高考物理试题

泉州光伏产业非常发达，拥有国家级博士后科研工作站及国家级企业技术中心。街道上的很多电子显示屏，其最重要的部件就是发光二极管。有一种发光二极管，它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ，其圆心与半球体介质的球心O 重合，如图所示。图中发光圆面发出的某条光线射向D点，入射角为30°，折射角为45°。
（i）求半球体介质对光的折射率n；
（ii）为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都能直接射出，管芯发光区域面积最大值为多少？

如图所示，x轴正方向有以(0，0.10m)为圆心、半径为r=0.10m的圆形磁场区域，磁感应强度B=2.0×10-3T，方向垂直纸面向里。PQ为足够大的荧光屏，在MN和PQ之间有方向竖直向下、宽度为2r的匀强电场(MN与磁场的右边界相切)。粒子源中有带正电的粒子不断地由静止电压U=800V的加速电场加速。粒子经加速后，沿x轴正方向从坐标原点O射入磁场区域，再经电场作用恰好能垂直打在荧光屏PQ上，粒子重力不计。粒子的比荷为=1.0×1010C/kg，。求：

(1)粒子离开磁场时速度方向与x轴正方向夹角的正切值。
(2)匀强电场的电场强度E的大小。
(3)将粒子源和加速电场整体向下平移一段距离d(d<r)，粒子沿平行于x轴方向进入磁场且在磁场中运动时间最长。求粒子在匀强磁场和匀强电场中运动的总时间(计算时π取3)。

如图所示，三根通电长直导线A、B、C互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且A、C中电流方向垂直于纸面向外，B中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度，其中I为通电导线中的电流强度，r为某处到通电直导线的距离，k为常量。下列说法正确的是( )

A. A所受磁场作用力的方向与B、C所在平面垂直
B. B所受磁场作用力的方向与A、C所在平面垂直
C. A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2
D. A、B单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶

浙江乌镇一带的农民每到清明时节举办民俗活动，在一个巨型石臼上插入一根硕大的毛竹，表演者爬上竹稍表演各种惊险动作。如图所示，下列说法正确的是

A. 在任何位置表演者静止时只受重力和弹力作用
B. 在任何位置竹竿对表演者的作用力必定与竹竿垂直
C. 表演者静止时，竹竿对其作用力必定竖直向上
D. 表演者越靠近竹竿底部所受的摩擦力就越小

某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是(　　)

A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B．t＝2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C．t＝3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零

D．t＝4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值

实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是(　　)

A. 线圈平面与磁场平行时，线圈中的瞬时电流为A
B. 从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i＝sin 50πt A
C. 流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次
D. 电阻R上的热功率等于10 W

如图所示为某型号电动车充电器的简单原理图，已知变压器的原、副线圈匝数比为20∶1，副线圈正中央有一抽头，二极管具有单向导电性，正向电阻不计，原线圈接家用电路（220V，50Hz的正弦交变电流），下列说法正确的是（ ）

A. 充电电流的频率为100 Hz
B. 充电电压为5.5 V
C. 变压器的输入和输出功率之比为1∶2
D. A端为电源的正极

如图，为水下打捞的原理简图。将待打捞重物用绳子系挂在一开口向下的圆柱形浮筒上，再向浮简内充入一定量的气体。已知重物的质量为m0，体积为V0。开始时，浮筒内液面到水面的距离为h1，浮筒内气体体积为V1，在钢索拉力作用下，浮筒缓慢上升。已知大气压强为p0，水的密度为ρ，当地重力加速度为g。不计浮简质量、筒壁厚度及水温的变化，浮筒内气体可视为质量一定的理想气体。

(I)在浮筒内液面与水面相平前，打捞中钢索的拉力会逐渐减小甚至为零，请对此进行解释；
(Ⅱ)当浮筒内液面到水面的距离减小为h2时，拉力恰好为零。求h2以及此时简内气体的体积V2。

如图所示，一根长为L的金属细杆通有电流时，水平静止在倾角为θ的光滑绝缘固定斜面上。斜面处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B匀强磁场中。若电流和磁场的方向均不变，电流大小变为0.5I，磁感应强度大小变为4B，重力加速度为g。则此时金属细杆

A. 电流流向垂直纸面向外
B. 受到的安培力大小为2 BILsinθ
C. 对斜面压力大小变为原来的2倍
D. 将沿斜面加速向上，加速度大小为gsinθ

如图所示，竖直平面内有一固定绝缘轨道ABCDP，由半径r＝0.5m的圆弧轨道CDP和与之相切于C点的水平轨道ABC组成，圆弧轨道的直径DP与竖直半径OC间的夹角θ＝37°，A、B两点间的距离d＝0.2m。质量m1＝0.05kg的不带电绝缘滑块静止在A点，质量m2＝0.1kg、电荷量q＝1×10﹣5C的带正电小球静止在B点，小球的右侧空间存在水平向右的匀强电场。现用大小F＝4.5N、方向水平向右的恒力推滑块，滑块到达B点前瞬间撤去该恒力，滑块与小球发生弹性正碰，碰后小球沿轨道运动，到达P点时恰好和轨道无挤压且所受合力指向圆心。小球和滑块均视为质点，碰撞过程中小球的电荷量不变，不计一切摩擦。取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.

(1)求撤去该恒力瞬间滑块的速度大小v以及匀强电场的电场强度大小E；
(2)求小球到达P点时的速度大小vP和B、C两点间的距离x；
(3)若小球从P点飞出后落到水平轨道上的Q点（图中未画出）后不再反弹，求Q、C两点间的距离L。

物体的运动状态可用位置 和动量 描述，称为相，对应 图像中的一个点。物体运动状态的变化可用 图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（　　）

A ． B ． C ． D ．

空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（　　）

A. e点的电势大于0

B. a点和b点的电场强度相同

C. b点的电势低于d点的电势

D. 负电荷从a点移动到c点时电势能增加

在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的
A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍

小李同学利用激光笔和角度圆盘测量半圆形玻璃砖的折射率，如图所示是他拍摄的某次实验现象图，①②③是三条光线，固定好激光笔，然后将圆盘和玻璃砖一起顺时针绕圆心缓慢转动了5°角，发现光线________(填“①”“②”或“③”)恰好消失了，那么这次他所测得半圆形玻璃砖的折射率n＝________。

如图所示,半圆形玻璃砖的半径为R,AB边竖直,一纸面内的单色光束从玻璃砖的某一定点射入,入射角θ可以任意变化,现要求只考虑能从AB边折射的情况(不考虑从AB上反射后的情况),已知α=45°,玻璃砖对该单色光的折射率n=,光在真空中的速度为c.则求:

（1）光在玻璃砖中传播的最短时间t.
（2）能从AB边出射的光线与AB交点的范围宽度d.

如图所示，某健身爱好者利用如下装置锻炼自己的臂力和腿部力量，在O点悬挂重物C，手拉着轻绳且始终保持绳索平行于粗糙的水平地面．当他缓慢地向右移动时，下列说法正确的有

A. 绳OA拉力大小不变
B. 绳OB拉力变大
C. 健身者与地面间的摩擦力变小
D. 绳OA、OB拉力的合力变大

如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为 2 R 的滑动变阻器和阻值为 R 的定值电阻。在变阻器滑片从 a 端向 b 端缓慢移动的过程中（　　）

A ．电流表 A ₁ 示数减小 B ．电流表 A ₂ 示数增大

C ．原线圈输入功率先增大后减小 D ．定值电阻 R 消耗的功率先减小后增大

某实验小组要哦精确测定额定电压为2.5V的LED灯正常工作时的电阻。已知该灯正常工作时的电阻为500Ω，电路符号与小灯泡相同。实验室提供的器材有：
A．电流表A1（量程为0~10mA，内阻RA1约为3Ω，示数用表示）
B．电流表A2（量程为0~3mA，内阻RA2=15Ω，示数用表示）
C．定值电阻R1=697Ω
D．定值电阻R2=985Ω
E．滑动变阻器R（0~20Ω）
F．电压表V（量程为0~12V，内阻RV=1kΩ，示数用U表示）
G．蓄电池（电动势为12V，内阻很小）
H．开关一个，导线若干

（1）如图1所示，请选择合适的器材，电表1为______，电表2为______，定值电阻为______．（填写器材前的字母编号）
（2）将采用的电路图如图2补充完整__________．
（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=____________（用相应字母表示）．

(2019·湖北荆州模拟)如图所示，光滑水平面AB与半径R＝0.5 m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面。用细线连接甲、乙两物体，甲、乙中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接。甲的质量m₁＝4 kg，乙的质量m₂＝5 kg，甲、乙均静止。若烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道的压力恰好为零。取g＝10 m/s²，弹簧恢复原长时，甲、乙均在水平面AB上，甲、乙两物体可看作质点。

(1)求甲离开弹簧后经过B点时的速度大小v_B；

(2)求烧断细线时弹簧的弹性势能E_p；

(3)若固定甲，将乙物体换为质量为m的物体丙，烧断细线，丙物体离开弹簧后从A点进入粗糙水平面AF，AF长度为4l，F端与半径为l的光滑半圆轨道FGH相切，半圆轨道的直径FH竖直，如图所示。设丙物体离开弹簧时的动能为6mgl，重力加速度大小为g，丙物体与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ＝0.5，求丙物体离开半圆轨道FGH后落回到水平面BAF上的位置与F点之间的距离s；

(4)在第(3)问的条件下，仅将丙物体的质量变为M，若丙物体能滑上半圆轨道FGH，且能从GH间离开半圆轨道滑落(G点为半圆轨道中点)，求丙物体的质量M的取值范围。

“阿特伍德机”是物理学家乔治•阿特伍德在1784年研制的一种验证运动定律的机械。其基本结构为在跨过定滑轮的轻绳两端系着质量均为M的物块A和B，质量为m的金属片C放置在物块B上（不粘连）。铁架台上固定一圆环，圆环在物块B的正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h1。

（1）由静止释放物块A、B，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，此后，物块B继续下落。如果忽略一切阻力，物块B穿过圆环后做______直线运动（选填“匀速”、“匀减速”或“匀加速”）。
（2）如果在实验误差允许的范围内，物块A、B和金属片C组成的系统，在下落h1高度的过程中，金属片C减少的重力势能等于系统增加的动能，即可验证该系统机械能守恒。测得物块B穿过圆环后下落h2高度所用时间为t，当地的重力加速度为g。则该系统机械能守恒的表达式为______。
（3）改变静止释放物块A、B的初始位置，重复试验，记录各次的高度差h1，以及物块B穿过圆环后下落相同高度h2所用的时间t，以h1为纵轴，以______为横轴（选填“”、“t2”或“”），若作出的图线为一条过原点的直线，则说明了系统的机械能守恒。