高考物理试题

人类研究磁场的目的之一是为了通过磁场控制带电粒子的运动。如图所示，是通过磁场控制带电粒子运动的一种模型。在0≤x＜d和d＜x≤2d的区域内，分别存在磁感应强度均为B的匀强磁场，方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外。在坐标原点有一粒子源，连续不断地沿x轴正方向释放出质量为m，带电量为q(q>0)的粒子，其速率有两种，分别为v1＝，v2＝。(不考虑粒子的重力、粒子之间的相互作用)试计算下列问题：

(1)求两种速率的粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的半径大小R1和R2；
(2)求两种速率的粒子从x＝2d的边界射出时，两出射点的距离Δy的大小；
(3)在x＞2d的区域添加一匀强磁场B1，使得从x＝2d边界射出的两束粒子最终汇聚成一束，并平行y轴正方向运动。在图中用实线画出粒子的大致运动轨迹(无需通过计算说明)，用虚线画出所添加磁场的边界线。

如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、间距，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成角，N、Q两端接有的电阻。一金属棒垂直导轨放置，两端与导轨始终有良好接触，已知的质量，电阻，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。在平行于导轨向上的拉力作用下，以初速度沿导轨向上开始运动，可达到最大速度。运动过程中拉力的功率恒定不变，重力加速度。
（1）求拉力的功率P；
（2）开始运动后，经速度达到，此过程中克服安培力做功，求该过程中沿导轨的位移大小x。

如图为一电流表的原理示意图，质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k，在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指标尺上的读数，MN的长度大于ab，当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度．下列说法正确的是

A. 若要电流表正常工作，M端与电源正极相接
B. 若要电流表正常工作，M端与电源负极相接
C. 若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为原来的2倍
D. 若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为原来的1/2倍

下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）
A．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力
B．对于同一理想气体，温度越高，分子平均动能越大
C．热量总是自发的从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体
D．在阳光照射下，可以观察到教室空气中飞舞的灰尘做无规则运动，灰尘的运动属于布朗运动
E．用活塞压缩气缸内的理想气体，对气体做了3.0x105J的功，同时气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了1.5×105J

①用10分度游标卡尺测量遮光条宽度d，如图所示遮光条宽度d=___________mm

②某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度.该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示,测量金属板厚度时的示数如图(b)所示.图(a)所示读数为________mm，图(b)所示读数为________mm，所测金属板的厚度为________mm.

如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A/4倍。阀门S将A和B两部分隔开.A内为真空，B和C内都充有气体.U形管内左边水银柱比右边的低50mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。

(i)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)
(ii)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为40mm，求加热后右侧水槽的水温。

如图所示，我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括分布于a类型轨道的5 颗同步轨道卫星、分布于b类型轨道的3颗倾斜轨道卫星(与同步卫星轨道半径相同，轨道倾角)和分布于c类型轨道的27颗中轨道卫星，中轨道卫星在3个互成的轨道面上做圆周运动,预计2020年全部建成．下列说法正确的是（ ）

A. a类型轨道上的卫星相对于地面静止且处于平衡状态
B. a类型轨道上的卫星运行速率等于b类型卫星的速率
C. b类型轨道上的卫星也与地球保持相对静止
D. 三类卫星相比，c类卫星的向心加速度最小

欲测量某种材料的电阻率 ρ，现提供以下实验器材：
A．20分度的游标卡尺
B．螺旋测微器
C．电流表A1(量程为50mA，内阻r1=100Ω)；
D．电流表A2(量程为100mA，内阻r2约为40Ω)；
E．滑动变阻器R1(0~10Ω，额定电流为2A)；
F．直流电源E(电动势为3V，内阻很小)
G．导电材料R2(长约为5cm，电阻约为100Ω)；
H．开关一只、导线若干。
请回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，其示数L=___________cm，用螺旋测微器测得该材料的外直径如图乙所示，其示数D=___________mm。

（2）某小组设计了如图丙、丁所示的两种实验方案的电路图，为了尽可能精确地测量该材料的电阻率ρ应选用图___________(填“丙”或“丁”)所示电路。
（3）某次实验中电流表A1和电流表A2的示数分别为I1和I2，用所测得的物理量符号和已知物理量的符号表示该材料的电阻率ρ=___________。

如图所示，一根细线的两端分别固定在M、N两点，用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线上，使a段细线恰好水平，b段细线与水平方向的夹角为45°。现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离，待玩具平衡后，关于a、b两段细线中的拉力，下列说法正确的是(　　)

A.移动前，a段细线中的拉力等于玩具所受的重力

B.移动前，a段细线中的拉力小于玩具所受的重力

C.移动后，b段细线中拉力的竖直分量不变

D.移动后，b段细线中拉力的竖直分量变小

“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长的变化情况是（　　）

A. I增大，增大       B. I增大，减小       C. I减小，增大       D. I诚小，减小

子从容器A下方的狭缝S1飘入（初速度为零）电压为U的加速电场区，加速后再通过狭缝S2后再从狭缝S3垂直于磁场边界射入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，离子经偏转磁场后最终到达照相底片D上，不考虑离子间的相互作用。

（1）若离子的电荷量为q，它最终打在照相底片D上的位置到狭缝S2的距离为d，求粒子的质量m；
（2）若容器A中有大量如（1）中所述的离子，它们经过电场加速后由狭缝S3垂直进入磁场时，可认为速度大小相等，但速度方向并不都严格垂直于边界，其中偏离垂直于MN方向的最大偏角为θ，则照相底片D上得到的谱线的宽度为多少？
（3）若容器A中有电荷量相等的铜63和铜65两种离子，它们经电场加速后垂直于MN进入磁场中会发生分离，但实际工作时加速电压的大小会在范围内微小变化，为使这两种离子将来打在照相底片上的区域不发生交叠，应小于多少？（结果用百分数表示，保留两位有效数字）；

下列有关近代物理内容的叙述，正确的是
A. 天然放射现象中的 射线是原子核外电子跃迁时辐射出的
B. 结合能越大的原子核越稳定
C. 若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也一定不能使该金属发生光电效应
D. 按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量减小

如图，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为 的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道右下方有一段弧形轨道 。质量为 的小物块 A 与水平轨道间的动摩擦因数为 。以水平轨道末端 点为坐标原点建立平面直角坐标系 ， 轴的正方向水平向右， 轴的正方向竖直向下，弧形轨道 端坐标为 ， 端在 轴上。重力加速度为 。

（ 1 ）若 A 从倾斜轨道上距 轴高度为 的位置由静止开始下滑，求 经过 点时的速度大小；

（ 2 ）若 A 从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑，经过 点落在弧形轨道 上的动能均相同，求 的曲线方程；

（ 3 ）将质量为 （ 为常数且 ）的小物块 置于 点， A 沿倾斜轨道由静止开始下滑，与 B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短），要使 A 和 B 均能落在弧形轨道上，且 A 落在 B 落点的右侧，求 A 下滑的初始位置距 轴高度的取值范围。

电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但只能在使用的装置中现场间接测量，不可能将金属绳取下后直接测量。某同学发明了一种能间接测量绳中张力的仪器，工作原理如图所示，将相距为L的两根较光滑支柱A、B固定在金属绳的同一侧，图中的小圆圈表示支柱的横截面，支柱A、B都垂直于纸面；在A、B的中点用一可动支柱C向上推动金属绳，使绳在垂直于A、B的方向竖直向上发生一个偏移量d(d≪L)，这时仪器显示金属绳对支柱C的作用力为F。如果偏移量d=10 mm，作用力F=400 N，L=250 mm，试计算金属绳中张力的大小。

某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成（题20图）.在一次地震中，震源地地震仪下方，观察到两振子相差5s开始振动，则
A. P先开始振动，震源距地震仪约36km
B. P先开始振动，震源距地震仪约25km
C. H先开始振动，震源距地震仪约36km
D. H先开始振动，震源距地震仪约25km

如图，半径为a的内圆A是电子发射器，其金属圆周表圆各处可沿纸面内的任意方向发射速率为v的电子；外圆C为与A同心的金属网，半径为a。不考虑静电感应及电子的重力和电子间的相互作用，已知电子质量为m，电量为e。

(1)为使从C射出的电子速率达到3v，C、A间应加多大的电压U；
(2)C、A间不加电压，而加垂直于纸面向里的匀强磁场。
①若沿A径向射出的电子恰好不从C射出，求该电子第一次回到A时，在磁场中运动的时间t；
②为使所有电子都不从C射出，所加磁场磁感应强度B应多大。

如图所示，质量为M=2kg、长为L=1.5m的木板静止在光滑的水平面上，木板上右端放着一可视为质点的小滑块，小滑块的质量为m=1kg,小滑块与木板之间的动摩擦因数为=0.2。若用水平拉力F作用在木板上，取g=10m/s2，则下列说法正确的是

A. F=8N时，小滑块与木板保持相对静止
B. F=10N时，小滑块与木板发生相对滑动
C. F=12N时，小滑块从木板上滑下所需的时间为2s
D. F=12N时，小滑块从木板上滑下时木板的动量大小为10kg•m/s

如图所示，一容器内装有深为h的某透明液体,底部有一点光源k,可向各个方向发光，该透明液体的折射率为n,液面足够宽．已知真空中光的传播速度为c．求：

(i)能从液面射出的光，在液体中经过的最短时间t；
(ii)液面上有光射出的区域的面积S．

某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中 R 为输电线的总电阻。若变压器视为理想变压器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各电表的示数变化情况是（　　）

A ． A ₁ 增大， V ₂ 不变， V ₃ 增大

B ． A ₁ 增大， V ₂ 减小， V ₃ 增大

C ． A ₂ 增大， V ₂ 增大， V ₃ 减小

D ． A ₂ 增大， V ₂ 不变， V ₃ 减小

如图所示，竖直固定的大圆筒由上面的细圆筒和下面的粗圆筒两部分组成，粗筒的内径是细筒内径的3倍，细筒足够长。粗简中放有A、B两个活塞，活塞A的重力及与筒壁间的摩擦不计。活塞A的上方装有水银，活塞A、B间封有定质量的空气（可视为理想气体）。初始时，用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态，水银上表面与粗简上端相平，空气柱长L=15cm，水银深H=10cm。现使活塞B缓慢上移，直至有一半质量的水银被推入细筒中，求活塞B上移的距离。（设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75cm的水气柱银柱产生的压强）