高中物理沪科版-试题库Page-13-出卷网题库

1、人们越来越深刻地认识到冰山对环境的重要性，冰山的移动将给野生动物带来一定影响。为研究冰山移动过程中表面物体的滑动，小星找来一个足够长的水槽，将质量为

M

长为L的车厢放在水槽中模拟冰山，车厢内有一个质量为

m (m < M)

、体积可以忽略的滑块。车厢的上下表面均光滑，车厢与滑块的碰撞均为弹性碰撞且忽略碰撞的时间。开始时水槽内未装水，滑块与车厢左侧的距离为

d

。在车厢上作用一个大小为

F

，方向水平向右的恒力，当车厢即将与滑块发生第一次碰撞时撤去水平恒力。

(1)、求车厢即将与滑块发生第一次碰撞时车厢的速度

v_{0}

的大小；

(2)、求从车厢与滑块发生第一次碰撞到发生第二次碰撞的过程中，车厢的位移

x_{M}

；

(3)、若在水槽中装入一定深度的水，车厢在水槽中不会浮起。开始时滑块与车厢左侧的距离为

d

，由于外界碰撞，车厢在极短时间内速度变为

v_{0}^{'}

，方向水平向右。车厢移动过程中受到水的阻力大小与速率的关系为

f = k v

（

k

为已知常数），除第一次碰撞以外，以后车厢与滑块之间每次碰撞前车厢均已停止。求全程车厢通过的总路程

s

。

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2、如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线

O O^{'}

左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场

E_{1}

和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与

E_{1}

大小相等、方向水平向左的匀强电场

E_{2}

。有一个质量为

m = 10^{- 5} kg

、带电量为

q = 1.0 \times 10^{- 4} C

的微粒，从距离

O

点左侧

d = 5 \sqrt{3} m

处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度

v_{0} = 10 m / s

、与水平面成

θ = 60^{\circ}

角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度

g = 10 m / s^{2}

。

(1)、求电场强度

E_{1}

的大小和磁感应强度

B

的大小；

(2)、求微粒从A到D的运动时间

t

；

(3)、求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度

h

。

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3、为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，小星同学用气压计连通一个带有密封门的导热汽缸做成如图所示的装置，汽缸中

P Q 、 M N

两处设有固定卡环，厚度可忽略的密封良好的活塞可在其间运动。已知卡环

M N

下方汽缸的容积为

V_{0}

，外界温度恒定，大气压强为

p_{0}

，忽略气压计管道的容积。

(1)、打开密封门，将活塞放至卡环

M N

处，然后关闭密封门，将活塞从卡环

M N

处缓慢拉至卡环

P Q

处，此时气压计的示数

p_{1} = \frac{2}{3} p_{0}

，求活塞在

P Q

处时气缸的容积

V_{1}

；

(2)、打开密封门，将待测固体

A

放入气缸中，将活塞放至卡环

M N

处，然后关闭密封门，将活塞从卡环

M N

处缓慢拉至卡环

P Q

处，此时气压计的示数

p_{2} = 0.6 p_{0}

，求待测物体

A

的体积

V

。

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4、随着技术创新和产业升级，我国新能源汽车强势崛起实现“换道超车”，新能源汽车对温度控制有非常高的要求，控制温度时经常要用到热敏电阻。物理实验小组找到两个热敏电阻，一个是PTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而增大；另一个是NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而减小。该实验小组想利用下列器材来探究这两个热敏电阻（常温下阻值约为

10.0 Ω

）的电学特性及作用。

A.电源 $E$ （电动势 $12 V$ ，内阻可忽略）

B.电流表 $A_{1}$ （满偏电流 $10 mA$ ，内阻 $r_{1} = 10 Ω$ ）

C.电流表 $A_{2}$ （量程 $0 \sim 1.0 A$ ，内阻 $r_{2}$ 约为 $0.5 Ω$ ）

D.滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值为 $10 Ω$ ）

E.滑动变阻器 $R_{2}$ （最大阻值为 $500 Ω$ ）

F.定值电阻 $R_{3} = 990 Ω$

G.单刀单掷开关、单刀双掷开关各一个、导线若干

(1)、若要求热敏电阻两端的电压可以从零开始比较方便地进行调节，应选择接入电路中的滑动变阻器为（填器材前的字母），请在图甲中将电路图补充完整。

(2)、物理实验小组用

I_{1}

表示电流表

A_{1}

的示数，

I_{2}

表示电流表

A_{2}

的示数，通过实验画出两个热敏电阻接入电路时的

I_{1} - I_{2}

图线如图乙中

a 、 b

所示。若将图线

b

所代表的元件直接接在一个电动势

E = 10 V

，内阻

r = 10 Ω

的电源两端，则该元件的实际功率为W。（结果保留2位有效数字）。

(3)、在汽车电路中常用热敏电阻与其他元件串联起来接入电路，用于防止其他元件两端的电压过大，从而保护电路和设备，你认为应该选用（填“PTC”或“NTC”）热敏电阻，请简述该热敏电阻防止电压过大的原因：。

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5、小星学习了光的干涉后，用激光笔和双缝组件（如图甲所示）做双缝干涉实验，并测量激光的波长。他按如下步骤组装好设备：先将激光笔打开，让激光垂直照到墙壁上，在墙壁上形成一个小光斑。然后将双缝组件固定在激光笔前方，让激光垂直通过双缝后在远处墙壁上形成干涉图样，如图乙所示。

(1)、小星做实验时，双缝组件到墙壁距离为

2.4 m

，两次所用双缝间距分别为

0.30 mm

和

0.45 mm

，用刻度尺测量干涉图样的数据分别如图丙和图丁所示，则图丙是采用间距为mm的双缝测得的结果。根据图丁的测量结果，计算得出激光笔所发出的激光波长为nm（结果保留三位有效数字）。

(2)、若实验过程中保持激光笔与双缝组件的位置不变，用光屏在离墙壁

1.2 m

处承接干涉图样，光屏上的图样与原来的干涉图样相比，会出现的现象是（　　）

A、条纹间距变大 B、条纹间距不变 C、条纹间距变小 D、条纹消失

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6、许多工厂的流水线上安装有传送带，如图所示传送带由驱动电机带动，传送带的速率恒定

v = 2 m / s

，运送质量为

m = 2 kg

的工件，将工件轻放到传送带上的A端，每当前一个工件在传送带上停止滑动时，后一个工件立即轻放到传送带上。工件与传送带之间的动摩擦因数

μ = \frac{3 \sqrt{3}}{5}

，传送带与水平方向夹角

θ = 30^{\circ}

，工件从A端传送到B端所需要的时间为

4 s

。取

g = 10 m / s^{2}

，工件可视作质点。关于工件在传送带上的运动，下列说法正确的是（　　）

A、加速过程的加速度大小为

4 m / s^{2}

B、加速运动的距离为

1 m

C、两个相对静止的相邻工件间的距离为

1 m

D、A、B两端的距离为

8 m

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7、为实现自动计费和车位空余信息的提示和统计功能等，某智能停车位通过预埋在车位地面下方的

L C

振荡电路获取车辆驶入驶出信息。如图甲所示，当车辆驶入车位时，相当于在线圈中插入铁芯，使其自感系数变大，引起

L C

电路中的振荡电流频率发生变化，计时器根据振荡电流的变化进行计时。某次振荡电路中的电流随时间变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A、

t_{1}

时刻，线圈

L

的磁场能为零 B、

t_{2}

时刻，电容器

C

带电量最大 C、

t_{2} - t_{3}

过程，电容器

C

带电量逐渐增大 D、由图乙可判断汽车正驶离智能停车位

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8、两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳

O M 、 O N

连接，另一端分别固定于

P 、 Q

两点。用力拉轻绳，使

O P

水平，

O Q

与

O P

的夹角为

120^{\circ}

，此时两弹簧的长度相同，

P 、 O 、 M

在同一直线上，

Q 、 O 、 N

也在同一直线上，如图所示。现保持

O

点不动且

O M

方向不变，将

O N

沿逆时针方向缓慢旋转

60^{\circ}

。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　）

A、

O M

上的拉力一直减小 B、

O M

上的拉力一直增大 C、

O N

上的拉力一直减小 D、

O N

上的拉力先减小后增大

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9、汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度

k

，急动度

k

是评判乘客是否感到舒适的重要指标。如图所示为一辆汽车启动过程中的急动度

k

随时间

t

变化的关系，已知

t = 0

时刻汽车速度和加速度均为零。关于汽车在该过程中的运动，下列说法正确的是（　　）

A、

0 - 3 s

，汽车做匀速直线运动 B、

3 - 6 s

，汽车做匀速直线运动 C、

3 - 6 s

，汽车做匀加速直线运动 D、

9 s

末，汽车的加速度为零

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10、两个用材料和横截面积都相同的细导线做成的刚性闭合线框，分别用不可伸长的细线悬挂起来，如图所示。两个线框均有一半面积处在磁感应强度随时间均匀变化的匀强磁场中，两线框平面均始终垂直于磁场方向。某时刻圆形线框所受细线的拉力为零，此时正方形线框所受细线的拉力也为零。若已知圆形线框的半径为

a

，则正方形线框的边长为（　　）

A、

\frac{\sqrt{2}}{π} a

B、

\frac{2 \sqrt{2}}{π} a

C、

\frac{4 \sqrt{2}}{π} a

D、

\frac{8 \sqrt{2}}{π} a

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11、一列沿

x

轴负方向传播的简谐横波

t = 0

时刻的波形如图中实线所示，

t = 0.5 s

时刻的波形如图中虚线所示，质点振动的周期为

T

。已知

0.25 s < T < 0.5 s

，关于这列波，下列说法正确的是（　　）

A、波长为

4 cm

B、周期为

0.4 s

C、频率为

1.5 Hz

D、波速为

0.28 m / s

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12、如图，在竖直平面内，轻杆一端通过转轴连接在

O

点，另一端固定一质量为

m

的小球。小球从

A

点由静止开始摆下，先后经过

B 、 C

两点，

A 、 C

点分别位于

O

点的正上方和正下方，

B

点与

O

点等高，不考虑摩擦及空气阻力，重力加速度为

g

，下列说法正确的是（　　）

A、小球在B点受到的合力大小为

2 m g

B、小球在

C

点受到的合力大小为

2 m g

C、从

A

到

C

的过程，杆对小球的弹力最大值为

5 mg

D、从

A

到

C

的过程，杆对小球的弹力最小值为

4 m g

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13、边长为

d

的正六边形，每个顶点上均固定一个电荷量为

q

的点电荷，各电荷电性如图所示，规定无穷远处电势为零，静电力常量为

k

，关于正六边形的中心

O

点的场强及电势，下列说法正确的是（　　）

A、

O

点的场强大小为

\frac{2 k q}{d^{2}}

B、

O

点的场强大小为

\frac{4 k q}{d^{2}}

C、

O

点的电势小于零 D、

O

点的电势等于零

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14、2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射取得圆满成功。70后、80后、90后航天员齐聚“天宫”，完成中国航天史上第5次“太空会师”。飞船入轨后先在近地轨道上进行数据确认，后经椭圆转移轨道与在运行轨道上做匀速圆周运动的空间站组合体完成自主快速交会对接，其变轨过程可简化为如图所示，假设除了变轨瞬间，飞船在轨道上运行时均处于无动力航行状态。下列说法正确的是（　　）

A、飞船在近地轨道的A点减速后进入转移轨道 B、飞船在转移轨道上的A点速度大于

B

点速度 C、飞船在近地轨道时的速度小于在运行轨道时的速度 D、飞船在近地轨道时的周期大于在运行轨道时的周期

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15、已知钋210的半衰期时间为138天，若将0.16g钋210随中国空间站在太空中运行276天后，剩余钋210的质量约为（　　）

A、

0.02 g

B、

0.04 g

C、

0.08 g

D、

0.16 g

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16、带操比赛

在2024年巴黎奥运会的艺术体操个人全能决赛中，中国选手王子露巧妙地将中国风融入舞蹈编排，最终获得总分第七，创造了我国历史最佳战绩。在带操比赛过程中，她挥舞彩带形成的波有时类似于水平方向传播的简谐横波，如图（a）所示，且波速约为v=3.0m/s。

(1)、在某t=0时刻，彩带上的一段波形可简化为如图（b）所示的简谐横波，此时彩带上质点P的位移y=10cm，且沿y轴负方向振动。则该简谐横波的波长λ=m；彩带上位置坐标x=1.0m的质点偏离平衡位置的位移y与时间t的关系式可表示为y= ，用T表示这列波的周期，则从图示时刻起，该质点的加速度a随时间t变化的图像可能为

A.B.

C.D.

(2)、王子露在另一段时间内甩出的彩带波可简化为如图（c）所示的简谐横波，其中实线为t₁时刻的波形图，虚线为t₂时刻的波形图，已知Δt=t₂−t₁=0.75s，关于该简谐横波，下列说法正确的是（　　）

A、可能沿x轴正方向传播 B、t₁时刻，x=1.5m处的质点速度大小等于3m/s C、若王子露的手振动加快，形成的简谐横波波速不变 D、从t₁时刻开始，为使x=0.75m处的质点位于波谷，需再经历时间t=0.5ns，n=1，2，3……

(3)、为了记录王子露在比赛中的精彩瞬间，有人抓拍了很多照片，其中一张照片，由于拍摄视角的问题，有一部分彩带被前排观众挡住了。经过观察，发现该彩带形状可简化为如图（d）所示的沿x轴正方向传播的简谐横波，其中虚线框区域内彩带波缺失。

①在图（d）中补全彩带被挡住的波形；

②从图示时刻开始，再经过t=0.2s，彩带上的P质点将位于（选填：“波峰”、“波谷”或“平衡位置”），请通过计算说明判断的依据。（论证）

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17、电与磁

电与磁的深入研究和广泛应用，极大地推动了科技进步，还从根本上改变了人们的生活。

(1)、如图是静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当金属丝A、B两端接直流高压电源后，可实现减少排放烟气中粉尘的目的。为提高除尘的效率，A端应接直流高压电源的（选涂：A.正极 B.负极），在除尘过程中，粉尘吸附的是空气分子在强电场作用下电离生成的（选涂：A.阳离子 B.电子）。

(2)、如图（甲）所示，笔记本电脑的显示屏和机身分别装有磁体和霍尔元件，可实现屏幕打开变亮、闭合熄屏的功能。图（乙）为机身内霍尔元件的示意图，其长、宽、高分别为a、b、c，元件内的导电粒子是自由电子，通入的电流方向向右，强度为I。当闭合显示屏时，元件处于垂直于上表面且方向向下的匀强磁场中，稳定后，元件的前后表面间产生电压U，以此控制屏幕的熄灭。则此时（　　）

A、前表面的电势比后表面的低 B、电压U的大小与a成正比 C、电压U的大小与I成正比 D、电压稳定后，自由电子受到的洛伦兹力大小为

\frac{e U}{c}

(3)、如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图。该加速器由靠得很近、间距为d且电势差恒定为U的平行电极板M、N构成，电场被限制在MN板间，虚线之间无电场。某带电量为q，质量为m的粒子，在板M的狭缝P₀处由静止开始经加速电场加速，后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，每当回到P₀处会再次经加速电场加速并进入D形盒，直至达到预期速率后，被特殊装置引出。已知P₁、P₂、P₃分别是粒子在D形盒中做第一、第二、第三次圆周运动时，其运动轨迹与虚线的交点，不计粒子重力。求：

①粒子到达P₂处的速率；

②图中相邻弧间距离P₁P₂与P₂P₃的比值。

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18、远距离输电

交变电流技术的发展使远距离输电成为现实，从而推动了人类社会的进步和发展。

(1)、远距离输电要用到变压器。

①变压器的基本结构如图所示，在变压器中，铁芯的主要作用是；理想变压器的输入功率和输出功率的比值（选涂：A．大于1 B．等于1 C．小于1）。

②变压器的铁芯由相互绝缘的多层硅钢片叠加组成，并使硅钢片平面与磁感应强度的方向（选涂：A．平行 B．垂直）。

(2)、下图是某交变电路的简化示意图。理想变压器的原、副线圈匝数之比为1000∶1，从零时刻起，原线圈输入电压的瞬时值可表示为

u = 220000 \sqrt{2} \sin (100 π t) V

，理想交流电流表的示数为6.5 A，灯泡的电阻为440 Ω，电动机的线圈内阻为10 Ω。求：

①理想交流电压表的示数；

②经过灯泡的交流电频率；

③电动机的最大输出机械功率（忽略电动机线圈的自感效应）。

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19、电池

电池因其便携、易用，在日常生活中应用十分普遍。

(1)、常用的干电池电动势为1.5 V，铅蓄电池电动势为2 V。

①电动势的高低，反映了电源内部的本领不同。

②如图所示是一节可充电锂电池，其上所标的参数“5000 mA·h”反映的物理量是

A．电能 B．电荷量 C．电压 D．电功率

(2)、为测量某电池的电动势和内阻，小悟同学设计了如图（a）所示的电路。连接好实物后，他闭合电键，记录了多组变阻箱的阻值R及理想电流表对应的示数I，并用图像法处理数据，得到一条如图（乙）所示的不过原点且斜率为k，截距为b的倾斜直线。

①图（乙）的横坐标为R，纵坐标为

A．I B． $\frac{1}{I}$ C．I² D． $\frac{1}{I^{2}}$

②由图（乙）可得，该电池的电动势大小E = ，内阻r =。（结果用k、b表示）

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20、验证动量守恒定律

某小组利用图示装置验证“动量守恒定律”。实验前，两小车A、B静置于光滑水平轨道上，车上固定的两弹性圈正对且处于同一高度，两挡光片等宽。调整光电门的高度，使小车能顺利通过并实现挡光片挡光；再调整光电门在轨道上的位置，使小车A上的挡光片刚向右经过光电门1，小车A就能立即与小车B相撞，小车B静置于两个光电门之间的适当位置，其被A碰撞分离后，其上的挡光片能立即开始挡光电门2的光。

(1)、为减小实验误差，应选用较（选涂：A.宽 B.窄）的挡光片。

(2)、某次实验，用手推小车A使其瞬间获得一个向右的初速度，小车A与B碰撞后向左弹回，B向右弹出。测得A上挡光片两次经过光电门1的挡光时间t₁、t₂和B上挡光片经过光电门2的挡光时间t₃。

①（多选）为完成该实验，还必需测量的物理量有

A.挡光片的宽度d

B.小车A的总质量m₁

C.小车B的总质量m₂

D_.光电门1到光电门2的间距L

②在误差允许的范围内，以上数据若满足表达式，则表明两小车碰撞过程中动量守恒；若还满足表达式，则表明两小车的碰撞为弹性碰撞。

③实验中，小车A碰撞B后向左弹回，可判断出m₁m₂（选涂：A.大于 B.等于 C.小于）。

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