1、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为( )
A.1593km
B.3584km
C.7964km
D.9955km
2、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
3、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
4、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
5、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.钩码向下一直做加速运动
B.钩码向下运动的最大距离为
C.M=m
D.M=m
6、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
7、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
8、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
9、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
10、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D.该磁场方向一定是垂直纸面向里
11、设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.卫星的角速度为
B.卫星的线速度为
C.卫星的加速度为
D.卫星的周期为
12、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
13、珠宝学院的学生实习时,手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图,该工件的顶部是半径为R的半球体,为工件的对称轴,A、B是工件上关于
轴对称的两点,A、B两点到
轴的距离均为
,工件的底部涂有反射膜,工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出,则工件的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
14、如图所示,某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上,卷纸的直径为d,轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点,将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点,已知,重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是( )
A.每根绳的拉力大小
B.每根绳的拉力大小
C.卷纸对墙的压力大小
D.卷纸对墙的压力大小
15、如图所示,两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等,P环的半径大于Q环的,P带正电,Q带负电。两圆环圆心均在O点,固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上,到O点的距离相等,c在y轴上,到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O点场强不为零
B.a、b两点场强相同
C.电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关
D.电子沿x轴从a到b,电场力先做正功后做负功
16、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
17、1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示,小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点,沿PMQ光滑轨道时间最短(该轨道曲线为最速降线)。PNQ为倾斜光滑直轨道,小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时,速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点,M、N两点在同一竖直线上。则( )
A.小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B.小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C.小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D.小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
18、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
19、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
20、如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A.杆对A环的支持力变大
B.B环对杆的摩擦力变小
C.杆对A环的力不变
D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大
21、一列简谐横波沿x轴传播在t=0时刻的波形如图所示,此时质点P、Q的位移分别为2cm、-2cm,质点P正沿y轴正方向运动,从图示时刻开始,质点Q经过0.4s第一次到达波峰,则波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播;在5s时间内,质点P通过的路程为______cm。
22、一列简谐横波沿x轴负方向传播,其波长大于5m。从某时刻开始计时,介质中位置在处的质点a和在
处的质点b的振动图线分别如图甲、乙所示。则质点a的振动方程为_______;该波的波长为_______m,波速为_______m/s。
23、北斗一号卫星系统的三颗卫星均定位在距离地面36000km的地球同步轨道上,而GPS系统中的24颗卫星距离地面的高度均为20000km,已知地球半径为6400km。则北斗 一号卫星线速度的大小___GPS卫星线速度的大小(选填“大于”、“小于” 或“等于”);GPS卫星加速度的大小约为北斗一号卫星的________倍(取2位有效数字)。
24、如图所示,甲,乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播,t=0时刻两列波的前端刚好分别传播到x =-2m的质点A和x =1m的质点B。已知甲波的频率为2.5Hz,则乙波的频率为_______Hz;两列波中更容易发生衍射现象的是______(填“甲” 或“乙”);x=-0.5m的质点开始振动的方向是________。
25、内壁光滑、粗细均匀、左端封闭的玻璃管水平放置。横截面积为20cm2的活塞封闭一定质量的气体,气柱长度为20cm,压强与大气压强相同,为1.0×105Pa。缓慢推动活塞,当气柱长度变为5cm时,管内气体的压强为______Pa,此时作用在活塞上的推力大小为______N。
26、如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s。试回答下列问题:
①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式:________cm;
②x=0.5m处质点在0~4.5s内通过的路程为________cm。
27、现有一电池,铭牌标识不清,电动势在左右,内阻约几欧,为了比较准确地测出电池的电动势和内阻,实验室有如下器材:
A.电流表(,内阻约
)
B.电流表(,内阻约
)
C.毫安表(,内阻
)
D.滑动变阻器()
E.滑动变阻器()
F.电阻箱()
G.开关、导线若干
请回答下列问题:
(1)由于没有电压表,需要将毫安表改装成量程为的电压表,应将毫安表与电阻箱___________(填“串联”或“并联”),电阻箱的电阻调到___________
,完成电压表改装。
(2)电流表选择___________,滑动变阻器选择___________。(填写器材序号)
(3)请用笔替代导线将图甲中缺少的导线补充完整___________。
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,通过毫安表和电流表得到一系列的读数,分别记为和
,作出
图像如图乙所示,由图像求出电源的电动势和内阻分别为
___________,
___________。(结果保留两位有效数字)
28、如图所示,光滑圆弧轨道的圆心角
,竖直半径
大小为
,轨道在B点与水平传送带相切。在同一竖直面内,将质量
的小球以大小为
的初速度水平抛出,恰好无碰撞的经A点进入圆弧轨道,过最低点B滑上传送带。传送带足够长且以
的速度逆时针匀速运行,小球与传送带间的动摩擦因数
,重力加速度
。
(1)若以抛出点为原点、小球初速度方向为x轴正方向、竖直线下为y轴正方向(图中未画出),求小球抛出后到达A点前的轨迹方程;
(2)求小球经过B点时对圆弧轨道的压力;
(3)求小球从B点滑上传送带至第一次返回B点所需要的时间。
29、真空中有一折射率n=的直角棱镜ABC,横截面如图所示,∠C=30°,AB的长度为d,过C垂直于BC放一光屏P.一束单色光从AB边的中点D射入棱镜,入射方向与AB界面间的夹角为30°,光经AB、AC界面折射后射到光屏上的M点(图中未画出),求:
(i)MC的距离;
(i)已知真空中的光速为c,求单色光从D点传到M点的时间.
30、如图所示,水平绝缘传送带长度为,以恒定速度
向右传送物体,右端与一半径为
的光滑绝缘半圆轨道相切(轨道端点与传送带右端有一很小狭缝),轨道的末端C在B的正下方并与水平绝缘地面相切,在B、C连线的左侧靠近地面(传送带下方)有一水平向右的匀强电场,电场强度大小为
。现把一质量为
、带电量为
的小物块(可视为质点)以某一初速度
从传送带左端A点滑上传送带。已知物块与传送带和水平地面间的动摩擦因数分别为
和
,重力加速大小取
。求:
(1)物块的初速度至少是多大才能沿圆轨道运动到C点;
(2)在满足(1)的前提下,小物块第一次经过C点时对轨道的压力大小;
(3)小物块在水平地面上运动的总路程s。
31、第24届冬季奥运会将于2022年2月在北京和张家口举行;冰壶运动是冬奥会项目之一,考验参与者的体能与脑力,展运动之健美,现取之智慧,被喻为冰上“国际象棋”。如图甲所示,在某次冰壶比赛中,运动员正用力将冰壶推出,其对冰壶斜向下的推力与水平方向的夹角为37°,大小为20N。如图乙所示,已知冰壶质量为20kg,与冰面间的动摩擦因数为0.02,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)此时冰壶的加速度大小;
(2)冰壶推出后,运动员可利用冰刷在冰壶滑行的前方快速擦刷冰面以减少摩擦。若擦刷冰面后冰壶与冰面的动摩擦因数变为原来的,求冰壶推出后,未擦刷冰面与擦刷冰面后自由滑行的距离之比。
32、如图所示,竖直放置的汽缸上端有一活塞,活塞横截面积为S(厚度不计),活塞可在汽缸内无摩擦地滑动。汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃细管相通。汽缸内封闭了一段高为L的气柱,U形管内的气体体积不计。此时缸内气体温度为T0,U形管内水银柱高度差为h。已知大气压强为p0,水银的密度为ρ,重力加速度为g。(汽缸内气体与外界无热量交换)
(1)求活塞的质量m。
(2)对汽缸内气体进行加热,并在活塞上缓慢添加质量为4m的沙子,最终活塞位置不变,求最终汽缸内气体的温度T。