1、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
2、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是( )
A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动
B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动
C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动
D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动
3、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
4、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
5、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在
时的波动图像如图甲所示,图乙为质点
的振动图像,则( )
A.该波沿轴正方向传播
B.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25m/s
D.经过0.5s,质点沿波的传播方向移动2m
6、关于家用照明用的220V交流电,下列说法中不正确的是( )
A.该交流电的频率为50Hz
B.该交流电的周期是0.02s
C.该交流电1秒内方向改变50次
D.该交流电的电压有效值是220V
7、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
8、类比是一种常用的研究方法.如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,A、C为长轴端点,B、D为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似.下列说法中正确的是( )
A.电子在A点的线速度小于在C点的线速度
B.电子在A点的加速度小于在C点的加速度
C.电子由A运动到C的过程中电场力做正功,电势能减小
D.电子由A运动到C的过程中电场力做负功,电势能增加
9、如图甲所示,某汽车大灯距水平地面的高度为81cm,该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出,经旋转抛物面反射后,垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度,,半球透镜的折射率为
,tan15°≈0.27,则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为( )
A.3m
B.15m
C.30m
D.45m
10、国家为节约电能,执行峰谷分时电价政策,引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处,建立如图所示的“电网仅为3户家庭供电”模型,3户各有功率P=3kW的用电器,采用两种方式用电:方式一为同时用电1小时,方式二为错开单独用电各1小时,两种方式用电时输电线路总电阻损耗的电能分别为ΔE1、ΔE2,若用户电压恒为220V,不计其它线路电阻,则( )
A.两种方式用电时,电网提供的总电能之比为1:1
B.两种方式用电时,变压器原线圈中的电流之比为1:3
C.
D.
11、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
12、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
13、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
14、1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示,小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点,沿PMQ光滑轨道时间最短(该轨道曲线为最速降线)。PNQ为倾斜光滑直轨道,小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时,速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点,M、N两点在同一竖直线上。则( )
A.小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B.小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C.小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D.小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
15、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
16、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
17、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
18、如图所示,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
19、放射性元素钚()是重要的核原料,其半衰期为88年,一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子,生成原子核X,已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为
、
、
,普朗克常量为
,真空中的光速为c,则下列说法正确的是( )
A.X的比结合能比钚238的比结合能小
B.将钚238用铅盒密封,可减缓其衰变速度
C.钚238衰变时放出的γ光子具有能量,但是没有动量
D.钚238衰变放出的γ光子的频率小于
20、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
21、最早用扭秤实验测得万有引力常量的科学家是_____________;设地球表面物体受到的重力等于地球对物体的万有引力,已知地球表面重力加速度为g,半径为R,引力常量G,则地球质量为M=____________(用上述已知量表示)。
22、如图为水流导光实验装置示意图。在透明塑料瓶下侧开一个小孔,瓶中灌入适量清水,水就从小孔中流出。用红色激光从瓶的另一侧水平射向小孔,从外界观察到光在水流中呈锯齿形路线传播而并不从侧方射出。那么:光呈锯齿形路线传播而并不从侧方射出,说明红光在水与空气的界面上发生了多次______(填“折射”“折射及反射”或“全反射”);在瓶中水量减少的过程中,单位长度的水柱内,锯齿的数目将_______(填“增加”“减少”或“保持不变”);若在同样的水流下分别用红光和绿光照射,若只有一种色光从水流的侧方射出,则该光的颜色是______(填“红光”或“绿光”)。
23、如图,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑。这是光的________ (填“干涉”“衍射”或“直线传播”)现象,这一实验支持了光的________ (填“波动说”“微粒说”或“光子说”)
24、某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化,在实验后计算机屏幕显示了如下的p-T图象(实线部分),已知在A状态气体体积为V0。在实验过程中,当气体温度保持T0的情况下,气体体积的变化范围为__________到________。
25、“嫦娥三号”中有一块“核电池”,在月夜期间提供电能的同时还能提供一定能量用于舱内温度控制。“核电池”利用了的衰变,
在放出一个α粒子后衰变为一个新的原子核,新核的中子数比
的中子数少________个;
在月球上的衰变速度与在地球上的衰变速度相比________(选填“快了”、“慢了”、“一样快”)。
26、如图甲所示是研究光电效应规律的光电管,用绿光照射阴极K,实验测得流过电流表G的电流I与AK之间的电势差UAK满足如图乙所示规律,结合图象,每秒钟阴极发射的光电子数N=________个;光电子飞出阴极K时的最大动能为________eV。
27、某同学设计如图甲所示的实验装置来探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系,弹射器固定放置在水平桌面上,右端与一带有窄片的物块接触,让物块被不同压缩状态的弹簧弹射出去,沿水平桌面上滑行,途中安装一光电门。
(1)为了减小实验误差,弹射器的内壁和桌面应尽可能光滑,同时弹射器出口端距离桌子右边光电门应该________(填“近些”或“远些”)。
(2)如图乙所示,用游标卡尺测得窄片的宽度L为___________mm。
(3)若物块质量为m,记下某次实验中带有窄片的物块通过光电门的时间∆t,则关于弹簧此次弹射物块过程中释放的弹性势能为___________(用m,L,∆t表示)。
28、如图,水平固定且间距为L的平行导轨处于方向垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨左端接有阻值为R的电阻,导轨上有a、b两根与导轨接触良好的导体棒,两棒的质量均为m、电阻均为2R。现对a施加一平行于导轨的恒力,使其由静止开始水平向右运动,当a向右的位移为x时,a的速度达到最大且b刚好不滑动。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,导轨电阻不计,重力加速度为g。求:
(1)b中的最大电流以及a的最大速度;
(2)a发生位移x的过程中,b产生的焦耳热。
29、如图所示,在xOy平面内,有一个圆形区域的直径AB与x轴重合,圆心的坐标为(2a,0),其半径为a,该区域内无磁场。 在y轴和直线
之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上某点射入磁场。不计粒子重力。
(1)若粒子的初速度方向与轴负向夹角为60°,且粒子不经过圆形区域就能到达B点,求粒子的初速度大小v1;
(2)若粒子的初速度方向与y轴正向夹角为60°,在磁场中运动的时间为,且粒子也能到达B点,求粒子的初速度大小v2。
30、一轻质弹簧竖直放置,将一质量为的小物块轻放于弹簧顶端,弹簧最大压缩量为L。如图示,水平地面上有一固定挡板,将此弹簧一端固定在挡板上且水平放置,一质量为m的小物块P紧靠弹簧的另一端但不拴接;在水平地面右侧固定有一半径
的竖直光滑半圆轨道,轨道最低点与地面相切。将另一质量也为m的小物块Q放置在距半圆轨道最低点
处。现向左推P压缩弹簧,使弹簧发生形变量为L,此时P与小物块Q的距离为
。撤去外力,小物块P被弹簧弹开,然后与小物块Q正碰,碰后瞬间粘在一起。小物块P、Q均可看作质点,且与水平地面间的动摩擦因数相同,重力加速度为g。
(1)求弹簧最大压缩量为L时,弹簧具有的弹性势能;
(2)若两物块P、Q与水平地面间的动摩擦因数,求两个小物块刚滑上半圆轨道时对轨道的压力大小;
(3)若两物块P、Q与地面间的动摩擦因数可以改变,要求两个小物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道,求动摩擦因数
的取值范围。
31、负压救护车是应对新冠炎疫情的重点需求物资之一,被业内称为“移动的N95口罩”。所谓负压,就是通过负压排风净化装置,使车内气压低于车外,空气在自由流动时只能由车外流向车内,而且负压教护车还能将车内的空气进行无害化处理后排出,避免更多的人感染,在救治和转运传染病等特殊疾病时可以最大限度地减少医务人员交叉感染的几率。若已知某负压救护车内部空间体积V= 12m3,启用前车内温度t1= -3°C,外界大气压强为p0= 1.01×105Pa,启用后,某时刻监测到车内温度t2=27°C、负压为- 15Pa(指车内与外界大气压p0的差值)。
(1)试估算负压排风净化系统启用后,负压救护车内部空间减少的气体质量与启用前内部空间气体总质量的比值
(2)判断在负压排风净化系统启用过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因。
32、如图所示,一导热良好、足够长的汽缸竖直放置在水平地面上。汽缸质量,汽缸内一质量
、面积
的活塞与汽缸壁光滑密接。当活塞静止时,活塞与汽缸底部的距离
。已知大汽压强
,重力加速度
。现用一竖直向上的拉力F作用在活塞上,求:
(1)当时,活塞与汽缸底部的距离;
(2)当F缓慢增大到使汽缸恰好离开地面时,活塞与汽缸底部的距离。