1、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
2、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
3、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
4、2021年7月,我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A.
B.
C.
D.
5、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
6、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为( )
A.1593km
B.3584km
C.7964km
D.9955km
7、在A、B两点放置电荷量分别为和
的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连线的中点,D是
连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是( )
A.
B.C点的电势高于D点的电势
C.若将一正电荷从C点移到无穷远点,电场力做负功
D.若将另一负电荷从C点移到D点,电荷电势能减小
8、放射性元素钚()是重要的核原料,其半衰期为88年,一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子,生成原子核X,已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为
、
、
,普朗克常量为
,真空中的光速为c,则下列说法正确的是( )
A.X的比结合能比钚238的比结合能小
B.将钚238用铅盒密封,可减缓其衰变速度
C.钚238衰变时放出的γ光子具有能量,但是没有动量
D.钚238衰变放出的γ光子的频率小于
9、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
10、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
11、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
12、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则( )
A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B.铜球最终将静止在O点正下方
C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左
13、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
14、如图所示,坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为1.0T,两块区域曲线边界的曲线方程为
(
)。现有一单匝矩形导线框
在拉力
的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以
的速度做匀速直线运动,已知导线框长为
、宽为
,总电阻值为
,开始时
边与
轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力
做的功为( )
A.0.25J
B.0.375J
C.0.5J
D.0.75J
15、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
16、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
17、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
18、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
19、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
20、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
21、回热式制冷机是一种深低温设备,制冷极限约50K,某台设备工作时,一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程:从状态到
和
到
是等温过程;从状态
到
和
到
是等容过程,体积分别为
和
。则图中
___
(填“>” “<”或者“=”);整个循环过程
氦气系统是______的(填“吸热” “放热”或者“绝热”)。
22、如图所示,竖直悬挂的劲度系数为轻弹簧下端系着质量均为
的A、B 两物体,若剪断A、B 之间的细绳,则A物体在竖直方向上做简谐振动。A 物体做简谐运动的振幅为____________,最大加速度为____________;弹簧的最小伸长量为____________。
23、如图所示分别为一列横波在某一时刻的图像和在x=2m处的质点从该时刻开始计时的振动图像,则这列波沿_____方向传播,波速为________,x=4m处的质点的振动特征方程是____。
24、如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波时刻刚好传播到
点,原点O是波源的平衡位置,波源持续振动的频率为
。①波源的起振方向沿y轴______________(选填“正”或“负”)方向;②该波的波速为______________
;③平衡位置为
的质点在
内通过的路程为______________m。
25、如图甲,用电阻率为、横截面积为S的硬质导线,做成边长为
的正方形导线框,垂直导线框所在平面的磁场充满其内接圆形区域。磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,
时大小为
,方向垂直B于纸面向里。则在
的时间内导线框中的感应电流方向为_______(填“顺时针”或“逆时针”),在
的时间内感应电流大小为__________(用题中物理量甲乙符号表示)。
26、如图是以质点P为波源的机械波在绳上传到质点Q时的波形。P点从平衡位置刚开始振动时,是向___________(填写“上”或者“下”)运动的。若质点P停止振动,则质点Q___________(填写“会”或者“不会”)立即停止振动。
27、某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”,在实验室设计了一套如图甲所示的装置。图中A为小车,B为打点计时器,C为弹簧测力计,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板最初水平放置,不计绳与滑轮的摩擦。实验时,先将小车单独放在长木板上,再把长木板不带滑轮的一端垫起适当的高度,以平衡摩擦力,然后按图甲安装整个装置。安装完毕后,先接通电源再松开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点迹。
(1)该同学在一条比较理想的纸带上,从点迹清楚的某点开始记为零点,顺次选取一系列点,分别测量这些点到零点之间的距离x,计算出它们与零点之间的速度平方差,弹簧秤的读数为F,小车的质量为m,然后建立
坐标系,通过描点法得到的图像是一条过原点的直线,如图乙所示,则这条直线的斜率的意义为______(填写表达式);
(2)本实验中是否必须满足小桶(含内部沙子)的质量远小于小车的质量______(填“是”或“否”)。
28、如图所示,大量的同种粒子从静止经电压加速后。沿虚线方向射入正交的电磁场之中,恰好做直线运动,电场强度方向竖直向下,磁感应强度
。方向垂直纸面向里,两平行板之间的距离
。平行板右侧有一圆形磁场区域,圆心O在虚线上、半径
,圆内有垂直纸面向里的磁场B,B的大小可以调控。边界上有磁场。圆形区域的上方安装有荧光屏,荧光屏与虚线平行。与O的距离
,M、N是荧光屏上两点,
连线与屏垂直,N到M点之间的距离
。已知加在平行板间的电压
,粒子的比荷为
。不计重力的影响,求:
(1)加速电场大小;
(2)要使粒子打到荧光屏上之间,圆形区域内的磁场B范围。
29、如图所示,为游乐场中一个游戏装置,AB为一个倾斜的伸缩直轨道,A端搁置于固定的竖直墙面上,并且可沿竖直墙面在离地1.1m到离地1.8m之间上下移动,B端与固定直轨道BC平滑连接。固定直轨道BC和固定圆轨道CDF在C点平滑连接,直轨道BC与水平面夹角及圆弧半径OC与竖直面夹角都为θ=53°。在圆轨道的最低点D处设置压力传感器,圆轨道的最高点F处延伸出一个平台FG,该平台与圆轨道最高点有小缝隙,滑块恰能通过,直轨道AB、BC及圆轨道CDF在同一竖直平面内。已知直轨道AB、BC与滑块的摩擦系数均为μ1=0.1,直轨道BC长L2=1m,与竖直墙面的水平距离d=0.4m,圆轨道光滑,半径R=0.5,平台FG与滑块的摩擦系数为μ2=0.4。若游客在A点静止释放一个质量m=0.5kg的滑块,滑块(可看作质点)在过连接点B时不会脱离也不会有机械能损失,若滑块能沿直轨道和圆轨道运动至平台FG,并且对D处压力传感器的压力不超过45N,则闯关成功。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)若滑块恰好能通过圆弧轨道的最高点F,为使滑块能在平台FG上停下来,求平台的最短长度x;
(2)若A点高度调节为1.1m,请计算说明游客能否成功闯关;
(3)为了能成功闯关,请计算A点离地面的高度范围。
30、光滑导轨ABC,左侧为半径为r的半圆环,右侧为足够长水平导轨固定在竖直平面内。一弹性绳原长为r,劲度系数,其中一端固定在圆环的顶点A,另一端与一个套在圆环上质量为m的D球相连,先将小球移至某点,保持弹性绳处于原长状态,然后由静止释放小球。(已知弹性绳弹性势能
,重力加速度为g)
(1)释放小球瞬间,小球对圆环的作用力;
(2)求D球在圆环上达到最大速度时,弹性绳的弹性势能为多大;
(3)当D球在圆环上达到最大速度时与弹性绳自动脱落,继续运动到B点后进入水平光滑导轨,导轨上等间距套着质量为2m的n个小球,依次编号为1、2、3、4……,D球依次与小球发生对心碰撞,且没有能量损失,求1号球最终速度及被碰撞的次数?(结果保留根式)
31、如图所示,质量的木板
静止在光滑水平地面上,距其右端
(未知且可调)处有一铆钉固定的滑块
。一质量
的小滑块
(可视为质点)静止于木板左端。现水平向右迅速敲击小滑块
,使其瞬间获得
的初速度沿木板向右运动。已知重力加速度大小为
,滑块与木板间的动摩擦因数为
,整个过程中滑块
未滑离木板
,木板与右侧滑块
的碰撞中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略。
(1)若碰撞数次后滑块、木板
最终均静止,求为确保滑块
不滑离木板
,木板的最短长度;
(2)若,将
的钉去掉,滑块
与水平面无摩擦,且
,求木板与物块
碰撞的次数及碰后滑块
、木板
、物块
最终速度的大小;
(3)若小滑块的质量为
,
的质量为
,滑块
用铆钉固定在距
右侧
处,多次碰撞后
、
最终都静止,求整个过程中木板
的总路程。
32、如图,在高h=2.7 m的光滑水平台边缘,质量为0.5m的滑块2以速度v0与滑块1发生弹性正碰,碰后滑块1以速度v1滑离平台,并恰好沿光滑圆弧轨道BC的B点切线方向进入,轨道圆心O与平台等高,圆心角=60°,轨道最低点C的切线水平,并与水平粗糙轨道CD平滑连接,距C点为L处竖直固定一弹性挡板。滑块1与挡板发生弹性碰撞返回,滑块1与轨道CD间的动摩擦因为u=0.3。取10m/s2。求:
(1)速度v1的大小;
(2)速度v0的大小;
(3)为使滑块1最终停在轨道CD上,L最小值应为多大。