高中物理试题

理想变压器原副线圈匝数比为10:1，一正弦交流电经变压器变压后对电阻R供电，电路如图甲所示。图乙是原线圈两端电压u随时间t变化的图象，R的阻值为10Ω。交流电流表与交流电压表均为理想电表，下列说法正确的是

A．交流电的频率变为原来的

B．交流电流表A的读数为2A

C．电阻R两端的电压为20V

D．电阻R上的热功率为4000 W

在某一个探究实验中，实验员将某物体以某一确定的初速率v₀，沿斜面向上推出（斜面足够长且与水平方向的倾角θ可调节）设物体在斜面上能达到的最大位移为S_m.实验测得S_m与斜面倾角θ的关系如右图所示，g取10m/s²，求：物体的初速率v₀和物体与斜面间的动摩擦因数μ。

用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在误差，而按图所示电路进行测量，则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除。

(1)请你简要写出还未完成的主要操作步骤，并用字母表达出相应的测量值。
①闭合开关S₁，开关S₂接2，调节R_p和，读出电流表和电压表的示数I₂、U₂.
②保持R_p不变，___________________________
(2)请你推导出待测电阻的表达式____________________
(3)用实线代表导线，将图中的器材按电路图连成测量电路。

(6分)下面是关于“验证力的平行四边形定则”的实验。
(1)某同学的实验操作主要步骤如下：
A．在桌上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；
B．用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点在橡皮筋的另一端拴上两条细绳，细绳的另外一端系着绳套；
C．用两个弹簧测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点到达某一位置O,记录下O点的位置，督促两个弹簧测力计的示数；
D.按选好的标度，用铅笔盒刻度尺作出两只弹簧测力计的拉力F₁和F₂的图示，并用平行四边形定则求出合力F;
E．只用一个弹簧测力计，通过细绳套拉橡皮筋使其伸长，读出弹簧测力计的示数，记下细绳的方向，按照同一标度作出这个力的图示；
F．比较力和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。
上述步骤中，有重要遗漏的步骤的序号是____________________
(2)如图为利用实验记录的结果作出的图，则图中的_______是力F₁和F₂的合力理论值，______是力F₁和F₂的等效合力的实际测量值。

(3)如果某同学实验中测出F₁>F₂的同时，还用量角器测量出F₁和F₂的夹角为75°。然后做出如下的几个推断，其中正确的是____。
A．将F₂转动一定的角度，可以使合力F的方向不变
B．将F₂转动一定的角度，可以使合力F的方向不变
C．保持F₁的大小和方向，将F₂逆时针转动30°，可以使合力F的大小和方向都不变
D．只有保持F₁和F₂的大小不变，同时转动一定的角度，才可能使合力的大小和方向都不变

如图所示，AB杆以恒定角速度绕A点转动，并带动套在水平杆OC上的质量为M的小环运动，运动开始时，AB杆在竖直位置，则小环M的加速度将(       )

A．逐渐增大

B．先减小后增大

C．先增大后减小

D．逐渐减小

如图1所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R₁=20Ω, R₂= 30Ω,C为电容器，已知通过R₁的正弦交流电如图2所示，则(     )

A．交流电的频率为0.02Hz

B．原线圈输入电压的最大值为282.8V

C．电阻R2的电功率约为6.67W

D．通过R3的电流始终为零

有一电场强度方向沿x轴方向的电场，其电势随x的分布如图所示。一质量为m,带电量为-q的粒子只在电场力的作用下，以初速度v₀从x=O处的O点进入电场并沿x轴正方向运动，则下列关于该粒子运动的说法中不正确的是（     ）

A．粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐减小

B．粒子从x=x1处运动到x= x3处的过程中电势能逐渐减小

C．欲使粒子能够到达x= x4处，则粒子从x=0处出发时的最小速度应为

D．若,则粒子在运动过程中的最小速度为

有一长为L，质量均匀分布的长铁链，其总质量为M，下端位于斜面船的B端，斜面长为3L，其中AC段、CD段、DB段长均为L，CD段与铁链的动摩擦因数，其余部分均可视为光滑，现用轻绳把铁链沿斜面全部拉到水平面上，人至少要做的功为 (      )

A．

B．

C．

D．

太阳系中某行星运行的轨道半径为R_o，周期为T₀.但天文学家在长期观测中发现，其实际运行的轨道总是存在一些偏离，且周期性地每隔t₀时间发生一次最大的偏离（行星仍然近似做匀速圆周运动）. 天文学家认为形成这种现象的原因可能是该行星外侧还存在着一颗未知行星。假设两行星的运行轨道在同一平面内，且绕行方向相同，则这颗未知行星运行轨道的半径R和周期T是（认为未知行星近似做匀速圆周运动）(      )

A．

B．

C．

D．

如图所示，两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°，导轨间距为l = 0．50m，金属杆ab、cd的质量均为m=1．0kg，电阻均为r = 0．10Ω，垂直于导轨水平放置．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B = 2．0T．用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆沿轨道以某一速度匀速上升时，cd杆保持静止．不计导轨的电阻，导轨和杆ab、cd之间是光滑的，重力加速度g =10m/s²．求：

（1）回路中感应电流I的大小．
（2）拉力做功的功率．
（3）若某时刻将cd杆固定，同时将ab杆上拉力F增大至原来的2倍，求当ab杆速度v₁=2m/s时杆的加速度和回路电功率P₁

如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1．0kg的滑块（可视为质点）在水平恒力F=10．0N的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移x=0．50m时撤去力F。已知A、B之间的距离x₀=1．0m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0．10，取g=10m/s²。求：

（1）在撤去力F时，滑块的速度大小；
（2）滑块通过B点时的动能；
（3）滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0．35m，求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。

某同学通过实验测定一根粗细均匀、阻值约为5合金丝电阻率的实验。
①用螺旋测微器测定合金丝直径的结果如图所示，合金丝的直径为________mm。

②现有如下器材：
A．输出电压可调的学生电源（2V、4V、6V内阻可不计）
B．电流表（0~0．6A，内阻约0．2Ω）
C．电压表（0~3V，内阻约3 k）
D．待测电阻R_x
E．保护电阻R₀=5
F．滑动变阻器（0~5，额定电流2A）
G．滑动变阻器（0～2，额定电流1A）
H．开关和导线若干
为了减小测量误差，本实验应选用图中两种电路图中的_______（填相应的电路图下的字母A或B）；

③为了提高测量准确度，获取多组数据，因此电源电压应选用______V；滑动变阻器应选用______（选填器材前的字母）；

（共9分）甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。

①甲组同学采用图甲所示的实验装置。
A．为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用      ；（用器材前的字母表示）
a．长度接近1m的细绳
b．长度为30cm左右的细绳
c．直径为1．8cm的塑料球
d．直径为1．8cm的铁球
e．最小刻度为1cm的米尺
f．最小刻度为1mm的米尺
B．该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式g=              。（用所测物理量表示）
C．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值        。（选填“偏大”、“偏小”或 “不变”）
②乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示。将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的v t图线。

A．由图丙可知，该单摆的周期T=       s；
B．更换摆线长度后，多次测量，根据实验数据，利用计算机作出T² L（周期平方 摆长）图线，并根据图线拟合得到方程T²＝4．04L＋0．035。由此可以得出当地的重力加速度g＝         m/s²。（取π²＝9．86，结果保留3位有效数字）

有一个带正电的金属球壳（厚度不计），其截面图如图a所示， O为球心，球壳P处开有半径远小于球半径的小孔。以O点为坐标原点，过P点建立x坐标轴，4点是坐标轴上的一点，x轴上各点电势如图b所示。电子从O点以V₀的初速度沿x轴方向射出，依次通过P、A两点。则下列关于电子的描述正确的是

A．在OP间电子做匀加速直线运动

B．在PA间电子做匀减速直线运动

C．在OP间运动时电子的电势能均匀增加

D．在PA间运动时电子的电势能增加

已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g，则地球同步卫星的环绕速度为

A．

B．

C．

D．