高中物理教科版-试题列表-第2117页

1、如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为

O

，且轨迹交于

P

点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为

v_{1}

和

v_{2}

，其中

v_{1}

方向水平，

v_{2}

方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（）

A、谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度 B、谷粒2在最高点的速度小于

v_{1}

C、两谷粒从

O

到

P

的运动时间相等 D、两谷粒从

O

到

P

的平均速度相等

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2、理想气体状态方程是描述理想气体在平衡态下状态参量之间的关系，可表示为

p V = n R T

，其中

n

为气体的物质的量，

R

为普适气体恒量。如果用国际单位制中基本单位的符号表示

R

的单位正确的是（　　）

A、

\frac{Pa \cdot m^{3}}{mol \cdot K}

B、

\frac{J}{mol \cdot ℃}

C、

\frac{kg \cdot m^{2}}{s^{2} mol \cdot K}

D、

\frac{kg \cdot m}{s^{2} mol \cdot K}

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3、医学检查中磁共振成像简化模型如图所示，其中一个重要的部件“四极铁”，能够提供梯度磁场，从而控制电子束在运动过程中汇聚或发散，图甲为该磁场的磁感线分布情况。一束电子从M板上均匀分布的小孔飘入（初速度可以忽略不计），经过平行板MN间电场加速后获得速度v，沿垂直纸面向里的方向进入“四极铁”空腔。电子质量为m，电量为e，不计粒子重力和粒子间相互作用。

（1）求加速电压 $U_{0}$ 大小，判断图甲中a、c和b、d两对电子，哪一对电子进入磁场后会彼此靠近；

（2）以图甲中磁场中心为坐标原点O建立坐标系，垂直纸面向里为x轴正方向，沿纸面向上为y轴正方向，在xOy平面内的梯度磁场如图乙所示，该磁场区域的宽度为d。在 $- y_{0} \leq y \leq y_{0}$ 范围内，电子束沿x轴正方向射入磁场，磁感应强度 $B = b y$ （ $b > 0$ 且已知，以垂直xOy平面向里为磁场正方向）。电子速度大小均为v，穿过磁场过程中，电子的y坐标变化很小，可认为途经区域为匀强磁场。

①求从 $y = y_{0}$ 处射入磁场的电子，在磁场中运动的半径 $r_{0}$ 及速度偏转角的正弦值 $\sin θ$ ；

②研究发现，所有电子通过磁场后，将聚焦到x轴上 $x = f$ 处。由于d很小，可认为电子离开磁场时，速度方向的反向延长线通过 $(0, y)$ 点，且速度方向的偏转角很小， $\sin θ \approx \tan θ$ ，求f的表达式；

③在 $x = \frac{f}{2}$ 处再放置一个磁场区域宽度为d的“四极铁”（中心线位于 $x = \frac{f}{2}$ 处），使②问中的电子束通过后速度方向变成沿x轴正方向，若该“四极铁”的磁感应强度 $B = b^{'} y$ ，求 $b^{'} : b$ ；

④如图丙，仪器实际工作中，加速电压U会在 $U_{0}$ 附近小幅波动，导致电子聚焦点发生变化。若要求聚焦点坐标偏差值不超过 $Δ f$ ，求电压波动幅度 $Δ U$ 的最大值。

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4、如图所示，在xOy水平面内，固定着间距为d的足够长光滑金属导轨，右端与电容器相连，在

x = 2 d

处用长度可忽略的绝缘材料连接，紧靠连接点右侧垂直导轨放置一根质量为m的金属棒ab。在

0 \leq x \leq 2 d

区域存在两个大小为

B_{0}

、垂直导轨平面、方向相反的匀强磁场，磁场边界满足

y = d |\sin \frac{x}{d} π|

；在

x > 2 d

区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场

B_{1}

。边长为d的正方形导线框

A_{1} D_{1} D_{2} A_{2}

质量也为m，

A_{1} A_{2}

边和

D_{1} D_{2}

边的电阻均为R，静置在导轨上，

D_{1} D_{2}

位于

x = 0

处。在外力作用下导线框

A_{1} D_{1} D_{2} A_{2}

沿x轴正方向以速度

v_{0}

做匀速直线运动，当

D_{1} D_{2}

到达

x = 2 d

时撤去外力，导线框与金属棒ab发生弹性碰撞。不计其它电阻，电容器的储能公式

E_{C} = \frac{1}{2} C U^{2}

。求：

（1）导线框中感应电动势的最大值；

（2）导线框 $D_{1} D_{2}$ 边运动到 $x = d$ 的过程中流过导线框的总电量q；

（3）整个过程中外力对导线框所做的功W；

（4）电容器最终储存的能量。

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5、如图为某游戏装置原理示意图，水平桌面上固定一个半圆形、内侧表面光滑的竖直挡板，其半径

R_{1} = 2 m

，挡板两端A、B在桌面边缘，A处固定一个弹射器，B与半径

R_{2} = 1 m

的光滑圆弧轨道CDE在同一竖直平面内，过C点的轨道半径与竖直方向夹角

θ = 53 °

，半径

R_{3} = 2 m

的四分之一光滑竖直圆管道EF与圆弧轨道CDE稍有错开。在水平光滑平台左侧，有一质量

m = 1 kg

的足够长木板左端恰好与F端齐平，右侧固定有一根劲度系数

k = 50 N / m

的弹簧。质量

m = 1 kg

的小物块经弹射装置以某一水平初速度由A点切入挡板内侧，从B点飞出桌面后，沿C点切线方向进入圆弧轨道CDE内侧，并恰好能到达轨道的最高点F。小物块与桌面之间的动摩擦因数

μ_{1} = \frac{1}{π}

，与木板的动摩擦因数

μ_{2} = 0.75

。已知弹性势能表达式

E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}

（x为弹簧形变量）。重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，物块可视为质点，不计空气阻力和其它能量损失。求：

（1）物块到达C点时对轨道的压力大小；

（2）物块被弹射前弹簧的弹性势能 $E_{p 0}$ ；

（3）若弹射器内弹性势能 $E_{p 1} = 38 J$ ，在竖直平面内移动桌子右侧整个装置，使物块滑上长木板。在木板右端与弹簧接触前已共速，则该过程小物块相对木板滑动的长度 $Δ L$ ；

（4）在（3）的基础上，木板继续压缩弹簧，弹簧始终在弹性限度内，则物块与木板刚要相对滑动时，木板的速度。

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6、单晶半导体材料沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象，称为“压阻效应”。现用电路研究某长薄板电阻

R_{x}

的压阻效应，已知电阻

R_{x}

的阻值变化范围为几欧到十几欧，实验室中有下列器材：

A．电源E（ $3 V$ ，内阻约为 $1 Ω$ ）

B．电流表 $A_{1}$ （ $0 ~ 0.6 A$ ，内阻 $r_{1} = 5 Ω$ ）

C．电流表 $A_{2}$ （ $0 ~ 0.6 A$ ，内阻 $r_{2}$ 约为 $1 Ω$ ）

D．开关S

E．定值电阻 $R_{0}$

(1)、用多用电表粗测薄板不受力时的阻值，选择欧姆挡的（选填“

\times 1

”或“

\times 10

”）倍率，示数如图甲，则读数为

Ω

。

(2)、为了比较准确地测量电阻

R_{x}

的阻值，应采取下列哪个电路图__________。

A、

B、

C、

(3)、闭合开关S，在电阻

R_{x}

上加一个竖直向下的力F（设竖直向下为正方向），记下电流表读数，电流表

A_{1}

读数为

I_{1}

，电流表

A_{2}

读数为

I_{2}

，得

R_{x} =

（用字母表示）。

先对电阻施加竖直向下的压力F，改变大小，得到相对应的 $R_{x}$ 阻值。改变压力方向为竖直向上，重复实验，最后描绘成 $R_{x} - F$ 图像如丙图所示。则当力F竖直向下时，电阻 $R_{x}$ 与压力F的函数关系式是 $R_{x} =$ 。

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7、某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。

(1)、本实验采用的实验方法是__________。

A、控制变量法 B、等效替代法 C、理想模型法

(2)、实验时，下列不正确的是__________。

A、实验前需对弹簧测力计校零 B、实验时两个拉力的大小能相等 C、实验时应保持细绳与长木板平行 D、进行多次操作时每次都应使结点拉到O点

(3)、实验结果如图甲所示。在

F_{1}

、

F_{2}

、F、

F^{'}

四个力中，不是由弹簧测力计直接测得的力为。

A、

F_{1}

B、

F_{2}

C、

F

D、

F^{'}

(4)、若用如图乙所示的装置来做实验，OB处于水平方向，与OA夹角为

120 °

，则（填“OA”、“OB”或“OC”）的力最大。现保持弹簧测力计A和B细线的夹角不变，使弹簧测力计A和B均逆时针缓慢转动至弹簧测力计A竖直。在此过程中，弹簧测力计A的示数。（填“不断减小”、“不断增大”、“先减小后增大”或“先增大后减小”）

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8、麦克斯韦从场的观点出发，认为变化的磁场会激发感生电场。如图甲所示，半径为r的绝缘光滑真空管道（内径远小于半径r）固定在水平面上，管内有一质量为m、带电量为

+ q

的小球，直径略小于管道内径。真空管处在匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化如图乙所示，规定竖直向上为正方向。

t = 0

时刻无初速释放小球。下列说法正确的是（　　）

A、俯视真空管道，感生电场的方向是逆时针 B、感生电场对小球的作用力大小为

\frac{B_{0} r}{t_{0}} q

C、小球绕环一周，感生电场做功为

\frac{π B_{0} r^{2}}{t_{0}} q

D、

t_{0}

时刻管道对小球的作用力大小

\frac{B_{0}^{2} r q^{2}}{4 m}

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9、地球大气层对光线的折射会使地球上的人们看到的太阳位置与实际位置存在偏差，这种现象被称为蒙气差效应。为便于研究这一现象，现将折射率不均匀的大气简化成折射率为

\sqrt{2}

的均匀大气，大气层的厚度等效为地球半径R，赤道上的人一天中能看到太阳的时间相比没有大气层时要多（　　）

A、3小时 B、2小时 C、1.5小时 D、1小时

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10、如图所示，甲图是光电管中光电流与电压关系图像，乙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丙图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像，丁图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，下列判断正确的是（）

A、甲图，a光的光子能量小于b光的光子能量 B、乙图，每过3.8天反应堆的质量就减少一半 C、丙图，

_{2}^{4} He

核子平均质量比

_{1}^{2} H

核子平均质量小约

1 \times 10^{- 29} kg

D、丁图，用a光照射c、d金属，若c能发生光电效应，则d也一定可以

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11、如图装置可将低压直流电升压，虚线框内为电磁继电器，当开关S闭合后，电磁铁通电，吸引衔铁断开触点a、b，电路断电，衔铁在弹簧的作用下弹回，将电路重新接通，如此循环，衔铁来回振动，电路反复通断，在原线圈中形成如图乙的脉冲电流。关于此装置，则（）

A、原线圈中的脉冲电流为交流电 B、闭合开关S，cd端输出的为直流电 C、副线圈电流的变化频率与磁铁的振动频率相同 D、cd端接负载后，正常工作时副线圈输出电流比原线圈输入电流大

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12、如图所示，在xOy坐标系中一质量为m的小球绕原点O做顺时针方向圆周运动，半径为R。一束平行光沿x轴正方向照射小球，在

x = 2 R

处放置一垂直于x轴的足够大屏幕，观察到影子在y轴方向上的运动满足

y = R \sin (10 π t)

。则（）

A、影子做简谐运动，周期为

2 s

B、小球做匀速圆周运动的向心力为

100 m π^{2} R

C、

t = 0.05 s

，小球坐标是

(R, 0)

D、

t = 0.10 s

，小球速度沿y轴正方向

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13、如图所示，两相同光滑斜面体放置在粗糙水平面上，两斜边紧靠且垂直，左侧斜面体与水平面的夹角

θ = 37 °

。一轻质细杆AB穿有质量为m的小球C，将杆水平置于两斜面体之间，系统恰好处于平衡状态。则（）

A、左侧斜面对杆AB的支持力为

\frac{3}{5} m g

B、右侧斜面体受到地面的摩擦力为

\frac{12}{25} m g

C、保持细杆水平，减小倾角

θ

，两斜面体对杆的作用力增大 D、保持细杆水平，缩短长度，两斜面体受到的摩擦力均减小

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14、如图，在湖边山坡上的同一位置以相同大小的初速度抛出两石子，速度方向与水平方向夹角均为

θ

，一段时间后两石子落入水中，不计空气阻力。则（）

A、落至水面时，两石子速度相同 B、若A石子先抛出，则两石子可能在空中相遇 C、夹角

θ

越大，两石子落在水面上的间距越大 D、抛出点位置越高，两石子落在水面上的间距越大

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15、台风对沿海地区的破坏力非常巨大，12级台风登陆时中心附近最大风力约为35m/s。已知小明站立时，在垂直于风速方向的受力面积约为0.5m² ，空气的密度约为1.29kg/m³。假设空气吹到人身体上后速度减为零，则小明站在12级台风中心附近，所受的风力大小约为（）

A、790N B、79N C、230N D、23N

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16、如图所示，地球的公转轨道接近圆，彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。哈雷彗星最近一次出现的时间是1986年，预测下次飞近地球将在2061年。已知太阳质量为M，太阳与地球的距离为r，万有引力常量为G，P点为地球轨道与哈雷彗星轨道的一个交点，地球对彗星的影响可忽略不计。下列说法中正确的是（）

A、哈雷彗星在P点的加速度大于地球在P点的加速度 B、哈雷彗星在近日点受太阳的引力比地球受太阳的引力大 C、哈雷彗星飞近太阳过程中速度将变小 D、哈雷彗星的半长轴约为

\sqrt[3]{75^{2}} r

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17、如图所示，某运动员主罚任意球时，踢出快速旋转的“落叶球”，则“落叶球”（）

A、在空中的运动轨迹是对称的 B、运动到最高点时速度为零 C、相比正常轨迹的球，下落更快 D、在最高点时加速度方向一定竖直向下

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18、图甲为某游乐场的水滑梯，其简化模型如图乙所示。一质量为m的小朋友从a点沿轨道经b点滑到最低c点，已知ab、bc间高度差均为h。则小朋友（　　）

A、a到b和b到c动能增加量一定相同 B、a到b和b到c重力势能减少量一定相同 C、a到b和b到c机械能保持不变 D、a到c的运动总时间为

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

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19、关于物体的运动，下列说法中正确的是（）

A、甲图中老鹰飞得比较高，可以看成质点 B、乙图中导航显示的

1574 km

是位移大小 C、丙图中篮球比赛计时牌，图中

24 s

为时刻 D、丁图中雷达测速仪测得的是汽车的瞬时速率

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20、如图甲所示，某种离子分析器由加速区、偏转区和检测区组成，分别分布在第Ⅲ、Ⅱ、I象限内。在加速通道内分布着沿y轴负方向的匀强电场，场强大小

E_{1}

在

0.6 E_{0} \leq E_{1} \leq 1.2 E_{0}

范围内调节；在偏转通道内分布着垂直xOy坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小

B_{1}

随E₁的变化而变化；在检测区内，分布着匀强电场或磁场，检测区内适当位置放有长为2L的检测板。在坐标为(-L，-1.5L)的A处有一离子源，可连续释放质量为m、电荷量为

- q (q > 0)

的离子（释放时的速度可视为零），离子沿直线到达坐标为(-L，0)的小孔 C，再经偏转区后从坐标为(0，L)的小孔D 进入检测区，打在检测板上。三个区域的场互不影响，不计离子的重力及其间的相互作用。

（1）要保证所有的离子都能从C孔出来后从D孔进入检测区，试推导磁感应强度大小 $B_{1}$ 随场强E₁变化的关系式；

（2）如图乙所示，将检测板左端放在D孔上沿，板面与x轴正方向的夹角 $θ = 30^{\circ}$ 检测区内加沿y轴负方向、场强大小 $E_{2} = 8 E_{0}$ 的匀强电场，在满足（1）的条件下，

①求检测板上收集到离子记录线的长度 $Δ d_{1}$ ；

②调整θ角使检测板上收集到离子的记录线最长，求此记录线的长度 $Δ d_{2}$ 及调整后的角度正弦值；

（3）如图丙所示，检测板与y轴平行，并可沿x轴及y轴平移。检测区内加垂直xOy坐标平面向里的磁场，磁感应强度大小 $B_{2}$ 沿x轴均匀变化，即 $B_{2} = k x$ （k为大于零的常量），在满足（1）的条件下，要使检测板能收集到离子，求检测板x坐标的最大值。

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