1、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
2、类比是一种常用的研究方法.如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,A、C为长轴端点,B、D为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似.下列说法中正确的是( )
A.电子在A点的线速度小于在C点的线速度
B.电子在A点的加速度小于在C点的加速度
C.电子由A运动到C的过程中电场力做正功,电势能减小
D.电子由A运动到C的过程中电场力做负功,电势能增加
3、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
4、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
5、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
6、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
7、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
8、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
9、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
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、关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图为氢原子的电子云示意图,由图可知电子在核外运动有确定的轨道
B.乙图为原子核的比结合能示意图,由图可知原子核中的平均核子质量比
的要大
C.丙图为链式反应示意图,氢弹爆炸属于该种核反应
D.丁图为氡的衰变图像,由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g
12、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在
时的波动图像如图甲所示,图乙为质点
的振动图像,则( )
A.该波沿轴正方向传播
B.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25m/s
D.经过0.5s,质点沿波的传播方向移动2m
13、放射性元素钚()是重要的核原料,其半衰期为88年,一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子,生成原子核X,已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为
、
、
,普朗克常量为
,真空中的光速为c,则下列说法正确的是( )
A.X的比结合能比钚238的比结合能小
B.将钚238用铅盒密封,可减缓其衰变速度
C.钚238衰变时放出的γ光子具有能量,但是没有动量
D.钚238衰变放出的γ光子的频率小于
14、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
15、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
16、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
17、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
18、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
19、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
20、在A、B两点放置电荷量分别为和
的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连线的中点,D是
连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是( )
A.
B.C点的电势高于D点的电势
C.若将一正电荷从C点移到无穷远点,电场力做负功
D.若将另一负电荷从C点移到D点,电荷电势能减小
21、某实验小组利用如图所示的装置测量温度:A是容积较大的玻璃泡,其中封有一定质量的空气,B是一根与A连接的均匀细玻璃管,下端插入水银槽。已知B的容积远小于A的容积,水银面移动时可以忽略气体体积的变化,外界大气压p0=76cmHg维持不变。这种温度计的刻度线是_________________分布的(选填“均匀”或“不均匀”);水银面的高度差h越大,相应的温度读数越_________________(选填“高”或“低”)。若外界大气压强变为p0′=78cmHg,读出的温度为20℃,则实际温度比20℃________________(选填“高”或“低”)。
22、在“用DIS测定位移和速度”实验中,得到小车运动的s-t关系如图所示。由图可以确定,小车在5~7s内做________运动,在t=3.5s时的速度为_______m/s。
23、继2018年“东方超环”实现一亿度运行之后,更先进的“中国环流2号”(图甲)于2020年12月4日首次放电成功,我国的托卡马克技术又有了新的突破,正在引领全世界走向能源的圣杯——可控核聚变。可控核聚变的磁约束像一个无形的管道,将高温等离子体束缚在其中,通过电磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速,使其达到核聚变的点火温度。利用环流2号的原理,可以做一些简化后的模拟计算。半径为r的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中,磁感应强度的变化规律为B=kt,如图乙所示。t=0时刻,一个质量为m、电荷量为+q的微粒,从静止开始被涡旋电场加速,t时刻与一个静止的中性粒子m0相撞,并结合在一起,电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。
(1)① 随时间均匀增大的匀强磁场在管道内产生涡旋电场的强弱___________;
A.增大 B.不变 C.减小
② 请说出微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向;___________
(2)① 求碰前瞬间带电微粒的速度v;___________
② 请证明:无论m0多大,碰后瞬间管道对结合体的作用力方向均沿圆环半径向外。___________
24、如图所示,一列简谐波沿x轴正方向传播,实线为t=0时刻的波形,虚线为经过t=0.25s后的波形,已知T<t<2T(T为该波的周期)。该波的传播速度大小v=________m/s;这列波的频率f=______Hz。
25、如图所示,已知电源电动势E=6V,内阻r=3Ω,定值电阻R0=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为10Ω,当滑动变阻器R调节为__________Ω时,滑动变阻器R消耗的电功率最大;当滑动变阻器R调节为___________Ω时电源的输出功率最大。
26、光照射某金属产生光电效应时,实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示,其中图线与横轴交点坐标为5.5×1014 Hz.用一束波长范围为4.0×10-7~9.0×10-7 m的可见光照射该金属时,求光电子的最大初动能.(已知普朗克常量为h=6.6×10-34 J·s)
27、当今人工智能技术迅猛发展,电池是新型人工智能机器人的重要部分,某新型机器人上的一节电池的电动势约为,内阻约为
,某课外活动小组利用所学知识设计电路测量该电池的电动势E和内阻r。使用的器材有:
A.待测电池
B.电流表G(量程,内阻未知)
C.滑动变阻器(阻值范围
)
D.电阻箱
E.电阻箱
F.定值电阻
G.开关、导线若干
考虑到电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。经过思考后,该小组设计了如图甲所示的电路,先测出该电流表G的内阻,再利用图乙的电路测量电池的电动势E和内阻r。
(1)该小组连接好电路后,首先对电流表G的内阻进行测量,请完善测量步骤。
①保持断开,闭合
,调节
的滑片位置使其阻值由最大逐渐减小,直到电流表示数等于其量程
;
②保持不变,闭合
,调节电阻箱
使其阻值由最大逐渐减小,当电流表读数等于
时记录下
的值为
,则
______
。
(2)用图甲所示的方法测得的电流表的内阻与真实值相比__________(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
(3)该小组测得电流表的内阻之后,利用图乙电路测量得到电阻箱
的阻值R和电流表的读数I以及计算出
的多组数据后,作出了如图丙所示的
图像.根据图线求得电源电动势
______ V,内阻
______
。(结果均保留1位小数)
28、汽车安全气囊的工作原理可简化等效为以下过程:碰撞传感器被碰撞触发,激发气体发生器点火产生高压气体。高压气体立即对展开的气囊充气以保证人员安全。此过程模拟由如图装置完成,当汽车受到撞击时,气体发生器产生的气体先充满发生器容器A。随后传感器打开充气阀门K,气体发生器为气囊B充气,瞬间充满气囊。气囊体积为气体发生器体积的25倍,气囊能承受的最大压强为5个标准大气压,碰撞情况下人体能够承受的最大冲击压强为。在某次实验中,当人体受冲击沉入气囊时气囊体积减小
,不考虑温度对充气的影响,取标准大气压
,求气体发生器产生的气体压强的安全范围。
29、如图所示,厚度可不计的圆环B套在粗细均匀,足够长的圆柱棒A的上端,圆环和圆柱棒质量均为m,圆环可在棒上滑动,它们之间滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,大小均为f=2mg,开始时棒A的下端距地面的高度为H,圆环B套在A的最上端,由静止释放后棒A能沿光滑的竖直细杆MN上下滑动,设棒与地相碰时无机械能的损失且碰撞时间极短,求:
(1)棒A第一次与地面相碰后向上运动时,棒A和圆环B的加速度分别为多大?
(2)从释放到棒A第一次到达最高点时,圆环B相对A滑动的距离x;
(3)若棒A的长度为L=2.5H,求最终圆环B离地的高度h.
30、如图,一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化过程,外界对气体做了90 J的功。已知状态A时气体的体积VA=600 cm3。求状态A时气体的压强pA。
31、某汽车在开始行驶时,仪表显示其中一只轮胎的气体压强为,温度为
。已知轮胎容积为
,且在行驶过程中保持不变。
(1)当行驶一段时间后,该轮胎的气体压强增加到,求此时气体的温度;
(2)在继续行驶的过程中气体的温度保持不变,由于漏气导致气体压强逐渐减小到,求漏掉的气和原来轮胎中气体质量的比值。
32、如图所示,水平虚线ab和cd在同一竖直平面内,间距为L,中间存在着方向向右与虚线平行的匀强电场,虚线cd的下侧存在一圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,圆形磁场与虚线cd相切于M点。一质量为m、带电量为+q的粒子由电场上边界的S点以速度v0垂直电场方向进人电场,经过一段时间粒子从M点离开电场进人磁场,粒子在磁场中的速度大小为2v0,经偏转后,粒子由虚线cd上的N点垂直于虚线返回匀强电场且刚好再次回到S点。粒子重力忽略不计,求:
(1)SM两点间的距离;
(2)圆形磁场的半径r以及磁感应强度B的大小;
(3)带电粒子在整个运动过程中的总时间。