的电荷量为Q．

(1)、求闭合开关瞬间通过导体棒的电流I；

(2)、求闭合开关瞬间导体棒的加速度大小a；

(3)、在图乙中定性画出闭合开关后导体棒的速度v随时间t的变化图线．

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15、如图所示，水平放置的排水管满口排水，管口的横截面积为S，管口离水池水面的高度为h，水在水池中的落点与管口的水平距离为d．假定水在空中做平抛运动，已知重力加速度为g，h远大于管口内径．求：

(1)、水从管口到水面的运动时间t；

(2)、水从管口排出时的速度大小

v_{0}

；

(3)、管口单位时间内流出水的体积Q．

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16、如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律．

(1)、关于本实验，下列做法正确的是____（填选项前的字母）．

A、实验前，调节装置，使斜槽末端水平 B、选用两个半径不同的小球进行实验 C、用质量大的小球碰撞质量小的小球

(2)、图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，首先，将质量为

m_{1}

的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次．然后，把质量为

m_{2}

的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为

m_{1}

的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次．分别确定平均落点，记为M、N和P（P为

m_{1}

单独滑落时的平均落点）．

a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点；

b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON．在误差允许范围内，若关系式成立，即可验证碰撞前后动量守恒．

(3)、受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案．如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和

O^{'}

点，两点间距等于小球的直径．将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰．碰后小球1向左反弹至最高点

A^{'}

，小球2向右摆动至最高点D．测得小球1，2的质量分别为m和M，弦长

A B = l_{1}

、

A^{'} B = l_{2} 、 C D = l_{3}

．

推导说明，m、M、 $l_{1}$ 、 $l_{2}$ 、 $l_{3}$ 满足什么关系即可验证碰撞前后动量守恒．

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17、

(1)、某同学测量玻璃的折射率，作出了如图1所示的光路图，测出了入射角i和折射角r，则此玻璃的折射率

n =

．

(2)、用如图2所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素．如图3所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向．

关于本实验，下列说法正确的是____（填选项前的字母）．

A、需要记录感应电流的大小 B、通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向 C、图3中甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关

(3)、某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图4所示．连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图5所示，可得：该电池的电动势

E =

V，内阻

r =

kΩ．（结果保留两位有效数字）

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18、电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量，其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性，如图所示．类似地，上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”．由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景．下列说法错误的是（）

A、QU的单位和ΦI的单位不同 B、在国际单位制中，图中所定义的M的单位是欧姆 C、可以用

\frac{I}{U}

来描述物体的导电性质 D、根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式

E = L \frac{Δ I}{Δ M}

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19、产生阿秒光脉冲的研究工作获得2023年的诺贝尔物理学奖，阿秒（as）是时间单位，

1 a s = 1 \times 1 0^{- 18} s

，阿秒光脉冲是发光持续时间在阿秒量级的极短闪光，提供了阿秒量级的超快“光快门”，使探测原子内电子的动态过程成为可能．设有一个持续时间为100as的阿秒光脉冲，持续时间内至少包含一个完整的光波周期．取真空中光速

c = 3.0 \times 1 0^{8} m / s

，普朗克常量

h = 6.6 \times 1 0^{- 34} J \cdot s

，下列说法正确的是（）

A、对于0.1mm宽的单缝，此阿秒光脉冲比波长为550nm的可见光的衍射现象更明显 B、此阿秒光脉冲和波长为550nm的可见光束总能量相等时，阿秒光脉冲的光子数更多 C、此阿秒光脉冲可以使能量为

- 13.6 e V (- 2.2 \times 1 0^{- 18} J

的基态氢原子电离 D、为了探测原子内电子的动态过程，阿秒光脉冲的持续时间应大于电子的运动周期

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20、如图所示为一个加速度计的原理图．滑块可沿光滑杆移动，滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接；固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好，且不计摩擦；两个电源的电动势E相同，内阻不计．两弹簧处于原长时，M位于R的中点，理想电压表的指针位于表盘中央．当P端电势高于Q端时，指针位于表盘右侧．将加速度计固定在水平运动的被测物体上，则下列说法正确的是（）

A、若M位于R的中点右侧，P端电势低于Q端 B、电压表的示数随物体加速度的增大而增大，但不成正比 C、若电压表指针位于表盘左侧，则物体速度方向向右 D、若电压表指针位于表盘左侧，则物体加速度方向向右

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