高中物理试题

如图所示，A是一个质量为kg表面绝缘的薄板，薄板静止在光滑的水平面上，在薄板左端放置一质量为kg带电量为C的绝缘物块，在薄板上方有一水平电场，可以通过外接装置控制其大小及方向.接通装置先产生一个方向水平向右，大小V/m的电场，薄板和物块开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为V/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，薄板正好到达目的地，且薄板和物块的速度都恰好为零. 已知薄板与物块间的动摩擦因数=0.1，（薄板不带电，物块体积大小不计，g取10m/s²）求：

（1）在电场E₁作用下物块和薄板的加速度各为多大；
（2）电场E₂作用的时间；
（3）从薄板和物块开始运动到薄板和物块的速度恰好为零过程中电场力做功为多少。

如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10^-10C，质量m＝10^-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ₀＝2×10⁶m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为S₁=12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，离界面PS的距离为S₂ =9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。（静电力常数k = 9.0×10⁹N·m²/C²，粒子重力忽略不计)

（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？
（2）到达PS界面时离D点多远？
（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。

质量为m=0.5kg、长L=1m的平板车B静止在光滑水平面上．某时刻质量M=1kg的物体A（视为质点）以v₀=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．已知A与B之间的动摩擦因数µ=0.2，取重力加速度g=10m/s²．试求：

（1）若F=5N，物体A在小车上运动时相对小车滑行的最大距离；
（2）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件．

如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量为0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速3倍时，测得线拉力比原来大40N，此时线突然断裂．求：

（1）线断裂的瞬间，线的拉力；
（2）线断裂时小球运动的线速度；
（3）桌面高出地面0.8m，若线断后小球垂直桌子边缘方向飞出，求落地点离桌面边缘的水平距离？（g取10m/s²）

2012年8月10日，改装后的瓦良格号航空母舰（该舰被海军命名为辽宁舰，编号为16号）进行出海航行试验，中国成为拥有航空母舰的国家之一．已知该航空母舰飞行甲板长度为L=300m，某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5m/s²，飞机速度要达到v=60m/s才能安全起飞．
（1）如果航空母舰静止，战斗机被弹射装置弹出后开始加速，要保证飞机起飞安全，战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大？
（2）如果航空母舰匀速前进，在没有弹射装置的情况下，要保证飞机安全起飞，航空母舰前进的速度至少是多大？

如图甲所示，一块长度为L=4m、质量为M=4kg的长木板静止放置在粗糙水平地面上。另有一质量为m=0.4kg的小铅块（可看做质点），以v₀=5.5m/s的水平初速度向右冲上木板。已知铅块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度取.

（1）求铅块最终停在木板上的位置离木板最右端的距离d₁（结果用分数表示）；
（2）若将木板平均分割长相同的八个木块，如图乙所示，其它条件不变：
①求木块开始运动瞬间，铅块的速度大小v₁以及此时木块的加速度大小a₁；
②确定铅块最终停在哪一块木块上并求出其停在该木块上的位置离该木块最右端的距离d₂（计算结果用分数表示）。

质量为m，带电量为q的带电微粒以初速度v₀从A点竖直向上射入真空中沿水平方向的匀强电场中，微粒通过电场中B点时速率为，方向与电场方向一致，在此过程中，求：

（1）A、B两点间的电势差
（2）微粒的最小动能及此时的速度方向

如图所示，光滑水平面上放置M、N、P、Q四个木块，其中M、P质量均为m，N、Q质量均为2m，M、P之间用一轻质弹簧相连。现用水平拉力F拉N，使四个木块以同一加速度a向右运动，则在突然撤去F的瞬间，下列说法正确的是

A．PQ间的摩擦力不变	B．M、P的加速度大小变为
C．MN间的摩擦力不变	D．N的加速度大小仍为a

如图甲所示，电源由n个电动势E="1.5" V、内阻均为r（具体值未知）的电池串联组成，合上开关，在变阻器的滑片C从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示，电表对电路的影响不计。（Ⅰ图为输出功率与路端电压关系曲线；Ⅱ图为路端电压与总电流关系图线；Ⅲ图为电源的输出效率与外电阻的关系图线）
     
甲                                        乙
(1)求组成电源的电池的个数以及一个电池的内阻；
(2)求滑动变阻器的总阻值；
(3)写出图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标（不要求计算过程）．

一质量m＝0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角θ=37°足够长的斜面，某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的v-t图象，如图所示.（最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g="10" m/s²）求：

（1）滑块与斜面间的动摩擦因数
（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回 斜面底端时的速度大小；若不能返回，求出滑块停在什么位置.

质量为的物体放在光滑水平地面上，在水平方向的恒定拉力的作用下，从静止开始做匀加速运动。在前4s内滑行了8m的距离，取。求：
（1）4s内拉力对物体所做的功。
（2）物体在4s末的动能。

核聚变能是一种具有经济性能优越、安全可靠、无环境污染等优势的新能源。近年来，受控核聚变的科学可行性已得到验证，目前正在突破关键技术，最终将建成商用核聚变电站。一种常见的核聚变反应是由氢的同位素氘（又叫重氢）和氚（又叫超重氢）聚合成氦，并释放一个中子。若已知氘原子的质量为2.0141u，氚原子的质量为3.0160u，氦原子的质量为4.0026u，中子的质量为1.0087u，1u＝1.66×10^-27kg。
（1）写出氘和氚聚合的反应方程。
（2）试计算这个核反应释放出来的能量。
（3）若建一座功率为3.0×10⁵kw的核聚变电站，假设聚变所产生的能量有一半变成了电能，每年要消耗多少氘的质量？（一年按3.2×10⁷s计算，光速c＝3.00×10⁸m/s，结果取二位有效数字）

半径为R的半圆柱形玻璃砖，横截面如图所示。O为圆心。已知玻璃的折射率为。当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°，一束与MN平面成45⁰的平行光束射到玻璃砖的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出。求能从MN平面射出的光束的宽度为多少？

一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图(甲)所示，图中U＝12 V的直线为图线的渐近线．现将该电源和一个变阻器R₀接成如图(乙)所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2 A，变阻器的最大阻值为R₀＝22 Ω.求：
 
(1)电源电动势E和内电阻r；
(2)空载时A、B两端输出的电压范围．
(3)A、B两端所能接负载的电阻的最小值．

在测定一节干电池的电动势和内电阻实验中，备有下列器材：

A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0Ω ）
B．电流表A₁（量程0—3 mA，内阻R_g1＝10Ω）
C．电流表A₂（量程0—0.6 A，内阻R_g2＝0.1Ω）
D．滑动变阻器R₁（0—20Ω，10 A）
E．滑动变阻器R₂（0—200Ω，l A）
F．定值电阻R₀（990Ω）
G．开关和导线若干

（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是______图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。
（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I₁-I₂图线（I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数，且I₂的数值远大于I₁的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。
（3）若将图线的纵坐标改为______，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小