1、汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示.铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁体(极性如图),M是一个电流检测器.当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车.齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是( )
A.总是从左向右
B.总是从右向左
C.先从右向左,然后从左向右
D.先从左向右,然后从右向左
2、如图所示,天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动,竖直轴的延长线与水平地板的交点为O,扇叶外侧边缘转动的半径为R,距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中,某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片,小碎片落地点到O点的距离为L,重力加速度为g,不计空气阻力,则电风扇转动的角速度为( )
A.
B.
C.
D.
3、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图,虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场.金属矿电阻为R,时刻,金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场,
时刻线框全部进入磁场。则
时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4、如图所示,轻绳MN的两端固定在水平天花板上,物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处,光滑轻滑轮跨在轻绳MN上,可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°,右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为( )
A.1:1
B.1:2
C.
D.
5、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
6、在距离不太远的情况下,亲子电动车(如图)是很多家长接送小学生的选择,亲子电动车一般限制时速不能超过25公里/小时,图为某电动车起步时的速度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.0~5s内电动车的位移为15m
B.t=5s时电动车的加速度为1.2m/s2
C.0~5s内电动车的平均速度大于3m/s
D.在起步过程中电动车的功率是一定的
7、下列说法正确的是( )
A.液体分子的无规则运动称为布朗运动
B.两分子间距离减小,分子间的引力和斥力都增大
C.物体做加速运动,物体内分子的动能一定增大
D.物体对外做功,物体内能一定减小
8、放射性元素钚()是重要的核原料,其半衰期为88年,一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子,生成原子核X,已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为
、
、
,普朗克常量为
,真空中的光速为c,则下列说法正确的是( )
A.X的比结合能比钚238的比结合能小
B.将钚238用铅盒密封,可减缓其衰变速度
C.钚238衰变时放出的γ光子具有能量,但是没有动量
D.钚238衰变放出的γ光子的频率小于
9、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.
10、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
11、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.
12、图甲所示为家庭电路中的漏电保护器,其原理简图如图乙所示,变压器原线圈由火线和零线并绕而成,副线圈接有控制器,当副线圈ab端有电压时,控制器会控制脱扣开关断开,从而起保护作用。下列哪种情况扣开关会断开( )
A.用电器总功率过大
B.站在地面的人误触火线
C.双孔插座中两个线头相碰
D.站在绝缘凳上的人双手同时误触火线和零线
13、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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为,一个静止的
发生一次α衰变生成一个新核,并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属,能放出最大动能为
的光电子。已知电子的质量为m,普朗克常量为h。则下列说法正确的是( )
A.新核的中子数为144
B.新核的比结合能小于核的比结合能
C.光电子的物质波的最大波长为
D.若不考虑γ光子的动量,α粒子的动能与新核的动能之比为117:2
19、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
20、类比是一种常用的研究方法.如图所示,O为椭圆ABCD的左焦点,在O点固定一个正电荷,某一电子P正好沿椭圆ABCD运动,A、C为长轴端点,B、D为短轴端点,这种运动与太阳系内行星的运动规律类似.下列说法中正确的是( )
A.电子在A点的线速度小于在C点的线速度
B.电子在A点的加速度小于在C点的加速度
C.电子由A运动到C的过程中电场力做正功,电势能减小
D.电子由A运动到C的过程中电场力做负功,电势能增加
21、图甲所示,某机械横波在同一均匀介质中由A向B传播,A、B两质点水平相距1.2m,质点A的振动图像如图乙所示。已知t=0时刻,质点A在平衡位置,质点B在波谷,且A、B之间只有一个波峰,则该机械波在此介质中的传播速度v=_________m/s;t=0.15s时,质点B的运动方向_________。
22、一列波速为2 m/s的简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播,t=0时刻波形如图所示。则x=0.1 m处的P质点的振动周期为________s,x=1.0 m处的Q质点在t=_______s时第二次到达波峰。
23、如图所示,在双缝干涉实验中,为双缝,右侧
为光屏.A与
的距离与A与
的距离之差为1.5×l0-6m,
连线的中垂线与光屏的交点为O,点
与A点关于O点对称用波长为600nm的黄色激光照双缝,则A点为__________(“亮条纹”或“暗条纹”),点
与A点之间共有_________条亮条纹。
24、高铁进站过程中,声音越来越尖锐,其原因是:当声源靠近人时,单位时间被人接收的声波的个数________(选填“大于”“小于”或“等于”)声源静止时的,导致人接收到的声音的______(选填“频率”或“周期”)变大、波长______(选填“变长”或“变短”)。
25、小明想探究声音在干燥空气中和潮湿空气中声音传播的快慢,在阳光明媚的中午小明同学在山谷间喊话,经过1.8秒听到回音,下雨过后空气潮湿小明在同一地点朝相同方向喊话,经过1.7秒听到回音,求声音在潮湿的空气中传播的速度是___________,若声音在干燥空气中的波长为
,则在潮湿空气中为___________。(声音在干燥空气的传播速度为
)
26、如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为时刻的波形图,此时平衡位置在
的质点P向y轴正方向运动,虚线为经过0.7s后第一次出现的波形图,则波沿x轴_______(填“正”或“负”)方向传播,波的传播速度为________
。
27、某同学通过实验探究单摆周期与等效重力加速度定量关系,实验装置如图(a)所示,钢球、细线和轻杆组成一个“杆线摆”,杆线摆可以绕着悬挂轴来回摆动,其摆球的运动轨迹被约束在一个倾斜的平面内,这相当于单摆在斜面上来回摆动,但避免了摆球在真实斜面上运动时所受的摩擦力。测量该倾斜平面的倾角
,能求出等效重力加速度a的大小,测量不同倾角下的单摆周期T,便能检验T与a的定量关系。已知重力加速度的大小为g,将下列实验补充完整:
(1)斜面倾角的测量。如图(b),铁架台上装一根铅垂线。在铁架台的立柱跟铅垂线平行的情况下把杆线摆装在立柱上,调节摆线的长度,使摆杆与立柱垂直,则此时摆杆是水平的。把铁架台底座一侧垫高如图(c),立柱倾斜,绕立柱摆动的钢球实际上是在倾斜平面上运动。测出静止时摆杆与铅垂线的夹角为
,则该倾斜平面与水平面的夹角
。则等效重力加速度的大小
__________(用g、
表示);
(2)单摆周期T的测量。在图(c)的情况下,尽量减小摆杆与立柱之间的摩擦,使该摆能较长时间绕立柱自由摆动而不停下来。让单摆做小角度下的振动,用停表测量单摆完成20个全振动所用的时间t,则单摆周期__________(用
表示)。同样的操作进行三次,取平均值作为该周期的测量值;
在保持摆长一定的情况下,改变铁架台的倾斜程度,测出多组不同倾斜程度下的值及在该倾角下单摆的周期T后,根据实验数据绘制
图像是一条过坐标原点的倾斜直线,由此得出的结论是_________________。
28、在研究原子核的内部结构时,需要用能量很高的粒子去轰击原子核。粒子加速器可以用人工方法使带电粒子获得很大速度和能量。图甲是回旋加速器的结构示意图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆型金属盒,两盒之间留有间距为d的窄缝,它们之间有一定的电势差。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B。D1盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子。粒子在两盒之间被电场加速,之后进入磁场后做匀速圆周运动。经过若干次加速后,将粒子从金属盒边缘引出。设粒子在交变电场中运动时电压大小为U,不考虑粒子离开A处时的速度、粒子重力、粒子间的相互作用及相对论效应。
(1)求粒子被引出时的动能Ek;
(2)求粒子被电场加速的次数n;
(3)随着粒子在电场中的不断加速,粒子在磁场中的运动速率一次比一次增大,然而粒子每次在金属盒中的运动时间却相同,粒子在交变电场中加速的总时间也可以忽略。已知10MeV以上的回旋加速器中磁感应强度的数量级为1T,金属盒的直径在1m以上,窄缝之间距离约为0.1cm。请你结合上述参数,通过推导和估算加以分析。
29、如图(a)所示,虚线(磁场边界)左侧有一竖直向下、磁感应强度的匀强磁场,一边长
的正方形线框从最低位置绕水平轴O顺时针匀速转动,进入磁场区域。线框中产生的感应电流i随时间t变化的图线如图(b)所示。
(1)求线框匀速转动的角速度;
(2)求线框的回路电阻R;
(3)类比是我们研究问题常用的科学方法。请从学过的知识出发,运用类比分析并求出内流过线框的电流平均值
。
30、如图所示,一固定水平汽缸,由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中由一细管(容积及长度可忽略)连通,两筒中各有一个活塞,大活塞横截面积S1=60cm2,小活塞横截面积S2=20cm2;两活塞用细绳连接。绳长L=20cm,汽缸外大气的压强为p0=1.00×105Pa,温度T=350K,初始时两活塞均静止在与汽缸底部等距离处,绳刚好伸直。两活塞间封装气体温度为T=200K,忽略两活塞与汽缸间摩擦,不漏气。现使汽缸内气体温度缓慢升高,求:
①当温度上升至280K时,缸内气体体积V;
②当与外界达到热平衡时,绳拉力T的大小.
31、如图所示,在水平桌面上放置两根光滑平行金属导轨与
,金属导轨足够长,阻值为
的电阻和开关K串联与导轨的a、c端相连。金属滑杆
垂直于导轨并可在导轨上滑动,质量为
。整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小未知。金属滑杆与导轨电阻不计,金属滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在某边的光滑轻滑轮后,与一质量为
的物块相连,用外力固定金属滑杆
,当开关不断开时,从静止开始释放金属滑杆
,物块速度达到
时闭合开关k,金属滑杆和物块一起做减速运动,经过时间
,它们已经达到匀速运动状态,匀速状态时流过导体棒的电流为
,金属滑杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
(1)求闭合开关瞬间,流过导体棒的电流方向;
(2)求导体棒匀速时的速度大小v;
(3)求物块M在开关闭合后内下落的高度;
(4)小珂同学在电阻R两端并联一个电容器,电容大小为,重做这个实验,在其他条件不变的情况下,求导体棒匀速下落的速度v和此时电容器所带的电荷量q。
32、如图所示,一个绝热气缸竖直放在水平地面上,缸体质量活塞质量M=4kg,活塞横截面积S=2xl0-3m2,活塞上面封闭了一定质量的理想气体,活塞下面与劲度系数k=2xl03N/m的轻弹簧相连,气缸底部有一个小气孔0与外界相通,大气压强内=l.OxlO5 Pa,当气缸内气体温度为400K时,弹簧恰好为自然长度,此时缸内气柱长度知=20cm.,客取10 m/s2,若缸 体始终竖直,铦塞始终没有漏气且与缸壁无摩擦,求:
①缓慢加热缸内气体,当气缸恰好对地面无压力的时候,求弹簧的形变量以及缸内气体的压强?
②当缸内气柱长度L3==30cm时,缸内气体温度为多少?