1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
7、网课期间,有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上,如图所示。投影仪质量为m,重力加速度为g,则吊杆对投影仪的作用力( )
A.方向左斜向上
B.方向右斜向上
C.大小大于mg
D.大小等于mg
8、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.
9、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
10、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
11、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
12、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
13、《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
14、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.
15、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
16、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.钩码向下一直做加速运动
B.钩码向下运动的最大距离为
C.M=m
D.M=m
17、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
18、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
19、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
20、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
21、如图所示,一绝热汽缸竖直放置于恒温的环境中,汽缸内有一水平绝热活塞,将一定质量的理想气体封在汽缸内,活塞与汽缸壁无摩擦,汽缸不漏气,整个装置处于平衡状态。活塞上放置一广口瓶,若在瓶中缓慢加水,则该过程中缸内气体对外界做__________(填“正”或“负”)功,气体的压强__________(填“增大”、“减小”或“不变”),气体的温度__________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
22、如图甲所示,在水平面内,有三个质点a、b、c分别位于直角三角形的三个顶点上,已知ab=6m,ac=8m。在t1=0时刻a、b同时开始振动,振动图像均如图乙所示,所形成的机械波在水平面内传播,在t2=4s时c点开始振动,则该机械波的传播速度大小为______m/s,两列波相遇后,c点振动______(选填“加强”或“减弱”)
23、水的分子量是18,水的密度,阿伏加德罗常数
,则
(1)水的摩尔质量________
;
(2)水的摩尔体积________
;
(3)一个水分子的体积________
;
(4)一个水分子的质量________
;
(5)水分子的直径________
。
24、如图,一个电荷为+q、质量为m的质点,以速度沿x轴射入磁感强度为B的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x = 0延伸到无限远,如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场,则它将以速度
从磁场中某一点出来,这点坐标是x = 0 和_______。
25、一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图如图甲所示,P是平衡位置在x=1m处的质点,Q是平衡位置在x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则该简谐横波的传播速度为________m/s;t=0.2s时,质点P沿y轴____________(填“正”或“负")方向运动;在2s内质点Q通过的路程为____________m。
26、在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时,常利用沉积物中半衰期较短的,其衰变方程为
。X是___________,简述
核内的核子怎样转化产生了X,写出该过程的核反应方程式:___________。
27、为了“验证机械能守恒定律”,某学生想到用气垫导轨和光电门及质量为m的小车来进行实验,如图所示,他将长为L、原来已调至水平的气垫导轨的左端垫高H,在导轨上的两点处分别安装光电门A和B,然后将小车从导轨上端释放,在小车下滑过程中,小车上的挡光片经过上、下光电门的时间分别为t1、t2,用游标卡尺测得挡光片宽度为d,重力加速度为g。则:
(1)要验证小车在运动过程中机械能守恒,还必须测出______。
(2)写出本实验验证机械能守恒定律的原理式______(用上面已知测量量和还必须测出的物理量符号表示)。
(3)实验所用滑块的质量m=600g,其他数据如下L=1.5m,H=10cm,g=9.8m/s2,两个光电门间的距离为50cm,则实验中重力势能的减少量为______J。
(4)如果气垫导轨左端垫高的高度H可调,此实验还可以“探究在质量不变时,物体的加速度与合力的关系”,回答下列问题:
①小车的加速度a=______(用上面已知测量量的符号表示);小车所受合力F=______。
②要改变小车受到的合力,只须改变______,做加速度合力图像时,横轴可用______代替。
28、如图所示,一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管长为L=52cm,玻璃管内用高h=8cm的水银柱封闭着长为L1=40cm的理想气体,管内外气体的温度均为300K,大气压强p=76cmHg。
①若把玻璃管绕底端在竖直面内缓慢顺时针旋转至与水平方向成30°,求此时管中气体的长度L2;
②若缓慢对玻璃管加热,升温至多少时,管中刚好只剩4cm高的水银柱?(结果保留三位有效数字)
29、如图,质量的物块P静置于水平面上的A点,现用
的水平力拉动物块P使其沿水平轨道
运动,
间距离
,物块P与
间的动摩擦因数
,经时间t撤去力F,此时物块P尚未通过B点;质量
的物块Q静置于B点,物块Q与水平轨道
是由特殊材料制成的,物块Q在轨道
上运动时所受阻力大小与其速度大小成正比,即
,其中
;物块
发生弹性碰撞后,物块Q冲上半径
的光滑半圆形轨道,圆弧轨道与
轨道平滑相连,重力加速度
。
(1)为使物块P能到达B点,求力F作用的最短时间;
(2)物块P到达B点时的速度大小与t的函数关系式;
(3)发生碰撞后物块Q获得的最大速度;
(4)若F作用后撤去,要使物块Q在沿圆弧轨道运动过程中不脱离轨道,求轨道
的长度x应满足的条件。
30、如图甲所示,在光滑水平面上有一小车,其质量M=2kg,车上放置有质量mA=2kg木板A,木板上有可视为质点的物体B,其质量mB=4kg。已知木板A与小车间的动摩擦因数μ0=0.3。A、B紧靠车厢前壁,A的左端与小车后壁间的距离为x=2m。现对小车施加水平向有的恒力F,使小车从静止开始做匀加速直线运动,经过1s木板A与车厢后壁发生碰撞,该过程中A的速度一时间图像如图乙所示,已知重力加速度大小g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求A、B间的动摩擦因数μ;
(2)求恒力F的大小;
(3)若木板A与小车后壁碰撞后粘在一起(碰撞时间极短),碰后立即撤去恒力F,若要使物体B不与小车后壁发生碰撞,则小车车厢前、后壁间距L至少为多少?
31、如图,是大型户外水上游乐活动的模型图。固定在地面上的圆弧轨道上表面光滑。质量、长度
的平板C浮于水面上,其左端紧靠着圆弧轨道,且其上表面与轨道末端相切。平板左侧放置质量
的橡胶块B。质量
的人A从圆弧轨道上.与平板高度差为
处由静止滑下,A与B碰撞后立即共速。整个运动过程中A、B均可视作质点。已知人、橡胶块与平板间的动摩擦因数均为
;水池宽度
,平板碰到水池边墙壁立即被锁定。水面平静、平板受到的水的阻力忽略不计,重力加速度
。
(1)A与B碰撞后的共同速度为多大?
(2)AB与C达到共同速度时,C是否与墙壁发生了碰撞?AB离C右端的距离多大?
(3)在C被墙壁锁定后,为了避免人碰撞到墙壁,在AB与墙壁距离为x时,人把B用一速度v推出,B与墙壁碰后立即被锁定,试讨论v的取值范围(答案中包含x)。
32、如图,空间存在方向垂直于xoy平面向里的匀强磁场。在x>0的区域内,磁感应强度大小B1=3B0,在x<0的区域内,磁感应强度大小B2=4B0。在=0时刻,一静止于O点的中性粒子分裂为两个质量分别为m、7m的带电粒子a和b,其中a粒子带正电,电量为q,分裂后粒子a以速度v沿x轴正向运动。不计粒子的重力以及粒子间的相互作用,求:
(1)分裂后b粒子的速度大小;
(2)当粒子a的速度方向再次沿x轴正向时,粒子a的运动时间和到O点的距离;
(3)粒子a与b在y轴上相遇的时刻和位置。