1、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2、某平面区域内一静电场的等势线分布如图中虚线所示,一正电荷仅在电场力作用下由a运动至b,设a、b两点的电场强度分别为Ea、Eb,电势分别为a、
b,该电荷在a、b两点的速度分别为va、vb,电势能分别为Epa、Epb,则( )
A.Ea>Eb
B.a>
b
C.va>vb
D.Epa>Epb
3、如图所示,甲、乙是规格相同的灯泡,接线柱a、b接电压为U的直流电源时,无论电源的正极与哪一个接线柱相连,甲灯均能正常发光,乙灯完全不亮.当a、b接电压有效值为U的交流电源时,甲灯发出微弱的光,乙灯能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.x是电容器, y是电感线圈
B.x是电感线圈, y是电容器
C.x是二极管, y是电容器
D.x是电感线圈, y是二极管
4、空间存在电场,沿电场方向建立直线坐标系Ox,使Ox正方向与电场强度E的正方向相同,如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子()自坐标原点O处由静止释放,已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力,以下说法正确的是( )
A.该电场可能为某个点电荷形成的电场
B.坐标原点O与点间的电势差大小为
C.该正电子将做匀变速直线运动
D.该正电子到达点时的动能为
5、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
6、如图所示,光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C,C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B,A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F,F从0开始逐渐增大,下列说法正确的是( )
A.当F=0.5μmg时,A、B、C均保持静止不动
B.当F=2.5μmg时,A、C不会发生相对滑动
C.当F=3.5μmg时,B、C以相同加速度运动
D.只要力F足够大,A、C一定会发生相对滑动
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,两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上,其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱,以下说法正确的是( )
A.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①长度不变
B.若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管,使其倾斜,则空气柱①变短
C.若周围环境温度升高,则空气柱①长度不变
D.若周围环境温度升高,则空气柱①长度变大
9、如图所示,坐标系的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场,磁感应强度的大小均为1.0T,两块区域曲线边界的曲线方程为
(
)。现有一单匝矩形导线框
在拉力
的作用下,从图示位置开始沿x轴正方向以
的速度做匀速直线运动,已知导线框长为
、宽为
,总电阻值为
,开始时
边与
轴重合。则导线框穿过两块区域的整个过程拉力
做的功为( )
A.0.25J
B.0.375J
C.0.5J
D.0.75J
10、2021年7月,我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中,悬绳卫星是一种新兴技术,它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行,且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示,卫星乙的轨道半径为r,甲、乙两颗卫星的质量均为m,悬绳的长度为r,其重力不计,地球质量为M,引力常量为G,则两颗卫星间悬绳的张力为( )
A.
B.
C.
D.
11、如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角,一重为
的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的( )
A.作用力为
B.作用力为
C.摩擦力为
D.摩擦力为
12、类比是一种常用的研究方法.如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,A、C为长轴端点,B、D为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似.下列说法中正确的是( )
A.电子在A点的线速度小于在C点的线速度
B.电子在A点的加速度小于在C点的加速度
C.电子由A运动到C的过程中电场力做正功,电势能减小
D.电子由A运动到C的过程中电场力做负功,电势能增加
13、如图,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率的大小应为( )
A.
B.
C.
D.
14、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
15、A、B两小球分别从图示位置被水平抛出,落地点在同一点M,B球抛出点离地面高度为h,与落点M水平距离为x,A球抛出点离地面高度为,与落点M水平距离为
,忽略空气阻力,重力加速度为g,关于A、B两小球的说法正确的是( )
A.A球的初速度是B球初速度的两倍
B.要想A、B两球同时到达M点,A球应先抛出的时间是
C.A、B两小球到达M点时速度方向一定相同
D.B球的初速度大小为
16、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A,斜面质量为M,底边长为 L,如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为,则下列说法中正确的是( )
A.
B.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为
C.滑块到达斜面底端时的动能为
D.此过程中斜面向左滑动的距离为
17、在A、B两点放置电荷量分别为和
的点电荷,其形成的电场线分布如图所示,C为A、B连线的中点,D是
连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是( )
A.
B.C点的电势高于D点的电势
C.若将一正电荷从C点移到无穷远点,电场力做负功
D.若将另一负电荷从C点移到D点,电荷电势能减小
18、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动,滑行一段距离后与冰壶乙碰撞,碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像( )
A.
B.
C.
D.
19、如图所示,有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连,其中轻绳P竖直,轻弹簧Q与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳P的弹力大小可能小于mg
B.弹簧Q可能处于压缩状态
C.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为g
D.剪断轻绳瞬间,物块的加速度大小为gsin
20、如图所示,两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等,P环的半径大于Q环的,P带正电,Q带负电。两圆环圆心均在O点,固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上,到O点的距离相等,c在y轴上,到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零,则( )
A.O点场强不为零
B.a、b两点场强相同
C.电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关
D.电子沿x轴从a到b,电场力先做正功后做负功
21、自从1865年麦克斯韦预言电磁波的存在,人们的生活已经与电磁波密不可分,不同频率的电磁波被应用于生活的各个领域。例如:我国自主建立的北斗导航系统所使用的电磁波频率约为1561MHz,家用Wi-Fi所使用的电磁波频率约为5725MHz。则WiFi信号与北斗导航信号叠加时,__________(填“能”或“不能”)产生干涉现象:当Wi-Fi信号穿越墙壁进入另一个房间后,其波长_________,原因是__________。
22、封闭在汽缸内一定质量的理想气体,如果保持气体体积不变,当温度升高时,气体的密度________(选填“增大”、“减小”或“不变”),气体的压强________(选填“增大”、“减小”或“不变”),气体分子的平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”),每秒撞击单位面积器壁的气体分子数________(选填“增加”、“减少”或“不变”).
23、如图所示为某时刻一列沿x轴负方向传播的简谐横波,P、Q为介质中的两个质点,从该时刻起P质点再经过1s第一次回到平衡位置,从该时刻起Q质点再经过6s第一次回到原位置,则该机械波的波速为__________,从该时刻起12s时P质点的纵坐标为__________,振动方向__________。
24、某高速公路自动测速装置如图(甲)所示,雷达向匀速行驶的汽车驶来的方向发射脉冲电磁波,相邻两次发射时间间隔为。当雷达向汽车发射电磁波时,在显示屏上呈现出一个尖形波;在接收到反射回来的电磁波时,在显示屏上呈现出第二个尖形波,显示屏如图(乙)所示。根据图(乙)中
、
和
,可推算出汽车第一次反射电磁波时至雷达的距离
__________和汽车车速
__________。
25、如V—T图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③到达状态d。则:过程①中,气体压强________(填“增大”、“减小”或“不变”);过程②中,气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数_______(填“增加”、“减少”或“不变”);过程③中,气体_______(填“对外界放热”、“从外界吸热”或“既不吸热也不放热”)。
26、容器内封闭一定质量的理想气体,从状态a开始,经历a→b、b→c、c→a三个过程回到原状态,其p–T图像如图所示,其中图线ac的反向延长线过坐标原点O,图线ab平行于T轴,图线bc平行于p轴,Va、Vb、Vc分别表示状态a、b、c的体积。则c→a过程中气体单位时间内碰撞器壁单位面积上的分子数___________(填“增加”“减少”或“不变”);a→b过程中气体吸收的热量___________(填“大于”“小于”或“等于”)气体对外界做功。
27、一位同学做光学趣味实验,他把一块厚度为d的平行玻璃砖放到平面镜和光屏之间。玻璃砖上下两个表面、光屏和平面镜均与地面平行,玻璃砖的上表面与光屏之间的距离为2d,玻璃砖下表面与平面镜的距离为d,然后他用一红色细激光束以60°入射角打到平行玻璃砖的上表面,入射点到玻璃砖右侧面的距离为,发现光屏上出现了从左向右3个光点。玻璃砖对红光的折射率为
,设空气中的光速为c,不考虑光屏、平面镜和玻璃砖的多次反射,如图所示,求:
(1)打在光屏上从左边数第2个光点的光束在玻璃砖中的传播时间t;
(2)光屏上从左边数第2、3个光点之间的距离。
28、康乐棋是群众喜爱的运动之一。棋盘类似台球案,但仅四个底角留有小洞;棋子与中国象棋的棋子相似,可在棋盘上滑行。比赛时,用棋杆撞击母棋,母棋与目标棋子碰撞后,目标棋子进洞者获胜。
置于水平面上的长方形棋盘abcd,ab =1.6m、bc=1.8m,ef为ab、dc中点的连线。某次比赛中,母棋A位于e点,目标棋子B位于ef上p点,且pf=0.6m。为使B经A碰撞后直接进洞,运动员沿适当方向用棋杆撞击母棋A,A获得v0=6m/s的水平速度后开始向棋盘边框bc滑动,被边框反弹后,沿直线运动到p处并与B发生弹性正碰,之后B沿pd直线向d角棋洞滑动。已知mA=mB=0.l0kg,棋子与棋盘间的动摩擦因数均为μ=0.2,A与棋盘边框碰撞后,平行边框的速度方向不变、垂直边框的速度反向,且速率均减小为碰撞前的。棋子碰撞前后均沿直线运动,将棋子视为质点,取g=10m/s2。
(1)求A与棋盘边框碰撞后的速度。
(2)若能到达棋洞上方且速率小于4m/s的棋子均可进洞,问B能否进入棋洞?
29、
在研究某些物理问题时,有很多物理量难以直接测量,我们可以根据物理量之间的定量关系和各种效应,把不容易测量的物理量转化成易于测量的物理量.
(1)在利用如图1所示的装置探究影响电荷间相互作用力的因素时,我们可以通过绝缘细线与竖直方向的夹角来判断电荷之间相互作用力的大小.如果A、B两个带电体在同一水平面内,B的质量为m,细线与竖直方向夹角为θ,求A、B之间相互作用力的大小.
(2)金属导体板垂直置于匀强磁场中,当电流通过导体板时,外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成电场,该电场对运动的电子有静电力的作用,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,在导体板这两个表面之间就会形成稳定的电势差,这种现象称为霍尔效应.利用霍尔效应可以测量磁场的磁感应强度.
如图2所示,若磁场方向与金属导体板的前后表面垂直,通过所如图所示的电流I,可测得导体板上、下表面之间的电势差为U,且下表面电势高.已知导体板的长、宽、高分别为a、b、c,电子的电荷量为e,导体中单位体积内的自由电子数为n.求:
a.导体中电子定向运动的平均速率v;
b.磁感应强度B的大小和方向.
30、如图所示,轨道ABCD固定在竖直面内,由粗糙倾斜直轨道段和光滑圆弧轨道
段组成,直轨道与水平面夹角
,圆弧轨道半径为R,与直轨道平滑连接,相切于B点,C点为轨道最低点,D点与圆心O等高。一质量为m的小物块从直轨道某位置由静止释放,恰能到达D点。空气阻力忽略不计,小物块视为质点,重力加速度为g。求小物块经过C点时对轨道压力的最大值与最小值。
31、如图所示,MN、PQ两平行水平导轨间距为l=0.5m,分别与半径r=0.5m的相同竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接,M、P端接有R=3Ω的定值电阻。质量M=2kg的绝缘杆cd垂直静止在水平导轨上,在其右侧至N、Q端的区域内充满竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T。现有质量m=1kg、电阻R0=1Ω的金属杆ab,以初速度v0=12m/s水平向右与绝缘杆cd发生正碰后,进入磁场并最终未滑出,绝缘杆cd则恰好通过半圆导轨最高点。不计导轨电阻和摩擦,金属杆ab始终与导轨垂直且接触良好,a取10m/s2,(不考虑杆cd通过半圆导轨最高点以后的运动)。求:
(1)杆cd通过半圆导轨最高点时的速度v的大小;
(2)正碰后杆ab的速度v1的大小;
(3)杆ab刚进入磁场时感应电流I的大小、方向及其所受的安培力F的大小;
(4)杆ab运动的过程中,电阻R产生的焦耳热QR。
32、随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显,分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。已知某限速60km/h的平直公路上,一辆质量为m1=800kg的汽车A以速度v1=15m/s沿平直公路行驶时,驾驶员发现前方不远处有一质量m2=1200 kg的汽车B以速度v2迎面驶来,两车立即同时急刹车,使车做匀减速运动,但两车仍在开始刹车t=1s后猛烈地相撞,相撞后结合在一起再沿B车原行驶方向滑行6m后停下,设两车与路面间动摩擦因数μ=0.3, g取10m/s2,忽略碰撞过程中路面摩擦力的冲量,求:
(1)两车碰撞后刚结合在一起时的速度大小;
(2)求B车刹车前的速度,并判断B车是否超速;