1、一台发电机的结构示意图如图甲所示,内阻为的线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。外接电表均为理想交流电表,小灯泡的电阻为
恒定不变,则( )
A.发电机输出交流电的电压有效值为
B.电压表的示数为
C.发电机的输出功率为
D.在时,穿过线圈的磁通量变化率为零
2、如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球(视为质点),某次乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的Q点。取重力加速度大小,不计空气阻力。若球拍与水平方向的夹角为
,乒乓球落到球拍前瞬间的速度大小为
,则P、Q两点的高度差为( )
A.0.1 m
B.0.2m
C.0.3 m
D.0.4 m
3、以初速度竖直向上抛出一质量为m的小物块,假定物块所受的空气阻力的大小与速率成正比,小物块经过时间
落回原处。下列描述该物体的位移x、空气阻力大小f、物体所受合力大小F、物体的机械能E随时间t变化的关系图像中,可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4、两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个小球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是图中的( )
A.
B.
C.
D.
5、如图甲所示为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图,两质点P、Q的平衡位置分别位于x=0.5m、x=4.0m处,质点Q的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.t=0时刻,质点P正沿y轴负方向运动
B.质点P的振动方程为
C.从t=0时刻至t=0.15s时刻,质点P通过的路程为
D.当质点Q在波峰时,质点P偏离平衡位置的位移为
6、如图所示,一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,在水平拉力作用下,以恒定的速度沿x轴运动,磁场方向垂直纸面向里。从线圈进入磁场开始计时,直至完全进入磁场的过程中,设bc边两端电压为U,线框受到的安培力为F,线框的热功率为P,通过ab边的电荷量为q。下列关于U、F、P、q随时间t变化的关系图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7、一列简谐横波向右传播,波源M的振动图像如图所示.t=0.9s时,N点经过平衡位置且向下振动,且M、N之间只有一个波峰,则t=0.9s时这列波的波形图是( )
A.
B.
C.
D.
8、下列关于物理学发展历史的描述中,错误的是( )
A.英国物理学家汤姆孙发现电子,获得诺贝尔物理学奖
B.卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子,第一次实现了原子核的人工转变,并通过该实验提出了原子核式结构模型
C.丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式
D.约里奥一居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现正电子和人工放射性同位素
9、当地时间2023年8月24日,日本福岛第一核电站启动核污染水排海。核污染水中的放射性元素对人类社会和海洋生态环境健康的潜在威胁难以估量,其中核反应之一为,
的半衰期为28年,下列说法正确的是( )
A.为中子
B.在海水中,的半衰期减小
C.的比结合能比
的比结合能大
D.50个原子核经过28年,只剩25个
原子核未衰变
10、在地铁某路段的隧洞墙壁上,连续相邻地挂有相同的广告画,画幅的宽度为0.8m,在列车行进的某段时间内,由于视觉暂留现象,车厢内的人向窗外望去会感觉广告画面是静止的。若要使人望向窗外时,看到的是画中的苹果做自由落体运动,则这段时间内(人眼的视觉暂留时间取0.05s,重力加速度g取)
A.列车的车速为8m/s
B.隧洞墙壁上每幅画中苹果所在的位置可连成抛物线
C.隧洞墙壁上相邻两幅画中苹果之间的高度差都相等
D.隧洞墙壁上连续相邻两幅画中苹果之间的高度差不相等,依次相差5cm
11、用试探电荷可以探测电场中场强和电势的分布情况。如图甲所示,两个被固定的点电荷、
,连线的延长线上有a、b两点,
带正电。试探电荷+q仅受电场力作用,t=0时刻从b点沿着ba方向运动,
时刻到达a点,其v-t图像如图乙所示,根据图像,下列判断正确的是( )
A.带正电
B.沿ba连线电势先减小后增大
C.场强为零的点在b点和之间
D.a点电势比b点高
12、如图所示,匝数、面积
、电阻
的线圈处在竖直向下的均匀磁场中,磁感应强度为
,通过软导线分别与边长为
、每个边的阻值均为
、质量分布均匀的正方形线框的d、c相连接,正方形线框用两个劲度系数为
的轻质绝缘弹簧悬吊在天花板上,整个线框处在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度大小为
,已知
随时间的变化规律为
,开关闭合前线框静止,开关闭合,稳定后,两弹簧的长度均变化了
。忽略软导线对线框的作用力。则下列说法正确的是( )
A.线框中的电流方向为由c到d
B.ab边与cd边所受的安培力相等
C.流过线圈的电流为
D.磁感应强度的大小为
13、如图所示,三根长为L的通电导线A、B、C在空间构成等边三角形,电流的方向垂直纸面向里,电流大小均为I,其中通电导线A在C处产生的磁感应强度的大小均为,通电导线C位于水平面处于静止状态,则导线C受到的摩擦力等于( )
A.,水平向左
B.,水平向右
C.,水平向左
D.,水平向右
14、如图所示的电路中,电源电动势,内阻
,灯泡A上标有“6V,12W”的字样,直流电动机M线圈电阻
。接通电源后,灯泡恰好能正常发光。下列说法正确的是( )
A.电路中的电流为6A
B.电动机两端电压为4V
C.电动机发热的功率为56W
D.电动机输出的功率为48W
15、王老师在课堂上演示绳波的传播过程,他握住绳上的A点上下振动,某时刻绳上波形如图则绳上A点的振动图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
16、2023年1月21日,神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福,空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ,设地球表面重力加速度为g,地球半径为R,椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道,两轨道相切与A点,下列说法正确的是( )
A.在轨道I通过A点的速度大于在轨道Ⅱ通过B点的速度
B.载人飞船在A点的加速度大于在B点的加速度
C.空间站在轨道I上的速度小于
D.载人飞船沿轨道I运行时的机械能小于沿轨道Ⅱ运行时的机械能
17、某款伸展运动传感器的原理图如图所示,它由一电极和可伸缩柱极体组成,可在非接触状态下实现力电转换。电极通过电阻接地处理,当复合柱极体拉伸时,弹性体和柱极体粒子发生形变,改变了电极上的感应电荷量,并通过电阻器产生电流。在拉伸复合柱极体的过程中( )
A.电流自右向左流经电阻R
B.柱极体与电极之间的电场强度将减小
C.柱极体内电荷间相互作用力不变
D.柱极体与电极之间的电势差将增大
18、科学家常在云室中加入铅板以降低运动粒子的速度。图示为物理学家安德森拍下的正电子在云室中运动的径迹,已知图示云室中有垂直纸面方向的匀强磁场,由图可以判定( )
A.匀强磁场方向向外
B.正电子由下而上穿过铅板
C.正电子在铅板上、下磁场中运动中动量大小相等
D.正电子在铅板上、下磁场中运动角速度相同
19、如图所示,两根平行放置的导线a、b位于x轴上且关于坐标原点O对称分布,现对两导线通入等大同向的电流,电流方向垂直纸面向外,设磁场方向垂直x轴向上为正方向,下列关于x轴上各点磁感应强度B随坐标x分布的图像正确的是( )
A.
B.
C.
D.
20、如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出),三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图所示,若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是( )
A.a粒子速率最大
B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁场中运动时间最长
D.它们做圆周运动的周期
21、单正透镜产生________球差,单负透镜产生________球差,因此它们组合可以校正球差。
22、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线,其中虚线表示的是B = 0H的关系。说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线:
a代表____________的B~H关 系曲线;
b代表_____________的B~H关系曲线;
c代表_____________的B~H关系曲线。
23、如图所示,两个可视为质点的金属球A、B质量都是m,带电荷量分别为+3q和-q,用长为L的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住A悬挂于O点而保持平衡。重力加速度为g,则连接OA的细线张力是_________,连接AB的细线张力是_______。剪断OA瞬间,AB细线张力是___________(已知静电力常量为k)
24、机械波在x轴上传播,在t=0时刻的波形如图中的实线所示,在t=0.2 s时刻的波形如图中的虚线所示。已知该波的周期大于0.2s。该波的振幅是___________,若波沿x轴负方向传播,则波速大小v=___________。
25、如图所示,竖直平面MNRS的右侧存在竖直向上的足够大的匀强磁场,从平面MNRS上的O点处以初速度垂直MNRS面向右抛出一带电量为q质量为m小球。若磁感应强度
,g取
。则小球离开磁场时的速度大小为___________m/s;小球离开磁场时的位置与抛出点的距离为___________m。
26、学校开展研究性学习,某研究小组的同学根据所学的光学知识,设计了一个测量液体折射率的仪器,如图所示,在一圆盘上,过其圆心O作两条互相垂直的直径BC、EF,在半径OA上,垂直盘面插下两枚大头针P1、P2并保持P1、P2位置不变,每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2的像,并在圆周上插上大头针P3,使P3正好挡住P1、P2的像,同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可直接读出液体折射率的值,则:
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC的夹角为30°,则P3处所对应的折射率的值为______,
(2)图中P3、P4两位置中______(填“P3”或“P4”)处所对应的折射率大,
(3)若保持∠AOF=30°不变,用该装置能测量的最大折射率的值不超过________,
27、某探究性兴趣小组在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验。有以下的实验器材供选择:
A.待测小灯泡:额定电压2.0V,额定电流0.5A
B.电源E:电动势为3.0V,内阻不计
C.电压表V:量程为0~3V,内阻约为1kΩ
D.电流表A:量程为0~0.6A,内阻约为0.6Ω
E.滑动变阻器R1:最大阻值为5Ω,额定电流为2.0A
F.滑动变阻器R2:最大阻值为20Ω,额定电流为1.0A
G.开关S一个及导线若干
(1)实验中滑动变阻器应选用______(选填“R1”或“R2”),电流表采用______(选填“内接法”或“外接法”)。
(2)请你不要改动已连接导线,在图甲中把还需要连接的导线补上______;在闭合开关前,应使滑动变阻器滑片滑到最______(选填“左”或“右”)端。
(3)实验得到了通过小灯泡的电流I和加在小灯泡两端的电压U,如下表所示:
I/A | 0.00 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U/V | 0.00 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
根据数据作出了小灯泡的U—I图像,如图乙所示。
(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是2.0V,内阻是4.0Ω的电池两端,则小灯泡的实际功率约为______W(保留两位有效数字)。
28、如图所示是一种质谱仪的分析装置,此质谱仪由以下几部分构成:粒子源、环形加速器、磁分析器、收集板。环形加速器的圆心角为90°,沿半径为R的中心圆弧线有大小恒定、方向如图中箭头所示的电场,可对从入口S进入加速器的带电粒子进行加速,带电粒子进入加速器的初速度可忽略不计。在环形加速器内设计能使加速粒子沿中心弧线做圆周运动的垂直纸面向外的磁场。加速粒子从.P点垂直边界射出后从Q点垂直边界进入磁分析器,经磁分析器后垂直分析器的右侧边界射出,已知磁分析器中偏转磁场的圆心角为60°,磁感应强度为,方向垂直纸面向外,Q点到偏转磁场圆心
的距离为L。已知粒子的带电量为
,质量为
,不考虑带电粒子间的相互作用及重力。
(1)求加速器的中心圆弧线上电场强度E的大小;
(2)设环形加速器中圆弧线上某点到圆心连线与
的夹角为θ,求圆弧线上各点磁场磁感应强度B的大小与对应θ的关系;
(3)若粒子出P点时存在垂直加速电场且平行纸面的微小速度,且沿电场方向的速度分量保持不变,所有粒子可近似看成从出射口P点以小发散角出射,则要使所有粒子经过磁分析器后汇聚于同一点,求磁分析器左边界到粒子出口P点的距离;
(4)在第三问的汇聚点处平行于磁分析器右侧边界安放收集板,粒子打到收集板后被收集板吸收,若已知单位时间有n个带电粒子打到收集板上,求粒子在垂直板方向对收集板冲击力F的大小。
29、如图所示,半圆形玻璃砖的半径R=10 cm,折射率为n= ,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点。激光a以入射角θ1=30°射入玻璃砖的圆心O,在屏幕MN上出现了两个光斑。求这两个光斑之间的距离L。
30、两物体发生正碰时,把两物体碰撞后的相对速率与碰撞前的相对速率的比值定义为恢复系数e,如果e=1,则发生的是弹性碰撞,如果e=0,发生的是完全非弹性碰撞,一般的碰撞e介于0到1之间。为了测量两种材料间碰撞的恢复系数,研究人员用一种材料制成小球,另一材料制成物块,如图所示。质量m1=2kg的小球用一条不可伸长的轻绳连接,绳的另一端固定在悬点O上,绳子长度l=2m。将小球拉至绳子偏离竖直方向的角度θ=53°处由静止释放,小球运动至最低点时,与一质量m2=1kg的物块发生正碰,碰撞时间很短。之后物块在水平面上滑行一段s=2.5m的距离后停下。已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,取重力加速度g=10m/s2,cos53°=0.6,求:
(1)碰撞前瞬间小球的速度大小v0;
(2)碰撞后瞬间物块的速度大小v2和小球速度大小v1各多大
(3)这两种材料碰撞时恢复系数e的值为多大
31、如图,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m。开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0。一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求:
(1)B的质量;
(2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。
32、目前邵阳市正在如火如荼的进行“创国卫”行动,提倡文明出行,绿色出行,自行车是绿色出行的主要工具。某同学在出行前,发现自行车胎气压不足,他拿打气筒给自行车充气,充气前车胎气压为,车胎容积V为2L。每次打气筒充入车胎的气体压强为
,体积
,打10次后(不考虑气体温度和车胎容积的变化)。
(1)此时车胎内气体的压强为多少?
(2)充入的气体与原来气体质量之比k为多少?