1、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
2、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
3、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
4、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,波源的振动周期T=1s, P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波速大小为2 m/s
B.t=0时刻,P、Q的速度相同
C.t=0.125s时,P到达波峰位置
D.t=0.5s时, P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
5、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
6、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.
7、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
8、下列说法错误的是( )
A.根据F=可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的合外力
B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对时间的累积效应,是一个标量
C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便
D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力
9、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
10、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
11、2021年4月,中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀(),并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象,这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是( )
A.铀核()发生核反应方程为
﹐是核裂变反应
B.与
的质量差等于衰变的质量亏损
C.产生的新核从高能级向低能级跃迁时,将发射出射线
D.新核的结合能大于铀核(
)的结合能
12、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
13、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.
14、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
15、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
16、如图所示,坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为1.0T,两块区域曲线边界的曲线方程为
(
)。现有一单匝矩形导线框
在拉力
的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以
的速度做匀速直线运动,已知导线框长为
、宽为
,总电阻值为
,开始时
边与
轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力
做的功为( )
A.0.25J
B.0.375J
C.0.5J
D.0.75J
17、如图甲所示,在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷,A、C的位置坐标分别为-3L和2L,已知C处电荷的电荷量为4Q,图乙是AC连线之间的电势φ与位置坐标x的关系图像,图中x=0点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标,x=L处的纵坐标
,若在x=-2L的B点,由静止释放一个可视为质点的质量为m,电荷量为q的带电物块,物块随即向右运动,物块到达L处速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
B.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
C.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
D.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
18、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
19、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
20、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
21、医学中常用频率为23kHz~27kHz的超声波破碎胆结石,某频率超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的___________倍。破碎结石时当超声波与结石体发生共振时效果最佳。已知结石体固有频率可表为为常数,如果采用25kHz的超声波破碎质量为m的结石效果最佳,为破碎质量比m略大的结石,应调整超声波的频率,频率应略___________(填“大于”或“小于”)25kHz。
22、如图所示,三根平行长直导线A、B、C水平放置,其截面在等边三角形的三个顶点上。长直导线产生的磁场的磁感应强度大小,其中k为常量,I为通过导线的电流,r为某点到导线的距离。一段电流元P放置在三角形的中心,且与长直导线平行。只有A中通入大小为I、方向垂直线面向里的电流时,电流元P受到的安培力的大小为F,方向由A指向P;若在B中通入大小为I、方向垂直纸面向里的电流,C中通入小为I、方向垂直纸面向外的电流时,电流元P所受安培力的合力大小为_______(填“F”“2F”或“3F”),方向为_______(填“由B指向P”,“由P指向C”,“水平向左”或“水平向右”)。
23、平静的湖面上传播着一列水面波(视为横波)。在波的传播方向上相距4.5的两处分别放上甲、乙小木块,两木块随波上下运动。当甲运动到最低点时,乙恰好运动到最高点,且此时两木块之间只有一个波峰,则该水面波的波长为___________m;测得从第1个波峰到第11个波峰到达甲木块的时间间隔为20s,则该水面波的波速为___________m/s。
24、某同学利用频闪照相法研究小球做竖直上拋运动的规律,上升阶段的部分频闪照片如图所示,已知频闪时间间隔为T,1、3和1、5像点间的实际距离分别为、
,则小球运动到像点4时的速度大小为__________;小球上升的加速度大小为_____________(均用
、
、T表示)
25、小超同学非常热爱用身边的器材来完成一些物理实验。如图甲,他将手机紧靠蔬菜沥水器中蔬菜篮边缘放置,盖上盖子,从慢到快转动手柄,可以使手机随蔬菜篮转动。利用手机自带软件Phyphox可以记录手机向心加速度a和角速度的数值。更换不同半径的沥水器,重复上述的操作,利用电脑拟合出两次的
图像如图乙所示。
(1)在从慢到快转动手柄的过程中,蔬菜篮侧壁与手机间的压力___________;(填“变大”、“变小”、“不变”)
(2)由作出的图像可知,___________(填“直线1”或“直线2”)对应的沥水器半径更大;
(3)若测量出蔬菜篮的直径,计算出手机相应的线速度v,利用所得的数据拟合出的图像应该为___________图像。(填“线性”或“非线性”)
26、如图为某小组利用DIS实验装置研究支架上力的分解装置,A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在收到拉力时读数为正,受到压力时读数为负,A传感器用轻绳与轻杆一端O相连,并在连接点挂上钩码,传感器用光滑转轴与轻杆另一端相连,轻杆保持水平。某次记录数据为:绳子与水平杆夹角∠AOB=30°,F1示数为-0.868N,F2示数为1.001N,此时钩码的质量为____________。若绳子与水平杆夹角从30°逐渐增加到120°,则BO杆所受的作用力大小变化情况是_____________。
27、某同学在两节干电池串联时的电动势和内阻时所用的器材如下:
A.两节干电池:总电动势约为3V,总内阻约为0.5Ω;
B.电压表量程为3V,内阻为几千欧;
C.电流表A:量程为100mA,内阻为4.5Ω;
D.定值电阻阻值为0.5Ω;
E.滑动变阻器R:0~20Ω;
F.开关,导线若干。
(1)该同学设计出如图甲所示的电路图,根据电路图用笔画线在图乙中将实物图连接完整。( )
(2)实验中,该小组闭合开关,调节滑动变阻器,多次测量得出多组电压表的示数U和电流表A的示数I,通过描点画出电源的U—I图象如图丙所示,该两节干电池的总电动势___________V(结果保留三位有效数字),总内阻
___________Ω(结果保留两位有效数字)。
(3)电流表的内阻对两节干电池总电动势的测量结果___________(填“有”或“没有”)影响。
28、我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示,质量m=60kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度vB=24m/s,A与B的竖直高度差H=48m。为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心,半径R=12.5m的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m,运动员在C点对轨道压力为其所受重力的6倍,取g=10m/s2。求:
(1)运动员在AB段下滑时受到阻力的大小;
(2)运动员在B、C间运动时阻力做功W。
29、如图甲所示,两条相距的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。
时,一质量
、阻值
的金属杆,在水平外力的作用下由静止开始向右运动,5s末到达MN、MN右侧为一匀强磁场,磁感应强度
,方向垂直纸面向内。当金属杆到达MN后,保持外力的功率不变,金属杆进入磁场,8s末开始做匀速直线运动。整个过程金属杆的
图像如图乙所示。若导轨电阻忽略不计,杆和导轨始终垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数
,重力加速度
。试计算:
(1)进入磁场前,金属杆所受的外力;
(2)电阻的阻值;
(3)若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J,试求这段时间内电阻上产生的热量;(结果保留两位小数)
(4)在(3)的基础上,试求5-8s内外力的冲量大小。
30、如图所示,在平面直角坐标系中x轴上方有垂直平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小
。位于O点处的粒子源能沿y轴正方向发射初动能不同的同种带正电粒子,粒子的质量
、电荷量
。在第一象限内有一组平行于x轴的薄挡板
、
、
(其中
位于x轴上),粒子击中挡板后会反弹,反弹前后粒子速度方向与挡板平面的夹角大小不变,反弹速率与撞击前速率的比值
,且反弹后的粒子不会再碰到其他挡板。已知击中挡板
、
、
的粒子最小初动能分别为
、
,
。不考虑粒子间的相互作用和重力影响,粒子电荷量保持不变。
(1)写出粒子在磁场中运动的半径r与出能动的关系式(用q、m、B表示);
(2)求板左端的坐标x1,同时要使得初动能在
与
之间的粒子最终全部被
收集,求
板长度的最小值L;
(3)分别求挡板与
、
与
间距离的最小值
、
。
31、如图所示,透明材料制成的圆柱形棒,其直径为4cm,长为40cm。一细束光线从圆柱棒的一个底面中心垂直于底面射入圆柱棒,光线进入圆柱棒后经,再由棒的另一底面射出。求:
(1)这种材料的折射率;
(2)若从该点调整光线的入射方向,经历的全反射最多次数。
32、电磁弹射是我国最新研究的重大科技项目,原理可用下述模型说明。如图甲所示,虚线右侧存在一个竖直向上的匀强磁场,一边长
的正方形单匝金属线框
放在光滑水平面上,电阻为
,质量为
,
边在磁场外侧紧靠
虚线边界。
时起磁感应强度
随时间
的变化规律是
(
为大于零的常数),空气阻力忽略不计。
(1)求时刻,线框中感应电流的功率
;
(2)若线框边穿出磁场时速度为
,求线框穿出磁场过程中,安培力对线框所做的功
及通过导线截面的电荷量
;
(3)若用相同的金属线绕制相同大小的匝线框,如图乙所示,并在线框上加一质量为
的负载物,试推导
时线框加速度
的表达式。