1、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2、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
3、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.
4、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.轨道周长之比为2∶3
B.线速度大小之比为
C.角速度大小之比为
D.向心加速度大小之比为9∶4
5、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
6、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
7、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
8、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
9、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
10、如图所示,某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上,卷纸的直径为d,轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点,将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点,已知,重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是( )
A.每根绳的拉力大小
B.每根绳的拉力大小
C.卷纸对墙的压力大小
D.卷纸对墙的压力大小
11、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.
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、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
14、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
15、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
16、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
17、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
18、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
19、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
20、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
21、在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中:
(1)下列各实验步骤中,___有错误,应改为_____;按正确操作步骤排序为____(填字母);
A.在导电纸上画出两电极的连线,在该线上对称地找出等距的5个基准点(abcde),并用探针印在白纸上;
B.连接好电极柱的电路并闭合电键;
C.在木板上先铺上白纸,再铺上复写纸,然后再铺上导电纸,导电面向下;
D.取下白纸,将所找的等势点连成等势线;
E.电压传感器的一个探针接触某基准点不动,另一探针缓慢移动直到显示电势差为零时复印一点,类似找出若干等势点。
(2)在电源接通的情况,ab间电势差Uab和bc间电势差Ubc的大小关系是Uab___Ubc(选填“>”,“<”或“=”);
(3)图示黑点代表实验中各记录点,请将实验结果连成等势线,并画出三条电场线_____。
22、如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为时的波形图,此时P质点向y轴负方向运动,虚线为
时的波形图,已知周期
。则该波沿x轴_______(填“正”或“负”)方向传播,波的周期为_______s,速度大小为_______m/s。
23、氢原子第n能级的能量为En=,其中E1是基态能量.若某氢原子发射能量为-
E1的光子后处于比基态能量高-
E1的激发态,则该氢原子发射光子前处于第________能级;发射光子后处于第________能级.
24、一定质量的理想气体,从状态A开始经历AB、BC、CA三个过程又回到状态A,气体的密度、压强p的关系图像如图所示,AB的反向延长线经过坐标原点O,BC、AC分别与纵轴、横轴平行,则气体从状态A到状态B温度______(填“升高”“降低”“不变”),从状态B到状态C______热(填“吸”“放”)。
25、如图所示P—V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过态B、C、D后再回到A。在B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目______(选填“减小”、“不变”、“增大”);若A→B和D→A过程中,气体放出的热量分别为4J和20J,B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20J和12J,则气体完成一次循环对外界所做的功是_______J。
26、如图,位于地球和月球连线上的L1点的物体,在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此,科学家设想在L1建立空间站,则该空间站的线速度_____月球的线速度,其向心加速度____月球的向心加速度。(选填“>”、“=”或“<”)
27、某班同学用如图所示的实验装置测量木块与木板之间的动摩擦因数。长木板水平放在实验台上,右端固定打点计时器,木块用细线绕过长木板左端的定滑轮与砂和砂桶相连,每次木块都由静止释放,重力加速度g取10。
(1)下列说法正确的是( )
A.砂和砂桶的质量一定要远小于木块的质量
B.应使细线与长木板平行
C.木块释放时到右端的距离应适当大些
D.不加垫块是为了使木块所受支持力等于木块的重力
(2)在此实验中,电源频率为50,打出的一条纸带如下图,A、B、C、D、E为过程中相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,则木块的加速度为
__________
。
(3)已测出木块质量,打出这条纸带时砂和砂桶的总质量
,木块与木板之间的动摩擦因数
________。(本题结果均保留2位有效数字)。
28、如图所示,倾角θ=37°、高度H=9m的斜面体A放在水平面上,在斜面底端有一个质量m=1kg的物块B并处于静止状态,斜面体A与物块B之间的动摩擦因数μ=0.5.现用沿斜面向上、大小为F=15N的力拉物块B,欲使物块B能到达斜面顶端,求力F作用的最短时间。(已知物块B运动过程中斜面体A一直保持静止;g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
29、如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图,圆弧CD为半径为R=0.5m的四分之一的圆周,圆心为O,已知AD=光线从AB面上的某点入射,入射角θ1=45°,它进入棱镜后射向O点,恰好不会从BC面射出。求:
(1)该棱镜的折射率n;
(2)光线在该棱镜中传播的时间t(已知光在空气中的传播速度).
30、如图所示,真空中A、B两点分别固定电荷量均为的两个点电荷,O为A、B连线的中点,C为A、B连线中垂线上的一点,C点与A点的距离为
,AC与AB的夹角为
,中垂线上距离A点为
的点的电势为
(以无穷远处为零电势点)。一个质量为
的点电荷(其电荷量远小于Q),以某一速度经过C点,不计点电荷的重力,静电力常量为
。
(1)画出C点的电场强度方向;
(2)若经过C点的点电荷的电荷量为,速度方向由C指向O,要让此点电荷能够到达O点,求其在C点的速度最小值
;
(3)若经过C点的点电荷的电荷量为,要让此点电荷能够做过C点的匀速圆周运动,求其在C点的速度
的大小和方向。
31、如图所示,光滑水平面上放有一质量M=2kg的长滑块P,滑块的左部分带有半径R=1.6m的四分之一光滑圆弧轨道,右部分为长l=2.5m的粗糙水平轨道,圆弧轨道与水平轨道相切,右端有一竖直挡板,一质量m=1kg的小滑块Q从滑块P中圆弧轨道的最高点由静止释放,与P右端挡板碰撞时为弹性碰撞且碰撞时间极短。已知滑块Q与P中水平轨道间的动摩擦因数μ=0.16,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)滑块Q与挡板碰撞前瞬间速度大小;
(2)滑块Q最终相对P静止位置到挡板的距离。
32、恒定电路中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充,电荷的分布是稳定的,不随时间变化,电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,叫作恒定电场。由于在恒定电场中,任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化,它的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等,在恒定电场中同样适用。
(1)在图1的串联电路中,I1、I2、I3分别表示流过电路中1、2、3各点的电流。请根据恒定电场的上述特点和电流的定义式,证明:I1=I2=I3;
(2)在图1的串联电路中,如果以φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3各点的电势,以U01、U12、U23、U03分别表示0与1、1与2、2与3、0与3之间的电势差(电压),请用电势差跟电势的关系,证明:;
(3)电流做功的实质是:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。一段横截面积为S、长为l的直导体,单位体积内有n个自由电荷,自由电荷的电量为e。该导体通有恒定电流时I,导体两端的电势差为U,假设自由电荷定向移动的速率均为v。
a.由于导体中电荷的分布是稳定的,设在任意时间t内,通过这段导体任意截面的电量都为q。如图2所示,相当于有电量为q的自由电荷从导体的一端到了另一端。根据电流做功的实质:导体中的恒定电场对这些自由电荷的静电力做的功就等于电流做功。请根据以上信息,证明:任意时间t内电流做功。
b.导体中存在恒定电场,导体中全部电荷都受到电场力的作用,某段时间内,有的电荷流走了,另外的电荷又来补充,导体中电荷的总量是不变的。根据电流做功的实质:任意时间t内,恒定电场对导体中全部自由电荷的静电力做的功等于电流做功。请根据以上信息,证明:任意时间t内电流做功