1、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
2、如图所示,用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若( )
A.保持S不变,减小d,则θ变大
B.保持S不变,增大d,则θ变小
C.保持d不变,减小S,则θ变小
D.保持d不变,减小S,则θ变大
3、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
4、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
5、如图所示,甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框,a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域,只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放,穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是( )
A.甲乙两框同时落地
B.乙框比甲框先落地
C.落地时甲乙两框速度相同
D.穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框
6、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
7、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
8、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
9、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
10、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.
11、如图,电路中所有元件完好。当光照射光电管时,灵敏电流计指针没有偏转,其原因是( )
A.电源的电压太大
B.光照的时间太短
C.入射光的强度太强
D.入射光的频率太低
12、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
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、网课期间,有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上,如图所示。投影仪质量为m,重力加速度为g,则吊杆对投影仪的作用力( )
A.方向左斜向上
B.方向右斜向上
C.大小大于mg
D.大小等于mg
15、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
16、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则( )
A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B.铜球最终将静止在O点正下方
C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左
17、2021年7月,我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A.
B.
C.
D.
18、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
19、中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星,这颗近地小行星直径约为40m。已知地球半径约为6400km,若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为,则该行星和地球质量之比的数量级为( )
A.10-15
B.10-16
C.10-17
D.10-18
20、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
21、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。
22、某汽车后备箱内撑起箱盖的装置,主要由气缸和活塞组成。开箱时,密闭于气缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,则缸内气体对外做___________功(选填“正”或“负”),气体温度______________(选填“升高”“降低”或“不变”)
23、分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示,r=r0时,F=0。相距较远的两个分子距离减小到r0的过程中,分子间的作用力表现为__________(填“引力”或“斥力”),分子势能__________(填“先减小后增大”“先增大后减少”“一直增大”或“一直减少”)。
24、在2021年12月9日的天宫课堂中,航天员王亚平做了一个水球实验。水球表面上水分子间的作用力表现为___________(填“引力”或“斥力”),原因是表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离________(填“大”或“小”)。王亚平又将她和女儿用纸做的小花轻轻放在水球表面,纸花迅速绽放,水面对小花做了___________(填“正功”或“负功”)。
25、如图所示,某宇航员在X星球表面用一根细线悬挂一个质量为m的小球,并将小球从与悬点O同一高度处由静止释放,测得小球过最低点时绳子拉力为F。已知X星球半径为R,星球表面为真空,不考虑星球自转,则X星球表面的重力加速度为________;若能让小球靠近X星球表面绕该星球做匀速圆周运动,小球的速度大小应为________。
26、如图a所示,一根质量m、总电阻R的均匀金属杆用两根长L的轻质导线竖直悬挂在三等分点,导线的悬挂点间加上电压U后,仅将金属杆置于磁感应强度B的磁场中,单根导线上的拉力是____.若把导线长度变成,如图b所示悬挂在金属杆两端,则单根导线上的拉力是______.
27、一块电压表的刻度线清楚,但刻度上的数字模糊不清。某同学为了测定该电压表的内阻,除了待测电压表之外,实验室提供的器材如下:
A.电流表(量程为)
B.变阻箱
C.滑动变阻器(最大阻值为
,额定电流为
)
D.滑动变阻器(最大阻值为
,额定电流为
)
E.电源(电动势为,内阻约为
)
F.开关一个,导线若干。
(1)采用如图甲所示的实验电路,选用的滑动变阻器为________(填“”或“
”)。
(2)连接好实验电路,在闭合开关S前将滑动变阻器的滑片调到________(填“a”或“b”)端,电阻箱的阻值调到最大,闭合开关S,调节滑动变阻器和电阻箱。使电压表指针满偏,记录电流表的读数I和电阻箱的阻值R。
(3)保持电压表的指针满偏,调节滑动变阻器、电阻箱的阻值,记录多组实验数据,绘出的图像如图乙所示。则该电压表的量程为____________,内阻为___________。
28、如图所示,AMD是固定在水平面上的半径为2r、圆心为О的金属半圆弧导轨,EF是半径为r,圆心也为О的半圆弧,在半圆弧EF与导轨AMD之间的半圆环区域内存在垂直导轨平面向外的匀强磁场,OA是导体且其间接有电阻P,电阻P与水平放置板长为2d,板间距离为d的平行板电容器相连。金属杆OM可绕О点转动,M端与轨道接触良好,金属杆OM的阻值为R,电阻Р是可变电阻,其余电阻不计。已知重力加速度为g,。
(1)若电阻P的阻值为R,磁感应强度恒为B,OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动,经时间从图示位置转过角度
到OD位置,求电阻Р在这段时间内产生的焦耳热Q;若此过程在平行板电容器正中间有一个电荷量大小为q的液滴处于静止状态,则液滴带什么电,液滴的质量为多大?
(2)若电阻P的阻值为2R,第(1)中的其它条件保持不变,小液滴以多大的速度从图示位置水平向右发射后会恰好从上板边缘飞出;
(3)若第(1)中的液滴以速度水平向右发射,同时在金属板间加上垂直纸面的匀强磁场,液滴恰好沿着上板边缘飞出,则所加匀强磁场的磁感应强度B的方向和大小。
29、如图所示,两平行且无限长光滑金属导轨MN,PQ与水平面的夹角为θ=,两导轨之间的距离为L=1m,两导轨M,P之间接入电阻R=0.2Ω,导轨电阻不计,在abdc区域内有一个方向垂直于两导轨平面向下的磁场Ⅰ,磁感应强度B0=1T,磁场的宽度x1=1m;在cd连线以下区域有一个方向也垂直于导轨平面向下的磁场Ⅱ,磁感应强度B1=0.5T。一个质量为m=1kg的金属棒垂直放在金属导轨上,与导轨接触良好,金属棒的电阻r=0.2Ω,若金属棒在离ab连线上端x0处自由释放,则金属棒进入磁场Ⅰ恰好做匀速运动。金属棒进入磁场Ⅱ后,经过ef时又达到稳定状态,cd与ef之间的距离x2=8m。求(g取10m/s2)
(1)金属棒在磁场Ⅰ运动的速度大小;
(2)金属棒滑过cd位置时的加速度大小;
(3)金属棒在磁场Ⅱ中达到稳定状态时的速度大小。
30、如图所示,有一根粗细均匀、两边等长的U形细玻璃管,左端开口、右端封闭且导热良好。U形管竖直放置,管内有一段水银柱,右边封闭了一段空气柱。环境温度为240K时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=20cm和l2=15cm,大气压强为75cmHg。(计算结果保留3位有效数字)
(1)若改变环境温度,使左右两边管内水银液面相平,求此时的环境温度;
(2)若不改变环境温度,而将左边管口也封闭,让U形管两端竖直朝上自由下落(下落时忽略空气阻力);下落时间足够长且下落时U形管保持竖直。求气体状态稳定后,左右两边水银柱的高度差是多少?
31、如图所示,等间距固定的两光滑金属导轨由半径为r的竖直圆轨和水平直轨平滑连接组成,导轨间距为L(L<<r),上端用阻值为R的电阻连接。水平直轨在同一水平面内,处于磁感应强度为B竖直向下的匀强磁场中。长度为L、质量为M、电阻为R的金属棒放在水平直轨的左端(在磁场内)并始终与导轨接触良好,质量为m(m<M)的绝缘棒cd从圆弧轨道上高出水平轨道L处由静止释放,cd与ab的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短可忽略,发生第二次碰撞时ab已停止运动。不计导轨电阻,重力加速度大小为g。求
(1)碰后cd上升的最大高度;
(2)除碰撞外ab的最大加速度;
(3)到cd、ab都停止运动的全过程中ab的位移;
(4)cd与ab发生第二次碰撞与第三次碰撞之间的时间间隔。
32、如图甲所示,长为L、间距也为L的平行正对金属极板垂直纸面放置,接有如图乙所示的电压(U、T均为已知),以极板右端为边界右侧的足够大空间中存在垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)。位于极板左端中点O处的粒子源不断沿纸面平行于极板方向射出质量、电荷量、速度均相同的带正电粒子。已知t=0时刻从粒子源射出的粒子恰好在时刻从上极板右端M点离开电场进入磁场,再从下极板右端N点离开磁场,不计粒子重力。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)时刻从粒子源射出的粒子离开磁场时的位置与N点的距离。