高中物理试题

某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔 $0.05s$ 发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为 $5\mathit{cm}。$ 该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。

完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）

（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为 　　m/s；竖直分量大小为 　　m/s；

（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为 　　m/s ²。

水平地面上有一质量为 $m_1$ 的长木板，木板的左端上有一质量为 $m_2$ 的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中 $F_1$ 、 $F_2$ 分别为 $t_1$ 、 $t_2$ 时刻F的大小。木板的加速度 $a_1$ 随时间t的变化关系如图 $（c）$ 所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 ${\mu }_1$ ，物块与木板间的动摩擦因数为μ ₂。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（　　）

A．	$F_1＝{\mu }_1{m}_{1}g$
B．	$F_2=\frac{m_2(m_1+m_2)}{m_1}（{\mu }_2﹣{\mu }_1）g$
C．	${\mu }_2＞\frac{m_1+m_2}{m_2}{\mu }_1$
D．	在 $0～t_2$ 时间段物块与木板加速度相等

四个带电粒子的电荷量和质量分别为 $（+q，m）$ 、 $（+q，2m）$ 、 $（+3q，3m）$ 、 $\mathit{（﹣}q，m）$ ，它们先后以相同的速度从坐标原点沿 $x$ 轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与 $y$ 轴平行。不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（　　）

A．		B．
C．		D．

水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动。物体通过的路程等于 $s_0$ 时，速度的大小为 $v_0$ ，此时撤去F，物体继续滑行 $2s_0$ 的路程后停止运动。重力加速度大小为g。则（　　）

A．	在此过程中F所做的功为 $\frac{1}{2}m{v_0}^2$
B．	在此过程中F的冲量大小等于 $\frac{3}{2}m{v}_0$
C．	物体与桌面间的动摩擦因数等于 $\frac{v_0^2}{4_{s0g}}$
D．	F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍

科学家对银河系中心附近的恒星 $S2$ 进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间 $S2$ 的位置如图所示。科学家认为 $S2$ 的运动轨迹是半长轴约为1000AU （太阳到地球的距离为 $1\mathit{AU}$ ）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为 $S2$ 所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为 $M$ ，可以推测出该黑洞质量约为（　　）

A．

$4\times 10^{4}M$

B．

$4\times 10^{6}M$

C．

$4\times 10^{8}M$

D．

$4\times 10^{10}M$

医学治疗中常用放射性核素 $113\mathit{In}$ 产生 $\gamma$ 射线，而 $113\mathit{In}$ 是由半衰期相对较长的 $113\mathit{Sn}$ 衰变产生的。对于质量为 $m_0$ 的 $113\mathit{Sn}$ ，经过时间 $t$ 后剩余的 ¹¹³Sn质量为m，其 $\frac{m}{m_0}﹣t$ 图线如图所示。从图中可以得到 $113\mathit{Sn}$ 的半衰期为（　　）

A．

67.3d

B．

101.0d

C．

115.1d

D．

124.9d

如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为 $q（q＞0）$ 的带电粒子从圆周上的 $M$ 点沿直径 $\mathit{MON}$ 方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 $v_1$ ，离开磁场时速度方向偏转 $90°$ ；若射入磁场时的速度大小为 $v_2$ ，离开磁场时速度方向偏转 $60°$ 。不计重力。则 $\frac{v_1}{v_2}$ 为（　　）

A．

$\frac{1}{2}$

B．

$\frac{\sqrt{3}}{3}$

C．

$\frac{\sqrt{3}}{2}$

D．

$\sqrt{3}$

如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为F _M和F _N，相应的电势能分别为 $E_{\mathit{pM}}$ 和 $E_{\mathit{pN}}$ ，则（　　）

A．	$F_M＜F_N$ ， $E_{\mathit{pM}}＞E_{\mathit{pN}}$	B．	$F_M＞F_N$ ， $E_{\mathit{pM}}＞E_{\mathit{pN}}$
C．	$F_M＜F_N$ ， $E_{\mathit{pM}}＜E_{\mathit{pN}}$	D．	$F_M＞F_N$ ， $E_{\mathit{pM}}＜E_{\mathit{pN}}$

如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（　　）

A．	动量守恒，机械能守恒
B．	动量守恒，机械能不守恒
C．	动量不守恒，机械能守恒
D．	动量不守恒，机械能不守恒

如图，一倾角为 θ的光滑斜面上有50个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为 d，减速带的宽度远小于 d；一质量为 m的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带 L处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第30个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第50个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离 s后停下。已知小车与地面间的动摩擦因数为 μ，重力加速度大小为 g。

（1）求小车通过第30个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能；

（2）求小车通过前30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；

（3）若小车在前30个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机械能，则 L应满足什么条件？

某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性。所用器材有:小灯泡（额定电压2.5 V，额定电流0.3 A）、电压表（量程300 mV，内阻300 Ω）、电流表（量程300 mA，内阻0.27 Ω）定值电阻 R ₀、滑动变阻器 R ₁（阻值0~20 Ω）、电阻箱 R ₂（最大阻值9 999.9 Ω）、电源 E（电动势6V，内阻不计）、开关S、导线若干。完成下列填空:

（1）有3个阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300 mA的 U- I曲线， R ₀应选取阻值为______Ω的定值电阻；

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的________（填" a"或" b"）端；

图（b）

（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱 R ₂的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数 U、 I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10 mA时，小灯泡的电阻为__________Ω（保留1位有效数字）；

（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为3 V，该同学经计算知，应将 R ₂的阻值调整为_________Ω。然后调节滑动变阻器 R ₁，测得数据如下表所示：

U/mV	24.0	46.0	76.0	110.0	128.0	152.0	184.0	216.0	250.0
I/mA	140.0	160.0	180.0	200.0	220.0	240.0	260.0	280.0	300.0

（5）由图（b）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻____（填"增大""减小"或"不变"）；

（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为160 mA，可得此时小灯泡电功率 P ₁＝________W（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为300 mA时，小灯泡的电功率为 P ₂，则 $\frac{P_2}{P_1}$ =____________（保留至整数）。

为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为 α的斜面（已知sin α＝0.34，cos α＝0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔Δ T＝0.20 s）内小铜块沿斜面下滑的距离 s _i（ i＝1，2，3，4，5），如下表所示。

s 1	s 2	s 3	s 4	s 5
5.87cn	7.58cm	9.31cm	11.02cm	12.74cm

由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_______m/s ²，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80 m/s ²）

由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（   ）

A．	甲和乙都加速运动
B．	甲和乙都减速运动
C．	甲加速运动，乙减速运动
D．	甲减速运动，乙加速运动

一质量为 m的物体自倾角为 α的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为 E _k，向上滑动一段距离后速度减小为零；此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为 $\frac{E_k}{5}$ 。已知sin α＝0.6，重力加速度大小为g。则（   ）

A．	物体向上滑动的距离为 $\frac{E_k}{2\mathit{mg}}$
B．	物体向下滑动时的加速度大小为 $\frac{g}{5}$
C．	物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5
D．	物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长

某电场的等势面如图所示，图中 a、 b、 c、 d、 e为电场中的5个点，则（   ）

A．	一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功
B．	一电子从a点运动到d点，电场力做功为4 eV
C．	b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D．	a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大