高中物理试题

如图a所示，在光滑水平地面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为a，在1位置以速度进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时（t=0），若磁场的宽度为b（b>3a），在时刻线框到达2位置速度又为，并开始离开匀强磁场，此过程中v-t图像如图b所示，则

A．在时刻线框的速度为

B．当线框右侧边MN刚进入磁场时，MN两端的电压为

C．线框完全离开磁场瞬间的速度可能比时刻的速度大

D．线框穿过磁场的整个过程中产生的电热为2Fb

如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有       种，其中最短波长为      m（已知普朗克常量h=6.63×10^－34 J·s）。

半径为R的半球形介质截面如图所示，D为圆心，同一频率的单色光a、b相互平行，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射。光线b的入射角为45°，求：

①介质的折射率；
②光线a、b的射出点O与O′之间的距离。

如图所示，圆柱形区域的半径为R，在区域内有垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场；对称放置的三个相同的电容器，极板间距为d，极板电压为U，与磁场相切的极板，在切点处均有一小孔．一带电粒子，质量为m，带电荷量为+q，自某电容器极板上的M点由静止释放，M点在小孔a的正上方，若经过一段时间后，带电粒子又恰好返回M点，不计带电粒子所受重力，求：

（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径；
（2）U与B所满足的关系式；
（3）带电粒子由静止释放到再次返回M点所经历的时间．

如图所示，一根轻质弹簧左端固定在水平桌面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m＝1.0 kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点，现对小物块施加一个外力，使它缓慢移动，压缩弹簧（压缩量为x＝0.1 m）至A点，在这一过程中，所用外力与弹簧压缩量的关系如图所示。然后释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L＝2x。水平桌面的高为h＝5.0 m，计算时，可取滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。（g取10 m/s²）

求：（1）压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；
（2）小物块到达桌边B点时速度的大小；
（3）小物块落地点与桌边B的水平距离。

过去已知材料的折射率都为正值（n>0），现针对某些电磁波设计的人工材料，其折射率都为负值（n<0），称为负折射率材料，电磁波从空气射入这类材料时，折射定律和电磁波传播规律仍然不变，但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。现空气中有一上下表面平行厚度为d=30cm，折射率n=-1.732的负折射率材料，一束电磁波从其上表面以入射角i=60°射入，从下表面射出，

①请画出电磁波穿过该材料的示意图；
②求电磁波穿过该材料所用的时间。

如图所示，空间中存在范围足够大匀强电场和匀强磁场，电场方向沿y轴正方向，磁场方向垂直于xy平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或撤除与撤除前的一样。一带正电荷的粒子（不计重力）从坐标原点以初速度沿x轴正方向射入，若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动，若只有磁场，粒子将做半径为R的匀速圆周运动；现在只加电场，粒子从O点开始运动，当粒子第一次通过x=R平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，求：

（1）粒子第一次通过x=P平面（图中虚线所示）时的速度。
（2）粒子从O点运动到第二次通过x=R平面（图中虚线所示）时所用的时间；
（3）粒子第二次通过x=R平面（图中虚线所示）时的位置坐标。

如图所示，一个质量为M=0.4kg，长为L=0.45m的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m=0.1kg的弹性小球，球和管间的滑动摩擦力和最大静摩擦力大小均为4N，管从下端离地面距离为H=0.45m处自由落下，运动过程中，管始终保持竖直，每次落地后向上弹起的速度与落地时速度大小相等，不计空气阻力，取。求：

（1）管第一次落地弹起时管和球的加速度；
（2）假设管第一次落地弹起过程中，球没有从管中滑出，求球与管刚达到相对静止时，管的下端离地面的高度。

截流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为，式中常量k>0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根等长的轻质绝缘细线静止地悬挂，如图所示。开始时MN内不同电流，此时两细线内的张力均为。当MN通以强度为的电流时，两细线内的张力均减小为，当MN内的电流强度变为时，两细线的张力均大于

（1）分别指出强度为的电流和方向；
（2）MN分别通以强度为电流时，线框受到的安培力大小之比。

如图所示，在同一水平面的两导轨相互平行，相距2m并处于竖直向上的磁感应强度B为0.75T的匀强磁场中，一根质量为3.0kg的金属杆放在导轨上且与导轨垂直，当金属棒中通如图所示的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，求：（）

（1）导轨与金属棒间的动摩擦因数；
（2）保持气体条件不变，通入金属棒中电流变为9A瞬间，金属棒加速度的大小；
（3）保持气体条件不变，将两导轨的右端抬高，使其与水平方向夹角为45°，若要仍使金属棒保持静止且与导轨间无摩擦力，金属棒中的电流。

质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图为质谱仪原理示意图，现利用这种质谱仪对氢元素进行测量，氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S无初速度飘入电压为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，氢的三种同位素氕氘氚的电量之比为1:1:1，质量之比为1:2:3，它们最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条质谱线，下列判断正确的是

A．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕

B．进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚

C．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序为氚、氘、氕

D．a、b、c三条质谱线依次排列的顺序为氕、氘、氚

如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电路中的、分别为总阻值一定的滑动变阻器，为定值电阻，为光敏电阻（其电阻随光照强度增大而减小），当开关S闭合，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态，下列说法中正确的是

A．只断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动

B．只调节电阻的滑动端向上移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动

C．只调节电阻的滑动端向下移动时，电压表示数变大，带电微粒向上运动

D．只增大的光照强度，电阻消耗的功率变大，带电微粒向上运动

如图所示电路中，电源内阻r=2Ω，电动机内电阻R=1Ω，当S₁闭合，S₂断开时，电源电功率P=80W，电源的输出功率P₀=72W，当S₁和S₂均闭合时，电动机正常工作，流过定值电阻R₀的电流I₀=1.5A。求：

（1）电源电动势E和定值电阻R₀
（2）电动机正常工作时输出功率P_出

如图为某种电磁泵模型，泵体是长为L₁，宽与高均为L₂的长方体．泵体处在方向垂直向外、磁感应强度为B的匀强磁场中，泵体的上下表面接电压为U的电源（内阻不计），理想电流表示数为I，若电磁泵和水面高度差为h，液体的电阻率为ρ，在t时间内抽取液体的质量为m，不计液体在流动中和管壁之间的阻力，取重力加速度为g．则(     )

A．泵体上表面应接电源负极

B．电磁泵对液体产生的推力大小为BIL1

C．电源提供的电功率为

D．质量为m的液体离开泵时的动能为UIt﹣mgh﹣t

如图所示，将通电线圈悬挂在磁铁N极附近：磁铁处于水平位置和线圈在同一平面内，且磁铁的轴线经过线圈圆心，线圈将（ ）

A．转动同时靠近磁铁

B．转动同时离开磁铁

C．不转动，只靠近磁铁

D．不转动，只离开磁铁