1、闪电的可见部分之前有一个不可见阶段,在该阶段,由于雷雨云和地面间强大的电场,云底首先出现大气被强烈电离形成的一段暗淡的气柱,这种气柱逐级从云底向下延伸到地面,称梯级先导。梯级先导长约50m、直径约6m、电流约100A,可视为电子柱,它以平均约的速度一级一级地伸向地面,一旦接近地面,柱内的电子迅速地倾泄到地面,在倾泄期间,运动电子与柱内空气的碰撞导致明亮的闪光。一般情况下雷雨云距离地面1000m左右。用高速摄像机研究发现梯级先导电流主要集中在直径为几厘米的核心通道内流动。已知若电荷均匀分布在一条长直线上,与长直线距离为r处的电场强度大小的表达式为
(λ为单位长度上的电荷量,
,
)。不考虑电荷运动引起的其他效应,下列估算正确的是( )
A.梯级先导到达地面的时间约为
B.电子柱内的平均电子数密度约为个
C.核心通道每米长度上的电荷量约为
D.电子柱边缘处的电场强度大小约为
2、在如图所示的各电场中,A、B两点场强相同的( )
A.
B.
C.
D.
3、如下为伽利略对落体运动规律探究的实验步骤,步骤排序正确的选项是( )
①实验验证:转换变通研究小球从斜槽上静止滚下的位移时间关系
②猜想假设:速度与时间成正比
③合理外推:当斜面倾角逐渐加大直到90°,小球的运动仍应当满足
④数学推理:构造几何图形推理得出
A.②③④①
B.②④①③
C.①④③②
D.②①③④
4、一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示。当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来。下列说法正确的是( )
A.磁针的磁场使圆盘磁化,圆盘产生的磁场导致磁针转动
B.圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C.在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D.圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动
5、如图所示,一个木箱静止在倾角为的固定斜面上,则( )
A.木箱受到四个力作用
B.木箱受到的支持力方向为竖直向上
C.木箱一定受到摩擦力作用
D.木箱所受的合力可能不等于零
6、汽车刹车后做匀减速直线运动,直到停下来,汽车在刹车后的运动过程中,前一半位移和后一半位移中的平均速度为和
,前一半时间和后一半时间中的平均速度为
和
,则下面说法正确的是( )
A.,
B.,
C.,
D.,
7、A、B两个粒子都带正电,B的电荷量是A的3倍,B的质量是A的4倍。A粒子以初动能向静止的B粒子飞去,在运动过程中两个粒子只受它们之间的库仑力,当相距最近时,它们的电势能( )
A.减少了
B.增加了
C.减少了
D.增加了
8、如图,真空中两个等量异种点电荷P、Q关于O点对称分布,P带正电,A为P、Q连线上一点。保持距离不变,增大P、Q之间的距离后再次静止(仍关于O点对称)。选无穷远为零电势点,则P、Q距离增大后( )
A.O点的场强不变
B.O点的电势升高
C.A点的场强变小
D.A点的电势降低
9、如图所示,矩形区域内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,在ad边的中点O处垂直磁场方向向里射入一带正电粒子,其入射速度大小为
、方向与ad边的夹角为30°。已知粒子的质量为m、电荷量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计。欲使粒子从ab边射出磁场,则磁感应强度B的范围为( )
A.
B.
C.
D.或
10、汽车在两车站间沿直线行驶时,从甲站出发,先以速度v匀速行驶了全程的一半,接着匀减速行驶后一半路程,抵达乙车站时速度恰好为零,则汽车在全程中运动的平均速度是( )
A.
B.
C.
D.
11、关于下列四幅图的说法中,正确的是( )
A.图甲中,赫兹引入了能量子这一概念,首次提出了能量量子化的思想
B.图乙中,环形电流周围的磁场分布情况可用左手定则判断
C.图丙中,当线框向右匀速运动时,线框中的磁通量减小,线框中产生感应电流
D.图丁中,频率越大的电磁波在真空中的传播速度越大
12、如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时,其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。已知发电机内阻,与其串联的白炽灯泡额定电压为
、阻值为
。若该灯泡恰好正常发光,则此时发电机( )
A.输出电流的有效值为
B.输出电流的最大值为
C.输出的交流电频率为
D.输出的交流电频率为
13、下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B.通电导线在磁感应强度大的地方所受安培力一定大
C.放在匀强磁场中各处的通电导线,所受安培力大小和方向处处相同
D.磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线所受安培力的大小和方向无关
14、一电子在电场中做圆周运动,从某时刻开始计时,在时间内,该粒子的动能和电势能随时间的变化分别如图中A、B图线所示,其中图线A与横轴平行,则该电子在
时间内( )
A.速度不变
B.合力不变
C.电场力做负功
D.刚好运动一周
15、如图所示,在的水平桌面上向右运动的物体,质量为4kg,在运动过程中,还受到一个方向向左的大小为
的拉力作用。则物体受到的摩擦力为( )
A.4N,水平向右
B.4N,水平向左
C.3N,水平向右
D.3N,水平向左
16、如图所示,有两颗卫星绕某星球做椭圆轨道运动,两颗卫星的近地点均与星球表面很近(可视为相切),卫星1和卫星2的轨道远地点到星球表面的最近距离分别为,卫星1和卫星2的环绕周期之比为k。忽略星球自转的影响,已知引力常量为G,星球表面的重力加速度为
。则星球的平均密度为( )
A.
B.
C.
D.
17、如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图像,它由状态A经等温过程到状态B,再经等容过程到状态C,设A、B、C状态对应的压强分别为、
、
,则下列关系式中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
18、在研究微型电动机的性能时,可采用图示的实验电路.当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V.则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是( )
A.电动机的输出功率为8 W
B.电动机的输出功率为30 W
C.电动机的内电阻为2 Ω
D.电动机的内电阻为7.5 Ω
19、一质量为的物体从空中由静止开始竖直下落,运动过程中受恒定阻力作用,其动能
随下落高度
变化的图像如图所示,图中坐标值
均已知,则该物体下落过程中受到的阻力大小为(重力加速度为
)( )
A.
B.
C.
D.
20、将一小钢球从某一高度水平抛出,其与水平地面碰撞后水平方向分速度保持不变,竖直方向分速度比碰撞前的要小,则关于小钢球运动轨迹描绘可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
21、已知某行星绕太阳运动的轨道半径为r,周期为T,太阳的半径是R,万有引力常量为G,则太阳的平均密度为______。
22、如图所示,下面游标卡尺的读数为 mm.
23、如图,两个质量相同的小球A、B用轻杆连接后靠在墙上处于平衡状态,已知墙面光滑,水平地面粗糙。现将B球向墙面推动一小段距离,两球再次达到平衡。将移动前后平衡状态下物体的受力情况相比较,地面对B球支持力___________,地面给B球的摩擦力___________〔均选填“变大”“不变”“变小)。
24、用精密方法测得某工件的长度为,若用毫米刻度尺测该工件的长度时,读数为______
;若用游标为10分度的游标卡尺测它的长度时,读数为______
;若用游标为50分度的游标卡尺测它的长时,读数为______
。
25、室温27℃相当于热力学温标的_______K,水从室温20℃起至被烧开,用热力学温标表示,这一过程水的温度升高了_______K。
26、一块冰内含有一小石块,放入盛有水的量筒内,正好悬浮于水中,当冰完全熔化后,水对容器底部的压强___________,容器对桌面的压强___________(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27、一个小灯泡上标有“”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的
图线,现有下列器材供选择:
A. 电压表(,内阻
)
B. 电压表(,内阻
)
C. 电流表(,内阻
)
D. 电流表(,内阻
)
E. 滑动变阻器(,
)
F.滑动变阻器(,
)
G.电源(直流)、开关、导线若干
(1)实验时,选用图中的___________图;
(2)实验中所用电压表应选___________,电流表应选___________,滑动变阻器应选___________。(用字母序号表示)
(3)从实验中的系统误差看,测得的小灯泡的电阻与实际值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
28、质量为m的物体静止在足够大的水平面上,物体与桌面的动摩擦因数为μ,有一水平恒力F作用于物体上,并使之加速前进,经时间t1后去掉此恒力,求物体运动的总时间t。
29、为了确保载人飞船返回舱安全着陆,设计师在返回舱的底部安装了4台完全相同的电磁缓冲装置,如图(a)所示,图(b)为其中一台电磁缓冲装置的结构简图。舱体沿竖直方向固定着两光滑绝缘导轨MN、PQ,导轨内侧安装电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。导轨内的缓冲滑块K内部用绝缘材料填充,外侧绕有n匝闭合矩形线圈abcd,其总电阻为R,ab边长为L。着陆时电磁缓冲装置以速度v0与地面碰撞后,滑块K立即停下,此后在线圈与轨道的磁场作用下使舱体减速,从而实现缓冲。导轨MN、PQ及线圈的ad和bc边足够长,返回舱质量为m(缓冲滑块K质量忽略不计),取重力加速度为g,一切摩擦阻力不计。求:
(1)缓冲滑块K刚停止运动时,舱体的加速度大小;
(2)舱体着陆时(即导轨MN、PQ刚触地前瞬时)的速度v的大小;
(3)若舱体的速度大小从v0减到v的过程中,舱体下落的高度为h,则该过程中每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q。
30、在平面直角坐标系xOy的第一象限内有一垂直纸面的圆形匀强磁场区域,圆心为O1,半径为r,与y轴、x轴分别相切于A、C两点,第一象限其它区域为真空。D、F为x轴上两点,CD长度为r,DF长度为r,H点为y轴负方向的一个点,已知OH的长度等于OF的长度。第四象限三角形区域OFH内充满平行于FH的匀强电场,场强大小
,方向与x轴负向夹角为45°,如图所示。第四象限其它区域充满垂直纸面的匀强磁场。一质量为m,电量为q的带正电的粒子(不计重力)以初速度v0自A点沿AO1方向射入磁场,恰能沿O1D方向自D点射入第四象限,之后从FH上的P点(图中未标出)射入磁场区域,最后从H点射出。求:(tan22.5°=
)
(1)第一象限磁感应强度B1的大小;
(2)第四象限磁感应强度B2的大小和方向;
(3)带电粒子从A点射入至从H点射出所需的时间t。
31、如图所示,半径为R的圆形匀强磁场区域I与x轴相切于坐标系的原点O,磁感应强度为B1,方向垂直于纸面向外,磁场区域I右侧有一长方体加速管,加速管高度AC长为2R,左侧的电势比右侧高,中轴线与x轴平行且过磁场区域I的圆心。在加速管出口正下方距离D点为R处放置一宽度为d=3R的荧光屏EF,荧光屏与竖直方向成θ=60°角,加速管右侧存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场区域Ⅱ,磁感应强度为B2。在O点处有一个粒子源,能沿纸面向y>0的各个方向均匀地发射大量质量为m带电荷量为q且速率相同的粒子,其中沿y轴正方向射入磁场的粒子,恰能沿轴线O2O3进入加速管并垂直打在荧光屏上,(不计粒子重力及其相互作用)。求:
(1)粒子刚进入加速管时的速度大小;
(2)加速管两端的电压U;
(3)荧光屏上被粒子打中的区域长度;
(4)若荧光屏能绕E点在转动,荧光屏上的最小发光长度。
32、高5m的平台上,覆盖了一层冰,一乘雪橇的滑雪爱好者,从距平台边缘m处以5m/s的初速度向平台边缘匀速滑去,如图所示,不计空气阻力,重力加速度g取10
求:
(1)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离;
(2)滑雪者着地时的速度大小和方向。