1、甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图像如图所示。
时直线甲和曲线乙刚好相切,若乙车做匀变速直线运动,在0~4s内( )
A.甲车的速度大小为3m/s
B.乙车的速度越来越大
C.乙车的初速度大小为3m/s
D.乙车的加速度大小为
2、质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘丝线相互连接,放置在光滑绝缘的水平面上,A球的电荷量为+q.在C球上施加一个水平向右的恒力F之后,三个小球一起向右运动,三根丝线刚好都伸直且没有弹力,F的作用线反向延长线与A、B间的丝线相交于丝线的中点,如图所示.已知静电力常量为k,下列说法正确的是( )
A.B球的电荷量可能为+2q
B.C球的电荷量为
C.三个小球一起运动的加速度为
D.恒力F的大小为
3、竖直升降电梯经过启动、匀速运行和制动三个过程,从低楼层到达高楼层,启动和制动可看作是匀变速直线运动。某电梯的最大速度为5m/s,其竖直向上运动过程中不同时刻速度的变化情况如下表,则前6s内电梯上升的高度为( )
时刻t(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
速度v(m/s) | 0 | 2.0 | 4.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 4.0 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 0 |
A.24.00m
B.23.75m
C.22.50m
D.18.75m
4、2023年12月9日,由湖南科技大学与天仪研究院联合研制的天仪33卫星发射成功,该卫星绕地球公转周期约1.5h,则它与地球同步卫星的轨道半径之比约为( )
A.
B.
C.
D.
5、请阅读下述文字,完成下列小题。
牛顿运动定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律,由牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。牛顿运动定律在力学乃至整个物理学中占有重要的地位,它是经典力学的基础。
【1】理想实验有时能更深刻地反映自然规律。伽利略设计了如图所示的理想实验,步骤如下:
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍要达到原来的高度,将运动更长的距离;
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球将沿水平面持续运动。
在上述步骤中,有的属于可靠的事实,有的属于理想化的推论。下列有关事实和推论的分类和排序均正确的是( )
A.①(事实),②③④(推论)
B.②(事实),①③④(推论)
C.②(事实),③①④(推论)
D.③(事实),①②④(推论)
【2】下列说法不正确的是( )
A.力是使物体产生加速度的原因,所以先有作用力,然后才有加速度
B.要使物体获得较大的加速度,除了增大作用力外,还要使物体的质量尽可能小
C.加速度的方向与物体所受合外力的方向相同,也与物体速度变化的方向相同
D.物体同时受到几个力的作用,则物体的加速度等于各个力单独作用时产生的加速度的矢量和
【3】下列说法正确的是( )
A.人走路时,只有地对脚的作用力大于脚蹬地的作用力,人才能前进
B.以卵击石,石头无恙而鸡蛋碎了,说明石头对鸡蛋的作用力更大
C.甲、乙两人拔河,甲获胜,说明甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D.运动员从地面上竖直跳起,说明地面对运动员的支持力大于运动员自身重力
【4】生活中常会出现这样的情景:在匀速行驶的火车上,较光滑桌面上的苹果保持静止;但当火车加速时,桌面上的苹果却动起来了,如图所示。此时苹果在水平方向的合外力为零,为什么苹果获得加速度动起来了呢?这与牛顿运动定律似乎矛盾了。原来,牛顿运动定律是否成立,与参考系的选择有关。牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系,牛顿运动定律不成立的参考系则称为非惯性系。在研究地面物体的运动时,一般将地面视为惯性系,相对地面做匀速直线运动的其他参考系也可视为惯性系。若选车厢为参考系,当火车匀速行驶时,车厢是惯性系,所以苹果保持静止;当火车加速时,车厢则是非惯性系,此时牛顿运动定律不成立。其实,在非惯性系中,需要引入“惯性力”来修正牛顿运动定律:有一个力 F'作用于苹果,其方向与火车相对地面的加速度a的方向相反,其大小等于苹果质量m与加速度a的乘积,即。修正后的牛顿运动定律既适用于惯性系,也适用于非惯性系。下列说法中不正确的是( )
A.修正前的牛顿运动定律只适用于惯性系
B.在车厢中的观察者看来,苹果运动的方向与车厢的加速度方向相同
C.只有在非惯性系中才能观测到“惯性力”
D.“惯性力”不是物体实际受到的力,“惯性力”不存在反作用力
6、图甲为雪后学生上街铲雪的劳动图,图乙为铁锹铲雪的简化模型图,设该同学以大小为F=10N沿杆的方向斜向下推动铁锹,铁锹杆的质量可以忽略,铁锹和雪恰好一起在地面上做匀速直线运动。设铁锹与地面的摩擦因数μ=0.2,铁锹的质量m=2kg,铁锹杆与水平方向的夹角θ=37°。则铁锹上雪的质量为(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)( )
A.1.4kg
B.2.0kg
C.2.6kg
D.3.4kg
7、草原旅游的滑草项目深受小朋友的喜爱,假设某滑草场的轨道可视为倾斜的直轨道,坡顶到坡底的间距为。一小朋友和滑板的总质量为
,小朋友从坡顶由静止滑下,经
的时间到达底端,然后进入水平的缓冲区。已知滑板与倾斜轨道、水平缓冲区之间的动摩擦因数相同,轨道的倾角为
,重力加速度g取
,
。则下列说法正确的是( )
A.滑板与轨道之间的动摩擦因数为0.5
B.下滑过程中小朋友处于超重状态
C.小朋友运动到底端时的速度大小为20m/s
D.小朋友在缓冲区滑行的距离为80m
8、伽利略在研究物体下落快慢的问题时将实验和逻辑推理和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。下列说法正确的是( )
A.在伽利略那个时代,已经可以直接测量物体自由下落的时间了
B.伽利略把日常生活中较重的物体下落得比较快的原因归之于重力对不同物体的影响不同
C.伽利略直接通过实验得出了“斜面上物体运动的位移与时间的比值保持不变”这一结论
D.伽利略从直接研究自由落体转向研究物体在斜面上的运动是为了延长物体的运动时间
9、某同学从惯性角度解释下列现象,其中正确的是( )
A.在“嫦娥五号”探测器中的物体不存在惯性
B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球质量小而惯性大
10、如图所示,整个滑雪轨道在同一竖直平面内,弯曲滑道OA与长直滑道AB衔接,某运动员从距离A点高为H的O点由静止滑下,到达A点水平飞出后落到长直滑道上的B点,不计滑动过程的摩擦和空气阻力,直滑道足够长,若弯曲滑道OA的高H加倍,则( )
A.运动员在A点水平飞出的速度加倍
B.运动员落到斜面上的速度方向不变
C.运动员落到斜面上的速度大小不变
D.运动员在A点飞出后在空中运动的时间加倍
11、2023年12月18日,甘肃积石山县发生6.2级地震时,某军区直升机在灾区上空悬停进行搜救侦查。其长度为L的螺旋桨叶片在水平面内逆时针以角速度为匀速转动(俯视),叶片的近轴端为P,远轴端为Q。该处地磁场的水平分量为
,竖直分量为
。忽略转轴的尺寸,则叶片中感应电动势为( )
A.,P端电势高于Q端
B.,P端电势低于Q端
C.,P端电势高于Q端
D.,P端电势低于Q端
12、某高速公路上ETC专用通道是长为的直线通道,且通道前、后都是平直大道。安装有ETC的车辆通过ETC专用通道时,可以不停车而低速通过,限速为
。如图所示是一辆小汽车减速到达通道口时立即做匀速运动,车尾一到通道末端立即加速前进的
图像,则下列说法正确的是( )
A.图像中小汽车减速过程的加速度大小为
B.图像中小汽车减速过程的位移大小为
C.图像中小汽车加速过程的加速度比减速过程的加速度大
D.由图像可知,小汽车的车身长度为
13、如图所示,与水平方向成角的恒力
作用在行李箱上,在力
做功为
的过程中,行李箱沿水平方向移动的距离为( )
A.
B.
C.
D.
14、如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。长为l的金属棒,其接入电路中的有效阻值为2R,一端与圆环接触良好,另一端固定在竖直导电转轴上,随轴以角速度ω匀速转动,在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器,有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g,不计其他电阻和摩擦,下列说法正确的是( )
A.电阻消耗的电功率为
B.棒产生的电动势为
C.微粒的电荷量与质量之比为
D.电容器所带的电荷量为
15、如图是某游乐场的惯性列车(翻滚过山车)的轨道图,它由倾斜轨道和半径为R的圆轨道组成。一节车厢(连同人质量为m,可视为质点)在圆轨道内侧做圆周运动,设这节车厢恰好能以最小安全速度通过圆轨道的最高点,则该车厢通过最高点时的最小速度和对圆轨道的压力分别为(不计运动中的一切阻力)( )
A.0,0
B.0,mg
C.,0
D.,0
16、为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强,某同学进行了如下操作:取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴,选取x轴上到O点距离为r的P点,以O为圆心,r为半径作圆,如图甲所示。DIS电压传感器的一个黑表笔保持与基准点接触,红表笔从P点起沿圆周逆时针逐点测圆上各点的电势并记录相应转过的角度θ,再用此数据绘制
图。当半径r分别取
时,分别绘制出如图乙中所示的三条曲线,三条曲线均在
时达到最大值,最大值分别为
,且曲线③的最小值恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.曲线①对应的r取值为
B.电场方向沿x轴负方向
C.坐标原点O的电势为
D.电场强度的大小为
17、对于教材中几幅插图所涉及的物理现象或原理,下列说法正确的是 ( )
A.甲图中,气球一定带正电
B.乙图为示波管结构图,当只在Y偏转板加电压时,荧光屏上的亮斑在水平方向上发生偏移
C.丙图中,一只鸟站在一条电流400A的铝制裸导线上很安全,是因为小鸟两爪间的电压小
D.丁图中,无线充电器中有发射线圈,当发射线圈有恒定电流通过时,用电器的接收线圈会产生感应电动势给电池充电
18、在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈,绕垂直磁场的轴匀速转动,产生如图甲所示的正弦交流电,把该交流电接在图乙中理想变压器的A、B两端,电压表和电流表均为理想电表,为热敏电阻(温度升高,阻值减小),R为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.变压器原线圈两端电压的瞬时表达式为
B.在t=0.01s时,穿过该矩形线圈的磁通量为零
C.Rt处温度升高时,电压表V1、V2的示数之比不变
D.Rt处温度升高时,电流表示数变大,变压器输入功率变大
19、如图所示,倾角为的光滑劈形木块固定在水平地面上,现将一长度为l的轻绳一端固定在劈形木块上的
点,另一端系有质量为m的小球,初始状态下小球静止在最低点O。现将小球拉开倾角θ(θ很小)后由静止释放,不计空气阻力,小球的运动可视为单摆。已知重力加速度为g,则小球从最高点第一次运动到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.所用的时间为
B.小球运动到O点时所受合力为零
C.轻绳对小球拉力的冲量大小为零
D.重力的冲量大小为
20、新型冠状病毒引发肺炎疫情期间,一些宅在家里久了的朋友有些耐不住寂寞,想要出门逛逛,但是又担心受到感染,因此绞尽脑汁来自我保护。如图所示,母女俩穿着同款充气“防护服”出来散步,由于两人初次穿充气服,走起路来有些控制不好平衡,所以两人发生了碰撞。若妈妈的质量为3m,女儿的质量为m,且以相同的速率v在光滑水平面上发生相向碰撞,碰撞后妈妈静止不动,则这次碰撞属于( )
A.弹性碰撞
B.非弹性碰撞
C.完全非弹性碰撞
D.条件不足,无法确定
21、常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是 (填“直流电”、“交流电”),正常工作时每隔 s打一个点。
22、在描述物体的运动时,用来做______的物体称为参考系。
23、三个共点力的大小分别为,它们合力的最大值为______
,最小值是_______
。
24、电子式单相电能表已经广泛使用,其重要参数imp/(kw·h)表示用电器消耗1kW·h电能指示灯闪烁的次数。亮亮家的电能表标明“6400imp/(kW·h)”,当某用电器单独接在该表上,用电器正常工作5min,指示灯闪烁了640次,则5min内该用电器消耗的电能为________kW·h,该用电器的额定功率为________W。
25、下图表示一架作匀变速直线飞行的飞机的速度-时间图象,利用速度-时间图象可以看出飞机的初速度是_____米/秒,10秒后飞机的速度是_____米/秒。飞机的速度达到250米/秒,需要_____秒。
26、如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉,若薄膜厚度为e,而且n2>n1,则两束反射光在相遇点的光程差为__________。
27、图甲为验证机械能守恒定律的实验装置,打点计时器所接电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,所用钩码和夹子的总质量m=0.100kg。在实验中得到一条点迹清晰的纸带,对纸带中连续的4个计时点A、B、C、D的测量结果如图乙所示。请回答下列问题:
(1)打点计时器在打下B点到打下C点的过程中,钩码(包括夹子)的重力势能的减少量 =________J,动能的增加量
=________J。(结果均保留三位有效数字)
(2)若实验中的操作规范,则产生误差的可能原因是________(任写一条即可)。
28、如图所示,水平放置的平行轨道M、N间接有一阻值为R=0.128Ω的电阻,轨道宽为L=0.8m,轨道上搭一金属棒ab,其质量m=0.4kg,ab与轨道间动摩擦因数为0.5,除R外其余电阻不计,垂直于轨道的匀强磁场的磁感应强度为B=2T,ab在一电动机的牵引下由静止开始运动,经过t=2s,ab运动了1.2m,刚好达到最大速度.此过程中电动机的平均输出功率为8W,求:该过程中电阻R上消耗的电能.(g=10m/s2)
29、如图所示,在光滑的水平面上有一质量为mc=1kg的足够长的木板C,在C上放置有A、B两物体,A的质量mA=1kg,8的质量为mB=2 kg.A、B之间锁定一被压缩了的轻弹簧,弹簧储存的弹性势能EP=3J,现突然给A、B一瞬时冲量作用,使A、B同时获得v0=2m/s的初速度,与此同时弹簧由于受到扰动而解除锁定,并在极短的时间内恢复原长,之后与A、B分离(此过程中C仍保持静止).已知A和C之间的摩擦因数为μ1=0.2,B、C之间的动摩擦因数为μ2=0.1,且滑动摩擦力略小于最大静摩擦.求:
(1)弹簧与A、B分离的瞬间,A、B的速度分别是多大?
(2)已知在C第一次碰到右边的固定挡板之前,A、B和C已经达到了共同速度,求共同速度v和达到共速之前A、B、C的加速度aA、aB、aC.的大小?
(3)已知C与挡板的碰撞无机械能损失,求在第一次碰撞后到第二次碰撞前A在C上滑行的距离?
30、如图所示,水平地面上竖直固定一个光滑的、半径R=0.45m的1/4圆弧轨道,A、B分别是圆弧的端点,圆弧B点右侧是光滑的水平地面,地面上放着一块足够长的木板,木板的上表面与圆弧轨道的最低点B等高,可视为质点的小滑块P1和P2的质量均为m=0.20kg,木板的质量M=4m,P1和P2与木板上表面的动摩擦因数分别为=0.20和
=0.50,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力;开始时木板的左端紧靠着B,P2静止在木板的左端,P1以v0=4.0m/s的初速度从A点沿圆弧轨道自由滑下,与P2发生弹性碰撞后,P1处在木板的左端,取g=10m/s2.求:
(1)P1通过圆弧轨道的最低点B时对轨道的压力;
(2)P2在木板上滑动时,木板的加速度为多大?
(3)已知木板长L=2m,请通过计算说明P2会从木板上掉下吗?如能掉下,求时间?如不能,求共速?
31、如图所示,光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接,C点切线水平,长为L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧,用细绳将它们连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动,小物体与传送带间动摩擦因数为μ=0.15.某时剪断细绳,小物体m1向左运动,m2向右运动速度大小为v2=3m/s,g取10m/s2.求:
(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep
(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中,为了维持传送带匀速运动,电动机需对传送带多提供的电能E
(3)为了让小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大,竖直光滑半圆轨道AC的半径R和小物体m1平抛的最大水平位移x的大小。
32、如图甲所示,真空中有间距为2R、长度为4R的水平平行金属板M和N,其间有一半径为R的圆形区域(虚线圆所围)内存在水平匀强磁场,磁场方向与纸面垂直。两板间的中心线O1O3与磁场区域的圆心O在同一水平线上。开始一段时间在金属板MN间加上一恒定电压(记为+U0),让一电荷量为+q、质量为m的质点,从圆形区域最低点P以某一初速度(记为v0)沿指向圆心O的方向进入圆形区域后,恰好做圆周运动并从圆形区域的O2点飞出(此时刻记为t=0)。此后,M、N板间电压UMN按如图乙所示变化,最后质点刚好以平行于N板的速度从N板的右边缘飞出。忽略平行金属板两端的边缘效应,重力加速度为g,问:
(1)U0 和T0各多大?
(2)v0多大?
(3)圆形区域内磁场的磁感应强度B多大?
(4)若在图乙中的t=时刻,将该质点从两板间的O3点沿中心线O3O1的方向以速率v0射入,质点进入圆形区域后,MN间的电压又恢复为+U0并保持不变,质点第一次到达圆形区域的边界处记为P′,则P′点到P点的距离多大?