高中物理教科版-试题列表-第247页

1、由美国物理学家恩奈斯特·劳伦斯发明的回旋加速器，其核心部分如图所示，D形盒半径为R，两盒间的狭缝很小，垂直D形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B，两盒与交流电源相连。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

(1)、求加速电场的频率

(2)、求粒子射出加速器的动能

(3)、在（1）的基础上，若两盒间狭缝间距为d，求粒子从静止到加速到出口处所需要的时间。

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2、如图所示，一长度为a的竖直薄挡板MN处在垂直于纸面的匀强磁场中，磁感应强度为B。O点有一粒子源在纸面内向各方向均匀发射电荷量为+q、质量为m的带电粒子，所有粒子的初速度v（未知）大小相同。ON是O点到MN的垂线。已知初速度与ON夹角为60°的粒子恰好经过N点（不被挡板吸收），粒子与挡板碰撞则会被吸收，

O N = \sqrt{3} a

，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用，求：

(1)、粒子在磁场中做圆周运动的半径；

(2)、挡板左侧能被粒子击中的竖直长度；

(3)、能击中挡板右侧的粒子数量占粒子总数的比例。

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3、在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪器按要求安装在光具座上，如图所示。接通电源使光源正常工作。

（1）M、N、P三个光学元件依次为

A.滤光片、单缝、双缝　　B.滤光片、双缝、单缝

C.偏振片、单缝、双缝　　D.双缝、偏振片、单缝

（2）某同学测出记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为 $Δ x$ ，若双缝间距为d，像屏与双缝间距离为L，计算该单色光波长的表达式为λ=（用题中字母表示）。

（3）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样。若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法有

A.改用红色激光　　　　 B.改用蓝色激光　　　　C.减小双缝间距

D.将屏幕向远离双缝的位置移动　　　E.将光源向远离双缝的位置移动

（4）有位同学通过测量头观察到如图所示清晰的干涉图样，出现这种现象的原因是

A.单缝和双缝没有调平行

B.光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏没有调共轴

C.测量头过于左偏，应调节测量头上的手轮，使它适当右移

D.测量头过于右偏，应调节测量头上的手轮，使它适当左移

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4、如图甲所示，某同学利用方形不透光水槽和刻度尺测量水的折射率。主要实验步骤如下：

（1）首先用刻度尺测量出水槽的高度H和底边 $A B$ 的长度L；

（2）把刻度尺固定在水槽底部，与底边 $A B$ 平行，且零刻度线一端紧抵 $B C$ 边；

（3）水槽内无水时，在右上方调整视线，从观察点E恰好能通过 $B_{1}$ 看到水槽底面边缘的A点，如图乙所示；

（4）保持观察点E的位置不变，往水槽内加满水，此时刚好能看到刻度尺的P点，测量出从点到点的距离，并记为d；

（5）水的折射率的表达式 $n =$ （用H、L、d表示）；

（6）由于刻度尺的零刻度线不在边缘，导致水的折射率的测量值与真实值相比（填“偏大”或“偏小”）。

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5、学校某班级的学生在实验课上利用单摆装置测量当地的重力加速度，

（1）一小组同学利用游标卡尺测量摆球直径如图甲所示，摆球直径为mm。

（2）实验中，四组同学以单摆周期T的平方为纵轴，摆长L为横轴，做出T²—L图像，分别如乙图中的a、b、c、d所示，其中a、c、d三条线平行，b和c都过原点，图线c对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线a、b和d，下列分析正确的是（选填选项前的字母）。

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B．出现图线b的原因可能是误将51次全振动记为50次

C．出现图线d的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L

D．图线b对应的g值大于图线c对应的g值

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6、磁流体发电机可简化为如下模型：两块长、宽分别为a、b的平行板，彼此相距L，板间通入已电离的速度为v的气流，两板间存在一磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场方向与两板平行，并与气流速度方向垂直，如图所示．把两板与外电阻R连接起来，在洛伦兹力作用下，气流中的正、负离子分别向两板移动形成电流．设该气流的导电率（电阻率的倒数）为σ，则（　　）

A、该磁流体发电机模型的内阻为r＝

\frac{L}{σ a b}

B、产生的电动势为E＝Bav C、流过外电阻R的电流为I＝

\frac{B L v}{R + \frac{L}{σ a b}}

D、该磁流体发电机模型的路端电压为

\frac{B L v R}{R + σ \frac{L}{a b}}

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7、如图所示，甲、乙中半径为

R

的圆弧与水平面相切，对应的圆心角

θ

均很小（小于

5^{∘}

，图中没有按比例画出），圆弧光滑，水平面粗糙且均匀，在图甲中，质量为

m

的物体（可视为质点）放在顶端由静止开始沿圆弧自由滑下，在水平面上滑行了

s

的距离停下来。图乙中，同样的物体从静止开始沿固定光滑板滑下，不考虑拐角处机械能的损失，物体在水平面上同样滑行了

s

的距离停下。两图中物体的初始高度相同均为

h

，则（　　）

A、图甲、乙中水平面与物体的动摩擦因数相同，且均为

μ = \frac{h}{s}

B、在图甲、乙中，物体下滑的过程中重力做功的平均功率相同 C、从开始下滑到停止的过程中，图甲中重力的冲量比图乙的小 D、从开始下滑到停止的过程中，除重力外的其他力的合力对物体的功图乙中的大

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8、如图甲所示，为某种透明新材料制成的半径为R的半圆柱体，其折射率

n = 2

。

S S^{'}

是与轴线平行的线光源，S点位于O点正下方

\frac{\sqrt{2}}{2} R

处，图乙为其截面图。平面PQMN镀有反光薄膜，射向平面PQMN的光线将全部反射。若只考虑首次射向曲面

\overset{⌢}{P Q}

\overset{⌢}{M N}

的光线，则曲面

\overset{⌢}{P Q}

\overset{⌢}{M N}

无光线射出的面积和有光线射出的面积之比为（）

A、1∶5 B、1∶1 C、2∶1 D、5∶1

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9、如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差

U = 100 V

，带电粒子以初速度

v_{0} = 300 m / s

沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离

d = 20 cm

，则（）

A、当

v_{0} = 600 m / s

，

U = 50 V

时，

d = 20 cm

B、当

v_{0} = 600 m / s

，

U = 100 V

时，

d = 40 cm

C、当

v_{0} = 300 m / s

，

U = 50 V

时，

d < 20 cm

D、当

v_{0} = 300 m / s

，

U = 100 V

时，

d < 40 cm

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10、如图所示，一个立方体空间被对角平面

MNPQ

划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直

Oyz

平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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11、如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一长为l的绝缘细线，一端固定于O点，另一端连一质量为m、带电荷量为+q的小球，将小球与细线拉至右侧与磁感线垂直的水平位置，由静止释放，重力加速度为g，则小球第一次通过最低位置时细线上的拉力大小为（　　）

A、

3 m g + B q \sqrt{g l}

B、

3 m g + B q \sqrt{2 g l}

C、

3 m g - B q \sqrt{g l}

D、

3 m g - B q \sqrt{2 g l}

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12、如图甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示．不计空气阻力，g取10m/s² ．对于这个单摆的振动过程，下列说法中不正确的是（）

A、单摆的位移x随时间t变化的关系式为

x = 8 sin(π t)cm

B、单摆的摆长约为1.0m C、从

t = 2.5 s

到

t = 3.0 s

的过程中，摆球的重力势能逐渐增大 D、从

t = 2.5 s

到

t = 3.0 s

的过程中，摆球所受回复力逐渐减小

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13、A、B两物体质量不同，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面水平且光滑。当两物体被同时释放后，则错误的是（　　）

A、若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B组成系统的动量守恒 B、若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，则A、B、C组成系统的动量守恒 C、若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B组成系统的动量守恒 D、若A、B所受的摩擦力大小相等，则A、B、C组成系统的动量守恒

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14、质量为

m

的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为

l

，另一质量也为

m

且可视为质点的物体从箱子中央以

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

的速度开始运动（

g

为当地重力加速度），如图所示。已知物体与箱壁共发生5次完全弹性碰撞。则物体与箱底的动摩擦因数

μ

的取值范围是（　　）

A、

\frac{1}{4} < μ < \frac{2}{7}

B、

\frac{2}{9} < μ < \frac{1}{4}

C、

\frac{1}{13} < μ < \frac{1}{11}

D、

\frac{1}{11} < μ < \frac{1}{9}

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15、现在物流中心用智能机器人搬运货物，一机器人（含货物）总质量

m = 30 kg

，在平直轨道上以速度

v_{0} = 1.5 m/s

匀速前进。为了使机器人能安全停下，采用了电磁制动与机械制动相结合的装置。开始是机械制动，提供一个恒定的制动力

F_{1} = 10 N

，机械制动力作用的时间

t_{1} = 1.5 s

。随后电磁制动提供一个随时间变化的制动力

F_{2} = k t

，其中

k = 5 N/s

，直到机器人停止运动。不计其它作用力。

(1)、求机械制动结束时机器人的速度大小

v_{1}

；

(2)、求电磁制动作用的时间

t_{2}

；

(3)、若机器人在匀速运动中撞上一个固定的障碍物，该障碍物有缓冲装置，机器人仅在缓冲装置作用下减速到0。已知缓冲装置对机器人的作用力大小

F = c v

，其中

c = 200 N \cdot s/m

， v是机器人的速度，求机器人速度减速到0的过程中运动的距离x。

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16、如图所示，光滑水平面上的小车a上固定有倒L型支架，平板车（含支架）的质量为

m_{a} = 3.0 kg

，其支架末端用长

l_{1} = 0.2 m

的轻绳拴接质量

m_{b} = 1.0 kg

的小球b。质量

m_{c} = 1.0 kg

的物块c静止在小车右侧。小车a与小球b以

v_{0} = 4.0 m/s

的速度向右匀速运动，小车a与物块c发生碰撞，并瞬间粘在一起运动，不计空气阻力，重力加速度

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

。

(1)、求小车a与物块c碰后瞬间的速度大小

v_{1}

；

(2)、求小车a和物块c碰撞前后瞬间，轻绳的拉力大小之比

F_{1} : F_{2}

；

(3)、整个过程中，使小球b与L型支架的竖直杆不相碰，求支架水平杆的最小长度

l_{2}

。

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17、如图甲所示，S₁、S₂为两个波源，同时开始振动，两波源振动了

Δ t_{1} = 10 s

后都停止，形成的机械波在同种均匀介质中传播，以两波源开始振动为计时起点，S₁、S₂两波源的振动图像分别如图乙、图丙所示。P为两波源连线上的一质点，与波源S₁、S₂的距离分别是

x_{1} = 4 m

和

x_{2} = 6 m

，已知两波源的振动相隔

Δ t_{2} = 2 s

先后到达P点。求：

(1)、两列波的波长λ；

(2)、在

Δ t_{1} = 10 s

内质点P通过的路程x。

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18、某同学利用如图甲所示的气垫导轨和光电门验证动量守恒定律。如图乙所示，在两个滑块A、B相互碰撞的端面装上弹性碰撞架，滑块碰撞后随即分开，两滑块上固定有相同的遮光条。

(1)、调节气垫导轨水平时，先取下滑块B，将滑块A置于光电门a的左侧，向右轻推滑块A，若数字计时器记录滑块通过光电门a、b的时间分别为

Δ t_{a}

、

Δ t_{b}

，且

Δ t_{a} > Δ t_{b}

，则应调（选填“高”或者“低”）气垫导轨左端的底脚螺丝；

(2)、气垫导轨调节水平后，将滑块A置于光电门a的左侧，滑块b静置于_________，给滑块A一定的初速度去碰撞滑块B；

A、光电门a的左侧 B、光电门a、b之间 C、光电门b的右侧

(3)、某次实验中，用滑块A去碰撞静止在气垫导轨上的滑块B，测得两滑块（包含遮光条）的质量分别为

m_{a}

和

m_{b}

，滑块A两次经过光电门a的时间为

Δ t_{a}

、

Δ {t^{'}}_{a}

，滑块B经过光电门b的时间为

Δ t_{b}

。则实验中

m_{a}

m_{b}

（选填“>”、“<”或“=”）；若实验中只测量了两个滑块的质量（未包含遮光条），则验证过程中所得到的碰撞前总动量（选填“大于”、“小于”或“等于”）碰撞后的总动量，并请说明理由。

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19、如图所示，拴有轻弹簧的物块a静止于光滑水平面上，物块b以一定初速度向左运动。已知b的质量大于a，则a、b两物块的动量p随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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20、如图所示，O、P、Q为软绳上的三点，

t = 0

时刻手持O点由平衡位置开始在竖直方向做简谐运动，t₁时刻振动传到Q点，此时

O Q

间的软绳形成的波形如图所示，能反映

0 ~ t_{1}

时间内P点振动情况的是（　　）

A、

B、

C、

D、

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