1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、如图所示,竖直平面内半径的圆弧AO与半径
的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接,另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑,经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B,不考虑小球在O点的机械能损失,重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为( )
A.1.5 s
B.2.0 s
C.3.0 s
D.3.5 s
8、如图甲所示为探究电磁驱动的实验装置。某个铝笼置于U形磁铁的两个磁极间,铝笼可以绕支点自由转动,其截面图如图乙所示。开始时,铝笼和磁铁均静止,转动磁铁,会发现铝笼也会跟着发生转动,下列说法正确的是( )
A.铝笼是因为受到安培力而转动的
B.铝笼转动的速度的大小和方向与磁铁相同
C.磁铁从图乙位置开始转动时,铝笼截面中的感应电流的方向为a→d→c→b→a
D.当磁铁停止转动后,如果忽略空气阻力和摩擦阻力,铝笼将保持匀速转动
9、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机,能够在不改变飞机飞行方向的情况下,通过转动尾喷口方向改变推力的方向,使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G,使飞机实现节油巡航模式的最小推力是( )
A.G
B.
C.
D.
10、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
11、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.
12、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
13、如图所示,在倾角=37°的斜面底端的正上方 H 处,平抛一个物体,该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直,则物体抛出时的初速度v为 ( )
A.
B.
C.
D.
14、关于下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图为氢原子的电子云示意图,由图可知电子在核外运动有确定的轨道
B.乙图为原子核的比结合能示意图,由图可知原子核中的平均核子质量比
的要大
C.丙图为链式反应示意图,氢弹爆炸属于该种核反应
D.丁图为氡的衰变图像,由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g
15、设地球的半径为R0,质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动,地面的重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.卫星的角速度为
B.卫星的线速度为
C.卫星的加速度为
D.卫星的周期为
16、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
17、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
18、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图,其传播速度
,此时质点P的位移为
,则质点P的位移y随时间t变化的关系为( )
A.
B.
C.
D.
19、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点,轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上,乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动,甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上,此时物体刚要离开地面,然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高,不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳的张力大小一直不变
B.轻绳的张力先变大后变小
C.轻绳的张力先变小后变大
D.轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
20、如图所示,将悬挂在O点的铜球从方形匀强磁场区域左侧一定高度处由静止释放,磁场区域的左右边界处于竖直方向,不考虑空气阻力,则( )
A.铜球在左右两侧摆起的最大高度相同
B.铜球最终将静止在O点正下方
C.铜球运动到最低点时受到的安培力最大
D.铜球向右进入磁场的过程中,受到的安培力方向水平向左
21、某种测温装置如图所示,玻璃泡内封有一定质量的气体,与
相连的管子
插在水银槽中,管内外水银面高度差
即可反映泡内气体的温度,即环境温度
,并可由
管上的刻度直接读出。分析可知,将
中封闭气体近似为____________变化时,可认为
随
的变化而均匀变化。满足这一近似的条件是__________。
22、如下图所示电路中电阻R1、R2和R3的阻值都是1Ω,R4和R5的阻值都是0.5Ω,a、b端输入电压为5V。当c、d端接电压表时,其示数为______V。
23、电场中一电荷量q、质量m的带电粒子,仅在电场力作用下从A点沿直线运动到B点,其速度图像如图所示,图线斜率为k。则A、B连线上各点的场强_____(填“相等”或“不相等”),A点的场强_____。
24、如图所示,质量为m、横截面积为S、管壁厚度不计的玻璃管,一端插入水银槽中,另一端用细绳悬挂于天花板,槽中水银面比管内水银面高h.根据关系式________________,可以计算出细绳对玻璃管的拉力F=______________。(已知大气压强为P0,水银密度为ρ,重力加速度为g)
25、一列波长为0.15m<<0.25m的简谐横波在均匀介质中传播,先后经过间距为30cm的a和b两个质点,当质点a处于波峰位置时,质点b位于波谷位置,已知质点a的振动方程为y=0.1sin(10πt)m,则简谐波的周期为__________s,波速为__________m/s。
26、某同学用频闪照相研究自由落体运动的加速度。他让一小球自由下落并拍出了频闪照片,将照片复印到方格纸上如图所示,为了计算出当地的重力加速度,他用游标卡尺测得小球的直径为24.3mm,并测得图中方格纸每小格的边长为图中小球直径的4倍。若闪光频率为10Hz,则当地的重力加速度大小为____________m/s2,拍摄图中A位置时小球的速度大小为____________m/s(计算结果保留3位有效数字)。
27、在验证机械能守恒定律的实验中,使质量为m=200g的重物拖着纸带自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点。选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点,当地的重力加速度为g=9.80m/s2,那么:
(1)计算B点瞬时速度时,甲同学用,乙同学用vB=g(nT),丙同学用
。其中所选择方法正确的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)同学。(SOB与SAC分别表示纸带上O、B和A、C之间的距离,n为从O到B之间的间隔数)
(2)纸带下落的加速度为_______m/s2(保留三位有效数字),下落过程中受到的阻力f=_______N。
28、如图所示,质量的木板
静止在光滑水平地面上,距其右端
(未知且可调)处有一铆钉固定的滑块
。一质量
的小滑块
(可视为质点)静止于木板左端。现水平向右迅速敲击小滑块
,使其瞬间获得
的初速度沿木板向右运动。已知重力加速度大小为
,滑块与木板间的动摩擦因数为
,整个过程中滑块
未滑离木板
,木板与右侧滑块
的碰撞中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略。
(1)若碰撞数次后滑块、木板
最终均静止,求为确保滑块
不滑离木板
,木板的最短长度;
(2)若,将
的钉去掉,滑块
与水平面无摩擦,且
,求木板与物块
碰撞的次数及碰后滑块
、木板
、物块
最终速度的大小;
(3)若小滑块的质量为
,
的质量为
,滑块
用铆钉固定在距
右侧
处,多次碰撞后
、
最终都静止,求整个过程中木板
的总路程。
29、如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,
求(1)碰撞后物块的速度大小为
(2)物块在水平面上滑行的时间t。
30、类比法、等效法等都是研究和学习物理过程中常用的重要方法:
(1)简谐运动是机械振动中最简单的一种理想化的运动模型。它具有如下特点:①简谐运动的物体受到的回复力,大小与物体偏离平衡位置的位移 x 成正比,方向与 x 方向相反;②简谐运动具有周期性。
通过研究发现:如图甲,摆长为 L、摆球质量为 m 的单摆,在重力场中做小角度摆动时可以看作简谐振动,其周期为T = 2π,g 为当地重力加速度;
现将该单摆的摆球带上正电,电量为+q。分别置于竖直向下的匀强电场E(图乙)、和垂直于纸面向里的匀强磁场 B(图丙)中,并均做小角度的简谐运动。已知细线是绝缘的,类比重力场中的单摆周期公式,分析求出该单摆在乙、丙两图中振动的周期。
(2)物理中存在“通量”这个物理量,“通量”的定义要用到高等数学知识。在高中阶段,对“通量”的定义采用的是简单化处理方法并辅以形象化物理模型进行理解。
①“磁通量”就是一种常见的“通量”。在高中阶段我们是这样来定义“磁通量”的:设在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直、面积为 S 的平面,我们把 B 与 S 的乘积叫做穿过这个面积的磁通量(图1),简称磁通,用字母 Φ 表示,则 Φ=BS。
如图2所示,空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度大小为 B。一个面积为S 矩形线圈与竖直面间的夹角为θ,试求穿过该矩形线圈的磁通量 Φ。
② “电通量”也是一种常见“通量”。在定义“电通量”时只需要把“磁通量”中的磁感应强度 B 替换为电场强度 E即可。已知静电力常量为 k,请同学们充分运用类比的方法解决以下问题:
a.如图 3,空间存在正点电荷Q ,以点电荷为球心作半径为 R 的球面。试求通过该球面的电通量 ΦE1;
b.上述情况映射的是静电场中“高斯定理”,“高斯定理”可以从库仑定律出发得到严格证明。“高斯定理”可表述为:通过静电场中任一闭合曲面的电通量等于闭合曲面内所含电荷量 Q 与 4πk 的乘积,即 ΦE=4πkQ;试根据“高斯定理”证明:一个半径为R的均匀带电球体(或球壳)在外部产生的电场,与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同,球外各点的电场强度也是 =k
(r
),式中 r 是球心到该点的距离,为整个球体所带的电荷量。
31、物理气相沉积镀膜是芯片制作的关键环节之一,如图是该设备的平面结构简图。初速度不计的氩离子经电压U0的电场加速后,从A点水平向右进入竖直向下的匀强电场E,恰好打到电场、磁场的竖直分界线I最下方M点(未进入磁场)并被位于该处的金属靶材全部吸收,AM两点的水平距离为0.5m。靶材溅射出的部分金属离子沿各个方向进入两匀强磁场区域,并沉积在固定基底上。基底与水平方向夹角为45°,大小相等、方向相反(均垂直纸面)的两磁场B的分界线II过M点且与基底垂直。(已知:U0=×103V,E=
×104V/m,B=1×10-2T,氩离子比荷
,金属离子比荷
,两种离子均带正电,忽略重力及离子间相互作用力。)
(1)求氩离子进入电场的速度v0,以及AM两点的高度差
(2)若金属离子进入磁场的速度大小均为1.0×104m/s,M点到基底的距离为m,求在纸面内,基底上可被金属离子打中而镀膜的区域长度。
32、在图甲金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压,周期T为已知,而电压绝对值未知,质量为m、电荷量为+q,不计重力的带电粒子,在
时刻从A板中央小孔由静止释放,当金属板间的距离为d时,在
时刻粒子从B板的小孔飞出,求:
(1)粒子到达B板小孔时的速度大小以及电压绝对值的大小;
(2)仅将金属板间的距离调整为8d时,求粒子到达B板小孔时的速度大小以及经历的时间;
(3)将金属板间的距离调整为12d,带电粒子在时刻从A板中央小孔由静止释放,求粒子到达B板小孔经历的时间。