1、如图甲所示电路,电源内阻,
为一定值电阻,
为一滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从A端逐渐滑到B端的过程中,得到
的功率随电压表示数的变化规律如图乙,电压表示数与电流表示数的关系图像如图丙。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势大小为4.5V
B.定值电阻的大小为3
C.图乙中的值为1.5W
D.图丙中的值为4.5V
2、某交流发电机产生交变电流的装置如左图所示,产生的感应电动势与时间的关系如右图所示,下列说法正确的是( )
A.时,线圈平面处于中性面位置,磁通量变化率最大
B.线圈通过中性面时,交变电流不改变方向
C.线框中产生的感应电动势
D.如果仅使线圈的转速加倍,则电动势的最大值和周期分别变为200V、0.02s
3、红外测温仪只能捕获红外线,红外线光子的能量为 。如图为氢原子的能级图,大量处在基态的氢原子吸收某种频率的光子后跃迁到高能级,欲使氢原子辐射的光子能被测温仪捕获,则吸收的光子的能量应为( )
A.10.20 eV
B.12.09 eV
C.12.75 eV
D.2.55 eV
4、2023年12月25日,我国在酒泉卫星发射中心将天目一号掩星探测星座11~14星成功送入预定轨道。掩星探测技术是利用低轨掩星接收高轨导航卫星信号,通过分析穿过大气层后的卫星信号数据来分析大气状态的技术。某掩星和导航卫星的运动均可视为绕地球的匀速圆周运动,如图所示。下列说法正确的是( )
A.相同时间内掩星转过的圆心角小于导航卫星转过的圆心角
B.相同时间内掩星运动的路程小于导航卫星运动的路程
C.掩星运动的周期大于导航卫星运动的周期
D.掩星的速度变化率大于导航卫星的速度变化率
5、如图甲所示为磁电式电流表的结构简图,线圈绕在一个与指针、转轴相连的铝框骨架上,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,同一圆周上磁感应强度大小处处相等,如图乙所示。当线圈通以如图乙所示方向电流时,下列说法正确的是( )
A.蹄形磁铁和铁芯间的磁场为匀强磁场
B.线圈转动过程中受到的安培力始终与线框平面垂直
C.线圈将按逆时针方向(正视)转动
D.增加线圈匝数会增大电流表的量程
6、如图所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过位于点的轻质光滑定滑轮,一端连接A,另一端悬挂小物块A,物块A、B质量相等。
为
点正下方杆上的点,滑轮到杆的距离
,重力加速度为
。开始时A位于
点,
与水平方向的夹角为
,现将A、B由静止释放,下列说法正确的是( )
A.物块A运动到点过程中机械能变小
B.物块A经过点时的速度大小为
C.物块A在杆上长为的范围内做往复运动
D.在物块A由点出发第一次到达
点过程中,物块B克服细线拉力做的功等于B重力势能的减少量
7、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.
8、t=0时刻,小球以一定初速度水平抛出,不计空气阻力,重力对小球做功的瞬时功率为P.则P﹣t图象正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9、质子(质量数和电荷数均为1)和粒子(质量数为4、电荷数为2)垂直进入某一平行板间的匀强电场中,又都从另一侧离开电场。若两粒子在通过平行板时动能的增量相同,不计粒子重力,则下列判断正确的是( )
A.质子和粒子射入时的初动量之比为2:1
B.质子和粒子射入时的初动能之比为1:2
C.质子和粒子射入时的初速度之比为1:1
D.质子和粒子在平行板间的运动时间之比为1:4
10、2023年10月26日11时14分,搭载“神舟十七号”载人飞船的“长征二号”F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,“神舟十七号”载人飞船与火箭成功分离,进入预定道,在经历约6.5小时的对接过程后,飞船成功对接于空间站“天和”核心舱前向端口。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动,地球的自转周期为,引力常量为
,测下列说法正确的是( )
A.“神舟十七号”的发射速度可能小于第一宇宙速度
B.核心舱的运行速度可能大于第一宇宙速度
C.若已知核心舱的运行周期和道半径,则可推算出地球同步轨道卫星的轨道半径
D.若已知核心舱的运行线速度和轨道半径,则可推算出地球的平均密度
11、用氢原子由m、n能级跃迁到基态释放的光子,分别照射同一光电管时,测得的光电流与电压的关系图像如图中的1、2两条曲线所示,已知m、n能级对应的原子能量分别为、
,电子电荷量的绝对值为e,则下列说法正确的是( )
A.
B.1、2两种情况下产生的光电子最大初动能之比为
C.1、2两种情况下单位时间内逸出的光电子数之比为
D.氢原子吸收能量为的光子可由m能级跃迁到n能级
12、如图所示,光滑的圆环穿过一根细线,细线悬挂在竖直的车厢壁上,小车在水平面上向右运动时,圆环与小车相对静止,细线的倾斜部分1与竖直方向的夹角为α,倾斜部分2与竖直方向的夹角为β。已知,
,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小车可能向右做匀加速直线运动
B.细线的倾斜部分1与倾斜部分2对圆环的拉力大小一定相等
C.夹角α必须大于夹角β
D.若α=37°、β=53°,则小车的加速度为50m/s2
13、1897年英国物理学家约瑟夫•约翰•汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子,这是人类最早发现的基本粒子,下列有关电子的说法正确的是( )
A.电子的发现说明原子是有内部结构的
B.光电效应中,逸出光电子的最大初动能与入射光强度有关
C.根据玻尔理论,原子从低能级向高能级跃迁时,核外电子动能增大
D.β射线是原子核外电子电离形成的电子流
14、随着生活水平的提高,人们通常喜欢用绿植来装点房屋,如图所示为一盆悬挂的吊兰,若绿植和盆的总重力为60N,三根可认为轻质的链条完全对称悬挂且每根链条与竖直方向夹角均为45°,则每根链条所承受的拉力大小是( )
A.60N
B.
C.20N
D.
15、如图所示,表面粗糙的斜面顶端安有光滑的轻滑轮。两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮,P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态。现略微增加物块Q的质量,P、Q与斜面仍保持静止不动,下列说法正确的是( )
A.Q受到的摩擦力可能不变
B.地面受到的摩擦力水平向左
C.轻绳上的拉力可能增大
D.滑轮受到斜面的作用力不变
16、我们生活中用的交流电的电压,有一个电热器,其工作时电阻为55Ω,则该电热器接通工作时的功率为( )
A.440W
B.660W
C.880W
D.1760W
17、如图所示,“杆线摆”可以绕着固定轴来回摆动。摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内,这相当于单摆在光滑斜面上来回摆动。轻杆水平,杆和线长均为L,重力加速度为g,摆角很小时,“杆线摆”的周期为( )
A.
B.
C.
D.
18、如图所示,倾角为θ=37°的斜面固定在水平地面上,斜面底端固定一挡板,轻质弹簧一端与挡板连接,另一端为自由端,当弹簧处于原长时,弹簧的自由端位于O点。质量为m=0.5kg的小滑块(视为质点)从斜面上的A点由静止释放同时在小滑块上施加大小F=10N与斜面成α=37°的斜向下的恒力,当小滑块到B点时速度为零。已知,0.6m,OB=0.2m,物块与斜面间的动摩擦因数为0.7,重力加速度g取10m/s²,从A点运动到B点的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.弹簧弹性势能的最大值为0.8J
B.小滑块动能的最大值为2.45J
C.弹簧的劲度系数为64N/m
D.小滑块从O点运动到B点的过程中机械能减少量为4.2J
19、如图所示,质量为的小车放在光滑水平面上,小车上用细线悬吊一质量为
的小球(
),用力
水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度
向左运动时,细线与竖直方向成
角,此时细线的拉力为
。若仍用力
水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度
向右运动时,细线与竖直方向成
角,细线的拉力为
,则下列关系正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
20、如图,圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可绕中心轴转动的同心圆盘,在圆盘的边缘放置一个质量为m的小物块。物块与圆盘及与餐桌面间的动摩擦因数均为,现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度,物块从圆盘上滑落后,最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计,物块可视为质点。则( )
A.物块从圆盘上滑落的瞬间,圆盘的角速度大小为
B.物块从圆盘上滑落的瞬间,圆盘的线速度大小为
C.餐桌面的半径为
D.物块随圆盘运动的过程中,圆盘对小物块做功为
21、两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0~0.4s时间内的v﹣t图象如图所示.若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比是__,图中时间t1是__.
22、如图所示为一个向右传播的t=0时刻的横波波形图,已知波从O点传到D点用0.2s,该波的波速为 m/s,频率为 Hz;t=0时,图中“A、B、C、D、E、F、G、H、I、J”各质点中,向y轴正方向运动的速率最大的质点是_________.
23、作用在同一物体上的三个共点力,它们的大小分别为2N、3N和4N,则它们合力的最大值为___________N;合力最小值为___________N。
24、在“探究求合力的方法”的实验中,根据实验数据画出力的图示,如图所示,图上标出F1、F2、F、F′四个力,其中________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的;若F与F′的________基本相等,________基本相同,说明力的平行四边形定则得到了验证.
25、2021年12月9日中国首位太空物理老师王亚平与航天员翟志刚、叶光富完成了第二次太空授课,2013年6月20日王老师在天宫一号进行了第一次太空授课。当时天宫一号实验环境温度为22℃左右、相对湿度为50%左右、气压为1标准大气压。王老师做了一系列实验,其中有一组描述如下:
A.王老师把一个金属圈插人饮用水袋中,慢慢抽出金属圈,形成了一个水膜。晃动金属圈,水膜也没有破裂,只是甩出了一颗小水滴,为了航天器的安全,用吸水纸把这些甩出的小水滴收集起来;往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片,水膜依然完好。
B.王老师接着做了第二个水膜,用饮水袋慢慢往水膜上注水,水膜很快变成一个亮晶晶的大水球。再向水球内注入空气,水球内形成一串球形气泡,既没有被挤出水球,也没有融合到一起(如图),接着她用注射器把气泡抽了出来。
C.接着王老师向水球注入红色液体,水球慢慢变成了一枚美丽的“红灯笼”。
请至少写出四个与解释上述实验相关的物理学名词_______。
26、图甲为一列简谐横波在t=0.15s时的波动图像,图乙为介质中平衡位置在x=2m处的M质点的振动图像。则这列波沿x轴______(填“正”或“负”)方向传播;从t=0到t=0.9s这段时间里,质点M所经过的路程为______m;t=0.20s时,位于x=1.5m处的质点的振动方向沿y轴______(填“正”或“负”)方向。
27、图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50 Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。
(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。
②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…求出与不同m相对应的加速度a。
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出
-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则
与m应成________关系(填“线性”或“非线性”)。
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______________________。
②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=________。图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可求得加速度的大小a=________m/s2。
③图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为________,小车的质量为________。
28、一列车质量为1.2×103吨的火车,启动5分钟后速度达到108km/h。若运动过程中阻力为车重的0.005倍,g取10m/s2。求:
(1)火车的加速度;
(2)机车牵引力大小。
29、如图所示,一质量为m的物块在与水平方向成θ的力F的作用下从A点由静止开始沿水平直轨道运动,到B点后撤去力F,物体飞出后越过“壕沟”落在平台EG段。已知物块的质量m=1 kg,物块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ=0.5,AB段长L=10 m,BE的高度差h=0.8 m,BE的水平距离x=1.6 m。若物块可看作质点,空气阻力不计,g取10m/s2。
(1)要越过“壕沟”,求物块在B点最小速度v的大小;
(2)在第(1)问的条件下,计算物块落到平台时的瞬时速度v′;
(3)若θ=,为使物块恰好越过“壕沟”,求拉力F的大小。
30、如图所示,在坐标系xOy的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy面向里;第四象限内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E。一质量为、带电量为
的粒子自y轴的P点沿x轴正方向射入第四象限,经x轴上的Q点进入第一象限,随即撤去电场,以后仅保留磁场。已知OP=d,OQ=2d,不计粒子重力。
(1)求粒子过Q点时速度的大小和方向;
(2)若磁感应强度的大小为一定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0;
(3)若磁感应强度的大小为另一确定值,经过一段时间后粒子将再次经过Q点,且速度与第一次过Q点时相同,求该粒子相邻两次经过Q点所用的时间。
31、如图,在第四象限存在方向沿轴负向的匀强电场,第一象限存在方向垂直于纸面(
平面)向里的匀强磁场。在
轴负半轴上某点
向电场中发射一带电的粒子速度方向与
轴正向成
角,经电场后到达
轴上点
,速度大小变为
,沿
轴正方向进入磁场,最终在
轴上某点(未画出)与
轴正方向成60°角离开磁场。不计重力。求:
(1)电场强度大小和磁感应强度大小
的比值;
(2)该粒子在电场和磁场中运动的总时间(计算结果保留到整数)。
32、利用带电粒子(不计重力)在电场或磁场中的运动可以研究很多问题。
(1)如图所示,在间距为d、长度为l的两块平行金属板上施加电压U,让带电粒子沿两极板的中心线以速度v进入电场,测得粒子离开电场时偏离中心线的距离为y。利用上述方法可以测量带电粒子的比荷(),请推导粒子比荷的表达式;
(2)保持其他条件不变,撤掉问题(1)中两极板间的电压,在两极板间施加一垂直纸面的匀强磁场。将磁感应强度的大小调节为B时,带电粒子恰好从极板的右侧边缘射出。
a.利用上述方法同样可以测量带电粒子的比荷,请推导粒子比荷的表达式;
b.带电粒子在磁场中偏转时动量发生变化,使提供磁场的装置获得反冲力。假设单位时间内入射的粒子数为n,单个粒子的质量为m,求提供磁场的装置在垂直极板方向上获得的反冲力大小。