高中物理试题

如图所示，质量的导热气缸倒扣在水平地面上，A为一T型活塞，气缸内充有理想气体。气缸的横截面积S=2×10^-4m²，当外界温度为t=27℃时，气缸对地面恰好没有压力，此时活塞位于气缸中央。不计气缸壁厚度，内壁光滑，活塞始终在地面上静止不动，大气压强为。求：

①气缸内气体的压强；
②环境温度升高时，气缸缓慢上升，温度至少升高到多少时，气缸不再上升。
③气缸不再上升后，温度继续升高，从微观角度解释压强变化的原因。

如图所示，质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F，当小车向右运动速度达 到时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过t₁=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2，假设小车足够长，g取10m／s²，求：

(1)水平恒力F的大小；
(2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移；
(3)整个过程中摩擦产生的热量。

某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R₀的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r。

实验器材有：待测电源，待测电阻R₀，电流表A(量程为0.6A，内阻不计)，电阻箱R(0～99.9)，开关，导线若干。
(1)先测电阻R₀的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整：
先闭合S₁和S₂，调节电阻箱，读出其示数R₁和对应的电流表示数I，然后_____________________，使电流表的示数仍为I，读出此时电阻箱的示数R₂。则电阻R₀的表达式为R₀=________________。
(2)同学们通过上述操作，测得电阻，继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是：闭合S₁，断开S₂，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，如下表数据：

①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图。

②利用图象求出该电源的电动势E=_____________V，内阻r=_____________(保留两位有效数字)

用如图实验装置验证组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，在m₁拖着的纸带上打出一系列的点，打点计时器的打点频率为50Hz，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，相邻两计数点间均有4个点未画出，计数点间的距离如图所示。已知(g取9.8 m／s²，所有结果均保留三位有效数字)，则

①下面给出了该实验的操作步骤：

A．按照图示的装置安装实验器材

B．将打点计时器接到直流电源上

C．先释放m2，再接通电源，在纸带打下一系列点迹

D．挑选点迹清晰的纸带进行测量

E．根据测量的结果，分别计算系统减少的重力势能和增加的动能
其中操作不当的步骤是：_____________

②在打0～5点过程中系统动能的增加量____________J，系统重力势能的减少量______________J，在误差允许范围内验证了机械能守恒。
③某同学作出了图线，则据图线得到的重力加速度g=______________m／s²。

探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空，飞行试验器飞抵距月球6万千米附近进入月球引力影响区，开始在月球近旁转向飞行，最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道。设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列选项错误的是

A．飞行试验器绕月球运行的周期为

B．飞行试验器工作轨道处的重力加速度为

C．飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为

D．月球的平均密度为

如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比，电源电压，原线圈电路中接入熔断电流I₀=1A的保险丝，副线圈电路中接入一可变电阻R，电压表为理想电表。则

A．电压表的读数为

B．当可变电阻R的阻值变大时，电源的输出功率变小

C．副线圈的输出功率一定是220W

D．可变电阻R的最小电阻值为13.75

如图所示，质量为m_A=2kg的木块A静止在光滑水平面上。一质量为m_B=1kg的木块B以某一初速度v₀=5m／s沿水平方向向右运动，与A碰撞后都向右运动。木块A与挡板碰撞后立即反弹(设木块A与挡板碰撞过程无机械能损失)。后来木块A与B发生二次碰撞，碰后A、B同向运动，速度大小分别为0．9m／s、1．2m／s。求：

①木块A、B第一次碰撞过程中A对B的冲量大小、方向；
②木块A、B第二次碰撞过程中系统损失的机械能是多少。

直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B=30^o，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示。光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等。己知光在真空中的传播速度为c，BD=d，∠ASD=15^o。求：

①玻璃砖的折射率；   ②SD两点间的距离。

如图所示，两根等高的四分之一光滑圆弧轨道，半径为r、间距为L，图中oa水平，co竖直，在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，轨道电阻不计，求：

(1)金属棒到达轨道底端cd时的速度大小和通过电阻R的电流：
(2)金属棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量：
(3)若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v₀向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?

如图所示为车站使用的水平传送带装置的示意图。绷紧的传送带始终保持3．0m／s的恒定速率运行，传送带的水平部分AB距水平地面的高度为h=0．45m。现有一行李包(可视为质点)由A端被传送到B端，且传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端水平抛出(不计空气阻力，g取l0m／s²)则：

（1）若行李包从B端水平抛出的初速度v=3．0m／s，求它在空中运动的时间和飞出的水平距离；
（2）若行李包以V₀=1．0m／s的初速度从A端向右滑行，包与传送带间的动摩擦因数=0．20，要使它从B端抛出后，飞出的水平距离等于(1)问中所求的水平距 离，求传送带的长度L应满足的条件。

某同学为研究小灯泡(最大电压不超过2．5 V，最大电流不超过0．55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A．电压表(量程是3 V，内阻是6 k)
B．电压表(量程是15V，内阻是30k)
C．电流表(量程是0．6A，内阻是0．5)
D．电流表(量程是3 A，内阻是0．1)
E．滑动变阻器(阻值范围0～100，额定电流为0．6A)
F．滑动变阻器(阻值范围0～5，额定电流为0．6A)
G．直流电源(电动势E="3" V，内阻不计)
H．开关、导线若干
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流和电压)．

（1）为了提高实验结果的准确程度，电流表选          ；电压表选        ；滑动变阻器选       。(以上均填写器材代号)
（2）请在下面的虚线框中画出实验电路图；

（3）在坐标纸中描出该小灯泡的伏安特性曲线；

（4）据图中描出的伏安特性曲线可知，该小灯泡的电阻随温度而变化的情况为：               。

如图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成15^o角，在竖直平面内的直线AB与场强E互相垂直，在A点以大小为v₀的初速度水平向右抛出一质量为m、带电荷量为+q的小球，经时间t，小球下落一段距离过C点(图中未画出)时其速度大小仍为v_o，己知A、B、C三点在同一平面内，则在小球由A点运动到C点的过程中

A．小球的机械能增加             B．小球的电势能增加
C．小球的重力势能增加         D．C点位于AB直线的右侧

如图所示，在空间有一坐标系xOy中，直线OP与x轴正方向的夹角为30^o，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域I和II，直线OP是他们的边界，OP上方区域I中磁场的磁感应强度为B。一质量为m，电荷量为q的质子(不计重力)以速度v从0点沿与OP成30^o角的方向垂直磁场进入区域I，质子先后通过磁场区域I和II后，恰好垂直打在x轴上的Q点(图中未画出)，则下列说法正确的是
 
A．区域II中磁感应强度为2B
B．区域II中磁感应强度为3B
C．粒子在第一象限内的运动时间为
D．粒子在第一象限内的运动时间为

我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站。如图所示，关闭发动机的航天飞机在月球引力作用下沿椭圆轨道向月球靠近，并将在椭圆的近月点B处与空间站对接。已知空间站绕月轨道为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R，那么以下选项正确的是

A．航天飞机到达B处由椭圆轨道进入空间站轨道时必须加速

B．航天飞机正在由A处加速飞向B处

C．月球的质量为M=

D．月球的第一宇宙速度为v=

如图所示的+Q和－Q是两个等量异种点电荷，以点电荷+Q为圆心作圆，A、B为圆上两点，MN是两电荷连线的中垂线，与两电荷连线交点为O，下列说法正确的是

A．A点的电场强度大于B点的电场强度
B．电子在A点的电势能小于在B点的电势能
C．把质子从A点移动到B点，静电力对质子做功为零
D．把质子从A点移动到MN上任何一点，质子电势能都增加