高中物理试题

如图所示，导热气缸平放在水平地面上，用横截面积为S=0.1×10^-2 m²的光滑活塞A和B封闭两部分理想气体I和Ⅱ，活塞A、B的质量分别为m_A="2" kg，m_B="4" kg，活塞A、B到气缸底部的距离分别为20 cm和8 cm。现将气缸转至开口向上，环境温度不变，外界大气压强p₀=1.0×10⁵Pa。待状态稳定时，求活塞A移动的距离。

如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量m="2" kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F="36" N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f="4" N。g取10 m／s²。

(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞。求在t="5" s时离地面的高度h；
(2)当无人机悬停在距离地面高度H="100" m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落地面时的速度v；
(3)在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t₁

某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。

A．待测干电池一节，电动势约为1.5 V，内阻约几欧姆

B．直流电压表V，量程为3 V，内阻非常大

C．定值电阻

D．电阻箱R

E．导线和开关
根据如图甲所示的电路连接图进行实验操作。多次改变电阻箱的阻值，记录每次电阻箱的阻值R和电压表的示数U。在坐标系中描出的坐标点如图乙所示。

(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为____________
(2)在坐标纸上画出关系图线
(3)根据图线求得斜率，截距(保留两位有效数字)
(4)根据图线求得电源电动势E=______V，内阻(保留三位有效数字)

如图所示的竖直平面内，水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场，其宽度均为d，I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域，h>d。一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放，在穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同。重力加速度为g，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是

A．线框进入区域I时与离开区域I时的电流方向相同

B．线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同

C．线框有可能匀速通过磁场区域I

D．线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=2mg(d+h)

如图所示，在匀强电场中有六个点A、B、C、D、E、F，正好构成一正六边形，六边形边长为0.1m，所在平面与电场方向平行。点B、C、E的电势分别为-20 V、20 V和60 V。一带电粒子从A点以某一速度沿AB方向射出后，经过1x10^-6s到达D点。不计重力。则下列判断正确的是

A．粒子带正电
B．粒子在A点射出时的速度为5×l0⁵m／s
C．粒子在A点的电势能大于在D点的电势能
D．该粒子的比荷(电荷量与质量比值)为7.5×10⁸C／kg

如图为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，转速为50 r／s，线圈的电阻为，电阻，降压变压器原副线圈匝数比为10：1，电压表的示数为10 V，如果从图示位置开始计时，下列说法中正确的是

A．变压器原线圈两端的电压为100V

B．电阻R的功率为10W

C．电动势的有效值为110V

D．电动势瞬时值表达式为

如图所示，一滑块以初速度v₀自固定于地面的斜面底端冲上斜面，到达某一高度后又返回底端。取沿斜面向上为正方向。下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中，可能正确的是

如图所示，光滑平台上有两个刚性小球A和B，质量分别为2m和3m，小球A以速度v₀向右运动并与静止的小球B发生碰撞（碰撞过程不损失机械能），小球B飞出平台后经时间t刚好掉入装有沙子向左运动的小车中，小车与沙子的总质量为m，速度为2v₀，小车行驶的路面近似看做是光滑的，求：

（1）碰撞后小球A和小球B的速度；
（2）小球B掉入小车后的速度。

如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2s，坐标为x=8m的Q点开始起振，求：

①该列波的周期T；
②从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时，振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.

如图甲，真空中竖直放置两块相距为d的平行金属板P、Q，两板间加上如图乙最大值为U₀的周期性变化的电压，在Q板右侧某个区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场．在紧靠P板处有一粒子源A，自t=0开始连续释放初速不计的粒子，经一段时间从Q板小孔O射入磁场，然后射出磁场，射出时所有粒子的速度方向均竖直向上．已知电场变化周期T=，粒子质量为m，电荷量为+q，不计粒子重力及相互间的作用力。求：

（1）t=0时刻释放的粒子在P、Q间运动的时间；
（2）粒子射入磁场时的最大速率和最小速率；
（3）有界磁场区域的最小面积。

某同学想描绘两个非线性电阻的伏安特性曲线，实验电路图如图甲所示

⑴在图乙中以笔划线代替导线，按实验要求将实物图中的连线补充完整。
⑵该同学利用图甲的原理图分别作出了这两个非线性电阻的伏安特性曲线，如图所示。由图可知，这两个元件的阻值随电压的增大而（选填“增大”或“减小”）
⑶现先将这两个电阻并联，然后接在电动势E=9.0V、内电阻r₀ = 2.0Ω的电源上．
①请在图丙中作出并联电阻部分的图线；
②根据图线可以求出电阻R₁消耗的功率P₁ =，电阻R₂消耗的功率P₂＝．

如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H(H>>d)，光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g.则：

⑴如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d =mm.
⑵小球经过光电门B时的速度表达式为
⑶多次改变高度H，重复上述实验，作出随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t₀、H₀和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式：时，可判断小球下落过程中机械能守恒。
⑷实验中发现动能增加量△E_K总是稍小于重力势能减少量△E_P，增加下落高度后，则将(选填“增加”、“减小”或“不变”)。

在以速度v_o水平飞行的飞机上，由静止释放一质量为m的物体，飞行一段时间后，物体经过空间P点，其动能为E_k，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A．物体经过P点时竖直分速度为

B．此过程中物体下降的高度

C．此过程中物体的水平位移为

D．此过程中物体运动的平均速度为

电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用．如图所示，泵体是一个长方体，ab边长为L₁，两侧端面是边长为L₂的正方形；流经泵体内的液体密度为ρ、在泵头通入导电剂后液体的电导率为σ（电阻率的倒数），泵体所在处有方向垂直向外的磁场B，把泵体的上下两表面接在电压为U（内阻不计）的电源上，则（）

A．泵体上表面应接电源正极

B．通过泵体的电流I=UL1/σ

C．增大磁感应强度可获得更大的抽液高度

D．增大液体的电阻率可获得更大的抽液高度

如图，平行板电容器两极板水平放置，现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性。一带电小球沿AB中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略且重力一定大于电场力，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距(两极板仍平行），则下列说法正确的是（）

A．若小球带正电，当AB间距增大时，小球将打在N的右侧

B．若小球带正电，当AB间距减小时，小球将打在N的左侧

C．若小球带负电，当AB间距减小时，小球将打在N的右侧

D．若小球带负电，当AB间距增大时，小球将打在N的左侧