高中物理沪科版（2019）-试题库Page-6-出卷网

1、现代考古通过测量生物化石中放射性同位素碳14的量来确定生物的年代，质量为

m_{0}

的碳14（

_{6}^{14} C

）发生β衰变，经过时间t后剩余碳14的质量为m，其

\frac{m}{m_{0}} - t

图线如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、碳14放出的β粒子来自核外电子 B、碳14的半衰期为11460年 C、碳14的衰变方程为

_{6}^{14} C \to_{7}^{14} N +_{- 1}^{0} e

D、碳14原子发生化学反应后半衰期发生改变

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2、如图所示，两平行光滑金属导轨间距为L，导轨平面与水平面的夹角为

θ

，导轨ABCD区域有方向垂直轨道平面，面积为S的有界均匀磁场（图中未画出）；导轨EFNM区域有方向垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B₀ ，导轨AH、BG及导线AB的电阻不计，导轨HM、GN单位长度电阻为r，质量为m、电阻为R的金属棒P位于EFGH区域的磁场中，与导轨垂直并接触良好，重力加速度为g。

（1）若ABCD区域的磁感应强度大小随时间t变化关系为 $B_{1} = k_{1} t$ （ $k_{1} > 0$ 且为常量），方向垂直轨道平面向上，P棒静止在导轨上，求k₁的大小；

（2）若ABCD区域的磁感应强度大小随时间t变化关系为 $B_{2} = k_{2} t^{2}$ （ $k_{2} > 0$ ，且为已知常量），方向垂直轨道平面向下，在 $t = 0$ 时平行导轨向下以某速度释放P棒，P棒能匀加速通过EFGH区域，求P棒的加速度大小；

（3）若撤去ABGH区域的磁场，将GNMH区域的磁场设置为方向垂直轨道平面向上，磁场的磁感应强度大小为 $B_{3} = k_{3} t$ （ $k_{3} > 0$ ，且为已知常量）的均匀磁场；换质量为m、电阻不计的金属棒Q，在 $t = 0$ 时刻从GH处由静止释放，同时施加沿导轨方向向下的外力使Q棒以恒定的加速度a在导轨上滑动，求外力F与时间t的关系表达式。

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3、如图，质量

M = 3 k g

的木板静止在光滑水平地面上右侧的竖直墙面固定一劲度系数为k=20N/m的轻弹簧，弹簧处于自然状态。质量m=2kg的小物块以水平向右的速度v₀=5m/s滑上木板左端，两者共速时木板恰好与弹簧接触。已知木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终处在弹性限度内，取重力加速度g=10m/s，结果可用根式表示。

（1）求木板刚接触弹簧时速度的大小v₁；

（2）求木板与弹簧接触以后，小物块与木板即将相对滑动时弹簧弹力的大小F；

（3）弹簧的弹性势能E_P与形变量x的关系为 $E_{P} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，已知木板从与小物块即将发生相对滑动至向右减速为0所用时间为t₀秒，求此过程中弹簧对木板冲量的大小I。

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4、如图所示，

△ A B C

为等腰直角三棱镜的截面图，

A B = \sqrt{2} a

， P为AB边上一点，Q是BC边的中点。一束单色光自P点垂直BC边射入棱镜，逆时针调整入射角度，当入射光线垂直于AB边时，BC边恰好无光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，只考虑光线在棱镜中的第一次反射，求：

（1）棱镜对该单色光的折射率 $n$ ；

（2）若该单色光自P点平行于BC边射入，折射光线经Q点反射后从AC边射出，求单色光在棱镜中传播的时间t。

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5、菜同学设计图示电路测量一电源的电动势E、内阻r和电流表内阻R_A ，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值R、电压表的示数U、电流表的示数I。

(1)、当R读数为R₀时，电压表、电流表读数分别为U₀、I₀ ，则电流表内阻R_A=；

(2)、利用所测数据，作出的

\frac{1}{U} - \frac{1}{R + R_{A}}

图线为一条倾斜直线，计算得到直线的斜率为k₁ ，在纵轴上的截距为b，则电源的电动势

E =

，内阻

r =

；

(3)、利用所测数据，作出的

\frac{1}{I} - R

图线为一条倾斜直线，计算得到直线的斜率为k₂ ，则电源的电动势

E =

，电动势E的测量值真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

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6、某同学用实验室现有器材设计了如图甲所示装置来测量当地的重力加速度。

该同学进行了如下操作：

①调整弧形槽末端水平并固定，再将金属小球静置于槽的末端。在小球静止位置安装一个光电门，接通电源、使光电门发出的光线与小球球心在同一水平线上；

②测量金属小球的直径d以及弧形槽末端到水平地面的竖直高度h；

③将金属小球放在弧形槽一定高度静止释放；测量小球落点与球心在水平地面投影点间的距离x；

(1)、用螺旋测微器测得金属小球的直径d如图乙所示，则

d =

mm；

(2)、某次实验中，金属小球通过光电门的时间为t，则金属小球的速度

v =

；（用题目中物理量符号表示）

(3)、调整金属小球释放的位置，重复步骤③，得到多组对应的x与t，作出的

x - \frac{1}{t}

图像为一条倾斜直线，测得斜率为k，则该地的重力加速度

g =

（用d、h、k表示）。

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7、如图所示，某传送带的倾角

α = 37 °

，长为10.5m，以6m/s的速率逆时针运转。在传送带顶端A点静止释放一个质量为1kg的物体，同时传送带在电动机的带动下，以4m/s²加速运转，已知物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s² ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体从顶端A点运动至底端B点的过程中（　　）

A、物体一直做匀加速直线运动 B、物体从A点运动至B点所用时间为1.5s C、物体在传送带上留下划痕的长度为3m D、物体从A点运动至B点的过程中因摩擦产生的内能为20J

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8、如图所示，正方形ABCD的对角线长为2a，在A、C两点分别放置电荷量为

+ q

的点电荷，P为正方形ABCD外接圆上任意一点，O为外接圆的圆心，静电力常量为k，下列说法正确的是（　　）

A、B、D两点的电场强度相同 B、将负电荷沿直线由B移到D的过程中，电场力先做正功后做负功 C、对角线BD连线上电场强度

E

的最大值为

\frac{4 \sqrt{3} k q}{9 a^{2}}

D、若两点电荷在P点的电场强度大小分别是

E_{1}

、

E_{2}

，则

\frac{1}{E_{1}} + \frac{1}{E_{2}}

为定值

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9、一列简谐横波沿x轴方向传播，在t=0.6s时刻的波形图如图甲所示，此时质点P的位移为+2cm，质点Q的位移为-2cm，波上质点A的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A、该简谐横波沿x轴正方向传播 B、该简谐横波的波速为15m/s C、t=0.6s时，质点Q正在向y轴负方向振动 D、再经过

\frac{1}{3} s

，质点P通过的路程为

(10 - 2 \sqrt{3})

cm

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10、如图甲所示，辘轳是古代民间提水设施、由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。某次汲完水自水面由静止开始上升的过程中，水斗的加速度a随上升高度h的变化规律如图乙所示，已知水斗上升10m至井口时速度刚好为零，下列说法正确的是（　　）

A、

0 \leq h \leq 2 m

时，水斗的加速度大小为2m/s² B、

2 m \leq h \leq 5 m

时，水斗的速度大小为2m/s C、

8 m \leq h \leq 10 m

时，水斗做匀减速直线运动 D、水斗自水面上升10m所用时间为7.5s

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11、如图所示，在直角

△ M O N

区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为B，O点处的粒子源可向纸面内磁场区域各个方向发射带电粒子。已知带电粒子的质量为m，电荷量为+q，速率均为

v = \frac{q B d}{2 m}

， ON长为d且

∠ O N M = 30 °

，忽略粒子的重力及相互间的作用力。下列说法正确的是（　　）

A、自MN边射出的粒子在磁场中运动的最短时间为

\frac{π m}{6 q B}

B、自MN边射出的粒子在磁场中运动的最长时间为

\frac{π m}{6 q B}

C、MN边上有粒子到达区域的长度为

\frac{d}{2}

D、ON边上有粒子到达区域的长度为

\frac{\sqrt{3} d}{3}

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12、金属探测仪内部电路可简化为线网与电容器构成的LC振荡电路，某时刻电流方向和电容器极板间电场方向如图所示，关于该时刻下列说法正确的是（　　）

A、电路中的电流正在减小 B、a点电势比b点电势低 C、电容器所带电荷量正在减小 D、线圈磁场能正在增大

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13、如图所示，粗细均匀的玻璃管（上端开口，下端封闭）竖直放置，管内用长为h=15cm的水银柱封闭一段长l=30cm的理想气体，现将玻璃管在竖直平面内缓慢转至水平放置（水银未溢出）。已知大气压强p₀=75cmHg，玻璃管导热性能良好且环境温度保持不变。下列说法正确的是（　　）

A、玻璃管缓慢转至水平放置的过程中，气体放出热量 B、玻璃管缓慢转至水平放置的过程中，外界对气体做功 C、玻璃管竖直放置时，封闭气体的压强为60cmHg D、玻璃管水平放置时，封闭气体的长度为36cm

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14、如图所示，某款手机支架由“L型”挡板和底座构成，挡板使用一体成型材料制成，其AB、BC部分相互垂直，可绕O点的轴在竖直面内自由调节，AB、BC部分对手机的弹力分别为F₁和F₂（不计手机与挡板间的摩擦），在“L型”挡板由图示位置顺时针缓慢转至水平的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、F₁逐渐增大，F₂逐渐减小 B、F₁逐渐减小，F₂逐渐增大 C、F₁逐渐减小，F₂先增大后减小 D、F₁先增大后减小，F₂逐渐减小

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15、我国首个大型巡天空间望远镜（CSST）将于2024年发射升空，它将与我国空间站共轨并独立飞行，已知巡天空间望远镜预定轨道离地面高度约为400km，地球同步卫星离地面高度约为36000km，下列说法正确的是（　　）

A、巡天空间望远镜加速就可以与空间站对接 B、巡天空间望远镜运行的线速度大于7.9km/s C、巡天空间望远镜在轨道上运行的周期比同步卫星的周期大 D、巡天空间望远镜的加速度大于放在赤道上物体的向心加速度

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16、两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为

θ = 30 °

， M、P之间连接电阻R，虚线E、F的上方有垂直导轨平面斜向下的磁场，

B = 1 T

。金属线框ABCD质量

m = 0.2 kg

， AB、CD的长度

L_{1} = 1 m

， AD、BC的长度

L_{2} = 0.5 m

， AB、CD的电阻均为

r = 0.6 Ω

， AD、BC和导轨电阻不计，

t = 0

时刻，CD边与EF重合，沿斜面向上方向施加一个作用力F，力的大小随速度的变化关系为

F = (2.8 + v) N

，线框从静止开始做匀加速直线运动，线框恰好全部进入磁场时，撤去F，当线框下滑的过程中，AB未出磁场前已经匀速。求：

（可供参考的知识：两个电动势相同的电源并联后对电路供电时，电源的总电动势等于单个电源的电动势，电源的总电阻等于两个电源内阻的并联电阻）

（1）电阻R的阻值；

（2）从撤掉F到AB恰好出磁场的时间t。

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17、某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5 L，如图所示，装入6 L的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入300 cm³ ， 1 atm的空气，设整个过程温度保持不变．

(1)要使贮气筒中空气的压强达到4 atm，打气筒应打压几次？

(2)在贮气筒中空气的压强达到4 atm时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？

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18、光伏电池是将太阳能转化为电能的装置，由于其能量来源于“取之不尽”的太阳能辐射，而且清洁、安全、无污染，目前已广泛应用于人们生活的各个方面。小明家里就安装了一套太阳能庭院灯，小明和科技小组的同学拆下了其中的光伏电池，欲测量其电动势和内阻。通过查阅铭牌，他们了解到电池规格为“12V；2Ω；6A·h”，高亮度LED照明灯的规格为“6W；10V”。

(1)、若通过分压电阻保证LED灯正常发光，则给光伏电池充满电后，理论上可使LED灯连续照明h；

(2)、实验室可提供的器材如下：

电流表A（量程0.6A，内阻约为2Ω）

电压表V（量程15V，内阻约为10kΩ）

滑动变阻器 $R_{1}$ （0~20Ω）

电阻箱 $R_{2}$ （最大阻值99Ω，最小分度0.1）

电阻箱 $R_{3}$ （最大阻值999Ω，最小分度1Ω）

单刀单掷开关 $S_{1}$ 、单刀双掷开关 $S_{2}$ 及导线若干

为测量该电池的电动势和内阻，该小组设计了如图甲所示的电路，并按以下步骤进行操作：

①闭合开关 $S_{1}$ ，断开开关 $S_{2}$ ，调节滑动变阻器 $R_{1}$ 使电流表指针满偏：

②保持滑片P不动，把开关 $S_{2}$ 与1接通，调节电阻箱使电流表指针半偏，读出电阻箱的阻值 $r_{0}$ ，则可得电流表的内阻 $R_{A} =$ ，该测量值真实值（选填“大于”“小于”或“等于”），其中电阻箱应选择（选填“ $R_{2}$ ”或“ $R_{3}$ ”）；

③闭合开关 $S_{1}$ ，把开关 $S_{2}$ 与2接通，调节滑动变阻器阻值，记下多组电流表的示数I和相应电压表的示数U；

④以U为纵坐标，I为横坐标，作出 $U - I$ 图线如图乙所示，图线斜率的绝对值为k，纵截距为b，根据图线求得电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ ；

(3)、在不计电流表内阻测量误差的情况下，测量电动势和内阻时电流表和电压表（选填“会”或“不会”）引起系统误差。

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19、某兴趣小组在实验室里找到了一小金属球做了一个如图所示的单摆，来测量当地的重力加速度。具体操作如下：

（1）甲同学用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为 $d = 2.275 mm$ ，此测量数据是选用了仪器测量得到的。（填标号）

A．毫米刻度尺 B.10分度游标卡尺 C.20分度游标卡尺 D．螺旋测微器

（2）测量单摆的周期时，乙同学在摆球某次通过最低点时按下停表开始计时，同时数1；当摆球第二次通过最低点时数2，依此法往下数，当他数到80时，按下停表停止计时，读出这段时间t，则该单摆的周期为（填标号）

A． $\frac{t}{39}$ B． $\frac{t}{39.5}$ C． $\frac{t}{40}$ D． $\frac{t}{79}$

（3）丙同学忘记测量摆球直径，但他仍改变细线的长度先后做两次实验，记录细线的长度及单摆对应的周期分别为 $l_{1}$ 、 $T_{1}$ ，和 $l_{2}$ 、 $T_{2}$ ，则重力加速度为（用 $l_{1}$ 、 $T_{1}$ 、 $l_{2}$ 、 $T_{2}$ 表示）。该同学测出的重力加速度当地重力加速度（填“>”、“<”、“=”）

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20、一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点。在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在（

t + 3 s

）时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点平衡位置间距离

a = 9 m

，则以下说法中正确的是（　　）

A、若周期为4s，波一定向右传播 B、若周期大于4s，波可能向右传播 C、若波速为8.5m/s，波一定向左传播 D、该波波速可能的最小值为0.5m/s

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