1、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
2、如图所示,用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖,在光屏上能观察到一条彩色光带。下列说法正确的是( )
A.玻璃对b光的折射率大
B.c光子比b光子的能量大
C.此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的
D.减小a光的入射角度,各种色光会在光屏上依次消失,最先消失的是b光
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、有一颗绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行周期T是地球近地卫星周期的倍,卫星轨道平面与地球赤道平面重合,卫星上装有太阳能收集板可以把光能转化为电能,提供卫星工作所必须的能量,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8,近似认为太阳光是垂直地轴的平行光,卫星运转一周接收太阳能的时间为t,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
11、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
12、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
13、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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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.
19、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
20、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
21、一个半径为R的薄金属球壳,带有电荷q,壳内充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质,壳外为真空,设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U=______。
22、一列简谐波沿轴传播,t=0.1s时刻的波形如图甲所示,P是平衡位置为x=2m处的质点,Q是平衡位置为x=0.5m处的质点,图乙是质点P的振动图象,则t=0.15s时,Q点的运动方向为_________,从t=0.1s到t=0.2s,该简谐波传播的方向和距离为_________________.
23、如图所示的单摆,摆长为L,小球体积忽略不计,且Ob=L,把小球拉到悬线与竖直方向成θ角后,静止释放使其做简谐振动,则球从a运动到b的时间为_______s,当其运动到O点正下方b点时,摆线在p处被烧断,不计小球在b处的能量损失,小球继续沿光滑水平轨道运动,此轨道与光滑竖直的圆轨道的最低点相切,小球沿圆轨道运动时恰能通过最高点,则圆轨道的半径为_______m。
24、某同学利用如图所示的冲击摆,测定玩具枪射出的弹丸的速度。长度为L的轻绳悬挂质量为M的砂箱,静止在平衡位置时,发射的弹丸打入砂箱,嵌入其中一起上摆,记录下砂箱摆过的角度为θ,已知当地重力加速度为g,空气阻力忽略不计,为测出弹丸的初速度,还需要测量的物理量及符号是________,为了尽可能准确测出初速度,枪口在发射弹丸时应________,弹丸的初速度大小为________(用已知量及测量的物理量符号表示)。
25、如图甲所示,一开口向上的导热气缸内封闭了一定质量的理想气体,气体体积为V、压强为1.5p0,活塞可无摩擦滑动且不漏气,气缸外大气压强为p0,环境温度不变。现将气缸倒立挂起稳定后如图乙所示,该过程中气体__________(选填“吸热”或“放热”),气体体积变为___________。
26、图甲为一列简谐横波在t=2.5s时刻的波形图,P是平衡位置在x=2m处的质点,图乙为质点P的振动图像,可知该简谐横波沿x轴___________(选填“正”或“负”)方向传播,传播速度为___________m/s。
27、某实验小组为测量当地的重力加速度,采用了如图所示装置进行实验。具体实验操作如下:
A.按上图所示安装好实验装置,挂上托盘和砝码;
B.调整垫块位置,轻推小车后,使小车沿斜面向下运动,并通过A、B两光电门的时间相等,小车和遮光片的总质量为M,遮光片的宽度为d;
C.取下托盘和砝码,用天平测出其总质量m;
D.把小车放回木板上原位置,小车沿木板加速下滑,分别记录小车经过A、B两光电门的时间为t1、t2,测得两光电门间的距离为L。
(1)该小组用游标卡尺测量遮光片的宽度如下图所示,则遮光片的宽度___________cm。
(2)关于实验,下列说法正确的是( )
A.实验时需要满足
B.为减小实验误差,可采用宽度更大的遮光片进行实验,并改变垫块的高度与砝码质量多次进行实验,求平均值
C.调整垫块位置是为了平衡摩擦力
D.为减小误差,应保持细线与斜面平行,并增大两光电门之间的距离
(3)重力加速度的表达式是_______________________(用题中所测物理量的符号表示)。
28、某种回旋加速器的设计方案如图甲所示,图中粗黑线段为两个正对的带电极板,两个极板的板面中部各有一狭缝(沿OP方向的狹长区域),带电粒子可通过狭缝穿越极板(如图乙所示),板间电势差恒定为U(下极板电势高于上极板电势,且极板间只有电场)。两细虚线间(除开两极板之间的区域)既无电场也无磁场;其他部分存在匀强磁场,磁感应强度方向垂直于纸面。在贴近下极板缝隙的离子源S中产生的质量为m、电荷量为q(q>0)的离子,由静止开始被电场加速,经狭缝中的O点进入磁场区域,O点到极板右端的距离为D,到出射孔P的距离为4D,已知磁感应强度大小可以在零到某一最大值之间调节,离子从离子源上方的O点射入磁场区域,最终只能从出射孔P射出。假设离子打到器壁或离子源外壁则立即被吸收。忽略相对论效应,不计离子重力。求:
(1)磁感应强度的最小值。
(2)调节磁感应强度大小为B1=时,离子能从P点射出,计算此时离子从P点射出时的动能。
(3)若将磁感应强度在(,
)范围内调节,写出离子能从P点射出时该范围内磁感应强度B所有的可能值。
29、水平地面上一粗糙水平轨道,一端与一粗糙斜面平滑连接于B点,另一端与一光滑圆弧轨道平滑连接于C点,一小物块由斜面顶点A静止释放,如图所示。已知小物块质量为m,小物块与斜面和水平轨道的动摩擦因数均为,斜面高度与圆轨道的直径均为2R,斜面的倾角
=30°,水平轨道长为
R,重力加速度为g,不计小物块经过B点时动能损失,求:
(1)小物块第一次到达C点时对圆轨道的压力大小;
(2)小物块最终静止的位置。
30、如图甲所示,带电量q=+1.0×10-4C、质量M=0.25kg的物块放在足够大的绝缘粗糙水平面上,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2;长l=m的轻质细线上端固定,下端系着一质量m=0.5kg的绝缘小球,小球静止时位于O点。以O为原点,水平向右为x轴建立坐标。O点右侧空间有一水平电场,电场强度E随位置x的变化关系如图乙所示,规定水平向右为场强正方向。现将小球拉至与竖直方向夹角θ=37°的位置静止释放,运动至最低点O时与物块发生弹性正碰。设物块在碰撞和滑行过程中电荷量保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,小球与物块均视为质点。已知cos37°=0.8,g取10m/s2,求
(1)碰撞前瞬间细线对小球的拉力;
(2)碰撞后瞬间物块的速度大小;
(3)物块最终停止的位置坐标。
31、在现代科学实验室中,经常用磁场来控制带电粒子的运动。某仪器的内部结构简化如图:足够长的条形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ宽度均为L,边界水平,相距也为L,磁场方向相反且垂直于纸面,Ⅰ区紧密相邻的足够长匀强电场,方向竖直向下,宽度为d,场强E=。一质量为m,电量为+q的粒子(重力不计)以速度v0平行于纸面从电场上边界水平射入电场,并由A点射入磁场Ⅰ区(图中未标出A点)。不计空气阻力。
(1)当B1=B0时,粒子从Ⅰ区下边界射出时速度方向与边界夹角为,求B0的大小及粒子在Ⅰ区运动的时间t;
(2)若B2=B1=B0,求粒子从Ⅱ区射出时速度方向相对射入Ⅰ区时速度方向的侧移量h;
(3)若B1=B0,且Ⅱ区的宽度可变,为使粒子经Ⅱ区恰能返回A点,求Ⅱ区的宽度最小值Lx和B2的大小。
32、如图所示,一游戏装置由固定于竖直平面内的倾斜直轨道AB、圆心为的圆弧形轨道BCD、圆心为
的半圆形细圆管轨道DEF组成,轨道在B、D处平滑连接,C、
、D、
和F点在同一竖直线上。已知可视为质点的滑块质量
,轨道BCD和DEF的半径均为
,轨道AB的A端和B端距水平地面的高度分别为
和
,轨道均光滑,不计空气阻力,若滑块从轨道AB上某处由静止释放。
(1)释放处距水平地面高度,求运动到最低点C时速度
的大小及轨道对其支持力
的大小;
(2)滑块能从F点飞出落到水平地面上,求落地点离C点的最大距离;
(3)滑块始终不脱离轨道,求释放处距水平地面高度的范围。