1、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
2、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
3、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
4、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
5、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
6、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
7、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
8、如图所示,某工厂生产的卷纸缠绕在中心轴上,卷纸的直径为d,轴及卷纸的总质量为m。用细绳分别系在轴上的P、Q点,将卷纸通过细绳挂在光滑竖直墙壁上的O点,已知,重力加速度的大小为g。则下列说法正确的是( )
A.每根绳的拉力大小
B.每根绳的拉力大小
C.卷纸对墙的压力大小
D.卷纸对墙的压力大小
9、如图所示的理想变压器电路,变压器原、副线圈的匝数可通过滑动触头P1、P2控制,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,L为灯泡。当原线圈所接的交变电压U降低后,灯泡L的亮度变暗,欲使灯泡L恢复到原来的亮度,下列措施可能正确的是( )
A.仅将滑动触头Pl缓慢地向上滑动
B.仅将滑动触头P2缓慢地向上滑动
C.仅将滑动变阻器的滑动触头P3缓慢地向下滑动
D.将滑动触头P2缓慢地向下滑动,同时P3缓慢地向下滑动
10、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
11、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。将饺子轻放在匀速运转的足够长的水平传送带上,不考虑饺子之间的相互作用和空气阻力。关于饺子在水平传送带上的运动,下列说法正确的是( )
A.饺子一直做匀加速运动
B.传送带的速度越快,饺子的加速度越大
C.饺子由静止开始加速到与传送带速度相等的过程中,增加的动能等于因摩擦产生的热量
D.传送带多消耗的电能等于饺子增加的动能
12、在垂直纸面的匀强磁场中,有不计重力的甲、乙两个带电粒子,在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图.则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两粒子所带电荷种类不同
B.若甲、乙两粒子的动量大小相等,则甲粒子所带电荷量较大
C.若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等,则甲粒子的质量较大
D.该磁场方向一定是垂直纸面向里
13、《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
14、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
15、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
16、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
17、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
18、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
19、福岛第一核电站的核污水含铯、锶、氚等多种放射性物质,一旦排海将对太平洋造成长时间的污染。氚()有放射性,会发生β衰变并释放能量,其半衰期为12.43年,衰变方程为
,以下说法正确的是( )
A.的中子数为3
B.衰变前的质量与衰变后和
的总质量相等
C.自然界现存在的将在24.86年后衰变完毕
D.在不同化合物中的半衰期相同
20、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
21、图为飞机降落时采用无线电波信号进行导航的原理示意图。两天线对称地固定于飞机跑道两侧,发射出的两束无线电波振动情况完全相同。若飞机降落过程中接收到的信号始终保持最强,则表明飞机已对准跑道。该导航原理利用了波的______的特性;请解释这一导航原理________________________________________________。
22、某同学在探究摩擦力的实验中采取了图示装置,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用力传感器对木块施加一个水平拉力F,并对木块的运动状态进行监测,根据表格记录的数据可知,木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm一定不小于_________N;木块第二次匀加速运动时受到的摩擦力Ff=_________N。
实验次数 | 运动状态 | 水平拉力F/N |
1 | 静止 | 3.62 |
2 | 静止 | 4.03 |
3 | 匀速 | 4.01 |
4 | 匀加速 | 5.01 |
5 | 匀加速 | 5.49 |
23、一列简谐横波在时的波形图如图所示,介质中
处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为
,这列简谐波的周期为______s,简谐波的波速为______m/s
24、如图所示,某透明体的横截面是半径为R的四分之一圆弧AOB,一光线从半径OA上的P点垂直OA射入透明体,光线射到圆弧AB上时恰好发生全反射,P、O两点间的距离为。透明体对光线的折射率为___________;若光在真空中的传播速度为c,不考虑光线在透明体中的多次反射,则光线在透明体中传播的时间为___________。
25、如图为医院给病人输液的部分装置,在输液过程中,瓶中上方A处气体的压强将随液面的下降而_______(选填“增大”“减小”或“不变”),B处药液的下滴速度将_________(选填“变快”“变慢”或“不变”).
26、一列简谐横波沿x轴正方向传播,传播速度为2m/s,t=0时的波形如图所示,此时质点P向y轴__________振动(填“正方向”或“负方向”)。t=1.5s时质点Q的位移为__________m。
27、某实验小组设计了图甲所示的实验装置来测量木块与平板间的动摩擦因数,其中平板的倾角可调。
(1)获得纸带上点的部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取下纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开木块
C.把打点计时器固定在平板上,将木块尾部与纸带相连,使纸带穿过限位孔
D.将木块靠近打点计时器
上述实验步骤的正确顺序是:___________用字母填写
。
(2)打点计时器的工作频率为,纸带上计数点的间距如图乙所示。根据纸带求出木块的加速度
___________
保留两位有效数字
。
(3)若重力加速度,测出斜面的倾角
,查表知
,若木块的质量为
,则木块与平板间的动摩擦因数
___________
保留两位有效数字
。
(4)若另一小组利用图甲装置验证了牛顿第二定律,则实验时通过改变___________,验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过改变___________,验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。
28、如图所示,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为m1=3.0kg。横截面积为S1=40.0cm2;小活塞的质量为m2=1.0kg。横截面积为S2=20.0cm2,两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为L=20.0cm,汽缸外大气的压强为p0=1.00×105Pa,温度为T=300 K。初始时大活塞与大圆筒底部相距。两活塞间封闭气体的温度为T1=600K。现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度g大小取10 m/s2。求:
(i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;
(ii)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强。
29、如图所示,在平面直角坐标系的三、四象限内有一宽度为d、方向水平向右的匀强电场;从轴上的
点分别向左、右两侧水平射出比荷为
的同种微粒,左侧微粒在第三象限离开电场时速度方向竖直向下,右侧微粒在第四象限的电场中做直线运动。已知从
点射出时左侧微粒的初速度是右侧微粒的
倍,离开电场时右侧微粒的动能是左侧微粒的
倍,重力加速度为
,空气阻力不计。求:
(1)右侧微粒与左侧微粒在电场中运动的水平位移之比;
(2)电场强度的大小;
(3)点的坐标。
30、如图甲所示,在光滑水平面上有A、B、C三个小球,A、B两球分别用水平轻杆通过光滑铰链与C球连接,两球间夹有劲度系数足够大、长度可忽略的压缩轻弹簧,弹簧与球不相连。固定住C球,释放弹簧,球与弹簧分离瞬间杆中弹力大小。已知A、B两球的质量均为
,C球的质量
,杆长
,弹簧在弹性限度内。
(1)求弹簧释放的弹性势能Ep;
(2)若C球不固定,求释放弹簧后C球的最大速度v;
(3)若C球不固定,求释放弹簧后两杆间夹角第一次为时(如图乙),A球绕C球转动的角速度ω。
31、如图所示为某粒子实验装置的示意图。带电金属板MN竖直平行放置,平面直角坐标系xOy第一象限内沿与x轴夹角为的方向上有一荧光屏。放射源连续发射速率不同的同种带正电粒子(最小速度可视为0),粒子质量均为m、电荷量均为q,粒子经金属板加速后均经坐标原点O沿x轴正方向运动,速率大小在
之间,粒子均从坐标为
的P点进入方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场(边界未画出),所有粒子均能垂直打在荧光屏上,且只有速率为v的粒子一直在磁场中运动。不计粒子重力,求
(1)金属板MN间的电压U;
(2)匀强磁场磁感应强度的大小B;
(3)荧光屏的最小长度d;
(4)有界匀强磁场区域的最小面积S。
32、利用插针法可以测量玻璃砖的折射率。某次测量一个圆柱形玻璃的折射率,先在圆柱形玻璃左侧竖直插两枚大头针P1和P2,在右侧先后插两枚大头针P3和P4,先使P3能够挡住P2、P1的像,再插大头针P4时,使P4能够挡住P3和P2、P1的像。移去圆柱形玻璃和大头针后,得到如图所示图形。测得圆柱形玻璃半径为,入射光线与半径延长线夹角
,光线入射点
和出射点
之间的距离为
。求:
.圆柱形玻璃的折射率
.当改变夹角
的大小时,进入圆柱形玻璃内的光线能否在内表面发生全反射?