1、如图所示,一强磁性圆轨道固定在竖直平面内,轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点,质量为m的小球沿轨道外侧做完整的圆周运动,球始终受大小恒为F、方向始终指向圆心O的磁性引力,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。则( )
A.球在A点的最小速度为
B.运动过程中球的机械能不守恒
C.球从A运动到B过程中,受到的弹力逐渐增大
D.F的最小值为5mg
2、细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)以下说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B.小球静止时细绳的拉力大小为mg
C.细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D.细线烧断瞬间小球的加速度立即为
3、如图所示,从斜面上A点斜向上抛出一小球,水平击中斜面上B点,现将小球从AB中点C点抛出,仍要水平击中B点。下列说法正确的是( )
A.可以仅将抛出时的速度大小变为原来的一半
B.可以仅将抛出时的速度方向与水平面间夹角变为原来的一半
C.第二次击中B点时的速度为第一次的一半
D.第二次在空中飞行过程中重力对小球做的功为第一次的一半
4、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.
5、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
6、随着科技的发展,无人机越来越多的走进人们的生活。如图是一架无人机正在对一只趴在地上不动的小刺猬进行拍摄。无人机在刺猬的上空以刺猬所在竖直线为中轴线,在水平面内做匀速圆周运动,已知无人机的质量为m=1.6kg,飞行的角速度大小为,无人机到小刺猬的距离为r=5m,其轨道中心距小刺猬高度为h=4m,小刺猬和无人机均可看作质点,重力加速度g取10m/s²,下列说法正确的是( )
A.空气对无人机的作用力方向竖直向上
B.空气对无人机的作用力大小为12N
C.由于无人机飞行时要消耗电能,所以其机械能是不断增加的
D.当无人机运动到B点时,突然从无人机上掉落一个小物体,不计空气阻力的影响,小物体落地时距离小刺猬为
7、我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索,其后将探索建造月球科研站,开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。假设在月球上的宇航员,如果他已知月球的半径R,且手头有一个钩码、一盒卷尺和一块停表,利用这些器材和已知数据,他能得出的是( )
A.引力常量
B.钩码的质量
C.月球的质量
D.月球的“第一宇宙速度”
8、如图所示,小丹同学用食指和大拇指对称地捏住长尾夹的两个侧面,使长尾夹底面水平且始终在空中保持静止状态,下列说法正确的是( )
A.两个手指对长尾夹侧面的压力是一对平衡力
B.两个手指对长尾夹的摩擦力的合力大小等于长尾夹的重力
C.两个手指对长尾夹的作用力的合力大小等于长尾夹的重力
D.增大两个手指对长尾夹的压力,手指对长尾夹的摩擦力保持不变
9、如图所示,竖直面内的正方形导线框,以某一初速度垂直进入水平向里的有界匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框出磁场的过程中可能做匀减速直线运动
C.线框在进和出的两过程中受到安培力的冲量一定相等
D.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热一定相等
10、如图所示为t=0时刻的波形图,该列简谐横波向右传播,质点P、Q此时坐标分别为、
。从t=0时刻开始计时,t=11s时,质点P恰好第3次到达波谷。则该简谐横波的波速为( )
A.0.8m/s
B.0.6m/s
C.0.4m/s
D.0.2m/s
11、如图所示,轻杆OA与轻杆OB通过光滑铰链安装在竖直墙面上,另一端通过铰链连接于O点。现将一个质量为m的物块通过轻绳悬挂于O点保持静止,铰链质量忽略不计,已知A、B两点间的距离为L,轻杆OA与轻杆OB长分别为、
,重力加速度为g,则( )
A.竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向垂直墙面向右
B.竖直墙对A、B两点铰链的作用力方向斜向上
C.轻杆OA对O点铰链的作用力大小为
D.轻杆OB对O点铰链的作用力大小为
12、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,原线圈接电源电压有效值不变且内阻忽略不计的正弦交变电源,为定值电阻,
为可变电阻,现调节可变电阻阻值,理想电压表V的示数变化的绝对值为
时,理想电流表A的示数变化的绝对值为
,则
等于( )
A.
B.
C.
D.
13、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
14、如图为某实验小组设计的家用微型变压器的原理图,原、副线圈的匝数比,a、b两端接入正弦交流电,
和
是两个完全相同的灯泡,灯泡上标有“55W, 1A”字样,若两灯泡恰好正常发光,该变压器视为理想变压器,则图中理想电流的示数为( )
A.0.5A
B.1A
C.2A
D.4A
15、如图所示,在水平向右的匀强磁场中,以O点为圆心的圆周上有M、N、P、Q四个点.将两根长直导线垂直于纸面放在M、N处,并通入相同的电流,Q点磁感应强度为0。则( )
A.P点磁感应强度为0
B.O点磁感应强度为0
C.P点磁感应强度方向水平向右
D.O点磁感应强度方向水平向左
16、一个小物体在两个大物体的引力作用下在某些位置相对于两个大物体基本保持静止,这些位置被称为拉格朗日点,我们近似认为中继卫星“鹊桥”位于地月拉格朗日L2点与月球同步绕地球做匀速圆周运动,如图所示,下列分析正确的是( )
A.中继星“鹊桥”做圆周运动的向心力仅由地球的引力提供
B.中继星“鹊桥”圆周运动的角速度小于月球运动的角速度
C.中继星“鹊桥”圆周运动的线速度大于月球运动的线速度
D.若“鹊桥”和月球的公转轨道半径之比为n,那么它们的公转周期之比为
17、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
18、如图所示,一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A,如图所示。下列说法正确的是( )
A.导体A下面的金属箔张开,导体B下面的金属箔仍闭合
B.导体A的部分正电荷转移到导体B上,导体A带负电
C.导体A的电势升高,导体B的电势降低
D.将导体A、B分开后,再移走C,则A带负电
19、如图所示,一长为的轻杆的一端固定在水平转轴上,另一端固定一质量为
的小球。使轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为
的匀速圆周运动,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球运动到最高点时,杆对球的作用力一定向上
B.小球运动到水平位置A时,杆对球的作用力指向O点
C.若,小球通过最高点时,杆对球的作用力为零
D.小球通过最低点时,杆对球的作用力可能向下
20、2022年北京冬季奥运会。计划于2022年2月4日开幕。滑雪项目是非常好看的项目。如图所示,某滑雪运动员(可视为质点) 由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A 点滑行到最低点B 的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中,下列说法正确的是 ( )
A.所受合外力始终为零
B.合外力做功一定为零
C.合外力做功不一定为零
D.所受摩擦力大小不变
21、如图为单摆做受迫振动时振幅与驱动力频率f的关系,重力加速度g为9.8m/s2,则该单摆的固有周期为___________s,摆长为___________m。(结果均保留两位有效数字)
22、将小球沿水平方向抛出后,1s末速度方向与水平方向成300角,则3s末小球的速度大小是_____m/s,方向与水平方向成_____角。(g=10m/s2)
23、两足够长直导线均折成直角,按图示方式放置在同一平面内,EO与在一条直线上,
与OF在一条直线上,两导线相互绝缘,通有相等的电流I,电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时,所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B,图中M、N两点与导线距离均为d,则M处的磁感应强度大小为______,N处的磁感应强度大小为______。
24、如图甲所示,水平面上的物体在水平向右的拉力F作用下,由静止开始运动,运动过程中F的功率恒为5W.物体运动速度的倒数1/v与加速度a的关系如图乙所示,由图像可知物体的质量为__________Kg;物体的速度为1m/s时的加速度大小为_______m/s²
25、用辐射高温计测得炉壁小孔的辐出度为22.8W/cm2,那么炉内温度为___________。
26、如图所示,两平行板间有场强为E的匀强电场,方向竖直向下,一带电荷量为q的负粒子(不计重力),垂直于电场方向以速度v飞入两板间。为了使粒子沿直线飞出,应在垂直于纸面内加一方向为________的匀强磁场,其磁感应强度B=_______。
27、在描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。
(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接_________;
(2)某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表读数为_______A;
(3)根据丙中图线判断,小灯泡灯丝电阻随温度升高而_______(填“增大”或“减小”);
(4)根据图线判断,2 只相同的小灯泡并联后,直接与电动势为 3V、内阻为 2Ω 的电源组成闭合回路,则每个小灯泡的实际功率约为_______W(保留两位有效数字)。
28、如图所示,将一细导线围成边长为d的单匝正方形线框,并固定在水平纸面内,虚线恰好将线框分为左右对称的两部分,在虚线
左侧的空间内存在与纸面垂直的匀强磁场,规定垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,已知线框的电阻为R,
时匀强磁场的磁感应强度大小为
。
(1)若虚线右侧的空间不存在磁场,求:线框中产生的感应电动势大小E;在
内,通过线框某横截面的电荷量q;
(2)若虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小恒为
,如图所示,求
时线框受到的安培力大小F。
29、2020年11月24日,我国“嫦娥五号”探测器成功发射并进入地月转移轨道。28日“嫦娥五号”在图甲B处成功实施近月制动,进入环月椭圆轨道,月球在椭圆轨道的焦点上;29日探测器在椭圆轨道的近月点A处再次“刹车”,进入环月圆轨道(图甲没有按实际比例画图)。研究探测器在椭圆轨道上的运动可以按照以下思路进行:对于一般的曲线运动,可以把这条曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看作圆周运动的一部分,其半径称为曲线在某点的曲率半径。图乙中最大内切圆的半径ρ即为曲线在P点的曲率半径,图甲中椭圆在A点和B点的曲率半径,rA为A点到月球球心的距离,rB为B点到月球球心的距离。已知月球质量为M,引力常量为G。
(1)求探测器在环月圆轨道1上运行时线速度v1的大小;
(2)证明探测器在椭圆轨道2上运行时,在近月点A和远月点B的线速度大小满足:vA·rA=vB·rB;
(3)某同学根据牛顿运动定律分析得出:质量为m的探测器在圆轨道1和椭圆轨道2上经过A点时的加速度a1、a2均满足,因此a1=a2。请你利用其它方法证明上述结论。(若规定两质点相距无限远时引力势能为零,则质量分别为m1和m2的两个质点相距r时的引力势能
。)
30、如图,彼此绝缘的滑块甲(可视为质点)与滑板乙(高度不计)静止在粗糙水平面AD上,甲在乙的最左端,甲位于A点,甲质量为1kg、所带电荷量为C,乙质量为1kg、不带电。甲、乙之间的动摩擦因数μ1 =0.5,乙与地面之间的动摩擦因数μ2=0.1,t=0时刻对甲施加恒定外力F=8N。空间中BC间存在这竖直向下的匀强电场,电场强度E1=6×105N/C;CD间存在垂直纸面向外的匀强磁场和竖直向下的匀强电场,磁感应强度B=1.8×105T,电场强度E2=1×106N/C。LAB=1.5m,LBC =6m,LCD= 3m,(不考虑电场和磁场的边缘效应,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,g取10m/s2)。
(1)求甲到达B点时的速度大小;
(2)甲到达C点时恰好处于滑板的最右端,求乙的长度;
(3)甲到达C时撒去恒力外力F,求甲从D所在边界飞出时距地面的高度。
31、如图所示,竖直固定的半径R=1m的光滑绝缘圆弧轨道在C点与绝缘水平轨道ABC相切。水平轨道AB段光滑,BC段粗糙。整个轨道处于水平向左的匀强电场中。一个不带电、质量m=0.4kg的物块静止在B点,一个带电量q=+1×10-3C、质量M=0.6kg的物块从A点由静止释放,经过t=2s两物块发生碰撞并粘在一起,然后沿BC段做匀速运动。已知碰撞前后电荷量保持不变,两个物块与BC段轨道间的动摩擦因数均为μ=0.75,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)在B点碰撞前后物块M的速度大小以及电场的场强大小;
(2)圆弧轨道右下方留有开口,两个物块进入圆弧轨道后开口关闭。试分析物块能否沿圆弧做完整的圆周运动;如果不能,则要做完整的圆周运动,需要将物块M从A点右侧多远处由静止释放?如果能,计算两个物块运动过程中经过竖直方向最高点P时对圆弧轨道的压力大小。
32、在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,有一水平放置的光滑框架,宽度L=0.4 m,如图所示,框架上放置一质量m=0.05 kg、电阻R=1 Ω的金属杆cd,框架电阻不计。若杆cd在水平外力F的作用下以恒定加速度a=2 m/s2,由静止开始做匀变速运动,求:
(1)在5 s内平均感应电动势是多少?
(2)第5 s末回路中的电流I多大?
(3)第5 s末作用在杆cd上的水平外力F多大?