高中物理试题

1934年，约里奥 $-$ 居里夫妇用 $\alpha$ 粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素 $X$ ，反应方程为 ${}_2^4\mathit{He}{+}_{13}^{27}\mathit{Al}\to X{+}_0^{1}n$ ． $X$ 会衰变成原子核 $Y$ ，衰变方程为 $X\to Y{+}_1^{0}e$ ．则 $($ 　　 $)$

A．	$X$ 的质量数与 $Y$ 的质量数相等
B．	$X$ 的电荷数比 $Y$ 的电荷数少1
C．	$X$ 的电荷数比 ${}_{13}^{27}\mathit{Al}$ 的电荷数多2
D．	$X$ 的质量数与 ${}_{13}^{27}\mathit{Al}$ 的质量数相等

真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为 $a$ 和 $3a$ 的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为 $v$ 的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为 $m$ ，电荷量为 $e$ ，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为 $($ 　　 $)$

A．

$\frac{3\mathit{mv}}{2\mathit{ae}}$

B．

$\frac{\mathit{mv}}{\mathit{ae}}$

C．

$\frac{3\mathit{mv}}{4\mathit{ae}}$

D．

$\frac{3\mathit{mv}}{5\mathit{ae}}$

如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上 $O$ 点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时， $O$ 点两侧绳与竖直方向的夹角分别为 $\alpha$ 和 $\beta$ ．若 $\alpha =70°$ ，则 $\beta$ 等于 $($ 　　 $)$

A．

$45°$

B．

$55°$

C．

$60°$

D．

$70°$

"嫦娥四号"探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的 $K$ 倍。已知地球半径 $R$ 是月球半径的 $P$ 倍，地球质量是月球质量的 $Q$ 倍，地球表面重力加速度大小为 $g$ 。则"嫦娥四号"绕月球做圆周运动的速率为 $($ 　　 $)$

A．

$\sqrt{\frac{\mathit{RKg}}{\mathit{QP}}}$

B．

$\sqrt{\frac{\mathit{RPKg}}{Q}}$

C．

$\sqrt{\frac{\mathit{RQg}}{\mathit{KP}}}$

D．

$\sqrt{\frac{\mathit{RPg}}{\mathit{QK}}}$

甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为 $1\mathit{kg}$ ，则碰撞过程两物块损失的机械能为 $($ 　　 $)$

A．

$3J$

B．

$4J$

C．

$5J$

D．

$6J$

如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关 $S$ 由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到 $($ 　　 $)$

A．	拨至 $M$ 端或 $N$ 端，圆环都向左运动
B．	拨至 $M$ 端或 $N$ 端，圆环都向右运动
C．	拨至 $M$ 端时圆环向左运动，拨至 $N$ 端时向右运动
D．	拨至 $M$ 端时圆环向右运动，拨至 $N$ 端时向左运动

甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为 $V$，罐中气体的压强为 $p$；乙罐的容积为 $2V$，罐中气体的压强为 $\frac{1}{2}p$．现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。求调配后

$\left(i\right)$两罐中气体的压强；

$\left(\mathit{ii}\right)$甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。

分子间作用力 $F$与分子间距 $r$的关系如图所示， $r=r_1$时， $F=0$．分子间势能由 $r$决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点 $O$，另一分子从距 $O$点很远处向 $O$点运动，在两分子间距减小到 $r_2$的过程中，势能　减小　（填“减小”“不变”或“增大” $)$；在间距由 $r_2$减小到 $r_1$的过程中，势能　　（填“减小”“不变”或“增大” $)$；在间距等于 $r_1$处，势能　　（填“大于”“等于”或“小于” $)$零。

在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面是以 $O$为圆心，半径为 $R$的圆， $\mathit{AB}$为圆的直径，如图所示。质量为 $m$，电荷量为 $q(q>0)$的带电粒子在纸面内自 $A$点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的 $C$点以速率 $v_0$穿出电场， $\mathit{AC}$与 $\mathit{AB}$的夹角 $\theta =60°$．运动中粒子仅受电场力作用。

（1）求电场强度的大小；

（2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？

（3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为 $m{v}_0$，该粒子进入电场时的速度应为多大？

我国自主研制了运 $-20$重型运输机。飞机获得的升力大小 $F$可用 $F=k{v}^2$描写， $k$为系数； $v$是飞机在平直跑道上的滑行速度， $F$与飞机所受重力相等时的 $v$称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为 $1.21\times {10}^5\mathit{kg}$时，起飞离地速度为 $66m/s$；装载货物后质量为 $1.69\times {10}^5\mathit{kg}$，装载货物前后起飞离地时的 $k$值可视为不变。

（1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；

（2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行 $1521m$起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。

某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括 ：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为 $d$的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

实验步骤如下：

（1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间　　时，可认为气垫导轨水平；

（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量 $m_1$、滑块（含遮光片）的质量 $m_2$；

（3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；

（4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过 $A$、 $B$两处的光电门的遮光时间△ $t_1$、△ $t_2$及遮光片从 $A$运动到 $B$所用的时间 $t_{12}$；

（5）在遮光片随滑块从 $A$运动到 $B$的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小 $I=$　　，滑块动量改变量的大小△ $p=$　　；（用题中给出的物理量及重力加速度 $g$表示）

（6）某一次测量得到的一组数据为： $d=1.000\mathit{cm}$， $m_1=1.50\times {10}^{-2}\mathit{kg}$， $m_2=0.400\mathit{kg}$，△ $t_1=3.900\times {10}^{-2}s$，△ $t_2=1.270\times {10}^{-2}s$， $t_{12}=1.50s$，取 $g=9.80m/s^2$．计算可得 $I=$　　 $N\cdot s$，△ $p=$　　 $\mathit{kg}\cdot m\cdot s^{-1}$；（结果均保留3位有效数字）

（7）定义△ $=\left|\frac{I-△p}{I}\right|\times 100\%$，本次实验△ $=$　　 $\%$（保留1位有效数字）。

某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻 $R_x$，所用电压表的内阻为 $1\mathit{k\Omega }$，电流表内阻为 $0.5\Omega$．该同学采用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的 $O$、 $P$两点之间，另一种是跨接在 $O$、 $Q$两点之间。测量得到如图（b）所示的两条 $U-I$图线，其中 $U$与 $I$分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题：

（1）图（b）中标记为Ⅱ的图线是采用电压表跨接在　　（填“ $O$、 $P$”或“ $O$、 $Q$” $)$两点的方案测量得到的。

（2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ” $)$得到的结果更接近待测电阻的真实值，结果为　　 $\Omega$（保留1位小数）。

（3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为　　 $\Omega$（保留1位小数）。

如图， $U$ 形光滑金属框 $\mathit{abcd}$ 置于水平绝缘平台上， $\mathit{ab}$ 和 $\mathit{dc}$ 边平行，和 $\mathit{bc}$ 边垂直。 $\mathit{ab}$ 、 $\mathit{dc}$ 足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 $\mathit{MN}$ 置于金属框上，用水平恒力 $F$ 向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中， $\mathit{MN}$ 与金属框保持良好接触，且与 $\mathit{bc}$ 边保持平行。经过一段时间后 $($ 　　 $)$

A．	金属框的速度大小趋于恒定值
B．	金属框的加速度大小趋于恒定值
C．	导体棒所受安培力的大小趋于恒定值
D．	导体棒到金属框 $\mathit{bc}$ 边的距离趋于恒定值

一物块在高 $3.0m$ 、长 $5.0m$ 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离 $s$ 的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取 $10m/s^2$ ．则 $($ 　　 $)$

A．	物块下滑过程中机械能不守恒
B．	物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
C．	物块下滑时加速度的大小为 $6.0m/s^2$
D．	当物块下滑 $2.0m$ 时机械能损失了 $12J$

下列核反应方程中， $X_1$ 、 $X_2$ 、 $X_3$ 、 $X_4$ 代表 $\alpha$ 粒子的有 $($ 　　 $)$

A．	${}_1^{2}H{+}_1^{2}H{\to }_0^{1}n+X_1$
B．	${}_1^{2}H{+}_1^{3}H{\to }_0^{1}n+X_2$
C．	${}_{92}^{235}U{+}_0^{1}n{\to }_{56}^{144}\mathit{Ba}{+}_{36}^{89}\mathit{Kr}+3X_3$
D．	${}_0^{1}n{+}_3^6\mathit{Li}{\to }_1^{3}H+X_4$