1、具有“主动刹车系统”的汽车遇到紧急情况时,会立即启动主动刹车。某汽车以72km/h的速度匀速行驶时,前方45m处突然出现一群羚羊横穿公路,“主动刹车系统”立即启动,汽车开始做匀减速直线运动,恰好在羚羊通过道路前5m处停车。汽车开始“主动刹车”后第4s内通过的位移大小为( )
A.1m
B.1.5m
C.2m
D.2.5m
2、近年来,我国新能源汽车产销量呈现出爆发式增长,而一款新能源汽车上市前需要对其性能进行科学和规范的测试。一辆新能源汽车在专业测试场的平直道路上进行制动系统性能试验,实验发现从开始刹车起运动过程中的位移与时间的关系式为,下列分析正确的是( )
A.刹车过程中第1s内的位移大小是25m
B.刹车过程中第3s末的速度大小是
C.从刹车开始计时,刹车过程6s内通过的位移大小为60m
D.从刹车开始计时,第1s内和第2s内的位移大小之比为
3、使用带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4、老师自制了一个炮弹发射器,结构如图。弹簧一端与炮管底部连接,另一端连接滑块,在炮管中装入小球后,系统静止在炮管中O处,此时滑块恰好无摩擦。某次演示时,老师用绳子拉动滑块,将弹簧压缩到A点后释放,观察到小球在O点上方的B点与滑块脱离接触,并能沿炮口飞出,考虑炮管与滑块之间有摩擦,但小球摩擦可忽略不计。则( )
A.在B点处弹簧一定处于原长
B.在B点时小球的速度恰好达到最大
C.滑块在以后的运动过程中可能到达A点
D.OA间的距离大于 OB间的距离
5、如图所示,一质量为m的带电粒子从P点以垂直于磁场边界方向的速度v射入磁场,穿出磁场时,速度方向与入射方向夹角为θ。设磁感应强度为B、磁场宽度为d。粒子速度始终与磁场垂直,不计粒子所受重力和空气阻力。下列说法正确的是( )
A.在粒子穿越磁场的过程中,洛伦兹力对该粒子做的功不为0
B.在粒子穿越磁场的过程中,洛伦兹力对该粒子的冲量为0
C.该粒子在磁场中运动的时间为
D.该粒子的比荷为
6、2023年10月2日中国海军056型护卫舰在南沙群岛巡逻时,出于人道主义救起一名菲律宾渔民,展现了中国作为大国的责任感。若巡航编队中某战机从起点飞到巡航终点用时约2h,航程约为2500km,起点和终点的直线距离约为800km,期间测试飞机性能时,更是实现了时速2200km/h的超音速飞行。下列说法正确的是( )
A.战机的位移大小约为2500km
B.“2h”指的是时间间隔
C.研究战机起飞的技术动作时,可以将战机视为质点
D.战机超音速飞行时的速度2200km/h指的是战机飞行过程中的平均速度大小
7、如图所示是商场中由等长的车厢连接而成、车厢间的间隙忽略不计的无轨小火车,一小朋友站在第一节车厢前端,火车从静止开始做匀加速直线运动,则火车( )
A.在相等的时间里经过小朋友的车厢数之比是
B.第1、2、3节车厢经过小朋友的时间之比是
C.第1、2、3节车厢尾经过小朋友瞬间的速度之比是
D.火车中间位置经过小朋友的瞬时速度大于火车通过小朋友的平均速度
8、如图所示,带箭头的实线表示某电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。其中A、B、C三点的电场强度大小分别为、
、
,电势分别为
、
、
。关于这三点的电场强度大小和电势高低的关系,下列说法中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9、如图在水平力F作用下,物体B沿水平面向左运动,物体A恰好匀速下降。以下说法正确的是( )
A.物体B正向左做匀速运动
B.物体B正向左做匀加速运动
C.地面对B的摩擦力减小
D.斜绳与水平方向成30°时,
10、如图所示,站在车上的人,用锤子连续敲打小车。初始时,人、车、锤子都静止。假设水平地面光滑,关于这一物理过程,下列说法中正确的是( )
A.人、车和锤子组成的系统动量不守恒
B.因为人、车和锤子组成的系统合外力不为零,所以机械能不守恒
C.连续敲打可使小车持续向右运动
D.人、车和锤子组成的系统在水平方向上动量不守恒
11、下列有关力学单位制和牛顿定律的判断错误的是( )
A.国际单位制中,力学的基本单位是牛顿,米,秒
B.实验表明,物体在空气中高速行进时,空气阻力f与受力面积S及速度v的关系为,则在国际单位制中,比例系数k的单位是
C.伽利略的理想斜面实验说明了力不是维持物体运动的原因
D.作用力和反作用力总是同一性质的力,它们产生的作用效果不一定相同
12、在“用双缝干涉测光的波长”实验中,一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时,发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐,如图乙所示,若要使两者对齐,该同学应如何调节( )
A.仅左右转动透镜
B.仅旋转单缝
C.仅旋转双缝
D.仅旋转测量头
13、某研究性学习小组利用图1所示装置测定滑块加速运动时与平直长木板间的动摩擦因数.将长木板固定在水平桌面上,其右端安装定滑轮,左端固定位移传感器;总质量为的滑块(含拉力传感器)在长木板上紧靠位移传感器放置,拉力传感器通过细绳跨过定滑轮与质量为
的重物连接.由静止释放滑块,记录拉力传感器和位移传感器的数据,用计算机拟合得到滑块位移
随时间
变化的图像如图2所示,该图线的函数表达式是
.滑块的加速度为
,拉力传感器示数为
,滑块加速运动时与平直长木板间的动摩擦因数为
下列说法正确的是( )
A.本实验不需要调节细绳与长木板平行
B.滑块加速度的大小为
C.滑块与长木板间的动摩擦因数
D.本实验中不需要满足滑块质量远大于重物质量
14、如图所示,甲是闭合铜线框,乙是有缺口的铜线框,丙是闭合的塑料线框,它们的正下方都放置一薄强磁铁.现将甲、乙、丙移至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转,不计空气阻力),则以下说法正确的是( )
A.三者同时落地
B.甲、乙同时落地,丙后落地
C.甲、丙同时落地,乙后落地
D.乙、丙同时落地,甲后落地
15、如图甲所示,电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与电阻R相连,R=95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。则下列说法错误的是( )
A.A点的电势小于B点的电势
B.在线圈位置上感生电场沿逆时针方向
C.0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05C
D.0.1s时间内非静电力所做的功为2.5J
16、如图所示电路,在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,电压表、电流表的示数变化情况为( )
A.两电表示数都增大
B.两电表示数都减小
C.电压表示数减小,电流表示数增大
D.电压表示数增大,电流表示数减小
17、内壁光滑的圆筒竖直固定,圆筒半径为R,圆筒圆心的正上方悬挂一轻绳,轻绳下悬挂一质量为m的小球,轻绳长度为L=2R,重力加速度为g,现使小球在水平面内做圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力随小球角速度的增大而增大
B.轻绳受到的最大拉力为2mg
C.当小球的角速度等于,此时轻绳的拉力大小为
D.当小球的角速度等于,此时侧壁对小球的弹力小于
18、某实验小组用如图甲所示的实验装置探究不同金属发生光电效应时的实验规律,当用频率为v的入射光照射金属时电流表示数不为零,向右调节滑动变阻器的滑片P,直到电流表的示数刚好为零,此时电压表的示数为
,该电压称为遏止电压,该实验小组得到
与v的关系如图乙中的①所示,则下列有关说法中正确的是( )
A.实验时电源的左端为正极
B.分别用从氢原子能级2到1和能级3到1辐射的光照射金属得到遏止电压
和
,则
C.换用不同的光照射逸出功更大的金属时,得到的
关系可能如图乙中的②所示
D.当滑片P向左滑动的过程中电流表的示数先增加后不变
19、在用打点计时器记录纸带研究物体的自由落体运动时,为了提高实验的准确度,下列做法不正确的是( )
A.整个装置应竖直
B.先用手捏住纸带上端,然后释放让重锤下落
C.先放手再接通电源
D.纸带应平行于打点计时器的限位孔
20、甲同学以一定速度将一个直径约的充满空气的气球投向乙同学,乙同学被撞出几米远,气球被弹回。若甲同学把气球里的空气放掉,再以相同的速度投向乙同学,乙同学纹丝不动。关于两次实验,下列说法中正确的是( )
A.两次气球对乙同学的作用力相等
B.两次气球撞乙同学前的动量相等
C.撞击过程,充气气球的动量变化率小
D.撞击过程,充气气球的动量变化量大
21、如图,玻璃管A、B下端用橡皮管连接,A管上端封闭,B管上端开口且足够长。管内有一段水银柱,两水银面等高。A管上端封闭气柱长为6cm,气体温度为27℃,外界大气压为75cmHg。先缓慢提升B管,使A管中气柱长度变为cm,此时A管中气体的压强为____________cmHg;然后再缓慢升高温度,并保持B管不动,当A管中气柱长度恢复为6cm时,气体温度为_________K。
22、简谐运动具有一些其他特征,如简谐运动质点的运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系就可以表示为,其中
为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度,a为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。
(1)情境1:一水平放置的轻质弹簧,劲度系数为k,一端连接可看成质点的小球,质量为m,在平衡位置O点给小球初速度之后,小球在QP之间运动(忽略空气阻力)。如图1所示。
a.请根据能量转化与守恒,证明图1中小球的运动也满足上述关系,并说明其关系式中的a与哪些物理量有关(已知弹簧的弹性势能可以表达为,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量)。( )
b.研究表明,关系式中的a始终等于角速度的平方。那么该简谐运动的周期是多少?( )
(2)情境2:现在有一个LC振荡电路,如图2所示,已知电容器电容C,自感系数L。
a.请结合图像判断此时电容器处于______(选填“充电”或“放电”)状态。
b.电容器上电荷量随时间的变化同情景1中小球位移变化一样,都满足正弦函数规律。
类比情境1和情境2,完成下表(跟a类似的常量用表示)。
情境1 | 情境2 |
小球的位移x | ______ |
______ | 回路中的电流i |
速度位移关系 | ______ |
c.根据能量转化与守恒,并结合情境1中的常量a的特点,求出电磁振荡周期的表达式______(已知电感线圈中磁场能的表达式为,式中L为线圈的自感系数,I为线圈中电流的大小;电容器中电场能的表达式为
)。
23、(1)如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,使玻璃板水平地接触水面,若想使玻璃板离开水面,在拉出玻璃板时,弹簧测力计的示数与玻璃板的重力相等吗______?为什么______?
(2)分子间存在着相互作用力,有时表现为引力,有时表现为斥力。当两个物体紧靠在一起时,并没有粘在一起是因为此时两个物体间的分子力表现为斥力吗______?
24、某同学在研究性学习中,利用所学的知识解决了如下问题:一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中(没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内,但测力计可以同弹簧的下端接触),如图(甲)所示,如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度L,现要测出弹簧的原长L0和弹簧的劲度系数,该同学通过改变L而测出对应的弹力F,作出F-L变化的图线如图(乙)所示,则弹簧的劲度系数为_____N/m.弹簧的原长L0=_____cm.
25、如图所示,大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大小轮的半径之比为,
、Q分别为两轮边缘上的点,S为大轮半径的中点,则
、
两点的角速度之比为__________;S、Q两点的线速度之比为__________。
26、A、C两个闭合线圈为同样的导线,均绕成10匝,半径为rA=2rC,内有如图所示的有理想边界的匀强磁场.若磁场均匀地减小,则A、C环中感应电动势之比EA∶EC=________,产生的感应电流之比IA∶IC=________.
27、利用甲图装置可以测量圆盘加速转动时的角速度以及角加速度
。物理学上把角速度的变化
与发生这一变化所用时间
的比值定义为角加速度
。有一定厚度的圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。圆盘加速转动时,纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点。用50分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙,用此装置打出的一条纸带如图丙(打点计时器所接交流电的频率为
,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)。
(1)据图乙读出圆盘的直径为__________;
(2)据图丙计算,打D点时圆盘转动的角速度为__________(保留三位有效数字);
(3)依图丙可知,圆盘转动的角加速度大小为__________(保留三位有效数字)。
28、如图所示,AC为光滑半圆轨,道其半径R=1m,BD为粗糙斜面轨道,其倾角θ=37°,D距水平面高度h=6m,两轨道之间由一条足够长的光滑水平轨道AB相连,B处用光滑小圆弧平滑连接,轨道均固定在同一竖直平面内。在水平轨道上,用挡板将a、b两物块间的轻质弹簧压缩后处于静止状态,物块与弹簧不拴接。同时放开左右两挡板,物块b恰好能到达斜面轨道最高点D,已知物块a、b的质量均为2.5kg,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,物块到达A点或B点之前已和弹簧分离。重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)开始时弹簧储存的弹性势能;
(2)a、b物块分离过程中弹簧对物块b的冲量大小;
(3)请通过计算说明物块a能否通过C点?若能,请求出物块a离开C后的落点到A的距离。
29、我国的东方超环(EAST)是研究可控核聚变反应的超大型科学实验装置。装置中的中性化室将加速到很高能量的离子束变成中性粒子束,注人到发生聚变反应的等离子体中,将等离子体加热到发生聚变反应所需点火温度。没有被中性化的高能带电离子对实验装置有很大的破坏作用,因此需要利用“剩余离子偏转系统”将所有带电离子从粒子束剥离出来。
剩余离子电偏转系统的原理如图所示,让混合粒子束经过偏转电场,未被中性化的带电离子发生偏转被极板吞噬,中性粒子继续沿原有方向运动被注人到等离子体中。若粒子束中的带电离子主要由动能为、
、
的三种正离子组成。所有离子的电荷量均为q,质量均为m,两极板间电压为U,间距为d。
(1)若离子的动能Ek由电场加速获得,其初动能为零,求加速电压U0;
(2)要使三种带电离子都被极板吞噬,求:
a.离子在电场中运动的最长时间
b.偏转极板的最短长度
(3)剩余离子偏转系统还可以利用磁偏转进行带电离子的剥离。如图所示,粒子束宽度为d,吞噬板MN长度为2d。要使三种能量的离子都能打到吞噬板上,求磁感应强度大小的取值范围。
30、新冠疫情期间,为减少人员的接触,外卖小哥利用无人机运送物品。某次送物品时,他操控无人机由地面沿竖直向上方向运动一段时间后悬停在顾客家阳台旁,顾客便可拿到物品。假定整个上升过程可视为匀加速、匀速、匀减速三个阶段,其中匀加速和匀速阶段的时间分别为4s和22s,遥控器上显示其最大速度为1m/s,最大高度为25m,外卖物品质量为1kg,设物品受到的空气阻力恒为重力的0.02倍,g取9.8m/s2.求:
(1)无人机匀减速阶段的加速度大小;
(2)匀加速阶段无人机对物品的作用力。
31、2016年10月17日,“神舟十一号”载人飞船发射成功,景海鹏、陈冬身穿航天服进入太空。航天服是保障航天员生命活动和工作能力的个人密闭装备。假如在地面时航天服内气压为一个标准大气压p0=1.0×105Pa,气体体积为2L,温度为30℃,进入太空后,宇航员穿着航天服出舱后,由于外部气压低,航天服急剧膨胀,气体体积变为4L,温度降为20℃,航天服可视为封闭系统,内部气体可视为理想气体。
(I)求航天员进入太空出舱较长时间后,航天服内的气体压强。(结果保留2位有效数字)
(Ⅱ)若在地面上开启航天服封闭系统向航天服内充气,使航天服内气压达到标准大气压的90%,体积变为4L,则需补充温度为30℃、一个标准大气压的气体多少升?
32、质量为m1=0.6kg的物块甲悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态。PA与竖直方向的夹角30°,PB沿水平方向。质量为m2=10kg的物块乙与PB相连,静止于倾角为30°的斜面上,如图所示。重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)轻绳PB中的张力大小;
(2)斜面对物块乙的摩擦力大小和弹力大小。