1、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
2、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
3、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.
4、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
5、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
6、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
7、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
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、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
10、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.轨道周长之比为2∶3
B.线速度大小之比为
C.角速度大小之比为
D.向心加速度大小之比为9∶4
11、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
12、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
13、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
14、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
15、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
16、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
17、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
18、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
19、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
20、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
21、甲、乙两列波均向右传播,在相遇处各自的波形图如图所示,已知两列波为同一性质的波,在同种介质中传播,则两列波的频率之比为__________,10m处质点的速度方向__________(填“向上”或“向下”)。
22、实验发现,二氧化碳气体在水深170m处将会变成液体。现用一活塞将一定量的二氧化碳气体封入某导热容器中,并将该容器沉入海底。已知随着深度的增加,海水温度逐渐降低,则在容器下沉过程中,容器内气体的密度将会 ________(选填“增大”、“减小”或“不变”),气体的饱和汽压将会 ____(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
23、在“双缝干涉测量光的波长”实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏幕上,红光的干涉条纹间距△y1与绿光的干涉条纹间距△y2相比,△y1________△y2(填“>”、“=”或“<”)。若双缝之间的距离为0.3mm,双缝与屏幕的距离为1.00m,某红光的干涉实验中测得第l条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm,。则该红光波长为_________m
24、卡文迪什的_____实验测量了引力常量 G,该常量的单位是_____。
25、晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵,分子势能______(填“增加”“减少”或“不变”),分子平均动能______(“增加”“减少”或“不变”),所以晶体有固定的熔点。
26、航天器离子发动机原理如图所示,首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离化(即电离出正离子)。正离子被正、负极栅板间的电场加速后从喷口唢出,从而使航天器获得推进或调整姿态的反冲力,已知单个正离子的质量为m、电荷量为q,正、负棚板间加速电压为U,单位时间从唢口喷出的正离子个数为n,忽略离子间的相互作用力及进入栅板时的初速度。则单个正离子经正、负栅板间的电场加速后,获得的动能Ek=___________,该航天器获得的平均反冲力F=___________。
27、某同学利用如图1所示的装置“验证动量定理”,具体实验步骤如下:
A.按照图1所示安装好实验装置,连接小车的细绳与长木板平行,挂上砂桶(含少量砂子);
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车沿长木板向下运动,且通过两个光电门的时间相等;
C.取下细绳和砂桶,测量砂子和桶的总质量m,并记下;
D.保持长木板的倾角不变,不挂砂桶,将小车置于靠近滑轮的位置,由静止释放小车,记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间;
E.重新挂上细绳和砂桶,改变砂桶中砂子的质量,重复B、C、D步骤。
(1)若砂桶和砂子的总质量为m,小车的质量为M,重力加速度为g,则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为______。(忽略空气阻力)
(2)如图2所示,用游标卡尺测得小车上遮光片的宽度为______。
(3)若遮光片的宽度为d,光电门甲、乙之间的距离为l,通过光电门甲和乙时显示的时间分别为、
,则:
①小车通过光电门甲时的速度为______;
②小车下滑时合外力冲量的大小______;(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)
③验证动量定理的表达式为______。
28、如图所示,两根间距的足够长的平行金属导轨固定在倾角
的斜面上,ef、gh是导轨平面内与导轨垂直的两条平行线,在两线之间分布着宽度为d、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场I,在gh以上分布着垂直于导轨平面向上的匀强磁场II,其中磁感应强度的大小
。在导轨上放置着a、b两根质量均为
、电阻均为
的导体棒,两棒之间的距离为d,棒a与gh之间的距离也为d。现由静止同时释放a、b,当a刚进入磁场I时,a、b立即做匀速运动;b棒出磁场I前瞬间,其加速度沿斜面向下,大小为
。已知在下滑过程中两棒均保持与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计,导体棒与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度g取
,
,
。求:
(1)磁场I的宽度d;
(2)从静止释放到导体棒b离开磁场I的过程中,b棒产生的焦耳热Q;
(3)导体棒b离开磁场I时,a棒与ef的距离x。
29、利用电场来加速和控制带电粒子的运动,在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用。如图所示,M、N为竖直放置的平行金属板,S1、S2为板上正对的小孔,两板间所加电压为U0,金属板P和Q水平放置在N板右侧,关于小孔S1、S2所在直线对称,两板间加有恒定的偏转电压。现有一质子()和α粒子(
)从小孔S1处先后由静止释放,经加速后穿过小孔S2水平向右进入偏转电场。已知α粒子的质量为m,电荷量为q。
(1)求α粒子进入偏转电场时的速度大小;
(2)请判断质子和α粒子在偏转电场中的运动轨迹是否相同,并说明理由。
(3)交换M、N两板的极性,使大量电子加速后连续不断地穿过小孔S2水平向右进入偏转电场,且进入偏转电场的速度均为v=6.4×107m/s。已知极板P和Q的长度L=8×10-2m,间距d=5×10-3m,两极板间改为频率为50Hz的交变电压u=Umsin100πt(V)。电子质量me=9.1×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19C。若要在偏转极板的右侧始终能检测到电子,求Um满足的条件。
30、如图所示,粗细均匀的U形管竖直固定,左管上端封闭,右管上端开口且足够长,用两段水银封闭了A、B两部分理想气体,下方水银的左、右液面高度相差,右管上方的水银柱高
cm,初状态环境的热力学温度为300K,A中气体的长度
cm,外界大气压强恒为
cmHg。现保持温度不变,在右管中缓慢注入高度
cm的水银,此时下方水银左、右液面等高。然后给A中气体缓慢升温,使A中气体长度变为40cm,此时左管竖直部分仍有水银。求:
(1)初始水银的左,右液面的高度差;
(2)升温后的热力学温度T(结果保留三位有效数字)。
31、如图所示,质量M = 1 kg的长薄板BC静置于倾角为37o的粗糙斜面上,且薄板与斜面间的动摩擦因数为1=0.25,在距上端B水平距离为1.2 m的A处,有一个质量m = 1.5 kg的小物体,以一定的初速度水平抛出,恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC上的B端点,并在薄板上开始向下运动,当小物体落在薄板BC上的B端时,薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动,当小物块运动到薄板的最下端C点时,与薄板BC的速度恰好相等,已知小物块与薄板之间的动摩擦因数为2=0.5,sin37o=0.6, cos37o=0.8,g = 10 m/s2,求:
(1)小物体在A点的初速度;
(2)薄板BC的长度。
32、如图所示,宽度为2d与宽度为d的两部分导轨衔接良好固定在水平面上,整个空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B,长度分别为2d和d的导体棒甲和乙按如图的方式置于导轨上,已知两导体棒的质量均为m、两导体棒单位长度的电阻均为r0,现给导体棒甲以水平向右的初速度v0.假设导轨的电阻忽略不计、导体棒与导轨之间的摩擦可忽略不计,且两部分导轨足够长.求:
(1)当导体棒甲开始运动瞬间,甲、乙两棒的加速度大小分别为多大?
(2)导体棒甲匀速时的速度大小应为多大?
(3)两导体棒从开始运动到刚匀速的过程中两导体棒发生的位移分别是x甲和x乙,试写出两导体棒的位移x甲和x乙之间的关系式.