1、在某平面内正六边形的A、C、E三个顶点各固定一根长直导线,导线与该平面垂直,三根导线中通有大小相等,方向相同的电流,如图所示,O为正六边形的几何中心。则下列说法正确的是( )
A.A处导线所受安培力方向与AD垂直
B.B、D两点的磁感应强度方向相互垂直
C.撤去A处导线后O、D两点磁感应强度相同
D.垂直于该平面从O点射入的粒子,将做匀速直线运动
2、中国大型起重机吊装精细化操控有较高的稳定性,现一塔式起重机以额定功率将地面上的重物由静止沿竖直方向吊起,若吊升高度足够且不计额外功,则( )
A.重物的速度一直增加
B.重物先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
C.重物所受起重机牵引力保持不变
D.重物所受起重机牵引力先减小后不变
3、如图所示,水平放置足够长且光滑的金属导轨和de,ab与de平行并相距为L,bc是以O为圆心、半径为r的圆弧导轨,圆弧b左侧和扇形
内有方向如图所示的匀强磁场,磁感应强度均为B,a、d两端接有一个电容为C的电容器,金属杆OP的O端与e点用导线相接,P端与圆弧bc接触良好,初始时,可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上,金属杆MN质量为m,金属杆MN和OP电阻均为R其余电阻不计,若杆OP绕O点在匀强磁场区域内以角速度ω从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )
A.杆OP产生的感应电动势恒为
B.电容器带电量恒为
C.杆MN中的电流逐渐减小
D.杆MN向左做匀加速直线运动,加速度大小为
4、如图所示为氢原子的能级示意图,一群氢原子处于能级,该氢原子吸收能量为12.75eV的光子后发生跃迁,可以向外辐射光。则下列说法正确的是( )
A.有的氢原子可以电离
B.氢原子能向外辐射出三种频率的光子
C.向外辐射的频率最小的光子是由向
能级跃迁产生的
D.向
能级跃迁向外辐射的光波动性比较显著
5、宇航员登上某球形未知天体,在该天体表面将某一小球竖直上抛,得到小球的动能随小球到未知天体表面的高度变化情况如图所示,图中Ek0、h0为已知量,已知小球质量为m,该未知天体的半径大小为R,不计阻力,求该星球的第一宇宙速度( )
A.
B.
C.
D.
6、根据图示,下列实验的操作处理中,正确的是( )
A.用图甲装置验证动量守恒,多次测量某一小球平抛水平位移时,应取距铅垂线最近的落点
B.用图乙装置测定重力加速度,实验室提供的细线,长度超过米尺的测量范围不能完成实验
C.图丙是双缝干涉实验中得到的干涉条纹,移动分划板测量a、b位置间距离可求条纹间距
D.图丁是某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率,如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择,为了减小误差,应选用宽度小的玻璃砖来测量
7、物体以初速度竖直上抛,经3s到达最高点,空气阻力不计,g取10m/s2,则对上升过程,下列说法错误的是( )
A.物体上升的最大高度为45m
B.物体速度改变量的大小为30m/s,方向竖直向下
C.物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为3:2:1
D.物体在1s内、2s内、3s内的位移大小之比为5:8:9
8、如图所示,长为L的轻绳悬挂一质量为m的小球(可视为质点),轻绳的另一端固定在天花板上的O点,天花板上还固定着一个锋利刀片。在最低点A时,现给小球一个水平向左的初速度,当小球摆到B点时,轻绳被刀片割断,此时OB与竖直方向OA的夹角为45°,轻绳被割断后小球向左运动的最高点为C,此时小球的速度大小为v。重力加速度大小为g,不计空气阻力。则小球在A点开始运动时受到轻绳的拉力大小为( )
A.
B.
C.
D.
9、2023年10月3日,杭州第19届亚运会女子跳水10米台决赛,中国选手全红婵夺得金牌。在第二跳中,现场7名裁判都打出了10分,全红婵拿到满分。以全红婵离开跳板开始计时,其v-t图像如下图所示,图中仅0~t2段为直线,不计空气阻力,则由图可知( )
A.图中选择了向上的方向为正方向
B.t3时刻全红婵刚好接触到水面
C.0~t2段全红婵的位移大小为
D.t2时刻和t4时刻全红婵的加速度可能相同
10、如图所示,两个固定的等量正点电荷,其连线中点为O,a、b、c、d四个点位于以O为圆心的同一个圆周上,bd⊥ac。下列说法正确的是( )
A.a、c两点的场强大小和方向均相同
B.若一电子从b点由静止释放,以后将在b、d之间沿直线往复运动
C.从O点开始,沿Ob向上各处场强大小越来越小
D.从O点开始,沿Ob向上各处电势越来越高
11、如图所示,用六根符合胡克定律且原长均为的橡皮筋将六个质量为m的小球连接成正六边形,放在光滑水平桌面上。现在使这个系统绕垂直于桌面通过正六边形中心的轴以角速度
匀速转动。在系统稳定后,观察到正六边形边长变为l,则橡皮筋的劲度系数为( )
A.
B.
C.
D.
12、2021年5月15日,天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆,在火星上首次留下中国印迹,迈出了我国星际探测征程的重要一步。载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹可简化为如图所示,其中Ⅰ、Ⅲ为椭圆轨道,Ⅱ为圆轨道。探测器经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后在Q点登陆火星,O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点,轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上,O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R,。下列说法正确的是( )
A.在相等时间内,轨道Ⅰ上探测器与火星中心连线扫过的面积与轨道Ⅱ上探测器与火星中心连线扫过的面积相等
B.探测器在轨道Ⅰ上经过O点的速度小于在轨道Ⅱ上经过O点的速度
C.探测器在轨道Ⅰ上经过O点的加速度小于在轨道Ⅱ上经过O点的加速度
D.在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点的时间之比是
13、如图所示,长为的轻质绝缘不可伸长细线,一端固定在水平向右匀强电场中的O点→端系一质量为m,电量为+q的带电小球,小球能静止在位置A,OA与竖直方向成30°角,重力加速度为g。现将小球拉到位置B,OB呈水平且
,然后静止释放,对于小球后续的运动,下列说法正确的是( )
A.匀强电场的电场强度
B.小球释放后可以做完整的圆周运动
C.小球的最大速度为
D.做圆周运动过程中,绳子的最大拉力为
14、2016年8月,欧洲南方天文台宣布在与地球最近的恒星比邻星周围发现一颗位于宜居带内的行星——比邻星b。它是已知离地球最近的宜居系外行星。比邻星b的质量为地球的a倍,半径约为地球的c倍,在距离地球表面h处有卫星P以速度大小为做匀速圆周运动,地球半径为R,则卫星P在距离比邻星b地表相同高度h处做匀速圆周运动的速度大小
( )
A.
B.
C.
D.
15、如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图像,它由状态A经等温过程到状态B,再经等容过程到状态C,设A、B、C状态对应的压强分别为、
、
,则下列关系式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
16、游乐场里的旋转飞椅是很多小朋友都喜欢玩的项目,其运动模型可以简化为下图所示,将飞椅看作是两个小球,两根长度不同的缆绳分别系住1、2两个质量相同的飞椅,缆绳的上端都系于点,绳长
大于
,现使两个飞椅在同一水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的有( )
A.球2运动的角速度大于球1的角速度
B.球1运动的线速度比球2大
C.球2所受的拉力比球1大
D.球2运动的加速度比球1大
17、2023年5月30日,神舟16号载人飞船成功发射进入预定轨道,顺利将景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员送入太空。神舟十六号载人飞船可视为做匀速圆周运动,运行周期为T,地球的半径为R,地表重力加速度为g,引力常量为G,忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A.地球的质量等于
B.神舟16号离地球表面的高度为
C.神舟十三号载人飞船的线速度大于第一宇宙速度
D.神舟十三号载人飞船的加速度大于地球表面的重力加速度
18、静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。若不计空气阻力,则在整个上升过程中,下列关于物体机械能E、速度大小v、重力势能Ep、动能Ek随时间变化的关系中,正确的是( )
A.
B.
C.
D.
19、如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B的左侧固定一水平轻质弹簧,B原来静止。若A以速度水平向右运动,与弹簧发生相互作用,弹簧始终处在弹性限度内,弹簧弹性势能的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
20、如图所示,质量相等的两个静止小球A和B,中间用轻质弹簧连接,A的上端用轻绳系在足够高的天花板上。现将轻绳剪断开始计时,直至A球速度为,B球速度为
,且方向均向下,则该过程所用时间为( )
A.
B.
C.
D.
21、如图是一个用硬纸做成的大圆筒,把它安装在以角速度ω匀速转动的玩具电机的轴上,然后把枪口垂直轴线对准圆筒射击弹丸,发现圆筒上留下两个弹洞,甲位同学测出两弹洞所夹的圆心角θ和筒直径D,乙同学测出两个弹洞间的弧长L和筒直径D,则他们两人所求弹丸的速度表达式各为v甲= _________; v乙=___________(设θ<π,L<D,不计弹丸穿透硬纸时的动能损失)
22、如图所示,一定质量的理想气体,处在A状态时,温度为tA=27℃,则在状态B的温度为________℃.气体从状态A等容变化到状态M,再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为________J.(取1atm=1.0×105Pa)
23、如图,三个质点a、b、c质量分别为、
、
。在c的万有引力作用下,a、b在同一平面内绕c沿逆时针方向做匀速圆周运动,周期之比
,则它们的轨道半径之比为
______,从图示位置开始,在b运动一周的过程中,a、b、c共线了____次。
24、在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B。足球所受重力为,悬绳与墙壁的夹角为
,网兜的质量不计,则悬绳对球的拉力大小为______;若加长网兜上的悬绳,球仍然保持静止,则球对墙壁的压力______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
25、某次抗洪抢险中,必须用小船将物资送至河流对岸。如图所示,处的下游靠河岸
处是个旋涡,
点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为30°,若河流中水流的速度大小恒为
,为使小船从
点以恒定的速度安全到达对岸,则小船在静水冲航行时速度的最小值为______
,此时小船航行的实际速度大小为______
。
26、如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t= 0时刻的波形图,已知波的传播速度v= 2m/s,则x= 1.5m处质点的振动函数表达式y=_____cm,x= 2.0m处质点在0 -1.5s内通过的路程为_____cm。
27、(8分)某同学设计了如图所示的装置,来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。给定的实验器材有米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等。滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M,滑块上砝码总质量为m′,托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中,滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g取10m/s2。
①若利用上述实验器材和公式可以测量滑块在A、B间运动时的加速度。请你在给定的方框中设计一个记录两个物理量数据的表格,记录次数为5次。在表格中标明要测量的两个物理量。
②根据牛顿运动定律得到a与m的关系为:
当上式中的()保持不变时,a是m的一次函数。该同学想通过多次改变m,测出相应的a值,并利用上式来计算
。为了保证实验中(
)不变,在改变m时,应将从托盘中取出的砝码置于 。
③实验得到a与m的关系如图所示, 由此可知μ= (取两位有效数字)
28、如图所示,固定的凹槽水平表面光滑,其内放置U形滑板N,滑板两端为半径的
圆弧面。A和D分别是圆弧的端点,
段表面粗糙,其余段表面光滑。小滑块
和
的质量均为m。滑板的质量
,
和
与
面的动摩擦因数分别为
和
。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。开始时滑板紧靠槽的左端,
静止在粗糙面的B点,
以
的初速度从A点沿弧面自由滑下,与
发生弹性碰撞后,
处在粗糙面B点上。当
滑到C点时,滑板恰好与槽的右端碰撞并与槽牢固粘连,
继续滑动,到达D点时速度为零。
与
视为质点,取
。问:
(1)在
段向右滑动时,滑板的加速度为多大?
(2)长度为多少?N、
和
最终静止后,
与
间的距离为多少?
29、如图所示,足够长的传送带以v=6m/s的速率顺时针匀速转动.传送带的右端与水平面连接于a点,平面上方存在以虚线为边界、电场强度E=1.0×104N/C的匀强电场.一质量m=1.0kg、电量q=1.0×10-3C的滑块与平面、传送带的动摩擦因数均为μ=0.60,将滑块从b点由静止释放,已知a、b两点间距L=2.0m,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)滑块第一次经过a点时的速度大小v1;
(2)从释放滑块到第三次过a点的过程中,滑块与平面、传送带间因摩擦产生的总热量。
30、如图所示,木板B静止于光滑水平面上,质量M=2kg的物块A放在B的左端,另一质量m=1kg的小球用长L=0.9m的轻绳悬挂在固定点O。木板B与地面锁定。将小球向左拉至轻绳与竖直方向呈60°并由静止释放小球,小球在最低点与A发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后A在B上滑动,恰好未从B的右端滑出。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.1,物块与小球可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s²。
(1)求B的长度x;
(2)若解除B的锁定,仍将小球拉到原处静止释放,为使A不能滑过B板的四分之一,求B的质量MB的范围。
31、如图甲所示,直角坐标系中,第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场,场强
,第一、四象限内有垂直坐标平面的交变磁场。一个比荷
的带正电的粒子,从x轴上的
处,以
的速度沿y轴正方向射入第二象限,从y轴上的C处进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为
时刻,磁场方向垂直纸面向外为正方向,磁场的磁感应强度按图乙所示规律变化,不计重力。求:
(1)粒子经过C处的速度;
(2)粒子在磁场中运动时,经过x轴的位置坐标。
32、如图甲所示,真空中存在匀强电场和匀强磁场,电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直,一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子(不计重力)在电场左侧边界某处由静止释放,进入电场和磁场区域。已知电场和磁场的宽度均为d,长度足够长,电场强度大小为E,方向水平向右,磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。
(1)求粒子在图甲磁场中运动的轨道半径r及运动时间t;
(2)图乙为图甲的多级组合,粒子从第1层电场左侧边界某处由静止释放,若能从第n层磁场右边界飞出,求粒子在第n层磁场中运动的轨道半径rn;
(3)改变图乙中电场强度与磁感应强度的大小关系,粒子仍从第1层电场左侧边界某处由静止释放,已知粒子从第6层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水平方向的夹角为。若保证粒子不能从第n层磁场右边界穿出,n至少为多少。