高中物理教科版-试题列表-第669页

1、如图所示，均匀透明材料制作成的半圆柱的截面为半圆形ABC，O为圆心，半径为R，AB为直径边界，ACB为半圆弧边界，该材料对绿光的折射率n＝2，有一点光源嵌于S点，点光源在纸面内向各个方向发射绿光。已知SO⊥AB，且

S O = \frac{\sqrt{3}}{3} R

。若不考虑光在材料内部的反射，则直径边界与圆弧边界有光线射出的总长度为（　　）

A、

\frac{π + 2}{3} R

B、

\frac{π + 2}{6} R

C、

\frac{π R}{3}

D、

\frac{2 R}{3}

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2、如图所示，支架固定在底座上，它们的总质量为M。质量分别为2m和m的小球A、B（可视为质点）固定在一根长度为L的轻杆两端，该轻杆通过光滑转轴O安装在支架的横梁上，O、A间的距离为

\frac{L}{3}

，两小球和轻杆一起绕轴O在竖直平面内做圆周运动，运动过程中支架和底座一直保持静止。当转动到图示竖直位置时，小球A的速度为v，重力加速度为g。对于该位置，下列说法正确的是（　　）

A、小球A、B的向心加速度大小相等 B、小球A的向心力大于B球的向心力 C、若

v = \sqrt{\frac{g L}{3}}

，则底座对水平地面的压力为Mg＋2mg D、A、B两球恰好做匀速圆周运动

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3、如图所示，P是纬度为θ的地球表面上一点，人造地球卫星A、B均做匀速圆周运动，卫星B为地球赤道同步卫星。若某时刻P、A、B与地心O在同一平面内，其中O、P、A在一条直线上，且∠OAB＝90°，下列说法正确的是（　　）

A、P点物体的向心加速度小于卫星A的向心加速度 B、卫星A、B与P点均绕地心做匀速圆周运动 C、卫星A、B的线速度之比为

\sqrt{\cos θ}

D、卫星A、B的周期之比为

\sqrt[3]{\cos^{2} θ}

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4、空间存在一沿x轴方向的电场，一电荷量为+q的试探电荷只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其所受电场力随位置变化的图像如图所示，以x轴正方向为电场力的正方向，设无穷远处电势为零。以下说法正确的是（　　）

A、

x_{2}

处电势最高 B、+q在

x_{1}

处的速度大于在

x_{2}

处的速度 C、+q在

x_{1}

处电势能最大 D、+q在

x_{1}

处电势能为零

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5、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比

n_{1} : n_{2} = 10 : 1

， b是原线圈的中心抽头，S为单刀双掷开关，定值电阻

R_{1}

、

R_{2}

均为10Ω，电表均为理想电表。在原线圈c、d两端加上图乙所示的交变电压，下列说法正确的是（　　）

A、当S与a连接后，理想电流表示数为1.1A B、当S与a连接后，理想电压表示数为22V C、当S由a拨到b后，副线圈输出电压的频率变为100Hz D、当S由a拨到b后，原线圈的输入功率变为原来的2倍

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6、如图所示为山边公路的横截面，实线EF表示倾角为

37 °

的软层面，沿着这个层面可能产生滑动。质量为

1.0 \times 10^{7} kg

的石块与上面的岩石之间有一大裂缝（称为节理），仅靠与层面间的摩擦力使它不致滑落，石块与层面间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若有水渗入节理，会结冰膨胀，对石块施加一个平行于EF层面的作用力，使石块向下滑动（已知

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

， g取

10 {m/s}^{2}

），下列说法正确的是（　　）

A、没有水渗入节理时，石块受到层面的作用力为0 B、当有水渗入节理结冰后，石块仍然静止时，石块受到层面的摩擦力减小 C、当有水渗入节理结冰后，石块仍然静止时，石块受到层面的作用力增大 D、当有水渗入节理结冰后，冰对石块的力增大到

4 \times 10^{8} N

时石块开始滑动

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7、玉兔二号月球车采用核电池来提供能量，其原理是将放射性同位素衰变时放出的核能转变为电能。玉兔二号月球车核电池的放射源是

_{94}^{238} Pu

，其衰变方程为

_{94}^{238} Pu \to X +_{2}^{4} He

，

_{94}^{238} Pu

的半衰期为88年。已知

_{94}^{238} Pu

、α粒子、X的质量分别为

m_{1}

、

m_{2}

、

m_{3}

，真空中的光速为c，下列说法正确的是（　　）

A、X的质子数为92 B、温度升高，

_{94}^{238} Pu

的半衰期缩短 C、一个

_{94}^{238} Pu

核衰变成X，释放的核能为

(m_{1} + m_{2} - m_{3}) c^{2}

D、经过176年后，核电池内

_{94}^{238} Pu

核的质量减少

\frac{1}{4}

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8、如图所示，一个电荷量为

q

，质量为

m

的正电粒子（不计重力）从正极板上

P

点开始经不同的电压加速后，从负极板上小孔

Q

射出再进入右侧边长为

L

的正方形匀强磁场区域（

P Q

的连线经过

D E

边、

F C

边的中点），磁感应强度大小为

B

，方向垂直于纸面向外。求：

(1)粒子刚好从D点射出，则粒子在磁场中运动的时间；

(2)粒子刚好能从 $C$ 点射出，需在极板间所加电压 $U$ 。

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9、用如图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，如图乙所示的塔轮自上而下有三层，左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接。短槽的C和长槽的A分别到左右塔轮中心的距离相等，长槽上B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。请回答相关问题：

(1)、本实验采用的实验方法是____________。

A、控制变量法 B、等效法 C、模拟法

(2)、为了研究向心力的大小与半径的关系，应将皮带调至第层（选填“一”、“二”或“三”）。

(3)、若传动皮带套在塔轮第三层，钢球放在A、C位置，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比为。

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10、如图所示，在水平地面上固定一倾角为30°的光滑斜面，一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧，其下端固定在斜面底端，整根弹簧足够长且处于自然状态。质量为m=2.0kg的滑块从距离弹簧上端x₀=0.35m处由静止释放。设滑块与弹簧接触过程系统没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，取重力加速度大小为g=10m/s²。规定滑块释放处为坐标原点O、沿斜面向下为位移x正方向。则（　　）

A、滑块下滑到距离O点0.45m处时，速度达最大值 B、滑块从静止下滑到最低点过程中，滑块的机械能守恒 C、当滑块下滑位移

x \leq x_{0}

时，其加速度大小为a=10m/s² D、当滑块下滑位移

x > x_{0}

时，其加速度大小为a=（25-50x）m/s²

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11、如图甲所示为“水下世界国际摄影大赛”的获奖作品，摄影师在水下对水上的景物进行拍摄，获得了美轮美奂、令人赞叹的美学效果。忽略镜头尺寸的影响，假设摄影师由水下竖直向上拍摄，光的传播路径如图乙所示，已知水的折射率为

\frac{4}{3}

，

\sin 37 ° = 0.6

，

\cos 37 ° = 0.8

、空气中光速

c = 3.0 \times 10^{8} m / s

，下列说法正确的是（）

A、光线射入水中频率减小 B、摄影师看到的水上景物比实际位置偏低 C、光进入水中速度变为

v = 2.25 \times 10^{8} m / s

D、进入镜头的光线与竖直方向的夹角

θ

最大为

37 °

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12、如图所示是离于回旋加工芯片流程的示意图。离子源发出质量为m的正离子，沿水平中轴O，

O_{1}

经速度选择器后，进入可加电场或磁场且边长为L的正方形偏转区，偏转后进入加有水平向右的匀强磁场

B_{2}

的共振腔，使腔内气体电离蚀刻芯片。已知速度选择器与偏转区的匀强电场均为

E_{1}

，方向相反，匀强磁场均为

B_{1}

，方向垂直纸面向外。仅加电场时离子出射偏转角α很小，且

\tan α = \frac{1}{25}

。不考虑电磁场突变影响，离子进入共振腔后不碰壁。角度θ很小时，有

\sin θ \approx \tan θ \approx θ

，

\cos θ \approx 1 - \frac{θ^{2}}{2}

，求：

(1)、离子通过速度选择器后的速度大小；

(2)、离子的电荷量；

(3)、偏转区仅加磁场时，离子出射时偏离O、

O_{1}

轴线的距离。

(4)、离子以（3）问中的速度进入共振腔，受与运动方向相反的阻力

f = k v

， k为已知常数。施加垂直

O_{2}

、

O_{3}

轴线且匀速旋转的匀强电场

E_{2}

使离子加速。稳定后离子在垂直

O_{2}

、

O_{3}

轴线的某切面内以与电场相同角速度做匀速圆周运动，速度与电场的夹角（小于90°）保持不变。

①为保证离子不接触芯片，求芯片距离 $O_{2}$ 的最小距离；

②角速度为多大时，稳定后旋转电场对离子做功的瞬时功率最大。

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13、如图所示，有一倾角为θ、间距为L的光滑金属倾斜轨道，轨道上有一个能提供恒定电流为I的恒流源。以O点为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立x轴，在斜面上垂直x轴方向建立y轴。垂直倾斜轨道向下有一磁场B，此磁场沿x轴正方向的变化规律为

B = k x

（常数k未知），沿y轴方向磁感应强度不变。在

x = 0

处静止释放一根与M、N平行的金属杆，其质量为m、电阻为R。当杆下滑距离为L时，刚好到达M、N，且此时加速度恰好为零。轨道电阻不计。求杆：

(1)、刚释放时的加速度大小与常数k的值；

(2)、从释放到M、N过程中克服安培力所做的功；

(3)、运动到M、N时的速度大小以及此时恒流源输出的电压；

(4)、在倾斜轨道运动过程中间时刻的速度大小。

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14、如图所示，水平地面上固定一滑槽D，其上表面由底部与地面相切且圆心角为

θ

的圆弧面和与水平方向成倾角为

α (α < θ)

的足够长斜面连接组成，滑槽的左侧地面上放有物块A、长平板B和小球C，其中A放在B的左端。现对A施加一方向水平向右的瞬时冲量

I = 0.7 N \cdot s

，使A获得一个初速度，一段时间后B、C发生碰撞，碰后C恰好能到达圆弧的最上端，此时A与B已共速。已知圆弧的半径为

R = 0.4 m

，

θ = 60 °

， A、B、C的质量分别为

m_{A} = 0.1 kg

、

m_{B} = 0.2 kg

、

m_{C} = 0.2 kg

， A和C均可视为质点，所有的碰撞均为弹性碰撞且时间极短，除A与B间有摩擦力外，不计其它一切阻力，长平板B不会冲上滑槽D。求：

(1)、C滑上圆弧轨道最低点时，圆弧轨道对C的支持力大小；

(2)、B、C第一次碰撞结束时，A的速度大小；

(3)、B、C第二次碰撞前，A、B间摩擦产生的内能；

(4)、若C以一定的速度从圆弧上端沿切向飞出，要使C原路返回圆弧，则斜面倾角α应满足什么条件。（答案用含字母α、θ的三角函数表示）

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15、如图所示是监测化工厂反应器工作温度的装置。导热良好且容积为

V = 3.0 \times 10^{- 3} m^{3}

的容器固定在反应器中，上方安装一截面积为

S = 1.5 \times 10^{- 3} m^{2}

的透明绝热导管，导管内有一绝热轻薄活塞。初始时，密闭气体温度为

T_{1} = 300 K

，活塞位于下端口A位置。发生反应时，活塞位置随温度升高缓慢上升。导管顶部固定一处于原长状态、劲度系数为

k = 300 N / m

的轻弹簧，下端B距离A位置的活塞上表面为

l_{1} = 0.2 m

，当弹簧压缩量达到0.2m时将触发高温报警。容器内气体视为理想气体，大气压强为

p_{0} = 1.0 \times 10^{5} Pa

。

(1)、活塞上升到B过程中，气体分子平均动能（选填“变大”或“变小”），单位时间撞击单位面积容器壁的分子数（选填“变大”或“变小”）；

(2)、求活塞上升到B时的气体温度

T_{2}

；

(3)、若从初始到刚好触发警报过程中，密闭气体内能增加量为

Δ U = 340 J

，求此过程气体吸热为多少？

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16、小张用多用电表粗略测得导体棒电阻约为10Ω，为更精确地测量其电阻，他用实验室提供的下列器材再次进行测量：

待测导体棒 $R_{1}$ ：

电压表V（量程为0~15V，内阻约为20kΩ）；

电流表 $A_{1}$ （量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）；

电流表 $A_{2}$ （量程为0~1.0A，内阻约为0.1Ω）；

电流表 $A_{3}$ （量程为0~6.0A，内阻约为0.05Ω）；

滑动变阻器 $R_{2}$ （总阻值为5Ω）；

滑动变阻器 $R_{3}$ （总阻值为1kΩ）；

蓄电池E（电动势为20V，内阻不计）；

开关、导线若干。

(1)、如图1所示，用螺旋测微器测量该导体棒的直径，读出示数

d =

mm；

(2)、实验要求待测导体棒两端电压从零开始变化，下列关于滑动变阻器的选择与连接方式，正确的是________；

A、

B、

C、

D、

(3)、请在如图2所示的虚线框中将最优测量电路图补充完整，并标明所选器材的字母代号，要求电表指针偏转超过满刻度的

\frac{1}{3}

。；

(4)、由于电路的系统误差，用最优测量电路图测出的电阻测量值（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

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17、做“用单摆测量重力加速度大小”实验时，

(1)、下列装置最佳的是________；

A、

B、

C、

(2)、实验时，仅有量程为20cm的毫米刻度尺，利用摆长约100cm的单摆测当地重力加速度，下列做法最合理的是__________。

A、摆球自然下垂，分段多次测量得到摆长且测量周期 B、摆线对折多次后测量得到摆长且测量周期 C、取两次摆长差为20cm且尽可能长的摆长分别测量周期

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18、如图1所示是“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。

(1)、下列仪器中，该实验需要的有________；（多选）

A、弹簧测力计 B、打点计时器 C、秒表 D、刻度尺

(2)、关于该实验，下列说法正确的是________；

A、同一次实验中结点位置允许变动 B、应控制两条细线夹角为90° C、两根细线应该短一些 D、一只弹簧测力计也可以完成实验

(3)、改用如图2所示方案，橡皮筋的上端固定于O点，下端挂一重物M。弹簧测力计通过系在橡皮筋上N处的细线，缓慢水平向左拉。由于橡皮筋弹性发生了变化，发现两次拉动相同水平距离时，N点的轨迹并不重合，如①、②所示。则N分别处于a、b点时弹簧测力计拉力与橡皮筋拉力的合力是否变化？（填“是”或“否”）。

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19、如图所示，半径为L的圆环放置在光滑水平地面上，圆环上固定

O A

、

O B

、

O C

、

O D

四根长均为L，阻值均为r且夹角互为90°的金属棒，以圆环圆心O为原点建立直角坐标系，在第二象限圆环内部存在方向垂直水平面向下的磁场，沿半径

O G

各点磁感应强度

B = B_{0} \sin θ

（θ为

O G

与x轴负方向夹角），圆心O与环面分别通过电刷E、F与阻值为r的电阻R相连，其它电阻均不计。在外力作用下，圆环以角速度

ω

绕O点沿顺时针方向匀速转动。以

O A

进入磁场开始计时，则下列说法正确的是（　　）

A、通过电阻R的电流方向始终为

N \to M

B、当

O A

棒转动至

θ = 45 °

时，感应电动势

e = \frac{1}{2} B_{0} ω L^{2}

C、圆环转动一周的过程中，感应电动势有效值为

E_{有} = \frac{\sqrt{2}}{2} B_{0} ω L^{2}

D、圆环转动一周的过程中，外力做的功

W = \frac{π ω B_{0}^{2} L^{4}}{5 r}

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20、氢原子由高能级向低能级跃迁时，发出可见光光谱如图甲。现用图甲中一定功率的a、b光分别照射某光电管，光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙（b光对应图线未画出，其遏止电压与饱和电流记为

U_{b}

、

I_{b}

），下列说法正确的是（　　）

A、若增大a光入射功率，则

I_{a}

增大，

U_{a}

增大 B、若换用相同功率的b光照射，则

I_{b} < I_{a}

，

U_{b} > U_{a}

C、a、b光照射时逸出光电子的物质波最小波长之比为

\sqrt{U_{b}} : \sqrt{U_{a}}

D、a、b光频率之比为

U_{a} : U_{b}

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