1、如图所示,某同学用地理学中的“等高线”来类比物理学中的“等势线”,并绘制了一座“小山峰”来反映点电荷产生的电场在xOy平面内各点电势关系的图像。距点电荷无穷远处电势为零,则下列判断正确的是( )
A.该图像描述的是放在O点的负点电荷产生的电场
B.图中M点对应位置的场强比N点对应位置的场强大
C.图中M点对应位置的场强方向沿M点所在曲线的切线方向斜向下
D.点电荷在M点所对应位置的电势能一定比在N点所对应位置的电势能大
2、近些年中国研发出多项独有的先进技术,其中特高压输电技术让中国标准成为了国际标准,该技术可使输电线电压高达1000千伏及以上等级。某电厂对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为,输电线的总电阻
,为了减小输电线路上的损耗采用了高压输电技术。变压器视为理想变压器,其中升压变压器的匝数比为
,用户获得的电压为
。若在某一段时间内,发电厂的输出功率恒为
,则下列说法中正确的是( )
A.输电线上的电流为300A
B.降压变压器的匝数比为
C.输电线上损失的功率为
D.若改用1000千伏超高压输电,则输电线路上可减少损失的电功率为4050W
3、网上热卖的一科普小制作——斯特林发动机如下图甲所示,它是通过汽缸内的气体经过冷却、压缩、吸热、膨胀为一个周期的循环来输出动力的,因此又被称为热气机。如图乙所示,在斯特林循环的图像中,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成,状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图像如图丙所示。则下列说法正确的是( )
A.状态B→状态C的过程中,单位体积中的气体分子数目增大
B.状态B气体分子的平均动能大于状态D气体分子的平均动能
C.状态A对应的是图丙中的图线①
D.状态C中每个气体分子的动能都比状态A中的大
4、接地导体球壳外固定放置着一个点电荷,a、b为过点电荷与球壳球心连线上的两点,a点在点电荷左侧,b点在点电荷右侧,a、b两点到点电荷的距离相等,a、b点所在位置的电场线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该点电荷带负电
B.a点的电场强度比b点的大
C.a点的电势大于b点的电势
D.导体球壳内的电场强度大于零
5、如图所示,在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,O为ab边的中点,在O处有一粒子源沿纸面内不同方向、以相同的速率不断向磁场中释放相同的带正电的粒子,已知粒子的质量为m,电荷量为q,直角边ab长为
,不计重力和粒子间的相互作用力。则( )
A.从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为
B.从ac边射出的粒子中在磁场中运动的最短时间为
C.粒子能从bc边射出的区域长度为L
D.粒子能从bc边射出的区域长度为2L
6、根据图示,下列实验的操作处理中,正确的是( )
A.用图甲装置验证动量守恒,多次测量某一小球平抛水平位移时,应取距铅垂线最近的落点
B.用图乙装置测定重力加速度,实验室提供的细线,长度超过米尺的测量范围不能完成实验
C.图丙是双缝干涉实验中得到的干涉条纹,移动分划板测量a、b位置间距离可求条纹间距
D.图丁是某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度小的玻璃砖来测量
7、一质量为m的小球从距地面高度H的位置自由下落到水平地面上,与水平地面碰撞后弹起,假设小球与地面碰撞过程中没有能量损失,但由于受到大小不变的空气阻力的影响,使每次碰撞后弹起上升的高度是碰撞前下落高度的,已知重力加速度为g,为使小球弹起后能上升到原来的高度H,在小球开始下落时,在极短的时间内给小球补充能量,应补充( )
A.
B.
C.
D.
8、如图所示,我国高速磁悬浮试验样车采用了磁悬浮原理,阻力比普通的高铁小很多,其速度可达600km/h,拥有“快起快停”的技术优点,下列说法正确的是( )
A.因阻力比普通的高铁小很多,所以磁悬浮列车惯性比较小
B.速度可达600km/h,这是指平均速度
C.能“快起快停”,是指加速度大
D.磁悬浮列车在两城市间运行时可视为质点,这种研究方法叫“微元法”
9、下列物理量的单位中,用国际单位制的基本单位表示,正确的是( )
A.静电力常量k的单位是
B.自感系数L的单位是
C.磁通量的单位是
D.普朗克常量h的单位是
10、光和机械波一样,都具有波的性质,他们不仅能够产生反射、折射,还能产生干涉和衍射,能够传递能量,携带信息。完成下列问题:
【1】下列关于光的说法正确的是( )
A.光波和超声波属于同种性质的波
B.光能发生偏振现象,说明光波是一种横波
C.阳光照耀下的肥皂泡呈现彩色花纹是光衍射的结果
D.将白光分别照射到单缝和双缝上,光屏上都可能呈现彩色条纹
【2】如图所示,一个半圆形的玻璃砖,其折射率n。入射光a沿着玻璃砖半径射到直边上O点,分成两束光线b和c,虚线为过O点的法线,则有( )
A.
B.
C.
D.
【3】一列机械横波向右传播,在时的波形如图所示,A、B两质点间距为8m,B、C两质点在平衡位置的间距为3m,当
时,质点C恰好通过平衡位置,该波的波速可能为( )
A.m/s
B.3m/s
C.13m/s
D.27m/s
11、如图所示,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时刻的波形图,虚线为t=0.1s时刻的波形图,质点M的横坐标x=2.5m,波源不在坐标原点O,下列说法正确的是( )
A.波的频率可能为7.5Hz
B.波的传播速度可能为5m/s
C.t=0.1s时刻质点M正在沿x轴正方向运动
D.t=0.1s时刻M点左侧在x轴上与M点相距5m处的质点正在向-y轴方向振动
12、图为发电机的原理图。边长为的
匝正方形线圈,在磁感应强度为
的匀强磁场中,绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动,角速度为
,线圈电阻不计,外接电阻
和电压表,下列说法正确的是( )
A.从图示位置开始计时,线框中的感应电动势的瞬时值表达式为
B.若将电阻换成电容器,电容器的耐压值可以为
C.从图示位置转过90°流过中的电量
D.线框转一周,外力所做的功为
13、如图所示,矩形ABCD代表一个折射率为的透明长方体,其四周介质的折射率为1,一细光束以入射角
入射至AB面上的P点,
。不考虑光束在长方体内的二次及二次以上的多次反射,以下说法正确的是( )
A.若该光束由红紫两种颜色可见光组合而成且均可从DC边射出,则紫光靠左,红光靠右
B.若单色光束进入长方体后能直接射至AD面上,则角的最小值
C.若单色光束入射角为
时可以射至D点,则长方体的折射率
D.入射角越大,光束越有可能在AD边发生全反射
14、下列有关生活中的圆周运动的实例分析,正确的是( )
A.图甲所示为汽车通过凹形桥最低点的情境,此时汽车受到的支持力小于重力
B.图乙所示为演员表演“水流星”的情境,当小桶刚好能通过最高点时,小桶处于完全失重状态,仍受重力作用
C.图丙所示为火车转弯的情境,火车超过规定速度转弯时,车轮会挤压内轨
D.图丁所示为洗衣机脱水桶,其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力,从而被甩出
15、手机软件中运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的,如图所示为其工作原理的简化示意图。质量块左侧连接轻质弹簧,右侧连接电介质,弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动(不能上下移动)以改变电容器的电容。下列说法正确的是( )
A.传感器匀速向左做直线运动时,电容器两极板所带电荷量将多于静止状态时
B.传感器匀减速向右做直线运动时,电流表中有由b向a的电流
C.传感器运动时向右的加速度逐渐增大,则电流表中有由b向a的电流
D.传感器运动时向左的加速度逐渐减小,则电流表中有由a向b的电流
16、2023年8月24日13时,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水含高达64种放射性元素,其中氚()衰变过程中产生的电离辐射可损害DNA,是致癌的高危因素之一,半衰期为12.5年。其衰变方程为
,下列说法正确的是( )
A.衰变方程中x=2,y=3
B.是光子,其动量为零
C.秋冬气温逐渐变低时,氚的衰变速度会变慢
D.经过25年,氚将全部衰变结束
17、如图所示,某同学用胶棉拖把擦黑板,拖把由拖杆和拖把头构成。设某拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略,拖把头与黑板之间的动摩擦因数为,重力加速度为g。该同学用沿拖杆方向的力F推拖把,让拖把头在竖直面内的黑板上匀速移动,此时拖杆与竖直方向的夹角为
。则下列判断正确的是( )
A.黑板受到的压力
B.拖把对黑板的摩擦力
C.上推时的推力
D.下推时的推力
18、如图,固定在铁架台上的烧瓶,通过橡胶塞连接一根水平玻璃管,向玻璃管中注入一段水柱,室温下水柱静止不动(如图甲)。用手捂住烧瓶,会观察到水柱缓慢向外移动,之后在新位置重新静止(如图乙)。关于烧瓶内的气体,下列说法正确的是( )
A.图乙状态气体的压强大于图甲状态
B.此过程中,气体吸收的热量等于对外做的功
C.图乙状态气体分子的平均动能大于图甲状态气体分子的平均动能
D.图乙中容器内单位体积的分子数大于图甲中容器内单位体积的分子数
19、“轨道康复者”是“垃圾”卫星的救星,被称为“太空110”,它可在太空中给“垃圾”卫星补充能源,延长卫星的使用寿命。假设“轨道康复者”的轨道半径为地球同步卫星轨道半径的五分之一,其运动方向与地球自转方向一致,轨道平面与地球赤道平面重合,下列说法正确的是( )
A.“轨道康复者”的速度是地球同步卫星速度的5倍
B.“轨道康复者”的加速度是地球同步卫星加速度的5倍
C.站在赤道上的人可观察到“轨道康复者”向东运动
D.“轨道康复者”可在高轨道上加速,以实现对低轨道上卫星的拯救
20、如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则( )
A.弹簧一定处于压缩状态
B.滑块一定受到三个力作用
C.斜面对滑块的支持力不能为零
D.斜面对滑块的摩擦力的大小等于0
21、质量为1kg的物体由静止开始自由下落,经3s落地。不计空气阻力,,则开始下落2s末重力的瞬时功率为________W,第2s内重力的平均功率为________W。
22、一质量为5kg的物体在平面上运动,其运动方程为,式中
分别为x、y轴正方向的单位矢量,则物体所受的合外力
的大小为________________ N;方向为___________。
23、如图,电源电动势为E,内阻为r,两个完全相同的灯泡电阻不变。当滑片P从最大阻值滑到中点的过程中,电压表V的变化量为,电流表A的变化量为
,电压表
的变化量为
,电流表
的变化量为
,则
___________,
_______
(选填“>”、“=”或“<”)。(电表均为理想电表)
24、检验自然光、线偏振光和部分偏振光时,使被检验光入射到偏振片上,然后旋转偏振片,若从偏振片射出的光线_______________________,则入射光为自然光;若射出的光线_______________,则入射光为部分偏振光;若射出的光线______________,则入射光为线偏振光。
25、具有“物种宝库,粤东明珠”之美誉的旷东七目嶂省级自然保护区”位于广东五华县西部,毗邻东源、紫金、龙川,总面积58.5平方公里,森林覆盖率85%,主峰海拔高度为1318.6m,是广东省最大的天然阔叶林区之一、某人从山底释放一气象探测气球,气球上升到山顶时,内部气体的压强变小。若气球上升过程中体积不变,则从山底到山顶,气球内气体分子的平均动能 ___________(选填“变大”“变小”或“不变”) ;该过程中,气球内气体___________(选填“放出”或“吸收”) 热量。
26、如图所示,轻质弹簧的两端分别与小物块B、C相连,并放在足够长的光滑斜面上,弹簧与斜面平行,C靠在固定的挡板P上,绕过定滑轮的轻绳一端与B相连,另一端与悬空的小物块A相连。开始时用手托住A,使滑轮右侧的轻绳恰好伸直且无弹力,滑轮左侧轻绳沿竖直方向,然后由静止释放A,当C刚要离开挡板时,A的速度恰好达到最大。斜面的倾角为30°,B、C的质量均为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度大小为g,A、B、C均视为质点。不计一切摩擦,不计空气阻力,弹簧始终处在弹性限度内。
填空:①释放A的瞬间,A的加速度大小为______;②B的最大速度为______。
27、(6分)物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。
(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= (保留三位有效数字)。
(2)回答下列两个问题:
为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 。(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l |
B.木板的质量m1 |
C.滑块的质量m2 |
D.托盘和砝码的总质量m3 |
E.滑块运动的时间t
滑块与木板间的动摩擦因数= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
28、如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置,将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km(k>2)的小物块相连,小物块悬挂于管口,现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变.(重力加速度为g)
(1)求小物块下落过程中的加速度大小;
(2)求小球从管口抛出时的速度大小;
(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于.
29、图所示,一条与水平方向夹角为的倾斜传送带以速度
沿顺时针方向匀速转动,传送带
端到
端长为
,在传送带的
端轻放一块质量为
的煤块(煤块可视为质点),同时对煤块施加一个大小为
、方向平行于传送带斜向上的拉力,将煤块从传送带
端拉至
端,当煤块相对传送带滑动时会在传送带上留下黑色痕迹,已知煤块与传送带间的动摩擦因数为
,取重力加速度
,
,
,求:
(1)煤块从传送带端运动到
端所用的时间;
(2)煤块从传送带端运动到
端过程中,煤块在传送带上留下的痕迹长度。
30、如图所示,倾角、高h=3.6m的斜面固定在水平地面上,可视为质点的滑块A从斜面体的顶端由静止释放,滑块滑到水平地面上后,与静止在水平地面的长方体B发生弹性碰撞,碰撞时间极短,碰撞后立即撤去滑块A,长方体B恰好能完全滑入其右侧一段长
的粗糙平面MN。已知滑块A与斜面间的动摩擦因数
,滑块A的质量m1=1kg,长方体B的质量分布均匀且质量m2=2kg,长度d=2m。水平地面除MN段外,其余部分光滑,斜面末端与水平地面平滑连接,取重力加速度大小g=10m/s2。
(1)求滑块A与长方体B碰撞前瞬间的速度大小;
(2)求长方体B与地面MN段间的动摩擦因数;
(3)若长方体B的右端刚滑入MN段时,给其施加一水平向右的恒力,长方体B的右端运动到达N点时立即撤去该恒力,使其恰好能通过MN段,求恒力的大小。
31、2022年北京-张家口冬季奥运会,简称“北京张家口冬奥会”( 2022 The winter Olympics in Beijing & Zhang jia kou),将在2022年02月04日~2022年02月20日在北京市和张家口市联合举行。为备战冬奥会,一位滑雪者在某次训练中,以的初速度沿山坡匀加速直线滑下,在
的时间内滑下的路程为
,已知人与装备的总质量为
,山坡倾角为
,不计空气阻力。(
,
,
)求:
(1)3s末滑雪者的速度;
(2)滑雪者与雪面间动摩擦因数。
32、光电倍增管是用来将光信号转化为电信号并加以放大的装置,其主要结构为多个相同且平行的倍增极。为简单起见,现只研究其第1倍增极和第2倍增极,其结构如图所示。两个倍增极平行且长度均为2a,几何位置如图所示(图中长度数据已知)。 当频率为v的入射光照射到第1倍增极上表面时,从极板上逸出的光电子最大速率为vm。 若加电场或磁场可使从第1倍增极逸出的部分光电子打到第2倍增极上表面,从而激发出更多的电子,实现信号放大。已知元电荷为e,电子质量为m,普朗克常量为h,只考虑电子在纸面内的运动,忽略相对论效应,不计重力。
(1)试求制作第1倍增极的金属材料的逸出功W。
(2)为使更多光电子达到第2倍增极,可在接线柱AB间接入一个电动势为E的电源,则到达第2倍增极的电子的最大动能是多少?
(3)若仅在纸面内加上垂直纸面的匀强磁场时,发现速度为2vm/5垂直第1倍增极出射的电子恰能全部到达第2倍增极上表面。忽略电场力的作用,试求:
(I)磁感强度B的大小和方向;
(II)关闭光源后多长时间仍有光电子到达第2倍增极上表面?
可能用到的三角函数值:sin11.50=0.20,sin150=0.26,sin370=0.60。