1、北京2022年冬奥会极大推动了全国范围内的冰雪运动设施建设,如图所示为一个开阔、平坦的倾斜雪坡,一个小孩靠推一棵树获得大小为的水平初速度。雪坡的倾角为
,与小孩之间的滑动摩擦系数为
,不计空气阻力,不考虑摩擦力随速度大小的变化。雪坡足够大,经过足够长的时间关于小孩运动的说法,正确的是( )
A.可能一直做曲线运动
B.可能做匀加速直线运动,与初速度v的夹角小于90°
C.若做匀速运动,则可判断
D.若没有停下,则最终速度的方向一定与初速度垂直
2、一列简谐横波沿轴正方向传播,波速为2.0cm/s。某时刻该波刚好传播到
点,波形如图所示。从此时刻开始计时( )
A.时质点
正处于波峰
B.经过1.0s质点刚好完成一次全振动
C.时质点S开始振动,且振动方向向下
D.经过2.0s,质点沿
轴正方向运动4cm
3、质量为的物体在未知星球的表面以
的初动能斜向上抛出,经过一段时间落到星球同一水平面上,整个过程物体到抛出点的最大高度为20m,物体从抛出到最高点的过程中,物体的动能
与物体到星球表面的高度h的图像如图所示,已知该星球半径
,忽略一切阻力,(
,
),则下列说法正确的是( )
A.抛出时物体的初速度与水平方向的夹角为37°
B.从抛出到回到星球表面所需时间为6s
C.星球表面的重力加速度大小为
D.该星球的第一宇宙速度大小为
4、以下装置中都涉及到磁场的具体应用,关于这些装置的说法正确的是( )
A.甲图为回旋加速器,增加电压U可增大粒子的最大动能
B.乙图为磁流体发电机,可判断出A极板比B极板电势低
C.丙图为质谱仪,打到照相底片D同一位置粒子的电荷量相同
D.丁图为速度选择器,特定速率的粒子从左右两侧沿轴线进入后都做直线运动
5、真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a和的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示。大量电子以速率v沿半径方向射入磁场。已知电子质量为m,电荷量为e,忽略重力。为使电子不能进入内部无磁场区域,磁场的磁感应强度B最小为( )
A.
B.
C.
D.
6、如图所示,半径为r的光滑竖直圆环固定在水平地面上,套在圆环上的小球A、B由不可伸长的细线连接,质量均为m,细线长度为r,小球A在拉力F作用下沿圆环缓慢上移至顶点M。初始时细线竖直,拉力F始终沿圆环切线方向,下列说法中正确的是( )
A.小球B到达与圆心O等高处时拉力F=mg
B.小球A到达M点时拉力
C.细线的拉力先增大后减小
D.圆环对球B的支持力先增大后减小
7、已知地球半径为R,同步卫星到地心的距离约为6.6R,某人造卫星在离地球表面的距离为1.2R的轨道上做匀速圆周运动,则该卫星运动的周期约为( )
A.0.5 天
B.0.2天
C.5.2 天
D.9天
8、“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比(Fβ = kv,k为常量),动车组能达到的最大速度为vm。下列说法正确的是( )
A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组克服的阻力为
9、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
10、2011年3月,日本发生的大地震造成了福岛核电站核泄漏。在泄露的污染物中含有大量放射性元素,其衰变方程为
,半衰期为8天,已知
,
,
,则下列说法正确的是( )
A.衰变产生的射线来自于
原子的核外电子
B.该反应前后质量亏损
C.放射性元素发生的衰变为
衰变
D.经过16天,75%的原子核发生了衰变
11、如图所示,质量M=3kg 、倾角=37°的斜面体静止在粗糙水平地面上。在斜面上叠放质量 m=2kg 的光滑楔形物块,物块在大小为19N 的水平恒力 F 作用下与斜面体恰好一起向右 运动。已知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度g=10 m/s²,则斜面体与水平地面间 的动摩擦因数为( )
A.0.10
B.0.18
C.0.25
D.0.38
12、带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹。如图是在有匀强磁场的云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动过程中,质量和电量保持不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是( )
A.粒子由a点运动到b点,带负电
B.粒子由a点运动到b点,带正电
C.粒子由b点运动到a点,带负电
D.粒子由b点运动到a点,带正电
13、宇宙间是否存在暗物质是物理学之谜,对该问题的研究可能带来一场物理学的革命.为了探测暗物质,我国在2015年12月17日成功发射了一颗被命名为“悟空”的暗物质探测卫星.已知“悟空”在低于同步卫星的轨道上绕地球做匀速圆周运动,经过时间t(t小于其运动周期),运动的弧长为L,与地球中心连线扫过的角度为θ(弧度),引力常量为G,则下列说法中正确的是
A.“悟空”的质量为
B.“悟空”的环绕周期为
C.“悟空”的线速度大于第一宇宙速度
D.“悟空”的向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
14、电磁轨道炮发射的基本原理图如图所示,两条平行的金属导轨充当传统火炮的炮管,弹丸放置在两导轨之间,并与导轨保持良好接触,当电磁炮中通过如图虚线所示的强电流时,轨道电流在弹丸处形成垂直于轨道平面的磁场,弹丸获得很大的加速度,最终高速发射出去,下列说法正确的是( )
A.电磁炮的本质是一种大功率的发电机
B.若通入与图示方向相反的电流,弹丸不能发射出去
C.其他条件不变的情况下,弹丸的质量越小,发射速度越大
D.两导轨中的强电流(如图示)在导轨之间产生的磁场,方向竖直向下
15、如图所示,纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路,置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为R,边长如图所示.线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置( )
A.转动90°时回路中电流方向发生改变
B.转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零
C.转动90°时回路中感应电动势大小为
D.转动过程中电流的有效值为
16、用手上下抖动绳的一端,产生一列向右传播的横波.其中a、b、c、d是绳上的四个质点,某时刻的波形如图所示,此时质点a在平衡位置,质点b、c、d偏离平衡位置的位移大小相等,此后关于a、b、c、d四个质点的运动,下列说法正确的是( )
A.质点a先到达波峰
B.质点b先到达波谷
C.质点 c先到达波峰
D.质点d先到达波谷
17、如图所示,质量为的木板静止在光滑水平地面上,右侧的竖直墙面固定一劲度系数为
的轻弹簧,弹簧处于自然状态。质量为
的小物块以
的速度水平向右滑上木板左端,两者共速时木板恰好与弹簧接触。木板足够长,物块与木板间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧始终处在弹性限度内,取重力加速度
。下列说法正确的是( )
A.木板接触弹簧前,物块与木板组成的系统机械能守恒
B.木板刚接触弹簧时的速度大小为
C.木板运动前右端距弹簧左端的距离为
D.木板与弹簧接触以后,物块与木板之间即将相对滑动时弹簧的压缩量为
18、石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料,它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能,人类将有望通过“太空电梯”进入太空。已知悬梯沿地球半径方向延伸到太空,现假设有一“太空电梯”的轿厢悬在赤道上空某处,相对悬梯静止,且做匀速圆周运动,如图所示,那么关于“太空电梯”,下列说法正确的是( )
A.电梯轿厢悬停在同步卫星轨道时处于完全失重状态
B.电梯轿厢在悬梯不同位置悬停,运动周期随高度增大而增大
C.电梯轿厢在悬梯不同位置悬停,加速度与轿厢离地球球心距离的二次方成反比
D.任意相等时间内轿厢所受合力冲量不为零且大小相等
19、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g=10m/s2,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4m/s,则P、Q两点的高度差为( )
A.0.1m
B.0.2m
C.0.4m
D.0.8m
20、下列传感器能够将力学量转换为电学量的是( )
A. 光敏电阻
B. 干簧管
C. 电阻应变片
D. 霍尔元件
21、如图所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置.设向右为正方向,如图是这个单摆的振动图象.该单摆振动的频率是________Hz,若振幅有所减小,则振动周期将________(选填“增大”“减小”或“不变”).
22、如图所示,一个竖直放置半径为R的半圆形轨道ABC,B是最低点,AC与圆心O在同一水平高度,圆弧AB表面是光滑的,圆弧BC表面是粗糙的。现有一根长也为R、质量不计的细杆EF,上端连接质量为m的小球E,下端连接质量为2m的小球F。E球从A点静止释放,两球一起沿轨道下滑,当E球到达最低点B时速度刚好为零。在下滑过程中,F球经过B点的瞬时速度大小是________,在E球从A运动到B的过程中,两球克服摩擦力做功的大小是________。
23、有A、B两颗人造地球卫星,已知它们的质量关系为mA=3mB,绕地球做匀速圆周运动的轨道半径关系为,则它们运行的速度大小之比为_______,运行周期之比为_________。
24、伽利略通过斜面实验,得出物体的运动_______(选填“需要”或“不需要”)力来维持。牛顿在此基础上提出,力的作用是改变物体的_______。
25、地球大气上下温差过大时,会造成冷空气下降热空气上升,从而形成气流漩涡,并有可能逐渐发展成龙卷风。热气团在上升过程中,若来不及与外界发生热交换,因外界大气压强减小,热气团气体体积发生改变,热气团对外做___________(选填“正”或“负”)功,热气团内气体分子的无规则热运动会___________,(选填“增强”、“减弱”)。
26、一列简谐横波沿x轴正方向传播,O为波源且t=0时刻开始沿y轴负方向起振。如图所示为t=0.2s时x=0至x=4m范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出。已知图示时刻x=2m处的质点第一次到达波峰,则该波的波速是________,则在t=0.7s末,x=10m处质点的位置坐标为________;
27、在练习使用多用电表的实验中:
(1)一多用电表的电阻挡有四个倍率,分别是、
、
、
,用
挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到________挡。
(2)重新测量后,指针位于如图甲所示位置,被测电阻的测量值为________。(保留2位有效数字)
(3)如图乙所示为欧姆表某倍率的内部结构示意图,已知电流计的量程为,内阻为
,定值电阻
,电池电动势为
,
为调零电阻,则表盘上
刻度线对应的电阻值是________
。(保留2位有效数字)
(4)当图乙所示欧姆表的电池的电动势下降到、内阻增加了
时仍可调零,调零后,调零电阻
的阻值将变________(填“大”或“小”),若测得某电阻为
,则这个电阻的真实值为________
。
28、如图所示,滑板轨道BC为竖直平面内的四分之一圆弧赛道,半径为R=1.8 m。ABC为光滑轨道,且水平轨道AB与圆弧轨道BC在B点相切。若运动员的质量M=48.0 kg,滑板质量m=2.0 kg,二者均可视为质点,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。
(1)运动员和滑板在A点的速度至少多大才能滑到C点?
(2)以第(1)问中的最小速度运动时,求运动员滑过圆弧形轨道B点时对轨道的压力;
(3)若A点右侧为动摩擦因数μ=0.3的水泥地面,运动员以第(1)问中的最小速度滑至C点又滑回后,运动员与滑板会停在距A点多远的位置?
29、如图所示,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块,已知木块的质量m=1 kg,木板的质量M=4 kg,长L=2.5 m,上表面光滑,下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平恒力F=20 N拉木板,g取10 m/s2.
(1)求木板加速度的大小;
(2)要使木块能滑离木板,求水平恒力F作用的最短时间;
(3)如果其他条件不变,假设木板的上表面也粗糙,其上表面与木块之间的动摩擦因数μ1=0.3,欲使木板能从木块的下方抽出,对木板施加的拉力应满足什么条件?
30、如图所示,在第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场,在的区域内存在方向垂直于
平面向外的匀强磁场。在第二象限内,初速度为零的带正电粒子,经电压为U的电场加速后从y轴上P点
沿x轴正方向射入第一象限,经过匀强电场后从Q点
进入磁场,并从坐标原点O第一次射出磁场.已知带电粒子的质量为m、电荷量为q,不计重力。求:
(1)匀强电场电场强度的大小;
(2)匀强磁场磁感应强度的大小。
31、如图所示,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,用水银将一段气体封闭在管中。当温度为T时,被封闭的气柱长,两边水银柱高度差
,已知大气压强
。求:
(1)此时被封闭的气柱的压强p;
(2)现向开口端缓慢注入水银,设气体温度保持不变,再次稳定后封闭气柱长度变为,此时两边水银柱的高度差。
32、如图所示,空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ,磁场边界1、2、3均水平,两磁场的磁感应强度大小相等方向相反,宽度为,现有一边长也为L的正方形闭合导线框从距1边界
处由静止释放,已知线框ab边进入磁场Ⅰ时恰好做匀速直线运动,进入Ⅱ区域后经一段时间也做匀速直线运动,整个线框在穿过磁场区域的过程中ab边始终水平。(g取
)求:
(1)线框在ab边刚进入磁场Ⅱ时的加速度;
(2)线框ab边在磁场Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间;
(3)试画出线框从进入磁场区域到完全出磁场的图像。(仅定性分析阶段变化并简要判断最终出磁场时速度大小即可,不要求具体计算证明)