1、中空的圆筒形导体中的电流所产生的磁场,会对其载流粒子施加洛伦兹力,可用于设计能提供安全核能且燃料不虞匮乏的核融合反应器。如图所示为筒壁很薄、截面圆半径为R的铝制长直圆筒,电流I平行于圆筒轴线稳定流动,均匀通过筒壁各截面,筒壁可看作n条完全相同且平行的均匀分布的长直载流导线,每条导线中的电流均为,n比1大得多。已知通电电流为i的长直导线在距离r处激发的磁感应强度
,其中k为常数。下列说法正确的是( )
A.圆筒内部各处的磁感应强度均不为0
B.圆筒外部各处的磁感应强度方向与筒壁垂直
C.每条导线受到的安培力方向都垂直筒壁向内
D.若电流I变为原来的2倍,每条导线受到的安培力也变为原来的2倍
2、如图所示,塔式起重机将质量的重物沿竖直方向吊起的过程中,在MN段重物以加速度
匀加速上升,在PQ段重物以速度
匀速上升,
,重力加速度g取
,不计空气阻力和摩擦阻力。下列说法正确的有( )
A.从M到N,起重机的输出功率保持为10kW
B.从M到N,重物的机械能增加量为
C.从P到Q,起重机的输出功率保持为60kW
D.从P到Q,起重机对重物做功为
3、电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图甲所示,为简化问题,将图线简化为图乙,电梯处于超重状态的时段是( )
A.从10.0s到11.8s
B.从11.8s到20.0s
C.从20.0s到27.5s
D.从27.5s到30.0s
4、如图所示,重为G的物块受到拉力F作用在水平面上匀速运动,在力F与水平方向的夹角从
缓慢增大到
的过程中,该物块始终保持匀速,则拉力F( )
A.一直减小
B.一直增大
C.先减小后增大
D.先增大后减小
5、如图所示,在匀强磁场中,光滑导轨、
平行放置且与电源相连,导轨与水平面的夹角为
,间距为L。一个质量为m的导体棒
垂直放在两平行导轨上,通以大小为I的恒定电流时,恰好能静止在斜面上。重力加速度大小为g,下列关于磁感应强度B的大小及方向说法正确的是( )
A.B的最小值为,方向竖直向下
B.B的最小值为,方向垂直导轨平面向下
C.当B的大小为时,方向一定水平向右
D.当B的大小为时,导体棒对导轨的压力一定为零
6、如图所示,水平放置足够长光滑金属导轨abc和de,ab与de平行并相距为L,bc是以O为圆心的半径为r的圆弧导轨,圆弧be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场,磁感应强度均为B,a、d两端接有一个电容为C的电容器,金属杆OP的O端与e点用导线相接,P端与圆弧bc接触良好,初始时,可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上,金属杆MN质量为m,金属杆MN和OP电阻均为R,其余电阻不计,若杆OP绕O点在匀强磁场区内以角速度ω从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )
A.杆OP产生的感应电动势恒为Bωr2
B.电容器带电量恒为
C.杆MN中的电流逐渐减小
D.杆MN向左做匀加速直线运动,加速度大小为
7、2023年5月,货运飞船天舟六号对接中国空间站,形成的组合体绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,轨道半径为地球半径的,地球同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍,将地球视为均匀球体,
和万有引力常数
均已知,则( )
A.组合体绕地球飞行的速度小于地球同步卫星的速度
B.组合体绕地球飞行的周期大于地球自转的周期
C.仅需再测量组合体飞行的周期便可以计算地球的密度
D.地球同步卫星可能经过潮州的上空
8、放射性同位素衰变的快慢有一定的规律,质量为的碳
发生
衰变,经过时间t后剩余碳14的质量为m,其
图线如图所示。下列说法正确的是( )
A.碳14放出的粒子来自核外电子
B.碳14的衰变方程为
C.碳14的半衰期为11460年
D.100个碳14原子经过11460年后还剩25个
9、物体以初速度竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,g取10m/s2,则对上升过程,下列说法错误的是( )
A.物体上升的最大高度为45m
B.物体速度改变量的大小为30m/s,方向竖直向下
C.物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为3:2:1
D.物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比为5:8:9
10、格林童话《杰克与豌豆》中的神奇豌豆一直向天空生长,长得很高很高。如果长在地球赤道上的这棵豆秧上有与赤道共面且随地球一起自转的三颗果实,其中果实2在地球同步轨道上。下列说法正确的是( )
A.果实3的向心加速度最大
B.果实2成熟自然脱离豆秧后仍与果实1和果实3保持相对静止在原轨道运行
C.果实2的运动周期大于果3的运动周期
D.果实1成熟自然脱离豆秧后,将做近心运动
11、如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器接入电路的有效阻值为Rp,已知定值电阻R0为4Ω,R为8Ω,滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如右图所示,下列说法正确的是( )
A.电源的电动势E=4V
B.电源的内阻r=2Ω
C.滑动变阻器的滑片从右向左移动时,R消耗的功率先增大后减小
D.滑动变阻器的滑片从右向左移动时,电源的输出功率一直增大
12、有人认为在两个带电导体之间可以存在如图所示的静电场,它的电场线相互平行,间距不等。关于此“静电场”,下列说法正确的是( )
A.该电场一定存在,是个特殊的匀强电场
B.该电场一定存在,可以通过两个匀强电场叠加产生
C.根据图中a、b两点电场强度方向相同,大小不同,可判断该电场不存在
D.通过试探电荷沿不同路径从图中a点移动到b点,电场力做功不同,可判断该电场不存在
13、如图所示,绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆,沿两金属杆方向分别建立x轴和y轴。另有两光滑金属杆1、2与两固定杆围成正方形,金属杆间彼此接触良好,空间存在竖直向上的匀强磁场。已知四根金属杆完全相同且足够长,下列说法正确的是( )
A.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2,回路中电流方向为顺时针
B.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2,回路中电流随时间均匀增加
C.分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2,移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变,回路中的电流方向为顺时针
D.分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2,移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变,通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
14、宇航员登上某球形未知天体,在该天体表面将某一小球竖直上抛,得到小球的动能随小球到未知天体表面的高度变化情况如图所示,图中Ek0、h0为已知量,已知小球质量为m,该未知天体的半径大小为R,不计阻力,求该星球的第一宇宙速度( )
A.
B.
C.
D.
15、如图甲所示是某电场中的一条电场线,A、B是这条电场线上的两点,一带正电的粒子只在静电力作用下,沿电场线从A运动到B。在这过程中,粒子的速度-时间图像如图乙所示,比较A、B两点电场强度大小和电势的高低,下列说法正确的是( )
A.EA=EB,φA>φB
B.EA<EB,φA<φB
C.EA=EB,φA<φB
D.EA>EB,φA<φB
16、“中国载人月球探测工程”计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。设想在地球和月球上有两个倾角相同的山坡,简化为如图所示的足够长的倾角为θ的斜面。现分别从这两个山坡上以相同大小的速度v0水平抛出两个完全相同的小球,小球再次落到山坡上时速度大小分别记为v1、v2,速度方向与坡面的夹角分别记为θ1、θ2。已知地球与月球表面重力加速度分别为g、,不计小球在地球上运动时的空气阻力,以下关系正确的是( )
A.θ2>θ1
B.θ2<θ1
C.v2<v1
D.v2=v1
17、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
18、如图所示,某理想变压器原、副线圈匝数比为两个相同的灯泡,
,当开关S₁闭合、S₂断开时,两灯泡均能正常发光;当开关S₂闭合、S₁断开时,两灯泡仍均能正常发光。则R₁的阻值是( )
A.32Ω
B.16Ω
C.10Ω
D.50Ω
19、2021年8月1日,在第32届奥运会百米半决赛中,身高172cm,体重65kg的苏炳添以9秒83的成绩,成为小组第一跑进决赛,打破了百米亚洲纪录。图1到图4为苏炳添某次面对0.8m高的台阶进行坐姿直立起跳训练的视频截图,该次起跳高度约1m。,
取
,下列说法正确的是( )
A.离地后上升阶段是超重,下降阶段是失重状态
B.起跳至最高点时速度为零
C.该次起跳离地速度约为4.5m/s
D.腾空时间大于0.45s
20、卢瑟福的α粒子散射实验装置如图所示,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线,打到金箔上,最后在环形荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.α粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了碰撞
B.当α粒子接近金箔中的电子时, 电子对α粒子的吸引力使之发生明显偏转
C.通过α粒子散射实验可以估算原子核半径的数量级约为 10⁻¹⁰m
D.α粒子散射实验说明了原子中有一个带正电的核,几乎集中了原子全部的质量
21、如图所示为双缝干涉实验的原理图,光源S到缝、
的距离相等,
为
、
连线中垂线与光屏的交点。用波长为500nm的光实验时,光屏中央
处呈现中央亮条纹(记为第0条亮条纹),P处呈现第2条亮条纹。当改用波长为400nm的光实验时,P处呈现第___________条__________(填“明条纹”或“暗条纹”)。为使P处呈现第2条亮条纹,可把光屏适当________(填“向左平移”或“向右平移”)。
22、图甲为观测光电效应的实验装置示意图,已知实验中测得某种金属的遏止电压与入射频率
之间的关系如图乙所示,则根据图像可知,普朗克常量h=________,该金属的逸出功
=_____________;如果实验中入射光的频率为
(
),则产生的光电子的最大初动能
=_______(已知电子的电荷量为e)。
23、速度是物体发生的________与发生这个位移所用________的比值,其公式为,速度的大小反映了物体运动的快慢,速度的方向表示物体运动的方向.
24、一定质量的某种理想气体内能由______决定,气体被压缩时,内能______(可能不变、一定不变、一定变化)
25、如图甲是一个单摆在小角度振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙是这个单摆的振动图像,根据图像:单摆开始振动时刻摆球在_____位置(选填“B”、“O”、或“C”),若此地的重力加速度g取10m/s2,那么这个摆的摆长为______m。
26、单兵飞行器使得人类像鸟儿一样自由飞行的梦想成为现实。某士兵驾驶单兵飞行器(由燃油背包和脚下的喷射器组成)在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行的场景如图所示,喷射器引擎沿士兵身体所在直线的方向斜向后喷气,士兵身体与水平面的夹角为。若士兵与飞行器的总重为G,受到的空气阻力大小
(其中k为常量,v是飞行速度的大小),不计喷气过程燃油的减少,则士兵受到的空气阻力大小为__________;士兵飞行的速度大小为__________。
27、在“研究平抛运动”实验中,利用钢球在斜槽轨道上由静止开始滑下做平抛运动,记录运动轨迹上的一个位置,经过多次操作得到钢球所经过的多个位置,连起来得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)下列说法正确的是_____。
A.斜槽末端必须水平
B.斜槽轨道可以不光滑
C.钢球每次可以从轨道上不同位置滑下
(2)某同学设计了一个探究平抛运动的实验装置,如图所示。在水平桌面上放置一个斜面,滚过桌边后钢球便做平抛运动。他把桌子搬到墙的附近,使从水平桌面上滚下的钢球能打到墙上,把白纸和复写纸附在墙上,记录钢球的落点。现测得钢球直径为D,某次实验桌子边缘到墙的距离为x,钢球的落点到桌面的高度差为H。重力加速度为g。则钢球此次实验平抛的水平位移为__________;竖直位移为__________;进一步可测得钢球此次实验平抛运动的初速度为__________。
28、如图甲所示,水平面上放置一矩形闭合线框abcd, 已知ab边长l1=1.0m、bc边长l2=0.5m,电阻r=0.1。匀强磁场垂直于线框平面,线框恰好有一半处在磁场中,磁感应强度B在0.2s内随时间变化情况如图乙所示,取垂直纸面向里为磁场的正方向。线框在摩擦力作用下保持静止状态。求:
(1)感应电动势的大小;
(2)线框中产生的焦耳热;
(3)线框受到的摩擦力的表达式。
29、如图所示,竖直平面内的固定轨道ABC由长为L的水平轨道AB和光滑的四分之一圆弧轨道BC组成,AB和BC在B处相切。一质量为m的运动员踩着滑板从A端以初速度v0冲上水平轨道AB,沿轨道恰滑至C端,又沿CB弧滑下后停在水平轨道AB的中点。不计空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)运动员在水平轨道的加速度a大小;
(2)运动员滑到B处时的速度v大小;
(3)圆弧轨道的半径R;
(4)若增大运动员的初速度,冲上轨道后可以达到的最大高度是,分析说明他能否停在水平轨道AB上。
30、如图所示,半径为的竖直半圆光滑轨道在B点与水平面平滑连接,一个质量为
的小滑块(可视为质点)静止在A点。一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A点开始运动,经B点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C,并从C点水平飞出,落在水平面上的D点。经测量,D、B间的距离为
,A、B间的距离为
,滑块与水平面的动摩擦因数为
,重力加速度为
。求:
(1)滑块通过C点时的速度大小;
(2)滑块经过圆轨道最高点C点时对轨道的弹力;
(3)滑块在A点受到的瞬时冲量大小。
31、潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,称之为“掉深”。我国南海舰队的某常规型潜艇,是目前世界上唯一的一艘遭遇到海底“掉深”后,还能自救脱险的潜艇,创造了世界潜艇发展史上的奇迹。某潜艇总质量为,在高密度海水区域水下200m沿水平方向缓慢潜航,如图所示。当该潜艇驶入海水低密度区域时,浮力突然降为2.2×107N;10s后,潜艇官兵迅速对潜艇减重(排水),此后潜艇以大小为1.0m/s2的加速度匀减速下沉,速度减为零后开始上浮。取重力加速度为10m/s2,不计潜艇加重和减重的时间和水的粘滞阻力。求
(1)潜艇再次浮出水面时的速度?(结果保留根式)
(2)10s后潜艇减重排出多少Kg的水?
32、在竖直墙壁的左侧水平地面上,放置一个边长为a正方体ABCD,在墙壁和正方体之间放置一半径R=1m。质量m=1.5kg的光滑球,正方体和球均保持静止,如图所示。球的球心为O,且O、B、D三点共线,正方体的边长a>R,正方体与水平地面的动摩擦因数,已知重力加速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求竖直墙壁对球的弹力大小;
(2)改变正方体到墙壁之间的距离,当正方体的右侧面AB到墙壁的距离小于某值L时,则无论球的质量是多少,球和正方体都始终处于静止状态,且球没有掉落地面,求距离L。