1、如图所示,小磁针静止在导线环中。当导线环通过沿逆时针方向的电流时,忽略地磁场影响,小磁针最后静止时N极所指的方向( )
A.水平向右
B.水平向左
C.垂直纸面向里
D.垂直纸面向外
2、倾角为 的斜面上,有质量为m,同一材质制成的均匀光滑金属圆环,其直径 d恰好等于平行金属导轨的内侧宽度。如图,电源提供电流 I,圆环和轨道接触良好。下面的匀强磁场,能使圆环保持静止的是( )
A.磁场方向垂直于斜面向上,磁感应强度大小等于
B.磁场方向垂直于斜面向下,磁感应强度大小等于
C.磁场方向竖直向下,磁感应强度大小等于
D.磁场方向竖直向上,磁感应强度大小等于
3、猎豹起跑时加速度的大小可达8m/s2。一只质量为50kg的猎豹以该加速度起跑瞬间,所受外力的合力大小为( )
A.100N
B.200N
C.400N
D.600N
4、一质量为2kg的物体,在水平力的作用下沿水平面做匀速直线运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,则水平面对物体的摩擦力大小为( )
A.0.1N
B.0.4N
C.4N
D.10N
5、丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应,他在电与磁学研究上开创性的工作创立了物理研究的新纪元。某物理探究小组在实验室重复了奥斯特的实验,具体做法是:在静止的小磁针正上方,平行于小磁针水平放置一根直导线,当导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线的电流为时,小磁针静止时与导线夹角为
。已知直导线在某点产生磁场的强弱与通过该直导线的电流成正比,若在实验中发现小磁针静止时与导线夹角为
,则通过该直导线的电流为( )
A.
B.
C.
D.
6、如图所示,面积均为的单匝线圈绕轴在磁感应强度为
的匀强磁场中以角速度
匀速转动,从图中所示位置开始计时,下图中能产生正弦交变电动势
的是( )
A.
B.
C.
D.
7、2021年12月9日,神舟十三号乘组进行天宫授课,如图为航天员叶光富试图借助吹气完成失重状态下转身动作的实验,但未能成功。若他在1s内以20m/s的速度呼出质量约1g的气体,可获得的反冲力大小约为( )
A.0.01N
B.0.02N
C.0.1N
D.0.2N
8、长度测量是光学干涉测量最常见的应用之一。如要测量某样品的长度,较为精确的方法之一是通过对干涉产生的条纹进行计数;若遇到非整数干涉条纹情形,则可以通过减小相干光的波长来获得更窄的干涉条纹,直到得到满意的测量精度为止。为了测量细金属丝的直径,把金属丝夹在两块平板玻璃之间,使空气层形成尖劈,金属丝与劈尖平行,如图所示。如用单色光垂直照射,就得到等厚干涉条纹,测出干涉条纹间的距离,就可以算出金属丝的直径。某次测量结果为:单色光的波长λ=589.3nm,金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880mm,其中30条亮条纹间的距离为4.295mm,则金属丝的直径为( )
A.4.25×10-2mm
B.5.75×10-2mm
C.6.50×10-2mm
D.7.20×10-2mm
9、对于场强,本节出现了和
两个公式,下列认识正确的是( )
A.表示场中的检验电荷,
表示场源电荷
B.随
的增大而减小,随
的增大而增大
C.第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强,且的方向和
一致
D.在第二个公式中,虽由
表示,但实际
与
无关
10、如图所示,虚线abc代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知( )
A.三个等势面中,a的电势最低
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.带电质点通过P点时的动能较通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时小
11、如图所示,纸面内有一圆心为O,半径为R的圆形磁场区域,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里。由距离O点处的P点沿着与
连线成
的方向发射速率大小不等的电子。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力且不考虑电子间的相互作用。为使电子不离开圆形磁场区域,则电子的最大速率为( )
A.
B.
C.
D.
12、如图所示,a、b是环形通电导线内外两侧的两点,这两点磁感应强度的方向( )
A.均垂直纸面向外
B.a点水平向左;b点水平向右
C.a点垂直纸面向外,b点垂直纸面向里
D.a点垂直纸面向里,b点垂直纸面向外
13、如图所示,两光滑平行导轨倾斜放置,与水平地面成一定夹角,上端接一电容器(耐压值足够大).导轨上有一导体棒平行地面放置,导体棒离地面的有足够的高度,匀强磁场与两导轨所决定的平面垂直,开始时电容器不带电.将导体棒由静止释放,整个电路电阻不计,则 ( )
A.导体棒一直做匀加速直线运动
B.导体棒先做加速运动,后作减速运动
C.导体棒先做加速运动,后作匀速运动
D.导体棒下落中减少的重力势能转化为动能,机械能守恒
14、如图所示中,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。电源的电动势为E,内阻为r,电压表读数为U,电流表读数为I。当R3的滑片向a端移动时,下列结论中正确的是( )
A.U变大,I变大
B.U变大,I变小
C.U变小,I变小
D.U变小,I变大
15、某铁路安装有一种电磁装置可以向控制中心传输信号,以确定火车的位置和运动状态,其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图),当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈边长分别为和
,匝数为
,线圈和传输线的电阻忽略不计。若火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号
与时间
的关系如图乙所示(
、
均为直线),
、
、
、
是运动过程的四个时刻,则火车( )
A.在时间内做匀速直线运动
B.在时间内做匀减速直线运动
C.在时间内加速度大小为
D.在时间内和在
时间内阴影面积相等
16、如图所示,质量为2kg的木板M放置在足够大光滑水平面上,其右端固定一轻质刚性竖直挡板,能承受的最大压力为4N,质量为1kg的可视为质点物块m恰好与竖直挡板接触,已知M、m间动摩擦因数,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始两物体均静止,某时刻开始M受水平向左的拉力F作用,F与M的位移x的关系式为
(其中,F的单位为N,x的单位为m),重力加速度
,下列表述正确的是( )
A.m的最大加速度为
B.m的最大加速度为
C.竖直挡板对m做的功最多为48J
D.当M运动位移为24m过程中,木板对物块的冲量大小为
17、乘坐高铁,已经成为人们首选的出行方式。某次高铁列车从沈阳开往北京,全程约700km,列车7:16开,用时2h30min。关于运动的描述,下列说法正确的是( )
A.7:16是时间间隔
B.2 h30 min是时刻
C.全程约700km是位移
D.全程约700km是路程
18、在水深超过200 m的深海,光线极少,能见度极低,有一种电鳗具有特殊的适应性,能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己.若该电鳗的头尾相当于两个电极,它在海水中产生的电场强度达到104 N/C,可击昏敌害.则身长50 cm的电鳗,在放电时产生的瞬间电压可达( )
A.50 V
B.500 V
C.5000 V
D.50000 V
19、如图所示,边长为的L的正方形区域abcd中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里一带电粒子从ad边的中点M点以一定速度垂直于ad边射入磁场,仅在洛伦兹力的作用下,正好从ab边中点N点射出磁场
忽略粒子受到的重力,下列说法中正确的是
A.该粒子带负电
B.洛伦兹力对粒子做正功
C.粒子在磁场中做圆周运动的半径为
D.如果仅使该粒子射入磁场的速度增大,粒子做圆周运动的半径也将变大
20、在足球比赛中,关于运动员与足球之间的力,下列说法正确的是( )
A.运动员先给足球作用力,足球后给运动员作用力
B.运动员给足球的力与足球给运动员的力大小相等
C.运动员给足球的力与足球给运动员的力是一对平衡力
D.运动员给足球的力与足球给运动员的力不在同一条直线上
21、如图所示,带有活塞的汽缸中封闭着一定质量的气体(不考虑分子势能).将一个热敏电阻(电阻值随温度升高而减小)置于汽缸中,热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接,汽缸和活塞均具有良好的绝热性能.下列说法正确的是( )
A.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,需加一定的拉力,说明气体分子间有引力
B.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大,则欧姆表读数将变小
C.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定增大
D.若发现欧姆表读数变大,则汽缸内气体内能一定减小
22、如图甲所示,金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端.小球在斜面上做简谐运动,到达最高点时,弹簧处于原长.取沿斜面向上为正方向,小球的振动图像如图乙所示.则
A.弹簧的最大伸长量为4m
B.t=0.2s时,弹簧的弹性势能最大
C.t=0.2s到t=0.6s内,小球的重力势能逐渐减小
D.t=0到t=0.4s内,回复力的冲量为零
23、如图所示,半径为的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为
,顶部恰好是一半球体,底部中心有一光源
向顶部发射一束由
、
两种不同频率的光组成的复色光,当光线与竖直方向夹角
变大时,出射点
的高度也随之降低,只考虑第一次折射,发现当
点高度
降低为
时只剩下
光从顶部射出,下列判断正确的是( )
A.在此透光材料中光的传播速度小于
光的传播速度
B.光从顶部射出时,无
光反射回透光材料
C.此透光材料对光的折射率为
D.同一装置用、
光做双缝干涉实验,
光的干涉条纹较大
24、一种心脏除颤器通过电容器放电完成治疗。在一次模拟治疗中,电容器充电后电压为4.0kV,在2.0ms内完成放电,这次放电通过人体组织的平均电流强度大小为30A,该心脏除颤器中电容器的电容为( )
A.15μF
B.10μF
C.20μF
D.30μF
25、一辆汽车的质量为1.3吨。当轮胎“充满”气时,每个轮胎与地面的接触面积为130cm2,胎内气体体积为20L,压强为__________Pa。当轮胎充气“不足”而轮毂盖边缘着地时,胎内仍有15L压强为1atm的空气。用一电动充气机以每分钟50L的速度将压强为1atm的空气压入轮胎,假设在此过程中气体温度保持不变,则充满四个轮胎约需要_________分钟。(重力加速度g取10m/s2,1atm约为105Pa)
26、在双缝干涉实验中,钠灯发出波长为589nm的黄光,在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为1.68×10-4m,则相邻两明条纹中心间距为_____m。若改用氦氖激光器作光源(发出红光),其它条件不变,则相邻两明条纹中心间距比黄光的_____(选填“大”或“小”)。
27、钋核的比结合能大于氡核
的比结合能,所以钋核结合能更大( )
28、图中画出了氢原子的几个能级,并注明了相应的能量En,处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时,能够发出若干种不同频率的光波。已知金属钾的逸出功为2.22 eV。在这些光波中,能够从金属钾的表面打出光电子的总共有________ 种。
29、金刚石的密度为。请估算一个碳原子的质量约为___________
,每个碳原子的直径约为__________
。
30、原子半径大小的数量级为________m. 。原子核半径大小的数量级为________m.
31、如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)图甲中点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射球
多次从倾斜轨道上
位置静止释放,找到其平均落地点的位置
,测量平抛射程
,然后,把被碰小球
静置于水平轨道的末端,再将入射球
从斜轨上
位置静止释放,与小球
相碰,并多次重复,分别找到
、
相碰后平均落地点的位置
、
。接下来要完成的必要步骤是______(填选项前的字母代码)。
A.用天平测量两个小球的质量、
B.测量小球开始释放的高度
C.测量抛出点距地面的高度
D.测量平抛射程、
(2)对于上述实验操作,下列说法正确的是______(填选项前面的字母代号)。
A.斜槽轨道必须光滑
B.两小球的半径必须相等
C.斜槽轨道末端必须水平
D.将作为入射小球,
作为被碰小球也能完成本实验
(3)当所测物理量满足表达式____________(用所测物理量的字母表示)时,即说明两球碰撞前后遵守动量守恒定律。
(4)完成上述实验后,某实验小组对上述装置进行了改造,如图乙所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接,实验装置的其它部分不变。使小球仍从斜槽上
点由静止释放,重复上述实验操作,得到两球落在斜面上的平均落点
、
、
。用刻度尺测量斜面顶点到
、
、
三点的距离分别为
、
、
,则验证两球碰撞前后动量守恒的表达式为_____(用所测物理量的字母表示)。
32、如图所示,理想变压器原线圈与一有效值为10V的交流电源相连,副线圈并联两个不同规格的小灯泡a和b,其中小灯泡a的电阻为30Ω。已知此时流过原线圈的电流为0.09A,小灯泡a的电功率为0.3W。求:
(1)原、副线圈的匝数比为;
(2)此时流过副线圈的电流;
(3)小灯泡b的电阻。
33、某发电机输电电路的简图如图所示,发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中,线框面积为S=0.5m2,匝数为100匝,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以一定的角速度匀速转动,并与升压变压器的原线圈相连,升压变压器原、副线圈的匝数之比1:10,降压变压器的副线圈接入到小区供生活用电,两变压器间的输电线等效电阻R=10Ω,变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为
时,此时电压表的示数为250V,灯泡220V正常发光。求:
(1)线圈角速度的大小;
(2)输电线上损失的功率;
(3)降压变压器原、副线圈的匝数之比。
34、如图所示,在一个倾角为的足够长的固定斜面上,由静止释放一个长度为
的木板,木板与斜面之间的动摩擦因数
。当长木板沿斜面向下运动的速度达到
时,在木板的下端轻轻放上一个质量与木板相同的小煤块,小煤块与木板之间的动摩擦因数
。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度的大小
,
,
,结果可用根号表示。求:
(1)刚放上小煤块时,长木板的加速度的大小和煤块的加速度
的大小;
(2)小煤块从木板哪一端离开?煤块从放上到离开木板所需时间是多少?
35、如图,在xoy坐标中存在一方向垂直于纸面、磁感应强度为B的有界磁场磁场宽度x=1.有一质量为m的带电粒子q无初速地从A点处进入加速电场,经加速度后垂直y轴且从y=2处进入磁场,再经磁场偏转后从边界C点射出,最后打在x轴的P点上,CP与x轴的夹角为60°.不计粒子的重力,求:
(1)加速电场的电压U
(2)带电粒子在磁场中的运动时间t
(3)P点在x轴上的坐标xp。
36、如图,电阻不计的相同的光滑弯折金属轨道MON与M′O′N′均固定在竖直面内,二者平行且正对,间距为L=1m,构成的斜面NOO′N′与MOO′M′跟水平面夹角均为α=30°,两边斜面均处于垂直于斜面的匀强磁场中,磁感应强度大小均为B=0.1T。t=0时,将长度也为L,电阻R=0.1Ω的金属杆a在轨道上无初速度释放。金属杆与轨道接触良好,轨道足够长。(g取10m/s2,不计空气阻力,轨道与地面绝缘)
(1)求t时刻杆a产生的感应电动势的大小E。
(2)在t=2s时将与a完全相同的金属杆b放在MOO′M′上,发现b刚能静止,求a杆的质量m以及放上b后a杆每下滑位移s=1m回路产生的焦耳热Q。