1、如图所示,两平行导轨与一电源及导体棒MN构成的闭合回路,两导轨间距为L,导轨与水平面的夹角,整个装置处于匀强磁场中,质量为m的导体棒MN与两导轨垂直,当导体棒的电流为I时,导体棒MN静止,匀强磁场的磁感应强度大小
,方向与导轨平面成
夹角向外。已知重力加速度为g,导体棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.导体棒所受安培力大小为
B.导体棒所受摩擦力大小为,方向沿轨道平面向下
C.导体棒所受支持力大小为
D.导体棒与导轨间动摩擦因数的最小值为
2、两个弹性小球A、B相互挨着,A在B的正上方,一起从某一高度处由静止开始下落,小球下落的高度远大于两小球直径。若小球B与水平地面、小球A与小球B之间发生的都是弹性正碰,B球质量是A球质量的2倍,则A球第一次的下落高度与其碰后第一次上升的最大高度之比为( )
A.
B.
C.
D.
3、如图所示,一个带有挡板的光滑斜面固定在地面上,斜面倾角为θ,轻弹簧的上端固定于挡板,下端连接滑块P,开始处于平衡状态。现用一平行于斜面向下的力F作用在P上,使滑块向下匀加速(a<gsinθ)运动一段距离。以x表示P离开初位置的位移,t表示P运动的时间,E表示P的机械能(设初始时刻机械能为零),重力加速度为g,则下列图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4、如图所示,三根长直导线均垂直于纸面放置,分别位于纸面内的ABC的三点。其中AB与OC垂直,图中线段长度。三根直导线中通有大小相等、方向如图所示的恒定电流,O点处的磁感应强度大小为
。若将A处直导线中的电流反向,则O点处的磁感应强度大小为( )
A.
B.
C.
D.
5、神舟十六号载人飞船返回地面,速度为v0时开启缓冲发动机,获得大小为a的加速度,经过时间t后速度恰好为零,则该过程中飞船的位移可以表达为( )
A.
B.
C.
D.
6、一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非有作用力迫使它改变这种状态。这句话中,改变物体的“这种状态”就是改变物体的( )
A.质量
B.加速度
C.速度
D.惯性
7、下列宏观过程不能用热力学第二定律解释的是( )
A.大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开
B.将一滴红墨水滴入一杯清水中,会均匀扩散到整杯水中,经过一段时间,墨水和清水不会自动分开
C.冬季的夜晚,放在室外的物体随气温的降低,不会由内能自发地转化为机械能而动起来
D.随着节能减排措施的不断完善,最终也不会使汽车热机的效率达到100%
8、下列说法中正确的是( )
A.根据电流的公式,电流和电荷量成正比,电流与时间成反比
B.和
都采用了比值定义法,场强E的方向与电场力F的方向相同或相反,磁感应强度B的方向与安培力F的方向相同或相反
C.电势降落最快的方向就是场强的方向
D.电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线
9、如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上,在磁铁右上方固定一根与磁铁垂直的长直导线.当导线中通以由外向内的电流时磁铁仍然保持静止,则( )
A.磁铁受到向左的摩擦力,对桌面的压力增大
B.磁铁受到向右的摩擦力,对桌面的压力减小
C.磁铁受到向左的摩擦力,对桌面的压力减小
D.磁铁不受摩擦力,对桌面的压力不变
10、光电效应实验电路如图甲所示。用a、b两种单色光分别照射光电管的阴极K,实验中得到的光电流I与光电管两端电压U的关系如图乙所示。则( )
A.研究图乙中的规律时甲图开关需打在2上
B.开关打在2上触头P左移时,微安表示数增大
C.a光照射产生光电子的最大初动能比b的小
D.电压为图乙中时,a光照射时单位时间到达A极的光电子个数比b的少
11、某电场的电场线分布如图所示,一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动,先后通过M点和N点。下列说法正确的是( )
A.粒子带负电
B.M、N点的电场强度
C.粒子在M、N点的速度
D.粒子在M、N点的加速度
12、下列说法正确的是( )
A.冰箱能使热量从低温物体传给高温物体,因此不遵循热力学第二定律
B.空调工作时消耗的电能比室内温度降低所放出的热量要多
C.自发的热传导是不可逆的
D.可以通过给物体加热而使它运动起来,但不产生其他影响
13、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
14、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学做出了巨大贡献,值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是( )
A.纽曼发现了电磁感应现象
B.洛伦兹通过实验测定了磁场对电流的作用力
C.奥斯特提出了分子电流假说
D.楞次发现了确定感应电流方向的楞次定律
15、关于自由落体运动及重力加速度g,下列说法正确的是( )
A.竖直向下的运动一定是自由落体运动
B.熟透的苹果从树枝开始自由下落的运动可被视为自由落体运动
C.同一地点,轻、重物体的g值可能不一样大
16、“跳一跳”游戏要求操作者通过控制一质量为m的“i”形小人(可视为质点)脱离平台时的速度,使其能从同一水平面上的一个平台跳到旁边另一等高的平台上。如图所示的抛物线为“i”形小人在某次跳跃过程中的运动轨迹,轨迹的最高点距平台上表面的高度为h,两次落点间的水平距离为l,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.“i”形小人在跳跃过程中的运动时间为
B.“i”形小人的水平初速度为
C.“i“形小人落到另一平台上时的速度等于
D.“i”形小人落到另一平台上时速度方向与水平方向间夹角的正切值为
17、如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比,电阻
,电动机M的内阻
,输入端
所接电压
随时间
的变化关系如图乙所示。闭合电键S,电动机正常工作,此时理想电压表的示数为
,则电动机的输出功率为( )
A.
B.
C.
D.
18、2023年10月2日中国蹦床名将朱雪莹在杭州亚运会蹦床比赛中夺得女子个人冠军。在某次比赛中她从离水平网面3.2m高处自由下落,与网接触0.8s后,沿竖直方向弹回到离水平网面5.0m高处。已知朱雪莹的质量为45kg,g取,网对朱雪莹的平均作用力大小为( )
A.112.5N
B.562.5N
C.1012.5N
D.1462.5N
19、为了节能减排绿色环保,新能源汽车成为未来汽车发展的方向。为测试某款电动汽车的制动性能,使该电动汽车在平直公路上以10m/s的速度行驶,t=0时刻撒去牵引力并踩下刹车,其速度v随时间t变化的关系图像如图所示,不计空气阻力,则在0~5s内,下列说法正确的是( )
A.电动汽车的位移大小为25m
B.电动汽车受到的制动阻力保持不变
C.电动汽车受到的制动阻力越来越小
D.电动汽车的平均加速度大小为2m/s2
20、两个分别带有电荷量大小为Q和5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑引力为F,现将两小球充分接触后将其固定距离变为2r,则两球间库仑力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
21、某探究小组做了这样一个实验:把一个压力传感器固定在地面上,把质量不计的弹簧竖直固定在压力传感器上,如图甲所示。t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。测出这一过程中压力传感器的示数F随时间t变化的图像如图乙所示。则在的时间内,小球速度最小的时刻为__________,小球加速度最大的时刻为__________。
22、如图所示,一条小河河宽d=60m,水速v1=3m/s。甲、乙两船在静水中的速度均为v2=5m/s。两船同时从A点出发,且同时到达对岸,其中甲船恰好到达正对岸的B点,乙船到达对岸的C点,则BC的距离为______m。
23、如图所示,一端开口、一端封闭的足够长薄壁玻璃管,管的横截面积为S=1cm2,封闭端有一定质量的气体,开口端置于一个大水银槽中,用弹簧测力计拉着玻璃管平衡,此时管内外水银面高度差为h1=10cm,气体长度为L1=4cm。现用弹簧测力计向上缓慢拉动玻璃管到某一位置,测得弹簧测力计示数变化了2N,玻璃管开口端始终未离开水银槽,则管内水银面相对玻璃管将_________(选填“升高”、“不变”或“降低”),此时气体的长度为_______cm。(p0=75cmHg)
24、静电的应用有多种,如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印,它们共同的物理原理是:让带电的物质微粒在___________力作用下,“奔向”并吸附到___________电极上。
25、一辆汽车质量,在水平路面上由静止开始做直线运动,所受阻力恒定不变,牵引力F与车速的倒数
的关系如图所示,则汽车在BC段的运动为______;若发动机的最大牵引力为
,最大输出功率
,图中的
为汽车的最大速度,则汽车在图示的ABC运动过程中,当速度
时,发动机的瞬时输出功率
______
。
26、一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间为0.4s,这列波的波速是________m/s;再经________s质点R第二次到达波峰。
27、利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.
(1)应该选择的实验电路是下图中的________(选填“甲”或“乙”);
(2)现有电流表(0~0.6 A)、开关和导线若干,以及以下器材:
A.电压表(0~15 V) B.电压表(0~3 V)
C.滑动变阻器(0~50 Ω) D.滑动变阻器(0~500 Ω)
实验中电压表应选用________,滑动变阻器应选用________;(选填相应器材前的字母)
(3)另一同学从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6 A,内阻rg=0.2 Ω)和若干导线.
①根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计实验电路图并画在虚线框内______;
②闭合开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录;计算出每个电流值I的倒数,并作出
图象;若得到的
图象斜率为k,R轴上截距绝对值为b,则该电池的电动势E=________,内电阻r=________.
28、如图所示,平面直角坐标系中,第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限在x轴与
之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为
、电荷量为
(
)的带电粒子以初速度
从y轴上
(
,
)点沿x轴正方向开始运动,经过电场后从x轴上的点
(
,
)进入磁场,粒子恰能从磁场的下边界离开磁场.不计粒子重力。求:
(1)粒子在点速度的大小
和与x轴正方向夹角
;
(2)匀强磁场磁感应强度大小。
29、如图所示,质量m=2kg的小滑块(可视为质点)放在长木板的右端,木板与滑块都处于静止状态。现突然给木板一水平向右的初速度v0=5m/s,使木板向右运动。已知木板质量M=2kg,长l=3m,小滑块与木板间的动摩擦因数μ1=0.1,木板与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.15,g取10m/s2。求:
(1)木板获得初速度后的较短时间内,滑块与木板的加速度大小;
(2)滑块与木板刚达到共速时,滑块到木板右端的距离;
(3)滑块与木板均静止后,滑块到木板右端的距离。
30、如图所示的电路中,电源内阻,定值电阻
,
电容器的电容
,灯泡L标有“15V,30W”字样。当开关S闭合、
断开时,灯泡L恰好正常发光,认为灯泡的电阻恒定不变。
(1)求电源电动势E;
(2)当开关S、均闭合时,求小灯泡的实际电流;
(3)开关从断开到闭合直至电路稳定的过程中,求通过电阻R的电荷量Q。
31、“势阱”是量子力学中的常见概念,在经典力学中也有体现。当粒子在某力场中运动,势能函数曲线在空间某范围内势能存在最小值,形如陷阱,粒子很难跑出来。各种形式的势能函数只要具有这种特点,我们都可以称它为势阱,比如重力势阱、引力势阱、弹力势阱等。
(1)如图甲所示,光滑轨道abcd固定在竖直平面内形成一重力势阱,两侧高分别为kH(k>1)和H。3个完全相同的小钢球(1号、2号、3号),质量均为m,2号和3号小球紧挨着静置于水平轨道的b处,1号小球从左侧a处沿着轨道从静止开始向下运动,在b处与其他小球发生弹性碰撞,碰撞前后都在轨道上运动。已知重力加速度为g。
①计算说明3号小球离开该势阱在水平轨道cd运动时的速度大小。
②若将2号球左侧涂胶(不计胶的质量),1、2号球碰撞后粘在一起,发现全部3个球都能离开该势阱,分析说明k满足什么条件?
(2)我国首个火星探测器被命名为“天问一号”。为了简化问题,可以认为地球和火星在同一平面上绕太阳做匀速圆周运动,火星轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍。从地球表面向火星发射火星探测器,简单又比较节省能量的发射过程可简化为:先在地球表面使探测器加速并获得足够的动能,从而摆脱地球引力势阱的束缚,经过一系列调整使探测器成为一颗沿地球公转轨道运行的人造行星;然后使探测器在适当位置加速,经椭圆轨道(霍曼转移轨道)到达火星。
①已知,取无限远处为零势能点,间距为r,质量分别为m1、m2的两质点组成的系统具有的引力势能可表示为:,式中G为引力常量且大小已知。假设地球是一半径为R,质量为M且质量分布均匀的球体,通过理论分析可知,质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。在如图乙所示的坐标系中,纵轴表示引力势能,横轴表示质量为m的探测器到地心的距离r。请在该坐标系中定性画出地球与探测器组成的系统具有的引力势能函数曲线。并在纵坐标上标出探测器在地球表面时所具有的引力势能。
②由开普勒定律可知:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上;所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。已知地球公转周期为12个月,如图丙所示,探测器由地球公转轨道上的H点开始发射(即瞬间加速,加速时间可忽略),此后探测器仅在太阳引力作用下,经霍曼转移轨道在I点到达火星。“天问一号”已于2020年7月23日发射升空,请根据上述信息推断“天问一号”到达火星的时间?请查阅资料,结合“天问一号”真实到达时间,对推断时间给出评价。(可能需要用到的数据:)
32、如图所示,用长为1.6m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为、电荷量为
的带正电的小球,细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成
角,(
,g取
)求:
(1)电场强度的大小;
(2)若将小球拉到右侧与O点等高的位置且保持细线水平由静止释放,求小球摆到最低点时小球的速度。