高中物理教科版-试题列表-第2398页

1、如图所示，两根电阻不计足够长的光滑平行倾斜金属导轨MN、PQ间距

L = 1 m ，

倾角

θ = 37 ° 。

金属杆a、b垂直导轨放置，质量分别为

m ₁ = 0.2 k g 、 m ₂ = 0.3 k g ，

电阻均为

R = 1 Ω 。

两杆中间用细线连接，对b杆施加沿导轨向上的外力F ，两杆保持静止。整个装置处于磁感应强度

B = 2 T ，

方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。某时刻烧断细线，保持F不变，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

下列说法中正确的是（　　）

A、F的大小为3N B、烧断细线后，a杆的最大速度为0.36m/s C、烧断细线后，b杆的最大速度为0.18m/s D、烧断细线后，b杆上滑1m过程中通过b杆电量为2.5C

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2、如图所示，将磁流体发电机和电容器用导线连接。磁流体发电机板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，从磁场左侧水平喷入大量速度为

v_{1}

的等离子体。有一带电粒子从电容器的中轴线上以速度

v_{2}

射入电容器，恰好从下极板边缘射出电容器，不计等离子体和带电粒子的重力，下列说法正确的是（　　）

A、该带电粒子带负电 B、只减小带电粒子的入射速度

v_{2}

，带电粒子将打在电容器的下极板上 C、只增大等离子体的入射速度

v_{1}

，带电粒子将打在电容器的下极板上 D、只改变单个等离子体的电量，带电粒子不能从下极板边缘射出

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3、如图所示为某水池的剖面图，A、B两区域的水深分别为h_A、h_B ，其中

h_{B} = 2.5 m

，点O位于两部分水面分界线上，M和N是A、B两区域水面上的两点，OM=4m，ON=7.5m。t=0时M点从平衡位置向下振动，N点从平衡位置向上振动，形成以M、N点为波源的水波（看做是简谐横波），两波源的振动频率均为1Hz，振幅均为5cm。当t=1s时，O点开始振动且振动方向向下。已知水波的波速跟水深的关系为

v = \sqrt{g h} ，

式中h为水深，

g = 10 m / s^{2}

。下列说法正确的是（　　）

A、区域A的水深

h_{A} = 1.6 m

B、A、B两区域水波的波长之比为5：4 C、t=2s时，O点的振动方向向下 D、两波在相遇区域不能形成稳定的干涉

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4、如图所示，一顶角为120°的“∧”型光滑细杆竖直放置，顶角的角平分线竖直。质量均为m的两金属球套在细杆上，高度相同，中间用水平轻弹簧连接，弹簧处于原长状态，劲度系数为k。现将两小球同时由静止释放，小球沿细杆下滑过程中，弹簧始终处于弹性限度内。已知弹簧形变量为x时，弹簧的弹性势能

E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2} ，

重力加速度为g ，下列说法正确的是（　　）

A、两小球下滑过程中，两小球的机械能守恒 B、弹簧的最大拉力为

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

C、小球在最高点和最低点的加速度大小相等 D、小球的最大速度为

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

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5、如图所示，三角形ACD区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，

∠ C = 30 °

，

∠ D = 45 °

， AO垂直于CD ， OA长度为L。O点有一电子源，在ACD平面向磁场内各个方向均匀发射速率均为

v_{0}

的电子，速度方向用与OC的夹角

θ

表示，电子质量为m ，电量为

- e

，且满足

v_{0} = \frac{B e L}{m}

，下列说法正确的是（　　）

A、从AC边射出的电子占总电子数的六分之一 B、从AD边射出的电子占总电子数的二分之一 C、从OD边射出的电子占总电子数的三分之一 D、所有从AC边射出的电子中，当

θ = 30 °

时，所用的时间最短

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6、如图所示，发电机线圈所处的磁场可视为匀强磁场，从图示位置开始绕轴OO'逆时针方向匀速转动。线圈阻值为R ，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为1：2，定值电阻

R ₁ = 2 R ，

滑动变阻器R₂最大阻值为8R ，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（　　）

A、线圈经过图示位置时，电流表的示数为零 B、仅将滑片P向下滑动，电流表的示数将减小 C、仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将减小 D、仅将滑片P向下滑动，电阻

R ₂

消耗的功率将减小

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7、如图所示，平静的水面上漂浮一块厚度不计的圆形木板。一条小鱼以0.5m/s的水平速度匀速游过，其运动轨迹正好在木板直径的正下方，离水面的高度h=0.4m。小鱼从木板下方游过的过程中木板始终保持静止，在水面上任意位置看不到小鱼的时间为ls。已知水的折射率为

\frac{4}{3} ， \sqrt{7} \approx 2.65 ，

则圆形木板的直径约为（　　）

A、0.91m B、1.41m C、1.91m D、2.41m

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8、 2023年10月26日10时34分，神舟十六号航天员乘组和神舟十七号航天员乘组在“天宫”空间站胜利会师。如图所示，空间站和中轨道卫星在同一轨道平面内分别在近地轨道和半径为2R的中轨道上绕地球做匀速圆周运动，运行方向相同。地球半径为R ，自转周期为T ，表面重力加速度为g ，忽略地球自转。下列说法正确的是（　　）

A、发射“天宫”空间站的最小速度为

\frac{2 π R}{T}

B、中轨道卫星的公转周期为

2 \sqrt{2} T

C、中轨道卫星的机械能一定大于“天宫”空间站的机械能 D、中轨道卫星和 “天宫”空间站相邻两次相距最近的时间间隔为

\frac{4 π}{2 \sqrt{2} - 1} \sqrt{\frac{2 R}{g}}

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9、智能手机里一般都装有加速度传感器。打开手机加速度传感器软件，手托着手机在竖直方向上运动，通过软件得到加速度随时间变化的图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、t₁时刻手机处于完全失重状态 B、t₂时刻手机开始向上运动 C、t₃时刻手机达到最大速度 D、手机始终没有脱离手掌

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10、离子烟雾报警器是一种常见且广泛使用的火灾报警设备。某离子烟雾报警器中装有放射性元素镅241，其半衰期为432.2年，衰变方程为

{}_{95}^{241}A m \to {}_{93}^{237}N p + X + γ

。下列说法正确的是（　　）

A、夏天气温升高，镅241的衰变速度会变快 B、X是α粒子，具有很强的电离本领 C、镓237的比结合能比镅241的比结合能小 D、衰变前后核子总数不变，因此衰变前后总质量也不变

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11、如图（a）所示，均匀介质中存在垂直水平面（xOy面）振动的两个波源A和B ，波源A、B振动频率相同。其中A的振幅为

1 c m

， A、B在x轴上坐标为

x_{A} = 0

，

x_{B} = 25 m

。A开始振动

7 s

后，B以与A相同的起振方向开始振动，记此时为

t = 0

时刻。

t = 9 s

时两列波同时到达A、B连线上的M点，M点横坐标

x_{M}

未知，M点的振动图像如图（b）。求：

(1)、A、B在介质中形成的机械波的周期T和波速v；

(2)、从

t = 0

至

t = 30 s

，质点

N (x_{M}, 12 m)

运动的路程s。

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12、如截面图（a）所示，泳池上方距水面

h = \sqrt{2} m

处有一观测者A（可接收任意方向射入A的光），泳池水深

d = \sqrt{6} m

。水的折射率

n = \sqrt{2}

， A观测到正下方的泳池深度（填“大于”、“小于”或“等于”）实际深度。泳池底部有圆形细灯带（灯带仅存在于圆周边缘处）如俯视图（b）所示，其圆心O位于A的正下方。由灯带上某点光源B射入A的光线，在水面上方的部分与水平面的夹角为

45 °

，则圆形细灯带的半径为

m

。圆形细灯带发出的光照亮水面区域的面积为

m^{2}

（圆周率取

π

，结果用根号表示）。

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13、如图（a）所示，水平放置的绝热容器被隔板A分成体积均为V的左右两部分。面积为S的绝热活塞B被锁定，隔板A的右侧为真空，左侧有一定质量的理想气体处于温度为T、压强为p的状态1。抽取隔板A，左侧中的气体就会扩散到右侧中，最终达到状态2。然后将绝热容器竖直放置如图（b）所示，解锁活塞B，B恰能保持静止，当电阻丝C加热气体，使活塞B缓慢滑动，稳定后，气体达到温度为

1.5 T

的状态3，该过程电阻丝C放出的热量为Q。已知大气压强

p_{0}

，且有

p < 2 p_{0}

，不计隔板厚度及一切摩擦阻力，重力加速度大小为g。

(1)、求绝热活塞B的质量；

(2)、求气体内能的增加量。

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14、如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b ，其过程如

T - V

图中从a到b的直线所示。直线ab与过原点的虚线斜率相同，下列判断正确的是（）

A、气体内能增加 B、气体压强不变 C、气体从外界吸热 D、外界对气体做正功 E、容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数逐渐减少

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15、如图所示，竖直面内存在直角坐标系xOy ，平行于y轴的虚线MN、PQ将第一象限分为Ⅰ、Ⅱ两个区域。区域Ⅰ的宽度为3d ，在

0 \leq y < \frac{2}{3} d

的区域内存在竖直向上的匀强电场

E_{1}

，在

y > \frac{2}{3} d

的区域内存在竖直向下的匀强电场

E_{2}

。区域Ⅱ的宽度为d ，其内部存在平行于xOy平面且方向未知的匀强电场

E_{3}

。质量为m、电荷量为

q (q > 0)

的带电小球由O点沿x轴正方向以

v_{0} = \sqrt{2 g d}

的速度射入Ⅰ区域，小球仅从直线

y = \frac{2}{3} d

上的点A穿过后，经过点

B (3 d, d)

垂直MN进入区域Ⅱ，经过PQ与x轴的交点C ，速度大小

v_{C} = 5 \sqrt{2 g d}

。

E_{1}

、

E_{2}

、

E_{3}

的大小均未知，小球重力不可忽略，不计空气阻力，重力加速度为g。求：

(1)、区域Ⅱ中BC两点的电势差

U_{B C}

；

(2)、区域Ⅰ中匀强电场

E_{1}

的大小；

(3)、小球在区域Ⅱ中从B到C过程中所受电场力的冲量大小。

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16、如图所示，“

”形木板B放置在粗糙水平面上，物块A（可视为质点）以

v_{0} = 6 m / s

的速度从木板B左端滑上木板，经

t = 1 s

后A与B右端挡板碰撞，碰后A、B立刻粘在一起运动。已知A、B质量均为

m = 1 k g

， A、B间动摩擦因数

μ_{1} = 0.3

， B与地面间动摩擦因数

μ_{2} = 0.1

，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

。求：

(1)、木板B的长度l；

(2)、物块A与木板B碰撞损失的机械能

Δ E

。

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17、某同学用如图（a）所示的装置验证机械能守恒定律。不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮，轻绳两端分别连接物块P与感光细钢柱K，两者质量均为

m = 0.140 k g

，钢柱K下端与质量为

M = 0.200 k g

的物块Q相连。铁架台下部固定一个电动机，电动机竖直转轴上装一支激光笔，电动机带动激光笔绕转轴在水平面内匀速转动，每转一周激光照射在细钢柱表面时就会使细钢柱感光并留下痕迹。初始时P、K、Q系统在外力作用下保持静止，轻绳与细钢柱均竖直。重力加速度g取

9.8 m / s^{2}

。

(1)、开启电动机，待电动机以

ω = 40 π r a d / s

的角速度匀速转动后。将P、K、Q系统由静止释放，Q落地前，激光器在细钢柱K上留下感光痕迹，取下K，用刻度尺测出感光痕迹间的距离如图（b）所示。感光痕迹间的时间间隔

T =

s

，激光束照射到E点时，细钢柱速度大小为

v_{E} =

m / s

（计算结果保留3位有效数字）。

经判断系统由静止释放时激光笔光束恰好经过O点。在OE段，系统动能的增加量 $Δ E_{k} =$ $J$ ，重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ $J$ ，比较两者关系可判断系统机械能是否守恒。（计算结果均保留3位有效数字）

(2)、选取相同的另一感光细钢柱K，若初始时激光笔对准K上某点，开启电动机的同时系统由静止释放，电动机的角速度按如图（c）所示的规律变化，图像斜率为k ，记录下如图（d）所示的感光痕迹，其中两相邻感光痕迹间距均为d。若验证得到表达式即可证明系统在运动过程中机械能守恒（用含字母M、m、d、k、g、

π

的表达式表示）。

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18、家庭照明电路中通常用横截面积为

1.5 m m^{2}

的铜导线进行输电，已知标准铜的电阻率

ρ_{0} = 1.7 \times 1 0^{- 8} Ω \cdot m

。为了探究一卷标有“红色BV

1.5 m m^{2}

500 m

”的铜芯导线纯度是否符合标准，某兴趣小组进行了如下操作：

(1)、将导线一端的绝缘外层去除，用螺旋测微器测量其内芯直径d ，示数如图（a）所示，则

d =

m m

。

(2)、为了测量导线铜芯的电阻率，兴趣小组选用了如下器材：

电源E（电动势 $6 V$ ，内阻不计）

滑动变阻器R（阻值 $0 ~ 15 Ω$ ）

定值电阻 $R_{0}$ （阻值为 $6 Ω$ ）

电压表V（ $0 ~ 3 V$ ，内阻约为 $3 k Ω$ ）

电流表A（ $0 ~ 0.6 A$ ，内阻约为 $0.05 Ω$ ）

开关S和导线等

图（b）是他们设计的电路。为使测量结果更准确，接线柱P应与（填“m”或“n”）相连。进行正确实验操作后，测得电压和电流分别为U和I ，导线长度为L ，求得电阻率 $ρ =$ （用含字母U、I、d、L、 $π$ 的表达式表示），代入数据算出电阻率与标准值进行比较即可检验该导线铜芯纯度是否达标。

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19、如图所示，足够长的平行光滑金属导轨固定在水平面上，其间距为d ，两完全相同的灯泡电阻均为R。长为d ，电阻不计的导体棒MN置于导轨上，且与导轨保持良好接触。空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。闭合开关S，由静止开始对导体棒MN施加一水平向右的恒力

F_{0}

，经过足够长的时间后，MN运动稳定。此时恒力

F_{0}

的功率为

P_{0}

，且小灯泡

L_{1}

恰好正常发光。不计导轨电阻，忽略灯泡的电阻变化，则（）

A、水平恒力

F_{0} = B d \sqrt{\frac{P_{0}}{R}}

B、MN运动稳定后，断开S，若保持拉力大小

F_{0}

恒定，导体棒将做加速度逐渐减小的减速运动 C、MN运动稳定后，断开S，若保持拉力大小

F_{0}

恒定，经足够长时间，两灯泡均能正常发光 D、MN运动稳定后，断开S，若保持拉力功率

P_{0}

恒定，经足够长时间，导体棒再次稳定时速度大小为原来稳定时的2倍

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20、如图所示，质量

M = 2 k g

，倾角

θ = 3 7^{∘}

的斜面放置在水平面上，顶端固定一光滑定滑轮。质量

m = 1 k g

的物块通过轻绳跨过定滑轮与轻弹簧相连，弹簧另一端与水平地面相连，轻绳与斜面平行，弹簧保持竖直，弹力大小为

8 N

，系统处于静止状态，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

，

s i n 3 7^{∘} = 0.6

，则下列说法正确的是（　　）

A、物块所受摩擦力的方向沿斜面向下 B、物块所受支持力和绳子拉力的合力方向竖直向上 C、地面对斜面的支持力大小为

25.2 N

D、地面对斜面的摩擦力大小为0

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