1、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是( )
A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动
B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动
C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动
D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动
2、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
3、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
4、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
5、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,其传播速度
,此时质点P的位移为
,则质点P的位移y随时间t变化的关系为( )
A.
B.
C.
D.
6、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
7、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
8、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
9、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
10、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
11、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
12、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
13、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
14、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
15、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
16、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
17、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
18、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
19、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
20、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
21、“拂霞疑电落,腾虚状写虹”出自李世民的《咏兴国寺佛殿前播》,描述了虹这一自然现象。如图所示,虹是阳光经过空中的水滴时,再通过折射和反射形成的,其中a、b是两种不同频率的单色光,则在真空中a的传播速度______(选填“大于”、“等于”或“小于”)b的传播速度,b比a的波长更______(选填“长”或“短”)。
22、中核集团利用小型辐照装置研究新冠病毒灭活,其主要原理是利用辐照源钴60()衰变后产生镍(Ni)和电子,并放出γ射线,利用γ射线、电子束产生的电离作用,使病毒失去感染性。该衰变方程为
→___________+
;已知钴60的半衰期为5. 27年,则10g的钴60经10. 54年后还剩下___________g的钴60。
23、有一单摆,其摆长l=1.02m,摆球的质量m=0.10kg,已知单摆做简谐运动,单摆振动30次用的时间t=60.8s,当地的重力加速度是_____m/s2(结果保留三位有效数字);如果将这个摆改为秒摆,摆长应___(填写“缩短”“增长”),改变量为_________m。
24、如图所示,密闭绝热的轻质活塞B将一定质量的理想气体封闭在绝热气缸内,轻质活塞A与活塞B通过一轻质弹簧连接,两活塞之间为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计。用外力F使活塞A静止不动。现增大外力F,使活塞A缓慢向右移动,则此过程气体的温度______。(填“升高”、“降低”或“不变”),外力F做的功______(填“大于”、“等于”或“小于”)气体内能的变化量,气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数______(填“增加”、“不变”或“减少”)。
25、额定功率为80 kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是20 m/s,汽车质量是2000 kg。如果汽车从静止开始先做加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,达到额定功率后以额定功率行驶,在运动过程中阻力不变,则汽车匀加速运动时的牵引力F=___________N;汽车从静止开始运动的10 s的过程中牵引力做的功W=___________J。
26、如图,边长为L的N匝正方形金属线框的一半处于匀强磁场中,其ab边与磁场区域的边界平行,磁场方向垂直线框平面,磁感应强度为B.此时,穿过线框的磁通量大小为________.若线框绕ab边以角速度 rad/s匀速转动,在由图示位置转过90°的过程中,线框中有感应电流的时间为_______s.
27、用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器,打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为。
(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A. 按照图1所示安装好实验器材并连接好电源
B. 先打开夹子释放纸带,再接通电源开关打出一条纸带
C. 测量纸带上某些点间的距离
D. 根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能
其中操作不当的一个步骤是__________。
(2)如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点、
、
、
、
,通过测量并计算出点
距起始点
的距离为
,点
间的距离为
,点
间的距离为
,若相邻两点的打点时间间隔为
,重锤质量为
,根据这些条件计算重锤从释放到下落
距离时的重力势能减少量
__________,动能增加量
__________;在实际计算中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤增加的动能,其原因主要是____________________。
(3)某同学利用图2中纸带,先分别测量出从点到
、
、
、
、
、
点的距离
(其中
、
点为
点后连续打出的点,图中未画出),再计算打出
、
、
、
、
各点时重锤下落的速度
和
,绘制
图像,如图3所示,并求得图线的纵轴截距
和斜率
。
①请说明如何根据图线验证重锤下落过程机械能是否守恒?____________________;
②假设上述实验操作中不受一切阻力影响,此时绘制的图线的纵轴截距
和斜率
与
、
的关系最可能的是__________。
A. ,
B.
,
C.
,
D.
,
(4)某同学认为要验证机械能守恒,必须选择第1、2两点间距离约为的纸带进行数据处理,你认为他的观点是否正确?____________________。
28、如图所示,质量为m=5kg的物体放在水平面上,物体与水平面间的摩擦因数μ=0.5。物体受到与水平面成=37斜向上的拉力F=50N作用,从A点由静止开始运动,到B点时撤去拉力F,物体最终到达C点,已知AC间距离为L=165m,(重力加速度g=10m/s2)求:
(1)物体在AB段的加速度大小a;
(2)物体运动的最大速度大小vm;
(3)拉力F所做的功。
29、如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,两极板的中心开有一个很小的小孔。电容器两极板带有等量异种电荷。PQ右侧是90个连续分布的平行边界的磁感应强度大小不同的匀强磁场。在M板中央小孔处由静止释放一带电粒子,经过电容器加速后,带电粒子垂直PQ边界进入磁场区域,每经过一个磁场粒子速度方向偏转1°,且粒子运动轨迹恰好能与第90个磁场的右边界相切。已知第一个磁场的磁感应强度B1=B,每个磁场的宽度均为d,带电粒子的质量为m,电荷置为q。(带电粒子重力不计,答案可用三角函数表示)求:
(1)带电粒子在磁场中的速度的大小v;
(2)第90个磁场的磁感应强度的大小B90;
(3)若将MN板间距增大为现在的4倍,电容器带电荷量不变,则带电粒子经过所有磁场区域后速度方向的偏转角度。
30、某研究小组设计了如图所示的双立柱形粒子加速器,整个装置竖直放于真空中。已知两个立柱M、N的底面均为边长为d的正方形,上、下两底面间加有相同的电势差为U,管长为L,两管中心轴线的间距D=10d,在加速管下方区域存在垂直于两加速管轴线所在平面的匀强磁场(图中未画出)。现将速度近似为0的负一价离子从加速管M上端口沿水平方向均匀分布地注入立柱M,离子竖直进入磁场,经磁场偏转到达立柱N下端入口处时,此处的电荷转换装置将其电子剥离(不改变离子速度和分布,且装置大小可忽略),使该离子成为三价正离子,进入立柱N的新离子再次被加速。已知沿立柱M轴线进入的离子恰能沿两立柱M、N的中心轴线加速,该离子质量为m,元电荷电量为e,不计重力和离子间的相互作用。
(1)求离子从加速管N上端飞出时的动能Ek;
(2)求磁感应强度B的大小和方向;
(3)实际工作时,磁场可能会与设计值B有一定偏差∆B,而会以B-∆B至B+∆B间的某一确定值工作。若电压保持不变,要求至少有90%的离子能被成功加速,试求偏差∆B的最大值(用B表示)。
31、真空中有一半径为R的半圆柱形玻璃砖,其横截面如图所示,O为圆心,一束平行光线照射到玻璃砖面上,经玻璃砖折射后,有部分光从BC边射出(只考虑第一次射向BC边的光线)。已知光线AO沿半径方向射入玻璃砖后,恰在O点发生全反射,。求:
(1)玻璃砖的折射率n;
(2)从BC边射出光的区域长度。
32、如图所示,两根半径r为1m的圆弧轨道间距为L=0.5m,其顶端a、b与圆心处等高,轨道光滑且电阻不计,在其上端连有一阻值为R=4Ω的电阻,整个装置处于辐向磁场中,圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均为B=1T。将一根长度稍大于L、质量为m=0.2kg、电阻为R0=6Ω的金属棒从轨道顶端ab处由静止释放.已知当金属棒到达如图所示的cd位置(金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为
)时,金属棒的速度达到最大;当金属棒到达轨道底端ef时,对轨道的压力为3N,g取
。求:
(1)当金属棒的速度最大时,流经电阻R的电流大小和方向;
(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻R的电量;
(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量。