高考物理试题

小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”。他进行了如下实验操作并测出如下数值:

①用天平测出小钢球的质量为0.20kg;
②用游标卡尺测出小钢球的直径为10.0mm
③用刻度尺测出电磁铁端到光电门的距离为82.55cm
④电磁铁先通让小钢球吸在屯磁铁底端;
⑤电磁铁断电后,小钢球白由下落
⑥在小钢球经过光电门时间内计时装置记下小钢球经过光电门所用时间为2.50×10-3s,由此可算得小钢球经过光电门的速度;
⑦计算得出小钢球到达光电门时重力势能减小量_________J,小钢球的动能变化量______J(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
从实验结果中发现_______(填“稍大于”“稍小于”或“等于”) ,试分析可能的原因______________.

如图所示，空间存在足够大的竖直向下的匀强电场，带正电荷的小球（可视为质点且所受电场力与重力相等）自空间0点以水平初速度v0抛出，落在地面上的A点，其轨迹为一抛物线。现仿此抛物线制作一个光滑绝缘滑道并固定在与OA完全重合的位置上，将此小球从0点由静止释放，并沿此滑道滑下，在下滑过程中小球未脱离滑道。P为滑道上一点，已知小球沿滑道滑至P点时其速度与水平方向的夹角为45°，下列说法正确的是

A. 小球两次由O点运动到P点的时间相等
B. 小球经过P点时，水平位移与竖直位移之比为1：2
C. 小球经过滑道上P点时，电势能变化了mv20
D. 小球经过滑道上P点时，重力的瞬时功率为

我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t₀、速度由v₀减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（　　）

A.         B.          C.         D.

一赛车在平直赛道上以恒定功率加速，其功率为200kW，设所受到的阻力不变，加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车（    ）  

A．做匀加速直线运动

B．质量为500kg

C．所受阻力大小为2000N

D．速度大小为50m/s时牵引力大小为3000N

如图所示，MN和M′N′为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的MM′端连接电容为C、击穿电压为U_b、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在t＝0时无初速度地释放金属棒ef，金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计．假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并接触良好，导轨和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g。

(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间；

(2)金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C＝。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数(结果用ε₀和数字的组合表示)。

一质点在竖直平面内斜向右下运动，它在竖直方向的速度时间图象和水平方向的位移时间图象如图甲、乙所示．下列说法正确的是

A. 该质点的运动轨迹是一条直线
B. 前2 s内质点处于失重状态
C. 质点的初速度大小为2 m/s
D. 质点斜向右下运动的过程中机械能守恒

两条平行导轨倾斜地固定在绝缘地面上，导轨间距为d，在导轨的底端连接一阻值为R的定值电阻，在空间加一垂直导轨平面向上的匀强磁场，将一质量为m、阻值为R、长度为d的金属杆垂直地放在导轨上，给金属杆一沿斜面向上的大小为v的初速度，当其沿导轨向上运动的位移大小为x时，速度减为零，已知导轨的倾角为α、金属杆与导轨之间的动摩擦因数为μ、重力加速度为g．则金属杆从出发到到达最高点的过程中，下列说法正确的是(　　)

A. 金属杆所受安培力的最大值为
B. 金属杆克服安培力做的功为
C. 定值电阻产生的热量为
D. 金属杆减少的机械能为

（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是_____ 。
A.有闭合铁芯的原副线圈
B.无铁芯的原副线圈
C.交流电源
D.直流电源
E.多用电表（交流电压档）
F.多用电表（交流电流档）
用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表，

	1.80	2.80	3.80	4.90
	4.00	6.01	8.02	9.98

根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________ （填或）。

利用图甲所示的回旋加速器对质量为m的粒子进行加速，图中A为每隔一段时间释放一个粒子的粒子源粒子进入、两个中空的半圆金属盒之间的初速度可视为，并在两个接线柱E、F之间接入图乙所示的电压。两个半圆盒处于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向坚直向下，粒子在电场中运动时间可忽略，则下列说法正确的是　　

A. 若粒子能够被加速，则接线柱E的电势应低于接线柱F的电势
B. 若要保证粒子尽快加速到最大速度，则所加电压的变化周期
C. 粒子每次进入金属盒的磁偏转半径之比为1：：
D. 若利用该装置分别加速氘核和粒子，加速后获得的最大速度不相同

如图所示。绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成闭合回路。在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A．不计铁芯和铜环A之间的摩擦。则下列情况中铜环A会向右运动的是（　　）

A. 线圈中通以恒定的电流
B. 通电时，使滑动变阻器的滑片P向右匀速移动
C. 通电时，使滑动变阻器的滑片P向左加速移动
D. 将开关突然断开的瞬间

如图所示，两根足够长的固定的平行粗糙金属导轨位于倾角的斜面上，导轨上、下端所接的电阻阻值，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度.质量为，电阻的金属棒ab在较高处由静止释放，金属棒ab在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，当金属棒ab下滑高度，速度恰好达到最大值.取求：

(1)在金属棒ab速度达到最大时电阻上消耗的功率
(2)在金属棒ab从静止达到速度最大的过程中，导轨下端电阻中产生的焦耳热．

如图所示，一边长为2R的正方形与半径为R的圆相切，两区域内有大小相等方向相反的匀强磁场。M是正方形左边长的中点，O点是圆的圆心，M、O、N三点共线。若把比荷为 、重力不计的两个带正电的粒子分别从M、N两点以速度沿MON直线相向进入磁场。它们在磁场中运动相同的时间，并以相同的方向离开磁场，若从N点进入磁场的带电粒子的速度大小变为，并改变其速度方向，该粒子将从M点离开磁场。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）粒子从N点以进入磁场运动到M点的总时间。

下列四幅图中包含的物理思想方法叙述正确的是(　　)

A. 图甲:观察桌面微小形变的实验,利用了等效法
B. 图乙:探究影响电荷间相互作用力的因素时,运用了微元法
C. 图丙:利用红蜡块的运动探究合运动和分运动的实验,体现了类比的思想
D. 图丁:伽利略研究力和运动关系时,运用了理想实验方法

如图，一长木板在光滑的水平面上以速度 v ₀ 向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为 m 和 2 m ，它们之间的动摩擦因数为 μ ，重力加速度为 g 。

（ 1 ）滑块相对木板静止时，求它们的共同速度大小；

（ 2 ）某时刻木板速度是滑块的 2 倍，求此时滑块到木板最右端的距离；

（ 3 ）若滑块轻放在木板最右端的同时，给木板施加一水平向右的外力，使得木板保持匀速直线运动，直到滑块相对木板静止，求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。

如图，半圆形光滑航道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直，一小物块以速度从教道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时，对应的轨道半径为（重力加速度为）：（ ）

A. B. C. D.

如图 ,距离为 d 的两平行金属板 P、Q 之间有一匀强磁场,磁感应强度大小为B1，束遠度大小为v的等离子体垂直于磁场喷入板间。相距为 L 的两光滑平行金属导轨固定在与导轨平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为B2导轨平面与水平面夹角为θ,两导轨分别与 P、Q 相连。质量为 m、电阻为 R 的金属棒 ab 垂直导轨放置，恰好静止。重力加速度为 g,不计导轨电阻、板间电阻和等离子体中的粒子重力,下列说法正确的是

A．导轨处磁场得方向垂直导轨平面向上，

B．导轨处磁场得方向垂直导轨平面向下，

C．导轨处磁场得方向垂直导轨平面向上，

D．导轨处磁场得方向垂直导轨平面向下，

为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统ETC。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路，流程如图所示。假设减速带离收费岛口X=60m，收费岛总长度d=40m，两辆汽车同时以相同的速度v1=72km/h经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至v2=36km/h后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过t0=15s的时间缴费成功，人工栏打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度v1后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等，求：

(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差 ；
(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离 。

如图所示,滑轮固定于天花板,轻绳一端连接质量为M的重物,另一端连接一梯子,梯子上有质量为m的人,重物和人均处于静止状态。若人在梯子上对地做某种运动时,滑轮对天花板的作用力为零,滑轮和轻绳质量均不计,轻绳伸长不计且轻绳始终处于伸直状态,不计空气阻力和滑轮摩擦力,重力加速度为g。下列说法正确的是

A. 梯子与重物的加速度相同 B. 人的加速度大小为g
C. 人的加速度大小为 D. 人与梯子间作用力大小为2(M-m)g

下列叙述正确的是(　　)

A．光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子除具有能量之外还具有动量

B．氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，放出光子，电子的动能减小，电势能增加

C．处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定大于吸收光子的频率

D．卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度偏转提出了原子的核式结构模型

用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示。在滑块上安装一遮光条，把滑块放在水平气垫导轨上，并通过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在B处。测得滑块(含遮光条)质量为M钩码总质量为m、遮光条宽度为d、导轨上A点到B的距离为L，已知当地的重力加速度g。将滑块在图示A位置释放后，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为△t。

(1)选择A到B的物理过程，则滑块(含遮光条)与钧码组成系统重力势能的减少量为___________，动能的增量为___________。
(2)某同学通过改变A点的位置，得到几组不同的L，同时测出相应的△t，他通过做L－()2图象，发现该图象是过原点的一条直线，就此能否得出系统机械能守恒的结论?___________(填“能”或者“不能”)