1、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
2、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
3、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.
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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.
9、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
10、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
11、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
12、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
13、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
14、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
15、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
16、蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘,而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说,蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中,并分成a、b两束,则下列说法正确的是( )
A.用a光可在光盘上记录更多的数据信息
B.b光在水中传播的速度较a光大
C.使用同种装置,用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽
D.增大水中复色光的入射角,则a光先发生全反射
17、《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
18、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
19、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
20、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.
21、做功和热传递是改变物体内能的两种方式。现有一内壁光滑的汽缸固定竖直放置,如图所示,其上端有一挡板,使一厚度忽略不计的轻质活塞不能离开汽缸,汽缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞距汽缸上端的距离为0.1m。现对封闭气体加热,活塞缓慢上移到汽缸的上端后,一段时间后停止加热。已知活塞的横截面积为0.02 m2,外部大气压强为1×105 Pa,加热过程中封闭气体吸收的热量为1000J,加热过程中,气体对外所做的功为______;封闭气体的内能变化量为______。
22、物质是由大量分子组成的,分子直径的数量级一般是_____m。能说明物体内分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________,(举一例即可)。在两分子间的距离由r0(此时分子间的引力和斥力相互平衡,分子作用力为零)逐渐增大的过程中,分子力的变化情况是_____________________。
23、如图所示为某时刻一列沿x轴负方向传播的简谐横波,P、Q为介质中的两个质点,从该时刻起P质点再经过1s第一次回到平衡位置,从该时刻起Q质点再经过6s第一次回到原位置,则该机械波的波速为__________,从该时刻起12s时P质点的纵坐标为__________,振动方向__________。
24、如图,用两绝缘细线吊着一根质量为m的铜棒,铜棒处在垂直纸面向内的匀强磁场中,棒中通入自左向右的电流,且棒始终保持静止。每根细线上的拉力大小均为F,则棒受到的安培力大小为________。若不改变电流大小而将棒中电流反向,则每根细线上的拉力大小将变为________。
25、我们的生产和生活中离不开交变电流。
(1)如图甲所示,KLMN是一个单匝竖直的矩形导线框,KL边水平,线框面积为S,全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中,线框绕竖直固定轴按俯视的逆时针方向以角速度ω匀速转动。在KL边与磁场方向夹角为(图示位置)时:
①线框产生的瞬时电动势的大小为____________;
②导线框中的电流方向是___________(选填“KNMLK”或“KLMNK”);
(2)交变电流可以从发电站输送到用户,但输电线的电阻不可忽略,因此在输电线上会损失一部分功率。某发电厂利用总电阻R=100Ω的线路向外输送电能,输送功率P=300kW,输电电压U=10kV,请你求出导线上损失的功率___________;
(3)如图乙所示电路中,L是标有“12V 12W”字样的小灯泡,R是标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器。交流电源的电压瞬时值表达式u=28sin100πt(V)。请你通过计算说明,能否通过调节滑动变阻器使小灯泡正常工作。_________。
26、太阳内部核反应的主要模式之一是质子一质子循环,循环的结果可表示为,已知
和
的质量分别为
和
,
,c为光速。核反应方程中则
________,在4个
转变成1个
的过程中,释放的能量约为________MeV。(结果保留2位有效数字)
27、实验室有一额定电压为220V的白炽灯,吴同学欲了解其低压伏安特性,为此设计了系列实验,请依次解决下列问题:
(1)吴同学用多用电表粗测白炽灯的电阻,正确操作后得到图甲,则该情况下白炽灯的电阻为___________Ω。
(2)吴同学随后用学生电源供电(其调节的情况如图乙),选择合适的滑变器和其他器材,连接电路如图丙,打算直接闭合开关开始测量。请你指出连接图中存在的问题(至少列举两条)。
①___________;
②___________;
(3)吴同学改掉所有问题后,正确测量过程中得到的一组电流表、电压表示数如图丁,则两表的读数分别为___________A、___________V。
(4)吴同学根据测量的数据,作了图像,下列图像中最可能正确的是___________(选填字母“A”、“B”或“C”)
28、足够长的水平传送带始终以恒定速率逆时针运行,右侧有一段与传送带上表面相切的光滑圆弧轨道,圆弧轨道的半径
m,质量
kg的木盒(视为质点)从圆弧轨道上离圆弧底端h高处由静止释放,滑上传送带后做减速运动,在传送带上运动
s时恰好与传送带的速度相同。木盒与传送带之间的动摩擦因数
,木盒与传送带保持相对静止后,以
m/s的速度在传送带左端向右推出光滑小球(视为质点),小球的质量
kg。小球与木盒相遇后,小球立即进人木盒中并与木盒成为不再分离的整体。测得木盒第一次经过圆弧轨道最低点时对圆弧轨道的压力大小
N,取重力加速度大小
,求:
(1)静止释放时木盒离圆弧底端的高度h;
(2)木盒在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热量Q和木盒与小球碰撞时产生的热量之比。
29、两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4 kg的物块C静止在前方,如图所示.已知B与C碰撞后二者会粘在一起运动.在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值是多少?
30、如图所示,半径为的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,下端与足够长的水平传送带相切于B点,传送带以
的速度顺时针运动,将质量m=1kg的滑块P(可视为质点)轻放到传送带上的A点,在B点放置一相同质量的滑块Q(可视为质点),已知滑块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,A、B两点间的距离L=16m,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,求:
(1)滑块P与滑块Q碰撞前瞬间,滑块P的速度大小(需说明原因);
(2)若滑块P、Q在B点发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),当它们运动到与圆心等高的D点时对轨道的压力大小;
(3)若滑块Q换为另一滑块E(可视为质点),其它条件不变,滑块P与滑块E在B点发生碰撞(碰撞时间极短),且碰撞后滑块P立即反弹,滑块E恰好通过最高点C,当滑块P速度为零时恰好与刚落到传送带上的滑块E相遇,滑块P与滑块E的质量之比。
31、如图所示,在光滑绝緣的水平面上,有一个用均匀导线围成的等边三角形线框abc,其边长为L,总电阻为R。边界MN的右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。线框保持以恒定速度v0向右进入磁场,其中ab边总保持与MN平行。在线框进入磁场的过程中。求:
(1)线框ab边刚进入磁场时a、b两点的电势差;
(2)线框中产生的电动势E随时间变化的关系式(自ab边刚进入磁场时计时);
(3)在线框进入磁场的过程中,通过导线截面的总电量。
32、2022年6月,我国首艘完全自主设计建造的航母“福建舰”下水亮相,除了引人注目的电磁弹射系统外,电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一,其原理是利用电磁感应产生的阻力快速安全地降低舰载机着舰的速度。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理:舰载机着舰时关闭动力系统,通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒ab,金属棒ab瞬间与舰载机共速并与之一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M,金属棒质量为m,接入导轨间电阻为r,两者以共同速度为进入磁场。轨道端点MP间电阻为R,不计其它电阻。平行导轨MN与PQ间距L,轨道间有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为B。除安培力外舰载机系统所受其它阻力均不计。求:
(1)舰载机和金属棒一起运动的最大加速度a;
(2)舰载机减速过程中金属棒ab中产生的焦耳热;
(3)舰载机减速过程通过的位移x的大小。