1、如图所示,一辆小车(装有细沙)与一轻质弹簧组成一个弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,某人手里拿着一个小球悬于小车上方,某时刻突然松手释放小球,使小球竖直落入小车沙堆中,假设小球落入沙堆中立刻与小车保持相对静止,以下说法正确的是( )
A.若小车正好通过平衡位置时,小球落入沙堆,则小球与小车保持相对静止后,弹簧振子的振幅变小
B.若小车正好通过平衡位置时,小球落入沙堆,则小球与小车保持相对静止后,弹簧振子的周期变小
C.若小车正好通过最大位置时,小球落入沙堆,则小球与小车保持相对静止后,弹簧振子的振幅变小
D.若小车正好通过最大位置时,小球落入沙堆,则小球与小车保持相对静止后,弹簧振子的周期不变
2、将粗细不同、两端开口的玻璃毛细管插入装有某种液体的容器里,现象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.容器中的液体可能是水银
B.若在“问天”太空舱中进行实验,仍然是较细毛细管中的液面更高
C.若用不同液体进行实验,两毛细管中的高度差相同
D.图中毛细管附着层内的液体分子密度大于液体内部
3、电磁炉是目前家庭常用的炊具,具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学仿照电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉,其结构简图如图所示。在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,接通交流电源,一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是( )
A.家用电磁炉工作时,利用其面板产生的涡流来加热食物
B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料,主要是因为陶瓷的导热性能较差
C.简易电磁炉工作时,利用线圈产生的自感现象来加热水
D.仅增大简易电磁炉交流电的频率,可以缩短水达到沸腾的时间
4、真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a和的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示。大量电子以速率v沿半径方向射入磁场。已知电子质量为m,电荷量为e,忽略重力。为使电子不能进入内部无磁场区域,磁场的磁感应强度B最小为( )
A.
B.
C.
D.
5、我国将一颗失效的北斗二号,从地球同步圆轨道经椭圆轨道运行到“基地轨道”上,该过程的简化示意图如图所示,已知同步卫星轨道半径为
,“基地轨道”半径为
,转移轨道与同步轨道和“基地轨道”分别相切于
、
两点,卫星在转移轨道上从
点运动到
点所需的最短时间为
,已知万有引力常量为
,则下列说法正确的是( )
A.在转移轨道上点的加速度小于在“墓地轨道”上
点的加速度
B.在转移轨道上点的速度与
点速度之比为
C.地球的自转周期为
D.地球质量等于
6、一定质量的理想气体,从状态A经B、C状态后,又回到初始状态A,对应的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.状态A到状态B,气体分子的平均动能不变
B.状态B和状态C的热力学温度之比为
C.状态C到状态A,气体对外界做功为
D.整个循环过程中,气体吸收的热量为
7、光导纤维是利用光的全反射来传输光信号的。光导纤维由内、外两种材料制成,内芯材料的折射率为,外层材料的折射率为
,如图所示。关于两折射率的关系,下列说法正确的是( )
A.
B.
C.弯曲的光导纤维也能导光
D.光导纤维能够传输图像,但不能传输声音
8、如图所示,放在水平面上的正方体由长度均为
的光滑细杆构成,
、
之间也用光滑细杆相连。在A、
两点固定电荷量均为
的点电荷。现将质量为
、电荷量为
(
非常小)的带电有孔小球在
点先后两次由静止释放,小球分别沿杆
、
运动到
、
两点,且小球运动到
、
两点时速度大小相等。已知静电力常量为
、重力加速度为
,规定无限远处的电势为零,下列说法正确的是( )
A.、
两点的电势差
B.点的电场强度大小为
,方向沿
方向指向
C.小球沿杆移动到
点的过程中,加速度一直在增大
D.撤去带电小球,将点的点电荷移到无穷远处,电场力做功为
,可知
点电势为
9、如图所示,磁感应强度大小为的匀强磁场中一矩形线圈绕垂直于磁场的轴
匀速转动,转动角速度为
,产生的电能通过滑环
由单刀双掷开关控制提供给电路中的用电器。线圈的面积为
,匝数为
,线圈的总阻值为
,定值电阻
,理想变压器的原、副线圈匝数比为
,电压表为理想电表。线圈由图示位置转过
的过程中,下列说法中正确的是( )
A.若开关打到“1”,通过电阻的电荷量
B.若开关打到“1”,电阻产生的热量
C.若开关打到“2”,电压表的示数为
D.若开关打到“2”,电阻产生的热量
10、α粒子在近代物理的发展中承担了重要角色,很多原子物理的发现都离不开α粒子。下列说法正确的是( )
A.α粒子是氦原子
B.卢瑟福通过α粒子散射实验否定了汤姆孙的“枣糕模型”
C.发现质子的核反应属于α衰变
D.选择用α粒子轰击原子核的原因是α粒子在α、β、γ三种射线中穿透能力最强
11、如图所示,某同学用胶棉拖把擦黑板,拖把由拖杆和拖把头构成。设某拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略,拖把头与黑板之间的动摩擦因数为,重力加速度为g。该同学用沿拖杆方向的力F推拖把,让拖把头在竖直面内的黑板上匀速移动,此时拖杆与竖直方向的夹角为
。则下列判断正确的是( )
A.黑板受到的压力
B.拖把对黑板的摩擦力
C.上推时的推力
D.下推时的推力
12、如图所示,左端连接着轻质弹簧、质量为的小球B静止在光滑水平地面上,质量为
的小球A以大小为
的初速度向右做匀速直线运动,接着逐渐压缩弹簧并使小球B运动,一段时间后,小球A与弹簧分离,若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机械能损失,弹簧始终处于弹性限度内,则在上述过程中,下列说法正确的是( )
A.小球B的最大速度为
B.弹簧的最大弹性势能为
C.两小球的速度大小可能同时都为
D.从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长时,弹簧对小球A、B的冲量相同
13、如图所示,一辆装满石块的货车在平直的道路上向右行驶,车厢中质量为m的石块B受到与它接触的石块对它的作用力为F,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.货车匀速运动时,F的方向水平向右
B.货车以加速度a匀加速运动时,F的方向水平向右
C.货车以加速度a匀加速运动时,F =
D.货车以加速度a匀加速运动时,F= ma
14、如图所示,两带电小球1、2用绝缘丝线拴接在天花板上,当系统平衡时,小球1、2处在同一水平线上,两丝线与竖直方向的夹角分别为α=45°、β=30°,忽略空气的阻力。某时刻两丝线同时断裂,整个过程保持两小球所带的电荷量不变,则下列说法正确的是( )
A.小球1、2的电荷量之比为1∶3
B.小球1、2的质量之比为
C.小球1、2的落地点到释放点的水平距离之比为
D.小球1、2落地瞬间的速度大小之比为
15、如图所示的虚线为一簇等差等势面,图中的实线PQ为粒子的轨迹(粒子仅受电场力的作用),已知粒子的质量为m、电荷量为,粒子经过等势面a处的速度为v,经过等势面c处的速度为
,规定等势面a的电势为0,下列说法正确的是( )
A.粒子运动过程中机械能不变
B.等势面a、b间的电势差为
C.粒子经过等势面b时的速度为
D.粒子经过等势面b时的电势能是
16、如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片向上移动的过程中(电压表和电流表均可视为理想电表)( )
A.电压表的示数减小
B.电流表的示数减小
C.电源的总功率增大
D.电源内阻消耗的电功率减小
17、一不可伸长的细线套在两光滑且大小不计的定滑轮上,质量为m的圆环穿过细线,如图所示。若AC段竖直,BC段水平,AC长度等于BC长度,重力加速度为g,细线始终有张力作用,现施加一作用力F使圆环保持静止状态,则力F的最小值为( )
A.
B.mg
C.mg
D.2mg
18、在光滑水平地面上放一个质量为2kg的内侧带有光滑弧形凹槽的滑块M,凹槽的底端切线水平,如图所示。质量为1kg的小物块m以v0=6m/s的水平速度从滑块M的底端沿槽上滑,恰好能到达滑块M的顶端。重力加速度取g=10m/s2,不计空气阻力。则小物块m沿滑块M上滑的最大高度为( )
A.0.3m
B.0.6m
C.1.2m
D.1.8m
19、如图所示,塔式起重机将质量的重物沿竖直方向吊起的过程中,在MN段重物以加速度
匀加速上升,在PQ段重物以速度
匀速上升,
,重力加速度g取
,不计空气阻力和摩擦阻力。下列说法正确的有( )
A.从M到N,起重机的输出功率保持为10kW
B.从M到N,重物的机械能增加量为
C.从P到Q,起重机的输出功率保持为60kW
D.从P到Q,起重机对重物做功为
20、如图所示为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法,改变纸带运动的速度,下列说法正确的是( )
A.如果纸带不动,作出的振动图像仍然是正弦函数曲线
B.如果纸带不动,作出的振动图像是一条线段
C.图示时刻,振子正经过平衡位置向左运动
D.若纸带运动的速度不恒定,则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像
21、在x=0和x=5a处分别固定两个带正电的点电荷M、N,现将一点电荷P置于x=a处并由静止释放,它在电场力作用下沿x轴正方向运动(重力不计),若其速度大小随位置变化的关系如图所示,则P为___________电荷(填“正”或“负”);点电荷M、N所带电量之比为___________。
22、如图(a),点电荷M、N固定于光滑绝缘水平桌面上,其连线的中垂线上有A、B、C三点。带负电的小球自A点由静止释放,其运动的v-t图像如图(b)所示,图中tB、tC分别为小球运动到B、C点的时刻。设B、C两点的电场强度大小分别为EB、EC;小球在这两点的电势能分别为EpB、EpC,则EB___________EC,EpB___________EpC (选填“<”、“>”或者“=”)
23、如图所示,固定在水平面上的光滑半球半径为R,球心O的正上方固定一定滑轮,细线一端绕定滑轮,今将小球的初始位置缓慢拉至B点,在小球到达B点前的过程中,小球对半球的压力___________,细线的拉力___________。(选填“变大”或“变小”或“不变”)
24、如图所示,水平地面上竖直固定一直杆,质量为m的气球用轻质细线悬挂在杆顶端O点,当水平风吹来时,气球将飘起来,平衡时细线与杆夹角为。已知风力大小与风速成正比,当风速
=3m/s时,
=
,则当
=
时,水平风速v=_________m/s。若保持
=
不变,风力方向发生变化,则风力最小值为_____________。
25、如图(a)所示,边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框abcd水平放置,e、f分别为bc、ad的中点。某时刻起在abef区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图(b)所示,ab边恰在磁场边缘以外;fecd区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5T,cd边恰在磁场边缘以内,两磁场均有理想边界。则dc边中流过的感应电流方向为________(选填“d→c”或“c→d”),金属框受到的安培力大小为________N。(取g=10m/s2)
26、如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,最后变化到状态A,完成循环。气体在由状态A变化到状态B的过程中,温度___________(选填“升高”、“降低”或“不变”),气体从状态C变化到状态A的过程中,外界对气体___________(选填“做正功”、“做负功”或“不做功”)。
27、某同学使用如图甲装置测量滑块与木板间的动摩擦因数,滑块上装有遮光条,在滑块运动中途经固定在木板侧边的光电门A、光电门B,已知A、B之间的距离为s,当地重力加速度大小为g,回答下列问题:
(1)用游标卡尺测遮光条的宽度d,如图乙所示,则d = _______mm
(2)两个光电门同时连接计时器,让滑块从右侧弧形轨道上滑下,通过调整滑块下滑的初始高度,使滑块能依次通过两光电门,用计时器记录遮光片通过光电门A的时间t1和通过光电门B的时间t2,滑块通过光电门A、B时的速度分别为vA= ________、vB= _________(用已知量和需要测量量的字母表示)
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ = _________。(用字母“d、g、s、t1、t2”表示)
28、一平板车,质量M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25m,一质量m=50kg的物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00m,与车板间的动摩擦因数μ=0.20。如图所示。今对平板车施一水平向右的恒力使车向前行驶,结果物块从车板上滑落。物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m,求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s。不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取g=10m/s2。
29、如图所示为一种测量不规则物体体积的装置,该装置由深度为L、横截面积为S的导热汽缸和厚度不计且密封完好的活塞构成。已知活塞由汽缸顶部释放后,最终会静止在距离汽缸底部处。实验时,先将不规则物体放入汽缸内部,再将活塞由汽缸顶部释放,最终可以静止在距离汽缸底部
的位置。设环境温度保持不变,大气压强为
,不计活塞与汽缸间的摩擦。求:
(1)不规则物体的体积V;
(2)测量物体体积的过程中,汽缸内气体向外界释放的热量Q。
30、随着航空领域的发展,实现火箭回收利用,成为了各国都在重点突破的技术。其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞,为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置。该装置的主要部件有两部分:①缓冲滑块,由高强绝缘材料制成,其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈;②火箭主体,包括绝缘光滑缓冲轨道和超导MN、PQ线圈(图中未画出),超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时,滑块立即停止运动,此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用,火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度,从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时,火箭主体的速度大小为
,经过时间
火箭着陆,速度恰好为零;线圈
的电阻为
,其余电阻忽略不计;
边长为
,火箭主体质量为
,匀强磁场的磁感应强度大小为
,重力加速度为
,一切摩擦阻力不计,求:
(1)缓冲滑块刚停止运动时,火箭主体的加速度大小;
(2)火箭主体的速度从减到零的过程中系统产生的电能。
31、研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,一质量为50kg的志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车速度v与位移s的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者比一般人正常时迟缓的时间;
(3)减速过程中,汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值;
(4)从发现情况到汽车停止的过程,汽车对志愿者所做的功。
32、2019年4月人类首张黑洞照片公布,再一次激起了人们对浩瀚宇宙深入探索的热情,经长期观测发现,宇宙中绕某恒星O运行的行星A可看成做匀速圆周运动,如图所示,行星A的轨道半径为.周期为
,但其实际运行的轨道与圆轨道总存在一些偏离,且周期性地每隔
时间发生一次最大的偏离(总体上行星仍然可看成匀速圆周运动)。天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星在远离恒星方向的外侧与其共面的圆形轨道上可能还存在着一颗未知轨道半径的行星B(认为B近似做匀速圆周运动),已知
,则
(1)请说明A、B两行星的圆周运动方向是否相同;
(2)求行星B的轨道半径。