1、在高能物理研究中,回旋加速器起着重要作用,其原理如图所示。D1和D2是两中空的、半径为R的半圆金属盒,它们处于与盒面垂直的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中且与频率为f的交流电源连接。位于D1盒圆心处的粒子源O能产生质子,质子在两盒狭缝间运动时被电场加速。(忽略质子的初速度和在电场中的加速时间)。根据相对论理论,粒子的质量m与速率v有的关系,其中c为光速,m0为粒子静止时(
)的质量,这一关系当
时近似回到牛顿力学“m与v无关”的结论。已知质子的静止质量为m0,电荷量为q。下列说法正确的是( )
A.在时,两盒间电压越大,质子离开加速器时的动能就越大
B.在时,若只将质子源换成α粒子(质量为
,电荷量为2q)源,则α粒子也能一直被加速离开加速器
C.考虑相对论效应时,为使质子一直被电场加速,可以仅让交流电源的频率随粒子加速而适当减小
D.考虑相对论效应时,为使质子一直被电场加速,可以仅让轨道处的磁场随半径变大而逐渐减小
2、乘坐高铁,已经成为人们首选的出行方式。某次高铁列车从沈阳开往北京,全程约700km,列车7:16开,用时2h30min。关于运动的描述,下列说法正确的是( )
A.7:16是时间间隔
B.2 h30 min是时刻
C.全程约700km是位移
D.全程约700km是路程
3、图甲为均匀带电圆环,O1为其圆心,图乙为
匀带电圆环,O2为其圆心,两圆环半径相同,单位长度的带电荷量、电性相同,O1处的电场强度大小为E0,电势为φ0。已知在真空中电荷量为Q的点电荷产生的电场中,若取无穷远处为零电势点,则离该点电荷距离为r的某点的电势为
,则O2处的场强大小和电势分别为( )
A.E0,
B.E0,
C.E0,
D.E0,
4、在生产和科学实验的许多领域,常常需要通过控制电极的形状和电势来调整控制电场。如图所示,两平行金属极板K、G正对放置,在极板G中央挖一圆孔,两极板间加电压,K极电势较高,等势面分布如图所示。从K极中心处发射有一定宽度的平行于中心轴(x轴)的电子束,不考虑电子的重力及电子间的相互作用力。下列说法正确的是( )
A.极板G上圆孔右侧的电场线向中心轴会聚
B.电子通过圆孔前后的一小段时间内加速度不断增大
C.对会聚到F点的电子,从发射到会聚,电场力做功相同
D.沿着中轴线运动的电子一直做匀变速直线运动
5、如图所示是一物体沿直线由静止开始运动的部分a-t图像,关于物体的运动,下列说法正确的是( )
A.时刻物体的速度为零
B.至
物体沿负向做加速运动
C.物体在和
两个时刻的速度相同
D.时刻物体返回到出发时的位置
6、某城市边缘的一小山岗,在干燥的春季发生了山顶局部火灾,消防员及时赶到,用高压水枪同时启动了多个喷水口进行围堵式灭火。靠在一起的甲、乙高压水枪,它们的喷水口径相同,所喷出的水在空中运动的轨迹几乎在同一竖直面内,如图所示。则由图可知( )
A.甲水枪喷出水的速度较大
B.乙水枪喷出的水在最高点的速度一定较大
C.甲水枪喷水的功率一定较大
D.乙水枪喷出的水在空中运动的时间一定较长
7、核电站常用的一种原料是钍,钍
吸收一个中子后会变成钍233,钍233不稳定,会变成易裂变的铀
,反应堆工作原理如图所示,下列说法正确的是( )
A.此类核电站通过核聚变获得电能
B.变成
要吸收能量
C.吸收一个中子变成
的过程中总质量不变
D.变成
的核反应方程式是
8、某电学原件的电路图可简化为如右图所示,两小灯泡完全相同,电感L的电阻小于灯泡的电阻,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,L1缓慢变亮,L2立即变亮
B.闭合开关电路稳定后,两只灯泡亮度相同
C.电路稳定后,断开开关,两只灯泡均缓慢熄灭
D.电路稳定后,断开开关,L1闪亮一下缓慢熄灭,L2立即熄灭
9、如图所示,两光滑直硬杆1、2一端固定在水平面上(两杆在同一竖直平面内),与水平面之间的夹角分别为,轻质小环套在杆2上,质量
的小球套在杆1上,轻质细线连接环和球,给小球一个沿杆1斜向上的拉力
,当环与球静止时,细线的弹力为T。重力加速度
,
,
。则T的大小为( )
A.
B.
C.
D.
10、小李同学想测量地铁启动过程的加速度,他在一根细线的下端绑着一串钥匙,另一端固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动的过程中,小李发现细线向后偏离竖直方向θ角并相对车厢保持静止,则地铁加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
11、2022年10月,我国自主研发的“夸父一号”太阳探测卫星成功发射。“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬X射线。硬X射线是波长很短的光子,设波长为λ。若太阳均匀地向各个方向辐射硬X射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到N个该种光子。已知探测仪镜头面积为S,卫星离太阳中心的距离为R,普朗克常量为h,光速为c,则太阳辐射硬X射线的总功率P为( )
A.
B.
C.
D.
12、一辆汽车以30m/s的速度沿平直路面行驶,当汽车以的加速度刹车时,则刹车2s内与刹车8s内的位移之比为( )
A.5∶2
B.2∶9
C.5∶8
D.5∶9
13、以下说法中正确的是( )
A.图甲可知,驱动力频率越大,能量越大,振动幅度越大
B.图乙是双缝干涉示意图,若只将光源由蓝色光改为红色光,两相邻亮条纹间距离Δx变大
C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,若将薄片向右移动,条纹间距将变大
D.图丁中的M、N是偏振片,P是光屏,当M固定不动,绕水平轴在竖直面内顺时针缓慢转动N时,从图示位置开始转动90°的过程中,光屏P上的光亮度保持不变
14、如图所示,某煤矿有一水平放置的传送带,已知传送带的运行速度为 v0=0.8m/s,开采出的煤块以50kg/s 的流量(即每秒钟有50kg煤块从漏斗中落至传送带上)垂直落在传送带上,并随着传送带运动。为了使传送带保持匀速传动,电动机的功率应该增加( )
A.32W
B.40W
C.16W
D.20W
15、如图所示,两带有等量异种电荷的平行金属板M、N水平放置,a、b为同一条电场线上的两点,若将一质量为m、电荷量为-q的带电粒子分别置于a、b两点,则粒子在a点时的电势能大于其在b点时的电势能;若将该粒子从b点以初速度v0竖直向上抛出,则粒子到达a点时的速度恰好为零。已知a、b两点间的距离为d,金属板M、N所带电荷量始终不变,不计带电粒子的重力,则下列判断中正确的是( )
A.a点电势一定高于b点电势
B.两平行金属板间形成的匀强电场的场强大小为
C.a、b两点间的电势差为
D.若将M、N两板间的距离稍微增大一些,则a、b两点间的电势差变小
16、下列说法正确的是( )
A.伽利略使用图甲斜面进行实验,得出力和运动的关系
B.图乙中,落在球网中的足球受到弹力是由于足球发生了形变
C.图丙中,百米赛跑运动员跑到终点时不能立刻停下来是由于惯性
D.图丁为我国第一辆火星车被命名为“祝融号”。祝融号质量约240kg,在地球表面重力约2400N,高1.85m,设计寿命约92天,其中kg、N、m是国际单位制中的基本单位
17、2020年11月24日4时30分,我国在文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,执行地外天体采样返回任务。如图所示,发射嫦娥五号时,长征五号遥五运载火箭内燃料燃烧所生成的炽热气体,从火箭尾部的喷管快速喷出,推动火箭加速上升。下列相关说法正确的是( )
A.点火瞬间,火箭的速度为零,所以加速度也为零
B.开始上升时,火箭的速度很小,但加速度可能很大
C.加速上升过程中,火箭处于失重状态
D.加速上升过程中,炽热气体对火箭的作用力大于火箭对炽热气体的作用力
18、关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是( )
A.和声波的传播类似,电磁波的传播也需要介质
B.均匀变化的电场产生恒定的磁场
C.恒定的磁场产生恒定的电场
D.恒定的电场产生变化的磁场
19、某静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正方向为场强E正方向,带负电的点电荷沿x轴运动,则点电荷( )
A.在和
处电势能相等
B.由运动到
的过程中电势能增大
C.由运动到
的过程中电势能一直减小
D.由O运动到的过程中电场力先减小后增大
20、福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母舰。其原理可简化为,两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,导轨平面内具有垂直于导轨平面的匀强磁场。电磁弹射车垂直横跨两金属导轨,且始终保持良好接触。已知磁场的磁感应强度大小为B,电源的内阻为r,两导轨间距为L,电磁弹射车和飞机的总质量为m,轨道电阻不计,电磁弹射车的电阻为R。通电后,飞机随电磁弹射车滑行距离s后刚好能获得最大的速度为v。若不计空气阻力和摩擦,下列说法正确的是( )
A.飞机在轨道上做变加速直线运动
B.将电源的正负极调换,战斗机仍然能实现加速起飞
C.电磁弹射车达到最大速度时电流不为零
D.电源的电动势为
21、一个做匀变速直线运动的物体,初速度是4.0 m/s,加速度大小是2 m/s 2 .若加速度方向与速度方向一致,物体4 s末的速度是________m/s;若加速度与速度方向相反,物体1s末的速度大小是_______m/s.
22、如图为小明同学拍摄的高速公路某弯道处的照片,通过请教施工人员得知,该段公路宽度为16m,内外侧的高度差为2m,某车道设计安全时速为90km/h(无侧滑趋势)。已知角度较小时,角的正切值可近似等于正弦值,若g取10m/s2.根据所学圆周运动得知识,可计算出该车道的转弯半径为___m;若汽车在该处的行驶速度大于90km/h,则汽车有向弯道_____(填“内侧”或“外侧”)滑动的趋势。
23、甲、乙两人站在地面上时身高都是L0,甲、乙分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为光速)的飞船同向运动,如图所示。此时乙观察到甲的身高L___L0;若甲向乙挥手,动作时间为t0,乙观察到甲动作时间为t1,则t1___t0(均选填“>”、“ =” 或“<”)。
24、某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则k1、k2、v1、v2 的关系为__________。
25、如图所示,通电圆环挂在通电螺线管的右侧,若通电线圈从上往下看逆时针方向转动,则电源的_________(选填“左端”或“右端”)为正极.
26、质量为m的人造卫星,在环绕地球的椭圆轨道上运行,在运行过程中它的速度最大值为vm,在它由远地点运行到近地点的过程中,地球引力对它做功为W,则在远地点速度为______。
27、如果公路上有一列汽车车队以10 m/s的速度正在匀速行驶,相邻车间距为25 m,后面有一辆摩托车以20 m/s的速度同向行驶,当它距离车队最后一辆车25 m时刹车,以0.5 m/s2的加速度做匀减速运动,摩托车在车队旁边行驶而过,设车队车辆数足够多,求:
(1)摩托车从赶上最后一辆车到又被最后一辆车反超,共经历 多长时间?
(2)摩托车最多与几辆汽车相遇?最多与车队中汽车相遇几次?
28、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知该气体在状态C时的温度为300 K。求:
(i)该气体在状态A、B时的温度分别为多少?
(ii)该气体从状态A到B是吸热还是放热?请写明理由。
29、利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势,电源内阻
,电动机内阻
,电阻
,重物质量
。当电动机以稳定的速度匀速提升重物时,理想电压表的示数为
。不计空气阻力和摩擦,取
。求:
(1)电源的总功率;
(2)电动机的输入功率;
(3)重物匀速上升时的速度。
30、在极限运动项目中,跳伞是非常需要技术性运动的一种,2012年10月,奧地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小。
(1)若忽略空气阻力,求菲利克斯·鲍姆加特纳从静止开始下落至7km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;
(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的
图象如图所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。(结果保留1位有效数字)
31、如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=4kg的物体上,另一端施一水平拉力F。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,弹簧始终在弹性限度内,g=10m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.45,当弹簧拉长至14.5cm时,物体恰好向右匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)满足(1)的结论前提下,若将弹簧压缩至6cm,物体受到的摩擦力大小及方向。
32、从阴极K发射的电子经电势差U0=5000V的阳极加速后,沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1 =10cm、间距d=4cm的平行金属板A、B之间,在离金属板边缘L2=75cm处放置一个直径D=20cm、带有记录纸的圆筒。整个装置放在真空内,电子发射的初速度不计(图①)。若在两金属板上加以U2=1000cos2πtV的交变电压,并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=2转/秒匀速转动,确定电子在记录纸上的轨迹形状并画出1s内所记录到的图形。