1、2023年12月8日,济郑高铁全线贯通营运,济南与郑州实现了直连直通,形成了核心城市群的一个半小时生活圈。某学习小组利用加速度传感器记录高铁列车由静止开始出站过程中加速度随时间的变化规律如图所示。下列说法正确的是( )
A.高铁列车在0~t0时间内做匀速直线运动
B.高铁列车在t0~2t0时间内速度逐渐减小
C.高铁列车在0~t0时间内速度变化量小于t0~2t0时间内的速度变化量
D.高铁列车在0~2t0过程中速度一直增大
2、石墨烯是一种超轻超高强度的新型材料。有人设想:用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与地球静止同步空间站(周期与地球自转周期相同),利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径为R,自转周期为T,地球北极表面重力加速度为。若该设想能实现,质量为m的太空电梯(可视为质点)停在距地球表面高度为R的位置时,超级缆绳对太空电梯的拉力大小为( )
A.0
B.
C.
D.
3、托马斯·杨于1801年进行了一次光的干涉实验,即著名的杨氏双缝干涉实验,该实验被誉为物理学史上十大最美实验之一,关于该实验,下列说法正确的是( )
A.该实验证明了光是横波
B.该实验说明了光具有粒子性
C.彩虹的形成与该实验现象具有相同的本质
D.该实验与光的衍射现象都说明了光具有波动性
4、如图,为某装配车间自动安装设备,配件吸附在电磁铁
上,
为水平固定转轴,
可绕
点在竖直平面内转动。配件与电磁铁间磁力大小不变,方向垂直于
;电磁铁
绕转轴
逆时针缓慢转至其左侧对称位置
处,释放配件并安装到位,转动过程中配件相对
保持静止。在电磁铁缓慢转动过程中,下列说法正确的是( )
A.配件与电磁铁间的弹力先减小后增大
B.配件与电磁铁间的摩擦力先减小后增大
C.配件所受弹力与摩擦力的合力大小逐渐减小
D.配件对电磁铁的作用力逐渐减小
5、如图,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳子栓着的长木板,木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为( )
A.
B.
C.
D.
6、地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大盘处于激发态的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙所示为a、b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,可见光光子能量范围是1.62eV~3.11eV,下列说法正确的是( )
A.光线发射器中发出的光有两种为可见光
B.题述条件下,光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
C.题述a光为氢原子从能级跃迁到
能级时发出的光
D.若部分光线被遮挡,光电子飞出阴极时的最大初动能变小
7、三级跳远是速度、力量和平衡能力的结合。设运动员在空中运动过程只受重力和沿跳远方向恒定的水平风力作用,地面水平、无杂物、无障碍,运动员每次起跳姿势不变且与地面的作用时间不计,假设人着地反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变方向相反,则运动员从A点开始起跳到D点的整个过程中均在竖直平面内运动,下列说法正确的是( )
A.每次运动到最高点时速度为0
B.每次起跳速度方向与水平方向的夹角相等
C.运动员在空中时的加速度恒定
D.从起跳到着地三段运动水平方向速度变化量越来越大
8、如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块A,物块A、B质量相等。
为
点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离
,重力加速度为
。开始时A位于
点,
与水平方向的夹角为
,现将A、B由静止释放,下列说法正确的是( )
A.物块A运动到点过程中机械能变小
B.物块A经过点时的速度大小为
C.物块A在杆上长为的范围内做往复运动
D.在物块A由点出发第一次到达
点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量
9、如图甲所示,“战绳训练”是常见的健身方式,健身爱好者甩动战绳,令其在竖直平面内形成简谐波。如图乙所示是某次训练中时战绳的波形图,绳上质点P的振动图像如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴负方向传播
B.该波的波速为10m/s
C.若仅增大抖动的幅度,波速会增大
D.质点P再经0.1s将运动到图中的位置
10、下列说法正确的是( )
A.给手机充电时,电源提供的电能多于电池得到的化学能
B.系统对外界做功2J,同时向外放热3J,则系统内能增加了5J
C.在房间内打开冰箱门,再接通电源,室内温度就会持续降低
D.机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化
11、如图所示,一质量为m的带电粒子从P点以垂直于磁场边界方向的速度v射入磁场,穿出磁场时,速度方向与入射方向夹角为θ。设磁感应强度为B、磁场宽度为d。粒子速度始终与磁场垂直,不计粒子所受重力和空气阻力。下列说法正确的是( )
A.在粒子穿越磁场的过程中,洛伦兹力对该粒子做的功不为0
B.在粒子穿越磁场的过程中,洛伦兹力对该粒子的冲量为0
C.该粒子在磁场中运动的时间为
D.该粒子的比荷为
12、如图所示,两个质量相等的物块,沿倾角不同、底边相同的两个固定光滑斜面,从斜面顶端由静止自由下滑,不计空气阻力,在它们到达斜面底端的过程中( )
A.重力做功的平均功率一定不同
B.到达底端瞬间重力的功率可能相同
C.斜面对物块弹力的冲量可能相同
D.物块所受合力的冲量可能相同
13、2023年9月21日,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮三位航天员在中国空间站梦天实验舱向全国青少年进行了第四次太空科普授课,朱老师说在空间站里一天能看到十六次日出,下列说法正确的是( )
A.航天员相对空间站静止时,受到的合力为零
B.空间站的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度
C.空间站的线速度大于第一宇宙速度
D.空间站的轨道半径与地球同步卫星运行的轨道半径之比约为
14、如图所示,在某介质中的x轴上有两个波源和
,
是
的中点,M、N相距3m。两波源以相同的频率f和相同的振幅A同时开始振动,
的起振方向沿y轴正方向,
的起振方向沿y轴负方向,两个波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,某一时刻质点N的位移为
,已知该介质中的波速为
,下列说法中正确的是( )
A.波源产生的波传播到M点后,质点M的位移可能为
B.波源产生的波刚传播到N点时,质点N已经振动了1.2s
C.两列波的波长可能等于
D.两个波源振动的频率f可能等于
15、一带电粒子以速度v进入匀强磁场,仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。如果速度v增大,下列说法正确的是( )
A.半径增大,周期不变
B.半径增大,周期增大
C.半径减小,周期不变
D.半径减小,周期减小
16、如图所示,电阻不计的光滑平行金属导轨水平置于方向竖直向下的匀强磁场中,左端接一定值电阻R,电阻为r的金属棒MN置于导轨上,金属棒与导轨始终垂直且接触良好。在t=0时金属棒受到垂直于棒的水平恒力F的作用由静止开始运动,金属棒中的感应电流为i,所受的安培力大小为,电阻R两端的电压为
,电路的电功率为P,下列描述各量随时间t变化的图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
17、电磁炮是利用安培力加速弹体的一种新型武器,可简化为如图的结构示意图,光滑水平导轨宽,在导轨间有竖直向上、磁感应强度大小为
的匀强磁场,弹体总质量
,电源能提供
的稳定电流,不计感应电动势和其它任何阻力,让弹体从静止加速到
,轨道长度至少需要( )
A.12米
B.24米
C.36米
D.48米
18、如图所示,在盛有导电液体的水平玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”,其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场,磁铁上方为S极。电源的电动势,限流电阻
。闭合开关S后,当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数为3.5V,理想电流表示数为0.5A。则( )
A.从上往下看,液体顺时针旋转
B.液体消耗的电功率为1.75W
C.玻璃皿中两电极间液体的电阻为
D.电源的内阻为
19、如图所示,关于下列光现象说法正确的是( )
A.图甲是双缝干涉原理图,若只增大挡扳上两个狭缝、
间的距离d,两相邻亮条纹间距离将增大
B.图乙中光能在光导纤维内通过全反射进行传播,是因为光导纤维内芯的折射率比外套小
C.图丙中肥皂膜上的条纹是由光的干涉形成的,相机镜头利用这一原理可使照片更加清晰
D.图丁中央存在一个亮斑,是由于光线通过小孔衍射形成的
20、如图所示,质量为的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为
的小球(
),用力
水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度
向左运动时,细线与竖直方向成
角,此时细线的拉力为
。若仍用力
水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度
向右运动时,细线与竖直方向成
角,细线的拉力为
,则下列关系正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
21、有封闭气体(可视为理想气体)质量不变,它的压强和体积倒数满足如图所示的变化规律,则从A状态到B状态,气体的温度__________(填“升高”或“降低”),气体_________(填“吸收”或“放出”)热量。
22、在Sˊ坐标系中,测得沿Xˊ轴运动物体的长度为其固有长度的一半,那么该物体相对Sˊ坐标系的速率为___________。
23、一根长度均为L的细线,下端系在质量为m的小球上,细线的上端固定在天花板上,构成一双线摆。已知细线在天花板件的夹角为α,小球可以在垂直纸面的竖直平面内自由摆动,则小球自由摆动时的周期为_____________。
24、一列简谐横波以v=24m/s的速度水平向右传播,在t1、t2两时刻的波形分别如图中实线和虚线所示,图中两波峰处质点A、B的平衡位置相距7m,质点的振动周期为T,且,在
时间内波向右传播的距离为25m,则这列波的波长为__________m,这列波中各质点的振动周期T=_________s。
25、卧室里经常安装两个开关来控制照明电灯,进门一个开关,床头一个开关。如果电灯原来是熄灭的,按任何一个开关都会亮;如果电灯原来是亮的,按任何一个开关电灯都会熄灭。如图所示,现提供开关两个(种类满足要求),导线若干。请在虚线框内M、N之间画出符合要求的电路________。
26、如图所示,质量为kg的木板B放在水平地面上,质量为
kg的木箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在木箱A上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为
,已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数
.现用水平方向大小为200N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(
,
,重力加速度g取10m/s2),则B对A的支持力大小等于_______,木板B与地面之间的动摩擦因数的大小等于_______.
27、某同学用图1所示的实验装置测量物块与斜面间的动摩擦因数。使用的器材有:斜面、物块、矩形挡光片、光电门、数字计时器、游标卡尺、刻度尺等。
(1)该同学用游标卡尺测量了挡光片的宽度,如图2所示,挡光片的宽度d=_________cm。
(2)让物块在斜面上由静止释放,测得释放时挡光片到光电门的距离为x,计时器显示挡光片通过光电门的挡光时间为t,则物块下滑的加速度可表示为a=___________(用物理量x、d、t表示)。
(3)已知重力加速度g,要计算动摩擦因数,还需测量的物理量有___________(填正确答案序号)。
A.物块的质量m
B.斜面的高度h
C.斜面的长度L
D.从释放物块到通过光电门的时间
28、如图所示是两个弹簧振子A、B做简谐运动的图象,根据图像所给的信息,回答以下问题:
(1)弹簧振子A的振幅和周期
(2)8s-10s内,振子B加速度的大小如何变化,方向如何。
(3)在t=10s时,A、B振子都通过平衡位置,并且它们的速度大小相等、方向相反,从此时起,至少再经过多长的时间,它们再同时通过平衡位置且速度相同;
(4)写出两个弹簧振子的位移与时间的关系式。
29、如图甲所示,一正方形单匝线框abcd 放在光滑绝缘水平面上,线框边长为、质量为
、电阻为
。该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界 MN 平行于 ab,磁感应强度
随时间
变化的规律如图乙所示,0~
时间内
随时间
均匀变化,
时间
后保持不变。求:
(1)若线框保持静止,则在时间内产生的焦耳热;
(2)若线框从时刻起,在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为
,经过时间
线框cd边刚要离开边界MN。则在此过程中拉力做的功;
(3)在(2)的情况下,线框在离开磁场的过程中,仍以加速度做匀加速直线运动,试求线框在离开磁场的过程中,水平拉力
随时间
变化的关系式。
30、如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属导轨上,导轨平面与水平面的夹角为,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板,R和
分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。
(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v;
(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m,带电荷量为的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx。
31、如图所示,光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接,C点切线水平,长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量为m1=0.3kg和m2=1kg的两个小物块中间有一被压缩的轻质弹簧,用细绳将它们连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动,小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.15。某一时刻剪断细绳,小物块m1向左以v1=10m/s的速度向左运动,小物块m2以v2=3m/s的速度向右运动。g取10m/s2。求:
(1)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的时间;
(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中,为了维持传送带匀速运动,电动机需对传送带多提供的电能E;
(3)为了让小物块m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大,求竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物块m1平抛的最大水平位移x的大小。
32、如图所示为一透明玻璃半球,在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO'对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h1=40cm时,从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO'轴的交点;当光屏距上表面h2=70cm时,在光屏上形成半径R=40cm的圆形光斑。求光在该玻璃半球中的折射率n及玻璃半球的半径r.