高中物理试题

如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα= $\frac{3}{5}$ ，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：

（1）水平恒力的大小和小球到达 C点时速度的大小；    

（2）小球到达 A点时动量的大小；    

（3）小球从 C点落至水平轨道所用的时间。    

如图，从离子源产生的甲、乙两种离子，由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v ₁， 并在磁场边界的N点射出；乙种离子在MN的中点射出；MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求：

（1）磁场的磁感应强度大小；    

（2）甲、乙两种离子的比荷之比。    

一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻R _x的阻值，图中R ₀为标准定值电阻（R ₀=20.0 Ω）； 可视为理想电压表。S ₁为单刀开关，S ₂位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：

⑴按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线________；

⑵将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S ₁；

⑶将开关S ₂掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表 的示数 U ₁；然后将S ₂掷于2端，记下此时电压表 的示数 U ₂；

⑷待测电阻阻值的表达式R _x=________（用 R ₀、 U ₁、 U ₂表示）；

⑸重复步骤（3），得到如下数据：

	1	2	3	4	5
U 1/V	0.25	0.30	0.36	0.40	0.44
U 2/V	0.86	1.03	1.22	1.36	1.49
$\frac{U_2}{U_1}$	3.44	3.43	3.39	3.40	3.39

⑹利用上述5次测量所得 $\frac{U_2}{U_1}$ 的平均值，求得 R _x=________Ω。（保留1位小数）

甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：

（1）甲用两个手指轻轻捏住量程为 L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于 L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。

甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为 L ₁ ， 重力加速度大小为 g ， 则乙的反应时间为________（用 L、 L ₁和 g表示）。

（2）已知当地的重力加速度大小为 g=9.80 m/s ² ， L=30.0 cm， L ₁=10.4 cm，乙的反应时间为________s。（结果保留2位有效数字）    

（3）写出一条提高测量结果准确程度的建议：________。    

如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b ， 它们由静止开始运动，在随后的某时刻t ， a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（ ）

A. a的质量比 b的大 B. 在 t时刻， a的动能比 b的大

C. 在 t时刻， a和 b的电势能相等 D. 在 t时刻， a和 b的动量大小相等

如图（a），在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图（b）所示，规定从Q到P为电流的正方向。导线框R中的感应电动势（ ）

A. 在 $t=\frac{T}{4}$ 时为零 B. 在 $t=\frac{T}{2}$ 时改变方向

C. 在 $t=\frac{T}{2}$ 时最大，且沿顺时针方向 D. 在 $t=T$ 时最大，且沿顺时针方向

地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，（ ）

A. 矿车上升所用的时间之比为4:5 B. 电机的最大牵引力之比为2:1

C. 电机输出的最大功率之比为2:1 D. 电机所做的功之比为4:5

甲乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 在 t ₁时刻两车速度相等 B. 从0到 t ₁时间内，两车走过的路程相等

C. 从 t ₁到 t ₂时间内，两车走过的路程相等 D. 从 t ₁到 t ₂时间内的某时刻，两车速度相等

在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和 $\frac{v}{2}$ 的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的（ ）

A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍

一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q _方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q _正。该电阻上电压的峰值为 $u_0$ ， 周期为T，如图所示。则 $Q_{方}:Q_{正}$ 等于（ ）

A. $1:\sqrt{2}$ B. $\sqrt{2}:1$ C. 1:2 D. 2:1

为了探测引力波，"天琴计划"预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为（ ）

A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1

1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核 ${}_{13}{}^{27}\text{A}\text{l}$ ，产生了第一个人工放射性核素 $X：\text{α}\text{+}{}_{13}{}^{27}\text{A}\text{l}\to \text{n+X}$ 。X的原子序数和质量数分别为（ ）

A. 15和28 B. 15和30 C. 16和30 D. 17和31

（1）对于实际的气体，下列说法正确的是_________           

A.气体的内能包括气体分子的重力势能

B.气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能

C.气体的内能包括气体整体运动动的动能

D.气体的体积变化时，其内能可能不变

E.气体的内能包括气体分子热运动的动能

（2）如图，一竖直放置的汽缸上端开口．汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h．a距缸底的高度为H：活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。己知活塞质量从为m，面积为S．厚度可忽略：活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态．上，下方气体压强均为P₀ ， 温度均为T₀ ， 现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g.

一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在 $\mathit{xOy}$ 平面内的截面如图所示：中间是磁场区域,其边界与y轴垂直,宽度为1,磁感应强度的大小为 $B$ ,方向垂真于 $\mathit{xOy}$ 平面:磁场的上下两侧为电场区域,宽度均为 $r$ ,电场强度的大小均为 $E$ ,方向均沿x轴正方向:M、N为条状区域边界上的两点,它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。

（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；    

（2）求该粒子从M点入射时速度的大小；    

（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为 $\frac{x}{6}$ ,求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间    

汽车 $A$ 在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现其正前方停有汽车 $B$ ,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车 $B$ .两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后 $B$ 车向前滑动了 $4.5m$ , $A$ 车向前滑动了 $2.0m$ ·已知 $A$ 和 $B$ 的质量分别为 $2.0x{1.0}^3\mathit{kg}$ 和 $1.5x{1.0}^3\mathit{kg}$ ·两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小 $g=10m/s^2$ ,求

（1）碰撞后的瞬间 $B$ 车速度的大小    

（2）碰撞前的瞬间 $A$ 车速度的大小