1、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
2、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
3、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为( )
A.1593km
B.3584km
C.7964km
D.9955km
4、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
5、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
6、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.
7、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
8、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
9、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
10、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
11、如图所示,用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖,在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是( )
A.玻璃对b光的折射率大
B.c光子比b光子的能量大
C.此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D.减小a光的入射角度,各种色光会在光屏上依次消失,最先消失的是b光
12、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
13、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
14、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
15、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.
16、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
17、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
18、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
19、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.轨道周长之比为2∶3
B.线速度大小之比为
C.角速度大小之比为
D.向心加速度大小之比为9∶4
20、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.
21、(1)一个带电金属球达到静电平衡时,球内部没有净剩电荷,电荷均匀分布在外表面,球内部场强处处为0,其在球的外部产生的电场,与一个位于球心、电荷量相等的点电荷在同一点产生的电场相同。已知静电力常量为k。
a.根据电场强度的定义式和库仑定律,推导一个电荷量为Q的点电荷,在与之相距r处的电场强度的表达式__________。
b.若将金属球内部挖空,使其成为一个均匀球壳,如图1所示。金属球壳的电荷量为Q,A、B是到球心的距离分别为r1和r2的两点,则A点的场强E1=__________,B点的场强E2=__________。
(2)万有引力定律与库仑定律有相似的形式,因此质点的引力场与点电荷的电场也有很多相似的规律。已知引力常量为G。
a.类比点电荷电场强度的表达式,写出一个质量为m的质点在与之相距r处的引力场强度EG的表达式_______。
b.假设沿地轴的方向凿通一条贯穿地球两极的隧道,隧道极窄,地球仍可看作一个半径为R、质量分布均匀的球体。如图2所示,以地心为原点,向北为正方向建立x轴,请在图3中作图描述隧道中地球引力场强度随x变化的规律,并说明作图依据______。
22、如图所示, 图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知 , 两者不成线性关系 , 这是由于电流的热效应造成的电阻变化,若把三个这样的电灯串联后,接到电压恒定为 12V 的电路上,求流过灯泡的电流_________和每个灯泡的电阻___________;又如图乙所示 , 将一个这样的电灯与 20Ω 的定值电阻 R0 串联,接在电压恒定为 8V 的电路上,不计电流表内阻,则灯的实际功率是__________.
23、如图所示,图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在s时的波形图,P、Q是波上的两个质点,对应的横坐标分别为
,
,图乙是质点Q的振动图象。该列简谐横波沿x轴___________方向传播(填“正”或“负”),P、Q两个质点相继到达波谷的最短时间差为___________s。
24、一列横波沿一条粗软绳传播。在某一时刻,绳子的形状如图所示,则该波的波长为____,若该波波速为5m/s,则P质点返回到原位的时间_____0.1s(填“大于”或者“小于”)。
25、一个半径为R的薄金属球壳,带有电荷q,壳内充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质,壳外为真空,设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U=______。
26、某同学为了估算阿伏伽德罗常数,查阅资料知道水分子的直径为4×10-10m,水的摩尔体积为1.8×10-5 m3/mol。若把水分子看成是一个挨一个的小球,则阿伏伽德罗常数的估算结果为_____ ( 保留两位有效位数)。把你的结果与化学课本中的阿伏伽德罗常数相比较,分析其差别的主要原因是:_____________。
27、在“研究平拋运动”的实验中,实验装置如图甲所示,实验器材有平抛运动实验器(包括支架、斜槽、图板、铁夹子)、坐标纸、小球、重垂线、刻度尺、铅笔。
(1)实验时,使小球由斜槽上的某一位置自由滚下,并从斜槽末端O点开始做平拋运动,先用眼睛粗略地确定出小球将通过的位置,然后使小球从原来开始下滑时的位置自由滚下,在粗略确定的位置附近,用铅笔较准确地确定小球通过的位置,并在坐标纸上记下这一点。然后再用同样的方法找到平拋轨迹上的下一点,在找下一点时,小球在斜槽上的释放点应该_______。
A.与前一次下落起点相同
B.在前一次下落起点的上方
C.在前一次下落起点的下方
(2)若某次实验中忘记记下小球做平拋运动的起点位置O,A点为物体运动一段时间后的位置,图乙为小球运动轨迹的一部分,取重力加速度大小g=10m/s2,根据图中的数据可求出物体做平拋运动的初速度大小为_____m/s。(结果保留两位有效数字)
28、研究比较复杂的运动时,可以把一个运动分解为两个或几个比较简单的运动,从而使问题变得容易解决。
(1)如图,一束质量为m,电荷量为q的粒子,以初速度v0沿垂直于电场方向射入两块水平放置的平行金属板中央,受到偏转电压U的作用后离开电场,已知平行板长为L,两板间距离为d,不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。试求∶
①粒子在电场中的运动时间t;
②粒子从偏转电场射出时的侧移量y。
(2)深刻理解运动的合成和分解的思想,可以帮助我们轻松处理比较复杂的问题。小船在流动的河水中行驶时,如图乙所示。假设河水静止,小船在发动机的推动下沿OA方向运动,经时间t运动至对岸A处,位移为x1;若小船发动机关闭,小船在水流的冲击作用下从O点沿河岸运动,经相同时间t运动至下游B处,位移为x2。小船在流动的河水中,从O点出发,船头朝向OA方向开动发动机行驶时,小船同时参与了上述两种运动,实际位移x为上述两个分运动位移的矢量和,即此时小船将到达对岸C处。请运用以上思想,分析下述问题∶
弓箭手用弓箭射击斜上方某位置处的一个小球,如图丙所示。弓箭手用箭瞄准小球后,以初速度v0将箭射出,同时将小球由静止释放。箭射出时箭头与小球间的距离为L,空气阻力不计。请分析说明箭能否射中小球,若能射中,求小球下落多高时被射中;若不能射中,求小球落地前与箭头的最近距离。
29、如图所示,两根互相平行的金属导轨MN、PQ水平放置,相距d=1m、且足够长、不计电阻。AC、BD区域光滑,其他区域粗糙且动摩擦因数μ=0.2,并在AB的左侧和CD的右侧存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=2T。在导轨中央放置着两根质量均为m=1kg,电阻均为R=2Ω的金属棒a、b,用一锁定装置将一轻质弹簧压缩在金属棒a、b之间(弹簧与a、b不拴连),此时弹簧具有的弹性势能E=9J。现解除锁定,当弹簧恢复原长时,a、b棒刚好进入磁场,且b棒向右运动x=0.8m后停止,g=10m/s2,求:
(1)a、b棒刚进入磁场时的速度大小;
(2)金属棒b刚进入磁场时的加速度大小;
(3)求整个运动过程中电路中产生的焦耳热,并归纳总结电磁感应中求焦耳热的方法。
30、如图所示,O为正交坐标系xOy的原点,y≥0的空间存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直xOy平面向里。一粒子质量为m,带正电q,从O点以大小为v0的速度进入x≥0且y≥0的空间(即图中的θ满足0≤θ≤90°),v0垂直于磁场,不计粒子的重力。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径R;
(2)粒子可以沿两条不同的路径到达坐标系第二象限的某一位置P(图中未画出),且长路径耗时是短路径耗时的两倍,求P到坐标原点的距离d;
(3)若y≤0的空间存在电场,电场强度为E,方向沿+y方向,求粒子只经过一次电场就能回到O点对应的θ的值(可用三角函数表示)。
31、如图所示,水平放置的平行板电容器极板长,板间距为d,电容器与电源按如图所示方式连接,电阻R1的阻值为2R,电源内阻r=R。电容器右侧有一与极板方向垂直的荧光屏。一比荷为k的负粒子从电容器左端中间位置以v0的速度沿水平线PMQ射入,该粒子恰好能从下极板的右端点飞出,最终打到荧光屏上。粒子重力不计。
(1)若荧光屏距电容器右侧距离为,求粒子打到荧光屏的位置距Q点距离;
(2)求电源的电动势大小;
(3)若在电容器右侧到荧光屏间的区域中,水平线MQ下方加方向垂直纸面向外,大小的匀强磁场,水平线MQ上方加方向垂直纸面向里,大小
的匀强磁场。若要保证该粒子最终能垂直打到荧光屏上,求荧光屏距电容器右侧距离。
32、某医用氧气瓶容积为40L,瓶内贮有压强为的氧气,可视为理想气体。广泛用于野外急救的氧气袋容积为5L。将氧气瓶内的氧气分装到氧气袋,充气前袋内为真空,充气后袋内压强为
。分装过程不漏气,环境温度不变。
(1)最多可分装多少个氧气袋;
(2)若将医用氧气瓶内的氧气依次分装到原为真空、容积为5L的若干个便携式钢瓶内,每次分装后,钢瓶内气体压强与氧气瓶内剩余气体压强相等,求分装30次后医用氧气瓶内剩余氧气的压强与分装前氧气瓶内氧气压强之比。