高中物理难题集锦

物理难题：三维设计A

1，小明通过实验验证力的平行四边形法则。

（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图2所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图3所示。过o点做一条直线与轨迹交于a、b两点，则实验中橡皮筋分别被拉到a和b时所受拉力的大小关系为_____ 。

、

2, 飞机在水平地面上空的某一高度水平匀速飞行,每隔相等时间投放一个物体.如果以第一个物体a的落地点为坐标原点、飞机飞行方向为横坐标的正方向,在竖直平面内建立直角坐标系.如图所示是第5个物体e离开飞机时,抛出的5个物体(a、b、c、d、e)在空间位置的示意图,其中可能的是( )

A.

3, 滑块以速率

,且则( )

B. C. D.

靠惯性沿固定斜面由底端向上运动,当它回到出发点时速率为,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,

A. 上升时机械能减小,下降时机械增大 B. 上升时机械能减小,下降时机械能也减小 C. 上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方 D. 上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方

1

4, 如图所示，长为L的木板水平放置，在木块的A端放置一个质量为m的小物体，现缓慢抬高A端，使木板以左端为轴在竖直面内转动，当木板转到与水平面成α角时小物体开始滑动，此时停止转动木板，小物体滑到木板底端时的速度为v，则在整个过程中（ ）

A．支持力对小物体做功为0 B．摩擦力对小物体做功为mgLsinα C．摩擦力对小物体做功为D．木板对小物体做功为

－mgLsinα

5, 如图所示，AB杆以恒定角速度W绕A点在竖直平面内转动，并带动套在固定水平杆OC上的小环M运动，AO间距离为h。运动开始时AB杆在竖直位置，则经过时间t（小环仍套在AB和OC杆上）小环M的速度大小为（）。 A:

B:

C:

D:

,周期为

,但其实际运行的轨

6, 经长期观测发现,A行星运行的轨道半径为

道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔时间发生一次最大的偏离.如图

所示,天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知行

星B,则行星B运动轨道半径R( )

A.

B. C. D.

7，如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R

2

的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧,投饵时,每次总将弹簧长度压缩到

后锁

定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去,设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能,已知重力加速度为g.求: (1)质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小(2)弹簧压缩到

时的弹性势能Ep;3mgR

;√gR

(3)已知地面与水面相距

在

,若使该投饵管绕AB管的中轴线

角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量

2在3m到m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?

8，如图,已知传送带两轮的半径r=1m,传动中传送带不打滑,质量为1kg的物体从光滑轨道A点无初速下滑(高h=5m),物体与传送带之间的动摩擦因数

,当

传送带静止时,物体恰能在C点离开传送带,则BC=

9, 应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( )

A. 手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态 B. 手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态 C. 在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度 D. 在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度

10，将激光束的宽度聚焦到纳米级(10－9m)范围内，可修复人体已损坏的器官，

3

可对DNA分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，以上功能是利用了激光的( )

A．单色性好 B．平行度好 C．粒子性 D．高能量

11，（单选）如图所示的LC振荡电路，在某时刻的磁场方向如图所示，则下列判断正确的是 _____

A.若磁场正在增强，则电容器处于充电状态，电流由a→b B.若磁场正在增强，则电场能正在减少，电容器上极板带正电 C.若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电容器上极板带正电 D.若磁场正在减弱，则电场能正在增强，电流由b→a

12，静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如右图所示.虚线表示这个静电场在xoy平面内的一簇等势线,等势线形状相对于ox轴、oy轴对称.等势线的电势沿x轴正向增加.且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点(其横坐标为

时,速度与ox轴平行.适当控制实

验条件,使该电子通过电场区域时仅在ox轴上方运动.在通过电场区域过程中,该电子沿y方向的分速度

随位置坐标x变化的示意图是( )

A. B. C. D.

13，实验室有一只指针在中间的灵敏电流表G,其刻度盘如图所示,其一侧的总格数为N,满偏电流、满偏电压、内阻均未知,但估计满偏电流不超过内电阻大约不超过A.电流表(满偏电流C.变阻器(总电阻

,现要较准确地测定其满偏电流,可以选用的器材有: 、

B.电压表(量程3V,

,

D.电源(电动势3V,内阻不计)E.开关一个、导线若干

(1)在方框内画出电路图,标明所用器材前的代号.

(2)在所得的若干组数据中,其中一组为电流表G指针偏转了n格,则(3)除N,n外,式中其他符号表示的物理量是 ．

．

4

14，如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量的小物块,它与水平

台阶表面间的动摩擦因数,且与台阶边缘O点的距离.在台阶

右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板,并以O点为原点建立平面直角坐标系.现用

的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平

抛出并击中挡板.

(3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值.(结果可保留根式)

15, 如图（a）所示，两段等长绝缘细线将质量分别为2m、m的小球A、B悬挂在O点，小球A、B分别带有+4q和-q电量，当系统处于水平向右的匀强电场中并静止时，可能出现的状态应是( )

16，使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至数值.完成下列填空:

的电

挡,调好零点;电阻箱置于适当

5

(2)多用电表的读数为 14

,电流表的读数为53.0mA,电阻箱的读数为4.6 Ω．

(3)计算得到多用电表内电池的电动势为V．

(4)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为mA.

17，一升降机在箱底装有若干个弹簧，如图所示．设在一次事故中，升降机的吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机从弹簧下端触地直到最低点的过程中，当到最低点时，升降机加速度的值大于重力加速度的值吗？

18, 在光滑水平面上有一质量为lkg的物体，它的左端与一劲度系数为800N/m的轻弹簧相连，右端连接一细线．物体静止时细线与竖直方向成37°角，此时物体与水平面刚好接触但无作用力，弹簧处于水平状态，如图所示，已知sin37°=0．6，cos37=0．8，重力加速度g取10m/s2，则下列判断正确的是（ ）

A．当剪断细线的瞬间，物体的加速度为7．5m/s2 B．当剪断弹簧的瞬间，物体所受合外力为零 C．当剪断细线的瞬间，物体所受合外力为零 D．当剪断弹簧的瞬间，物体的加速度为7．5m/s2

19，如图所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连,mA=2kg ,mB=4kg ,mC=6kg ,物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为

20, 如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a（ ）。

6

,轻绳与滑轮间的摩擦

忽略不计,若要将C拉动,则作用在C上水平向左的拉力最小为

A: 顺时针加速旋转B: 顺时针减速旋转 C: 逆时针加速旋转D: 逆时针减速旋转

21, 如图所示,在边长为L的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,其磁感强度大小为B.在正方形对角线CE.上有一点.P,其到CF、CD距离均为L／4,且在P点处有一个发射正离子的装置,能连续不断地向纸面内的各方向发射出速率不同的正离子.已知离子的质量为m,电荷量为q,不计离子重力及离子间相互作用力，求速率为

22，如图甲所示,其中R两端电压u随通过该电阻的直流电流I的变化关系如图乙所示,电源电动势为

(内阻不

计),且 R1=1000Ω(不随温度变化).若改变R2,使AB与BC间电压相等,这时( ) A. R的阻值为C. 通过R的电流为

23，如图所示，有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场 (边界上有磁场)，其边界为一边长为L的三角形，A．B．C为三角形的顶点。今有一质量为m．电荷量为+q的粒子(不计重力)，以速度

从AB边上某点P既垂直

B. R的阻值为

的粒子在DE边的射出点距离D点的范围.

D. 通过R的电流为

于AB边又垂直于磁场的方向射人磁场，然后从BC边上某点Q射出．若从P点射入的该粒子能从Q点射出，则( )

A．

B． C． D．

24，如图甲所示，一半径为2l、电阻为r的带有极窄缝隙的金属圆环和一电阻为R的定值电阻构成一闭合回路，有一板间距为d的平行板电容器和电阻并联。金属圆环内存在一半径为l的有界匀强磁场，该磁场区域与金属圆环共心，磁感应强度随时间的变化图象如图乙所示，设磁感应强度方向垂直纸面向里为正。t=0时刻在接近A板的位置处无初速释放一不计重力的带电粒子，粒子质量为m，

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电荷量为-q(q>0)，求：

（1）电荷在0~T时间内发生的位移?（假设电荷没有到达B板） （2）要使电荷到达B板时速度最大，两板间的距离d应满足什么条件?

25，如图所示，质量为

、倾角为

的斜面体（斜面光滑且足够长）放在粗糙

的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为，斜面顶端与劲度系数为k、自然

长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为的物块。压缩弹簧使

其长度为0.75L时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为g。 （1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度； （3）求弹簧的最大伸长量；

（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？

26，一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k。设地球的半径为R。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d。

28, 侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运动,它的运动轨道距地面高度为h,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长

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是.(设地球的半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转的周期为

29，如图,间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为

,导轨光滑且电阻忽

略不计,场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2,两根质量均为m,有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直(重力加速度为g)

(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域,此后a离开第2个磁场区域时,b又恰好进入第2个磁场区域,且a,b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等,求a穿出第k个磁场区域时的速率v.

30，钳型表的工作原理如图所示.当通有交流电的导线从环形铁芯的中间穿过时,与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转.由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比,所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流.日常所用交流电的频率在中国和英国分别为一电流,电表读数为

和

.现用一钳型电流表在中国测量某

;若用同一电表在英国测量同样大小的电流,则读数将会

是A。若此表在中国的测量值是准确的,且量程为30A;为使其在英国的测量值变为准确,应重新将其量程标定为A．

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