1、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
2、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
3、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4、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.
5、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
6、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
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、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
9、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
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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
15、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
16、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
17、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
18、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
19、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.
20、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置,其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内,受压面朝上,在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为,在电梯由静止开始运行过程中,电压表的示数如图乙所示,则电梯运动情况为( )
A.匀加速下降
B.匀加速上升
C.加速下降且加速度在变大
D.加速上升且加速度在变小
21、把上端A封闭、下段B开口的玻璃管插在水中,放掉部分空气后放手,玻璃管竖直可以浮在水面上,如图所示,设玻璃管的质量m=40g,横截面积S=2cm2,水面以上部分的长度b=1cm,大气压强p0=105Pa,玻璃管厚度不计,管内空气质量不计,玻璃管内外水面的高度差为_________m;用手向下缓慢地将玻璃管压入水中,当管的A端达到水下一定深度时放手,玻璃管将恰好不再浮起,这个深度为_________m。
22、一个电子从a点运动到b点,电场力做功4.8×10−18J,合________eV,a、b两点的电势差Uab=__________V,若规定a点的电势为零,则b点的电势能为_________J。
23、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示,曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子,不考虑其他影响,仅在分子力作用下,由静止开始相互接近,在接近过程中,分子引力____________,分子势能___________,分子动能___________。(选填“逐渐变大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”)
24、如图所示电路中,电源内阻不可忽略、电动势E=3V,R1=8Ω、R2=2Ω。闭合电键K1后,K2置于a处,电压表示数U1。将电键K2从a拨动到b,稳定后电压表示数U2,则U1________U2(选填“>”、“<”或“=”);若电源内阻r=20Ω,K2置于a处,滑动变阻器阻值逐渐增大时电源输出功率减小,随后将K2置于b处,变阻器阻值逐渐减小时电源输出功率减小,则滑动变阻器阻值的取值范围为________。
25、如图所示,一定质量的理想气体按图像中直线从a状态缓慢的变化到b状态,此过程中气体的内能变化情况是___________(填“先增大后减小”、“始终不变”或“先减小后增大”);若a状态气体温度为
,则气体在b状态的温度
_________K。
26、一简谐横波沿x轴正方向传播,时刻的波形如图所示,此刻波刚好传播到
m,此时该点_______(选填“向上”或“向下”)振动,该波沿x轴传播的速度
m/s。在此后的2s内,则该质点通过的总路程是__________,
m处质点的振动方程为__________cm。
27、某同学在实验室利用气垫导轨验证机械能守恒定律。实验装置示意图如图1所示:
(1)实验步骤:
A.将气垫导轨放在足够高的水平桌面上,将导轨调至水平。
B.用游标卡尺测量挡光条宽度如图2所示,宽度d=___________mm。
C.由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s
D.将滑块从光电门1左侧某处由从静止释放。
E.从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间并计算滑块通过两光电门的速度v1和v2。
F.用天平称出滑块和挡光条的总质量M、托盘和砝码的总质量m。
(2)若当地重力加速度为g,在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中,系统势能的减少=_________,如果
=___________则可认为验证了机械能守恒定律(用题中所给字母写出表达式)。
28、如图所示,两端带有挡板的木板静止放置在粗糙水平面上,木板的质量M=1kg,木板的长度L=12m,木板的上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数μ=0.1。在木板的中间位置静止放置质量为m的木块,某时刻给木块一水平向右的初速度v0=6m/s当地重力加速度g=10m/s2,木块可视为质点,挡板厚度不计。
(1)若m=1kg,木块与挡板碰撞后粘在一起,木板在地面上滑行的距离x;
(2)若m=0.5kg,木块与挡板发生弹性碰撞求木板运动的总路程s;
(3)若m=2kg,木块与挡板发生弹性碰撞,木块运动的总时间t。
29、如图所示,一倾角的光滑斜面固定在水平地面上,斜面底端固定一弹性挡板P。长为
的薄木板置于斜面上,其质量为M,下端位于B点,
,薄木板中点处放有一质量为m的滑块(可视为质点),已知
,滑块与薄木板之间的动摩擦因数
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面上
区间存在一特殊力场,能对滑块产生一个沿斜面向上大小为
的恒力作用。现由静止开始释放薄木板。
(1)求滑块m到达B点时的速度;
(2)求薄木板到达挡板P的运动时间;
(3)薄木板与挡板P碰撞后以原速率反弹,通过计算分析滑块和薄板是否会分离。
30、如图所示,AB、BC为固定的光滑水平轨道,轻质弹簧固定在A端,BC区域内有水平向右的匀强电场,电场强度E=6×103N/C。CD为一固定的半径为r=0.125m的四分之一光滑圆弧。一长L=1m、质量为M=0.4kg、带电量q2=1×10-3C的平板小车最初锁定在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB轨道齐平,且与CD轨道最低点处于同一水平面。一质量m=0.8kg、带电量q1=-1×10-3C可看作质点的物块在水平向左的外力作用下压缩弹簧。撤去外力弹簧恢复原长后,物块从B点进入半径R=0.9m的固定竖直放置的光滑圆形轨道做圆周运动,从最低点水平向右滑上小车的同时小车解除锁定,小车向右运动。小车与CD轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处。滑块与小车间的动摩擦因数为µ=0.875物块、小车外表面绝缘,电荷分布在绝缘外层内部,BC轨道足够长且B点电势为0。取g=10m/s2,求:
(1)滑块在竖直圆形轨道内运动的最大电势能;
(2)要使滑块能在竖直圆形轨道内做完整的圆周运动,弹簧压缩时最小弹性势能是多少;
(3)要使滑块能够越过D点,弹簧压缩时弹性势能的范围是多大。
31、如图所示,匝数N、截面积S、电阻不计的线圈内有方向垂直于线圈平面向下的随时间均匀增加的匀强磁场B1。线圈通过开关k连接两根相互平行、间距L的倾斜导轨,导轨平面和水平面的夹角为,下端连接阻值R的电阻。在倾斜导轨间的区域仅有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场B,接通开关k后,将一根阻值2R、质量m的导体棒ab放在导轨上。导体棒恰好静止不动。假设导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,不计摩擦阻力和导轨电阻,重力加速度为
。
(1)求磁场B1的变化率;
(2)断开开关k,导体棒ab开始下滑,经时间t沿导轨下滑的距离为x,求此过程中电路产生的总热量Q。
32、 如图所示,水平放置的平行金属导轨宽度为d=1 m,导轨间接有一个阻值为R=2 Ω的灯泡,一质量为m=1 kg的金属棒跨接在导轨之上,其电阻为r=1 Ω,且和导轨始终接触良好。整个装置放在磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使金属棒从静止开始向右运动,已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.2。求:
(1)若施加的水平恒力为F=10 N,则金属棒达到的稳定速度v1是多少?
(2)若施加的水平力功率恒为P=6 W,则金属棒达到的稳定速度v2是多少?