1、利用电磁感应驱动的电磁炮,原理示意图如图甲所示,高压直流电源电动势为E,大电容器的电容为C。套在中空的塑料管上,管内光滑,将直径略小于管的内径的金属小球静置于管内线圈右侧。首先将开关S接1,使电容器完全充电,然后将S转接2,此后电容器放电,通过线圈的电流随时间的变化规律如图乙所示,金属小球在的时间内被加速发射出去(
时刻刚好运动到右侧管口)。下列关于该电磁炮的说法正确的是( )
A.小球在塑料管中的加速度随线圈中电流的增大而增大
B.在的时间内,电容器储存的电能全部转化为小球的动能
C.适当加长塑料管可使小球获得更大的速度
D.在的时间内,顺着发射方向看小球中产生的涡流沿逆时针方向
2、在国际单位制中,利用牛顿第二定律定义力的单位时,没有用到的基本单位是( )
A.米
B.秒
C.千克
D.安培
3、在光滑水平面上的O点系一绝缘细线,线的另一端系一带正电的小球。当沿细线方向加上一匀强电场后,小球处于平衡状态。若给小球一垂直于细线的很小的初速度v0,使小球在水平上开始运动,则小球的运动情况与下列情境中小球运动情况类似的是(各情境中,小球均由静止释放)( )
A.
B.
C.
D.
4、如图所示,小磁针静止在导线环中。当导线环通过沿逆时针方向的电流时,忽略地磁场影响,小磁针最后静止时N极所指的方向( )
A.水平向右
B.水平向左
C.垂直纸面向里
D.垂直纸面向外
5、某实验小组利用如图所示的电路图做“电池电动势和内阻的测量”实验,正确连接电路后,调节滑动变阻器R的阻值,得到多组电压表、电流表示数U、I,如下表所示。
电流I/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
电压U/V | 1.30 | 1.10 | 0.91 | 0.70 | 0.50 |
根据上述信息,回答下列小题。
【1】实验时,按照上图所示电路图连接实物,下列实物连接图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【2】该电池的电动势约为( )
A.0.30V
B.0.50V
C.1.30V
D.1.50V
【3】该电池的内阻约为( )
A.2.00Ω
B.3.00Ω
C.4.00Ω
D.5.00Ω
6、某同学自制一电流表,其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd内有匀强磁场,ab=L1,bc=L2,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.当电流表的示数为零时,弹簧的长度为
B.标尺上的电流刻度是均匀的
C.为使电流表正常工作,流过金属杆的电流方向为N→M
D.电流表的量程为
7、某同学将一毫安表改装成双量程电流表.如图所示,已知毫安表表头的内阻为100Ω,满偏电流为1 mA;R1和R2为定值电阻,且R1=5Ω,R2=20Ω,则下列说法正确的是
A.若使用a和b两个接线柱,电表量程为24 mA
B.若使用a和b两个接线柱,电表量程为25 mA
C.若使用a和c两个接线柱,电表量程为4 mA
D.若使用a和c两个接线柱,电表量程为10mA
8、如图所示,两带有等量异种电荷的平行金属板M、N水平放置,a、b为同一条电场线上的两点,若将一质量为m、电荷量为-q的带电粒子分别置于a、b两点,则粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能;若将该粒子从b点以初速度v0竖直向上抛出,则粒子到达a点时的速度恰好为零。已知a、b两点间的距离为d,金属板M、N所带电荷量始终不变,不计带电粒子的重力,则下列判断中正确的是( )
A.a点电势一定高于b点电势
B.两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为
C.a、b两点间的电势差为
D.若将M、N两板间的距离稍微增大一些,则a、b两点间的电势差变小
9、汽车在水平地面转弯时,坐在车里的小云发现车内挂饰偏离了竖直方向,如图所示。设转弯时汽车所受的合外力为F,关于本次转弯,下列图示可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10、某地有一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为1.2kg/m3,假如这个风力发电机能将此圆内空气动能的10%转化为电能,若该风力发电机的发电功率约为1.63×104W,则该地区的风速约为( )
A.10m/s
B.8m/s
C.6m/s
D.4m/s
11、质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞.现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.0×107m/s.已知加速电场的场强为1.3×105N/C,质子的质量为1.67×10-27kg,电荷量为1.6×10-19C,则下列说法正确的是
A.加速过程中质子电势能增加
B.质子所受到的电场力约为2×10-15N
C.质子加速需要的时间约为8×10-6s
D.加速器加速的直线长度约为4m
12、轮船以速度16m/s匀速运动,它所受到的阻力为1.5×107N,发动机的实际功率是
A.9.0×104kW
B.2.4×105kW
C.8.0×104kW
D.8.0×103kW
13、丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应,他在电与磁学研究上开创性的工作创立了物理研究的新纪元。某物理探究小组在实验室重复了奥斯特的实验,具体做法是:在静止的小磁针正上方,平行于小磁针水平放置一根直导线,当导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线的电流为时,小磁针静止时与导线夹角为
。已知直导线在某点产生磁场的强弱与通过该直导线的电流成正比,若在实验中发现小磁针静止时与导线夹角为
,则通过该直导线的电流为( )
A.
B.
C.
D.
14、如图甲所示,水波传到两板间的空隙发生了明显的衍射,若不改变小孔的尺寸,只改变挡板的位置或方向,如图乙中的(a)、(b)、(c)、(d),则下列判断正确的是( )
A.只有(a)能发生明显衍射
B.只有(a)(b)能发生明显衍射
C.(a)、(b)、(c)、(d)均能发生明显衍射
D.(a)、(b)、(c)、(d)均不能发生明显衍射
15、如图所示,把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场 中,小球在O点时,弹簧处于原长,A、B为关于O对称的两个位置,现在使小球带上负电, 并让小球从B点静止释放,那么下列说法正确的是( )
A.小球仍然能在 A、B 间做简谐运动,O 点是其平衡位置
B.小球从 B 运动到 A 的过程中,动能一定先增大后减小
C.小球不可能再做简谐运动
D.小球从 B 点运动到 A 点,其动能的增加量一定等于电势能的减少
16、麦克斯在前人研究的基础上,创造性地建立了经典电磁场理论,进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中,板间电场发生变化,产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示,若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法中正确的是( )
A.电容器正在放电
B.两平行板间的电场强度E在增大
C.该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场
D.两极板间电场最强时,板间电场产生的磁场达到最大值
17、下列描述物体运动的物理量中,属于矢量的是( )
A.加速度
B.速率
C.路程
D.时间
18、如图所示中,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。电源的电动势为E,内阻为r,电压表读数为U,电流表读数为I。当R3的滑片向a端移动时,下列结论中正确的是( )
A.U变大,I变大
B.U变大,I变小
C.U变小,I变小
D.U变小,I变大
19、一定值电阻两端加上某一稳定电压,经一段时间通过该电阻的电荷量为0.2C,消耗的电能为0.6J。为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.6C,则在其两端需加的电压为( )
A.1V
B.3V
C.6V
D.9V
20、某款手机具备无线充电功能,方便了人们的使用。无线充电技术主要应用的知识是( )
A.电磁感应
B.电流的热效应
C.电流的磁效应
D.安培分子电流假说
21、物体在运动过程中,克服重力做功50J,则( )
A.物体的重力势能可能不变
B.物体的重力势能一定减小50J
C.物体的重力势能一定增加50J
D.物体的重力一定做功50J
22、如图所示,O是带电量相等的两个正点电荷连线的中点,a、b是两电荷连线中垂线上位于O点上方的任意两点,下列关于a、b两点电场强度和电势的说法中,一定正确的是( )
A.Ea>Eb
B.Ea<Eb
C.φa>φb
D.φa<φb
23、如图所示,带有活塞的汽缸中封闭着一定质量的气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中,热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接,汽缸和活塞均具有良好的绝热性能.下列说法正确的是( )
A.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,需加一定的拉力,说明气体分子间有引力
B.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,则欧姆表读数将变小
C.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定增大
D.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定减小
24、如图所示,虚线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,在直角三角形
中,
,
。两个带电荷量数值相等的粒子a、b分别从
、
两点以垂直于
的方向同时射入磁场,恰好在
点相遇。不计粒子重力及粒子间相互作用力,下列说法正确的是( )
A.a带负电,b带正电
B.a、b两粒子的周期之比为
C.a、b两粒子的速度之比为
D.a、b两粒子的质量之比为
25、天文学家根据恒星的物理特征来分类,用来分类的特征主要是恒星的____________、____________和____________。
26、如图所示为电场中某区域的电场线分布。a、b是电场中的两点,其中_____点电场强度较大;若a、b两点间的电势差为200V,把一个电荷量为1.6×10-8C的正点电荷,从a点移动到b点,电场力做功为_____J,该电荷的电势能将_____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
27、在下列描述核反应过程的方程中,属于α衰变的是________,属于β衰变的是________,属于裂变的是________,属于聚变的是________.属于原子核人工转变的是_______(填正确答案标号)
A.
B.
C.
D.
E.
F.
28、一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其图像如图。过程ab中气体__________(选填“吸热”、“放热”或“既不吸热也不放热”);a、b和c三个状态中,_______状态分子的平均动能最小;b状态单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数________(选填“大于”、“小于”或“等于”)c状态单位时间内容器壁单位面积受到气体分子撞击的次数。
29、如图所示,有四列简谐波同时沿x轴正方向传播,波速分别是v、、
、
,a、b是x轴上所给定的两点,且
.在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示,则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图_________;频率由高到低的先后顺序依次是图__________.
A. B.
C.
D.
30、如图所示,边长为L的正方形线框电阻为R,将以恒定速度v匀速穿过有界匀强磁场.磁场的磁感应强度为B,速度v方向垂直于B,也垂直于磁场边界,磁场范围宽度为d.若,线框穿过磁场,外力做功
______;若
,线框穿过磁场,外力做功
_______.
31、如图为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.
(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好______.
(2)闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下.将原线圈A迅速拔出副线圈B,发现电流计的指针向________偏;原线圈插入副线圈不动,将滑动变阻器滑片迅速向右移动,发现电流计的指针向________偏.
32、如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E(未知),第IV象限中以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁场半径为R,磁感应强度大小为B(未知)。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,自y轴正半轴的M点,以速度v垂直于y轴射入电场。经ON中点处的P点进入磁场且射入磁场时速度方向与x轴的夹角为45,粒子在磁场中运动的半径r =
R,之后粒子穿出磁场。不计粒子受到的重力。求:
(1)电场强度大小E;
(2)磁感应强度大小B;
(3)粒子到达y轴时与原点O的距离s。
33、如图所示,A、B、C三个小物块放置在光滑水平面上,A靠在墙壁,A、B之间用轻弹簧连接,它们的质量分别为,
,
现给C一水平向左的初速度
,C与B发生碰撞并粘在一起.试求:
(1)A离开墙前,弹簧的最大弹性势能;
(2)A离开墙后,C的最小速度.
34、如图所示,两个质量相等的小球A、B均可视为质点,两小球通过两根原长相等的轻质弹簧a、b连接,弹簧a的上端固定在天花板上的O点。现用一水平外力作用于小球B上,该系统处于静止状态,此时弹簧b的中心轴线与竖直方向的夹角为,两弹簧的实际长度相等。求
(1)弹簧a与竖直方向夹角θ的正切值;
(2)弹簧a、b的劲度系数之比。
35、物理学中有一个非常有趣的现象:研究微观世界的粒子物理、量子理论,与研究宇宙的理论竟然相互沟通,相互支撑。目前地球上消耗的能量,追根溯源,绝大部分还是来自太阳内部核聚变时释放的核能。
(1)已知太阳向各个方向辐射能量的情况是相同的。如果太阳光的传播速度为c,到达地球需要的时间为t,在地球大气层表面每秒钟每平方米垂直接收到的太阳辐射能量为E0。请你求出太阳辐射的总功率P的表达式;
(2)根据量子理论可知,光子既有能量也有动量,光子的动量,其中h为普朗克常量,λ为光的波长。太阳光照射到地球表面时,如同大量气体分子频繁碰撞器壁一样,会产生持续均匀的“光压力”。为了将问题简化,我们假设太阳光垂直照射到地球上且全部被地球吸收,到达地球的所有光子能量均为4×10-19J,每秒钟照射到地球的光子数为4.5×1035。已知真空中光速
,太阳对地球的万有引力大小约为3.5×1022N。请你结合以上数据分析说明,我们在研究地球围绕太阳公转时,是否需要考虑太阳“光压力”对地球的影响;(结果保留一位有效数字)
(3)在长期演化过程中,太阳内部的核反应过程非常复杂,我们将其简化为氢转变为氦。已知目前阶段太阳辐射的总功率,太阳质量
(其中氢约占70%),氢转变为氦的过程中质量亏损约为1%。请你估算如果现有氢中的10%发生聚变大约需要多少年。(结果保留一位有效数字,1年按3×107s计算)
36、如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。质量为0.2kg的导体棒MN垂直于导轨放置,距离顶端1m,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5,在导轨间存在着垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。先固定导体棒MN,2s后让MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光。重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6。求:
(1)1s时流过小灯泡的电流大小和方向;
(2)小灯泡稳定发光时消耗的电功率;
(3)小灯泡稳定发光时导体棒MN运动的速度。