1、1697年牛顿、伯努利等解出了“最速降线”的轨迹方程。如图所示,小球在竖直平面内从静止开始由P点运动到Q点,沿PMQ光滑轨道时间最短(该轨道曲线为最速降线)。PNQ为倾斜光滑直轨道,小球从P点由静止开始沿两轨道运动到Q点时,速度方向与水平方向间夹角相等。M点为PMQ轨道的最低点,M、N两点在同一竖直线上。则( )
A.小球沿两轨道运动到Q点时的速度大小不同
B.小球在M点受到的弹力小于在N点受到的弹力
C.小球在PM间任意位置加速度都不可能沿水平方向
D.小球从N到Q的时间大于从M到Q的时间
2、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在
时的波动图像如图甲所示,图乙为质点
的振动图像,则( )
A.该波沿轴正方向传播
B.若遇到3m的障碍物,该波能发生明显的衍射现象
C.该波的传播速率为0.25m/s
D.经过0.5s,质点沿波的传播方向移动2m
3、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
4、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
5、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
6、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示,对该时刻,下列说法正确的是( )
A.秋千对小明的作用力小于
B.秋千对小明的作用力大于
C.小明的速度为零,所受合力为零
D.小明的加速度为零,所受合力为零
7、一列沿x轴正方向传播的简谐横波,在t=0时刻的波形图如图所示,波源的振动周期T=1s, P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是( )
A.该简谐波的波速大小为2 m/s
B.t=0时刻,P、Q的速度相同
C.t=0.125s时,P到达波峰位置
D.t=0.5s时, P点在t=0时刻的运动状态传到Q点
8、网课期间,有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上,如图所示。投影仪质量为m,重力加速度为g,则吊杆对投影仪的作用力( )
A.方向左斜向上
B.方向右斜向上
C.大小大于mg
D.大小等于mg
9、如图甲所示,某同学利用橡皮筋悬挂手机的方法模拟蹦极运动,并利用手机的加速度传感器研究加速度随时间变化的图像,如图乙所示。手机保持静止时,图像显示的加速度值为0,自由下落时,图像显示的加速度值约为-10m/s2,忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.时,手机已下降了约1.8m
B.时,手机正向上加速运动
C.加速度约为70m/s2时,手机速度为0
D.时间内,橡皮筋的拉力逐渐减小
10、如图所示,理想变压器原、副线圈接有额定电压均为20V的灯泡A和B,当输入u=220sin100πt(V)的交流电时,两灯泡均能正常发光,假设灯泡不会被烧坏,下列说法正确的是( )
A.原、副线圈匝数比为11:1
B.原、副线圈中电流的频率比为10:1
C.当滑动变阻器的滑片向上滑少许时,灯泡B变暗
D.当滑动变阻器的滑片向下滑少许时,灯泡A变亮
11、2021年4月,中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀(),并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象,这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是( )
A.铀核()发生核反应方程为
﹐是核裂变反应
B.与
的质量差等于衰变的质量亏损
C.产生的新核从高能级向低能级跃迁时,将发射出射线
D.新核的结合能大于铀核(
)的结合能
12、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
13、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
14、如图所示,P、M、N为三个透明平板,M与P的夹角略小于N与P的夹角
,一束平行光垂直P的上表面入射,下列干涉条纹的图像可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
15、如图所示的正四棱锥,底面为正方形
,其中
,a、b两点分别固定两个等量的异种点电荷,现将一带电荷量为
的正试探电荷从O点移到c点,此过程中电场力做功为
。选无穷远处的电势为零。则下列说法正确的是( )
A.a点固定的是负电荷
B.O点的电场强度方向平行于
C.c点的电势为
D.将电子由O点移动到d,电势能增加
16、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压,并加在一理想变压器的原线圈上,理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:1000,电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时,电压表的示数至少为( )
A.5
B.5000
C.10
D.7070
17、如图为溜溜球示意图,A、B为细线末端,溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中,细线不可伸长,不计摩擦,整个装置在同一竖直平面内。若移动A端,并保持B端位置不动,下列说法正确的是( )
A.A端缓慢水平右移过程中,细线的弹力大小不变
B.A端缓慢水平左移过程中,细线的弹力大小将变小
C.A端缓慢竖直上提过程中,细线的弹力大小将变大
D.A端缓慢竖直下移过程中,细线的弹力大小不变
18、如图所示,一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环,系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态,现将两环距离变小后书本仍处于静止状态,则
A.杆对A环的支持力变大
B.B环对杆的摩擦力变小
C.杆对A环的力不变
D.与B环相连的细绳对书本的拉力变大
19、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
20、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面,ON=OM,a、b两束可见单色光(关于OO′)对称,从空气垂直射入棱镜底面 MN,在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率
B.在棱镜中,a光束的传播速度小于b光束的传播速度
C.a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验,a光束比b光束的中央亮条纹宽
D.a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验,a光束比b光束的条纹间距小
21、战绳训练是当下一种火热的健身方式,某次战绳训练中,一运动员晃动战绳一端使其上下振动(可视为简谐振动),战绳上因此形成一列横波。如图所示是战绳上A、B两质点的振动图像,形成的横波由A传向B,波长大于4.0m,A、B两质点在波的传播方向上的距离m。则这列波的波长为_______________m;波速为___________m/s。
22、某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化,在实验后计算机屏幕显示了如图所示的p-1/V图象(实线部分),已知在A状态气体的温度为T0.实验过程中,在气体体积保持V0不变的情况下,气体温度的变化范围为_________到________.
23、春天,人们会感觉到周围环境比秋天潮湿,是因为空气的_______ (选填“相对”或“绝对”)湿度较大,即在相同温度下,空气中所含的水蒸气的压强_______ (选填“较大”或“较小”)。
24、新冠疫情期间,武汉市医疗物资紧缺,需要从北方调用大批钢瓶氧气(如图),每个钢瓶内体积为,在北方时测得钢瓶内氧气压强为
,温度为7℃,长途运输到武汉方舱医院检测时测得钢瓶内氧气压强为
,温度为21℃。实际使用过程中,先用小钢瓶(加抽气机)缓慢分装,然后供病人使用,小钢瓶体积为
,分装后每个小钢瓶内氧气压强为
,要求大钢瓶内压强降到
时就停止分装,则:
(1)通过______________(用字母写出物理规律表达式即可)钢瓶运输途中是否漏气;
(2)一大钢瓶可分装___________小瓶供病人使用(只写出数字结果即可)。
25、利用图示装置中的激光照射细铜丝,在抽丝过程中对铜丝的粗细实施自动控制。这一技术利用了光的______现象,如果发现光屏上的条纹变宽,表明此时抽出的铜丝变______(选填“粗”或“细”)。
26、位于 x=0.25m的波源P从时刻开始振动,形成的简谐横波沿x轴正负方向传播,在
时波源停止振动,
时的部分波形如图所示,其中质点a的平衡位置
,质点b的平衡位置
。根据题设条件以及波的图像,可以得出
时,波源的位移为___________(填“正”或“负”);
时,质点a沿y轴___________(填“正”或“负”)方向振动;在0到2s内,质点b运动总路程是___________m。
27、在测绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线实验中,用导线按如图甲所示方式连接实物.
(1)根据实物连接图,在方框内画出电路图__________:
(2)图乙是根据测量的数据,在坐标纸中作出的小灯泡的伏安特性曲线,由图线可知,当小泡在额定电压下工作时,其功率是_______ W.
(3)将该小灯泡与电动势为6.0V、内阻为15Ω的干电池组及一个滑动变阻器串联成闭合回路,当滑动变阻器连人电路的 阻值为____Ω时,干电池组的输出功率最大.
28、如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切。在水平轨道上,两静止小球P、Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面运动的小球P发生碰撞。已知小球P的质量m1=3.2kg,小球Q的质量m2=1kg,小球P与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,剪断细线前弹簧的弹性势能Ep=168J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球P沿斜面上升的最大高度h;
(2)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。
29、在电子技术中,科研人员经常通过在适当的区域施加磁场或电场束控制带电粒子的运动。如图所示,位于M板处的粒子源不断产生质量为m、电荷量为q的粒子,粒子经小孔S1不断飘入电压为U的加速电场,其初速度可视为零;然后经过小孔S2射出后沿x轴方向从坐标原点O垂直于磁场方向进入x轴上方(含x轴正半轴)的有界匀强磁场控制区,磁场的磁感应强度为B。粒子发生270°偏转后离开磁场竖直向下打在水平放置的荧光屏上,已知N板到y轴、荧光屏到x轴的距离均为L,不考虑粒子重力及粒子间的相互作用。
(l)求粒子在磁场中运动半径的大小;
(2)求粒子从N板射出到打在荧光屏上所需的时间;
(3)实际上加速电压的大小会在U±范围内微小变化,粒子以不同的速度进入磁场控制区域,均能发生270°偏转竖直打在荧光屏上,求有界磁场区域的最小面积S。
30、让一根均匀软绳的绳端M点在垂直于软绳的方向上做简谐运动,软绳上会形成横波波形,如图甲所示。已知软绳端点M的振动图像如图乙。观察发现,当t=1s时,软绳上各点都已经开始振动。在t=1.1s时刻,M、N平衡位置之间只有一个波峰,且N点处在平衡位置,M、N两点平衡位置之间距离d=0.6m。求:
①波长和传播速度;
②从端点M起振开始计时,绳上N点第五次运动到波峰位置的时间。
31、如图所示,斜面ABC下端与圆弧轨道CDE相切于C,整个装置竖直固定,D是圆轨道的最低点,斜面的倾角θ=37°,B与圆心O等高,圆弧轨道半径r=0.5m,斜面高h=1.4m.现有一个质量m=1kg的小物块P(视为质点)从斜面上端A点静止下滑,经竖直圆轨道回到最低点D′点以后经直轨道D′F冲上两个半径R=0.4m的圆管轨道,所有轨道均光滑,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略空气阻力,求:
(1)物体到达D点对轨道的压力大小;
(2)若物体要不脱离轨道的基础上能通过圆管轨道最高点G,则物体释放的高度至少为多少(距离斜面底端的高度);
(3)现在BC段铺上不同材料,材料的动摩擦因数μ≤2,物体仍然从A点静止下滑,则要使物体最终停在BC的中点位置Q(图中未标示),试着讨论μ可能的取值?
32、如图所示,坐标系在竖直平面内,第一、四象限(
)区域存在水平向左的匀强电场
,第二三象限(
)的区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场
。其中小球用长为
的细线系在A点(细线无拉力),初始位置水平,且初速为
,
,小球质量
,带正电
。
(1)问在第一象限小球做什么运动及在第一象限运动的时间?
(2)若在小球飞出第一象限后(细线立即断掉),在第二、三象限()区域内外加一个水平向右的匀强电强
,问小球以后做什么运动?以及进入(
)区域2
时的坐标?
(3)若在小球飞出第一象限后(细线立即断掉),在第二、三象限做匀速圆周运动,则应在该区域内加一个什么方向的匀强电场?场强大小?且问从轴射出时,坐标多少?
在第(3)小问题基础上带电小球从第二象限进入区域的同时(在第一象限外加一个垂直纸面向外的匀强磁场B=0.2T),当小球回到
轴上点H,已知OH=0.1m,求小球到达H点时的速度大小。(g=10m/s2)(题目、解题过程、图片均为原创)
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