1、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
2、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.
3、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则( )
A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B.铜球最终将静止在O点正下方
C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左
4、如图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是( )
A.甲乙两框同时落地
B.乙框比甲框先落地
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框
5、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
6、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.
7、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D.该磁场方向一定是垂直纸面向里
8、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
9、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
10、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
11、如图所示,用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A.保持S不变,减小d,则θ变大
B.保持S不变,增大d,则θ变小
C.保持d不变,减小S,则θ变小
D.保持d不变,减小S,则θ变大
12、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
13、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
14、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
15、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
16、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
17、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
18、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
19、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
20、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
21、如图所示,位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴正方向与负方向传播的机械波。若该机械波在介质Ⅰ和Ⅱ中的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则f1:f2=______;v1:v2=______。
22、如图甲,理想变压器原、副线圈匝数比为,电表为理想交流电表,在原线圈两端接入如图乙所示的电压,电压表的读数为__________
。若滑片
从
端向
端滑动,电流表读数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
23、一定质量的理想气体,从初始状态a经状态b、c、d再回到a,它的压强p与热力学温度T的变化关系如图所示,其中ba和cd的延长线过坐标原点,状态a、d的温度相等。则从状态d到a,气体与外界______热交换(选填“有”或“无”);从状态b到c,气体吸收的热量______它对外界做的功(选填“大于”“等于”或“小于”)。
24、某同学在地面用如图所示的模型模拟客机在高空时机舱的换气过程。将外部压强为p的空气压缩后吸入内部,同时将内部原先的气体排出,以维持模型内压强为1.2p和空气的清洁。已知模型容积为V,该同学认为:更换模型内全部空气的过程中机身内外的气体温度相同,最少需要将体积为______的外部空气吸入。上述观点并不适用实际高空飞机吸入气体的情况,原因是______。
25、长软绳OA与AB材质不同,用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,手每秒钟做一次全振动,以O点为原点向x轴正方向形成一列简谐横波,如图所示,图中该横波刚好传到B点,由此可知手刚开始抖动的方向_______(选填“向上”或“向下”);,
,以B点开始振动为计时起点,则B处质点第三次到达波峰的时间为________s。
26、一定质量的理想气体依次经历三个过程,回到初始状态,该过程可用如图甲所示的图上三条直线a、b、c表示,其中a平行于横轴,b的延长线过坐标原点O,c平行于纵轴,该过程也可用如图乙所示的
图表示。整个过程中气体________(选填“从外界吸热”或“向外界放热”),图甲中的b过程与图乙中的________(选填“d”、“e”或“f”)过程对应。
27、如图甲所示是探究加速度与力关系的实验装置,
实验步骤:
a、把长木板放在桌面上,固定好打点计时器,装好纸带和小车,再调节木板的倾斜程度,平衡摩擦力;
b、已知砝码盘和每个砝码的质量均为5克,将5个砝码放到小车上,并把小车用细线跨过轻质滑轮与砝码盘相连,打开电源,释放小车,得到第一条纸带,算出小车的加速度;
c、取小车的上的一个砝码放入砝码盘中,打开电源,释放小车,得出第二条纸带,同时算出小车的加速度;
d、依次重复上述c操作,直至将5个砝码全部转移到砝码盘中;
e、描点分析加速度与力的关系得到如图乙所示。
(1)图乙中横坐标F表示为___________
A.砝码的重力 B.砝码和砝码盘的重力
(2)该实验方案是否必需保证砝码和砝码盘的质量远小于小车和车上砝码的质量?___________(填“是”或“否”)
(3)依据图乙可计算出小车的质量为___________g(结果保留三位有效数字)。
28、冲击摆可以测量子弹的速度大小。如图所示,长度为l的细绳悬挂质量为M的沙箱,质量为m的子弹沿水平方向射入沙箱并留在沙箱中。测出沙箱偏离平衡位置的最大角度为α。沙箱摆动过程中未发生转动。
(1)自子弹开始接触沙箱至二者共速的过程中,忽略沙箱的微小偏离。求:
①子弹射入沙箱后的共同速度大小v;
②子弹射入沙箱前的速度大小v0;
(2)自子弹开始接触沙箱至二者共速的过程中,沙箱已经有微小偏离。子弹入射沙箱的过程是否可以认为是水平方向动量守恒?并简要说明理由。
29、如图所示,在平面直角坐标系,xOy的第一象限内存在着垂直纸面向里大小为的匀强磁场区域Ⅰ,在第三象限内虚线和y轴之间存在另一垂直纸面向里的匀强磁场区域Ⅱ,虚线方程
,在第四象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场,一质量为m,电荷量为
的粒子由坐标为
的P点以某一初速度
进入磁场,速度方向与y轴负方向成
角,粒子沿垂直x轴方向进入第四象限的电场,经坐标为
的Q点第一次进入第三象限内的磁场,粒子重力不计,比荷为
,求:
(1)粒子的初速度大小;
(2)匀强电场的电场强度E大小;
(3)若粒子从电场进入磁场区域Ⅱ时做圆周运动的圆半径,求粒子从开始进入电场时刻到第二次从电场进入磁场区域Ⅱ时刻的时间间隔。(
)(计算结果保留两位有效数字)
30、如图所示,由某种透明材料制成、截面为等腰直角三角形的三棱镜放置在水平地面上,一细束单色光从AB边的中点D平行于BC边射入棱镜,从AC边射出时出射光线与水平地面成45°角射向地面,并在地面上的E点(图中未画出)形成光斑。已知AB边长为20cm,取cos22.5°=0.92,=1.41。计算结果均保留两位有效数字。求:
(1)该透明材料的折射率;
(2)E点到C点的距离。
31、如图所示,光滑轨道abcd固定在竖直平面内,ab水平,bcd为半圆,圆弧轨道的半径R=0.32m,在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为、
的物块A、B(均可视为质点),用轻质细绳将A、B连接在一起,且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧(未被拴接)。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为M、长
的小车,小车上表面与ab等高。现将细绳剪断,之后A向左滑上小车,恰好未从小车左端掉下。B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。物块A与小车之间的动摩擦因数
,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)物块B运动到圆弧轨道的最低点b时对轨道的压力大小;
(2)细绳剪断之前弹簧的弹性势能;
(3)小车的质量M。
32、功是物理学中非常重要的概念,通过做功的过程可以实现能量转化。
(1)一直流电动机,线圈电阻R=2.0Ω,当它两端所加的电压U=24V时,电动机正常运转,测得通过其电流I=0.50A。求此工作状态下,这台电动机每分钟所做的机械功W机。
(2)在电路中电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程,电流做功的过程本质上是导体中的恒定电场的电场力对定向移动的自由电荷做功的过程。由同种材料制成的很长的圆柱形实心金属导体,在其上选取长为L的导体做为研究对象,如图所示,当其两端的电势差恒为U时,形成的恒定电流的大小为I。设导体中的恒定电场为匀强电场,自由电子的电荷量为e,它们定向移动的速率恒定且均相同。
①求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F;
②在任意时间t内,恒定电场的电场力对这段导体内的所有自由电子做的总功为W,请从功的定义式出发,推导W=UIt。已知对于横截面积为S的均匀导体,其单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动的速率均为v,则通过导体的恒定电流I=neSv。
(3)如图所示为简化的直流电动机模型,固定于水平面的两根相距为L的平行金属导轨,处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,在两导轨的左端通过开关连接电动势为E、内阻为r的电源。导体棒MN放置在导轨上,其与导轨接触的两点之间的电阻为R,导体棒与导轨间的阻力恒定且不为0。闭合开关S后,导体棒由静止开始运动,运动过程中切割磁感线产生动生电动势,该电动势总要削弱电源电动势的作用,我们把这个电动势称为反电动势E反,此时闭合回路的电流大小可用来计算,式中R总为闭合电路的总电阻。若空气阻力和导轨电阻均可忽略不计,导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好,导体棒运动所能达到的最大速度大小为v。求达到最大速度后经过时间t导体棒克服阻力做的功W。