1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
7、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.
8、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
9、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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.
15、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
16、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
17、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
18、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.
19、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
20、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
21、甲、乙两列简谐机械横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播,在时刻两列波的部分波形如图所示,甲波恰好传播到质点
,乙波恰好传播到质点
。已知甲波的周期
,则乙波的周期为_______s,质点
第一次到达最大位移
的时刻为______s。
22、请写出麦克斯韦方程组的具体形式:________,_______。
23、无人驾驶汽车作为汽车的前沿科技,目前尚在完善中,它车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”。若无人驾驶汽车以的速度匀速行驶,“嗅”到前方
处以
的速度同向匀速行驶车辆“气息”时开始自动制动,制动加速度大小为
,不考虑制动反应时间,则无人驾驶汽车从开始制动到停止所用时间为________s,无人驾驶汽车_________(填“会”或“不会”)与前车相撞。
24、一个铀核()放出一个粒子后衰变成钍核(
),其衰变方程为____________,已知静止的铀核、钍核和粒子的质量分别为
、
、和
,真空中的光速为c,上述衰变过程中释放出的核能为____________。
25、如图所示,用折射率为的某种材料制成横截面为直角三角形的透明介质,其中边长MN为2L,∠NMO=30°,∠MON=90°,己知光在真空中传播的速度为c,一束平行光垂直于MN边入射,到达ON界面的光___________(填“能”或“不能”)发生全反射现象。从OM界面射出的光线折射角为___________;从OM界面射出的光,在介质中传播的最长时间为___________(不考虑多次反射)。
26、如图所示,光滑金属导轨宽L=0.4m,均匀变化的磁场垂直过其平面,方向如图所示,磁感应强度的变化规律如图所示,直金属棒ab的电阻为1Ω,自t=0时从导轨最左端以v=1m/s的速度向右匀速运动。若导轨电阻不计,则1s末回路中的电动势E=_________V;1s末ab棒所受磁场力的大小F=_________N。
27、在“利用单摆测重力加速度”的实验中.
(1)某同学尝试用DIS测量周期.如图,用一个磁性小球代替原先的摆球,在单摆下方放置一个磁传感器,其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方.图中磁传感器的引出端A应接到________.使单摆做小角度摆动,当磁感应强度测量值最大时,磁性小球位于_________.若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t,则单摆周期的测量值为_________(地磁场和磁传感器的影响可忽略).
(2)多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L及相应的周期T.此后,分别取L和T的对数,所得到的lgT-lgL图线为__________(填:“直线”、“对数曲线”或“指数曲线”);读得图线与纵轴交点的纵坐标为c,由此得到该地重力加速度g=_________.
28、如图甲所示,光滑水平面上有一质量为的“
”形木板(右端挡板厚度忽略)以速度
向左做匀速直线运动,某时刻一质量为
的可视为质点的物块以速度
向右水平滑上木板,经过
时间物块与木板右端的挡板发生弹性碰撞。已知物块与木板间的动摩擦因数为
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
。求:
(1)木板的长度;
(2)从碰撞后到物块与木板共速所经历的时间;
(3)若物块与木板碰撞结束的瞬间,给木板施加一水平向右的力,力只作用
时间,大小随时间
的变化图像如图乙所示,已知在力
作用的时间内,物块相对木板运动的位移
,求最终物块与挡板之间的距离。
29、运动员把冰壶沿水平冰面推出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。空气阻力不计,g取。
(1)运动员以的速度投掷冰壶,若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02,冰壶能在冰面上滑行多远;
(2)若运动员仍以的速度将冰壶投出,其队友在冰壶自由滑行
后开始在其滑行前方摩擦冰面,冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%,求冰壶多滑行的距离及全程的平均速度大小。
30、如图所示,ef、gh为两光滑的导轨,两导轨分别与平行金属板CC′、DD′相连,导轨和金属板的间距均为d,在导轨间有方向垂直于导轨所在平面、宽度相等的两个匀强磁场。一金属杆PQ与两导轨垂直,在外力作用下保持v0向右匀速运动,金属杆PQ进入磁场的同时,有一带电粒子以平行于金属板的速度v1沿着板的中心轴线飞入,当PQ离开两个磁场时,带电粒子恰好从轴线飞出电场。金属板长为L,粒子的电量为q,质量为m,金属杆PQ与导轨始终接触良好,不计电容器充放电时间,忽略粒子重力,求:
(1)每个磁场的宽度;
(2)两个磁场的磁感应强度大小关系;
(3)为保证带电粒子能飞出电场,第一个磁场的磁感应强度的最大值。
31、如图所示的平面直角坐标系xoy位于竖直面内,其中y轴竖直,点A、C的坐标分别为(0,L)和(-L,0).整个空间存在方向沿x轴负方向的匀强电场E1(未画出)。将一质量为m、带电荷量为+q的小球从A点静止释放,小球恰能经过C点,小球经过C点时匀强电场方向变为竖直向上,场强大小变为原来的
,同时整个空间加上磁感应强度大小
(g为重力加速度大小)方向垂直坐标平面向外的匀强磁场(未画出),小球再运动
后,撤去磁场并将电场恢复为初始时的匀强电场E1,求:
(1)电场的场强大小以及小球通过C点时的速度大小
(2)撤去磁场后小球通过AC连线的位置距A点的距离。
32、图甲为匀强电场,电场强度为E,电场中沿电场线方向上有A、B两点,距离为d,设A、B两点间的电势差为
(1)一个点电荷q从A点移动到B点,请利用功的定义式以及电场力做功与电势差的关系式证明
(2)图乙是某一正点电荷周围的电场线分布图,M、N、P为其中一条电场线上的三点,N是MP的中点。
①请判断电势差与
的大小关系,并简要说明你的理由。
②如果把一个带负电的试探电荷由M点移到P点,请问它的电势能是增加还是减小?说明你的理由。