1、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
2、如图所示,两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等,P环的半径大于Q环的,P带正电,Q带负电。两圆环圆心均在O点,固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上,到O点的距离相等,c在y轴上,到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O点场强不为零
B.a、b两点场强相同
C.电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关
D.电子沿x轴从a到b,电场力先做正功后做负功
3、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
4、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
5、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则( )
A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B.铜球最终将静止在O点正下方
C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左
6、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
7、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置,其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为,在电梯由静止开始运行过程中,电压表的示数如图乙所示,则电梯运动情况为( )
A.匀加速下降
B.匀加速上升
C.加速下降且加速度在变大
D.加速上升且加速度在变小
8、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
9、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
10、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
11、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
12、如图所示,某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上,卷纸的直径为d,轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点,将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点,已知,重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是( )
A.每根绳的拉力大小
B.每根绳的拉力大小
C.卷纸对墙的压力大小
D.卷纸对墙的压力大小
13、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
14、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
15、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
16、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
17、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
18、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
19、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
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、如图所示,光滑绝缘的水平面上有一带电量为-q的点电荷,在距水平面高h处的空间内存在一场源点电荷+Q,两电荷连线与水平面间的夹角θ=30°,现给-q一水平初速度,使其恰好能在水平面上做匀速圆周运动且对水平面无压力,已知重力加速度为g,静电力常量为k,则点电荷-q做匀速圆周运动的向心力为_____;点电荷-q做匀速圆周运动的线速度为_____。
22、有一种新式高压锅,它的主体是用排气阀将一绝热容器隔成A和B两部分,A中有一定质量的气体(视为理想气体),B为真空。现把排气阀打开,A中的气体自动充满整个容器,这个过程可以认为是气体的自由膨胀。气体膨胀后的压强______(填“大于”、“小于”或“等于”)膨胀前的压强;气体膨胀后的温度______(填“大于”、“小于”或“等于”)膨胀前的温度,经足够长的时间,容器中的气体______(填“能”或“不能”)全部自动回到A部分。
23、实验发现,二氧化碳气体在水深170m处将会变成液体。现用一活塞将一定量的二氧化碳气体封入某导热容器中,并将该容器沉入海底。已知随着深度的增加,海水温度逐渐降低,则在容器下沉过程中,容器内气体的密度将会 ________(选填“增大”、“减小”或“不变”),气体的饱和汽压将会 ____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
24、一根长2m的直导线,通有1A的电流,把它放在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,并与磁场方向垂直,导线所受安培力是________,把导线与磁场方向平行放置,导线所受安培力是________。
25、铜摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA。1个铜原子所占的体积是_______,质量为m的铜所含的原子数是_______。
26、一列简谐横波沿x轴传播在t=0时刻的波形如图所示,此时质点P、Q的位移分别为2cm、-2cm,质点P正沿y轴正方向运动,从图示时刻开始,质点Q经过0.4s第一次到达波峰,则波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播;在5s时间内,质点P通过的路程为______cm。
27、李华同学在一科普读物上看到:球体在液体中运动时受到的阻力f与球的半径r、速度v、液体的种类及温度有关,且(式中物理量
是液体的粘滞系数,它只与液体的种类及温度有关)。他用如图甲所示的实验装置采用落体法测量蓖麻油在室温下的粘滞系数
,实验步骤如下:
A.把稍粗、稍高的玻璃桶放在水平实验台上,在玻璃桶内盛上密度ρ0=0.96×103kg/m3的蓖麻油,用一窄木板条将红外线测速仪P固定在玻璃桶开口正中间;
B.用游标卡尺测量密度ρ=7.9×103kg/m3的钢球的直径d,测量结果如图乙所示;
C.将钢球从测速仪P的正下方放入蓖麻油中,接通测速仪电源的同时由静止释放钢球,在显示屏上得到了钢球在蓖麻油中竖直下落时的v-t图像如图丙所示;
D.求蓖麻油在室温下的粘滞系数。
请依据题意及实验步骤回答以下问题:
(1)在步骤B中,测得钢球的直径d=__________mm;
(2)由v-t图像可知,钢球在蓖麻油中竖直向下_______
A.做自由落体运动
B.先做匀加速直线运动后做匀速运动
C.先做加速度增大的加速直线运动后做匀速运动
D.先做加速度减小的加速直线运动后做匀速运动
(3)已知当地的重力加速度为g,则蓖麻油在室温下的粘滞系数的数学表达式是=_________(用题中已知物理量的符号或实验中测得量的符号表示)。
28、在一个横截面积为S=10cm2的圆柱形容器中,有一个质量不计的活塞用弹簧和底部相连,容器中密闭有一定质量的理想气体,当温度为t1=27°C时,弹簧恰好处于原长,此时外部压强为p0=1.0×105Pa,活塞和底面相距L=20cm,在活塞上放一质量为m1=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,弹簧的形变在弹性限度范围内,g=10m/s2,求:
(i)弹簧的劲度系数k;
(ii)如果把活塞内气体加热到t2=57℃并保持不变,为使活塞静止时位置距容器底面距离仍为10cm,活塞上应再加物体的质量m2。
29、为了更加精细描述导体内电流的分布情况,人们定义了“电流密度”j。某点处的电流密度,大小为垂直于该点处电流方向上单位面积内的电流大小,方向为该点处的电流方向。
(1)如图1所示,圆柱形长直均匀金属导体的横截面积为S,将其左、右截面接入直流电路,稳定后内部有大小为I且分布均匀的电流。求导体内的电流密度大小。
(2)如图2所示,分界面MN以下是半无限大的均匀导体区域,在MN上的P点处埋有一半球形电极,半径可忽略不计,大小为I的电流通过电极打入导体内,在各个方向上均匀分散并流向无穷远处。
a.求导体内到电极距离为r的点处的电流密度大小;
b.可以看出,上一问中的电流密度分布规律,与点电荷的场强分布规律是相似的,试利用这一相似性,解决下面的问题:如图3所示,在MN上到P点距离为2l的O点处再埋一个相同的半球形电极,两电极接入直流电路,稳定后电路中的电流大小为I。求导体内PQ中垂线上到中点距离为l的点处的电流密度大小和方向。
(3)小亮同学认为,通有恒定电流的直导线不应该产生焦耳热,并结合图1给出了自己的理解:请你判断小亮的分析是否正确,并说明理由。
设电子质量为m,在导体柱内从左向右定向移动,平均速度为v 经过一小段时间△t,流入左截面1的电子个数为△N1 这些电子具有定向移动的总动能为 同理,流出右截面2的电子具有定向移动的总动能为 由于导体中通有恒定电流,应有△N1=△N2,所以△E1=△E2 即流入截面1的总动能等于流出截面2的总动能,电子无动能损失,所以不产生焦耳热。 |
30、人们通常利用运动的合成与分解,把比较复杂的机械运动等效分解为两个或多个简单的机械运动进行研究。下列情境中物体的运动轨迹都形似弹簧,其运动可分解为沿轴线的匀速直线运动和垂直轴线的匀速圆周运动。
(1)情境1:在图1甲所示的三维坐标系中,质点1沿方向以速度v做匀速直线运动,质点2在
平面内以角速度
做匀速圆周运动。质点3同时参与质点1和质点2的运动,其运动轨迹形似弹簧,如乙图所示。质点3在完成一个圆运动的时间内,沿
方向运动的距离称为一个螺距,求质点3轨迹的“螺距”
;
(2)情境2:如图2所示为某磁聚焦原理的示意图,沿方向存在匀强磁场B,一质量为m、电荷量为q、初速度为
的带正电的粒子,沿与
夹角为
的方向入射,不计带电粒子的重力。
a.请描述带电粒子在方向和垂直
方向的平面内分别做什么运动;
b.求带电粒子轨迹的“螺距”。
(3)情境3:2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月壤回到地球。登月前,嫦娥五号在距离月球表面高为h处绕月球做匀速圆周运动,嫦娥五号绕月的圆平面与月球绕地球做匀速圆周运动的平面可看作垂直,如图3所示。已知月球的轨道半径为r,月球半径为R,且,地球质量为
,月球质量为
,嫦娥五号质量为
,引力常量为G。求嫦娥五号轨迹的“螺距”
。
31、如图所示,两光滑平行金属导轨间距L=1 m,倾斜轨道足够长且与水平面的夹角θ=30°,倾斜轨道处有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=2.5T.金属棒ab从斜面上离水平轨道高度h=3m处由静止释放,到达水平轨道前已做匀速运动.已知棒质量m=0.5 kg,电阻r=2Ω,运动中棒与导轨有良好接触且垂直于导轨,电阻R=8Ω,其余电阻不计,取g=10 m/s2.
(1)若金属棒从高度h=3m处由静止释放,求棒滑到斜面底端时的速度大小v;
(2)若金属棒从高度H=4m处由静止释放,求棒由静止释放至下滑到底端的过程中
①流过R的电荷量;
②电阻R上产生的热量。
32、如图所示,以坐标原点O为圆心、半径为R区域内存在方向垂直xOy平面向外的强场,磁场左侧有一平行y轴放置的荧光屏,相距为d的足够大金属薄板K、A平行于x轴正对放置,K板中央有一小孔P,K板与磁场边界想切于P点,K、A两板间加有恒定电压,K板电势高于A板电势,紧挨A板内侧有一长为3d的线状电子源,其中点正对P孔。电子源可以沿xOy平面向各个力尚发射速率均为v0的电子,沿y轴进入磁场的电子,经磁场偏转后垂直打在荧光屏上。已知电子的质量为m,电荷量为e,磁场磁感应强度,不计电子重力及它们间的相互作用力。求:
(1)K、A极板间的电压U;
(2)所发射的电子能进入P孔的电子源的长度l;
(3)所有达到荧光屏的电子中在磁场中运动最短时间tmin。