1、一旅客在火车站某站台7号候车线处候车,他发现某动车进站时第5节车厢经过他用了0.83s,动车停下时他刚好在第7节车厢门口,车门靠近动车前进方向一端。每节车厢的长度相同,不计各节车厢连接处的长度,若动车进站时做匀减速直线运动,则第6节车厢经过他的时间约为( )
A.0.64s
B.2s
C.0.5s
D.1s
2、某电学原件的电路图可简化为如右图所示,两小灯泡完全相同,电感L的电阻小于灯泡的电阻,下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,L1缓慢变亮,L2立即变亮
B.闭合开关电路稳定后,两只灯泡亮度相同
C.电路稳定后,断开开关,两只灯泡均缓慢熄灭
D.电路稳定后,断开开关,L1闪亮一下缓慢熄灭,L2立即熄灭
3、如图所示,质量M=4kg的空铁箱在水平拉力F=210N作用下沿水平面向右做匀加速直线运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量m=1kg的小木块(视为质点)恰好能静止在后壁上,小木块与铁箱内表面间的动摩擦因数为
。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小
,下列说法正确的是( )
A.铁箱的加速度大小
B.
C.若拉力F增大,小木块所受摩擦力增大
D.铁箱对小木块的作用力大小为20N
4、如图所示,航空展中无人机飞行表演时,在空中从M到N划出了一段漂亮的弧线轨迹,该过程中的说法正确的是( )
A.无人机飞行速度方向不可能和加速度方向共线
B.无人机所受的合外力可以为零
C.无人机产生的加速度大小一定不变
D.无人机在曲线运动过程中所受合外力不一定指向曲线凹侧
5、某个物体在一段时间内运动的v-t图像为如图所示的曲线,在0~2s内,该物体的( )
A.速度大小一直在增大
B.物体的加速度方向始终不变
C.位移大小大于1m
D.该物体一直在沿正方向运动
6、如图所示为一则安全警示广告,非常形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。某同学用下面的实例来检验广告词的科学性。设一个50g的鸡蛋从16楼的窗户自由落下,相邻楼层的高度差为3m,与地面撞击时间约为3ms,不计空气阻力,从16楼下落的鸡蛋对地面的平均冲击力约为( )
A.5000N
B.900N
C.500N
D.250N
7、如图所示,一架水平匀速飞行的飞机通过三次释放,使救援物资准确地落到山坡上间隔相等的A、B、C三处,物资离开飞机时速度与飞机相同,不计空气阻力,则三批物资( )
A.在空中的速度变化方向不同
B.落到山坡上的时间间隔相等
C.从飞机释放的时间间隔相等
D.在空中飞行的时间之差
8、两种放射性元素的半衰期分别为1年和3年,最初这两种元素的原子核总数为M,经过3年后,尚未衰变的原子核总数为,则再经过3年尚未衰变的原子核总数为( )
A.
B.
C.
D.
9、游乐场里的旋转飞椅是很多小朋友都喜欢玩的项目,其运动模型可以简化为下图所示,将飞椅看作是两个小球,两根长度不同的缆绳分别系住1、2两个质量相同的飞椅,缆绳的上端都系于点,绳长
大于
,现使两个飞椅在同一水平面内做匀速圆周运动,下列说法中正确的有( )
A.球2运动的角速度大于球1的角速度
B.球1运动的线速度比球2大
C.球2所受的拉力比球1大
D.球2运动的加速度比球1大
10、在“天宫课堂”第四课中,神舟十六号航天员朱杨柱、桂海潮展示了在微重力环境下用“特制”球拍击打水球的现象,下列说法正确的是( )
A.在地面附近也可以获得微重力环境
B.在微重力环境下,水球的惯性减小
C.水球悬浮时所受浮力与地球引力平衡
D.物体在空间站中受地球引力比在地面小很多
11、如图所示,折射率的透明玻璃半圆柱体,半径为R,O点是某一截面的圆心,虚线
与半圆柱体底面垂直。现有一条与
距离
的光线垂直底面入射,经玻璃折射后与
的交点为M,图中未画出,则M到O点的距离为( )
A.
B.
C.
D.
12、如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,小车A在水平外力作用下沿水平地面向左做直线运动,绳子跨过定滑轮拉着物体B以速度竖直匀速上升,下列判断正确的是( )
A.小车A做减速直线运动
B.小车A做加速直线运动
C.绳子拉力大于物体B的重力
D.小车A的速度大小可表示为
13、如图所示,水平放置足够长且光滑的金属导轨和de,ab与de平行并相距为L,bc是以O为圆心、半径为r的圆弧导轨,圆弧b左侧和扇形
内有方向如图所示的匀强磁场,磁感应强度均为B,a、d两端接有一个电容为C的电容器,金属杆OP的O端与e点用导线相接,P端与圆弧bc接触良好,初始时,可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上,金属杆MN质量为m,金属杆MN和OP电阻均为R其余电阻不计,若杆OP绕O点在匀强磁场区域内以角速度ω从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确的有( )
A.杆OP产生的感应电动势恒为
B.电容器带电量恒为
C.杆MN中的电流逐渐减小
D.杆MN向左做匀加速直线运动,加速度大小为
14、如图甲所示,自动喂鱼投料机安装在鱼塘上方的水平平台上,投料口距水面的高度为1.25m。投料机开机运行时饵料通过机内小孔向下落入图乙所示的带挡板的银色转盘中,转盘在电动机的带动下转动将饵料甩出,从而实现自动投喂。某次投喂时调好电动机转速,饵料投送的距离在2m~17m的范围内,若忽略空气阻力的影响,取重力加速度,下列说法正确的是( )
A.饵料被水平甩出时的最大速度为17m/s
B.饵料被水平甩出时的最小速度为1m/s
C.增大投料机的安装高度同时减小电动机转速,饵料的最大投放距离一定增大
D.降低投料机的安装高度同时增大电动机转速,饵料的最大投放距离可以不变
15、“干簧管”是常见的传感器,如图所示,电流表、电压表为理想电表。闭合开关S,待电路稳定。移去磁体,与移去前相比较,下列说法正确的是 ( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电阻的功率变小
C.电源的输出功率一定变大
D.电源的效率变低
16、细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示。(已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8)以下说法正确的是( )
A.小球静止时弹簧的弹力大小为mg
B.小球静止时细绳的拉力大小为mg
C.细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
D.细线烧断瞬间小球的加速度立即为
17、蹦极是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动、如图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点,另一端和质量为60kg的跳跃者相连,跳跃者从距离地面45m的高台站立着从O点自由下落,到B点弹性绳自然伸直,C点加速度为零,D为最低点,然后弹起。运动员可视为质点,不计弹性绳的质量,整个过程中忽略空气阻力。则下列说法正确的是( )
A.跳跃者从O到B的运动为变加速直线运动
B.跳跃者从B运动到C的过程,始终处于失重状态
C.跳跃者从B运动到C的过程,减少的重力势能等于弹性绳增加的弹性势能
D.假设弹性绳索长20m,劲度系数为,可以得到C点与O点的距离是26m
18、秋天是收获的季节,劳动人民收完稻谷后,有时要把米粒和糠秕分离。如图所示劳动情景,假设在恒定水平风力作用下,从同一高度由静止下落的米粒和糠秕落到地面不同位置,空气阻力忽略不计。下列说法正确的是( )
A.从释放到落地的过程中,米粒和糠秕重力做功相同
B.从释放到落地的过程中,米粒的运动时间大于糠秕的运动时间
C.从释放到落地的过程中,米粒和糠秕重力冲量大小相同
D.落地时,米粒重力的瞬时功率大于糠秕重力的瞬时功率
19、随着科技的发展,无人机越来越多的走进人们的生活。如图是一架无人机正在对一只趴在地上不动的小刺猬进行拍摄。无人机在刺猬的上空以刺猬所在竖直线为中轴线,在水平面内做匀速圆周运动,已知无人机的质量为m=1.6kg,飞行的角速度大小为,无人机到小刺猬的距离为r=5m,其轨道中心距小刺猬高度为h=4m,小刺猬和无人机均可看作质点,重力加速度g取10m/s²,下列说法正确的是( )
A.空气对无人机的作用力方向竖直向上
B.空气对无人机的作用力大小为12N
C.由于无人机飞行时要消耗电能,所以其机械能是不断增加的
D.当无人机运动到B点时,突然从无人机上掉落一个小物体,不计空气阻力的影响,小物体落地时距离小刺猬为
20、如图所示,某同学将半径为R的半球形饭碗扣在水平桌面上,之后将一个橡皮擦轻放在碗底附近,慢慢轻推橡皮擦,当橡皮擦被推到距离桌面的高度为h时,撤去推力,橡皮擦恰好能静止在碗上。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则橡皮擦与碗面间的动摩擦因数为( )
A.
B.
C.
D.
21、磁感应强度B是描述___________的物理量,单位面积的磁通量被称为___________。
22、如图所示为一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程的p-V图像,则该气体在状态a时的内能___________(填“等于”“大于”或“小于”)状态c时的内能;在一次循环过程中吸收的热量___________(填“等于”“大于”或“小于”)放出的热量。
23、如图,当电键K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零。合上电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于0.80V时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.80V时,电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为___________eV。
24、某同学用如图(a)所示的装置来验证小球从A运动到B过程中的机械能守恒。让一个小球由静止开始从A位置摆到B位置,悬点O正下方P点处水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时被烧断,小球向前飞出做平抛运动。在地面上铺放白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹。用重锤线确定出A、B点的投影点N、M。重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐,量出M、C之间的距离x,再用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,即可验证机械能守恒定律。已知小球的质量为m,当地的重力加速度为g。
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为_________cm;
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0 = _____________;
(3)用已知量和测得量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEP = ______,动能的增加量ΔEk = ________。
25、有研究发现:正常人反应速度在0.3s左右,30岁以后会有所变慢,运动员经过特定练习,对特定刺激的反应速度可以缩短到0.15s至0.18s,人类反应速度的极限目前科学界公认为0.1s,同学们为了测自己的反应时间,进行了如下实验,如图甲所示,甲同学用手捏住直尺的0刻线位置,乙同学用一只手在直尺的最大刻度处做好捏直尺的准备,但手不碰到直尺。乙同学在观察到甲同学放手让直尺下落的同时立刻捏住直尺,读出捏住直尺的刻度,就可以测出反应时间,重力加速度g取9.8m/s2。若直尺的量程为40cm,乙同学要捏住图中直尺刻度区间,允许他的最长反应时间为_______s(结果保留2位有效数字);为简化计算,同学们以相等时间间隔在直尺上标记反应时间的刻度线(图中数据的单位均为“秒”),制作了“反应时间测量尺”。图乙中刻度线标度最可能正确的是________。
26、如图所示,一截面为正三角形的棱镜,其折射率为。今有一束单色光射到它的一个侧面,经折射后与底边平行,则入射光线与水平方向的夹角是______。
27、用电阻箱R、多用电表电流挡、开关和导线测一节干电池的电动势E和内阻r,如图甲。
(1)若电阻箱电阻在几十Ω以内选取,R0=4.5Ω,则多用表选择开关应旋转至直流电流的___________(填“1mA”、“10mA”或“100mA”)挡(已知在该电流挡多用表的内阻rg=3.0Ω)。
(2)多次调节电阻箱,并从多用表上读得相应的电流值,获取多组R和I的数据,作出了如图乙所示的图线。图线横轴截距的绝对值表示 ___________; 由该图线可得干电池的电动势E测=___________V(计算结果保留三位有效数字)。
(3)本实验的误差主要来源于___________(填“测量误差”或“电表内阻”)。
28、春天的周末,汾河公园的上空浮动着各形各色的风筝,其中最寂寞的当属“瓦片风筝”,可简化为如图的模型。平板状的方形风筝,在拉线和风力的共同作用下可静止在空中。某次,在稳定的风力作用下,质量为m的风筝静止在空中时,细线与风筝平面的夹角=
,细线与水平方向的夹角
=
。已知风力大小恒定方向与风筝平面垂直,不计细线的重力,重力加速度为g。
(1)求风筝受风力和细线拉力的大小。
(2)为让风筝飞的更高一点,在风力及均不变的情况下,小孩以0.9mg的恒定拉力释放细线,求在t时间内风筝上升的高度。
29、“势阱”是量子力学中的常见概念,在经典力学中也有体现。当粒子在某力场中运动,其势能函数曲线在空间某范围内存在最小值,形如陷阱,粒子很难跑出来。各种形式的势能函数只要具有这种特点,我们都可以称它为势阱,比如重力势阱、引力势阱、弹力势阱等。
(1)如图甲所示,光滑轨道abc固定在竖直平面内形成一重力势阱,两侧高分别为kH和H。一可视为质点的质量为m的小球,静置于水平轨道b处。已知重力加速度为g;
①以a处所在平面为重力势能面,写出该小球在b处机械能的表达式;
②使小球由b处开始运动,从右侧处脱离该重力势阱,至少需要给小球提供多少动能?
(2)我国首个火星探测器命名为“天问一号”。为了简化问题,可以认为地球和火星在同一平面上绕匀速圆周运动,火星轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍。从地球表面向火星发射火星探测器,简单又比较节省能量的发射过程可简化为:先在地球表面使探测器加速并获得足够的动能,从而摆脱地球引力势阱的束缚,经过一系列调整使探测器成为一颗沿地球公转轨道近似为圆形运行的人造卫星;然后使探测器在适当的位置加速,经过椭圆轨道(霍曼转移轨道)到达火星;
①已知取无限远处为引力势能零点,间距为r、质量分别为m1和m2的两质点组成的系统具有的引力势能可表示为Ep=-,式中G为引力常量且大小已知。已知地球质量为M、半径为R,在如图乙所示的坐标系中,纵轴表示引力势能,横轴表示质量为m的探测器到地心的距离r(r≥R)。请在该坐标系中定性画出地球与探测器组成的系统具有的引力势能函数曲线。静置于地面处的该探测器,至少需要获得多大速度(相对于地心,不考虑地球的自转和空气阻力及其他天体的影响),才能摆脱地球引力势阱的束缚;
②由开普勒定律可知:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上;所有行星的轨道的半长轴的三次方距它的公转周期的二次方的比值都相等。如图丙所示,请经过计算,判断当火星运行到哪个位置(A、B、C、D、E、F、G)附近时,在地球公转轨道上H点的探测器开始发射(即瞬间加速,加速时间可忽略),此后探测器仅在太阳引力作用下,可经过霍曼转移轨道在I点到达火星。(可能需要用到的数据:,
。
30、如图所示,MN为竖直放置的光屏,光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体,O为球心,轴线OA垂直于光屏。位于轴线上O点左侧
处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体。
①画出光线从S传播到光屏的光路图;
②求光线由半球体射向空气的折射角。
31、如图所示,左图是杭州儿童乐园中的过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中,半径分别为R1=2.0 m和R2=8.0 m的两个光滑圆形轨道固定在倾角为=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接.现使质量
的小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜轨道向下运动.已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为
=
,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.问:
(1)若小车能通过A、B两点,则小车在P点的初速度满足什么条件?
(2)若小车恰好能通过第二个圆形轨道的最高点B,则小车通过第一个圆形轨道最低点
时,对轨道的压力大小是多少?
32、已知地球质量为M,引力常量为G.将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体.在以下问题的讨论中,空气阻力及地球自转的影响均忽略不计.
(1)物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度,叫做第一宇宙速度.请证明第一宇宙速度的大小.
(2)某同学设想从地面以第一宇宙速度的大小竖直上抛一可视为质点的物体,关于物体上升的最大高度,他的解答过程如下:
设物体的质量为m,上升的最大高度为h,重力加速度为g,由机械能守恒定律有:
. 又:
,
,所以
联立得:
老师说该同学的上述解答是不正确的,请指出上述错误的原因,并分析说明物体上升的最大高度h应该比大还是小?
(3)试分析说明第(2)问中以第一宇宙速度v1竖直上抛至落回抛出点的整个过程中,物体的速度和加速度的变化情况,并以竖直向上为正方向,在图中定性画出物体从抛出到落回抛出点的整个过程中速度随时间变化的v-t图像.
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