1、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
2、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
3、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.
4、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.
5、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
6、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
7、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
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、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
11、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
12、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
13、网课期间,有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上,如图所示。投影仪质量为m,重力加速度为g,则吊杆对投影仪的作用力( )
A.方向左斜向上
B.方向右斜向上
C.大小大于mg
D.大小等于mg
14、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
15、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.
16、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
17、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
18、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
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
21、在光滑的水平面上,质量为2kg的平板小车以速度3m/s作匀速直线运动.质量为1kg的物体竖直掉在车上(不反弹).由于物体和车之间的摩擦,经时间0.5s后它们以共同的速度前进,在这个过程中,小车所受摩擦力的大小为_________N.
22、某同学利用较宽阔的水槽研究水波。如图所示,水面上有三点构成的直角三角形区域,其中,
,振针上下振动可形成连续的简谐波向四周传播,水波波速为
,不考虑水槽边缘对水波的反射。
(1)若只有一个振针在点以
的频率振动,则
点起振的时间间隔为___________
点起振后,当
点处于波峰时,
点处于___________(填“波峰”、“平衡位置”或“波谷”);
(2)若有两个振针分别在处以
的频率同步调振动,则水面上形成稳定的干涉图样后,
点的振动始终___________(填“加强”或“减弱”)。
23、若月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a,则在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度为_________。若月球表面的重力加速度值和引力常量已知,还需已知_________,就能得求月球的质量。
24、如图,气缸中的气体膨胀时,推动活塞向外运动,若气体对活塞做的功是4×104J,气体的内能减少了6×104J,则在此过程中气体___________(选填“吸收”或“放出”)的热量是___________J。
25、2022年10月19日,我国新一代“人造太阳”HL-2M等离子体电流突破100万安培,创造了我国可控核聚变装置运行新记录,标志着我国核聚变研发迈进了重要一步。核聚变的反应方程为:,其中X为__________(选填“质子”“中子”或“电子”);
的平均结合能__________(选填“大于”“等于”或“小于”)
平均结合能。
26、如图所示,一横截面为半圆柱形的玻璃砖,圆心为O,半径为R。某一单色光垂直于直径方向从A点射入玻璃砖,折射光线经过P点,OP与单色光的入射方向平行,且A到O的距离为,P到O的距离为
,则玻璃砖对单色光的折射率为_________。若另有折射率n=2的单色光仍沿原方向从A点射入该玻璃砖,则单色光第一次到达玻璃砖面上_______(填“能”或“不能”)发生全反射。
27、某些固体材料受到外力后除了产生形变,其电阻率也要发生变化,这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”。现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应,已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧,实验室中有下列器材:
A.电源E(3 V,内阻约为1 Ω)
B.电流表Al (0.6 A,内阻r1=5 Ω)
C.电流表A2(0.6 A,内阻r2约为1 Ω)
D.开关S,定值电阻R0
(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值,请完成虚线框内电路图的设计。( )
(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向),闭合开关S,记下电表读数,A1的读数为I1,A2的读数为I2,得Rx=______________(用字母表示)。
(3)改变力的大小,得到不同的Rx值,然后让力反向从下向上挤压电阻,并改变力的大小,得到不同的Rx值。最后绘成的图像如图所示,除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外,根据图线的对称性还可以得到的结论是_______________________。当F竖直向下时,可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx=______________。
(4)定值电阻R0的阻值应该选用________________。
A.0.5 Ω B.4 Ω C.20Ω D.50 Ω
28、北京冬奥会在2月11日晚举行的男子钢架雪车比赛中,闫文港为中国夺得了该项目的第一枚奥运奖牌,也创造了中国男子钢架雪车的奥运会最好成绩。赛道有出发区和滑行区、,赛道出发区共50m,要求运动员在前15m内蹬击冰面助跑并跃上雪车,前15m起跑区的坡度均为2%,后35m坡度逐渐增大,直至达到12%(坡度为100%时倾角为45°),滑行区的落差为127m,运动员通过滑行区的多个弯道是该赛事的比赛重点与观赛看点。某运动员从起点开始蹬击冰面助跑,用5s完成赛道出发区前15m的起跑滑行,以54km/h的速度进入滑行区,最后以135km/h的速度离开滑行区。已知运动员和雪车的总质量为m=100kg,运动员出发时重力沿斜坡向下的分力为F=16N,所受阻力为F阻=8N,取g=10m/s2。
(1)此运动员正好在距离起点15m处跃上雪车,求助跑过程中运动员沿冰面蹬击的平均作用力的大小;
(2)此运动员在滑行区滑行的过程中,求钢架雪车克服阻力所做的功。
29、现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。如图甲所示,上下为电磁体的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中沿逆时针(从上往下看)做半径为r不变的圆周运动,通过引出管,把加速后的电子引入到长方体中。长方体
上下面是边长为L的正方形,
足够长。在长方体内加上不同的匀强磁场,可使电子能够打在
和
二个侧面上,俯视图如乙图所示。在电磁体线圈中加均匀变化的电流,产生大小恒定的感生电场使电子加速。现从电子枪放出一个初速度不计的电子,在电子轨道被加速半圈后直接通过引出管进入长方体。若在长方体内加上竖直向下的大小为B的匀强磁场,电子刚好沿着对角线ac垂直磁场进入长方体,恰好打在ab的中点f。(已知电子的质量为m,电荷量为e,整个装置都放在真空中,不计电子的重力)求:
(1)电子进入引出管的速度大小和感生电场E的大小;
(2)现在把长方体的磁场的方向改为垂直和
二侧面的方向,俯视图如图丙,则:
①若磁场大小仍为B,电子进入长方体的速度大小不同,但方向一直都是沿对角线ac的方向,为了能够让电子只打到平面上,电子进入长方体速度范围;
②若磁场大小变为,电子进入长方体的速度大小(即(1)问的速度),沿对角线ac的方向,电子能否打到
面上,如果能,请计算打到
面上的点与电子刚进入长方体入射点间的距离,如若不能请说明理由。
30、如图所示,内壁光滑的水平放置气缸被两个活塞分成A、B、C三部分,两活塞间用轻杆连接,活塞厚度不计,在E、F两处设有限制装置,使左边活塞只能在E、F之间运动, E、F之间的容积为.开始时左边活塞在E处,A部分的容积为
,A部分内气体的压强为
(
为大气压强),温度为297K;B部分的容积为
,B部分内气体的压强为
,温度恒为297K;C部分内为真空.现缓慢加热A部分内气体,直至温度升为399.3K.求:
(1)活塞刚离开E处时的温度;
(2)A部分内气体最后的压强p.
31、如图所示,CEG、DFH是两条足够长的、水平放置的平行金属导轨,导轨间距为L,在CDFE区域存在垂直于导轨平面向上的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨的右端接有一阻值为R的电阻,左端与光滑弯曲轨道MC、ND平滑连接。现将一阻值为R,质量为m的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰停在磁场的右边界EF处。金属导轨电阻不计,EF左侧导轨光滑,右侧导轨粗糙,与导体棒间动摩擦因数为μ。建立原点位于磁场左边界CD、方向沿导轨向右的坐标轴x,已知导体棒在有界磁场中运动的速度随位移均匀变化,即满足关系式:,v0为导体棒进入有界磁场的初速度。求:
(1)有界磁场区域的宽度d;
(2)导体棒运动到加速度a;
(3)若导体棒从弯曲轨道上4h高处由静止释放,则导体棒最终的位置坐标x和这一过程中导体棒上产生的焦耳热Q。
32、如图所示平面内,在第一、二象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场;在第三、四象限内-2d≤y≤0区域存在沿x轴正方向的匀强电场,在y<-2d区域存在垂直纸面向里的匀强磁场。现有一质量为m、电荷量为e的质子从电场中的A(0,-2d)点以初速度v0沿y轴正方向射入匀强电场,并从(3d,0)处第2次经过x轴。已知两个磁场的磁感应强度大小相等,匀强电场的电场强度大小为
,求:
(1)质子第1次经过x轴的速度;
(2)匀强磁场的磁感应强度大小;
(3)质子第3次经过x轴的横坐标值。