高考物理试题

在下列所述的各磁场规定的位置内，能找到两点磁感应强度相同的是
A. 垂直于通电直导线的一个平面内
B. 通电长直螺线管的内部
C. 两根平行长直导线通以大小相等、方向相同的电流，在两导线之间的一条垂线段上
D. 两根平行长直导线通以大小相等、方向相反的电流，在两导线之间的一条垂线段上

如图所示，垂直纸面放置的两块平行正对金属板，板间距离为d，两板中心各有一个小孔，两板间电场可视为匀强电场。金属板上方有垂直纸面的匀强磁场。电荷量为q质量为m的带正电的粒子由静止开始从正极板的中心小孔出发，经电场加速后由负极板中心小孔射出，从M点垂直于MN进入磁场做匀速圆周运动，最后从N点以速度v离开磁场。粒子所受重力及空气阻力均可忽略不计。

（1）求匀强电场场强的大小E；
（2）若测得MN两点间距离为L，求：
a．匀强磁场的磁感应强度B；
b．带电粒子从M运动到N的过程所受磁场力的冲量I的大小。

(1)如图所示，半径为R的球壳均匀带正电+Q，已知静电力常量为k，球表面积公式为s=4R2。

①由对称性和场强叠加原理判断球心O点场强是否为零？（不必写判断过程）
②若在球壳上A点挖去半径为r的小圆孔（r<<R，且不影响其它电荷分布），求球心O处的场强大小和方向；
(2)自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射与温度有关，称为热辐射。处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变。若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体。单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即，其中为已知常量。
在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体且表面的温度处处相同，太阳系中行星的运动都看成匀速圆周运动。
①已知太阳向外辐射的总功率为P，地球与太阳之间的距离为r，试建立一个合理的地球吸收太阳能量与自身热辐射平衡的模型，求出地球平均温度的表达式（结果用题中所给已知物理量表示）。又已知火星与太阳的距离为地球与太阳距离的1.5倍，进一步求火星温度与地球温度之比k。
②由于地球对太阳辐射的反射以及地球大气对自身热辐射的反射等因素的共同作用，地球表面的实际温度与上述计算结果略有不同，但差别很小。而火星上几乎没有大气，自身向外辐射时几乎没有阻挡，而来自太阳的辐射有部分会被火星表面反射。若仅考虑这个因素，火星表面的温度与上述计算结果相比偏大、偏小还是相等？

（1）使用多用电表测元件X的电阻，选择“×1”欧姆档测量，示数如图甲（a）所示，读数为______Ω，据此应选择图甲中的________（填“（b）”或“（c）”）电路进行实验。

（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐______（填“增大”或“减小”）；依次记录电流及相应的电压，将元件X换成元件Y，重复实验。
（3）如图乙（a）是根据实验数据作出的U-I图线。

（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻，测量待测电池的电动势E和内阻r，电路如图乙（b）所示。闭合和，电压表读数为3．00V；断开，读数为1．00V。利用图乙（a）可算得E=________V，r=_______Ω。（结果均保留2位有效数字，视电压表为理想电压表）

如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM<∠OMN<.在小球从M点运动到N点的过程中 (　 　)

A. 弹力对小球先做负功后做正功再做负功
B. 只有一个时刻小球的加速度等于重力加速度
C. 弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零
D. 小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差

冬春季节降水量少，广东沿海附近江河水位降低，涨潮时海水倒灌，出现所谓的“咸湖”现象，使沿海地区的城市自来水的离子浓度增高，水质受到影响，为了研究咸湖出现的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的试验，他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图1所示，两电极相距L=0.314m，其间充满待测的河水，安装前他用如图2所示的游标卡尺（图为卡尺的背面）测量玻璃管的内径，结果如图3所示．他还选用了以下仪器：量程15V，内阻约300kΩ的电压表；量程300μA，内阻约50Ω的电流表；最大阻值1kΩ的滑动变阻器；电动势E=12V，内阻r=6Ω的电池组、开关等各一只，以及导线若干．图4坐标中包括坐标为（0,0）的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值，根据以上材料完成以下问题

（1）测量玻璃管的内径时，应将图（2）中的游标卡尺中的A、B、C三部分中的 __________ 与玻璃管内壁接触（填代号）
（2）玻璃管的内径d =__________ mm
（3）图5中的仪器实物有一部分已连线，将其它部分连接成能测出图4数据的实物连接图______
（4）水的电阻率ρ=_________________(结果保留两位有效数字）

如图所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）。两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为ma=2×10－2Kg和mb=1×10－2Kg，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动。闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉a，稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好能保持静止，设导轨足够长，取g=10m/s2。

（1）求拉力F的大小；
（2）若将金属棒a固定，让金属棒b自由下滑（开关仍闭合），求b滑行的最大速度v2；
（3）若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度从B随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增到2B时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两金属棒间的距离h。

如图所示，竖直杆固定在木块C上，两者总重为20N，放在水平地面上。轻细绳a连接小球A和竖直杆顶端，轻细绳b连接小球A和B，小球B重为10N。当用与水平方向成30°角的恒力F作用在小球B上时，A、B、C刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动，绳a、b与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°，则下列判断正确的是

A. 力F的大小为10N
B. 地面对C的支持力大小为40N
C. 地面对C的摩擦力大小为10N
D. A球重为10N

如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA＝OB。若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t_甲、t_乙的大小关系为(　　)

A.t_甲＜t_乙                                 B.t_甲＝t_乙

C.t_甲＞t_乙                                 D.无法确定

一定质量的理想气体经历了如图所示的ABCDA循环，P1、P2、V1、V2均为已知量，已知A状态的温度为T0求：

①C状态的温度T；
②完成一个循环，气体与外界热交换的热量Q（说明是吸热还是放热）

一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满氖气（）的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连。在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值的细导线绕制、匝数的圆环形螺线管，细导线的始末两端c、d与阻值的电阻连接。螺线管的横截面是半径的圆，其中心与长直导线的距离。气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流I，其图像如图乙所示。为便于计算，螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为，其中。
（1）求内通过长直导线横截面的电荷量Q；
（2）求时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量；
（3）若规定为电流的正方向，在不考虑线圈自感的情况下，通过计算，画出通过电阻R的图像；
（4）若规定为电流的正方向，考虑线圈自感，定性画出通过电阻R的图像。

如图甲所示，M、N是相距为d=0.1 m竖直放置的平行金属板，板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B1=0.1 T。P、 Q为水平放置的两平行金属板，用导线将P与M、Q与N分别连接；A为绝缘挡板；C为平行于P和Q的荧光屏；A、P、Q、C的中间各有一个小孔，所有小孔在同一竖直中轴线上。荧光屏C的上方有垂直于纸面向里、磁感应强度为B2=0.01 T的匀强磁场。现有大量的正负离子混合物，以某一相同的速度垂直于磁场竖直向上射入金属板MN之间，离子的比荷的绝对值均为C/kg。仅能在P与Q、M与N之间形成电场，极板间形成的电场均可视为匀强电场，且忽略电场的边缘效应，不计离子重力。

(1) 判断金属板M的带电性质，并求出在N、M两板之间电场稳定后，电势差UNM与离子入射速度v之间的关系；
(2) 若离子以v1=3.0×105 m/s的速度射入磁场，在荧光屏上将出现由正、负离子形成的两个亮点，求两亮点到荧光屏小孔的距离之比；
(3) 若离子以v2=1.0×105 m/s的速度射入磁场，因某种原因，实际上离子通过C板上的小孔时会在竖直平面内形成一个发散角2θ（如图乙），所有离子速率仍相同。求荧光屏上亮点的长度Δx及同一时刻通过小孔的离子打到荧光屏上的最长时间差Δt。（已知θ=0.1415弧度，cosθ=0.99）

 (2019·武汉模拟)甲、乙两个车沿同一直线运动，其中车甲以6 m/s的速度做匀速直线运动，车乙做初速度为零的匀变速直线运动，它们的位置x随时间t的变化如图所示。已知t=3 s时，甲、乙图线的斜率相等。下列判断正确的

是  (　　)

A.最初的一段时间内，甲、乙的运动方向相反

B.t=3 s时，乙的位置坐标为-9 m

C.乙经过原点时的速度大小为2 m/s

D.t=10 s时，两车相遇

某同学尝试用橡皮筋等器材验证力的平行四边形定则，他找到两条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端与细绳连接，结点为O，细绳下挂一重物，两橡皮筋的另一端也都连有细绳。实验时，先将一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子A上，另一条橡皮筋任其下垂，如图甲所示；再将另一条橡皮筋的另一端的细绳固定在墙上的钉子B上，如图乙所示。

（1）为完成实验，下述操作中必需的是________.
A．两橡皮筋的另一端连接的细绳a、b长度要相同
B．要测量橡皮筋的原长
C．要测量图甲和图乙中橡皮筋的长度
D．要记录图甲中结点O的位置及过结点O的竖直方向
E．要记录图乙中结点O′的位置及过结点O′的竖直方向
（2）对该实验“两条相同的橡皮筋”的要求的理解正确的是________.
A．橡皮筋的材料和原长相同即可
B．橡皮筋的材料和粗细相同即可
C．橡皮筋的材料、原长和粗细均要相同

在练习使用多用电表的实验中

(1)某同学连接的电路如图所示。
①若旋转选择开关，使其尖端对准直流电流挡，此时测得的是通过________的电流；
②若断开电路中的电键，旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡，此时测得的是________的阻值；
③若旋转选择开关，使其尖端对准直流电压挡，闭合电键，并将滑动变阻器的滑片移至最左端，此时测得的是________两端的电压．
(2)在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，下列说法正确的是（_________）
A．若用双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大
B．若测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量
C．欧姆表内的电池使用时间太长，若电动势不变，内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略偏小
D．欧姆表内的电池使用时间太长，若电动势略减小，内阻变大，虽然完成调零，但测量值将略偏大

如图所示，磁感应强度为B的有界匀强磁场的宽度为L，一质量为m、电阻为R、边长为d（d＜L）的正方形金属线框竖直放置。线框由静止释放，进入磁场过程中做匀速运动，完全离开磁场前已做匀速运动。已知重力加速度为g，则线框（　　）

A. 进、出磁场过程中电流方向相同
B. 进、出磁场过程中通过线框某一横截面的电荷量相等
C. 通过磁场的过程中产生的焦耳热为mg（L+d）
D. MN边离开磁场时的速度大小为

贯彻新发展理念，我国风力发电发展迅猛， 2020 年我国风力发电量高达 4000 亿千瓦时。某种风力发电机的原理如图所示，发电机的线圈固定，磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动，已知磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为 ，线圈的匝数为 100 、面积为 ，电阻为 ，若磁体转动的角速度为 ，线圈中产生的感应电流为 。求：

（ 1 ）线圈中感应电动势的有效值 E ；

（ 2 ）线圈的输出功率 P 。

如图所示倾角为30°的斜面放在地面上，一小滑块从斜面底端A冲上斜面，到达最高点D后又返回A点，斜面始终保持静止。已知滑块上滑过程经过AB、BC、CD的时间相等，且BC比CD长0.8m，上滑时间为下滑时间的一半，下列说法正确的是（　　）

A. 斜面长为36m
B. 滑块与斜面间的动摩擦因数为
C. 地面对斜面的摩擦力先向左后向右
D. 滑块向上运动和向下运动过程中，地面受到的压力都小于斜面体和滑块的总重力

如图所示,质量m1=1kg的木板静止在倾角为θ=30°足够长的、固定的光滑斜面上,木板下端上表而与半径R=m的固定的光滑圆弧轨道相切圆弧轨道最高点B与圆心O等高.一质量m2=2kg、可视为质点的小滑块以v0=15m/s的初速度从长木板顶端沿木板滑下已知滑块与木板之间的动摩擦因数u=,木板每次撞击圆弧轨道时都会立即停下而不反弹,最终滑未从木板上端滑出,取重力加速度g=10m/s2.求

(1)滑块离开圆弧轨道B点后上升的最大高度;
(2)木板的最小长度;
(3)木板与圆弧轨道第二次碰撞时损失的机械能。

下列说法中正确的是（ ）
A. 两个轻核发生聚变反应，产生的新核的质量一定等于两个轻核的质量和
B. 在核反应中，比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核时，会释放核能
C. 当用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射某金属时有光电子逸出，则用从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光照射该金属也一定会有光电子逸出
D. 氢原子从n=2跃迁到n=1能级辐射的光的能量为10.2ev，只要是能量大于10.2eV的光子都能使处于基态的氢原子跃迁到激发态