高中物理试题

我国将在今年择机执行"天问1号"火星探测任务。质量为 $m$ 的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为 $t_0$ 、速度由 $v_0$ 减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为 $g$ ，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为 $($ 　　 $)$

A．	$m(0.4g-\frac{v_0}{t_0})$	B．	$m(0.4g+\frac{v_0}{t_0})$
C．	$m(0.2g-\frac{v_0}{t_0})$	D．	$m(0.2g+\frac{v_0}{t_0})$

一定质量的理想气体从状态 $a$ 开始，经 $a\to b$ 、 $b\to c$ 、 $c\to a$ 三个过程后回到初始状态 $a$ ，其 $p-V$ 图象如图所示。已知三个状态的坐标分别为 $a(V_0$ ， $2p_0)$ 、 $b(2V_0$ ， $p_0)$ 、 $c(3V_0$ ， $2p_0)$ 。以下判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	气体在 $a\to b$ 过程中对外界做的功小于在 $b\to c$ 过程中对外界做的功
B．	气体在 $a\to b$ 过程中从外界吸收的热量大于在 $b\to c$ 过程中从外界吸收的热量
C．	在 $c\to a$ 过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D．	气体在 $c\to a$ 过程中内能的减少量大于 $b\to c$ 过程中内能的增加量

图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比 $n_1:n_2=22:3$ ，输入端 $a$ 、 $b$ 所接电压 $u$ 随时间 $t$ 的变化关系如图乙所示。灯泡 $L$ 的电阻恒为 $15\Omega$ ，额定电压为 $24V$ ．定值电阻 $R_1=10\Omega$ 、 $R_2=5\Omega$ ，滑动变阻器 $R$ 的最大阻值为 $10\Omega$ ．为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为 $($ 　　 $)$

A．

$1\Omega$

B．

$5\Omega$

C．

$6\Omega$

D．

$8\Omega$

一列简谐横波在均匀介质中沿 $x$ 轴负方向传播，已知 $x=\frac{5}{4}\lambda$ 处质点的振动方程为 $y=A\cos \left(\frac{2\pi }{T}t\right)$ ，则 $t=\frac{3}{4}T$ 时刻的波形图正确的是 $($ 　　 $)$

A．
B．
C．
D．

双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源 $S$ 到 $S_1$ 、 $S_2$ 的距离相等， $O$ 点为 $S_1$ 、 $S_2$ 连线中垂线与光屏的交点。光源 $S$ 发出的波长为 $\lambda$ 的光，经 $S_1$ 出射后垂直穿过玻璃片传播到 $O$ 点，经 $S_2$ 出射后直接传播到 $O$ 点，由 $S_1$ 到 $O$ 点与由 $S_2$ 到 $O$ 点，光传播的时间差为△ $t$ ．玻璃片厚度为 $10\lambda$ ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为 $c$ ，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．

△ $t=\frac{5\lambda }{c}$

B．

△ $t=\frac{15\lambda }{2c}$

C．

△ $t=\frac{10\lambda }{c}$

D．

△ $t=\frac{15\lambda }{c}$

氚核 ${}_1^{3}H$ 发生 $\beta$ 衰变成为氦核 ${}_2^3\mathit{He}$ ．假设含氚材料中 ${}_1^{3}H$ 发生 $\beta$ 衰变产生的电子可以全部定向移动，在 $3.2\times {10}^{4}s$ 时间内形成的平均电流为 $5.0\times {10}^{-8}A$ ．已知电子电荷量为 $1.6\times {10}^{-19}C$ ，在这段时间内发生 $\beta$ 衰变的氚核 ${}_1^{3}H$ 的个数为 $($ 　　 $)$

A．

$5.0\times {10}^{14}$

B．

$1.0\times {10}^{16}$

C．

$2.0\times {10}^{16}$

D．

$1.0\times {10}^{18}$

一质量为 $m$ 的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移 $s$ 与时间 $t$ 的关系图象如图所示。乘客所受支持力的大小用 $F_N$ 表示，速度大小用 $v$ 表示。重力加速度大小为 $g$ 。以下判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	$0~t_1$ 时间内， $v$ 增大， $F_N>\mathit{mg}$	B．	$t_1~t_2$ 时间内， $v$ 减小， $F_N<\mathit{mg}$
C．	$t_2~t_3$ 时间内， $v$ 增大， $F_N<\mathit{mg}$	D．	$t_2~t_3$ 时间内， $v$ 减小， $F_N>\mathit{mg}$

如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为 $H=18\mathit{cm}$的 $U$形管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高 $h_0=4\mathit{cm}$的水银柱，水银柱上表面离管口的距离 $l=12\mathit{cm}$。管底水平段的体积可忽略。环境温度为 $T_1=283K$，大气压强 $p_0=76\mathit{cmHg}$。

$\left(i\right)$现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？

$\left(\mathit{ii}\right)$再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？

如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上，使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中 $($　　 $)$

A．气体体积逐渐减小，内能增加

B．气体压强逐渐增大，内能不变

C．气体压强逐渐增大，放出热量

D．外界对气体做功，气体内能不变

E．外界对气体做功，气体吸收热量

如图，相距 $L=11.5m$的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小 $v$可以由驱动系统根据需要设定。质量 $m=10\mathit{kg}$的载物箱（可视为质点），以初速度 $v_0=5.0m/s$自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数 $\mu =0.10$，重力加速度取 $g=10m/s^2$。

（1）若 $v=4.0m/s$，求载物箱通过传送带所需的时间；

（2）求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；

（3）若 $v=6.0m/s$，载物箱滑上传送带△ $t=\frac{13}{12}s$后，传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。

如图，一边长为 $l_0$的正方形金属框 $\mathit{abcd}$固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为 $B$的匀强磁场。一长度大于 $\sqrt{2}{l}_0$的均匀导体棒以速率 $v$自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与 $\mathit{ac}$垂直且中点位于 $\mathit{ac}$上，导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为 $r$，金属框电阻可忽略。将导体棒与 $a$点之间的距离记为 $x$，求导体棒所受安培力的大小随 $x(0⩽x⩽\sqrt{2}{l}_0)$变化的关系式。

已知一热敏电阻当温度从 ${10}^{°}\text{C}$升至 ${60}^{°}\text{C}$时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源 $E$、开关 $S$、滑动变阻器 $R$（最大阻值为 $20\Omega )$、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为 $100\Omega )$。

（1）在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。

（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为 $5.5V$和 $3.0\mathit{mA}$，则此时热敏电阻的阻值为　　 $\mathit{k\Omega }$（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值 $R$随温度 $t$变化的曲线如图（a）所示。

（3）将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为 $2.2\mathit{k\Omega }$．由图（a）求得，此时室温为　　 ${}^{°}\text{C}$（保留3位有效数字）。

（4）利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中， $E$为直流电源（电动势为 $10V$，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过 $6.0V$时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为 ${50}^{°}\text{C}$，则图中　　（填“ $R_1$”或“ $R_2$” $)$应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻

值应为　　 $\mathit{k\Omega }$（保留2位有效数字）。

某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为 $0.02s$，从图（b）给出的数据中可以得到，打出 $B$点时小车的速度大小 $v_B=$　　 $m/s$，打出 $P$点时小车的速度大小 $v_P=$　　 $m/s$。（结果均保留2位小数）若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为　　。

如图， $\angle M$ 是锐角三角形 $\mathit{PMN}$ 最大的内角，电荷量为 $q(q>0)$ 的点电荷固定在 $P$ 点。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	沿 $\mathit{MN}$ 边，从 $M$ 点到 $N$ 点，电场强度的大小逐渐增大
B．	沿 $\mathit{MN}$ 边，从 $M$ 点到 $N$ 点，电势先增大后减小
C．	正电荷在 $M$ 点的电势能比其在 $N$ 点的电势能大
D．	将正电荷从 $M$ 点移动到 $N$ 点，电场力所做的总功为负

在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为 $220V$ ，理想变压器原、副线圈的匝数比为 $10:1$ ， $R_1$ 、 $R_2$ 、 $R_3$ 均为固定电阻， $R_2=10\Omega$ ， $R_3=20\Omega$ ，各电表均为理想电表。已知电阻 $R_2$ 中电流 $i_2$ 随时间 $t$ 变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	所用交流电的频率为 $50\mathit{Hz}$
B．	电压表的示数为 $100V$
C．	电流表的示数为 $1.0A$
D．	变压器传输的电功率为 $15.0W$