1、如图所示,直线加速器由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列,相邻圆筒间的距离相同,其中心轴线在同一直线上,A、B接在电压大小不变、极性随时间周期性变化的交变电源上,粒子从序号为0的金属圆板的中心沿轴线进入圆筒。则粒子( )
A.在加速器中一直做匀加速直线运动
B.只在金属圆筒内做匀加速直线运动
C.只在相邻两个金属圆筒间做匀加速直线运动
D.在加速器中一直做加速度增大的变加速直线运动
2、如图所示,长直导线右侧固定一正方形导线框,且在同一平面内,
边与长直导线平行,现在长直导线中通入图示方向电流
,调节电流
的大小,使得空间各点的磁感应强度随时间均匀变化。则( )
A.当电流减小时,导线框中产生的感应电流沿顺时针方向
B.当电流增大时,导线框中产生的感应电流也逐渐增大
C.无论电流增大还是减小,导线框整体受到的安培力大小不变
D.无论电流增大还是减小,导线框整体受到的安培力方向始终向左
3、2023年1月21日,神舟十五号3名航天员在400km高的空间站向祖国人民送上新春祝福,空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ,设地球表面重力加速度为g,地球半径为R,椭圆轨道Ⅱ为载人飞船运行轨道,两轨道相切与A点,下列说法正确的是( )
A.在轨道I通过A点的速度大于在轨道Ⅱ通过B点的速度
B.载人飞船在A点的加速度大于在B点的加速度
C.空间站在轨道I上的速度小于
D.载人飞船沿轨道I运行时的机械能小于沿轨道Ⅱ运行时的机械能
4、1638年,《两种新科学的对话》著作的出版,奠定了伽利略作为近代力学创始人的地位,书中讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题。依据伽利略在书中描述的实验方案,某实验小组设计了如图所示的装置,探究物体沿斜面下滑的运动特点。操作步骤如下:
①让滑块从距离挡板处由静止下滑,同时打开水箱阀门,让水均匀稳定流到量筒中;
②当滑块碰到挡板时关闭阀门;
③记录量筒收集的水量;
④改变,重复以上操作。
与
的比例关系为( )
A.
B.
C.
D.
5、如图所示,倾角为37°的斜面体置于粗糙的水平地面上,不可伸长的轻绳一端与斜面上质量为3m的滑块a相连,另一端通过光滑小圆环与质量为m的小球b相连,小球在竖直面内摆动,摆角最大为37°(忽略空气阻力影响)。已知斜面体与滑块之间的动摩擦因数为0.8,a与小圆环之间的轻绳平行于斜面,重力加速度为g,sin37°=0.6,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面体和滑块始终保持静止。下列说法正确的是( )
A.斜面体对地面摩擦力的最小值为0
B.滑块所受摩擦力大小范围为0.4mg~mg
C.滑块a所受摩擦力方向有时沿斜面向下,有时沿斜面向上
D.为保持滑块静止,小球b的质量不能超过2m
6、某时刻b车经过a车,同时a车由静止开始运动,从该时刻开始计时,它们的v-t图像如图,已知两车始终在同一直线上运动,且超车时两者运动不受影响。则下列关于两车运动情况说法正确的( )
A.t=1.5s时a车在b车前方
B.前2s内两辆车运动方向相反
C.整个过程两车可以相遇两次
D.整个过程中两车间最大距离为75m
7、如图所示,轻细线与竖直方向夹角为θ,长为L,下端悬挂质量为m的小球,小球在水平面内做匀速圆周运动,忽略小球运动中受到的阻力。将小球视为质点,重力加速度为g。则( )
A.轻细线对小球的拉力F=mgcosθ
B.小球匀速圆周运动的周期
C.小球匀速圆周运动的线速度大小
D.在半个周期内,合外力对小球的冲量大小
8、如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程到达状态b,再经过等温过程到达状态c,直线ac过原点。则气体( )
A.在状态c的压强大于在状态a的压强
B.在状态b的压强小于在状态c的压强
C.在b→c的过程中内能保持不变
D.在a→b的过程对外做功
9、如图所示,绝缘的水平面上固定两根相互垂直的光滑金属杆,沿两金属杆方向分别建立x轴和y轴。另有两光滑金属杆1、2与两固定杆围成正方形,金属杆间彼此接触良好,空间存在竖直向上的匀强磁场。已知四根金属杆完全相同且足够长,下列说法正确的是( )
A.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2,回路中电流方向为顺时针
B.分别沿x轴正向和y轴负向以相同大小的速度匀速移动金属杆1、2,回路中电流随时间均匀增加
C.分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2,移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变,回路中的电流方向为顺时针
D.分别沿x轴正向和y轴负向移动金属杆1、2,移动过程保持金属杆围成的矩形周长不变,通过金属杆截面的电荷量随时间均匀增加
10、中国在2022年发射的实践二十一号(SJ-21)卫星,实施了一项“太空城管”的“轨道清扫”任务,捕获并拖走了一颗失效的北斗二号地球同步轨道卫星。发射地球同步卫星的过程如图所示,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ,则( )
A.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度可能大于7.9km/s
B.卫星在Q点通过减速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ
C.在轨道Ⅰ上,卫星在P点的加速度小于在Q点的加速度
D.在Q点,卫星在轨道Ⅰ时的加速度等于在轨道Ⅱ时的加速度
11、轨道摄像在体育赛事上得到了广泛应用。在最内侧跑道旁铺设固定的轨道,轨道上安装可沿轨道自由移动的摄像机。在某次百米比赛中,摄像机和运动员的图像如图所示,摄像机和运动员均可视为质点,下列说法中正确的是( )
A.摄像机做匀变速直线运动
B.时刻摄像机与运动员速度相同
C.时间内摄像机的速度总大于运动员的速度
D.时间内摄像机与运动员的平均速度相同
12、一木块静止在光滑水平面上,现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入2cm后相对于木块静止,同一时间内木块被带动前移了1cm,则子弹损失的动能、木块获得动能之比为( )
A.3:2
B.3:1
C.2:1
D.2:3
13、为了节能减排绿色环保,新能源汽车成为未来汽车发展的方向。为测试某款电动汽车的制动性能,使该电动汽车在平直公路上以10m/s的速度行驶,t=0时刻撒去牵引力并踩下刹车,其速度v随时间t变化的关系图像如图所示,不计空气阻力,则在0~5s内,下列说法正确的是( )
A.电动汽车的位移大小为25m
B.电动汽车受到的制动阻力保持不变
C.电动汽车受到的制动阻力越来越小
D.电动汽车的平均加速度大小为2m/s2
14、以下关于光学实验或应用说法正确的是( )
A.图甲是双缝干涉实验装置,单色光通过狭缝时也会发生衍射
B.图乙中检验工件N的平整度,通过干涉条纹可推断出Q为凹处
C.图丙中的牛顿环干涉图样是一些等间距的亮暗相间的同心圆环
D.图丁中观看立体电影的眼镜镜片利用了光的干涉原理
15、某同学猜想影响流体阻力的因素有三种,分别是物体相对于流体的速度、物体的横截面积和物体的形状。现在要设计实验验证猜想,应该采用下列哪种研究方法( )
A.微元法
B.放大法
C.极限思想
D.控制变量法
16、一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12m的竖直立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍,下滑的总时间为3s,该消防队员( )
A.下滑过程中的最大速度为4m/s
B.加速与减速运动过程中平均速度之比为2∶1
C.加速与减速运动过程的时间之比为1∶2
D.加速与减速运动过程的位移大小之比为1∶4
17、2023年5月,货运飞船天舟六号对接中国空间站,形成的组合体绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,轨道半径为地球半径的,地球同步卫星轨道半径约为地球半径的6.6倍,将地球视为均匀球体,
和万有引力常数
均已知,则( )
A.组合体绕地球飞行的速度小于地球同步卫星的速度
B.组合体绕地球飞行的周期大于地球自转的周期
C.仅需再测量组合体飞行的周期便可以计算地球的密度
D.地球同步卫星可能经过潮州的上空
18、如图所示,自斜面顶端A以不同的速度水平抛出小球,准确命中目标C、D、E点。已知斜面倾角为,B、C、D均在水平面上,
,E为斜面AC的中点,以下说法正确的是( )
A.击中、
两点的小球落地速度大小之比为1:2
B.击中、
两点的小球速度变化量相等
C.击中、
两点的小球在
、
两处速度与水平方向的夹角均为45°
D.击中、
两点的小球水平方向的速度之比为2:1
19、如图所示,一本质量为m的书放置在倾角为的倾斜桌面上,此书有三分之一部分伸出桌面外,桌面与书本之间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.书本受到的支持力大小为
B.书本受到的摩擦力大小一定为
C.桌子对书本的作用力方向一定竖直向上
D.若将书本伸出桌面部分变为四分之一,书本所受支持力会增大
20、如图所示,一运送救灾物资的直升飞机沿水平方向匀速飞行.已知物资的总质量为m,吊运物资的悬索与竖直方向成θ角.设物资所受的空气阻力为F阻,悬索对物资的拉力为F,重力加速度为g,则( )
A.
B.
C.F=mgcos θ
D.
21、如图所示,一根轻弹簧将质量为m,长度为L的绝缘直导线悬挂在竖直平面内,直导线在匀强磁场中处于水平静止状态.匀强磁场的方向垂直于纸面向里,大小为B,当导线中通有如图所示的恒定电流时,水平直导线将向____(填“上”或“下”)运动,待稳定后弹簧又处于静止状态,此时弹簧对直导线施加的拉力大小为______.
22、为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量,m为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)
(1)实验时,一定要进行的操作是 。
A.用天平测出砂和砂桶的质量 |
B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力 |
C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数 |
D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带 |
E.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M
(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2(结果保留两位有效数字)。
(3)以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,图线与横坐标的夹角为θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为 。
23、如图所示,电梯(包括里面所有物体)的总质量为500kg,当其受到向上的7000N拉力而运动时,则电梯内一个30kg的光滑球对倾角30°的斜面压力是 N,对竖直电梯壁的压力为 N.
24、一条弹性绳沿x轴方向放置,绳左端点在原点O处.用手握住绳左端点使其沿y轴方向做周期为1.0s 的简谐运动,于是在绳上形成一列简谐波.当波传到x= 1.0m处的M点时,此时的波形如图所示,那么再经过___________s, 波传到x=4.5m处的N点.当绳的左端点的运动路程为0.88m时,N点的运动路程为________cm.
25、波源在坐标原点从0时刻开始做简谐运动,t13s时,波刚传到x=6m处,波形如图中实线所示,经过时间t2形成的部分波形如图虚线所示,则波源的起振方向为________,t2的最短时间为________s。
26、如图所示,将一轻质弹簧从物体B内部穿过,并将其上端悬挂于天花板,下端系一质量为m1=2.0kg的物体A。平衡时物体A距天花板h=2.4m,在距物体A正上方高为h1=1.8m处由静止释放质量为m2=1.0kg的物体B,B下落过程中某时刻与弹簧下端的物体A碰撞(碰撞时间极短)并立即以相同的速度与A运动,两物体不粘连,且可视为质点,碰撞后两物体一起向下运动,历时0.25s第一次到达最低点,(弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,g=10m/s2)下列说法正确的是( )
A. 碰撞结束瞬间两物体的速度大小为2m/s
B. 碰撞结束后两物体一起向下运动的最大位移大小为0.25m
C. 碰撞结束后两物体一起向下运动的过程中,两物体间的平均作用力大小为18N
D. A、B在碰后一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功
【答案】ABC
【解析】A项:B物体自由下落至与A碰撞前其速度为v0,根据自由落体运动规律,AB碰撞结束之后瞬时二者速度共同速度为vt,根据动量守恒定律
,代入数据可得:
,故A正确;
B、C项:从二者一起运动到速度变为零的过程中,选择B作为研究对象,根据动量定理: ,解得F=18N,方向竖直向上,此过程对B分析,根据动能定量理可得
,解得x=0.25m,故BC正确;
D项:根据动能定理:A、B在碰后一起下落的过程中,它们减少的动能等于克服弹簧力所做的功和克服重力做功之和,故D错误。
点晴:本题关键是明确两个物体的运动规律,然后运用自由落体运动规律,动量守恒定律和动量定理列式求解。
【题型】多选题
【结束】
13
甲图中游标卡尺读数为________ mm,乙图中螺旋测微器读数为________ mm。
27、某同学要测量一电源的电动势和内阻。电源的电动势约为,内阻为几欧,电源允许通过的最大电流为
。可供使用的器材有:
A.电流表A(量程,
)
B.电阻箱R(最大阻值为)
C.定值电阻(阻值为
)
D.定值电阻(阻值为
)
E.开关、导线若干
(1)要使在测量过程中无论如何调节电阻箱R的阻值,电路中的电流都不会超过电源允许通过的最大电流,则需要将________串联在电路中,起到保护电源的作用;为使设计的电路中测量范围较大,特将电流表改装成电压表,则与电流表串联的电阻应该选________。(均选填器材前的字母代号)
(2)请根据所选的实验器材,画出实验电路图,并标明所用器材的代号_____。
(3)记录实验数据,描绘出图像如图所示,图中A点坐标为
,B点坐标为
,图线不过原点。根据图像可求得电源电动势
________V,电源内阻
________
。(结果均保留两位有效数字)
28、如图甲所示,在高h =0.8m的水平平台上放置一质量为M =1.0kg的小木块(视为质点),小木块距平台右边缘d =2m,以一定的水平初速度向右运动,在平台上运动的V2-x关系如图乙所示。最后,小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s =0.8m的地面上,g取10m/s2,求:
(1)小木块滑出时的速度;
(2)小木块在水平平台滑动过程中产生的热量。
29、如图所示,竖直放置的圆柱形汽缸由导热材料制成,内有活塞,质量可忽略不计,横截面积为S=20cm2,活塞下方密封一定质量的空气(可视为理想气体),初始压强为大气压强,活塞到汽缸底部的距离为h1=0.1m,活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气,将一定量的细沙缓缓加入汽缸中,活塞下移,到汽缸底部的距离变为h2=0.08m。已知大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2,活塞下移过程中缸内气体温度不变。
(1)求加入细沙的质量;
(2)若加入细沙后,给活塞下面空气加热,可以使活塞恢复到加入细沙之前的原位置,设该过程空气吸收的热量为5J,求气体内能的变化量。
30、【物理—选修3-3】
(1)下列说法正确的是________。
A.松香在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变
B.当分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最小
C.液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关
D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则压强一定增大
E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小,且外界对气体做功,则气体一定放热
(2)如图所示,开口向上的汽缸C静置于水平桌面上,用一横截面积S=50 cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,一轻绳一端系在活塞上,另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2 800 N/m的竖直轻弹簧A,A下端系有一质量m=14 kg的物块B。开始时,缸内气体的温度t1=27℃,活塞到缸底的距离L1=120 cm,弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p0=1.0×105 Pa,取重力加速度g=10 m/s2,不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却,求:
(ⅰ)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度;
(ⅱ)气体的温度冷却到-93℃时B离桌面的高度H。(结果保留两位有效数字)
31、水平地面上方空间存在一匀强电场,场强大小为,方向水平向右,现从地面上的某点A,以初速度
沿着斜向右上的方向抛出一个带正电的小球,电荷量为q、质量为m。已知小球初速度的方向与水平地面之间的夹角
,在空中的运动轨迹如图所示,其中B点为轨迹的最高点,D、E两点等高,且D点为轨迹中运动速度最小的点,小球最后落在水平地面上的C点,已知小球在最高点B的速度大小为
,忽略运动中空气阻力的影响,
。求:
(1)小球刚抛出时的初速度的大小;
(2)AB两点和BC两点之间的水平距离之比;
(3)小球到达D点的速度大小及DE的长度。
32、如图所示,弹性绳原长等于,B处是光滑的定滑轮,在M点穿上一个质量为m的球,此时ABM在同一水平线上,弹性绳弹力为
mg。小球从M点由静止开始经过时间t滑到距M点为h的N点时速度恰好为零,球与杆间的动摩擦因数μ=0.5。试求从M到N的过程中,
(1)摩擦力对小球做的功和弹力对小球做的功;
(2)弹力对小球的冲量的大小;
(3)小球的最大动能及最大动能时的位置。