1、如图所示,边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场,仅在洛伦兹力的作用下,正好从ab边中点N点射出磁场
忽略粒子受到的重力,下列说法中正确的是
A.该粒子带负电
B.洛伦兹力对粒子做正功
C.粒子在磁场中做圆周运动的半径为
D.如果仅使该粒子射入磁场的速度增大,粒子做圆周运动的半径也将变大
2、从奥斯特发现电流周围存在磁场后,法拉第坚信磁一定能生电。他使用下面装置进行实验研究,把两个线圈绕在同一个铁环上(如图),甲线圈两端A、B接着直流电源,乙线圈两端C、D接电流表。始终没发现“磁生电”现象。主要原因是( )
A.甲线圈中的电流较小,产生的磁场不够强
B.甲线圈中的电流是恒定电流,不会产生磁场
C.乙线圈中的匝数较少,产生的电流很小
D.甲线圈中的电流是恒定电流,产生的是稳恒磁场
3、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
4、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
5、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
6、如图所示为通过某种半导体材料制成的电阻的电流随其两端电压变化的关系图线,在图线上取一点M,其坐标为,其中过M点的切线与横轴正向的夹角为
,MO与横轴的夹角为α。则下列说法正确的是( )
A.该电阻阻值随其两端电压的升高而减小
B.该电阻阻值随其两端电压的升高而增大
C.当该电阻两端的电压时,其阻值为
D.当该电阻两端的电压时,其阻值为
7、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
8、对于场强,本节出现了和
两个公式,下列认识正确的是( )
A.表示场中的检验电荷,
表示场源电荷
B.随
的增大而减小,随
的增大而增大
C.第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强,且的方向和
一致
D.在第二个公式中,虽由
表示,但实际
与
无关
9、一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图(a)所示,P是介质中的质点,图(b)是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s,则( )
A.该波的周期为0.6s
B.该波的波长为12m
C.该波沿x轴正方向传播
D.质点P的平衡位置坐标为x=6m
10、如图所示,某同学站在体重计上由静止开始下蹲,发现体重计的示数发生了变化。结合所学的知识,对该过程中示数变化的描述正确的是( )
A.先变小后不变再变大
B.先变大后不变再变小
C.先变小后变大再变小
D.先变大后变小再变大
11、图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按下按钮过程,螺线管端电势较高
B.松开按钮过程,螺线管端电势较高
C.按住按钮不动,螺线管没有产生感应电动势
D.按下和松开按钮过程,螺线管产生大小相同的感应电动势
12、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
13、某铁路安装有一种电磁装置可以向控制中心传输信号,以确定火车的位置和运动状态,其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图),当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈边长分别为和
,匝数为
,线圈和传输线的电阻忽略不计。若火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号
与时间
的关系如图乙所示(
、
均为直线),
、
、
、
是运动过程的四个时刻,则火车( )
A.在时间内做匀速直线运动
B.在时间内做匀减速直线运动
C.在时间内加速度大小为
D.在时间内和在
时间内阴影面积相等
14、如图甲所示,金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端.小球在斜面上做简谐运动,到达最高点时,弹簧处于原长.取沿斜面向上为正方向,小球的振动图像如图乙所示.则
A.弹簧的最大伸长量为4m
B.t=0.2s时,弹簧的弹性势能最大
C.t=0.2s到t=0.6s内,小球的重力势能逐渐减小
D.t=0到t=0.4s内,回复力的冲量为零
15、如图所示,把两个线圈绕在同一个矩形软铁芯上,线圈通过导线、开关与电池连接,线圈
用导线连通,导线下面平行放置一个可以自由转动的小磁针,且导线沿南北方向放置。下列说法正确的是( )
A.开关闭合的瞬间,小磁针不会转动
B.开关闭合,待电路稳定后,小磁针会转动
C.电路稳定后,断开开关的瞬间,小磁针不会转动
D.电路稳定后,断开开关的瞬间,小磁针会转动
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、如图所示的电场中,实线表示电场线,虚线表示等差等势面, A、B、C为电场中的三个点。下列正确的( )
A.A点电势比B点高
B.A点场强比B点小
C.负电荷在A点的电势能比在B点的电势能大
D.B点和C点间的电势差是C点和A点间电势差的2倍
18、颠球是足球运动基本技术之一,若质量为400g的足球用脚颠起后,竖直向下以4m/s的速度落至水平地面上,再以3m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,在足球与地面接触的时间内,关于足球动量变化量△p和合外力对足球做的功W,下列判断正确的是( )
A.△p=1.4kg·m/s W=-1.4J
B.△p=-1.4kg·m/s W=1.4J
C.△p=2.8kg·m/s W=-1.4J
D.△p=-2.8kg·m/s W=1.4J
19、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
20、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
21、猎豹起跑时加速度的大小可达8m/s2。一只质量为50kg的猎豹以该加速度起跑瞬间,所受外力的合力大小为( )
A.100N
B.200N
C.400N
D.600N
22、对于功和能的关系,下列说法中正确的是( ).
A.功就是能,能就是功
B.功可以变为能,能可以变为功
C.做功过程就是物体能量的转化过程
D.功是物体能量的量度
23、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
24、一个重量为G的物体,在水平拉力F的作用下,一次在光滑水平面上移动x,做功W1,功率P1;另一次在粗糙水平面上移动相同的距离x,做功W2,功率P2。在这两种情况下拉力做功及功率的关系正确的是( )
A.W1=W2,P1>P2
B.W1>W2,P1>P2
C.W1=W2,P1=P2
D.W1>W2,P1=P2
25、一个贮气筒内装有30L、1atm的空气。现在想使筒内气体压强增为5atm,则应向筒内打入_____L、1atm的空气。(设此过程中空气为理想气体且温度保持不变)
26、某学生小组使用DIS做“测定电动机效率”实验,实验装置如图。
(1)用电流传感器和电压传感器(图中电流表和电压表)测量的是电动机_________电流电压值(填“输入”或“输出”)
(2)(每空4分)右图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移——时间图线,同时电流传感器和电压传感器的读数基本不变,约为0.14A和3.3V,已知重物质量。则在2.4~2.8s时间段,重物克服重力做功的功率为___________W;该电动机的工作效率约为___________。
27、为了研究原子的结构,卢瑟福和他的同事做了如图所示的________实验,显微镜是图中的________.(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
28、2016年8月16日,中国成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,由量子信号的携带者光子可以实现更加安全的通信.氢原子的能级图如图所示,则氢原子从n=3的激发态跃迁到基态过程中释放的光子能量为_____________;用该光子照射截止频率为8.07×1014 Hz的锌板时,溢出光电子的最大初动能为_____________J。(普朗克常量h=6.63×10–34 J·s,计算结果保留两位有效数字)
29、发现中子的科学家叫__________ ;其核反应方程式为 ________________ 。
30、图示为粒子散射实验装置的示意图,荧光屏和显微镜一起放在图中的________(选填“A”“B”“C”或“D”)位置时,相同时间内观察到屏上的闪光的次数最多;放在图中的_______(选填“A”“B”“C”或“D”)位置时,屏上仍能观察到一些闪光,但次数极少。根据实验结果,卢瑟福提出了原子的________模型。
31、某小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系。实验中垫高长木板一端平衡摩擦力,调节定滑轮的高度使牵引小车的细线与木板平行,用天平测出小车的质量M,钩码的总质量m,已知所用电源的频率为50Hz。
(1)为了能用细线所挂钩码的总重力作为小车所受合力,还需要满足的条件是_______;
(2)实验中该小组得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示,O、A、B、C、D是在纸带上选取的计数点,相邻计数点间还有4个点未画出.某同学仅测出AB、CD间的距离分别为x1=2.62cm,x2=5.49cm根据测量数据得出小车运动的加速度大小为_____m/s2。(计算结果保留3位有效数字)
(3)该小组在验证a与F关系时,根据测得数据画出a—F图线和理论结果不符,如图丙所示,其原因主要是________。
32、为了测定粒子放射源向外辐射出
粒子速度的大小,设计和安装了如图所示的装置。从带有小孔的放射源
中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的
粒子(质量为m,电荷量为
)。现让其先经过一个磁感应强度为
、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后,
粒子恰好从一半圆形磁场区域的圆心
处射出磁场,沿
轴进入右侧的平行板电容器
板上的狭缝,并打到置于
板上的荧光屏上,此时通过显微镜头
可以观察到屏上出现了一个亮点。闭合电键
后,调节滑动变阻器的滑动触头
当触头位于滑动变阻器的中央位置时,通过显微镜头
看到屏上的亮点恰好消失。已知电源电动势为
,内阻为
,滑动变阻器的总阻值
。
(1)求平行板电容器两板间的电压及
粒子从放射源
中射出时速度
的大小;
(2)求该半圆形磁场区域的半径;
(3)若平行板电容器两极板间的距离为
,求粒子在磁场中和电场中运动的总时间
。
33、如图所示,两平行光滑弧形导轨间距为,金属棒
从高为
处由静止开始下滑,进入光滑导轨的水平部分,导轨的水平部分静止有另一根金属棒
,已知两棒质量均为
,电阻均为
,整个水平导轨足够长并处于广阔的竖直向下匀强磁场中,忽略轨道的电阻,假设金属棒
进入磁场后始终没跟金属棒
相碰且在运动的过程中两金属棒始终与导轨垂直,求:
(1)当金属棒刚进入磁场的瞬间,
棒的速度
;
(2)设金属棒刚进入磁场时金属棒
、
的加速度大小分别为
、
,则
是多少;
(3)两棒从相对运动到相对静止,相对滑动的距离。
34、如图所示,一质量为m、电量为+q的带电粒子在电势差为U的加速电场中由静止释放,随后经进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中,射出磁场时速度方向与进入磁场时的速度方向夹角为,不计带电粒子的重力。求:
(1)粒子刚进入磁场时的速度v;
(2)粒子在磁场中做圆周的运动半径R;
(3)有界磁场的宽度d。
35、现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆时针方向运动。已知电子的电荷量为e,电子做圆周运动的轨道半径为r,若图甲中磁场B随时间t按B=B0+kt(B0、k均为正常数)规律变化,形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆,单个圆上形成的电场场强大小处处相等。将一个半径为r的闭合环形导体置于相同半径的电场线位置处,闭合环形导体的电阻为R,导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动,产生感应电流,或者说导体中产生了感应电动势。求:
(1)a.为使电子加速,感生电场的方向应该沿方向“顺时针”还是“逆时针”;
b.为使电子加速,当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,电流的大小应该“增大”还是“减小”;
(2)环形导体中感应电流I;
(3)电子在圆形轨道中加速一周的过程中,电子获得的动能Ek多大?
36、如图所示,平面直角坐标系中,在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场,第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场
,两磁场宽度
,磁场上下区域足够大,在第二象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场,一带电粒子从x轴上的M点
以速度
平行于y轴正方向射入电场中,粒子经过电场偏转后从y轴上的P点
进入第一象限,经过一段时间后刚好垂直x轴进入第四象限磁场中,再次偏转后从磁场右边界上Q点(图中未画出)离开磁场,粒子质量
,电荷量
,不计粒子的重力,试求:
(1)电场强度E的大小;
(2)第一象限内磁感应强度的大小;
(3)若,则粒子从M点进入电场到从磁场右边界Q点离开磁场,运动的总时间。