1、如图,纸面内正方形abcd的对角线交点O处有垂直纸面放置的通有恒定电流的长直导线,电流方向垂直纸面向外,所在空间有磁感应强度为,平行于纸面但方向未知的匀强磁场,已知c点的磁感应强度为零,则b点的磁感应强度大小为( )
A.0
B.
C.
D.
2、颠球是足球运动基本技术之一,若质量为400g的足球用脚颠起后,竖直向下以4m/s的速度落至水平地面上,再以3m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,在足球与地面接触的时间内,关于足球动量变化量△p和合外力对足球做的功W,下列判断正确的是( )
A.△p=1.4kg·m/s W=-1.4J
B.△p=-1.4kg·m/s W=1.4J
C.△p=2.8kg·m/s W=-1.4J
D.△p=-2.8kg·m/s W=1.4J
3、如图为某同学的小制作,装置 A 中有磁铁和可转动的线圈.当有风吹向风扇时扇叶转动,引起灯泡发光.引起灯泡发光的原因是
A.线圈切割磁感线产生感应电流
B.磁极间的相互作用
C.电流的磁效应
D.磁场对导线有力的作用
4、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
5、图中虚线所示为某静电场的等势面,相邻等势面间的电势差都相等;实线为一试探电荷仅在电场力作用下的运动轨迹。该试探电荷在M、N两点受到的电场力大小分别为和
,相应的电势能分别为
和
,则( )
A.
B.
C.
D.
6、如图所示,A、B为不同轨道地球卫星,轨道半径,质量
,A、B运行周期分别为TA和TB,受到地球万有引力大小分别为
和
,下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7、如图所示,某同学用拖把擦地板,他用力使拖把沿水平地板向前移动一段距离,在此过程中( )
A.该同学对拖把做负功
B.地板对拖把的摩擦力做负功
C.地板对拖把的支持力做负功
D.地板对拖把的支持力做正功
8、倾角为 的斜面上,有质量为m,同一材质制成的均匀光滑金属圆环,其直径 d恰好等于平行金属导轨的内侧宽度。如图,电源提供电流 I,圆环和轨道接触良好。下面的匀强磁场,能使圆环保持静止的是( )
A.磁场方向垂直于斜面向上,磁感应强度大小等于
B.磁场方向垂直于斜面向下,磁感应强度大小等于
C.磁场方向竖直向下,磁感应强度大小等于
D.磁场方向竖直向上,磁感应强度大小等于
9、如图,光滑水平桌面上,a和b是两条固定的平行长直导线,通以相等电流强度的恒定电流。通有顺时针方向电流的矩形线框位于两条导线的正中央,在a、b产生的磁场作用下处于静止状态,且有向外扩张的形变趋势,则a、b导线中的电流方向( )
A.均向上
B.均向下
C.a向上,b向下
D.a向下,b向上
10、如图甲所示,金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端.小球在斜面上做简谐运动,到达最高点时,弹簧处于原长.取沿斜面向上为正方向,小球的振动图像如图乙所示.则
A.弹簧的最大伸长量为4m
B.t=0.2s时,弹簧的弹性势能最大
C.t=0.2s到t=0.6s内,小球的重力势能逐渐减小
D.t=0到t=0.4s内,回复力的冲量为零
11、库仑定律的表达式是( )
A.
B.
C.
D.
12、如图所示,虚线上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,在直角三角形
中,
,
。两个带电荷量数值相等的粒子a、b分别从
、
两点以垂直于
的方向同时射入磁场,恰好在
点相遇。不计粒子重力及粒子间相互作用力,下列说法正确的是( )
A.a带负电,b带正电
B.a、b两粒子的周期之比为
C.a、b两粒子的速度之比为
D.a、b两粒子的质量之比为
13、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
14、一定值电阻两端加上某一稳定电压,经一段时间通过该电阻的电荷量为0.2C,消耗的电能为0.6J。为在相同时间内使通过该电阻的电荷量为0.6C,则在其两端需加的电压为( )
A.1V
B.3V
C.6V
D.9V
15、下列关于教科书上的四副插图,说法正确的是( )
A.图甲为静电除尘装置的示意图,带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
B.图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器,其目的是导走加油枪上的静电
C.图丙中摇动起电机,烟雾缭绕的塑料瓶顿时清澈透明,其工作原理为静电吸附
D.图丁的燃气灶中安装了电子点火器,点火应用了电磁感应原理
16、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
17、一太阳能电池板的电动势为0.80V,内阻为20Ω将该电池板与一阻值为140Ω的电阻连成闭合电路,该闭合电路的路端电压为( )
A.0.80V
B.0.70V
C.0.60V
D.0.50V
18、如图所示,小磁针静止在导线环中。当导线环通过沿逆时针方向的电流时,忽略地磁场影响,小磁针最后静止时N极所指的方向( )
A.水平向右
B.水平向左
C.垂直纸面向里
D.垂直纸面向外
19、如图所示,在直角坐标系xoy平面内存在一点电荷Q,坐标轴上有A、B两点且OA<OB,A、B两点场强方向均指向原点O,下列说法正确的是( )
A.点电荷Q带正电
B.B点电势比A点电势低
C.将正的试探电荷从A点沿直线移动到B点,电场力一直做负功
D.将正的试探电荷从A点沿直线移动到B点,电场力先做正功后做负功
20、质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞.现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到1.0×107m/s.已知加速电场的场强为1.3×105N/C,质子的质量为1.67×10-27kg,电荷量为1.6×10-19C,则下列说法正确的是
A.加速过程中质子电势能增加
B.质子所受到的电场力约为2×10-15N
C.质子加速需要的时间约为8×10-6s
D.加速器加速的直线长度约为4m
21、物体在运动过程中,克服重力做功50J,则( )
A.物体的重力势能可能不变
B.物体的重力势能一定减小50J
C.物体的重力势能一定增加50J
D.物体的重力一定做功50J
22、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
23、如图所示,直线为某电源的
图线,直线
为某电阻
的
图线。用该电源和该电阻
组成闭合电路后,该电阻
正常工作。下列说法正确的是( )
A.该电源的电动势为
B.该电源的内阻为
C.该电阻的阻值为
D.该电源的输出功率为
24、在国际单位制中,利用牛顿第二定律定义力的单位时,没有用到的基本单位是( )
A.米
B.秒
C.千克
D.安培
25、某段陡峭的河床,上、下游水面高度差为2.0m,上游河水水速为2.0m/s,水面宽为4.0m,平均水深为1.0m,若将该段河水的机械能全部转化为电能,发电功率可达______kW。发电时若发电机输出功率仅为上述功率的一半,一昼夜发电机输出电能约为______kW•h。(取两位有效数字)
26、一导体棒长l=0.40m,在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中作切割磁感线运动,运动的速度v=5.0m/s,若速度方向与磁感线方向夹角=30
,则导体棒中感应电动势的大小为____V,此导体棒在作切割磁感线运动时,若速度大小不变,可能产生的最大感应电动势为____ V。
27、如图所示,理想变压器给负载R供电.保持输入的交变电压不变,各交流电表对电路的影响不计.当负载电阻的滑动触头向下移动时,图中各交流电表的示数及变压器的输入功率P的变化情况是
V1___________ V2________,A1________A2________,P_________
28、简谐运动具有一些其他特征,如简谐运动质点的运动速度v与其偏离平衡位置的位移x之间的关系就可以表示为,其中
为振动质点通过平衡位置时的瞬时速度,a为由系统本身和初始条件所决定的不变的常数。
(1)情境1:一水平放置的轻质弹簧,劲度系数为k,一端连接可看成质点的小球,质量为m,在平衡位置O点给小球初速度之后,小球在QP之间运动(忽略空气阻力)。如图1所示。
a.请根据能量转化与守恒,证明图1中小球的运动也满足上述关系,并说明其关系式中的a与哪些物理量有关(已知弹簧的弹性势能可以表达为,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量)。( )
b.研究表明,关系式中的a始终等于角速度的平方。那么该简谐运动的周期是多少?( )
(2)情境2:现在有一个LC振荡电路,如图2所示,已知电容器电容C,自感系数L。
a.请结合图像判断此时电容器处于______(选填“充电”或“放电”)状态。
b.电容器上电荷量随时间的变化同情景1中小球位移变化一样,都满足正弦函数规律。
类比情境1和情境2,完成下表(跟a类似的常量用表示)。
情境1 | 情境2 |
小球的位移x | ______ |
______ | 回路中的电流i |
速度位移关系 | ______ |
c.根据能量转化与守恒,并结合情境1中的常量a的特点,求出电磁振荡周期的表达式______(已知电感线圈中磁场能的表达式为,式中L为线圈的自感系数,I为线圈中电流的大小;电容器中电场能的表达式为
)。
29、如图所示,金属导轨相距l,与水平面成角放置,下端接一电阻R,金属棒
质量为m,放在两导轨上与两导轨垂直,用恒力F沿斜面向上拉金属棒
,则金属棒的最大速率为
_______,速率最大时,金属棒产生的电功率
__________.(导轨光滑,且足够长,磁感应强度B垂直于斜面)
30、小王乘京沪线往返于上海与北京两地,往、返过程的位移__________(选填“相同”或“不同”),__________(选填“能”或“不能”)画出他从上海到北京过程的“速度—时间”图像。
31、用如图实验装置可以测量重力加速度,经正确操作后得到一条纸带,在纸带上选择0、1、2、3、4、5、6七个测量点,相邻两测量点的时间间隔为0.04s,测量出后面各测量点到0测量点的距离d,记入下表中,对这些数据进行处理后便可测得重力加速度值.
(1)甲同学的处理方法是: 计算出1、5两点对应的速度v1、v5,然后由算得g值,则其中v5 =______m/s.(取3位有效数字)
(2)乙同学的处理方法是:计算出的值(已记入表中),作出
-t图象,由图象算得g值.请你按以下要求完成乙同学的处理过程.
①. 在提供的坐标纸上作出规范的-t 图象_____.
②. 在图象上用符号 “⊕” 标出你用于计算g值所选择的点_____.
③. 根据图象求得g =________m/s2.(取3位有效数字)
(3)实验测得的g值,你认为应选_________(填: 甲的值;乙的值;都可以).
32、在一列横波的传播方向上有两点P和Q,两点间距离且
(波长),它们的振动图像如图所示,P点距波源近。
(1)波速多大?
(2)在坐标图上画出时,PQ之间的波形曲线。(请标出坐标的物理量和单位及其他有关数值)
33、已知氢原子基态的电子轨道半径为r1=0.528×10-10m,量子数为n的能级值为eV。(静电力常量k=9×109N·m2/C2,电子电荷量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s,真空中光速c=3.00×108m/s,所有计算结果均保留三位有效数字)
(1)求电子在基态轨道上运动的动能;
(2)有一群氢原子处于量子数n=3的激发态,在能级图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线;
(3)计算问(2)中的这几种光谱线中波长最短的波长。
34、如图(a)所示,两条平行光滑金属导轨固定在间距L=1m、倾角θ=53°的斜面上。边界MN下方有多个连续长度均为L=1m,磁感应强度大小相等、方向垂直于斜面的匀强磁场,相邻磁场方向相反。将一质量m=1kg,边长L=1m,总电阻R=1Ω的正方形金属线框abcd置于导轨上,cd边与边界MN重合。线框在随时间变化图像如图(b)所示的外力F作用下做初速度为0的匀加速直线运动,当cd边刚进入第二个磁场时立即撤掉外力F。线框与导轨接触良好,不计导轨、导线内阻,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2.则:
(1)线框在第一个磁场中运动的加速度大小及匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)线框cd边进入第二个磁场撤掉外力F瞬间加速度的大小和方向;
(3)若线框从进入第二个磁场到最终达到稳定状态的过程中,通过线框回路电荷量的绝对值之和为5C,则在此过程中线框产生的热量是多少?
35、如图所示,水平光滑的地面上有A、B、C三个可视为质点的木块,质量分别为1kg、6kg、6kg。木块A的左侧有一半径R=0.1m的固定的竖直粗糙半圆弧轨道,一开始B、C处于静止状态,B、C之间的弹簧处于原长。给木块A一个水平向右的初速度,大小为v1=8m/s,与木块B碰撞后,A被反弹,速度大小变为v2=4m/s。若A恰好能通过圆弧轨道的最高点,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)木块A克服圆弧轨道摩擦所做的功;
(2)弹簧具有的最大弹性势能。
36、高中毕业典礼时要放飞氢气球,两名毕业生用容积为0.3 m3的氢气罐给气球充气,罐中氢气的压强为20个大气压。充满氢气后的气球内部压强为1.1个大气压,体积为0.008 m3。若充气过程中,氢气的温度保持不变,且漏掉的氢气为原来罐内总量的10%,则这罐氢气最多能充满几个氢气球?