1、丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应,他在电与磁学研究上开创性的工作创立了物理研究的新纪元。某物理探究小组在实验室重复了奥斯特的实验,具体做法是:在静止的小磁针正上方,平行于小磁针水平放置一根直导线,当导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线的电流为时,小磁针静止时与导线夹角为
。已知直导线在某点产生磁场的强弱与通过该直导线的电流成正比,若在实验中发现小磁针静止时与导线夹角为
,则通过该直导线的电流为( )
A.
B.
C.
D.
2、2021年12月9日,神舟十三号乘组进行天宫授课,如图为航天员叶光富试图借助吹气完成失重状态下转身动作的实验,但未能成功。若他在1s内以20m/s的速度呼出质量约1g的气体,可获得的反冲力大小约为( )
A.0.01N
B.0.02N
C.0.1N
D.0.2N
3、如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、固定在同一水平面内,导轨的左端P、M之间接有电容器C。在
的区域内存在着垂直于导轨平面向下的磁场,其磁感应强度B随坐标x的变化规律为
(k为大于零的常数)。金属棒ab与导轨垂直,从x=0的位置在水平外力F的作用下沿导轨做匀速直线运动,金属棒与导轨接触良好,金属棒及导轨的电阻均不计。关于电容器的带电量
、金属棒中的电流I、拉力F、拉力的功率P随x的变化图象正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4、如图所示为齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2,则( )
A.ω1<ω2,v1=v2
B.ω1>ω2,v1=v2
C.ω1=ω2,v1>v2
D.ω1=ω2,v1<v2
5、如图所示,匀强磁场中有一等边三角形线框abc,匀质导体棒在线框上向右匀速运动。导体棒在线框接触点之间的感应电动势为E,通过的电流为I。忽略线框的电阻,且导体棒与线框接触良好,则导体棒( )
A.从位置①到②的过程中,E增大、I增大
B.经过位置②时,E最大、I为零
C.从位置②到③的过程中,E减小、I不变
D.从位置①到③的过程中,E和I都保持不变
6、分子势能随分子间距离
变化的图像(取
趋近于无穷大时
为零),如图所示。将两分子从相距
处由静止释放,仅考虑这两个分子间的作用,则下列说法正确的是( )
A.当时,释放两个分子,它们将开始远离
B.当时,释放两个分子,它们将相互靠近
C.当时,释放两个分子,
时它们的速度最大
D.当时,释放两个分子,它们的加速度先增大后减小
7、猎豹起跑时加速度的大小可达8m/s2。一只质量为50kg的猎豹以该加速度起跑瞬间,所受外力的合力大小为( )
A.100N
B.200N
C.400N
D.600N
8、如图所示,半径为的特殊圆柱形透光材料圆柱体部分高度为
,顶部恰好是一半球体,底部中心有一光源
向顶部发射一束由
、
两种不同频率的光组成的复色光,当光线与竖直方向夹角
变大时,出射点
的高度也随之降低,只考虑第一次折射,发现当
点高度
降低为
时只剩下
光从顶部射出,下列判断正确的是( )
A.在此透光材料中光的传播速度小于
光的传播速度
B.光从顶部射出时,无
光反射回透光材料
C.此透光材料对光的折射率为
D.同一装置用、
光做双缝干涉实验,
光的干涉条纹较大
9、某实验小组利用如图所示的电路图做“电池电动势和内阻的测量”实验,正确连接电路后,调节滑动变阻器R的阻值,得到多组电压表、电流表示数U、I,如下表所示。
电流I/A | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
电压U/V | 1.30 | 1.10 | 0.91 | 0.70 | 0.50 |
根据上述信息,回答下列小题。
【1】实验时,按照上图所示电路图连接实物,下列实物连接图正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【2】该电池的电动势约为( )
A.0.30V
B.0.50V
C.1.30V
D.1.50V
【3】该电池的内阻约为( )
A.2.00Ω
B.3.00Ω
C.4.00Ω
D.5.00Ω
10、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,产生的感应电动势最大值为50 V,那么该线圈由图示位置(线圈平面与磁场方向平行)转过30°时,线圈中的感应电动势大小为( )
A.
B.
C.
D.
11、在光滑水平面上的O点系一绝缘细线,线的另一端系一带正电的小球。当沿细线方向加上一匀强电场后,小球处于平衡状态。若给小球一垂直于细线的很小的初速度v0,使小球在水平上开始运动,则小球的运动情况与下列情境中小球运动情况类似的是(各情境中,小球均由静止释放)( )
A.
B.
C.
D.
12、如图所示,理想变压器原线圈c、d两端接入稳定的交流电压,b是原线的中心抽头,S为单刀双掷开关,滑动变阻器R的滑片处于变阻器正中间,电表均为理想电表,下列说法中正确的是()
A.只将S从a拨接到b,电流表的示数将减半
B.只将S从a拨接到b,电压表的示数将减半
C.只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端,电流表的示数将减半
D.只将滑动变阻器R的滑片从中点移到最上端,c、d两端输入的功率将为原来的
13、一个重量为G的物体,在水平拉力F的作用下,一次在光滑水平面上移动x,做功W1,功率P1;另一次在粗糙水平面上移动相同的距离x,做功W2,功率P2。在这两种情况下拉力做功及功率的关系正确的是( )
A.W1=W2,P1>P2
B.W1>W2,P1>P2
C.W1=W2,P1=P2
D.W1>W2,P1=P2
14、如图所示,在两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道上,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则( )
A.如果B增大,vm将变大
B.如果m变小,vm将变大
C.如果R变小,vm将变大
D.如果α变大,vm将变大
15、某种除颤器的简化电路,由低压直流电源经过电压变换器变成高压电,然后整流成几千伏的直流高压电,对电容器充电,如图甲所示。除颤时,经过电感等元件将脉冲电流(如图乙所示)作用于心脏,实施电击治疗,使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为的电容器充电至
,电容器在时间
内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时,下列说法正确的是( )
A.线圈的自感系数L越大,放电脉冲电流的峰值越小
B.线圈的自感系数L越小,放电脉冲电流的放电时间越长
C.电容器的电容C越小,电容器的放电时间越长
D.在该次除颤过程中,流经人体的电荷量约为
16、如图所示,把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场 中,小球在O点时,弹簧处于原长,A、B为关于O对称的两个位置,现在使小球带上负电, 并让小球从B点静止释放,那么下列说法正确的是( )
A.小球仍然能在 A、B 间做简谐运动,O 点是其平衡位置
B.小球从 B 运动到 A 的过程中,动能一定先增大后减小
C.小球不可能再做简谐运动
D.小球从 B 点运动到 A 点,其动能的增加量一定等于电势能的减少
17、北方冬季降雪后,道路湿滑易引发交通事故,许多汽车都换上了冬季轮胎,减少车轮打滑现象的发生,达到安全行驶的目的。这种做法主要改变的物理量是( )
A.压力
B.速度
C.加速度
D.动摩擦因数
18、乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的,后成为风世界乒乓球坛的一项发球技术.某运动员在一次练习发球时,手掌张开且伸平,将一质量为2.7g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出,抛出后向上运动的最大高度为2.45m,若抛球过程,手掌和球接触时间为5ms,不计空气阻力,则该过程中手掌对球的作用力大小约为
A.0.4N
B.4N
C.40N
D.400N
19、心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。有一种叫作心脏除颤器的医疗设备,其工作原理是通过一个充电的电容器对心室纤颤患者皮肤上安装的两个电极板放电,让一定量的电荷通过心脏,使其心脏短暂停止跳动,再刺激心室纤颤患者的心脏恢复正常跳动。若心脏除颤器的电容器电容为15μF,充电至9.0kV电压,则此次放电前该电容器存储的电荷量为( )
A.0.135C
B.135C
C.6×108C
D.1.7×10-9C
20、如图所示,两平行长直导线A、B垂直纸面放置,两导线中通以大小相等、方向相反的电流,P、Q两点将两导线连线三等分,已知P点的磁感应强度大小为B1,若将B导线中的电流反向,则P点的磁感应强度大小为B2,则下列说法不正确的是( )
A.A、B两导线中电流反向时,P、Q两点的磁感应强度相同
B.A、B两导线中电流同向时,P、Q两点的磁感应强度相同
C.若将B导线中的电流减为零,P点的磁感应强度大小为
D.若将B导线中的电流减为零,Q点的磁感应强度大小为
21、长度测量是光学干涉测量最常见的应用之一。如要测量某样品的长度,较为精确的方法之一是通过对干涉产生的条纹进行计数;若遇到非整数干涉条纹情形,则可以通过减小相干光的波长来获得更窄的干涉条纹,直到得到满意的测量精度为止。为了测量细金属丝的直径,把金属丝夹在两块平板玻璃之间,使空气层形成尖劈,金属丝与劈尖平行,如图所示。如用单色光垂直照射,就得到等厚干涉条纹,测出干涉条纹间的距离,就可以算出金属丝的直径。某次测量结果为:单色光的波长λ=589.3nm,金属丝与劈尖顶点间的距离L=28.880mm,其中30条亮条纹间的距离为4.295mm,则金属丝的直径为( )
A.4.25×10-2mm
B.5.75×10-2mm
C.6.50×10-2mm
D.7.20×10-2mm
22、一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图(a)所示,P是介质中的质点,图(b)是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s,则( )
A.该波的周期为0.6s
B.该波的波长为12m
C.该波沿x轴正方向传播
D.质点P的平衡位置坐标为x=6m
23、如图所示,某同学站在体重计上由静止开始下蹲,发现体重计的示数发生了变化。结合所学的知识,对该过程中示数变化的描述正确的是( )
A.先变小后不变再变大
B.先变大后不变再变小
C.先变小后变大再变小
D.先变大后变小再变大
24、如图所示是两个定值电阻A、B的U-I图线。下列说法正确的是( )
A.
B.将电阻A、B串联,其图线应在区域Ⅰ
C.将电阻A、B串联,其图线应在区域Ⅲ
D.将电阻A、B并联,其图线应在区域Ⅱ
25、在核反应E过程中,X是未知核。由核反应知识可以确定X核为______ 。若
、X核、
和
的静止质量分别为
、
、
和
,则
的值为______。
26、如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体
过程①中气体的压强______(填写:增大、减小或不变);
过程②中气体的体积______(填写:增大、减小或不变);
过程③中气体______热量(填写:吸收或放出);
过程④中气体______热量(填写:吸收或放出);
状态c的内能______状态d的内能(填写:大于、小于或等于);
状态d的内能______状态b的内能(填写:大于、小于或等于)。
27、如图所示是对光电效应产生的光电子进行比荷测定的简要原理图,两块平行金属板相距很近,板间距为 d,放在真空中,其中 N 为锌板,受紫外线照射后将激发出沿不同方向的光电子,光电子打在 M 板上形成电流,引起微安表指针偏转,若将变阻器 R的滑动触头向上移动,则伏特表读数将变_____,(填“变大”, “变小”或“不变”)灵敏电流表的读数将变_________,(填“变大”, “变小”或“不变”)当电压表读数为 U 时,电流恰好为零;如果断开开关,而在 MN 之间加一垂直纸面磁感应强度为 B 的匀强磁场,也能使光电流恰好为零,那么光电子的比荷为:_____。
28、如图甲所示,为一列沿水平方向传播的简谐横波在t=0时的波形图,图乙是这列波中质点p的振动图线,那么:该波的传播速度为___________m/s:该波的传播方向为___________(填“向左”或“向右”)
29、如图甲为卢瑟福的原子核式结构模型图,原子的中间有一个体积很小、带正电的核,卢瑟福推算出原子核的直径约为________m;如图乙为α粒子散射实验现象模拟图,图中只有极少数α粒子有机会从离核很近的地方经过,是因为受到比较大的________力,才会发生大角度的偏转.
30、如图所示,一个理想变压器的原线圈接在220V的电压上,向额定电压为1.80×104V的霓虹灯供电,使它正常发光,设原线圈的匝数为n1,副线圈的匝数为n2,则= ___________,当副线圈电路中电流为10mA时,变压器的输入功率为___________W。
31、某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验,气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;已知碰后两滑块一起运动;
⑥先______,然后______,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g。
(1)请完善实验步骤⑥的内容(填到步骤⑥横线上);
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为___;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为____
;(保留3位有效数字)
(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是______。
32、如题图所示,为一密闭内壁光滑太阳能集热气缸,下底面及侧面为可导热的集热材料,顶面为质量为m的透明玻璃活塞,已知活塞横截面积为S,外界大气压强为p0,缸内气体温度为T1.现将气缸静置于阳光下,气体体积由V1增大到V2,该过程中气体吸收的热量为Q1,之后保持体积V2不变,已知气体内能U与温度T的关系为U=αT,求:
(1)停止加热时缸内气体的温度;
(2)该过程中气体吸收或者放出的热量。
33、如图所示,两根足够长、电阻不计的平行光滑导轨相距,导轨平面与水平面成
角,下端连接阻值
的电阻。导轨处于匀强磁场中,匀强磁场(图中未画出)方向与导轨平面垂直。质量
、电阻
、长度等于导轨间距的金属棒垂直放在两导轨上并与导轨始终良好接触。某时刻由静止释放金属棒,一段时间后金属棒以大小
的速度匀速运动。已知重力加速度
,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)金属棒匀速运动后,电阻消耗的电功率
。
34、面积S=0.3 m2、匝数n=100匝的圆形线圈,处在如图所示的匀强磁场内,磁感应强度B随时间t变化的规律是B=0.2t(T)。电阻R与电容器并联后接在线圈两端,电阻R=2Ω,电容C=20 μF,线圈电阻r=1 Ω。求:
(1)通过R的电流的大小和方向;
(2)电容器所带的电荷量。
35、如图所示为半圆柱形玻璃砖的横截面,为圆心,
为直径,半径为
,其折射率为
。现有一束平行光以
的入射角射向
平面,经折射后,有部分光能从半圆
弧
上射出,不考虑光在圆弧面的二次反射。
(1)求光发生全反射的临界角;
(2)求半圆弧上有光射出的范围所对应的弧长。
36、如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N竖直放置,小孔S1、S2与O在同一水平线上,且。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁感应强度为B。T为收集板,板上各点到O点的距离均为2R,其中CO、DO与水平方向夹角均为60°,板两端点的连线水平。质量为m、带电量为-q的粒子,经S1进入M、N间的电场后,通过S2进入磁场,经过磁场后打在收集板T上。粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计。
(1)圆形磁场区域磁场方向是垂直纸面向外还是垂直纸面向里?
(2)如果MN间的电压为,粒子打在收集板T的哪个位置?
(3)若在第2问中MN的电压下,假设有一群质量不等但带电量相同的粒子从S1射入经过S2进入磁场后偏转,则能被收集的粒子的质量应满足什么条件?(粒子间的相互作用忽略不计)