1、质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底,过碗底时速度为v,若滑块与碗间的动摩擦因数为μ,则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为( )
A.
B.
C.
D.
2、对于场强,本节出现了和
两个公式,下列认识正确的是( )
A.表示场中的检验电荷,
表示场源电荷
B.随
的增大而减小,随
的增大而增大
C.第一个公式适用于包括点电荷在内的所有场源的电场求场强,且的方向和
一致
D.在第二个公式中,虽由
表示,但实际
与
无关
3、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
4、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
5、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
6、电影《流浪地球》中呈现“领航员号”空间站通过旋转圆形空间站的方法获得人工重力的情形,即刘培强中校到达空间站时电脑“慕斯”所讲的台词“离心重力启动”,空间站模型如图。若空间站直径为,为了使宇航员感觉跟在地球表面上的时候一样“重”,取地球表面重力加速度为
,则空同站转动的周期为( )
A.
B.
C.
D.
7、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
8、某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.交变电流的频率为
B.交变电流的瞬时表达式为
C.在时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D.若发电机线圈电阻为,则其产生的热功率为5W
9、心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。有一种叫作心脏除颤器的医疗设备,其工作原理是通过一个充电的电容器对心室纤颤患者皮肤上安装的两个电极板放电,让一定量的电荷通过心脏,使其心脏短暂停止跳动,再刺激心室纤颤患者的心脏恢复正常跳动。若心脏除颤器的电容器电容为15μF,充电至9.0kV电压,则此次放电前该电容器存储的电荷量为( )
A.0.135C
B.135C
C.6×108C
D.1.7×10-9C
10、猎豹起跑时加速度的大小可达8m/s2。一只质量为50kg的猎豹以该加速度起跑瞬间,所受外力的合力大小为( )
A.100N
B.200N
C.400N
D.600N
11、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
12、作用在同一个物体上的两个共点力,一个力的大小是5N,另一个力的大小是8N,它们合力的大小可能是
A.2N
B.6N
C.14N
D.16N
13、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.
14、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
15、如图所示为齿轮的传动示意图,大齿轮带动小齿轮转动,大、小齿轮的角速度大小分别为ω1、ω2,两齿轮边缘处的线速度大小分别为v1、v2,则( )
A.ω1<ω2,v1=v2
B.ω1>ω2,v1=v2
C.ω1=ω2,v1>v2
D.ω1=ω2,v1<v2
16、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
17、在光滑水平面上的O点系一绝缘细线,线的另一端系一带正电的小球。当沿细线方向加上一匀强电场后,小球处于平衡状态。若给小球一垂直于细线的很小的初速度v0,使小球在水平上开始运动,则小球的运动情况与下列情境中小球运动情况类似的是(各情境中,小球均由静止释放)( )
A.
B.
C.
D.
18、如图甲所示的理想变压器,其原线圈接在输出电压如图 乙所示的正弦式交流电源上,副线圈接有阻值为 88Ω的负载电阻 R,原、副线圈匝数之比为 5∶1.电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数为 2.5A
B.电压表的示数约为V
C.原线圈的输入功率为 22W
D.原线圈交电电流的频率为 0.5Hz
19、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.
20、如图所示,面积均为的单匝线圈绕轴在磁感应强度为
的匀强磁场中以角速度
匀速转动,从图中所示位置开始计时,下图中能产生正弦交变电动势
的是( )
A.
B.
C.
D.
21、某同学利用无人机玩“投弹”游戏,无人机以一定的速度沿水平方向匀速飞行,某时刻释放了一个小球。若将小球在空中的运动视为平抛运动,则下列说法正确的是( )
A.小球的速度大小不变
B.小球的速度方向不变
C.小球的加速度不变
D.小球所受合力增大
22、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
23、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
24、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.
25、20世纪90年代,某剑桥大学学生做了一个实验,在一个密闭的箱子里放上小灯泡、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、照相底片,整个装置如图所示.小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱,经三个月的曝光,在底片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹.对这张照片的平均黑度进行测量,从到达底片的能量得出每秒到达底片的光子数个.假如起作用的光波长约为
,当时实验用的箱子长为1.2m.
(1)计算从一个光子到下一个光子到达底片相隔的平均时间为_________,设光子是依次到达底片的,光束中邻近光子之间的平均距离
为_______.
(2)根据(1)的结果,找到了支持光是概率波的证据.理由是:_________.
26、如图所示,用理想变压器给R供电,设输入的交变电压不变,当R的滑片向上移动时四只电表及变压器的输入功率变化情况是:V1__________,V2__________,A2__________,P__________(填写增大、减小或不变)
27、处于同一地点的两个单摆,当A摆完成全振动次数的时间内,B摆刚好完成全振动次数
,则两摆的周期之比为_______________,摆长之比为______________.
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,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为 10 匝,半,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势之比为_____ ,两线圈的感应电流之比为______。
30、如图所示,在方向垂直向里,磁感应强度为B的匀强磁场区域中有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd,线框以恒定的速度v沿垂直磁场方向向右运动,运动中线框dc边始终与磁场右边界平行,线框边长ad=l,cd=2l,线框导线的总电阻为R。则线框离开磁场的过程中,流过线框截面的电量为________;ab间的电压为________;线框中的电流在ad边产生的热量为________。
31、若多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是“×1”“ ×10”“ ×100”。用“×10”挡测量待测电阻Rx的阻值时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度过小,为了较准确地进行测量,则应:
(1)将选择开关置于__________(填“×1”“ ×10”或“×100”)挡;
(2)进行欧姆调零,具体操作是将红、黑表笔__________,调节欧姆调零旋钮,使指针指在__________;
(3)将待测电阻Rx接在红、黑表笔之间进行测量。
若按照(1)(2)(3)步骤正确操作后,表盘的示数如图所示,则该待测电阻Rx的阻值为__________。
32、如图,两根间距为L的光滑平行金属导轨置于水平面内,右端连有阻值为R的电阻。一阻值为r、质量为m的金属杆置于导轨上,金属杆右侧存在宽度为d,磁感应强度为B方向竖直向下的匀强磁场。已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域,在外力作用下做匀变速直线运动。金属杆运动到磁场区域右边界时速度恰好减为零,之后以相同的加速度向左做匀加速直线运动直至从磁场区域左边界离开。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好,导轨电阻忽略不计。求:
(1)金属杆向左即将离开磁场时的速度大小;
(2)金属杆运动到磁场正中间时所受安培力的大小;
(3)若金属杆从开始到磁场右边界的过程中,金属杆产生的热量为Q,则金属杆从进入磁场到离开磁场左边界的整个运动过程中外力做功的大小;
(4)金属杆运动到磁场正中间时所受外力的大小。
33、如图所示,竖直放置的足够长的密闭汽缸,缸内封存着一定质量的理想气体(气体质量可忽略不计),缸体质量m1=10kg,活塞质量m2=2kg,活塞横截面积S=2×10-3m2,活塞上部由一根绳悬挂于天花板上;汽缸下部被一个劲度系数k=1×103N/m的轻弹簧支住,弹簧刚好压缩0.02m,整个装置处于静止状态封闭在汽缸内的气柱长L1=0.2m,若外界大气压p0=1×105Pa,g取10m/s2,弹簧始终在其弹性限度内,求(结果保留2位有效数字):
(1)此时汽缸内气体的压强;
(2)若将绳剪断,待汽缸和活塞重新平衡后温度保持不变汽缸内的气柱长改变了多少?
(3)剪断绳后到汽缸和活塞重新平衡(温度保持不变),汽缸里的气体是吸热还是放热,请说明你的理由。
34、一定质量的理想气体从状态经
到
再回到
,其
图线如图甲所示,其中
为一段双曲线。根据图线进行分析并完成下列问题:
(1)气体状态从、从
、从
各是什么变化过程?
(2)若,已知0
相当于273K,那么
为多少?
(3)根据图线在图乙中画出
图线。
35、倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上,其斜面光滑,底边粗糙,顶端安装一光滑轻滑轮,另有光滑圆环固定在竖直平面内,圆心在O点。一小球套在圆环上,通过绕过轻滑轮的细线与斜面上的小物块相连。在竖直向下拉力F作用下,小球静止Q点,0Q连线与水平方向成53°角,细线与环恰好相切,滑轮与小物块之间的细线与斜面平行,如图所示,斜面体始终保持静止。已知小球的质量m=1kg,小物块的质量M-2kg,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)拉力F的大小;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小;
(3)若突然撤去拉力F,小球将从Q点开始运动。求撤去的瞬间,小物块的加速度大小。
36、如图所示,水平桌面上存在着倾斜有界匀强磁场,磁场边界与桌面的夹角,质量为m,总电阻为R的均匀矩形金属框abcd在水平向右的拉力F作用下向右以速度v匀速运动,已知ad=2dc=2L,金属框与桌面间的动摩擦因数为
.
(1)当dc中点e到达磁场边界时,ab和de两点间的电压和
各为多少?
(2)试给出dc边进入磁场过程中dc边所受安培力随时间变化的表达式(以d点到达磁场边界为时间t的起点).
(3)在所给的坐标系中定性画出整个线框完全进入磁场过程中,拉力F随前进位移x变化的曲线(以d点到达磁场边界为位移x的起点,需标出某些特定点的值),并求出拉力的最大值.