1、1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示,小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点,沿PMQ光滑轨道时间最短(该轨道曲线为最速降线)。PNQ为倾斜光滑直轨道,小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时,速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点,M、N两点在同一竖直线上。则( )
A.小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B.小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C.小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D.小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
2、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
3、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
4、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.轨道周长之比为2∶3
B.线速度大小之比为
C.角速度大小之比为
D.向心加速度大小之比为9∶4
5、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置,其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为,在电梯由静止开始运行过程中,电压表的示数如图乙所示,则电梯运动情况为( )
A.匀加速下降
B.匀加速上升
C.加速下降且加速度在变大
D.加速上升且加速度在变小
6、如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A.杆对A环的支持力变大
B.B环对杆的摩擦力变小
C.杆对A环的力不变
D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大
7、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
8、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
9、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
10、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
11、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
12、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
13、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
14、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
15、如图甲所示,在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷,A、C的位置坐标分别为-3L和2L,已知C处电荷的电荷量为4Q,图乙是AC连线之间的电势φ与位置坐标x的关系图像,图中x=0点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标,x=L处的纵坐标
,若在x=-2L的B点,由静止释放一个可视为质点的质量为m,电荷量为q的带电物块,物块随即向右运动,物块到达L处速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
B.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
C.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
D.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
16、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
17、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
18、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
19、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
20、如图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是( )
A.甲乙两框同时落地
B.乙框比甲框先落地
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框
21、如图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为p0,体积为3V0,经历从状态A→B→C→A的过程,则气体在状态B时压强为________;从状态C到状态A的过程中,气体的内能增加为ΔU,则气体吸收的热量为________。
22、一物块从高为3m、长为5m的斜面顶端由静止开始下滑,其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。则物块开始下滑2m过程中,摩擦力做功为____J;物块沿斜面下滑的加速度为___m/s2。(重力加速度g取10m/s2)
23、如图所示,A、B、C三只相同的试管,用细绳拴住封闭端悬挂在天花板上,开口端插入水银槽中,试管内都封有气体,三管静止时,三根细绳的张力分别为FA、FB、FC,A管内水银面与管外相平,B管内水银面比管外低,C管内水银面比管外高,则三管中气体压强最小的是_____管,FA、FB、FC的大小关系是____________。
24、有一个直角三角形的玻璃棱镜ABC,截面如图.,D点是AC边的中点.一束红光从D点沿平行于AB方向射入棱镜,光线到达AB面上的E点发生全反射,并垂直BC边从F射出,则玻璃对红光的折射率为________.若改用蓝光沿同一路径入射,则光线到达AB面上时比E点更靠近________.(填“A点”或“B点”).
25、一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点b的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和d之间的距离是5m,则该时刻图中质点c的振动方向为_______,波的传播速度为___________。
26、2021年12月,神舟十三号乘组航天员在中国空间站进行太空授课,据航天员王亚平介绍,在空间站中每天能看到16次日出,则空间站绕地球运行一周所用的时间约为___________;若月球绕地球的公转周期为28天,由此可推算,空间站轨道半径与月球轨道半径的比值约为___________。
27、某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需向心力大小F与小球质量m、运动半径r和角速度ω之间的关系。
(1)本实验采用的主要实验方法为__________。
A.控制变量法 B.等效替代法 C.理想模型法
(2)在探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与运动半径r的关系时,把两个相同质量的小球放到半径r不等的长槽和短槽上,保证两变速塔轮的ω相同,根据标尺上露出的红白相间等分标记,粗略计算出两个球所需向心力的比值;在加速转动手柄过程中,左右标尺露出红白相间等分标记的比值______(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
(3)另一同学利用如图乙所示接有传感器的向心力实验器来进行实验。力传感器可直接测量向心力的大小F,旋臂另一端的挡光杆经过光电门传感器时,系统将自动记录其挡光时间,用螺旋测微器测量挡光杆的宽度d,示数如图丙所示,则d=______mm,挡光杆到转轴的距离为R,挡光杆经过光电门时的挡光时间为,可求得挡光杆的角速度ω的表达式为______。
28、某建筑工人从高处向楼下运送细沙时,想出了一个巧妙的办法,如图所示,在树杈上的O点系一长度为R的轻质细绳,绳子另一端系铁钩(重力和大小忽略不计),在阳台上Q点拉直绳子并将铁钩勾住沙袋,OQ与水平方向的夹角为=30°,将沙袋由静止释放,沙袋运动到O点正下方N点时正好脱钩(脱钩过程中,沙袋无能量损失),沿水平地面滑到M点停下。已知沙袋可视为质点,质量为m,O、N两点之间的距离为R,M、N两点之间的距离为2R,重力加速度为g,空气阻力不计,求:
(1)沙袋运动到N点时的速度大小;
(2)沙袋运动到N点脱钩前瞬间绳子的张力大小及沙袋与地面间的动摩擦因数。
29、如图所示,底部A处装有挡板,倾角θ=30°的足够长的斜面,其上静止放着一长金属板,下端与A接触。离A距离为L=6.5m的B处固定一电动滚轮将金属板压紧在斜面上。现启动电机,滚轮作匀速转动,将金属板由静止开始送往斜面上部。当金属板下端运动到B处时,滚轮提起与金属板脱离。金属板最终会返回斜面底部,与挡板相撞后静止,此时滚轮再次压紧金属板,又将金属板从A处送往斜面上部,如此周而复始,已知滚轮角速度ω=80rad/s,半径r=0.05m,滚轮对金属板的压力FN=2×104N、与金属板间的动摩擦因数为μ=0.35,金属板的质量为m=1×103kg,不计板与斜面间的摩擦,取g=10m/s2 。求:
(1)金属板在滚轮作用下加速上升时的加速度大小;
(2)金属板每次与挡板撞击损失的机械能大小;
(3)每个运动周期中电动机输出的平均功率。
30、如图所示,一质量的平板车A静止在光滑的水平面上,其右端与竖直固定挡板相距为
,一质量为
小物块B,以大小为
的初速度从平板车左端开始向右滑行,一段时间后车与挡板发生碰撞,已知车碰撞挡板时间极短,碰撞前后瞬间车的速度大小不变但方向相反,A、B之间的动摩擦因数为
,平板车A表面足够长,物块B总不能到达车的右端,重力加速度
。
(1)若,平板车与挡板第一次碰撞前的瞬间车与物块的速度各是多大?
(2)若车与挡板只碰撞2次,车和物块最后均静止,求应满足的条件及B在A上滑行的总距离;
(3)若车与挡板能发生6次及以上的碰撞,求应满足的条件。
31、如图所示,内壁光滑的管道的形状与抛物线完全相同,被固定放置在竖直平面内,管口A的切线水平,管口B的切线与水平面的夹角为53°,倾角为53°的斜面
与管道在B点平滑对接,质量均为
的甲、乙两小球(视为质点)的直径略小于管道的内径,先让甲从管口A由静止开始沿着管道向下运动,然后在管口A给乙水平向右的初速度
,乙正好做平抛运动(与管道不接触),甲、乙正好在B点相遇,短暂的相碰后立即合为整体沿着斜面向下运动,经过C点进入水平面,最后在D点停下,甲、乙的整体在经过转折点C时无能量损失,甲、乙的整体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为
,B、D两点的连线与水平面的夹角为37°,
,
,重力加速度g取
,求:
(1)甲、乙在B点碰撞时产生的内能;
(2)B点与水平面CD的高度差。
32、如图,足够长的平行玻璃砖厚度为d。有反光膜,顶面AB之间涂有长为d的遮光物质一束光线以45°的入射角由A点入射,经底面反射后,恰能从B点射出。(光在真空中的传播速度为c=3×108m/s)问:
①光线在该玻璃中的传播速度;
②为使各种角度入射的光线都不能由顶面射出,遮光物质AB至少多长?