1、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
2、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
3、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
4、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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.
10、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
11、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,其传播速度
,此时质点P的位移为
,则质点P的位移y随时间t变化的关系为( )
A.
B.
C.
D.
12、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
13、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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.
19、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.
20、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
21、如图实线与虚线分别表示频率相同的两列机械波某时刻的波峰和波谷。两列波的振幅分别为5 cm和3 cm,则此时刻O、M两点偏离平衡位置的位移之差大小为________cm,N、P两点偏离平衡位置的位移之差大小为________cm。
22、如图,光滑斜面固定在地面上,底端有小物块P,在沿斜面向上的拉力F的作用下由静止开始沿斜面向上运动,经过时间t,拉力做功30J,此时将F反向,又经过2t时间物块P回到出发点,设地面为重力势能零势能面,则物块回到地面时的机械能为__J,当物块动能为8J时,重力势能为__J。
23、一个电子绕氦核运动形成类氢氦离子,其能级图如图所示。若一群处于n=4能级的类氢氦离子向低能级跃迁,可辐射________种波长的光子。已知类氢氦离子在基态和n=4能级的能量分别为E1和E4,普朗克常量为h,真空中光速为c,则辐射出的光子中最短的波长为________。
24、继2018年“东方超环”实现一亿度运行之后,更先进的“中国环流2号”(图甲)于2020年12月4日首次放电成功,我国的托卡马克技术又有了新的突破,正在引领全世界走向能源的圣杯——可控核聚变。可控核聚变的磁约束像一个无形的管道,将高温等离子体束缚在其中,通过电磁感应产生的涡旋电场给等离子体加速,使其达到核聚变的点火温度。利用环流2号的原理,可以做一些简化后的模拟计算。半径为r的环形光滑管道处于垂直纸面向里、随时间均匀增大的匀强磁场中,磁感应强度的变化规律为B=kt,如图乙所示。t=0时刻,一个质量为m、电荷量为+q的微粒,从静止开始被涡旋电场加速,t时刻与一个静止的中性粒子m0相撞,并结合在一起,电荷量不变。在计算过程中均不考虑重力。
(1)① 随时间均匀增大的匀强磁场在管道内产生涡旋电场的强弱___________;
A.增大 B.不变 C.减小
② 请说出微粒被涡旋电场加速后在磁场中的旋转方向;___________
(2)① 求碰前瞬间带电微粒的速度v;___________
② 请证明:无论m0多大,碰后瞬间管道对结合体的作用力方向均沿圆环半径向外。___________
25、如图所示,图甲是一列沿x轴传播的简谐横波在s时的波形图,P、Q是波上的两个质点,对应的横坐标分别为
,
,图乙是质点Q的振动图象。该列简谐横波沿x轴___________方向传播(填“正”或“负”),P、Q两个质点相继到达波谷的最短时间差为___________s。
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、某实验小组欲用伏安法测量一合金导线的电阻率,其电阻Rx大约为,可选用的实验器材如下:
直流电源(电动势4V,内阻不计)
电压表V(量程0~3V,内阻约)
电流表A(量程0~3mA,内阻)
滑动变阻器R(最大阻值)
定值电阻R1(阻值等于)
定值电阻R2(阻值等于)
开关
导线若干
(1)用螺旋测微器测量合金导线的直径d,示数如图甲所示,则读数为_____cm。
(2)测量电路如图乙所示,为了使测量结果更加准确,定值电阻应选择______。(填“R1”或“R2”)
(3)根据电路图连接电路,闭合开关,电压表的示数为U=2.1V,电流表的示数为I=2.0mA。则合金导线的电阻为____。
28、冬季是冰雪运动的好时节,滑冰场有一个小朋友在自娱自乐。水平冰面上有一固定的竖直挡板,小朋友面对挡板静止在冰面上,他把一质量为3.0kg的静止物块以大小为5.0m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,小朋友获得0.5m/s的退行速度,若不计冰面的摩擦力,求:
(1)小朋友的质量和该过程小朋友至少消耗多少自身的能量;
(2)物块与挡板弹性碰撞后速度反向,追上小朋友时,小朋友又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0m/s的速度与挡板发生弹性碰撞。总共经过多少次这样推物块后,反弹的物块不能再追上小朋友;
(3)完成(2)后小朋友冲向自己正前方放置的小背包并将其拿起,拿起背包后发现物块恰好不能追上自己,求小朋友拿起背包的过程二者损失的机械能。
29、如图,倾角θ=37°的直轨道AC与圆弧轨道CDEF在C处相切且平滑连接,整个装置固定在同—竖直平面内。圆弧轨道的半径为R,DF是竖直直径,O点为圆心,E、O、B三点在同一水平线上。A、F也在同一水平线上,两个小滑块P、Q(都可视为质点)的质量都为m。已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等,但滑块P与整个轨道间和滑块Q与圆弧轨道间的摩擦力都可忽略不计。同时将两个滑块P、Q分别在A、B两点由静止释放,之后P开始向下滑动,在B点与Q相碰。碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动,已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度为g,求:
(1)两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值;
(2)滑块Q在轨道AC上往复运动经过的最大路程。
30、一列简谐横波在x轴上传播,a、b是x轴上相距的两质点。
时,b质点正好到达正方向最大位移处,且b质点到x轴的距离
,而此时a质点恰好经过平衡位置向下运动。已知这列波的频率
。
(1)求经过时间,a质点运动的路程s;
(2)若大于一个波长,求该波的波速v。
31、电容是物理学中重要的物理量。如图1甲所示,空气中的平行板电容器充满电后与电源断开,仅改变电容器
两极板间的距离
,电容器
的电容
也随之变化。多次实验后,得到图1乙所示图像:一条斜率为
的直线。
(1)已知电容器所带电荷量为
;
a.请你分析判断,当板间距变化时,两极板间的电场强度
如何变化。
b.求下极板对上极板所产生的电场力的大小。
(2)用电容器制成静电天平,如图2甲所示:将电容器
置于空气中,下极板保持固定,上极板接到天平的左端。当电容器
不带电时,天平恰好保持水平平衡,其两极板间的距离为
。当天平右端放置一个质量为
的砝码时,需要在电容器
的两极板间加上电压
,使天平重新水平平衡。已知重力加速度为
。
a.写出砝码质量与两极板间所加电压
的关系式;
b.分析判断,将图2乙所示理想电压表上的电压值改标为质量值,从左到右,相邻刻度间的质量差将如何变化。
(3)如图3所示,将电容器的下极板保持固定,上极板由一劲度系数为
的轻质绝缘弹簧悬挂住。当两极板均不带电时,极板间的距离为
。当两极板间的电势差为
时,两极板间的距离变为
,两极板始终保持水平正对。
a.请讨论上极板平衡位置可能的个数的情况。
b.(选做)请在老师的帮助下,结合教材,指出一种可能的应用。
32、如图甲所示,两根电阻不计的光滑平行金属导轨PQF、MNE相距L=1.6m,轨道的PQ和MN段为圆弧轨道,分别与固定在水平面上的QF段和NE段平滑连接,轨道右端足够长。金属杆ab和cd锁定在图示位置,此时杆ab距离水平轨道的竖直高度为h=0.8m,杆cd到圆弧轨道末端的距离为x=2.5m,杆ab和cd与两金属导轨垂直且接触良好,已知杆ab、cd的质量均为m=0.4kg、电阻均为R=0.4Ω,金属导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,取重力加速g=10m/s2。
(1)求0~2s内通过杆ab感应电流的大小和方向;
(2)t=2s时刻自由释放杆ab,保持杆cd处于锁定状态,待杆ab进入磁场运动x1=0.125m时,立即解除杆cd锁定,求:从t=0开始计时杆cd中产生的焦耳热。