1、电容器储能已经广泛应用于电动汽车,风光发电储能,电力系统中电能质量调节。电容器储能的原理是,当电容器充电后,所带电荷量为Q,两极板间的电势差为U,则板间储存了电能。如图是电容为C的电容器两极板间电势差u和所带电荷量q的图像,则( )
A.该电容器的电容C随电荷量q增大而增大
B.图像中直线的斜率等于该电容器电容C
C.电源对该电容器充电为Q时,电源对该电容器做的功为QU
D.电源对该电容器充电为Q时,该电容器储存的电能为
2、如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为、
,粒子在M点和N点时加速度大小分别为
、
,速度大小分别为
、
,电势能分别为
、
。下列判断正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
3、一束由红、黄、蓝三种颜色的激光组成的光束沿半径方向从点射入截面为半圆的玻璃砖,在
点发生反射和折射,形成①、②、③三束光,光路如图所示。下列说法正确的是( )
A.①为单色蓝光
B.③为单色蓝光
C.①的波长大于②
D.①的光子能量大于②
4、图1所示为某列沿x轴传播的简谐横波时的波形图,质点P此时的纵坐标为
,图2为质点P从
时刻开始的振动图像(P质点第一次位移为零时所对应的时刻为0.1s)。下列判断正确的是( )
A.该简谐波沿x轴正方向传播
B.该简谐波的周期为0.8s
C.该简谐波的传播速度为10m/s
D.P质点做简谐振动时,在四分之一周期内平均速度的最大值为
5、为顺利完成月球背面的“嫦娥六号”探测器与地球间的通信,我国新研制的“鹊桥二号”中继通信卫星计划2024年上半年发射,并定位在地月拉格朗日点,位于拉格朗日点上的卫星可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动。己知地、月中心间的距离约为
点与月球中心距离的6倍,如图所示。则地球与月球质量的比值约为( )
A.36
B.49
C.83
D.216
6、石墨烯是一种超轻超高强度的新型材料。有人设想:用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与地球静止同步空间站(周期与地球自转周期相同),利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径为R,自转周期为T,地球北极表面重力加速度为。若该设想能实现,质量为m的太空电梯(可视为质点)停在距地球表面高度为R的位置时,超级缆绳对太空电梯的拉力大小为( )
A.0
B.
C.
D.
7、如图所示的图像,直线a为一电源的路端电压与电流的关系,直线b为电阻R两端电压与电流的关系。若将该电源与电阻R连成闭合回路,闭合电键后,下列说法正确的是( )
A.闭合回路路端电压为
B.闭合回路中总电阻为
C.电源的输出功率为
D.电源的总功率为
8、秋天是收获的季节,劳动人民收完稻谷后,有时要把米粒和糠秕分离。如图所示劳动情景,假设在恒定水平风力作用下,从同一高度由静止下落的米粒和糠秕落到地面不同位置,空气阻力忽略不计。下列说法正确的是( )
A.从释放到落地的过程中,米粒和糠秕重力做功相同
B.从释放到落地的过程中,米粒的运动时间大于糠秕的运动时间
C.从释放到落地的过程中,米粒和糠秕重力冲量大小相同
D.落地时,米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率
9、如图所示,高空走钢丝的表演中,若表演者走到钢丝中点时,使原来水平的钢丝下垂与水平面成θ角,此时钢丝上的弹力应是表演者(含平衡杆)体重的( )
A.
B.
C.
D.
10、波源S位于坐标原点处,且在竖直方向上做简谐振动,形成的简谐横波分别沿x轴的正、负方向传播,某时刻的波形如图所示。波速v = 40m/s,在波的传播方向上有P、Q两点,图示时刻波沿x轴正方向恰好传到P点。已知SP = 1.2m,SQ = 1.6m。下列说法正确的是( )
A.波源的振动频率为100Hz
B.波源起振的方向竖直向上
C.P、Q两点的振动情况是相同的
D.P点再经半个周期将向右移动0.4m
11、如图所示,在光滑水平面上静止放置一个弧形槽,其光滑弧面底部与水平面相切,将一小滑块从弧形槽上的A点由静止释放。已知小滑块与轻弹簧碰撞无能量损失,弧形槽质量大于小滑块质量,则( )
A.下滑过程中,小滑块的机械能守恒
B.下滑过程中,小滑块所受重力的功率一直增大
C.下滑过程中,弧形槽与小滑块组成的系统动量守恒
D.小滑块能追上弧形槽,但不能到达弧形槽上的A点
12、如图所示,某同学用地理学中的“等高线”来类比物理学中的“等势线”,并绘制了一座“小山峰”来反映点电荷产生的电场在xOy平面内各点电势关系的图像。距点电荷无穷远处电势为零,则下列判断正确的是( )
A.该图像描述的是放在O点的负点电荷产生的电场
B.图中M点对应位置的场强比N点对应位置的场强大
C.图中M点对应位置的场强方向沿M点所在曲线的切线方向斜向下
D.点电荷在M点所对应位置的电势能一定比在N点所对应位置的电势能大
13、一物体从坐标原点竖直向上抛出,运动过程中受大小恒定的阻力,则该物体的图像可大致表示为( )
A.
B.
C.
D.
14、如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点,在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为,这些粒子在磁场边界的出射点分布在四分之一圆周上;若粒子射入速率为
,相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则
为( )
A.
B.
C.
D.
15、如图所示,空间有一正三棱锥点是
边上的中点,
点是底面
的中心,现在顶点
点固定一正的点电荷,在
点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。下列说法正确的是( )
A.三点的电场强度相同
B.底面为等势面
C.将一负的试探电荷从点沿直线
经过
点移到
点,静电力对该试探电荷先做负功再做正功
D.将一负的试探电荷从点沿直线
移动到
点,电势能先增大后减少
16、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
17、2023年10月26日,“神舟十七号”载人飞船发射升空,顺利进入近地点200km、远地点363km的近地轨道(LEO),并在同一天,经转移轨道与轨道(正圆轨道)高度为400km的中国空间站完成对接,轨道简化如图。则( )
A.飞船在LEO轨道的运行周期大于空间站周期
B.飞船在M点减速进入转移轨道
C.飞船在转移轨道运行经过M点的加速度大于N点的加速度
D.飞船在转移轨道从M点运动到N点过程中速度逐渐增大
18、用一根轻质细绳将一幅重力为G的画框对称悬挂在墙壁上,挂钉摩擦及墙壁摩擦忽略不计,栓接点位置不变,关于绳上的力,下列说法正确的是( )
A.绳长越长,绳上的拉力越大
B.绳长越短,绳上的拉力越大
C.由于物体重力不变,绳上拉力与绳长无关
D.挂钉所受绳的拉力的合力大于画框重力G
19、2023年10月26日,神舟十七号在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将航天员汤洪波、唐胜杰、江新林顺利送入太空。发射入轨后,神舟十七号成功对接于空间站核心舱前向端口,形成三舱三船组合体,对接后的组合体仍在空间站原轨道上运行。对接前,空间站与神舟十七号的轨道如图所示。已知空间站距地球表面约。则神舟十七号( )
A.需要加速变轨才能实现对接
B.需要减速变轨才能实现对接
C.对接后,绕地球运行周期大于24小时
D.对接前,绕地球做圆周运动的线速度比空间站的小
20、在一次军事演习中,一伞兵从悬停在高空的直升机中以初速度为零落下,在空中沿竖直方向运动的v-t图像如图。则伞兵在( )
A.0~10s内位移大小为50m
B.10s~15s内加速度逐渐增大
C.0~10s内所受阻力逐渐增大
D.10s~15s内所受阻力逐渐增大
21、用雷达探测一高速飞行器的位置,从某时刻(t=0)开始的一段时间内,该飞行器可视为沿直线运动,每隔1s测一次其位置,坐标为x,结果如下表所示:
t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
x/m | 0 | 507 | 1094 | 1759 | 2505 | 3329 | 4233 |
回答下列问题:
(1)根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速度运动,判断的理由是:___________;
(2)当t=2s时,该飞行器速度的大小v=___________m/s;
(3)这段时间内该飞行器加速度的大小a=___________m/s2(保留2位有效数字)。
22、一列简谐横波沿x轴传播,t=0时刻的波形如图所示,则这列波的波长为_______m;此时x=3m处的质点正在向上运动,则x=2.5m处的质点向_______(选填“上”或“下”)运动;当x=3m处的质点在波峰时,x=5m处的质点恰好在_______(选填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。
23、一列沿x轴负方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形如图所示(此时波刚传到x=1m的位置),质点振动的振幅为10cm。已知t=0.5s时,P点第二次出现波峰,则该波的传播速度为___________m/s;当Q点第一次出现波谷时,P点通过的路程为___________m。
24、某放射性原子核A经过一系列α衰变和β衰变后变为原子核B。若B核内质量数比A核内少8个,中子数比A核少7个。则发生了___次α衰变和____次β衰变。
25、如图,电源电动势为E,内阻为r,两个完全相同的灯泡电阻不变。当滑片P从最大阻值滑到中点的过程中,电压表V的变化量为,电流表A的变化量为
,电压表
的变化量为
,电流表
的变化量为
,则
___________,
_______
(选填“>”、“=”或“<”)。(电表均为理想电表)
26、在一条平直公路上,一辆汽车(视为质点)从计时开始到停止运动的总时间为,速度—时间图像如图所示,第一段时间做加速度大小为a(a为未知量)的匀减速直线运动,第二段时间做匀速直线运动,第三段时间也做加速度大小为a(a为未知量)的匀减速直线运动,三段运动时间相等,v-t图像与时间轴所围成的面积为
。根据上述信息,汽车的初速度为________,汽车在前两段时间内的平均速度为________,汽车在后两段时间内的平均速度为________。
27、某待测电阻R的阻值约为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
电流表A1(量程150mA,内阻r1约为10Ω)
电流表A2(量程20mA,内阻r2=30Ω)
电压表V(量程15V,内阻约为10kΩ)
定值电阻R0=120Ω
滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为1kΩ)
电源(电动势E=6V,内阻不计)
单刀单掷开关S、S1
单刀双掷开关S2、S3和导线若干
(1)某同学根据上述器材设计了一种如图所示测量Rx的实验原理图,若测量时要求电表读数不得小于其量程的且尽可能多测几组数据,闭合开关S做实验前,应将单刀单掷开关S1___________(填“闭合”或“不闭合”),单刀双掷开关S2掷于___________(填“a”或“b”),单刀双掷开关S3掷于___________(填“c”或“d”),电流表1选___________(填“A1”或“A2”),电流表2选___________(填“A1”或 “A2”);滑动变阻器R选___________(填“R1”或“R2”)。
(2)用已知和测得的物理量表示Rx=___________(表达式中电表的读数用符号表示,如电流表A的读数用I1电流表A2的读数用I2、电压表V的读数用U表示;电阻阻值亦用符号表示,如R0、R1、R2、r1、r2等)。
(3)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是___________(有多个正确选项)。
A.本实验不考虑电源内阻会引起系统误差
B.用U-I图象处理数据求电阻可以减小偶然误差
C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,实验就不存在误差
D.不考虑电流表和电压表内阻、电流表外接或内接引起的误差属于偶然误差
E.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差
28、如图,质量m=0.1kg的带电小球从h=20m高处以v0=5m/s的速度水平抛出,落到水平地面上的A点;若仍将小球以同样的速度水平抛出,在抛出小球的同时,在小球运动空间加上一竖直向上的匀强电场(图中未画出),小球落到地面上的B点,小球的水平射程增加了10m,已知小球所带电量q=+2.5×10−4C,重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计,求:(1)不加电场时,小球到达A点时的动能;(2)所加匀强电场电场强度E的大小.
29、如图所示,AOB为扇形玻璃砖,一细光束照射到AO面上的C点,入射光线与AO面的夹角为,折射光线平行于BO边,圆弧的半径为R,C点到BO面的距离为
,AD⊥BO,∠DAO=
,光在空气中的传播速度为c,求:
①玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上射出时的折射角;
②光在玻璃砖中传播的时间.
30、如图,横截面积为1cm2、长为100cm的细长直玻璃管水平放置,其右端开口,左端用20cm长的水银柱封闭了40cm长的空气柱。已知大气压强为1×105Pa,温度为27℃,假设空气为理想气体,27℃=300K。
(1)要把水银柱全部推出玻璃管,若缓慢加热玻璃管内空气,则左端的空气柱的温度至少升高到多少?
(2)将厚度不计的软木塞封闭管口,软木塞与玻璃管的最大静摩擦力为10N。要把软木塞冲开,左端气体温度至少为多少?(设管中右端空气温度恒为27℃)
31、如图甲所示为某科研小组设计的离子加速装置,其主要部分为竖直放置的长方体加速盒。加速盒左右竖直侧面分别开有上下四个竖直狭缝,它们构成上下两个与左右侧面垂直的加速通道P、Q,四个狭缝的高度均为h,且互相对齐处于同一竖直面内。加速盒右侧空间存在垂直于狭缝所在竖直面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在加速盒左右侧面之间加有如图乙所示的交变电压(数值未知),可以确保离子在通道内始终得到加速,现将一束初速度可以忽略的一价离子由加速通道P的左侧狭缝均匀的注入通道,经电场加速后,再经盒外匀强磁场偏转进入通道Q的右侧入口,最后经过通道Q加速后由左侧狭缝射出。已知上下狭缝中心间的竖直距离为H,沿狭缝中心进入磁场的离子恰能沿狭缝的中心射出,设离子的质量为m,元电荷电量为e,不计离子重力及离子间的相互作用,求:
(1)离子最后由加速通道Q出射时的动能;
(2)若要求至少80%的离子能够通过两通道获得加速,求加速电压允许的变化范围。
32、如图所示,开口向上、粗细均匀的玻璃管竖直放置,管内用两段水银柱封闭了两部分理想气体,AB段和CD段分别是两段长h=15 cm的水银柱。BC段气柱长l1=5 cm, D到玻璃管底端长l2=5 cm。已知大气压强是75 cmHg,玻璃管的导热性能良好,环境的温度T0=300 K,以下过程中水银均未从管内流出。
①将玻璃管从足够高处由静止释放,不计空气阻力,求下落过程中A处的水银面沿玻璃管移动的距离xA;
②保持玻璃管静止,缓慢升高环境温度,同样可以使A处的水银面沿玻璃管移动到与①中所求相同的位置,求此时环境温度T。