1、如图所示为齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2,则( )
A.ω1<ω2,v1=v2
B.ω1>ω2,v1=v2
C.ω1=ω2,v1>v2
D.ω1=ω2,v1<v2
2、图甲为某款“自发电”无线门铃按钮,其“发电”原理如图乙所示,按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管,松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是( )
A.按下按钮过程,螺线管端电势较高
B.松开按钮过程,螺线管端电势较高
C.按住按钮不动,螺线管没有产生感应电动势
D.按下和松开按钮过程,螺线管产生大小相同的感应电动势
3、甲、乙两颗人造卫星绕地球做圆周运动,半径之比为R1:R2=1:4,则它们的运动周期之比和运动速率之比分别为( )
A.T1:T2=8:1,v1:v2=2:1
B.T1:T2=1:8,v1:v2=1:2
C.T1:T2=1:8,v1:v2=2:1
D.T1:T2=8:1,v1:v2=1:2
4、某款手机具备无线充电功能,方便了人们的使用。无线充电技术主要应用的知识是( )
A.电磁感应
B.电流的热效应
C.电流的磁效应
D.安培分子电流假说
5、某同学自制一电流表,其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd内有匀强磁场,ab=L1,bc=L2,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.当电流表的示数为零时,弹簧的长度为
B.标尺上的电流刻度是均匀的
C.为使电流表正常工作,流过金属杆的电流方向为N→M
D.电流表的量程为
6、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.
7、请阅读下述文字,完成下列各小题。
在空中某一高度水平匀速飞行的飞机上,每隔1s时间由飞机上自由落下一个物体,先后释放四个物体,最后落到水平地面上,若不计空气阻力,则这四个物体做平抛运动。
【1】物体做平抛运动的飞行时间由( ) 决定
A.加速度
B.位移
C.下落高度
D.初速度
【2】做平抛运动的物体,在运动过程中保持不变的物理量是( )
A.位移
B.速度
C.加速度
D.动能
【3】这四个物体在空中排列的位置是( )
A.
B.
C.
D.
8、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
9、如图所示,把两个线圈绕在同一个矩形软铁芯上,线圈通过导线、开关与电池连接,线圈
用导线连通,导线下面平行放置一个可以自由转动的小磁针,且导线沿南北方向放置。下列说法正确的是( )
A.开关闭合的瞬间,小磁针不会转动
B.开关闭合,待电路稳定后,小磁针会转动
C.电路稳定后,断开开关的瞬间,小磁针不会转动
D.电路稳定后,断开开关的瞬间,小磁针会转动
10、如图所示,把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场 中,小球在O点时,弹簧处于原长,A、B为关于O对称的两个位置,现在使小球带上负电, 并让小球从B点静止释放,那么下列说法正确的是( )
A.小球仍然能在 A、B 间做简谐运动,O 点是其平衡位置
B.小球从 B 运动到 A 的过程中,动能一定先增大后减小
C.小球不可能再做简谐运动
D.小球从 B 点运动到 A 点,其动能的增加量一定等于电势能的减少
11、下列说法不正确的是( )
A.未见其人先闻声,是因为声波波长较大,容易发生衍射现象
B.机械波在介质中的传播速度与波的频率无关
C.在双缝干涉实验中,同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄
D.在同一地点,当摆长不变时,摆球质量越大,单摆做简谐振动的周期越大
12、如图是某电场中一条直电场线,在电场线上有A、B两点,将一个正电荷由A点以某一初速度vA释放,它能沿直线运动到B点,且到达B点时速度恰好为零。根据上述信息可知( )
A.场强大小
B.场强大小
C.电势高低
D.电势高低
13、库仑定律的表达式是( )
A.
B.
C.
D.
14、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.
15、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
16、对于功和能的关系,下列说法中正确的是( ).
A.功就是能,能就是功
B.功可以变为能,能可以变为功
C.做功过程就是物体能量的转化过程
D.功是物体能量的量度
17、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
18、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
19、如图,光滑水平桌面上,a和b是两条固定的平行长直导线,通以相等电流强度的恒定电流。通有顺时针方向电流的矩形线框位于两条导线的正中央,在a、b产生的磁场作用下处于静止状态,且有向外扩张的形变趋势,则a、b导线中的电流方向( )
A.均向上
B.均向下
C.a向上,b向下
D.a向下,b向上
20、某同学利用无人机玩“投弹”游戏,无人机以一定的速度沿水平方向匀速飞行,某时刻释放了一个小球。若将小球在空中的运动视为平抛运动,则下列说法正确的是( )
A.小球的速度大小不变
B.小球的速度方向不变
C.小球的加速度不变
D.小球所受合力增大
21、如图所示,图中曲线表示电场中的一部分电场线的分布,下列说法正确的是( )
A.这个电场可能是负电荷的电场
B.这个电场可能是匀强电场
C.点电荷在A点时的受到的电场力比在点时受到的电场力大
D.负点电荷在点时受到的电场力方向沿
点的切线方向
22、下列描述物体运动的物理量中,属于矢量的是( )
A.加速度
B.速率
C.路程
D.时间
23、一太阳能电池板的电动势为0.80V,内阻为20Ω将该电池板与一阻值为140Ω的电阻连成闭合电路,该闭合电路的路端电压为( )
A.0.80V
B.0.70V
C.0.60V
D.0.50V
24、如图所示,某同学用拖把擦地板,他用力使拖把沿水平地板向前移动一段距离,在此过程中( )
A.该同学对拖把做负功
B.地板对拖把的摩擦力做负功
C.地板对拖把的支持力做负功
D.地板对拖把的支持力做正功
25、如图甲,在匀强磁场中,有一通电直导线受到的安培力大小为15N.若将该导线做成3/4圆环(导线的长度和粗细均不变,a、b为导线两端点),放置在同一匀强磁场中,如图乙所示,保持通过导线的电流不变,则圆环受到的安培力方向为_______,大小为_______N.
26、在核反应E过程中,X是未知核。由核反应知识可以确定X核为______ 。若
、X核、
和
的静止质量分别为
、
、
和
,则
的值为______。
27、将一小球以30m/s的初速度从某一高度竖直向上抛出,不计空气阻力,设向上为正方向。小球在空中运动7s时,小球速度变化量为_______m/s,平均速度为________m/s(重力加速度大小为10m/s2)。
28、一定质量的理想气体,经历一膨胀过程,这一过程可以用图上的直线ABC来表示,TA___TB,(填>,<或=),A到C过程___(吸,放)热。
29、如图所示,两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,两导轨间的距离l=0.6m,导轨间连有电阻R.金属杆MN垂直置于导轨上,且与轨道接触良好,现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动,产生的感应电动势为3V.由此可知,金属杆MN滑动的速度大小为 m/s;通过电阻R的电流方向为 (填“a R c”或“c R a”).
30、传感器在自动控制、信息处理技术中承担着信息采集与转换作用.如光敏电阻将光信号转换为电信号、热敏电阻将热信号转换为电信号.如图所示是大型电子地磅的电路图,它是利用________的变化引起_______的变化将力信号转换为电信号的.
31、某同学利用如题图甲所示的实验装置来测定当地的重力加速度。
(1)该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,取连续的点A、B、C、D……为计数点,测得点A到B、C、D……的距离分别为h1、h2、h3……。若打点的频率为f,则打B点时重物速度的表达式vB=________,若实际电源频率大于f,测得B点速度_____(选填“偏大”“偏小”)。
(2)若从A点开始计时,B、C、D、……点对应时刻分别为t1、t2、t3……,求得,
,
……,作出v-t图象如图丙所示,图线的斜率为k,截距为b,则由图可知vA=_____,当地的加速度g=_____。
32、如图所示,有一倾角为θ的足够长的光滑绝缘斜面,处于相互垂直的匀强磁场和匀强电场中,磁感应强度为B,方向水平向里;电场强度为E,方向竖直向下。有一质量为m、带电量为-q的小滑块静止在斜面顶端时对斜面的正压力恰好为零。若将电场方向转为竖直向上的同时,释放小滑块,求:
(1)小滑块能在斜面上连续滑行的最远距离L和所用时间t;
(2)在距A端远处的C点放一个相同质量但不带电的小物体,当小滑块从A点由静止下滑到C点时两物体相碰并粘合在一起,则此粘合体在斜面上还能再滑行多少时间和距离。
33、如图所示,两间距为L=1m的粗糙导轨AC、DE水平放置,在导轨左端A和D之间连接阻值为R=1Ω的电阻,导轨右端C、E平滑连接半径为r=0.5m的半圆形光滑绝缘轨道C′G、E′F,其中C′、E′为轨道的最低点,G、F为轨道的最高点。在水平导轨AC、DE间存在一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B=1T,半圆形绝缘轨道C′G、E′F所在空间没有磁场。有两根相同的金属杆PQ和MN,质量为m=0.4kg,金属杆PQ垂直导轨AC、DE放在导轨左侧,金属杆MN放置在绝缘半圆形轨道最低点C′、E′处。现给金属杆PQ以水平向右的初速度v0=10m/s,使PQ经t=1s时间与在光滑绝缘半圆形轨道最低点C′、E′处的金属杆MN发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰后MN恰好能从光滑绝缘半圆形轨道的最高点G、F水平抛出,落到水平导轨AC、DE上某处(图中没有画出),然后不弹跳沿水平导轨向左滑动,最终刚好停在PQ出发点,已知水平粗糙导轨AC、DE与金属杆PQ、MN之间的摩擦因数均为,金属杆PQ、MN和水平导轨AC、DE均电阻不计,PQ、MN在导轨上运动时始终与导轨垂直且接触良好,忽略空气阻力,g=10m/s2。求:
(1)金属杆MN在碰后瞬间对半圆形绝缘轨道的压力FN;
(2)金属杆PQ从开始运动到与金属杆MN相碰前瞬间所发生的位移x;
(3)整个过程中通过电阻R的电荷量q。
34、如图所示,B和C分别是打气筒和抽气筒(两者内部最大容积均为),各自通过带阀门的细管与容积为V= 10 dm3的容器A连通,开始时,阀门K1和K2关闭,A内气体压强等于外界大气压
。每次打气时,打气筒可将体积
、压强等于外界大气压p0的空气打入容器A内;每次抽气时,相当于将容器A内的气体等温膨胀到体积为(
)后,再将抽气筒内的
气体排出到大气里。忽略打气和抽气时气体的温度变化和连接管的容积,空气可认为是理想气体。问∶
(1)打气时,打开阀门K1、关闭阀门K2,若要容器A中气体压强增大到,应打气多少次?
(2)关闭阀门K1、打开阀门K2,对容器A (压强为)抽气,要使A内的压强低于
,至少抽气多少次? (如有需要, 取lg2=0.301、 lg10=1、 lg 10.5=1.0211)
35、根据玻尔理论,电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动,已知电子的电荷量为e,质量为m,电子在第1轨道运动的半径为r1,静电力常量为k。
(1)电子绕氢原子核做圆周运动时,可等效为环形电流,试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小;
(2)氢原子在不同的能量状态,对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动,电子做圆周运动的轨道半径满足,其中n为量子数,即轨道序号,
为电子处于第n轨道时的轨道半径。电子在第n轨道运动时氢原子的能量
为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和。理论证明,系统的电势能
和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系:
(以无穷远为电势能零点)。请根据以上条件完成下面的问题。
①推导电子在第n轨道运动时的动能。
②试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量和电子在第1轨道运动时氢原子的能量
满足关系式
③假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量,恰好被量子数n=5的氢原子乙吸收并使其电离,即其核外在第5轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围。不考虑电离前后原子核的动能改变,试求氢原子乙电离后电子的动能。
36、科学精神的核心是对未知的好奇与探究。小君同学想寻找教科书中“温度是分子平均动能的标志”这一结论的依据。她以氦气为研究对象进行了一番探究。经查阅资料得知:第一,理想气体的模型为气体分子可视为质点,分子间除了相互碰撞外,分子间无相互作用力;第二,一定质量的理想气体,其压强p与热力学温度T的关系式为p=nkT,式中n为单位体积内气体的分子数,k为常数。
她猜想氦气分子的平均动能可能跟其压强有关。她尝试从理论上推导氦气的压强,于是建立如下模型:如图所示,正方体容器静止在水平面上,其内密封着理想气体—氦气,假设每个氦气分子的质量为m,氦气分子与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,分子的速度方向都与器壁垂直,且速率不变。请根据上述信息帮助小君完成下列问题:
(1)设单位体积内氦气的分子数为n,且其热运动的平均速率为v。
①求一个氦气分子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I;
②求该正方体容器内氦气的压强p;
③请以本题中的氦气为例推导说明:温度是分子平均动能(即)的标志。
(2)小君还想继续探究机械能的变化对氦气温度的影响,于是进行了大胆设想:如果该正方体容器以水平速度u匀速运动,某时刻突然停下来,若氦气与外界不发生热传递,请你推断该容器中氦气的温度将怎样变化?并求出其温度变化量。