1、如图所示,在半径为R均匀质量分布的某个球形天体中,挖去一半径为的球形空穴,空穴跟球形天体相切。另一均匀小球,其球心位于跟空穴中心连线上的A处,小球球心与球形空穴中心距离为d=2R,万有引力常量为G,已知两个球之间的万有引力大小为F0。现将小球向左移动使得d=
,这时两球间的引力F与F0的比值约等于( )
A.
B.
C.
D.
2、如图,两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上,导轨间距为d,处于竖直向上的磁场中,磁感应强度大小为B。已知导体棒MN的电阻为R,质量为m,导体棒PQ的电阻为,质量为
。初始时刻两棒静止,两棒中点之间连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧两棒在磁场中运动直至停止,弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好,导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是( )
A.弹簧伸长过程中,回路中感应电流的方向为PQNMP
B.两导体棒和弹簧组成的系统动量守恒,机械能守恒
C.整个运动过程中,MN与PQ的路程之比为
D.整个运动过程中,通过MN的电荷量为
3、如图甲所示为磁电式电流表的结构简图,线圈绕在一个与指针、转轴相连的铝框骨架上,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,同一圆周上磁感应强度大小处处相等,如图乙所示。当线圈通以如图乙所示方向电流时,下列说法正确的是( )
A.蹄形磁铁和铁芯间的磁场为匀强磁场
B.线圈转动过程中受到的安培力始终与线框平面垂直
C.线圈将按逆时针方向(正视)转动
D.增加线圈匝数会增大电流表的量程
4、如图所示,一圆轨道固定在竖直平面内,轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点,C为轨道上与圆心O等高的点。 质量为m的小球沿轨道外侧做完整的圆周运动,球除了受重力和圆轨道可能对其有弹力外,还始终受大小恒为F、方向始终指向圆心O 的外力作用,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。 则( )
A.球在A 点的最小速度为
B.球从A运动到B过程中,受到的弹力逐渐增大
C.球运动到C 点时受到轨道的弹力大小为F
D.F的最小值为5mg
5、中国空间站未来将形成“三大舱段”+“三艘飞船”、总重超过100吨的空间站组合体。已知空间站距地面的高度为,地球半径为
,地球表面重力加速度为
,引力常量为
,则( )
A.地球的质量为
B.地球的密度为
C.空间站的运行周期为
D.空间站运行的线速度大小为
6、如图甲所示,自动喂鱼投料机安装在鱼塘上方的水平平台上,投料口距水面的高度为1.25m。投料机开机运行时饵料通过机内小孔向下落入图乙所示的带挡板的银色转盘中,转盘在电动机的带动下转动将饵料甩出,从而实现自动投喂。某次投喂时调好电动机转速,饵料投送的距离在2m~17m的范围内,若忽略空气阻力的影响,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A.饵料被水平甩出时的最大速度为17m/s
B.饵料被水平甩出时的最小速度为1m/s
C.增大投料机的安装高度同时减小电动机转速,饵料的最大投放距离一定增大
D.降低投料机的安装高度同时增大电动机转速,饵料的最大投放距离可以不变
7、如图所示,水平桌面上平铺一张宜纸,宣纸的左侧压有一镇纸,写字过程中宣纸保持静止不动,下列说法正确的是( )
A.镇纸受到的支持力和它对宣纸的压力是一对平衡力
B.竖直提起毛笔悬空时,增大握笔的力度可以增大手和笔之间的摩擦力
C.自左向右行笔写一横过程中,镇纸不受摩擦力作用
D.自左向右行笔写一横过程中,桌面给宣纸的摩擦力向右
8、如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平地面上,一小球从斜面顶端向右水平抛出,初速度为v,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小球落到斜面上时,速度方向与水平方向的夹角为2θ
B.小球做平抛运动的时间为
C.小球落到斜面上时,速度大小为
D.小球做平抛运动的水平位移大小为
9、如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体,但R1的表面边长大于R2的表面边长。把两个电阻串联到同一电路中,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.导体的电阻R1>R2
B.导体的电压U1<U2
C.流经导体的电子定向移动的速度v1<v2
D.相同时间内导体产生的焦耳热Q1>Q2
10、2023年11月27日20时02分,摄影爱好者成功拍摄到中国空间站“凌月”(空间站从图中a点沿虚线到b点)的绝美画面,整个“凌月”过程持续时间为t=0.5s。将空间站绕地球的运动看作半径为r的匀速圆周运动,已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度为g。在整个“凌月”过程中空间站运动的路程为( )
A.
B.
C.
D.
11、如图所示,一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则( )
A.弹簧一定处于压缩状态
B.滑块一定受到三个力作用
C.斜面对滑块的支持力不能为零
D.斜面对滑块的摩擦力的大小等于0
12、一个按正弦规律变化的交流电流的图像如图所示。根据图像可以知道( )
A.该交流电流的频率是0.02Hz
B.该交流电流的有效值是20A
C.该交流电流的瞬时值表达式是
D.在(T是周期)时刻,该电流的大小与其有效值相等
13、甲、乙两同学沿平直公路同向晨练,t=0时两同学并排,甲前2s匀速运动之后匀减速直至停止,乙做匀减速运动直至停止,甲、乙两位同学的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两同学在0~8s的时间内位移大小之比2∶3
B.甲、乙两同学在减速过程中的加速度大小之比3∶1
C.t=2s时两同学间距离最大,最大距离为2m
D.t=8s时两同学间距离最大,最大距离为8m
14、如图所示的电路,电源的电动势为,内阻为
,电阻
的阻值分别为
,电容为
、间距为
的水平放置的平行板电容器,两极板分别接在
两端。合上开关稳定后,让一质量为
,电荷量未知的带电小球从距上极板上方高也为
处自由释放,小球恰好能下落到下极板,则:( )
A.带电小球带负电
B.带电小球在电容器中下落过程的加速度大小为
C.带电小球的带电量为
D.电容器的带电量为
15、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.
16、无人机经常应用于应急救援物资的输送。在一次救援物资输送的过程中,无人机与下方用轻绳悬挂的救援物资一起在空中沿水平方向做匀加速直线运动,不计空气阻力。若无人机和救援物资整体的加速度缓慢减小,则下列说法正确的是( )
A.轻绳上的弹力变小
B.轻绳与竖直方向的夹角变大
C.救援物资受到的合力保持不变
D.轻绳上弹力的竖直分力变小
17、在塑料瓶的侧面开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。让激光透过瓶子水平射向小孔,如图所示,激光将沿着水流传播,关于这一现象描述正确的是( )
A.这一现象的原理与光导纤维的原理一致
B.红色激光比绿色激光更容易沿水流传播
C.瓶中液面越低,激光越容易沿水流传播
D.激光器距水瓶越近,激光越容易沿水流传播
18、桶装纯净水及压水装置原理如图所示。柱形水桶直径为24cm,高为35cm;柱形压水气囊直径为6cm,高为8cm;水桶颈部的长度为10cm。当人用力向下压气囊时,气囊中的空气被压入桶内,桶内气体的压强增大,水通过细出水管流出。已知水桶所在处大气压强相当于10m高水柱产生的压强,当桶内的水还剩5cm高时,桶内气体的压强等于大气压强,忽略水桶颈部的体积。至少需要把气囊完全压下几次,才能有水从细出水管流出?(不考虑温度的变化)( )
A.1次
B.2次
C.3次
D.4次
19、一定质量的理想气体从状态A缓慢经过B、C、D再回到状态A,其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示,BA和CD的延长线均过原点O,气体在状态A时的压强为,下列说法正确的是( )
A.过程中气体向外界放热
B. 过程中气体分子的平均动能不断增大
C.过程中气体分子在单位时间内对容器壁的碰撞次数不断减少
D.过程中气体的温度升高了
20、彩虹是雨后太阳光射入空气中的水滴先折射,然后在水滴的背面发生反射,最后离开水滴时再次折射形成。如图所示,一束太阳光从左侧射入球形水滴,a、b是其中的两条出射光线,关于a光和b光的说法中,正确的是( )
A.在真空中传播时,a光的波长更长
B.在水滴中,a光的传播速度小
C.通过同一装置发生双缝干涉,b光的相邻条纹间距小
D.从同种玻璃射入空气发生全反射时,b光的临界角小
21、如图所示,大三角劈C置于粗糙水平面上,小三角劈B置于斜面上,B的上面又放一个小木块A,在A、B一起匀速下滑的过程中,水平地面对C的摩擦力__________(填“向左”、“向右”或“为零”),B与C之间的滑动摩擦系数为__________
22、表为某品牌微波炉的技术参数,根据相关数据可知该微波炉所用微波的波长为___________m(保留两位小数)。若微波炉工作电流为额定电流,加热食品120s,消耗的电能为___________J,输出的能量为___________J。
23、用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 Ω),保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干。
实验主要步骤:
(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流的示数I;
(iii)以U为纵坐标,I为横坐标,作U–I图线(U、I都用国际单位);
(iv)求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
回答下列问题:
(1)电压表最好选用_____;电流表最好选用_____。
A.电压表(0~3 V,内阻约15 kΩ)
B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)
C.电流表(0~200 mA,内阻约2 Ω)
D.电流表(0~30 mA,内阻约2Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____。
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱
B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱
C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端的接线柱
D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端的接线柱
(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______,r=______,代入数值可得E和r的测量值。
24、已知氢原子的能级公式为,氢原子在下列各能级间跃迁:①从
到
,②从
到
,③从
到
,在跃迁过程中辐射的光子波长分别用
、
、
表示。则三种光子的波长之比为
_______________ ;如果这三种光子中只有一种光子可以使某种金属放生光电效应,则这种光一定是波长为___________的光子。
25、汽车额定功率为P,汽车质量为m,在平直路面上行驶时所受阻力为车重的k倍,则汽车在此水平路面上运动的最大速度为_________.
26、对普通光学材料而言,一般在可见光范围内对红光的折色率通常________对蓝光的折色率。
27、(10 分)如图(a),光电门传感器固定在倾斜斜面下端附近,挡光片安装在滑块上。使用不同宽度的挡光片,挡光片前端在滑块上的位置相同。将滑块在斜面上同一位置由静止释放,测得若干组数据,如下表所示。
序号 | 挡光片宽度 Δx / m | 挡光时间 Δt / s | 速度 v/(m·s-1) |
1 | 0.300 | 0.510 | 0.59 |
2 | 0.200 | 0.363 | 0.55 |
3 | 0.100 | 0.196 | 0.51 |
4 | 0.060 | 0.122 | 0.49 |
5 | 0.020 | 0.043 | 0.46 |
6 | 0.010 | 0.022 | 0.46 |
7 | 0.006 | 0.013 | 0.46 |
(1)由表中数据可得,使用较窄的挡光片可使______更接近挡光片前端经过光电门时的瞬时速度,挡光片前端经过光电门时的瞬时速度为 ______m/s;
(2)适当选取表中的几组数据,在图(b)给出的坐标纸上画出相关图线。______根据画出的图线,可估算滑块沿斜面下滑的加速度为______m/s2。(保留小数点后二位)
28、如图所示,P是倾角为30°的光滑固定斜面,物块B停靠于固定在斜面底端的挡板上。劲度系数为k的轻弹簧一端与物块B相连,另一端与质量为m的物块A相连接。细绳的一端系在A上,另一端跨过光滑定滑轮系一个不计质量的小挂钩,小挂钩不挂物体时,A处于静止状态,细绳与斜面平行。在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块C后,A沿斜面向上运动,当A的速度最大时B恰好离开挡板。斜面足够长,运动过程中C始终未接触地面,已知当地重力加速度为g。求:
(1)在未挂物块C时弹簧的形变量和物块A刚开始运动时的加速度a大小;
(2)物块A的速度达到最大时弹簧的形变量和物块B的质量;
(3)物块A的最大速度。
29、如图所示,装置的左边是光滑的水平面,一轻质短弹簧左端固定,右端与质量为1kg的小物块接触而不连接,光滑水平面的右边是一段长度为L=2m的水平静止的传送带,水平面、传送带和水平台面BC等高,水平台面BC的长度为S=1m,右边是半径R=0.5m的光滑半圆轨道CDE,现在外力作用下,使小物块压缩弹簧至弹簧的弹性势能为EP=20J,然后撤去外力后小物块沿光滑水平面滑到传送带A点继续向右运动,小物块与传送带及水平台面BC之间的动摩擦因数均为µ=0.5,则(g取10m/s2)求:
(1)小物块离开弹簧后刚滑到传送带A点的速度多大;
(2)小物块达到圆轨道最低点C对轨道的压力大小;
(3)通过计算分析,小物块最后停在何处;
(4)若传送带可以顺时针转动,要使小物块恰好到达最高点E,试计算传送带的速度多大。
30、如图所示,一木板A静止在光滑水平面上,A的右端停放一小物块B,某时刻起对A施加一水平向右的恒力F=20N,当A滑过距离x=1m时,撤去恒力F,已知,B的质量m=1kg,A的质量M=0.5kg,A、B间动摩擦因数,g=10m/s2求:
(1)撤去F的瞬间,木板A的速度大小;
(2)若木板足够长,B和A一起滑动的速度大小;
(3)在(2)问的情况下,木板A长度至少为多长。
31、如图所示,绝热气缸放在水平地面上,质量为m、横截面积为S的绝热活塞上下两室分别充有一定量的氢气A和氮气B(视为理想气体),竖直轻弹簧上端固定,下端与活塞相连。初始时,两室气体的绝对温度均为,活塞与气缸底部的间距为L,与顶部的间距为3L,弹簧劲度系数为
(g为重力加速度大小)、原长为2L。现对B缓慢加热,当弹簧处于原长状态时停止加热,此时A的绝对温度为
,B的绝对温度为
。已知
,求对B停止加热时A、B的压强各为多大?
32、如图所示,导热良好的圆柱形气缸开口竖直向上放置,长为l=40cm、质量为M=5kg。一定质量的理想气体被横截面积为S=10cm2、质量为m=2kg的活塞封闭在气缸内,活塞刚好静止于气缸正中间位置。现将气缸缓慢转动至开口竖直向下,并且将活塞的下表面与一原长为l0=35cm的弹簧相连,使得整个气缸保持静止且气缸口离地高度为l,环境温度保持不变,不计气缸壁与活塞厚度,不考虑活塞和气缸间的摩擦,重力加速度为g=10m/s2,外界大气压强为p0=1.0×105Pa。求:
(1)气缸开口竖直向下时活塞到气缸底部的距离h;
(2)弹簧的劲度系数k。