1、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
2、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
3、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
4、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
5、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.
6、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
7、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,波源的振动周期T=1s, P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波速大小为2 m/s
B.t=0时刻,P、Q的速度相同
C.t=0.125s时,P到达波峰位置
D.t=0.5s时, P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
8、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
9、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
10、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
11、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
12、珠宝学院的学生实习时,手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图,该工件的顶部是半径为R的半球体,为工件的对称轴,A、B是工件上关于
轴对称的两点,A、B两点到
轴的距离均为
,工件的底部涂有反射膜,工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出,则工件的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
13、如图,电路中所有元件完好。当光照射光电管时,灵敏电流计指针没有偏转,其原因是( )
A.电源的电压太大
B.光照的时间太短
C.入射光的强度太强
D.入射光的频率太低
14、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在
时的波动图像如图甲所示,图乙为质点
的振动图像,则( )
A.该波沿轴正方向传播
B.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25m/s
D.经过0.5s,质点沿波的传播方向移动2m
15、中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星,这颗近地小行星直径约为40m。已知地球半径约为6400km,若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为,则该行星和地球质量之比的数量级为( )
A.10-15
B.10-16
C.10-17
D.10-18
16、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.
17、设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.卫星的角速度为
B.卫星的线速度为
C.卫星的加速度为
D.卫星的周期为
18、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
19、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
20、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行周期T是地球近地卫星周期的倍,卫星轨道平面与地球赤道平面重合,卫星上装有太阳能收集板可以把光能转化为电能,提供卫星工作所必须的能量,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,近似认为太阳光是垂直地轴的平行光,卫星运转一周接收太阳能的时间为t,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
21、如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0和tz=0.6s时刻的波形图。已知在t1=0时刻,x=0.9m处的质点向y轴正方向运动。根据图像分析,这列波的传播方向是______;若该波传播的周期为T,T<t2-t1<2T,则这列波的波速为______m/s。
22、如图所示,一束宽度为d的平行光射向截面为正三角形的玻璃三棱镜,入射光与AB界面夹角为45°,玻璃的折射率,光束通过三棱镜后到达与BC界面平行的光屏PQ。光从BC界面射出时与BC的夹角为_______,光屏PQ上光斑的宽度为_______。
23、一列波长为0.15m<<0.25m的简谐横波在均匀介质中传播,先后经过间距为30cm的a和b两个质点,当质点a处于波峰位置时,质点b位于波谷位置,已知质点a的振动方程为y=0.1sin(10πt)m,则简谐波的周期为__________s,波速为__________m/s。
24、一定质量的理想气体发生绝热压缩,气体的分子平均动能______(填“增大”、“减小”或“不变”),气体分子对容器壁单位面积的撞击的作用力______(填“增大”、“减小”或“不变”).
25、如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始按箭头所示经一系列状态变化又回到状态a,由图可知:气体在a、b、c三个状态的密度ρa、ρb、ρc的大小关系是________,气体分子的平均动能Eka、Ekb,Ekc的大小关系是________。在此过程中,气体________(选填“从外界吸收”或“向外界放出”)热量。
26、t=0时刻,坐标原点O处的波源开始做振幅为2cm的简谐运动,其形成的简谐横波在t=0.35 s时刻的波形如图所示,此刻波源O的位移为,波刚好传播到A(7cm,0)点。则:①波源的起振方向沿y轴________(选填“正”或“负”)方向,该波的波速为_______cm/s;②在0~1.25s内,A处质点比B(19cm,0)处质点多通过的路程为________cm。
27、为了验证物体沿不同倾角的光滑斜面下滑过程中机械能守恒,某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字计时器)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。
(1)某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是_____ (填写步骤前面的序号)
①在导轨上选择两个适当的位置A、B安装光电门I、II, 并连接数字计时器;
②用天平测量滑块和遮光条的总质量m;
③用游标卡尺测量遮光条的宽度d;
④将气垫导轨的一端垫起适当高度;
⑤用刻度尺分别测量A、B两点到水平桌面的高度h1、h2;
⑥将滑块从光电门I左侧某处由静止释放,从数字计时器分别读出滑块通过光电门I、II的时间∆t1、∆t2;
⑦改变气垫导轨倾斜角度,重复步骤⑤⑥,完成多次测量。
(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时,游标卡尺的示数如图所示,则d=____ mm;
(3)根据多次测量结果,若在误差允许范围内均满足h1-h2=____ (用上述必要的实验步骤中直接测量的物理量符号表示,写出表达式即可。重力加速度为g),则可验证物体沿不同角度的光滑斜面下滑过程中机械能守恒。
28、如图所示,一个可视为质点的滑块放在凹槽上,凹槽放在足够长的斜面上,整个系统处于静止状态。已知滑块的质量m1=2kg,凹槽的质量m2=6kg,斜面固定在水平面上且倾角为θ=30°。凹槽两立柱之间的距离L=7.6m,上表面光滑,下表面与斜面之间的滑动摩擦因数,且可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。某一时刻,滑块以初速度大小
沿斜面向上运动。取重力加速度g=10m/s2。滑块与凹槽碰撞为弹性碰撞且碰撞时间不计。试求解下列问题:
(1)滑块与凹槽发生第一次碰撞后二者的速度大小;
(2)滑块与凹槽发生第二次碰撞前凹槽的位移和碰撞后二者的速度大小;
(3)从滑块运动开始,直到滑块与凹槽发生第三次碰撞前,滑块与凹槽组成的系统其机械能的损失量。
29、处于自然状态的物体会不断地向外辐射电磁波,同时也会吸收由其他物体辐射来的电磁波,当辐射和吸收达到平衡时,物体的温度保持不变。如果某物体能完全吸收入射到其表面的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物体就称为黑体。黑体也会同时向外辐射电磁波,已知单位时间内从黑体表面单位面积辐射出电磁波的能量I与黑体表面热力学温度T的4次方成正比,即I=σT4,其中σ为已知常量。
(1)若将火星看成表面温度相同的球形黑体,火星的半径为r,火星中心到太阳中心的距离为L,且L远远大于r,所以火星接收到来自太阳的辐射可视为垂直射到面积为πr2的圆面上。已知太阳向外辐射电磁波的总功率为P1。火星大气层对太阳辐射的吸收和反射、太阳辐射在传播过程中的能量损失,以及其他天体和宇宙空间的辐射均可忽略不计。
① 求在火星表面垂直于太阳和火星连线的单位面积接收到的来自太阳辐射的功率P0;
② 设火星向四面八方各个方向均匀辐射,请写出当吸收和辐射达到平衡时火星表面热力学温度T火的表达式。
(2)太阳辐射电磁波的能量来源于如图甲所示的太阳中心的“核反应区”。“核反应区”产生的电磁波在向太阳表面传播的过程中,会不断被太阳的其他部分吸收,然后再辐射出频率更低的电磁波。为了研究“核反应区”的温度,某同学建立如下简化模型:如图乙所示,将“核反应区”到太阳表面的区域视为由很多个“薄球壳层”组成,第1“薄球壳层”的外表面为太阳表面;各“薄球壳层”的内、外表面都同时分别向相邻内“薄球壳层”和外“薄球壳层”均匀辐射功率相等的电磁波(第1“薄球壳层”的外表面向太空辐射电磁波,最内侧的“薄球壳层”的内表面向“核反应区”辐射电磁波),如图丙所示;“核反应区”产生的电磁波的能量依次穿过各“薄球壳层”到达太阳的表面,每个“薄球壳层”都视为黑体,且辐射和吸收电磁波的能量已达到平衡,所以各“薄球壳层”的温度均匀且恒定。
已知太阳表面热力学温度为T1,所构想的“薄球壳层”数目为N,太阳半径R1与“核反应区”的半径RN满足R1=kRN(k为已知的常数),第1“薄球壳层”的外表面向外辐射电磁波的总功率为P1。请根据该同学建立的模型和题目中给出的信息,解答下列问题。
① 求第2、第3和第N“薄球壳层”向相邻的外“薄球壳层”辐射电磁波的功率P2、P3和PN;
② 若认为“核反应区”的温度和第N“薄球壳层”的温度TN相等,请推导出“核反应区”热力学温度TN的表达式。结合所得到TN的表达式,请说明该同学的模型是否合理?若不合理,请说明理由。
30、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。
31、如图所示,在水平面上静置一质量的滑块,滑块上表面是一个半径
的四分之一圆弧,圆弧最低点A与水平地面相切。现给质量
的小球一个大小
的水平初速度,小球经B点离开滑块时,随即撤去滑块。小球于C点第一次着地,小球每次与地面碰撞前后,水平速度保持不变,竖直速度大小减半,方向反向。A点始终与地面接触,忽略小球通过各轨道连接处的能量损失,不计一切摩擦和空气阻力,求
(1)小球刚运动到滑块最低点A时,对滑块的压力;
(2)小球离开滑块后所能到达的最大高度;
(3)要使小球能水平进入接收器最低点P,P与C间的最小距离为多大。
32、如图1所示,一个圆盘在水平面内转动,盘面上距圆盘中心的位置有一个质量
的小物体随圆盘一起做圆周运动(未发生相对滑动),小物体与圆盘间的动摩擦因数
(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力),取重力加速度
。
(1)圆盘的角速度多大时,小物体将开始滑动;
(2)若小物体随圆盘一起从静止开始做加速圆周运动(始终未发生相对滑动)。
a.小物体随圆盘从静止开始加速到即将发生相对滑动的过程中,求摩擦力对小物体所做的功W;
b.请在图2(俯视图)中,画出小物体在M点处摩擦力的大致方向,并分析说明摩擦力在小物体做加速圆周运动中所起到的作用。