1、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
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、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
4、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
5、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
6、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
7、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.
8、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是( )
A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动
B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动
C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动
D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动
9、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
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、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.
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
14、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
15、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
16、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.
17、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
18、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
19、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
20、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
21、以下四个电磁波应用场景,在真空中波长最大的是__________,利用到多普勒效应的是__________。
A.以华为技术有限公司为代表的中国移动通讯领域拥有世界领先的第五代通讯技术(简称5G),当下由中国移动运营的5G载波频率是4.9GHz
B.汽车辅助驾驶系统为及时发现周围障碍物会主动向周围发射77GHz的电磁波(车载雷达),根据障碍物反射的回波判断障碍物的距离、速度
C.为传播交通知识和即时播报路况信息,全国各地都有交通广播,河北交通广播采用的频率是99.2MHz
D.家用微波炉工作时炉腔电磁波频率是2350MHz
22、甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正方向和负方向传播,图为t=0时刻两列波的波动图像,两持续振动的波源分别位于原点O和Q(22m,0)点,甲波的频率为2.5Hz,此时平衡位置在x1=4m和x2=18m的A、B两质点刚开始振动,质点M的平衡位置在x=12m处。则甲波的波速为________m/s,质点M开始振动的时刻为______s,质点M在开始振动后的1s内运动的路程为________cm。
23、如图,两个带相等电荷量的检验电荷分别放在某点电荷电场中的两点,受电场力大小为
,方向互相垂直,则两检验电荷为___________电荷(选填“同种”、“异种”或“无法确定”);若
是
的中点,把
处的检验电荷沿
连线移动至
处,整个过程该电荷电势能变化情况为为__________。
24、一简谐横波沿x轴方向传播,在t=1s时刻的波形如图甲所示,M、N分别为平衡位置在xM=0.5m、xN=2m处的质点,图乙为质点N的振动图像。该波沿x轴___________(选填“正”或“负”)方向传播;该波的波速为___________m/s;从t=1s时刻起,质点M回到平衡位置所用的最短时间为___________s。
25、一列简谐横波在t=0.2s时刻的波形图如图甲所示,P是平衡位置在x=1m处的质点,Q是平衡位置在x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则该简谐横波的传播速度为________m/s;t=0.2s时,质点P沿y轴____________(填“正”或“负")方向运动;在2s内质点Q通过的路程为____________m。
26、如图,左图是在水槽中看到的水波的________现象;右图是用激光束照射一个不透明的小圆盘时,在像屏上观察到的图样,这是光的______现象。
27、多用表的内部结构较复杂,例如在欧姆表不同倍率挡之间切换时,实际上相应地改变了内部电路结构。如图甲为某同学设计的欧姆表内部电路的简化图,该欧姆表有“×10”、“×100”两个倍率挡可供使用。图乙为对应的表盘,欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。甲图中电源的电动势为,内阻约为1.0Ω,在挡位切换时电源的电动势和内阻不变;灵敏电流计的满偏电流为2
,内阻为180Ω;滑动变阻器R的最大值为500Ω;
、
、
为定值电阻,其中
,不计导线和开关的电阻。请回答下列问题:
(1)在规范操作的情况下,甲图中多用电表的a插孔插入的是__________(选填“黑”或“红”)表笔;
(2)通过分析选择开关S合向“1”与合向“2”电路结构的不同,可以判断若把选择开关S合向“1”,欧姆表对应的倍率挡为__________(选填“×10”或“×100”);若把选择开关S合向“2”,则在正确进行欧姆调零操作后欧姆表对应的内阻为__________Ω;
(3)若把选择开关S合向“1”,两表笔短接,调节滑动变阻器的阻值,当流经电源的电流为__________时,刚好实现欧姆调零。结合题中所给条件可以算出:
_________Ω、
_________Ω。
28、如图所示,在坐标系xOy平面的x>0区域内,存在电场强度大小E=2×105N/C、方向垂直于x轴的匀强电场和磁感应强度大小B=0.2 T、方向与xOy平面垂直向外的匀强磁场,在y轴上有一足够长的荧光屏PQ,在x轴上的M(10,0)点处有一粒子发射枪向x轴正方向连续不断地发射大量质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=3.2×10-19 C的带正电粒子(重力不计),粒子恰能沿x轴做匀速直线运动;若撤去电场,并使粒子发射枪以M点为轴在xOy平面内以角速度=2π rad/s顺时针匀速转动(整个装置都处在真空中).
(1)判断电场方向,求粒子离开发射枪时的速度;
(2)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;
(3)荧光屏上闪光点的范围距离;
(4)荧光屏上闪光点从最低点移动到最高点所用的时间.
29、如图所示,直角坐标系中,边长为L的正方形区域,OP、OQ分别与x轴、y轴重合,正方形内的适当区域Ⅰ(图中未画出)中分布有匀强磁场。位于S处的粒子源,沿纸面向正方形区域内各个方向均匀发射速率为
的带负电粒子,粒子的质量为m、电荷量为
。所有粒子均从S点进入磁场,离开区域Ⅰ磁场时速度方向均沿x轴正方向,其中沿y轴正方向射入磁场的粒子从O点射出磁场。y轴右侧依次有匀强电场区域Ⅱ、无场区、匀强磁场区域Ⅲ,各区域沿y轴方向无限长,沿x轴方向的宽度分别为L、1.5L、2L。电场区域Ⅱ的左边界在y轴上,电场方向沿y轴负方向;区域Ⅰ和区域Ⅲ内磁场的磁感应强度大小相等,方向均垂直纸面向里。区域Ⅲ左边界上有长度为L的收集板CD,C端在x轴上。粒子打在收集板上即被吸收,并通过电流表导入大地。不计粒子的重力和相互作用,不考虑粒子对原有电场与磁场的影响。
(1)求磁场的磁感应强度大小B;
(2)求正方形内磁场分布的最小面积S;
(3)为使从O点进入电场的粒子,最终能打到收集板的右侧,求电场强度大小E的范围;
(4)电场强度大小E为(3)中的最大值,且从S处粒子源每秒射出粒子数为n,求稳定后电流表的示数I。
30、如图所示,一个足够大的水池盛满清水,水深h=0.4m,水池底部中心有一点光源A,其中一条光线斜射到水面上距A为l=0.5m的B点时,它的反射光线与折射光线恰好垂直。求:
①水的折射率n;
②用折射率n和水深h表示水面上被光源照亮部分的面积。(仅推导出表达式,不用计算结果,圆周率用π表示)
31、如图所示,两条足够长的平行金属导轨PQ、EF倾斜放置,间距为L,与水平方向夹角为θ 。导轨的底端接有阻值为R电阻,导轨光滑且电阻不计。现有一垂直导轨平面向上的匀强磁场大小为B,金属杆ab长也为L,质量为m,电阻为r,置于导轨底端。给金属杆ab一平行导轨向上的初速度v0,经过一段时间后返回底端时已经匀速。金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求
(1)金属杆ab刚向上运动时,流过电阻R的电流方向;
(2)金属杆ab返回时速度大小及金属杆ab从底端出发到返回底端电阻R上产生的焦耳热;
(3)金属杆ab从底端出发到返回底端所需要的时间。
32、感应加速器可以简化为以下模型:在圆形区域内存在一方向垂直纸面向下,磁感应强度大小B随时间均匀变化的匀强磁场。在磁感应强度变化过程中,将产生涡旋电场,涡旋电场电场线是在水平面内一系列沿顺时针方向的同心圆,同一条电场线上各点的场强大小相等,涡旋电场场强与电势差的关系与匀强电场相同。在此区域内,沿垂直于磁场方向固定一半径为r的圆环形光滑细玻璃管,环心O在区域中心。一质量为m、带电量为+q小球(重力不计)位于玻璃管内部。设磁感应强度B随时间变化规律为,
时刻小球由静止开始加速。求:
(1)小球沿玻璃管加速运动第一次到开始位置时速度的大小。
(2)设小球沿管壁运动第一周所用时间为,第二周所用时间为
,
为多大;
(3)实际过程中,小球对管壁的弹力F可以通过传感器测出,当(此时磁场已经反向)时,即可控制磁场不再变化并将小球从管中引出,试求整个过程中该加速装置的平均功率
。