1、某同学自制一电流表,其原理如图所示。质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd内有匀强磁场,ab=L1,bc=L2,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度。MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度。MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.当电流表的示数为零时,弹簧的长度为
B.标尺上的电流刻度是均匀的
C.为使电流表正常工作,流过金属杆的电流方向为N→M
D.电流表的量程为
2、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
3、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
4、某铁路安装有一种电磁装置可以向控制中心传输信号,以确定火车的位置和运动状态,其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图),当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心。线圈边长分别为和
,匝数为
,线圈和传输线的电阻忽略不计。若火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号
与时间
的关系如图乙所示(
、
均为直线),
、
、
、
是运动过程的四个时刻,则火车( )
A.在时间内做匀速直线运动
B.在时间内做匀减速直线运动
C.在时间内加速度大小为
D.在时间内和在
时间内阴影面积相等
5、如图所示,很多游乐场有长、短两种滑梯,它们的高度相同。某同学先后通过长、短两种滑梯滑到底端的过程中,不计阻力,下列说法正确的是( )
A.沿长滑梯滑到底端时,重力的瞬时功率大
B.沿短滑梯滑到底端时,重力的瞬时功率大
C.沿长滑梯滑到底端过程中,重力势能的减少量大
D.沿短滑梯滑到底端过程中,重力势能的减少量大
6、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
7、在图甲所示的交流电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,电阻,
为滑动变阻器。电源电压u随时间t按正弦规律变化如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.滑片P向下移动时,电流表示数增大
B.滑片P向上移动时,电阻的电流增大
C.当时,电流表的示数为2A
D.当时,电源的输出功率为32W
8、如图所示,光滑水平平台BC上固定一光滑斜面AB,AB与BC平滑连接,与BC等高的平台MN上固定一竖直圆弧形轨道,与平台MN左端相切于M点,半径R=0.4m,平台BC右侧水平地面上放一质量的木板,木板上表面与平台等高,左端紧靠平台BC。现将质量
的滑块从距斜面底端高h=1.25m处由静止释放,到达B点后,经平台滑到木板上,滑块滑到木板右端时,滑块恰好与木板速度相等,且木板刚好与平台MN相碰,碰后木板立即停止运动,滑块由于惯性滑上圆弧形轨道。已知滑块与木板间的动摩擦因数
,木板与地面间的动摩擦因数
,滑块可视为质点,重力加速度g取
。
根据上述信息,回答下列小题。
【1】滑块滑到斜面底端B时的速度大小为( )
A.2m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.5m/s
【2】滑块在木板上滑动过程中木板的加速度大小为( )
A.
B.
C.
D.
【3】滑块没有滑上木板时,木板右端距平台MN左端的距离为( )
A.0.1m
B.0.3m
C.0.5m
D.0.8m
【4】滑块通过圆弧形轨道最低点M时,轨道对滑块的支持力大小为( )
A.25N
B.30N
C.35N
D.40N
9、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.
10、某款手机具备无线充电功能,方便了人们的使用。无线充电技术主要应用的知识是( )
A.电磁感应
B.电流的热效应
C.电流的磁效应
D.安培分子电流假说
11、一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度2m/s,下列说法正确的是( )
A.手对物体做功10J
B.合外力对物体做功2J
C.合外力对物体做功12J
D.物体克服重力做功12J
12、国家倡导“绿色出行”理念,单车出行是高中生力所能及的实现节能减排的方式。单车中包含很多物理知识,其后轮部分如图所示,在骑行中,大齿轮上点A和小齿轮上点B具有的相同的物理量是( )
A.周期大小
B.线速度大小
C.角速度大小
D.向心加速度大小
13、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
14、某地有一风力发电机,它的叶片转动时可形成半径为20m的圆面。某时间内该地区的风向恰好跟叶片转动的圆面垂直,已知空气的密度为1.2kg/m3,假如这个风力发电机能将此圆内空气动能的10%转化为电能,若该风力发电机的发电功率约为1.63×104W,则该地区的风速约为( )
A.10m/s
B.8m/s
C.6m/s
D.4m/s
15、如图所示,皮带传送装置顺时针以某一速率匀速转动,若将某物体P无速度地放到皮带传送装置的底端后,物体经过一段时间与传送带保持相对静止,然后和传送带一起匀速运动到了顶端,则物体P由底端运动到顶端的过程中,下列说法正确的是( )
A.摩擦力对物体P一直做正功
B.合外力对物体P一直做正功
C.支持力对物体P做功的平均功率不为0
D.摩擦力对物体P做功的平均功率等于重力对物体P做功的平均功率
16、如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1,电压表和电流表均为理想电表,灯泡电阻R1=6Ω,AB端电压u1=12sin100πt(V)。下列说法正确的是( )
A.电流频率为100Hz
B.电压表的读数为24V
C.电流表的读数为0.5A
D.变压器输入功率为6W
17、一质量为2kg的物体,在水平力的作用下沿水平面做匀速直线运动。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,则水平面对物体的摩擦力大小为( )
A.0.1N
B.0.4N
C.4N
D.10N
18、一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1,在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2,已知这辆汽车的重力为G,则:
A.N1<G
B.N1>G
C.N2<G
D.N2=G
19、2022年11月8日,C919亮相第14届中国航展,已知该飞机的质量为m,在跑道上从静止开始滑跑、加速过程中,所受阻力Fm恒定,前进距离L,达到速度v。飞机加速过程中,平均牵引力的表达式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
20、如图所示,O是带电量相等的两个正点电荷连线的中点,a、b是两电荷连线中垂线上位于O点上方的任意两点,下列关于a、b两点电场强度和电势的说法中,一定正确的是( )
A.Ea>Eb
B.Ea<Eb
C.φa>φb
D.φa<φb
21、如图所示,纸面内有一圆心为O,半径为R的圆形磁场区域,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里。由距离O点处的P点沿着与
连线成
的方向发射速率大小不等的电子。已知电子的质量为m,电荷量为e,不计电子的重力且不考虑电子间的相互作用。为使电子不离开圆形磁场区域,则电子的最大速率为( )
A.
B.
C.
D.
22、如图,某教室墙上有一朝南的钢窗,将钢窗右侧向外打开,以推窗人的视角来看,窗框中产生( )
A.顺时针电流,且有收缩趋势
B.顺时针电流,且有扩张趋势
C.逆时针电流,且有收缩趋势
D.逆时针电流,且有扩张趋势
23、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
24、如图所示,平行板电容器与电源相接,充电后切断电源,然后将电介质插入电容器极板间,则两板间的电势差U及板间场强E的变化情况为( )
A.U变大,E变大
B.U变小,E变小
C.U不变,E不变
D.U变小,E不变
25、用人工方法控制核裂变________并获得________的装置,叫做核反应堆.核反应堆由________、________、________、________和________构成.
26、如图所示,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为,一物块沿斜面左上方顶点P水平射入,而从右下方顶点Q离开斜面,此物体在斜面上运动的加速度大小为________;入射初速度的大小为________。
27、一长方形金属块放在匀强磁场中,今将金属块(M为上表面,N为下表面)通以如图所示的电流,则MN两极的电势高低情况是M__________N(填“大于”、“等于”或“小于”)。
28、在LC振荡电路中,t1时刻和t2时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示,则在t1时刻电容器正在_______,t2时刻电容器正在_______.(填“充电”或“放电”)
29、如图所示,电风扇在闪光灯下运转,闪光灯每秒闪光30次。风扇的叶片有三片,均匀安装在转轴上。转动时如观察者感觉叶片不动,则风扇的转速是_________r/min。如果观察者感觉叶片有六片,则风扇的转速是________r/min(电动机的转速不超过800r/min)。
30、水的摩尔质量为M=18g/mol,水的密度为=1.0×103kg/m3,阿伏加德罗常数 ,则一个水分子的质量为______ kg,一瓶500ml的纯净水所含水分子的个数为______.
31、在“用DIS实验研究加速度与质量的关系”实验中,某同学采用了如图所示的装置,通过实验测得了下表所示的5组数据,然后作出a-m的关系图像(题中未给出),请完成下列问题:
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
a(m·s-2) | 0.33 | 0.28 | 0.25 | 0.22 | 0.20 |
m(kg) | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 | 0.50 |
(1)实验中小车的加速度数据是通过_________传感器获得的数据进行分析得出的。
(2)实验中钩码的重力约为_________N。(保留2位有效数字)。
(3)为进一步确定加速度与质量的关系,应画a—_________图像。
(4)本实验得到的结论是____________________________________。
32、如图所示,在匀强磁场中有一足够长的光滑平行金属导轨,与水平面间的夹角θ=30°,间距L=0.5m,上端接有阻值R=0.3Ω的电阻.匀强磁场的磁感应强度大小B=0.4T,磁场方向垂直导轨平面向上.一质量m=0.2kg,电阻r=0.1Ω的导体棒MN,在平行于导轨的外力F作用下,由静止开始向上做匀加速直线运动,运动过程中导体棒始终与导轨垂直,且接触良好.当棒的位移d=9m时,电阻R上消耗的功率为P=2.7W.其它电阻不计,g取10m/s2。求:
(1)当棒的位移d=9m时,通过导体棒MN的电流I;
(2)在棒通过的位移为9m这一过程中通过电阻R上的电荷量q;
(3)作用于导体棒上的外力F随时间的变化规律。
33、如图,电磁继电器和热敏电阻R1等元件组成了恒温箱控制电路,R1处于恒温箱内。电源电动势E=6V,内阻不计,继电器线圈的电阻R0=100Ω。下右图为热敏电阻的R1-t图象,且已知在50~150范围内,热敏电阻的阻值随温度的变化规律是:R1t=常数,电阻R2是可变电阻。当线圈中的电流增加到20mA时,继电器的衔铁被吸合,已知此时可变电阻R2=125Ω,恒温箱保持60
恒温。左图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)60时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)应该把恒温箱的加热器接在A、B端还是C、D端?
(3)如果要使恒温箱内的温度保持100,可变电阻R2的阻值应调为多少?
(4)欲将恒温箱的温度调高一些,应将R2的阻值调大还是调小?
34、如图所示为理想变压器,原线圈的匝数为1000匝,两个副线圈匝,
匝,L1是“6V,2W”的小灯泡,L2是额定功率为4W的小灯泡,当
接上交流电压时,L1、L2都正常发光,求:
(1)交流电源的输出功率;
(2)原线圈中的电流;
(3)L2的额定电压。
35、如图是我们研究能量守恒时做的一个实验,装置有一与水平方向夹角为的斜面轨道和一竖直圆轨道组成。已知小球质量为20g,斜面长为0.8m,圆半径为0.1m,小球与倾斜轨道间的动摩擦因数
=0.05,不考虑小球与圆轨道的摩擦力。g取10m/s2,sin
=0.6,cos
=0.8,可能用到的数学数据有:
,
,
,求:
(1)小球从斜面最高点静止释放,求小球经过圆轨道最高点时对轨道的作用力;
(2)要使小球经过圆轨道最高点后,沿着轨道从右侧离开轨道,则应在斜面上离最低点多少远处释放小球;
(3)小球从斜面上某一高度释放,刚好不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道,则应该在斜面上离最低点多少远处释放小球;小球有几次通过圆轨道上距圆轨道最低点高为0.06m的点。
36、质子和中子在一定条件下紧密结合成氦核,从较大原子核中被抛射出来,于是放射性元素就发生了α衰变。位于x轴原点O处的核反应区通过α衰变可形成一个α粒子源,该粒子源在纸面内向x轴上方区域各向均匀地发射α粒子。x轴正上方区域存在足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1.66T,方向垂直纸面向外。在x=0.12m处放置一个下端与x轴相齐,上端足够长的感光板用于探测和收集粒子。已知,质子质量mp=1.007277u,中子质量mn=1.008976u,α粒子的质量mα=4.00150u,1u=1.66×10-27千克,元电荷e=1.6×10-19C,sin37°=0.6,cos37°=0.8.若α粒子从O点飞出时速度大小为6×106m/s:
(1)写出质子和中子结合成α粒子的核反应方程,并计算该核反应所释放的能量;
(2)求垂直于x轴进入磁场的α粒子,经多长时间到达感光板;(第(2)(3)(4)小题计算时,m均取6.64×10-27kg)
(3)α粒子经磁场偏转后有部分能到达感光板,且感光板上某个区域中的同一位置会先后接收到两个粒子,这一区域称为二次发光区,问二次发光区的长度以及到达二次发光区的粒子数与总粒子数的比值;
(4)若感光板位置x和磁感应强度B大小可调节,要维持到达二次发光区的粒子数与总粒子数比值不变,求B与x应满足的关系。