1、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
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,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
5、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
6、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.
7、放射性元素钚()是重要的核原料,其半衰期为88年,一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子,生成原子核X,已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为
、
、
,普朗克常量为
,真空中的光速为c,则下列说法正确的是( )
A.X的比结合能比钚238的比结合能小
B.将钚238用铅盒密封,可减缓其衰变速度
C.钚238衰变时放出的γ光子具有能量,但是没有动量
D.钚238衰变放出的γ光子的频率小于
8、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.
9、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
10、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
11、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
12、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
13、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
14、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
15、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
16、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
17、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
18、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
19、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
20、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
21、如图为氢原子的能级图。一群处于能级的氢原子,自发跃迁到低能级的过程中最多能辐射出______种频率不同的光子,其中从
的能级直接跃迁到
的能级,辐射出的光子能量为______
。
22、泉州是雷电多发地区,安装避雷针可以保护建筑物免遭雷击。某次雷电过程中,有大小为I的电流竖直向下通过一长度为L的避雷针。已知泉州地区地磁场的磁感应强度大小为B,方向与水平向北方向的夹角为,则此时该避雷针受到地磁场的作用力大小为_____________,方向水平向___________(选填“东”或“西”)。
23、均匀介质中质点A、B的平衡位置位于x轴上,坐标分别为0和。某简谐横波的波源位于x轴负半轴上,波长大于10cm,振幅为lcm,且传播时无衰减。
时刻波源开始振动,质点A开始振动时方向为y轴正方向,A、B开始振动的时间差
,波速为_________,
时刻B第一次到达波峰,此时质点A的位移为
且已经到达过2次波峰。波源的x轴坐标为___________,及
时刻的波源的位移为___________。
24、自行车内胎充气过足,在阳光下受暴晒时车胎极易爆裂,设暴晒过程中内胎容积的变化可以忽略不计。则在爆裂前受暴晒的过程中,气体温度升高,分子无规则热运动加剧,气体压强______;在车胎突然爆裂的瞬间,胎内气体内能______;在车胎爆裂前,气体分子的平均动能______,大量气体分子作用在胎内壁单位面积上的平均作用力______。(均填“减小”“不变”或“增大”)
25、质量为50kg的人从岸上以10m/s的水平速度跳上一只迎面驶来的质量为100kg、速度为2m/s的小船。人跳上船后,船、人一起运动的速度大小为______m/s,此过程中损失的机械能是________J。
26、一定质量的理想气体的“卡诺循环”过程如图所示,从状态A依次经过状态B、C、D后再回到状态A。其中,A→B和C→D为等温过程,B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)。气体从状态A到状态B的过程,气体分子的平均动能________ (“增大”“减小”或“不变”);气体从状态B到状态C的过程气体的内能_______(填“增大”“减小”或“不变”);整个循环过程,气体从外界_______热量(填“吸收”“放出”或“无吸放”)。
27、一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品,横截面外缘为正方形,如题图甲所示.此金属管线样品长约30 cm、电阻约10 Ω,已知这种金属的电阻率为ρ,因管芯绝缘材料截面形状不规则,无法直接测量其横截面积.请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案,现有如下器材可选
A.毫米刻度尺
B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程600 mA,内阻约为1.0 Ω)
D.电流表A2(量程3 A,内阻约为0.1 Ω)
E.电压表V(量程3 V,内阻约为6 kΩ)
F.滑动变阻器R1(2 kΩ,允许通过的最大电流0.5 A)
G.滑动变阻器R2(10 Ω,允许通过的最大电流2 A)
H.蓄电池E(电动势为6 V,内阻约为0.05 Ω)
I.开关一个,带夹子的导线若干.
①上述器材中,应该选用的电流表是_____,滑动变阻器是_____;(填写选项前字母代号)
②若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示,则其值为____mm;
③要求尽可能测出多组数据,你认为在图的甲、乙、丙、丁中选择哪个电路图____;
④若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U,则计算内芯截面积的表达式为S=_______
28、神舟十三号载人飞船的返回舱距地面10km时开始启动降落伞装置,速度减至10m/s,并以这个速度开始在大气中降落。在距地面1m时,返回舱的四台缓冲发动机开始竖直向下喷气,舱体再次减速。每次喷气时间极短,返回舱的质量和降落伞提供的阻力可以认为不变。
(1)设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动,并且到达地面时恰好速度为0,求:
a.最后减速阶段的加速度大小;
b.返回舱的总质量大约3吨,根据资料,返回舱发动机对地喷气速度约为3km/s,试估算每秒每个喷嘴喷出的气体质量。
(2)若返回舱总质量为M,当其以速度匀速下落过程中,开动喷气发动机开始竖直向下喷气,每次喷出气体的质量为m,则:
a.如果喷出气体相对地面的速度大小为v,喷气两次后返回舱的速度是多大?
b.如果喷出气体相对喷嘴的速度大小为v,喷气两次后返回舱的速度是多大?
29、北京正负电子对撞机(BEPC)主要由直线加速器、电子分离器、环形储存器和对撞测量区组成,其简化原理如图乙所示:MN和PQ为足够长的水平边界,竖直边界EF将整个区域分成左右两部分,I区域的磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小恒为B,II区域的磁场方向垂直纸面向外大小可以调节。调节II区域磁感应强度的大小可以使正负电子在测量区内不同位置进行对撞。经加速和积累后的电子束以相同速率分别从注入口C和D入射,入射方向平行EF且垂直磁场。已知注入口C、D到EF的距离均为d,边界MN和PQ的间距可在4d至6d间调节,正、负电子的质量均为m,所带电荷量分别为+e和-e,忽略电子进入加速器的初速度,电子重力不计。
(1)判断从注入口C、D入射的分别是哪一种电子;
(2)若电子束以的速率连续入射,当MN和PQ的间距分别为4d和6d时,欲使正负电子能回到区域I,求区域II感应强度BII的最小值分别为多少;
(3)若电子束的速度,MN和PQ的间距为6d,将II区域的磁感应强度大小调为
,但负电子射入时刻滞后于正电子
,求正负电子相撞的位置坐标(以
为原点,
为x轴正方向,
为y轴正方向建立坐标系)。
30、如图所示,水族馆训练员在训练海豚时,将一发光小球高举在水面上方的A位置,海豚的眼睛在B位置,A位置和B位置的水平距离为3m,A位置离水面的高度为2m。训练员将小球向左水平抛出,不计空气阻力,入水点在B位置的正上方,入水前瞬间速度方向与水面夹角为θ。小球在A位置发出的一束光线经水面折射后到达B位置,折射光线与水平方向的夹角也为θ。已知水的折射率,
;求:
(1)tanθ的值;
(2)B位置到水面的距离H。
31、如图为某种质谱仪的示意图,质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。静电分析器通道中心轴线的半径为R,通道内存在均匀辐向电场;磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外。质子和待测未知粒子x,先后从静止开始经加速电压为U的电场加速后沿中心轴线通过静电分析器,从P点垂直边界进入磁分析器,最终分别打到胶片上的C、D点。已知质子质量为m、电荷量为q,粒子x的电荷量是质子的2倍,PC=2R,。求:
(1)静电分析器中心轴线处的场强大小E;
(2)磁感应强度大小B;
(3)粒子x的质量M。
32、如图所示为一滑梯的实物图,滑梯的斜面段长度L=5.0m,倾角θ=37°,水平段与斜面段平滑连接。小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下,经斜面底端后水平滑行一段距离,停在水平段某处。已知小朋友质量为20kg,小朋友与滑梯和水平滑道间的动摩擦因数μ=0.3,不计空气阻力。已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小朋友沿滑梯下滑时所受支持力FN的大小;
(2)小朋友沿滑梯下滑时加速度a的大小;
(3)从开始滑下至在水平段停止过程中摩擦力做的功Wf。