高考物理试题

（2015·广东）如图4所示，帆板在海面上以速度v朝正西方向运动，帆船以速度v朝正北方向航行，以帆板为参照物（    ）

A．帆船朝正东方向航行，速度大小为v

B．帆船朝正西方向航行，速度大小为v

C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为 v

D．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为v

如图所示，两个物体A、B分别系在一条跨过定滑轮的轻质细绳两端，B物体的侧面粘贴有挡光片，挡光片的宽度为d，已知A物体、B物体（连同挡光片）的质量均为，现要利用这个装置验证机械能守恒定律。某同学找来一个半环形物体C，并在B物体挡光片的正下方同一条竖直线上安装了两个光电门甲和乙，测出两个光电门之间的距离为h，实验时先接通电源，A、B静止时，在B上轻轻放上半环形物体C，记下挡光片通过光电门甲、乙的时间分别为 Δt1 、Δt2 ,已知重力加速度为

（1）挡光片通过光电门甲、乙的速度分别为_____________ ；______________
（2）下列实验要求中，必要的实验步骤有____________
A. 实验前A、B必须在同一高度
B. 实验前要先测出轻质细绳的长度
C. 实验前要测出半环形物体C的质量m
D. 实验时要测出挡光片由光电门甲到乙的时间
（3）本实验需要验证的表达式是_____________________________

如图所示，在足够长的绝缘板上方距离为d的P点有一个粒子发射源，能够在纸面内向各个方向发射速率相等，比荷q／m=k的带正电的粒子，不考虑粒子间的相互作用和粒子重力。

（1）若已知粒子的发射速率为vo，在绝缘板上方加一电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场，求同一时刻发射出的带电粒子打到板上的最大时间差；
（2）若已知粒子的发射速率为vo，在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面，磁感应强度B=的匀强磁场，求带电粒子能到达板上的长度。
（3）若粒子的发射速率vo未知，在绝缘板的上方只加一方向垂直纸面，磁感应强度适当的匀强磁场，使粒子做圆周运动的运动半径大小恰好为d，为使同时发射出的粒子打到板上的最大时间差与（1）中相等，求vo的大小。

从科学方法角度来说，物理学中引入“合力”运用了( )
A. 等效替代法 B. 理想实验法 C. 建立模型法 D. 控制变量法

如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB、CD是圆环相互垂直的两条直径，C、D两点与圆心O等高。一质量为m的光滑小球套在圆环上，一根轻质弹簧一端连在小球上，另一端固定在P点，P点在圆心O的正下方处。小球从最高点A由静止开始逆时针方向下滑，已知弹簧的原长为R，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）

A. 小球运动到B点时的速度大小为
B. 弹簧长度等于R时，小球的机械能最大
C. 小球在A、B两点时对圆环的压力差为4mg
D. 小球运动到B点时重力的功率为0

如图所示，质量分别为2m、m的小滑块A、B，其中A套在固定的竖直杆上，B静置于水平地面上，A、B间通过铰链用长为L的刚性轻杆连接。一轻弹簧左端与B相连，右端固定在竖直杆上，弹簧水平。当α=30°时，弹簧处于原长状态此时将A由静止释放，下降到最低点时α变为45°，整个运动过程中，A、B始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则A下降过程中（ ）

A. A、B组成的系统机械能守恒
B. 弹簧弹性势能的最大值为(－)mgL
C. 竖直杆对A的弹力一定大于弹簧弹力
D. A的速度达到最大值前，地面对B的支持力小于3mg

如图所示，有两个相互平行间距为L的金属导轨PQ和MN，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨向上(图中没有画出)，导轨与水平面所成夹角为θ=30°，在P和M间接有电阻R，金属棒CD垂直接在金属导轨上，金属棒质量为m，电阻为r。金属导轨电阻不计。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g，导轨足够长，下列说法正确的是

A. 若给金属棒一个沿导轨向上、大小为F=2mg的恒力，金属棒从静止开始运动位移x时达到最大速度，则此过程金属棒产生的焦耳热为
B. 若给金属棒一个沿导轨向下的速度，使金属棒获得的初动能为Ek0，运动位移x时动能减小为初动能的，则金属棒沿导轨向下运动的最大位移为
C. 若给金属棒一个沿导轨向下的速度，在金属棒沿导轨向下运动的过程中动能的减少量等于回路产生的焦耳热
D. 在金属棒沿导轨向下运动位移为的过程中，通过金属棒的电荷量为

如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab段水平，长度为2R；bc段是半径为R的四分之一圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力F的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，以下说法正确的是

A. 重力与水平外力合力的冲量等于小球的动量变化量
B. 小球对圆弧轨道b点和c点的压力大小都为5mg
C. 小球机械能的增量为3mgR
D. 小球在到达c点前的最大动能为mgR

不等式的解集为______.

某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。

（1）如图，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数k=______N/m取9.8m/s2

（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小______ 。
（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。重复以上操作，得到v与x的关系如图，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的_______________________成正比。

如图（a）所示，一物体以一定的速度v0沿足够长斜面向上运动，此物体在斜面上的最大位移与斜面倾角的关系由图（b）中的曲线给出。设各种条件下，物体运动过程中的摩擦因数不变。g=10m/s2试求：

（1）物体与斜面之间的动摩擦因数
（2）物体的初速度大小
（3）为多大时，x值最小，且最小值是多少？

一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与（t+0.2）秒两个时刻，x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示。并且图中M，N两质点在t秒时位移均为，下列说法中正确的是

A. 该波的最小波速为20m/s
B. （t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是a
C. 从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置
D. 从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰
E. 该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象

目前汽车上都有车载电瓶作为备用电源，电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电瓶的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一块旧的车载电瓶充满电，准备利用下列器材测量电瓶的电动势和内阻：

A．待测电瓶，电动势约为3 V，内阻约几欧姆

B．直流电压表V₁、V₂，量程均为0～3 V，内阻约为3 kΩ

C．定值电阻R₀，阻值未知

D．滑动变阻器R，最大阻值为R_m

E．导线和开关

(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙虚线框中画出相应的电路图。

(2)实验之前，需要利用该电路测出定值电阻R₀的阻值，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值R_m，再闭合开关，电压表V₁和V₂的读数分别为U₁₀、U₂₀，则R₀＝________(用U₁₀、U₂₀、R_m表示)。

(3)实验中移动滑动变阻器的滑片，读出电压表V₁和V₂的多组数据U₁、U₂，描绘出U₁­U₂图象如图丙所示，图中直线斜率为k，在横轴上的截距为a，则电瓶的电动势E＝________，内阻r＝________(用k、a、R₀表示)。

某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律．在铁架台的顶端有一电磁铁，正下方某位置固定一光电门，电磁铁吸住直径为d的小铁球，此时球心与光电门的竖直距离为h．断开电源，小球下落，通过光电门的挡光时间为t.请回答下列问题：

(1)用游标卡尺测得d的长度如图乙所示，则该示数为________cm.
(2)该实验需要验证的表达式为________________(用题中字母表示，设重力加速度为g)．
(3)在实验过程中，多次改变h，重复实验，这样做可以________．
A.减小偶然误差
B.减小系统误差
C.使实验结论更具有普遍性
(4)小组内某同学提出，用高为d的铁质小圆柱体代替小铁球可提高实验的准确性，其理由是___．

如图，质量m=0.1kg的带电小球从h=20m高处以v0=5m/s的速度水平抛出，落到水平地面上的A点；若仍将小球以同样的速度水平抛出，当小球到达P点时，在小球运动空间加上一竖直向上的匀强电场（图中未画出），小球落到地面上的B点，小球的水平射程增加了5m，已知P点高度h′=15m，小球所带电量q=+10×10-3C，重力加速度g=10m/s2，空气阻力不计，求：
（1）小球到达A点时的动能；
（2）所加匀强电场电场强度E的大小。

在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，下列说法正确的是_______
A．胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比
B．牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点
C．卡文迪许用扭称实验测出万有引力常量，由此称他为第一个“测出地球质量”的人
D．在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
E．开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了开普勒行星运动定律

如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和3m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT．现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则( )

A. 此过程中物体C受重力等六个力作用
B. 当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断
C. 当F逐渐增大到1.5FT 时，轻绳刚好被拉断
D. 若水平面光滑，则绳刚断时，A、C间的摩擦力为FT/6

如图所示，实线表示电场线，虚线ABC表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，其中过B点的切线与该处的电场线垂直。下列说法正确的是

A. 粒子带正电
B. 粒子在B点的加速度大于它在C点的加速度
C. 粒子在B点时电场力做功的功率为零
D. 粒子从A点运动到C点的过程中电势能先减小后增大

如图甲所示，A、B两绝缘金属圆环套在同一水平铁芯上，A环中电流i_A随时间t的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是(　　)

A．t₁时刻，两环之间作用力最大

B．t₂和t₃时刻，两环相互吸引

C．t₂时刻两环相互吸引，t₃时刻两环相互排斥

D．t₃和t₄时刻，两环相互吸引

如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B．磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MN=L，粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且d<L，粒子重力不计，电荷量保持不变。
（1）求粒子运动速度的大小v；
（2）欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离dm；
（3）从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场，PM=d，QN=，求粒子从P到Q的运动时间t．