1、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
2、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
3、如图所示,某同学用拖把擦地板,他用力使拖把沿水平地板向前移动一段距离,在此过程中( )
A.该同学对拖把做负功
B.地板对拖把的摩擦力做负功
C.地板对拖把的支持力做负功
D.地板对拖把的支持力做正功
4、如图,光滑水平桌面上,a和b是两条固定的平行长直导线,通以相等电流强度的恒定电流。通有顺时针方向电流的矩形线框位于两条导线的正中央,在a、b产生的磁场作用下处于静止状态,且有向外扩张的形变趋势,则a、b导线中的电流方向( )
A.均向上
B.均向下
C.a向上,b向下
D.a向下,b向上
5、如图所示,a、b是环形通电导线内外两侧的两点,这两点磁感应强度的方向( )
A.均垂直纸面向外
B.a点水平向左;b点水平向右
C.a点垂直纸面向外,b点垂直纸面向里
D.a点垂直纸面向里,b点垂直纸面向外
6、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.
7、一种心脏除颤器通过电容器放电完成治疗。在一次模拟治疗中,电容器充电后电压为4.0kV,在2.0ms内完成放电,这次放电通过人体组织的平均电流强度大小为30A,该心脏除颤器中电容器的电容为( )
A.15μF
B.10μF
C.20μF
D.30μF
8、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
9、质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时速度为v,若滑块与碗间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
10、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
11、心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。有一种叫作心脏除颤器的医疗设备,其工作原理是通过一个充电的电容器对心室纤颤患者皮肤上安装的两个电极板放电,让一定量的电荷通过心脏,使其心脏短暂停止跳动,再刺激心室纤颤患者的心脏恢复正常跳动。若心脏除颤器的电容器电容为15μF,充电至9.0kV电压,则此次放电前该电容器存储的电荷量为( )
A.0.135C
B.135C
C.6×108C
D.1.7×10-9C
12、如图甲所示,在和
的a、b两处分别固定着电量不等的点电荷,其中a处点电荷的电量为
,c、d两点的坐标分别为
与
。图乙是a、b连线上各点的电势
与位置x之间的关系图象(取无穷远处为电势零点),图中
处为图线的最低点。则( )
A.b处电荷的电荷量为
B.b处电荷的电荷量为
C.c、O两点的电势差等于O、d两点的电势差
D.c、d两点的电场强度相等
13、“中国快舟”系列飞船的成功发射,再次展现中国航天的大国力量。若将飞船的发射简化成质点做直线运动模型,其运动的v-t图像如图所示。关于飞船的运动,下列说法正确的是( )
A.t3时刻加速度为零
B. 时间内为静止
C.时间内为匀加速直线运动
D.与
时间内加速度方向相同
14、物流公司利用传送带传送包裹,如图所示。水平传送带以1.2m/s的速度匀速转动,工作人员将一包裹无初速度地放在传送带上,包裹在传送带上先做匀加速直线运动,之后随传送带一起做匀速直线运动。已知该包裹和传送带之间的动摩擦因数为0.20,重力加速度g取。
根据上述信息,回答下列小题。
【1】包裹在匀加速直线运动过程中的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【2】包裹在传送带上做匀加速直线运动的时间为( )
A.0.30s
B.0.60s
C.1.2s
D.6.0s
【3】包裹做匀加速直线运动过程中相对地面的位移大小为( )
A.0.12m
B.0.18m
C.0.36m
D.0.72m
15、如图所示,在两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道上,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则( )
A.如果B增大,vm将变大
B.如果m变小,vm将变大
C.如果R变小,vm将变大
D.如果α变大,vm将变大
16、乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的,后成为风世界乒乓球坛的一项发球技术.某运动员在一次练习发球时,手掌张开且伸平,将一质量为2.7g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出,抛出后向上运动的最大高度为2.45m,若抛球过程,手掌和球接触时间为5ms,不计空气阻力,则该过程中手掌对球的作用力大小约为
A.0.4N
B.4N
C.40N
D.400N
17、2021年12月9日,神舟十三号乘组进行天宫授课,如图为航天员叶光富试图借助吹气完成失重状态下转身动作的实验,但未能成功。若他在1s内以20m/s的速度呼出质量约1g的气体,可获得的反冲力大小约为( )
A.0.01N
B.0.02N
C.0.1N
D.0.2N
18、如图所示,面积均为的单匝线圈绕轴在磁感应强度为
的匀强磁场中以角速度
匀速转动,从图中所示位置开始计时,下图中能产生正弦交变电动势
的是( )
A.
B.
C.
D.
19、如图所示,两平行长直导线A、B垂直纸面放置,两导线中通以大小相等、方向相反的电流,P、Q两点将两导线连线三等分,已知P点的磁感应强度大小为B1,若将B导线中的电流反向,则P点的磁感应强度大小为B2,则下列说法不正确的是( )
A.A、B两导线中电流反向时,P、Q两点的磁感应强度相同
B.A、B两导线中电流同向时,P、Q两点的磁感应强度相同
C.若将B导线中的电流减为零,P点的磁感应强度大小为
D.若将B导线中的电流减为零,Q点的磁感应强度大小为
20、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.
21、嫦娥五号探测器(以下简称探测器)经过约112小时奔月飞行,在距月面约400km环月圆形轨道成功实施3000N发动机点火,约17分钟后,发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断,嫦娥五号探测器近月制动正常,从近圆形轨道Ⅰ变为近月点高度约200km的椭圆轨道Ⅱ,如图所示。已知月球的直径约为地球的,质量约为地球的
,请通过估算判断以下说法正确的是( )
A.月球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比为4∶81
B.月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为2∶9
C.“嫦娥五号”进入环月椭圆轨道Ⅱ后关闭发动机,探测器从Q点运行到P点过程中机械能增加
D.关闭发动机后的“嫦娥五号”不论在轨道Ⅰ还是轨道Ⅱ运行,“嫦娥五号”探测器在Q点的速度大小都相同
22、如图所示,在地面上以速度斜向上抛出质量为
可视为质点的物体,抛出后物体落到比地面低
的海平面上。不计空气阻力,当地的重力加速度为
,若以地面为零势能面,则下列说法中正确的是( )
A.重力对物体做的功为
B.物体在海平面上的重力势能为
C.物体在海平面上的动能为
D.物体在海平面上的机械能为
23、长度测量是光学干涉测量最常见的应用之一。如要测量某样品的长度,较为精确的方法之一是通过对干涉产生的条纹进行计数;若遇到非整数干涉条纹情形,则可以通过减小相干光的波长来获得更窄的干涉条纹,直到得到满意的测量精度为止。为了测量细金属丝的直径,把金属丝夹在两块平板玻璃之间,使空气层形成尖劈,金属丝与劈尖平行,如图所示。如用单色光垂直照射,就得到等厚干涉条纹,测出干涉条纹间的距离,就可以算出金属丝的直径。某次测量结果为:单色光的波长λ=589.3nm,金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880mm,其中30条亮条纹间的距离为4.295mm,则金属丝的直径为( )
A.4.25×10-2mm
B.5.75×10-2mm
C.6.50×10-2mm
D.7.20×10-2mm
24、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
25、光滑的水平铁轨上一列火车共有节相同的车厢,
,各车厢之间间隙相等,间隙长度的总和为
,第一节车厢以速度
向第二节车厢运动,碰撞后两车厢不分开,....直到
节车厢全部运动,则火车最后的速度为_______;从第一节车厢运动开始到最后一次碰撞结束的时间为_______.
26、如图所示,匀强电场中a、b两点的距离为0.4m,两点的连线与电场线成37°角,两点间的电势差为32V,则匀强电场的场强大小为_____V/m,把电量为10﹣10C正电荷从a点移到b点电势能将减少_____J.
27、在磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场中,一根与磁场方向垂直放置、长度L=0.2 m的通电导线中通有I=0.4 A的电流,则导线所受磁场力大小为________;若将导线转过90°与磁场方向平行时,导线所受磁场力为________,此时磁场的磁感应强度为________。
28、如图甲,在匀强磁场中,有一通电直导线受到的安培力大小为15N.若将该导线做成3/4圆环(导线的长度和粗细均不变,a、b为导线两端点),放置在同一匀强磁场中,如图乙所示,保持通过导线的电流不变,则圆环受到的安培力方向为_______,大小为_______N.
29、英国物理学家__________(选填“法拉第”或“安培”)经过10年的艰苦探索,终于在1831年发现了电磁感应现象,进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系,奏响了电气化时代的序曲。如图是一理想变压器,左边的线圈叫__________线圈(选填“原”或“副”),要使灯泡持续发光,AB端应通入__________电(选填“交流”或“直流”)。
30、阴极射线和β射线的组成粒子都是________,其中________射线来自于原子核的外部。
31、用如图甲所示装置验证“动量守恒定律”。A、B两球半径相同,A球质量为m1,B球质量为m2,轨道包括斜槽和水平槽,固定在桌面上,白纸铺在水平地面上,复写纸在白纸上。先让A球从斜槽上某一固定位置C由静止滚下,从轨道末端水平抛出,落到复写纸上,重复上述操作10次,在白纸上得到10个落点痕迹;再把B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置,O点是水平槽末端在白纸上的竖直投影点,如图乙所示。
(1)除了图甲中实验器材外,完成本实验还必须使用的测量仪器是________。
(2)在下列实验操作中,符合要求的是________(选填序号)。
A.入射小球与被碰小球必须大小相同、质量相等
B.每次必须从同一高度由静止释放入射小球
C.安装轨道时,必须让水平槽末端水平
D.实验过程中,只要保持复写纸在白纸上位置不变,可以移动白纸
(3)测量了A、B两个小球的质量m1、m2,记录的落点平均位置M、N、P和轨道末端投影点O几乎在同一条直线上,并测量出三个落点M、N、P与O点距离分别是LM、LN、LP。在实验误差允许范围内,若关系式________成立(用测得的物理量符号表示),则验证了动量守恒定律。
32、如图所示为一交流发电机的原理示意图,装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场,发电机的矩形线圈abcd在磁场中可绕过bc边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO′匀速转动。为了便于观察,图中发电机的线圈只画出了其中的1匝,用以说明线圈两端的连接情况。线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L1=50cm,bc边和ad边的长度L2=20cm,匝数n=100匝,线圈的总电阻r=5.0Ω,线圈转动的角速度ω=282rad/s,外电路的定值电阻R=45Ω,匀强磁场的磁感应强度B=0.05T。电流表和电压表均为理想电表,滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计,计算中取π=3.14,=1.41。求:
(1)请推导出线圈在匀速转动过程中感应电动势最大值Em的表达式(用题中已知物理量的符号表示),并求出此最大值Em;
(2)求线圈匀速转动过程中电流表的示数I;
(3)线圈从图示位置开始转过30°时的瞬时感应电动势e。
33、一列简谐横波沿x轴正方向传播,沿传播方向上P、Q两点的振动图象如图甲、乙所示,已知P、Q两点平衡位置的坐标分别为xP = 2m、xQ = 4m。问:
(1)若该波的波长大于2m,则波速是多大?
(2)若该波的波长小于2m,则波长是多少?
34、如图所示,质量m=0.4 kg的木块以2 m/s的速度水平地滑上静止的平板小车,车的质量M=1.6 kg,木块与小车之间的动摩擦因数为0.2(g取10 m/s2).设小车足够长,地面光滑.求:
(1)木块和小车相对静止时小车的速度大小;
(2)从木块滑上小车到它们处于相对静止所经历的时间;
(3)从木块滑上小车到它们处于相对静止,木块在小车上滑行的距离.
35、如图所示,某同学设计了一个压力送水装置由ABC三部分组成,A为打气筒,B为压力储水容器,C为细管,通过细管把水送到5m高处,细管的容积忽略不计.k1和k2是单向密闭阀门,k3是放水阀门,打气筒活塞和筒壁间不漏气,其容积为,储水器总容积为10L,开始储水器内有V1=4L气体,气体压强为p0.已知大气压强为p0=1.0×105Pa,水的密度为
,求:
①打气筒第一次打气后储水器内的压强;
②通过打气筒给储水器打气,打气结束后打开阀门k3,水全部流到5m高处,求打气筒至少打气多少次.
36、如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用4kV高压输电,最后用户得到220V、9.5kW的电力,求:
(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比;
(2)输电线路导线电阻r。
(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比。