1、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
2、如图所示,某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B,他始终保持静止不计绳子质量,忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦,则重物下移过程( )
A.绳子的拉力逐渐增大
B.该健身者所受合力逐渐减小
C.该健身者对地面的压力不变
D.该健身者对地面的摩擦力逐渐减小
3、某同学利用如图甲所示的装置,探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系,忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量,初始时物块a静止在地面上,物块b距地面的高度为h,细绳恰好绷直,现将物块b由静止释放,b碰到地面后不再反弹,测出物块a上升的最大高度为H,此后每次释放物块b时,物块a均静止在地面上,物块b着地后均不再反弹,改变细绳长度及物块b距地面的高度h,测量多组(H,h)的数值,然后做出H-h图像(如图乙所示),图像的斜率为k,已知物块a、b的质量分别为m1、m2,则以下给出的四项判断中正确的是( )
①物块a,b的质量之比 ②物块a、b的质量之比
③H-h图像的斜率为k取值范围是0<k<1 ④H-h图像的斜率为k取值范围是1<k<2
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
4、如图所示,坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为1.0T,两块区域曲线边界的曲线方程为
(
)。现有一单匝矩形导线框
在拉力
的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以
的速度做匀速直线运动,已知导线框长为
、宽为
,总电阻值为
,开始时
边与
轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力
做的功为( )
A.0.25J
B.0.375J
C.0.5J
D.0.75J
5、如图甲所示,在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷,A、C的位置坐标分别为-3L和2L,已知C处电荷的电荷量为4Q,图乙是AC连线之间的电势φ与位置坐标x的关系图像,图中x=0点为图线的最低点,x=-2L处的纵坐标,x=L处的纵坐标
,若在x=-2L的B点,由静止释放一个可视为质点的质量为m,电荷量为q的带电物块,物块随即向右运动,物块到达L处速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
B.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
C.A处电荷带正电,电荷量为9Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
D.A处电荷带负电,电荷量为6Q,小物块与水平面间的动摩擦因数
6、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
7、如图所示,质量为M的物块放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于天花板与竖直方向成θ=45°的轻绳,左侧通过一与竖直方向成θ=45°跨过光滑定滑轮的轻绳与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将钩码由静止释放,当钩码下降到最低点时(未着地),物块对水平桌面的压力恰好为零。轻绳不可伸长,弹簧劲度系数为k且始终在弹性限度内,物块始终处于静止状态,重力加速度为g。以下判断正确的是( )
A.钩码向下一直做加速运动
B.钩码向下运动的最大距离为
C.M=m
D.M=m
8、《流浪地球2》影片中,太空电梯高耸入云,在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时,质量为2.5kg的物体重力为16N。已知地球半径为6371km,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面的高度约为( )
A.1593km
B.3584km
C.7964km
D.9955km
9、如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时,乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后,它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)。它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知( )
A.甲、乙两球一定带异号电荷
B.t1时刻两球的电势能最小
C.0~t2时间内,两球间的静电力先增大后减小
D.0~t3时间内,甲球的动能一直增大,乙球的动能一直减小
10、如图所示,一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光,∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角,下列说法中正确的是( )
A.a种色光为紫光
B.在三棱镜中a光的传播速度最大
C.在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验,c光相邻亮条纹间距一定最大
D.若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时,屏上最终只有a光
11、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动,火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2,则火星与地球绕太阳运动的( )
A.轨道周长之比为2∶3
B.线速度大小之比为
C.角速度大小之比为
D.向心加速度大小之比为9∶4
12、如图甲所示,和
为两相干波源,振动方向均垂直于纸面,产生的简谐横波波长均为λ,Р点是两列波相遇区域中的一点,已知Р点到两波源的距离分别为
,
,两列波在Р点干涉相消。若
的振动图象如图乙所示,则
的振动方程可能为( )
A.(cm)
B.(cm)
C.(cm)
D.(cm)
13、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
14、我们可以用“F=-F'”表示某一物理规律,该规律是( )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.万有引力定律
15、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
16、珠宝学院的学生实习时,手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图,该工件的顶部是半径为R的半球体,为工件的对称轴,A、B是工件上关于
轴对称的两点,A、B两点到
轴的距离均为
,工件的底部涂有反射膜,工件上最高点与最低点之间的距离为2R,一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出,则工件的折射率为( )
A.
B.
C.
D.
17、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
18、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
19、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
20、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
21、图中实线是一列横波在t=0时刻的波形图,图中虚线是经0.2s后的波形图。若波传播的速度为5m/s,则此波沿x轴______(填“负”或“正”)方向传播;质点P在t=0时刻沿y轴______(填“负”或“正”)方向运动;x=2m处的质点的位移表达式为y=______(m)。
22、_________实验间接反映了液体分子的运动特点;10°C的水结成冰后大量分子的运动情况将_________。
23、一列简谐横波沿直线由a向b传播,相距7.5 m的a、b两处的质点振动图像如图中甲、乙所示,则该列波的振幅是____cm;该列波最大波长是____m;该列波最大波速是____m/s。
24、气垫鞋指的是鞋底上部和鞋底下部之间设置有可形成气垫的储气腔,储气腔与设置在鞋上的进气孔道和出气孔道组成通气装置。设人走路时,当脚抬起离地,储气腔内吸入空气;当脚踩下地面,储气腔气体被排出。由此可判断,脚离地过程中,储气腔内气体对外界________(选填“做正功”、“做负功”或“不做功”),原来储气腔内的气体分子平均动能________(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
25、如图1所示两个相干波源S1、S2产生的波在同一均匀介质中相遇.图中实线表示波峰,虚线表示波谷,c和f分别为ae和bd的中点,则:
(1)在a、b、c、d、e、f六点中,振动加强的点是_____.振动减弱的点是_____.
(2)若两振源S1和S2振幅不相同,此时位移为零的点是______.
(3)在图2中画出此时刻ace连线上,以a为原点的一列完整波形,标出e点_______.
26、宇航员王亚萍太空授课呈现了标准水球,这是由于水的表面张力引起的。如图所示,A位置固定一个水分子甲,若水分子乙放在C位置,其所受分子力为零,则将水分子乙放在如图______(选填“AC之间”或“BC之间”),其分子力与水球表面层分子有相同的作用效果。若空间两个分子间距从无限远逐渐变小,直到小于,则分子势能变化的趋势是______(选填“一直减小”“一直增大”“先减小再增大”或“先增大再减小”)。
27、某同学想通过实验粗略测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小。如图甲所示,将半径为2cm的圆盘固定在电动机转动轴上,将纸带的一端穿过打点计时器后,固定在圆盘的侧面,圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘的侧面上,打点计时器所接交流电的频率为50Hz。
(1)下列说法正确的是___________。
A.安装实验仪器时,纸带要与圆盘最高点切面和打点计时器保持在同一平面上
B.实验时应先启动直流电动机再接通打点计时器
C.实验时应控制时间尽量短些,以便于减小圆盘上纸带的厚度对实验的影响
(2)取下纸带,用刻度尺测得纸带上连续两点间的距离如图乙所示,则实验时纸带运动的速度大小为___________m/s,电动机转动的角速度为___________rad/s。(结果均保留两位有效数字)
28、在光滑水平桌面上建立直角坐标系,第一象限与第三、四象限分布有如图所示的匀强电场和匀强磁场,匀强磁场磁感应强度为B,垂直纸面向外,现在第三象限中从P点以初速度
沿x轴发射质量为m,电荷量为
的小球(小球可以视为质点),小球经过电场从O点射入磁场,试求:
(1)求电场强度E大小?
(2)要使小球在磁场中运行的时间最长,求最长的时间及磁场最小宽度
?
29、有一种利用电磁分离同位素的装置,可以将某种化学元素的其它类型的同位素去除而达到浓缩该种特殊的同位素的目的,其工作原理如图所示。粒子源产生的初速度为零、电荷量为
、质量为
的氕核和质量为
氘核,经过电压为
的加速电场加速后匀速通过准直管,从偏转电场的极板左端中央沿垂直电场方向射入匀强偏转电场,偏转后通过位于下极板中心位置的小孔
离开电场,进入范围足够大、上端和左端有理想边界、磁感应强度为
、方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域的上端以偏转电场的下极板为边界,磁场的左边界
与偏转电场的下极板垂直,且
与小孔
左边缘相交于
点。已知偏转极板的长度为其板间距离的2倍,整个装置处于真空中,粒子所受重力、小孔
的大小及偏转电场的边缘效应均可忽略不计。
(1)求氕核通过孔时的速度大小及方向;
(2)若氕核、氘核进入电场强度为的偏转电场后,沿极板方向的位移为
,垂直于极板方向的位移为
,试通过推导
随
变化的关系式说明偏转电场不能将氕核和氘核两种同位素分离(即这两种同位素在偏转电场中运动轨迹相同);
(3)在磁场边界上设置同位素收集装置,若氕核的收集装置位于
上
处,氘核的收集装置位于
上
处。求
和
之间的距离。
30、如图所示,粗细不同的玻璃管开口向下,粗管长为L=13cm,细管足够长,粗管的截面积为细管的两倍。管内的气体被一段水银柱封闭,当封闭气体的温度为T1=300K时,粗、细管内的水银柱长度均为h=5cm。已知大气压强P0=75cmHg,现对封闭气体缓慢加热,求:
(1)水银恰好全部进入细管时气体的温度T2;
(2)从开始加热到T3=500K时,水银柱的下表面移动距离多少厘米(保留三位有效数字)。
31、如图所示,两条相距L=0.1m的足够长的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值的电阻。两根金属杆AB、CD固定在水平导轨上,与导轨保持良好接触。AB、CD相互平行,间距为
。其中AB棒的电阻
,CD棒的电阻
。其左侧轨道正上方有一磁悬浮小车,质量m=0.15kg,在其正下方两轨道之间产生一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=6T,磁场区域的宽度也为d,其他区域磁场不计。磁悬浮小车以初速度v0=10m/s向右沿轨道运动。不计空气阻力,导轨电阻不计。求:
(1)磁悬浮小车右边界刚越过AB杆正上方时,AB杆两端点间的电压U及通过AB杆的电流方向;
(2)磁悬浮小车右边界刚越过CD杆正上方时,磁悬浮小车的速度多大;
(3)从最初开始运动到最终扫过CD杆的过程中,电阻R上产生的焦耳热。
32、如图所示,在xOy平面内x>0、y>0的区域内存在匀强电场,电场强度大小E=100V/m;在x>0、y<3m区域内存在垂直于xOy平面的匀强磁场。现有一带负电的粒子,电荷量q=2×10-7C,质量m=2×10-6kg,从原点O以一定的初动能Ek射出。经过P(4m,3m)时,动能变为初动能的0.2倍,速度方向平行于y轴正方向最后从点M(0,5m)射出,此时动能又变为O点时初动能的0.52倍。粒子的重力不计。
(1)分别写出O、P两点间和O、M两点间的电势差的表达式UOP和UOM;
(2)写出在线段OP上与M点等电势的Q点的坐标;
(3)求粒子从P点运动到M点的时间。