1、如图所示,两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等,P环的半径大于Q环的,P带正电,Q带负电。两圆环圆心均在O点,固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上,到O点的距离相等,c在y轴上,到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O点场强不为零
B.a、b两点场强相同
C.电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关
D.电子沿x轴从a到b,电场力先做正功后做负功
2、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
3、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)
4、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
5、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.
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、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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、2021年4月,中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀(),并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象,这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是( )
A.铀核()发生核反应方程为
﹐是核裂变反应
B.与
的质量差等于衰变的质量亏损
C.产生的新核从高能级向低能级跃迁时,将发射出射线
D.新核的结合能大于铀核(
)的结合能
13、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
14、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
15、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
16、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
17、下列说法错误的是( )
A.根据F=可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
18、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.
19、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
20、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
21、很多宏观现象,其本质是由微观粒子的运动所体现出的结果。
(1)固体的宏观性质与固体分子的微观结构有着紧密联系。内陆盐矿中开采的氯化钠称为岩盐,岩盐的颗粒很大,我们能清楚地看出它的立方体形状。把大颗粒的岩盐敲碎后,小颗粒的岩盐仍然呈立方体形状。为了理解这个现象,可以做如下定性、半定量的分析。
考虑由电荷量相同的正、负离子间隔排列形成的一维直线分子。这些离子之间的距离都相等,且相互作用力均可近似为点电荷之间的电场力。假设x = 0处离子受到x = 1处离子的作用力大小为F0。
a.写出x = 0处离子受到的右侧所有离子电场力的准确表达式,并说明合力的方向。( )
b.有人提出下述观点:“仅考虑与x = 0处离子的最近邻x = 1处离子和次近邻x = 2处离子对x = 0处离子的作用力即可作为所有离子对x = 0处离子合力的近似值。”在下表格中填写“是”或者“否”。判断这样的近似是否合理。
近似计算的结果与精确计算结果相比
合力的大小变化超过10% | 合力的方向发生变化 | 这样的近似较为合理 |
__________________ | __________ | __________ |
(2)一横截面为S的圆板正以v的速度在空气中向右运动。为简化问题,我们将空气分子视为质量为m的小球,空气分子与圆板碰撞前后瞬间相对圆板的速率不变。
a.若不考虑空气分子的热运动,单位体积内的分子个数为n,求空气对圆板的作用力F;( )
b.实际上,空气分子在不停地做热运动,假定分子热运动平均速率为5v,单位体积内与圆板垂直碰撞的分子个数为n′,若仅考虑与圆板垂直碰撞的空气分子,求空气对圆板的作用力F´。( )
22、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。
23、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, t=2.4s时刻第一次出现虚线所示的波形图。则该波的波速为_______m/s;t=4s时,x=2m处的介质点的位移为_______cm。
24、真空中有一根半径为R的半圆形细导线,流过的电流为I,则圆心处的磁感强度为_______。
25、如图,通过橡皮球将烟雾吸入镶有玻璃的透明小盒中,在强光照射下通过显微镜观察,可以观察到烟雾颗粒在做______运动;烟雾颗粒做这样运动的原因是:______。
26、如图a所示,地面上方高度为d的空间内有水平方向的匀强磁场,质量m=1kg正方形闭合导线框abcd的边长l=2m,从bc边距离地面高为h处将其由静止释放。从导线框开始运动到bc边即将落地的过程中,导线框的v-t图像如图b所示。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,则导线框中有感应电流的时间是________s,释放高度h和磁场高度d的比值=________。
27、用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。待测电源的电动势约为4V、内阻约为2Ω,保护电阻R1=10Ω和R2=5Ω。除了导线和开关外,实验室还提供了如下器材:
A. 滑动变阻器R(0~50Ω,额定电流2A)
B. 滑动变阻器R(0~5Ω,额定电流1A)
C. 电流表A(0~0. 6A,内阻约0. 2Ω)
D. 电流表A(0~200mA,内阻约2Ω)
E. 电压表V(0~15V,内阻约15kΩ)
F. 电压表V(0~3V,内阻约3kΩ)
实验的主要步骤有:
i. 将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
ii. 逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记录电压表示数U和相应电流表示数I;
iii. 以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);
iv. 求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
①电压表应选用_______;电流表应选用_____;滑动变阻器应选用_______。(填序号)
②若滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大,两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是___________。
A. 两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱
B. 两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱
C. 一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱
D. 一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱
③用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式,E=___________,r=___________,代入数值可得E和r的测量值。
28、在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡上离地高24m的A点,由静止开始下滑,滑到斜坡底端B点后,沿水平滑道BC继续滑行。斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数均为0.5,斜坡倾角θ=37°,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求人在斜坡上下滑时的加速度大小;
(2)若人和滑板的总质量为60kg,求它们从A点滑到B点过程中损失的机械能;
(3)为了确保人身安全,水平滑道BC至少应该多长?
29、高空坠物危及人身安全,已成为城市公害,因此有专家建议在高楼外墙安装防高空坠物网。某公司的一座高楼在2楼安装了防坠物网,网底水平,与2楼地板等高,如图所示。该高楼2楼及以上每层高度为2.82m。现让一瓶矿泉水从30楼的阳台上距地板约1m处自由坠落进行测试,矿泉水的质量为500g,矿泉水落到防坠物网上后最大下陷深度为40cm。假设矿泉水下落过程中空气阻力不计。(重力加速度,计算结果取整数)
(1)求矿泉水刚落到网面时的速度大小约为多少;
(2)求矿泉水与网面接触后矿泉水对网面的平均作用力。
30、如图,在等腰直角三角形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向内。电荷量为、质量为m的甲粒子从A点沿
方向射入磁场,一段时间后从C点射出磁场区域。电荷量为
、质量为m的乙粒子从B点沿
方向射入磁场,恰好未从
边射出磁场区域,不计粒子的重力,求:
(1)甲粒子在磁场中运动的时间;
(2)甲、乙两粒子速度的比。
31、如图所示,P、Q是两根固定在水平面内的光滑“Z”型平行金属导轨,窄处间距为,宽处间距为窄处的2倍,导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EF左侧区域、GH右侧区域有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度大小均为
,方向相反。同种材料制成的粗细相同的均匀金属棒a、b,长度分别与所在处导轨间距相等,均静止在靠近磁场边界的位置。a棒质量为
,电阻为
。现使a棒瞬间获得一向左的初速度,大小为
,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求:
(1)a棒刚运动瞬间的加速度大小;
(2)整个运动过程中b棒产生的焦耳热;
(3)整个运动过程中通过a棒横截面的电荷量。
32、如图,光滑平行倾斜导轨与光滑平行水平导轨平滑连接,导轨间距均为,导轨电阻不计,水平导轨处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度
。质量
、电阻
的金属棒
放置在倾斜导轨离水平导轨高
处,另一质量
、电阻
的金属棒
放置在离水平导轨左端距离
的水平导轨上。金属棒
由静止释放,下滑至水平轨道时,金属棒
以
的水平速度开始向左运动。金属棒
始终未与金属棒
发生碰撞,两金属棒与导轨始终垂直且接触良好,重力加速度
取
。求:
(1)金属棒在水平轨道上运动过程中回路的最大电流;
(2)在整个运动过程中金属棒产生的焦耳热;
(3)金属棒向左运动到最大位移时,金属棒
与金属棒
之间的距离。